(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有効成分として少なくとも一つの半導体光触媒を含み、かつ少なくとも１種のヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）を含有する光合成促進剤であって、水の光分解を促進させ、植物の光合成を促進させることを特徴とする植物茎葉散布用光合成促進剤。
【請求項２】
有効成分として少なくとも一つの半導体光触媒を含み、かつ少なくとも１種のヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）を含有する植物生育調節剤であって、脂質過酸化反応を促進させ、植物ホルモンのエチレンを誘導することにより、植物の生育調節をすることを特徴とする植物茎葉散布用植物生育調節剤。
【請求項３】
有効成分として少なくとも一つの半導体光触媒を含み、かつ少なくとも１種のヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）を含有する病害抵抗力付与剤であって、脂質過酸化反応を促進させ、植物にファイトアレキシンを誘導することにより、病害抵抗力を付与することを特徴とする植物茎葉散布用病害抵抗力付与剤。
【請求項４】
半導体光触媒が剤の全重に対して０．０００５重量％から５０重量％の範囲で含まれることを特徴とする請求項１記載から請求項３の何れか１項に記載の植物茎葉散布用剤。
【請求項５】
半導体光触媒が酸化チタンであることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の植物茎葉散布用剤。
【請求項６】
酸化チタンがアナターゼ型であることを特徴とする請求項５記載の植物茎葉散布用剤。
【請求項７】
酸化チタンの平均粒径が１ｎｍから５００μｍの範囲であることを特徴とする請求項５あるいは請求項６記載の植物茎葉散布用剤。
【請求項８】
植物の地上部に散布することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の植物茎葉散布用剤の使用方法。
【請求項９】
１００，０００倍を上限として水で希釈して適用することを特徴とする請求項８記載の植物茎葉散布用剤の使用方法。
【請求項１０】
非イオン性、陰イオン性、陽イオン性もしくは両性の界面活性剤、固着剤、増粘剤、沈殿防止剤、中和剤、防腐剤、増量剤から選択されるアジュバントを、単独または混合して、さらに含有させて植物に適用することを特徴とする請求項８あるいは請求項９記載の植物茎葉散布用剤の使用方法。
【請求項１１】
少なくとも１種のヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）を含有させて植物に適用することを特徴とする請求項８から請求項１０の何れか１項に記載の植物茎葉散布用剤の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体光触媒を必須成分として含む植物茎葉散布用光合成促進剤、植物茎葉散布用植物生育調節剤、植物茎葉散布用病害抵抗力付与剤およびその使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
農作物において炭酸同化作用（光合成）の低下は、直接収量低下を意味する。従来農地では、多収の目的で肥料の多量投入、炭酸ガス処理などを行なっており効果をあげているが、天候などの環境要因で日照量が不足した時には、かえってそれらの処理がマイナスに働く場合があった。
また、茎葉の過繁茂を抑える目的で、オーキシン系のホルモン剤、ジベレリン生合成阻害剤、エチレン発生剤などが使用する場合があるが、植物に対して薬害が生じやすいものが多く、また人体に対しても毒性の高いものが多いのが現状である。
【０００３】
さらに、農作物に大きなダメージを与える病害対策のため、開発に長い年月を費やした新規殺菌剤が毎年のように市場に導入されているが、どれほど新しい殺菌剤でも僅か数年で薬剤耐性菌が発生し、思うように効果を発揮しなくなる場合が多く、作用の全く異なるタイプの病害抑制法の開発が急がれている。
とくに近年では、農作物中の残留農薬やダイオキシンが社会問題となっており、消費者が農作物を実際に口にする前に、これらの毒劇物を如何にして取り除くかについては、洗浄以外に有効な手法は無く、問題となっている。
【０００４】
一方で、半導体光触媒を用いた水の光分解の基礎的な研究は古くから行われ、近年酸化チタンを用いたタイル（特開平６−２０９９８５号公報）、水の浄化装置（特開平８−４７６８７号公報）などが実用化されている。これらは半導体光触媒がバンドギャップエネルギーよりも大きな光のエネルギーを受けると、その結晶中で電気的に正である価電子帯と、負である伝導帯が生じる性質を利用したものである。水の場合、半導体光触媒が存在する系に光照射することによって、水［４Ｈ2 Ｏ（４Ｈ+ ＋４ＯＨ- ）］は、価電子帯近傍では次式１に示す酸化反応が進行し、同時に伝導帯近傍では次式２に示す物質の還元反応が進行する。
【０００５】
式１    ４ＯＨ- →Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ
【０００６】
式２    ４Ｈ+ →２Ｈ2
【０００７】
さらに価電子帯近傍では上記の反応が進む過程で、水酸基はヒドロキシラジカル（・ＯＨ）に酸化され、伝導帯近傍では酸素が１電子還元を受けて、スーパーオキサイドアニオンラジカル（Ｏ2-）が生成する。
また、これらの系に二酸化炭素または炭酸イオンが存在する場合には、伝導帯近傍で次式３に示すＣＯ2 の還元反応が進行する。
【０００８】
式３    ＣＯ2 ＋ｎＨ+ →ＣＯ，ＨＣＨＯ，ＣＨ3 ＯＨ，ＣＨ4
【０００９】
このＣＯ2 を還元する反応は、人工光合成といわれる反応であり、多くの研究機関で検討されている。しかしながらこれらの研究例については、あくまで光合成メカニズムの部分解析や、純粋に水の光分解という現象面に焦点を絞った基礎研究レベルのものが行われているに過ぎない。さらに研究例の多くは(1).触媒活性が非常に低く効率的ではない、(2).触媒の調整法や反応条件が煩雑、(3).逆反応が大きい、等の問題点を抱え、実用化には程遠いのが現状である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
農地では収量増加の目的で、肥料、除草剤、殺菌剤、殺虫剤などが多く投入され、効果をあげてきた。しかしながら、技術が進歩した現在でも、日照不良時に作物が生育不良に追い込まれるのを如何にして防ぐかは農業に従事する者にとって重要な課題である。さらに、塩素化合物による生物環境破壊が叫ばれる中、環境にやさしく安全である生育調節剤や病害抑制法の開発もまた急務となっている。
【００１１】
本発明の第１の目的は、従来の諸問題点を解決し、水に懸濁させ、スプレイヤーなどを用いて植物の茎葉に適用し、葉面での水の光分解を進行させて植物の炭酸同化作用を促進させたり、水の光分解反応の過程で発生する酸素フリーラジカルを植物細胞膜脂質過酸化反応に利用することが可能となり、植物ホルモンであるエチレン発生を促進させ、結果として植物の矮化や毛細根の発根促進、熟期促進、離層形成、花芽の誘導など植物の生育をコントロールしたり、脂質過酸化反応により誘導されるファイトアレキシンを蓄積させ、植物に病害抵抗性を付与できる植物茎葉散布用光合成促進剤、植物茎葉散布用植物生育調節剤、植物茎葉散布用病害抵抗力付与剤を提供することであり、本発明の第２の目的は、そのような植物茎葉散布用剤を使用する方法を提供することである。
【００１２】
【問題点を解決するための手段】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、触媒調整、反応条件が簡素であり、環境に負荷の少ない半導体光触媒を必須成分として含む植物茎葉散布用剤を植物に散布することによって、葉面での水の光分解を促進させ、日照不足時の光合成を補完し、同時に植物の生育をコントロールすることができるなど、上記課題を解決できることを見いだし本発明をなすに至った。
【００１３】
本発明の請求項１は、有効成分として少なくとも一つの半導体光触媒を含み、かつ少なくとも１種のヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）を含有する光合成促進剤であって、水の光分解を促進させ、植物の光合成を促進させることを特徴とする植物茎葉散布用光合成促進剤に関するものである。
【００１４】
本発明の請求項２は、有効成分として少なくとも一つの半導体光触媒を含み、かつ少なくとも１種のヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）を含有する植物生育調節剤であって、脂質過酸化反応を促進させ、植物ホルモンのエチレンを誘導することにより、植物の生育調節をすることを特徴とする植物茎葉散布用植物生育調節剤に関するものである。
【００１５】
本発明の請求項３は、有効成分として少なくとも一つの半導体光触媒を含み、かつ少なくとも１種のヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）を含有する病害抵抗力付与剤であって、脂質過酸化反応を促進させ、植物にファイトアレキシンを誘導することにより、病害抵抗力を付与することを特徴とする植物茎葉散布用病害抵抗力付与剤に関するものである。
【００１６】
本発明の請求項４は、請求項１記載から請求項３の何れか１項に記載の植物茎葉散布用剤において、半導体光触媒が剤の全重に対して０．０００５重量％から５０重量％の範囲で含まれることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項５は、請求項１記載から請求項４の何れか１項に記載の植物茎葉散布用剤において、半導体光触媒が酸化チタンであることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項６は、請求項５記載の植物茎葉散布用剤において、酸化チタンがアナターゼ型であることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の請求項７は、請求項５あるいは請求項６記載の植物茎葉散布用剤において、酸化チタンの平均粒径が１ｎｍから５００μｍの範囲であることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項８は、植物の地上部に散布することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の植物茎葉散布用剤の使用方法に関するものである。
【００２１】
本発明の請求項９は、請求項８記載の植物茎葉散布用剤の使用方法において、１００，０００倍を上限として水で希釈して適用することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の請求項１０は、請求項８あるいは請求項９記載の植物茎葉散布用剤の使用方法において、非イオン性、陰イオン性、陽イオン性もしくは両性の界面活性剤、固着剤、増粘剤、沈殿防止剤、中和剤、防腐剤、増量剤から選択されるアジュバントを、単独または混合して、さらに含有させて植物に適用することを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の請求項１１は、請求項８から請求項１０の何れか１項に記載の植物茎葉散布用剤の使用方法において、少なくとも１種のヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）を含有させて植物に適用することを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明について詳しく説明する。
本発明において用いる半導体光触媒は如何なる元素でも、如何なる化合物形態をとっていてもよいが、以下の(1)〜(4)の条件をより多く満たしていることが好ましい。
(1)  バンドギャップが４．１ｅＶ（３００ｎｍ）以下であること。即ち、太陽光の利用が可能であること。
(2)  炭酸塩水溶液および／または炭酸水素塩水溶液中で光照射しても安定であること。
(3)  光照射時の半導体ＣＢ（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｂａｎｄ）電位が水からの水素生成電位より大きいこと。
(4)  光照射時の半導体ＶＢ（Ｖａｌｅｎｃｅ  Ｂａｎｄ）電位が水からの酸素生成電位よりも小さいこと。
【００２５】
本発明において用いる半導体光触媒の具体例としては、例えば、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ、ＷＯ3 、ＳｎＯ2 のような金属酸化物や、ＳｒＴｉＯ3 、ＫＴａＯ3 などの複数の金属を含んだ複合金属酸化物、ＣｄＳ、ＺｎＳのような金属硫化物、ＣｄＳｅのような金属カルコゲナイド、［Ｒｕ（ｂｐｙ）3]2+、Ｃｏ錯体、Ｒｈ錯体のような金属錯体、Ｓｉ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、さらにこれらを取り込んだ高分子系の光触媒があげられる。
【００２６】
ただし、ＺｎＯなどの一部の金属酸化物、ＺｎＳなどの金属硫化物、ＣｄＳｅなどの金属カルコゲナイドは太陽光が利用できるバンドギャップを持っているが、水中で光触媒として使用すると光溶解をしてしまうため単独での使用は好ましくない。また、Ｃｄ、Ｓｅ、Ａｓなどには毒性があり、使用は好ましくない。
【００２７】
半導体光触媒の製造方法についてはなんら制約を受けない。活性中心金属の前駆体は、塩化物、酸化物、硫化物、硫酸塩、硝酸塩、リン酸塩、有機酸塩、単体金属などどのような形態でもよい。適当な担持体に金属を担持させる方法もイオン交換法、物理的混合法、含浸法、光電着法などどの様な方法でもよい。
これらの半導体光触媒はそれぞれ単独で用いても良いし、２種以上を任意の割合で組み合わせて用いても良い。
【００２８】
光合成は、光のエネルギーを利用した二酸化炭素からの有機物の合成反応であるが、植物においての光合成反応は、次式１で示すことができる。
【００２９】
式１    ２Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 →（ＣＨ2 Ｏ）＋Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ
この反応はニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ）、アデノシン３リン酸（ＡＴＰ）の存在下、通常、次式２、３で示すの２段階で進行する。
【００３０】
式２    ２Ｈ2 Ｏ  →  ２Ｈ2 ＋Ｏ2
で示される水の分解反応と、
【００３１】
式３    ２Ｈ2 ＋ＣＯ2   →  （ＣＨ2 Ｏ）＋Ｈ2 Ｏ
で示される二酸化炭素の同化反応である。
【００３２】
本発明における半導体光触媒を植物に適用することで、光照射下で上記式２に示される水の分解反応を促進するため、光合成の第一段階の反応を補うこととなる。
【００３３】
本発明の植物茎葉散布用剤を植物に適用することにより、植物ホルモンであるエチレン発生を促進させ、結果として植物の矮化や毛細根の発根促進、熟期促進、離層形成、花芽の誘導など植物の生育をコントロールすることが出来る。エチレンは、植物体内で細胞が傷害などのストレスを受けたときに発生するホルモンとして知られ、酸素フリーラジカルの発生が細胞膜脂質を過酸化しエチレン合成を促進させることが近年明らかにされつつある。
【００３４】
本発明の植物茎葉散布用剤は、光照射時に効率良く酸素フリーラジカルを出す特徴を有するため、エチレン生成を高めることが可能である。
また、本発明の植物茎葉散布用剤には、エチレン生成を促進させる目的で、エチレンの前駆物質であるメチオニンを添加することができる。その場合のメチオニンは特に限定されるものではなく、Ｄ−メチオニン、Ｌ−メチオニン、ＤＬ−メチオニン、およびそれらの誘導体の何れでも良く、その製法についても特に限定されるものではない。
【００３５】
ファイトアレキシンとは、植物が病原菌の感染を受けたときに自ら合成する抗菌物質のことであり、植物本来の防御物質として認知されている（図３）。ファイトアレキシンの例としては、稲におけるサクラネチン、モミラクトンＡ、モミラクトンＢ、オリザレキシン類、ナスにおけるルビミン、ソラベチボン、トウモロコシにおけるｐ−クマール酸、６−ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎ  ｚｏｘａｚｏｌｉｎｅ、エンドウにおけるピサチン、大豆におけるグリセオリン、ビートにおけるベタブルガリン、ジャガイモにおけるリシチン、ニンジンにおける６−メトキシメレイン、ハクサイにおけるブラシニン、トマトにおけるリシチン、ブドウにおけるα−ビニフェリン、リスベラトロール、タバコにおけるカプシジオールなどが挙げられる。
【００３６】
これらは、通常植物体内でホスホリパーゼＡ2 の作用により植物細胞膜から遊離した不飽和脂肪酸が、リポキシゲナーゼ、ペルオキシダーゼの作用で過酸化される反応を初期反応としている。この不飽和脂肪酸が過酸化する反応には酸素フリーラジカルが大きく関わっており、酸素フリーラジカル発生剤を植物に処理すると、ファイトアレキシンが誘導されることが近年明らかになってきている。
【００３７】
すなわち本発明の植物茎葉散布用剤は、水を光分解する過程で酸素フリーラジカルを発生させる性質を有するため、植物中で不飽和脂肪酸の過酸化反応を促進させ、ファイトアレキシンの生成を促進させることが出来る。
【００３８】
また、本発明の植物茎葉散布用剤には、ファイトアレキシンの発生を促進させる目的で、エリシターと呼ばれるジャスモン酸、およびその誘導体、サリチル酸、およびその誘導体、含硫アミノ酸であるメチオニン、システイン、シスチンおよびその誘導体、銅、二価鉄、アスコルビン酸などを添加することが可能である。これらのエリシターは特に限定されるものではなく、その製法においても特に限定されるものではない。
【００３９】
本発明の植物茎葉散布用剤は、上記のように、光合成促進剤、植物生育調節剤、病害抵抗力付与剤として作用するが、植物の種類、使用条件などによって光合成促進剤、植物生育調節剤、病害抵抗力付与剤から選ばれる２つ以上の効果を発揮することも期待できる。
【００４０】
本発明において半導体光触媒は本発明の植物茎葉散布用剤の全重に対して０．０００５重量％から５０重量％の範囲で含まれることが好ましい。さらに好ましくは０．００５重量％から１０重量％、より好ましくは０．０５重量％から１重量％の範囲で含まれることが望ましい。０．０００５重量％未満であると半導体光触媒を植物に均一に処理しづらく、また効果も顕著でなくなるため好ましくない。５０重量％を超えると、植物に適用した場合、葉が白化するなどの薬害が発生しやすくなるため好ましくない。
【００４１】
本発明においては、上記半導体光触媒が酸化チタンであることが好ましい。
酸化チタンは安全性、コストパフォーマンス、安定性に優れており、他の半導体光触媒より好ましく使用できる。本発明において半導体光触媒として用いる酸化チタンは、酸化チタンのほか、含水酸化チタン、水和酸化チタン、メタチタン酸、オルトチタン酸、水酸化チタンなどと一般に称するものを含み、その製法、結晶型は問わない。上記の酸化チタンは公知の方法で得ることができる。例として、硫酸チタニル、塩化チタン、有機チタン化合物などにアルカリを添加し、その後中和する方法、塩化チタン、有機チタン化合物を気相酸化する方法、さらにこれらを焼成する方法、などが挙げられる。
【００４２】
これらの酸化チタンは、形態については粉末でも、硫酸や塩酸、または適当な分散剤を用いた含有量が５〜４０重量％のゾルの状態のものでもよい。市販の粉末品では、石原テクノ株式会社のＳＴ−１、ＳＴ−３１、日本エアロジル株式会社のＰ２５、堺化学工業株式会社のＳＳＰ−２５、ＳＳＰ−２０、ＳＳＰ−Ｍ、チタン工業株式会社のＰＣ−１０１、ＰＣ−１０２、テイカ株式会社のＡＭＴ−１００、ＳＴ−１５７、古河機械金属株式会社のＤＮ−１０、ＤＮ−２２Ａ、多木化学株式会社のＡ−１００、昭和電工株式会社のＦ−６などを用いることができる。
【００４３】
市販のゾル品では、石原テクノ株式会社のＳＴＳ−０１、ＳＴＳ−０２、ＳＴＳ−２１、堺化学工業株式会社のＣＢＳ、ＣＢＳ−Ｍ、多木化学株式会社のＨ−４０、Ｎ−４０、ＣＡ−６２、テイカ株式会社のチタニアゾル、古河機械金属株式会社のＦＳ−１、ＦＳ−１０などを用いることができる。
【００４４】
さらに、酸化チタンの表面に、光触媒効果を向上させる目的で、白金、金、銀、銅、パラジウム、ロジウム、ルテニウムなどの金属、酸化ルテニウム、酸化ニッケルなどの金属酸化物をドーピングしてもよい。また、プラズマなどの電離ガスで処理することもできる。これらの物質はそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いることもできる。
【００４５】
本発明において、上記酸化チタンがアナターゼ型であることが好ましい。アナターゼ型酸化チタンは、光分解効率が高く、ルチル型酸化チタンより好ましく使用できる。アナターゼ型の酸化チタンの結晶は単位格子中、一方向に二酸化チタンが４個並んでいるが、ルチル型は二酸化チタンの単位がより密に方向性を持たずに２個配置している。そのため、アナターゼ型のほうが結晶表面で電気的に水などに反応しやすくなっており、水の光分解を行う上で有利である。
【００４６】
本発明において、上記酸化チタンの平均粒径が１ｎｍから５００μｍの範囲であることが好ましい。さらに好ましくは１ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１００ｎｍの範囲の平均粒子径のものが望ましい。平均粒径が１ｎｍ未満のものは現状では技術的に製造困難であり、また、平均粒径が５００μｍを超えているものについては光触媒効率が著しく落ちるのに加え、圃場で散布用ノズルが詰まるなどのトラブルが発生しやすくなるため好ましくない。
【００４７】
本発明の植物茎葉散布用剤を使用する際は植物の地上部に散布する。本発明においては植物の地上部に適用する方法は特に限定されず、散布以外にも、浸漬、塗布などの方法が挙げられる。具体的な散布例としては、例えば、本発明の植物茎葉散布用剤を水に拡散し、動力噴霧器、肩掛け噴霧器、ブロードキャスター、スプレイヤー、有人または無人ヘリコプター、煙霧器、ハンドスプレー、などを用いて、１０ａ当たり０．５〜３００リットル散布する方法が挙げられる。
【００４８】
また、育苗期、本圃移植後どちらも植物の地上部に散布、浸漬、塗布、全て効果があるが、本圃移植後は浸漬、塗布は作業的に無理があり、経済的にも不利になるので、好ましくは植物の地上部に散布し施用する。
【００４９】
施用間隔としては、新葉が展葉するのに合わせて通常３〜１４日おきに定期的に施用するのが望ましいが、生育ステージ、品種、生育状況によっては、毎日施用することも間隔をあけて施用することも可能である。
【００５０】
散布量の一実施形態として、次のような例が挙げられる。水稲の場合、水に拡散した本発明の植物茎葉散布用剤を育苗期では育苗箱当たり１０〜２０００ｍｌ施用する。１０ｍｌ以下では効果が顕著で無くなるので好ましくない。２０００ｍｌを越えて施用すると苗に過湿の影響が出やすくなるので好ましくない。好ましくは１００〜１０００ｍｌ、さらに好ましくは３００〜８００ｍｌ施用する。本田散布では１０ａ当たり１〜５００ｌ、好ましくは１０〜３００ｌ、さらに好ましくは５０〜２００ｌ施用する。
【００５１】
最も好ましい施用方法として、育苗期は１．５葉期から５日おきに５００ｍｌ／育苗箱、本田移植後は１０日おきに１００ｌ／１０ａ施用する方法が挙げられる。
【００５２】
本発明において本発明の植物茎葉散布用剤を１００，０００倍を上限として水で希釈して適用することが好ましい。さらに好ましくは５〜１０，０００倍、より好ましくは１０〜１，０００倍で水で希釈して植物に散布するのが望ましい。本発明の植物茎葉散布用剤は、水に拡散しないでそのまま植物の地上部に適用することも可能であるが、ドリフトなどの問題があるため、その場合はポリアクリル酸ソーダ、アルギン酸、水溶性高分子化合物などのドリフト防止剤を使用することが好ましい。
本発明の植物茎葉散布用剤は、１００，０００倍を超えて希釈すると、効果が顕著でなくなるので好ましくない。さらに、１００，０００倍を超えて希釈すると、散布後の葉面の半導体光触媒粒子が、均一に分布しなくなるので好ましくない。
【００５３】
本発明の植物茎葉散布用剤は、非イオン性、陰イオン性、陽イオン性もしくは両性の界面活性剤、固着剤、増粘剤、沈殿防止剤、中和剤、防腐剤、増量剤から選択されるアジュバントを、単独または混合して、さらに含有させて植物に適用することが好ましい。
【００５４】
本発明で用いるアジュバントは、特に限定されるものではなく、本発明の植物茎葉散布用剤を阻害するものでなければ問題無く使用できる。
【００５５】
本発明において使用される界面活性剤としては、例えばアルキルスルホコハク酸塩、縮合リン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸塩、ポリカルボン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル酢酸エステル硫酸塩等のアニオン系界面活性剤が挙げられ、その塩としてアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩等が挙げられる。
【００５６】
さらにポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールフェニルエーテル、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等のノニオン系界面活性剤等を挙げることができる。また、必要に応じてカチオン系、両イオン系界面活性剤を用いてもよい。
【００５７】
本発明において使用される固着剤としては、例えばＤ−ソルビット、パラフィン、ガゼイン石灰、シリコーン、デンプン類、樹脂粉末、水膨潤性高分子物質などが挙げられる。
【００５８】
本発明において使用される増粘剤としては、、例えばキサンタンガム、グァーガム、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩、コロイド状シリカ、α化デンプンなどの水溶性高分子化合物、高純度ベントナイト、親水性シリカなどが挙げられる。
【００５９】
本発明において使用される沈殿防止剤としては、例えばアルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルムアルデヒド縮合物、リグニンスルホン酸ナトリウムなどのアニオン性湿潤・分散剤、ポリオキシアルキレンポリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのノニオン性湿潤・分散剤などが挙げられる。
【００６０】
本発明において使用される中和剤としては、例えば硫酸、塩酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。
【００６１】
本発明において使用される防腐剤としては、例えばホルマリン溶液、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸カリウム、パラヒドロキシ安息香酸エステル、１，２−ベンツチアゾリン−３−オンなどが挙げられる。
【００６２】
本発明において使用される増量剤としては、例えばクレー、タルク、炭酸カルシウム、珪藻土、ゼオライト、ベントナイト、酸性白土、活性白土、アタパルガスクレーなどの粉末担体、バーミキュライト、パーライト、軽石などの粒状担体、ホワイトカーボン、塩化カリウム、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、粉末セルロース、デンプン、デキストリン、糖類、米糠、油粕、コーンフィード、ふすまなどが挙げられる。
【００６３】
また本発明の植物茎葉散布用剤に必要に応じて、シリコーン等の消泡剤、エチレングリコール、プロピレングリコール等の凍結防止剤を添加することもできる。
これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を任意の割合で組み合わせて用いてもよい。
【００６４】
本発明の植物茎葉散布用剤に、少なくとも１種のヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）を含有させて植物に適用することが好ましい。
遊離葉緑体標品による光化学的Ｏ2 発生反応をＨｉｌｌ反応（Ｈｉｌｌ，Ｒ．：Ｐｒｏｃ．Ｒｏｙ．Ｓｏｃ．Ｂ，１２７，１９２（１９３９））と呼び、その反応を促進させる酸化剤がヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）である。
【００６５】
ヒルオキシダント（Ｈｉｌｌ  ｏｘｉｄａｎｔ）の具体的な例としては、(1).シュウ酸カリウム（０．５Ｍ）、硫酸鉄アンモニウム（０．０１Ｍ）、フェリシアン化カリ（０．０２Ｍ）、ショ糖（０．２Ｍ）を含むリン酸緩衝液（ｐＨ７．５）、(2).フェリシアン化カリ単独、(3).ｐ−ベンゾキノン、(4).フェノールインドフェノールまたは２，６−ジクロロフェノールインドフェノール、などのインドフェノール色素、(5).１，２−ナフトキノン、１，２−ナフトキノン−４−スルフォネート、１，４−ナフトキノン−２−スルフォネートなどのキノン類、(6).ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒドなどのアルデヒド類、(7).酵母菌水抽出物や緑葉水抽出物などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を任意の割合で組み合わせて用いてもよい。
【００６６】
【実施例】
以下本発明を実施例により、具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００６７】
（参考例１）
アナターゼ型二酸化チタン（堺化学工業株式会社製  ＳＳＰ−２５）０．１重量％、および水９９．９重量％からなる植物茎葉散布用剤１を調整した。
【００６８】
（実施例１）以下の内容で本発明の植物茎葉散布用剤を調整した。
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【００６９】
但し、上記（＊）酵母菌抽出物は以下に示す方法で得た。
前培養として、培養液 Yeast Nitrogen Base (Difco) + 1%(W/v)Glucose 50mlに、供試菌 Saccharomyces cerevisiae IFO-0234  １白金耳を接菌して、27℃overnight 振とう培養した。この菌液を同上の培養液 950mlに植菌し、同条件で本培養した。培養後の菌液を遠心分離機にて 2000rpm,5min 遠沈した。上清除去後の沈澱物（菌体）に滅菌蒸留水を加えよく懸濁し、同条件で遠沈した。この操作を３回繰り返し沈澱物に培養液が残らないように洗浄した。
湿菌体(Wet weight : 20g)を、50%(v/v)エタノール 50ml に懸濁し、30〜40℃ overnight  振とうさせながら自己融解させた。
上記反応後の懸濁液は、0.45μｍのメンブランフィルターにてろ過した。ろ液はスプレードライし、酵母菌抽出物を得た。
【００７０】
（比較例１）
実施例１の組成からアナターゼ型二酸化チタンを除き、その分の水を加え、比較例１の剤を調整した。
【００７１】
（試験１）光照射時に植物茎葉散布用剤１より発生するの活性酸素の測定を行った。
活性酸素の定義は文献により多少異なるが、狭義には、「基底三重項の電子配置を取る酸素分子（3 Ｏ2 ）が、より高い反応性を示す電子状態になった化合物」をいい、代表的な活性酸素種は、スーパーオキサイドアニオンラジカル（Ｏ2-）、ハイドロパーオキサイド（・ＯＯＨ）、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）と一重項酸素（1 Ｏ2 ）の５種である。
活性酸素種の測定法には、直接法として、電極法、ＵＶスペクトル法、ＥＳＲ( ｐＨ−ジャンプ゜)  法など、間接法として、チトクロームＣ法、ＮＢＴ法、化学発光法、蛍光法、ＴＮＭ還元法などが挙げられるが、Ｏ2-、・ＯＨなどは極めて短寿命（反応性が高い）であるため直接法は適さない場合が多い。そこで本試験では、高感度で再現性もよく信頼性の高い結果が得られる理由から、ＥＳＲ（electronspin resonance ）−スピントラップ法（間接法）にて活性酸素の測定を行った。
酸素フリーラジカルをトラップする場合にはニトロン類が用いられ、代表的なものにＤＭＰＯ(5,5-dimethyl-1-pyrroline-1-oxide)、ＰＢＮ( α−phenyl-N-t-butylnitrone)があるが、水に対する溶解度が高い、トラップ速度が速い、ラジカル種の識別が容易などの理由から、本試験ではトラップ剤にＤＭＰＯを使用した。
【００７２】
測定方法：ＥＳＲスペクトロメーターには、ＲＥ−３Ｘ（日本電子社製）を使用した。測定条件は表１の通りである。
【００７３】
【表１】
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【００７４】
スピントラップ剤には、ＤＭＰＯ(5,5-dimethyl-1-pyrroline-1-oxide 、ラボテック社製) 、セルは水溶液用偏平セル（ＬＬＣ０４Ａ(ラホ゛テック 社製) を使用した。
植物茎葉散布用剤１をマイクロピペットで１８５μＬチューブに取り出し、精製済みのＤＭＰＯ１５μＬを加え、よく混合した。次にセルに溶液を充填し、キャビティにセットしてから上記の条件で測定した。
掃引開始時より、キャビティ内にキセノンランプ［ウシオ電機（株）製、型式ＵＩ−５０１Ｃ］を用いてセルに光照射を行ないながら測定を行った。結果を図１に示す。
また、ＤＭＰＯ単独で光照射のみの影響を調べるために、純水をマイクロピペットで１８５μＬチューブに取り出し、精製済みのＤＭＰＯ１５μＬを加え、よく混合し同様の条件で測定を行った。結果を図２に示す。それぞれスキャンタイムは２分とし、８回連続で時間による経過を記録紙に記録した。
【００７５】
（試験１の結果および考察）
図１の剤１とＤＭＰＯによる試験では、マンガンマーカーの３本目（g2＝2.003 ）と４本目（g1＝1.981 ）のシグナル内部に、１：２：２：１の強度比（hfsハ゜ラメータaH ＝aN＝1.49mT、g 値2.0090(2.005/2.535) ）をもつ典型的なＤＭＰＯの・ＯＨラジカルアダクトのスペクトルが観測された。さらに純水とＤＭＰＯを用いた試験結果図２と比較すると、植物茎葉散布用剤１とＤＭＰＯのスペクトル強度のほうが明らかに大きく、通常の水だけに比べて植物茎葉散布用剤１を加えることが、より水の光分解を促進することが示された。
【００７６】
この結果より、植物茎葉散布用剤１を使用することでより水の光分解を促進させることが可能であることが示される。したがって、本結果は、植物の光合成能力を高めると同時に、活性酸素による生体内で脂質過酸化を促進させることにより、植物ホルモンのエチレンの生成、抗菌物質ファイトアレキシンの生成、葉面に残存する過剰な農薬活性成分の分解を促進させうることが判った。
【００７７】
（試験２）実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤および比較例１の剤が植物の葉中糖度に及ぼす影響について試験を行った。
（材料及び試験方法）
供試作物としては、トマト、キュウリ、イチゴを用い、全てガラス温室にて栽培した。トマトの品種は「桃太郎」を用い、ポリポットで５葉期まで生育させたものを試験に供試した。キュウリの品種は「北進」を用い、ポリポットで３葉期まで生育させたものを試験に供試した。イチゴの品種は「女峰」を用い、葉数４枚の苗を容積４０ｌのプランターに３株植えとし、約１ヶ月後十分に活着したところで試験に供試した。
３種の供試作物に対して晴天の日の午前８時に、それぞれ水道水、実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤の５００倍希釈液、比較例１の５００倍希釈液を茎葉が十分濡れる程度にスプレー散布し、試験開始時の８時、以後１０時、１２時、１４時、１６時、１８時と２時間おきに葉中の糖度をＢｒｉｘ計（Hand Refracto-meter Type N-1  株式会社アタゴ製）にて測定した。
実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤が植物の葉中糖度に及ぼす影響について、表２にトマトの第３葉における結果を、表３にキュウリの第２葉における結果を、表４にイチゴの全展開葉における結果を示した。
【００７８】
【表２】
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【００７９】
【表３】
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【００８０】
【表４】
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【００８１】
（試験２の結果および考察）
実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤の散布処理によってトマト、キュウリ、イチゴ全ての植物で葉中糖度の上昇があった。また特徴として、水道水を散布した場合に比べて実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤を散布した場合には比較的早い時間から葉中の糖度が上がるという傾向があった。このことにより、実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤の散布は、植物の葉における光合成の効率を高め、１日当たりの葉での糖生産量の向上につながることが確認された。
【００８２】
（試験３）実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤および比較例１の剤がトマトの不定根伸長に及ぼす影響について試験を行った。
（材料及び試験方法）
供試品種としては、タキイ種苗の「ハウス桃太郎」を用い、１９９８年７月１５日に種子を３日間催芽処理し東京農業大学熱帯園芸研究室ガラス室内で栽培した。７月１８日黒色ポリポット（直径９ｃｍ、高さ８ｃｍ）に播種、２０日に出芽した。ポリポットには、腐葉土と赤土深土を１：２の割合で混合し、石灰１．６ｇを加えた。赤土深土は風乾状態にして、１ｃｍ四方の篩を通して使用した。８月８日に、約１０ｃｍになった幼苗を地上１．５ｃｍの所で切り取り、それぞれ水道水、実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤および比較例１の剤の５００倍希釈液、計３区の試験液に１０秒間どぶ付けし、容量７０ｍｌの試験管全体を黒ビニールで巻きアルミホイルで覆った後、蒸留水を６０ｍｌずつ入れ、トマトの幼苗を切り口から約１．５ｃｍの深さまで浸漬した。各区１０反復とし、２０℃、２５００ｌｕｘの人工気象室内に静置して、７日後に不定根の最大根長、根数を測定した。
実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤および比較例１の剤がトマトの不定根伸長に及ぼす影響について、表５に結果を示した。
【００８３】
【表５】
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【００８４】
（試験３の結果および考察）
不定根長については、実施例１＞比較例１＞対照区の順であり、根数、根重においては、実施例１が対照区より優れていることがわかった。また加えて根重／全体重の結果より、実施例１の500 倍区は地下部の成長が促進される事がわかった。
一般に植物では、切断する事により切り口付近で細胞分裂が始まることが知られている。「切断するという刺激、実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤に光照射されることにより発生するラジカルによる刺激、発根を促進するフェノール物質の作用とが、細胞分裂を誘導していると考えられる。」
実施例１の本発明の植物茎葉散布用剤を与えることによりエチレン生成が促進され、PAL 酵素(Phenylalanine Ammino Lylase) が活性化し、発根を促進させるフェノール物質が生成されるのではないかと考えられる。
【００８５】
【発明の効果】
本発明の植物茎葉散布用剤を用いれば、植物の炭酸同化作用を促進させることができる。さらにこの植物茎葉散布用剤を用いれば、水の光分解反応の過程で発生する酸素フリーラジカルを植物細胞膜脂質過酸化反応に利用することが可能となり、植物ホルモンであるエチレン発生を促進させ、結果として植物の矮化や毛細根の発根促進、熟期促進、離層形成、花芽の誘導など植物の生育をコントロールすることができる。またこの植物茎葉散布用剤を用いれば脂質過酸化反応により誘導されるファイトアレキシンを蓄積させ、植物に病害抵抗性を付与することができる。さらにこの植物茎葉散布用剤を用いれば、葉面に残る過剰な殺菌剤、殺虫剤、生育調節剤、除草剤を分解することができる。
【００８６】
本発明の植物茎葉散布用剤を水に懸濁させるなどして、スプレイヤーなどを用いて植物の地上部である茎葉に適用することにより、上記のような効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  植物茎葉散布用剤１とＤＭＰＯのＥＳＲのスペクトルである。
【図２】純水とＤＭＰＯのＥＳＲのスペクトルである。
【図３】稲植物のいもち病菌などの植物病原菌に対する動的防御機構を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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