(57)【要約】 【課題】植物由来の乳酸菌を採用することで安全性を備え、直接使用を可能とした農業用乳酸菌及びその使用方法を提供する。【解決手段】  受託番号：ＮＩＴＥ  Ｐ−０２５１１並びに同：ＮＩＴＥ  Ｐ−０２５１２で寄託されている乳酸菌を提供する。また前記乳酸菌の一方又は双方を含有する適宜な農業用資材を提供する。また前記乳酸菌の一方又は双方の希釈液を水稲催芽時に催芽液に添加し、或いは播種時又は移植時に灌水することで、収量の増加を図る。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受託番号：ＮＩＴＥ  Ｐ−０２５１１で寄託されている乳酸菌。
【請求項２】
受託番号：ＮＩＴＥ  Ｐ−０２５１２で寄託されている乳酸菌。
【請求項３】
請求項1又は請求項２記載の何れか一方或いは双方の乳酸菌を含有する農業用資材。
【請求項４】
請求項1又は請求項２記載の何れか一方或いは双方の乳酸菌を、水稲催芽時に催芽液に添加してなる乳酸菌の使用方法。
【請求項５】
請求項1又は請求項２記載の何れか一方或いは双方の乳酸菌の希釈液を、播種時又は移植時に灌水してなる乳酸菌の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乳酸菌及び乳酸菌を有する農業用資材並びにその使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
農業用資材（植物生長促進機能を備えた物質）として、乳酸菌を使用することが試みられて提案されている。例えば特許文献１には、乳酸菌を特定の微生物（シュードモナス  マルギリナス属）と混合培養した乳酸菌を、葉菜類に対して幼葉時（播種後１２〜１６日後）に、菌の希釈水を土中灌注或いは散布して植物の生長促進を行う手段が開示されている。
また特許文献２には、発酵処理した魚肉から抽出培養した新規な乳酸菌を飼料・肥料に使用することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４２９５８０６号公報。
【特許文献２】特許６０４５７４３号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
農業用資材としての乳酸菌（生菌）の利用について、特許文献１，２に開示されているが、本発明は乳酸菌を生菌として植物に直接作用させても安全で、且つ菌の作用に持続性を備えた植物由来の新規な乳酸菌を見出し提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る乳酸菌（農業用乳酸菌）は、受託番号：ＮＩＴＥ  Ｐ−０２５１１で寄託されている乳酸菌及び受託番号：ＮＩＴＥ  Ｐ−０２５１２で寄託されている乳酸菌である。
【０００６】
本発明に係る農業用資材は、前記の乳酸菌の何れか一方或いは双方を含有するものである。
【０００７】
本発明に係る乳酸菌の使用方法は、前記の乳酸菌の何れか一方或いは双方を水稲催芽時に催芽液に添加し、又は何れか一方或いは双方の乳酸菌の希釈液を播種時又は移植時に灌水してなるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る農業用乳酸菌は、植物の育成特に育成初期に利用でき、成長促進の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の乳酸菌の特性判定基準表。
【図２】同生育ｐＨの特性判定表。
【図３】同生育温度の特性判定表。
【図４】同ＬＡＫＥ−２株の１６ＳｒＲＮＡ領域ＤＮＡ配列を示す。
【図５】同７１Ａ株の１６ＳｒＲＮＡ領域ＤＮＡ配列を示す。
【図６】同使用時の水稲根圏範囲土壌の各菌リード数。
【図７】第一実施例の収量対比表（２０１３年度）。
【図８】同（２０１４年度）。
【図９】第二実施例の収量対比表（２０１５年度）。
【図１０】同（２０１７年度）。
【図１１】第三実施例の収量対比表（２０１５年度）。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る農業用乳酸菌は、ＬＡＫＥ−２株（受託番号：ＮＩＴＥ  Ｐ−０２５１２）及び７１Ａ株（受託番号：ＮＩＴＥ  Ｐ−０２５１１）の２株からなる。
【００１１】
ＬＡＫＥ−２株は、アケビから採取して分離培養して得られたもので、「属種：Lactobacillus plantarum、菌体形状：桿菌、発酵形式：ホモ、過酸化水素生成能：有り、フェニル乳酸生成能：有り」の特徴を有する。
【００１２】
また７１Ａ株は、穀物から採取し分離培養によって得られたもので、「属種：Enterococcus faecium、菌体形状：連鎖球菌、発酵形式：ホモ、過酸化水素生成能：有り、フェニル乳酸生成能：無し」の特徴を備える。
【００１３】
菌の特性を見るために「生育ｐＨ」と「生育温度」に関して測定した。「生育ｐＨの試験方法は、（１）水酸化ナトリウム・塩酸にてｐＨを調整したＧＹＰ培地を滅菌し、ｐＨの確認を行い、（２）各培地に10倍希釈したスターターを1滴加え、（３）３０℃で３日間培養し、（４）波長７００ｎｍで濁度測定を行った。判定基準は図１（イ）に示す。
【００１４】
「生育温度」の測定方法は、（１）ＧＹＰ培地に１００倍希釈したスターターを１滴添加し、（２）各温度条件にて５日間培養し、０．１ＮのＮａＯＨにて滴定した。判定方法は図１（ロ）に示す。
【００１５】
前記の測定の結果、「Lactobacillus plantarum  ＬＡＫＥ−２株」は、
［生育温度について］
一般的なLactobacillus plantarumは中温性乳酸菌であり、至適生育温度が２５℃〜３７℃程度であるが、ＬＡＫＥ−２株は５〜５０℃まで幅広い温度で生育がみられた。LAKE−２株は広い温度域で生育が可能である事から、寒暖差が激しい根圏環境中でも生育が可能であると推察される。
［過酸化水素生成能］
通常、Lactobacillus plantarumは過酸化水素生成能を持たない菌株が多いが、ＬＡＫＥ−２株は過酸化水素生成能を持っている。過酸化水素は種子の発芽を促す効果が有り、催芽時にＬＡＫＥ−２株を添加する事にて種籾の発芽勢を揃え、発芽率を向上させると推察される。
［フェニル乳酸生成能］
通常、Lactobacillus plantarumはフェニル乳酸生成能を持たない菌株が多いが、ＬＡＫＥ−２株はフェニル乳酸生成能を持っていることが確認された。フェニル乳酸は抗カビ効果があり、種子や苗にとって有害なカビを抑制し健苗の育成に効果があると考えられた。
【００１６】
以上から、Lactobacillus plantarum  ＬＡＫＥ−２株は幅広い生育温度、過酸化水素生成能、フェニル乳酸生成能の三つの特徴を持った菌株であり、一般的なLactobacillus plantarumとは性質に差が有ることから、新規菌株と言える。
【００１７】
また「Enterococcus faecium  ７１Ａ株は、
［生育温度について］
一般的なEnterococcus faeciumは高温性乳酸菌であり、至適生育温度が３７℃〜４５℃であり、１０℃〜４５℃で生育が可能であるが、７１Ａ株は５〜５０℃とさらに幅広い温度で生育がみられた。７１Ａ株は広い温度域で生育が可能である事から、寒暖差が激しい根圏環境中でも生育が可能であると推測できる。
［過酸化水素生成能］
一般的なEnterococcus faeciumは過酸化水素生成能を持たない菌株が多いが、７１Ａ株は過酸化水素生成能を持っている。過酸化水素は種子の発芽を促す効果が有り、催芽時に７１Ａ株を添加する事にて種籾の発芽勢を揃え、発芽率を向上させると推察できる。
［菌体外多糖生成能］
一般的なEnterococcus faeciumは菌体外多糖生成能を持たない菌株が多いが、７１Ａ株は培養液に若干の粘性を有することから、菌体外多糖の生成能を持っていると考えられた。粘性のある菌体外多糖は乳酸菌体を保護すると共に、種子や根への定着を補助する効果を有すると認められる。
【００１８】
以上から、Enterococcus faecium ７１Ａ株は幅広い生育温度、過酸化水素生成能、細胞外多糖生成能の三つの特徴を持った菌株であり、一般的なEnterococcus faeciumとは性質に差が有ることから、新規菌株と言える。
【００１９】
上記の各測定結果は、図２及び図３に示したとおりである。更に各菌の１６ＳｒＲＮＡ領域ＤＮＡ配列は、図４，５に示したとおりである。
【００２０】
本発明の農業用乳酸菌の作用を検証するために幼穂形成期の水稲根圏土壌を採取し、次世代シーケンサーを用いたＤＮＡシーケンス解析を行い、細菌の種類や分布を評価した。結果は図６に示したとおりである。
【００２１】
即ちこの検証によって根圏土壌中の乳酸菌の読み取った１６ＳｒＲＮＡ領域の遺伝子数（以下リード数）は１．８７倍に増加した。セルロースの分解を促進し有機酸を生産して土壌の環境を整える役割を持つバチルス属細菌はリード数が１．２９倍に増加し、抗生物質の産生等によって病害菌を抑制する放線菌は１．１５倍に増加し、雑菌を抑制しミネラルをキレート化して吸収しやすくする乳酸菌は１．８７倍に増加し、窒素分の植物への吸収を助ける硝化作用を持つニトロスピラ属細菌は１．１４倍に増加する傾向がみられた。また、酸性の環境を好むアシドバクテリウム門に属する細菌が１．０９倍と増加しているから、乳酸菌やバチルス属が産生する有機酸により根圏土壌の環境が酸性側に調整されている可能性が考えられた。
【００２２】
このことから本発明の農業用乳酸菌の添加により根圏土壌中の微生物叢が変化し、農業用乳酸菌の作用として土壌の微生物環境を整えることにより、根が健全に成長し、作物の健全な生長を助けていると考えられる。
【００２３】
また水稲栽培における農業用乳酸菌の使用例は、次のようになる。農業用乳酸菌スターターを種子の催芽と同時に催芽液へ０．１〜１０％の添加を行うことによって乳酸菌が稲の根圏に生きたまま作用する性質を持ち、乳酸菌が根圏の微生物環境を整えることによって、発芽から登熟期まで添加効果が持続する。催芽時に乳酸菌スターターを浸漬液に混合するだけで、収穫まで効果が持続する農業用乳酸菌は、既存の製品と比較して低コスト化や省力化において新規性や技術的優位性がある。
【００２４】
畑作における農業用乳酸菌の使用例は、次のようになる。農業用乳酸菌スターターを１０〜１０００倍の希釈を行い播種または移植時に灌水を行う。灌水により乳酸菌が作物の根圏や生体に生きたまま作用する性質をもち、乳酸菌が作物の微生物環境を整えることによって、長期間添加効果が持続し、作物の生育に良好な効果を及ぼす。
【００２５】
播種もしくは移植時に希釈して灌水を行うだけで、長期間効果が持続する農業用乳酸菌は、畑作においても既存の製品と比較して低コスト化や省力化において新規性や技術的優位性がある。
【００２６】
また、乳酸菌は古来より、食品関連分野で使用され、安全性も確立されており、農業用乳酸菌は純粋分離された菌株であることから，安全性に加え安定性にも優れている。
【００２７】
これらの特徴により、植物性乳酸菌農法は安全性が高く、少ない作業時間とコストで水稲作及び畑作での収量増加や高品質化を達成できると考えられる。
【００２８】
次に稲作において本発明の農業用乳酸菌（二種混合）の使用（試験区）と乳酸菌無添加（対照区）の収量について対比実験をおこなった。
＜第一実施例＞
１５ｍ２の小規模試験水田のコシヒカリ栽培において農業用乳酸菌を催芽時に添加した試験区の収量と、農業用乳酸菌無添加の対照区の収量を比較することで、農業用乳酸菌の優位性を実証した。
【００２９】
乳酸菌添加手段は、催芽用温水（３０〜３２℃）に乳酸菌スターターを２％添加し、これに種籾を浸漬し、３０〜３２℃を維持して２０〜２４時間浸漬状態を保ち催芽を行った。この催芽処置を行った種籾を使用して常法通りの水田栽培を行った結果が図７，８に示した。
【００３０】
以上の結果から、農業用乳酸菌を添加した試験区は、農業用乳酸菌を無添加の対照区と比較して収量が多くなる傾向がみられた。これは１株あたりの有効分けつ数及び１本当たりの籾数が多くなった為だと考えられた。
【００３１】
複数年で９．２〜１４．６％の収量の増加がみられることから、農業用乳酸菌を用いる事によって収量が増加したと考えられる。
【００３２】
従って農業用乳酸菌の添加により、収量が増加することから農業用乳酸菌を用いた農法は、農業用乳酸菌を使用しない慣行法と比較して優位性が有ると考えられる。
【００３３】
＜第二実施例＞
標準的な面積（２０００ｍ２）の試験水田にて、第一実施例と同様な実証試験を行った。収量の結果は図９、１０のとおりである。
【００３４】
この以上の結果から、農業用乳酸菌を添加した試験区は、農業用乳酸菌を無添加の対照区と比較して収量が多くなる傾向がみられた。これは第一実施例と同様に１株あたりの有効分けつ数及び１本当たりの籾数が多くなった為だと考えられた。
【００３５】
２０００ｍ２の水田でも複数年で約５％の収量の増加がみられることから、農業用乳酸菌を用いた農法は標準的な水田でも、農業用乳酸菌を使用しない慣行法と比較して優位性が有ると認められた。
【００３６】
＜第三実施例＞
更に鉄コーティング法による直播栽培（供試品種：こしいぶき）に、本発明の農業用乳酸菌を使用した。乳酸菌の使用は、催芽用温水（３０〜３２℃）に乳酸菌スターターを２％添加し、これに種籾を浸漬し、３０〜３０℃を維持して２０〜２４時間浸漬状態を保ち催芽を行い、更に常法通りの鉄コーティング法（種籾１０ｋｇ、鉄粉５ｋｇ、焼石膏５００ｇ、仕上げ時の焼石膏２５０ｇ）を実施して、直播栽培による稲作を行った。収量は図１１に示したとおりである。
【００３７】
この結果から、農業用乳酸菌を添加した試験区は、農業用乳酸菌を無添加の対照区と比較して約４０％程度収量が多くなる傾向がみられた。これは第一実施例及び第二実施例と同様に１株あたりの有効分けつ数及び１本当たりの籾数が多くなった為だと考えられた。特に第三実施例では１本当たりの籾数が増加する傾向がみられた。
【００３８】
鉄コーティングを行った直播法でも水田でも収量の増加がみられることから、農業用乳酸菌を用いた農法は直播法でも、農業用乳酸菌を使用しない直播法と比較して優位性を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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