(57)【要約】【課題】植物の疫病の原因となるバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を、簡便かつ効率的に分解除去し、該病原菌による植物の病気を効果的に抑制及び回復させることが可能で、しかも人体に影響がなく、環境保全をも実現可能な植物の防疫剤、該防疫剤を用いた植物の防疫方法及び植物の防疫システム、並びに、植物及びその栽培方法の提供。【解決手段】本発明の植物の防疫剤は、リンを含有する又はアパタイト構造を含む光触媒粉体を少なくとも含むことを特徴とする。本発明の植物の防疫方法は、植物の防疫剤を、植物に付与することを特徴とする。本発明の植物の防疫システムは、監視手段と、付与手段と、を少なくとも含み、前記監視手段により、植物の病変を感知し、該病変した植物に対して、前記付与手段により防疫剤を付与することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リンを含有する光触媒粉体を少なくとも含むことを特徴とする植物の防疫剤。
【請求項２】
アパタイト構造を含む光触媒粉体を少なくとも含むことを特徴とする植物の防疫剤。
【請求項３】
前記光触媒粉体を水中に分散状態で含有する水分散体である請求項１から２のいずれかに記載の植物の防疫剤。
【請求項４】
植物に対し噴霧又は散布されて使用される請求項１から３のいずれかに記載の植物の防疫剤。
【請求項５】
前記光触媒粉体の体積平均粒径が５０ｎｍ以上５μｍ以下である請求項１から４のいずれかに記載の植物の防疫剤。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の植物の防疫剤を少なくとも表面に有することを特徴する植物。
【請求項７】
請求項１から５のいずれかに記載の植物の防疫剤を、植物に付与することを特徴とする植物の防疫方法。
【請求項８】
請求項１から５のいずれかに記載の植物の防疫剤を、植物に付与することを少なくとも含むことを特徴とする植物の栽培方法。
【請求項９】
植物の色合いを監視する監視手段と、請求項１から３のいずれかに記載の植物の防疫剤を植物に付与する付与手段と、を少なくとも含み、前記監視手段により、植物の病変を感知し、該病変した植物に対して、前記付与手段により防疫剤を付与することを特徴とする植物の防疫システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の疫病の原因となるバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を、簡便かつ効率的に分解除去し、該病原菌による植物の病気を効果的に抑制及び回復させることが可能な植物の防疫剤、該防疫剤を用いた植物の防疫方法及び植物の防疫システム、並びに、植物及び植物の栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビニールハウス等を用いて狭い領域にて高密度に農作物などを栽培すると、バクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌の存在により、これらが植物の茎葉の気孔、根などから植物の内部に侵入することで病気が発生し、更に他の個体に感染して病気が蔓延し易い問題があった。このような植物の病気の発生を阻止乃至抑制し、また、病気から回復させる目的で、種々の抗生剤が用いられてきた。
例えば、胡蝶蘭などのランの栽培においては、前記バクテリアなどの病原菌による疫病（例えば、軟腐病、フザリウムなど）を予防するため（図１２及び図１３に軟腐病に感染した胡蝶蘭の写真を示す。）、抗生剤として、例えば、カスガマイシンの銅水和剤などを散布する処置、また、病気が発生した株を即時廃棄することにより、病気の蔓延を予防する処置などがとられてきた。
しかし、前記ランの軟腐病やフザリウムなどの疫病の発生を防止するためには、高濃度の抗生剤の散布が必要であること、人体や環境に影響を及ぼすことが問題となっている。更に、このような処置をしても疫病の発生を完全には抑制できないこと、また、いったん発病すると、効果的な治療が困難で、発病した株を破棄するしかないこと、などの問題もある。これらの事情から、現実には防疫の様々な手段を講じてもなお、多い場合には１０％程度の個体に病気が発生し、特に、ランなどの高価な植物の場合には、栽培農家にとっては大きな損失となっている。
【０００３】
近年、有機物質を吸着して、水と二酸化炭素に分解する光触媒機能を有する金属修飾アパタイトと呼ばれる物質を、植物の栽培に利用することが研究開発されている（例えば、特許文献１参照）。これは、植物栽培用容器に、前記金属修飾アパタイトを膜状等の態様で付着させ、該金属修飾アパタイトの吸着性によりバクテリアなどの病原菌を捕捉し、その光触媒機能により、該病原菌を分解除去し、栽培土壌の汚染を防止しようとするものである。
しかし、これは、植物を栽培する土壌への病原菌の侵入や繁殖を防止するものであり、植物の茎葉などに付着した病原菌を分解し、気孔からの侵入を防止することはできない。
また、前記光触媒機能をもつ金属修飾アパタイトを農薬活性成分と併用した農薬組成物が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかし、これは、土壌中の残留農薬量を低減させることを目的とするものであり、植物の茎葉などに付着した病原菌を分解し、気孔からの侵入を防止することはできない。
【０００４】
したがって、植物の疫病の原因となるバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を、簡便かつ効率的に分解除去し、該病原菌による植物の病気を効果的に抑制及び回復させることが可能で、しかも人体に影響がなく、環境保全をも実現可能な植物の防疫剤、該防疫剤を用いた植物の防疫方法及び植物の防疫システム、並びに、植物及び植物の栽培方法は未だ提供されていないのが現状である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５０９９２号公報
【特許文献２】ＷＯ２００４／００００１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、植物の疫病の原因となるバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を、簡便かつ効率的に分解除去し、該病原菌による植物の病気を効果的に抑制乃至回復させることが可能で、しかも人体に影響がなく、環境保全をも実現可能な植物の防疫剤、該防疫剤を用いた植物の防疫方法及び植物の防疫システム、並びに、植物及び植物の栽培方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記課題に鑑み、鋭意検討を行った結果、以下の知見を得た。即ち、バクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌に対する吸着力が強く、かつ高い抗菌性を示す光触媒を、微細な粉体として植物に付与することにより、前記病原菌と光触媒との接触確率が増大し、簡単かつ効率的に病原菌を分解除去することが可能となり、しかも、光触媒の付着による植物の白色化を抑制し外観を保ちながら防疫することができるという知見である。また、前記光触媒には抗菌作用があることが知られているが、この作用は光エネルギーを利用して抗菌性を発揮させるものであるため、従来の抗菌剤に比べて人体や環境への影響をも防ぐことができるという知見である。
【０００８】
本発明は、本発明者らの前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、後述する付記に列挙した通りである。即ち、
本発明の植物の防疫剤は、リンを含有する又はアパタイト構造を含む光触媒粉体を少なくとも含むことを特徴とする。また、本発明の植物は、本発明の前記植物の防疫剤を表面に有することを特徴とする。
該植物の防疫剤又は該植物においては、リンを含有する又はアパタイト構造を含む光触媒粉体が、前記植物に侵入しようとするバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌と接触し、光触媒機能により、前記病原菌が分解除去され、これらの増殖を阻止乃至抑制できる。また、植物の表面で病原菌が分解除去されることにより、茎葉などに存在する気孔や根から、前記病原菌が植物体内に侵入するのも防ぐことができる。その結果、植物の栽培、特にビニールハウス等による集中的な栽培においても、前記病原菌による植物の発病を阻止乃至抑制することができる。更には、病気が発生した植物においても、本発明の前記防疫剤を付与することにより、植物に感染した病原菌が分解除去され、その増殖が阻止乃至抑制され、病気から回復させることができるとともに、他の株への感染などの病気の蔓延を阻止乃至抑制することができる。
また、前記防疫剤は、光エネルギーを利用した前記光触媒粉体による抗菌性を発揮させるものであるため、従来の抗菌剤に比べて人体への影響がなく、環境保全も実現できる。
【０００９】
本発明の植物の防疫剤においては、光触媒粉体を、水中に分散状態で含有する水分散体とする態様が好ましい。この態様の場合、植物に対し、容易に噴霧乃至散布されて使用することができる。該水分散体を植物に噴霧乃至散布することにより、植物の表面全体に万遍なく付着させることができる。また、植物を白色化させることなく付着させることができる。このため、気孔などから植物内に侵入しようとするバクテリアなどの病原菌が、植物の表面で確実に光触媒と接触することにより、簡便かつ効率的に分解除去され、病気の発生が阻止乃至抑制されるとともに、発病しても回復させることが可能となる。また、水分散体が根から植物内に吸収されることにより、病原菌の根からの侵入を防止できるとともに、植物自身の抗菌力をも向上させ、病気の抑制及び回復効果をより向上させることができる。また、この態様の場合、前記光触媒粉体の体積平均粒径が５μｍ以下であると、水分散体中で前記光触媒粉体が沈殿し難く、分散状態を好適に維持することができる。
【００１０】
本発明の植物の防疫剤においては、光触媒粉体がアパタイト構造を少なくとも含む態様が好ましい。更に、該アパタイト構造が、光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有し、該金属原子がチタン（Ｔｉ）である態様がより好ましい。該植物の防疫剤においては、前記光触媒粉体が、各種の有害物質に対する吸着特性に優れた、光触媒活性を有するチタンアパタイトであるので、バクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を強力に吸着し、かつ分解除去することができ、これらの増殖を効率的に阻止乃至抑制することが可能である。
光触媒として現在広く用いられているのは、酸化チタンであるが、酸化チタン光触媒を植物の防疫に用いる場合の問題としては、光触媒で発生した活性酸素が植物の害表面を損傷してしまうことである。酸化チタンが光励起して発生する活性酸素は、数ｍｍ以上拡散することが知られており、植物外表面を酸化し損傷する恐れがある。しかし、チタンアパタイトでは、光励起時に発生する活性酸素は、酸化チタンのように空気中を長距離拡散することがないことが発明者らの研究で明らかになっており、植物外表面を損傷することがない。また、アパタイトではりんを含むので、そのままでも植物の肥料成分ともなるためより好適である。
【００１１】
本発明の植物の防疫方法は、本発明の前記植物の防疫剤を、植物に付与することを特徴とする。また、本発明の植物の栽培方法は、本発明の前記植物の防疫剤を、植物に付与することを少なくとも含むことを特徴とする。
該植物の防疫方法又は該植物の栽培方法においては、リンを含有する又はアパタイト構造を含む光触媒粉体を少なくとも含む本発明の前記植物の防疫剤が、植物に付与され、植物の表面が光触媒粉体に被覆される。そのため、植物内部に侵入しようとするバクテリア、ウイルス、細菌、かび類などの病原菌が、前記光触媒粉体と接触することにより、簡便かつ効率的に分解除去される。その結果、ビニールハウス等による集中的な栽培においても、植物の発病が阻止乃至抑制され、また、発病を生じても、前記光触媒が病原菌の増殖を阻止至抑制して、病気から回復させることができるとともに、ビニールハウス内等での病気の蔓延を抑制することができる。
また、粉末状の光触媒を付与するため、少量でも広面積で均一に植物に付与することができ、病原菌との接触効率に優れるとともに、表面の白色化をも抑制できる。
そのため、特に、胡蝶蘭などの高価な植物の栽培においては、病気の抑制及び回復が効果的に行えることから、過大な損失を免れることができ、また、白色化を防止できることにより商品価値をも維持して、生産効率を高めることができる。
【００１２】
本発明の植物の防疫システムは、植物の色合いを監視する監視手段と、本発明の前記植物の防疫剤を植物に付与する付与手段と、を少なくとも含み、前記監視手段により、植物の病変を感知し、該病変した植物に対して、前記付与手段により防疫剤を付与することを特徴とする。
該植物の防疫システムでは、前記監視手段により、植物の色合いを監視し、該色合いの変化などにより、植物の病変が感知される。前記付与手段により、前記感知手段により病変が感知された植物に対して、防疫剤が付与される。そのため、バクテリア、ウイルス、細菌、かび類などの病原菌により、発病した植物に対してのみ、防疫剤が付与され、該防疫剤の光触媒が、植物に感染した病原菌と接触することにより、病原菌が分解除去され、その増殖による病気の進行を阻止至抑制し、更には病気の治癒が可能となる。また、健康な植物に対しては防疫剤の付与を行なわないようにすれば、白色化が生じることがなく植物の外観にも優れ、また、防疫剤の経済的な使用が可能となり、人体や環境への影響もより効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、従来における前記問題を解決することができ、植物の疫病の原因となるバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を、簡便かつ効率的に分解除去し、該病原菌による植物の病気を効果的に抑制乃至回復させることが可能で、しかも人体に影響がなく、環境保全をも実現可能な植物の防疫剤、該防疫剤を用いた植物の防疫方法及び植物の防疫システム、並びに、植物及び植物の栽培方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（植物の防疫剤及び植物）
本発明の植物の防疫剤は、リンを含有する又はアパタイト構造を含む光触媒粉体を少なくとも含んでなり、更に必要に応じて、水、アルコールなどの溶媒、リン化合物などの肥料、顔料、その他の成分を含んでなる。また、本発明の植物は、前記植物の防疫剤を少なくとも表面に有する植物である。
本明細書で言う「防疫」とは、植物の病気の発生を阻止乃至抑制することと、病気から回復させることを含む意味であり、本発明の前記防疫剤は、植物の病気の予防剤、抑制剤としての機能だけでなく、病気が発生した植物の回復剤、治療剤としての機能を有するものである。
前記防疫剤の形態としては、光触媒粉体を含む粉末状とし、該光触媒粉体を植物に噴霧乃至散布するものであってもよいが、植物への均一な付与が容易で、白色化をより防止できる観点から、前記光触媒粉体を水中に分散状態で含む水分散体とするのが好ましい。
前記水分散体からなる防疫剤の付与方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、霧吹き、噴霧乃至散布器などにより、植物に噴霧乃至散布するのが好ましく、少量でも広面積で均一に付与することが可能となる。
前記水分散体中における、光触媒粉体を含む固形分含有量としては、３０質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましい。該固形分含有量の下限値としては、０．０１質量％が好ましい。前記固形分含有量が、３０質量％を超えると、水分散体の粘度が高過ぎて、噴霧乃至散布が困難となることがあり、０．０１質量％未満であると、光触媒による病原菌の分解除去機能が充分に得られないことがある。
特に、前記固形分含有量が１質量％以下の防疫剤では、優れた防疫効果を維持しつつ、光触媒粉体による植物の茎葉の表面の白色化を効果的に抑制することができ、外観的にもより優れたものとなる。
【００１５】
−光触媒粉体−
前記光触媒粉体としては、光の照射により活性化されるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記光触媒粉体の形態としては、バクテリア等の病原菌との接触効率に優れる観点から、粉体であれば、特に制限はなく、その形状、大きさ、比重等については適宜選択することができる。
また、前記光触媒粉体は、更に表面に凹凸を有する、例えば、イガグリ形状であるのが好ましい。この場合、前記光触媒として機能する表面積が拡大し、前記病原菌との接触効率がより向上する。
前記光触媒粉体の大きさとしては、特に制限はなく、分解除去目的の病原菌の種類や大きさなどに対応して適宜選択することができるが、前記光触媒として機能する表面積が拡大し、病原菌との接触効率を向上させることができるとともに、植物の表面の白色化を効果的に抑制することができる点で、体積平均粒子径が１００μｍ以下が好ましく、水中に分散させた水分散体としたときに、前記光触媒粉体が沈殿せず、分散状態を好適に維持できる点で、５μｍ以下であるのがより好ましい。また、前記体積平均粒径の下限値としては、一次粒子の大きさが一般には５０ｎｍ程度であり、現状ではこれ以上小さな光触媒粉体の製造は困難である点で、５０ｎｍ以上であるのが好ましい。
前記体積平均粒子径が、１００μｍを超えると、光触媒粉体の表面積をあまり多くすることができず、病原菌との接触性が低下したり、植物の表面が白色化することがある。なお、前記体積平均粒径は、例えば、粒度分布測定装置などにより測定することができ、該粒度分布測定装置の例としては、島津製作所製のＳＡＬＤ−２１００レーザ解析式流動分布測定装置などが好適に挙げられる。
前記光触媒粉体の比重としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、小さいほど好ましく、前記水分散体中で沈降することなく、浮遊して循環可能であるのが好ましい。
前記光触媒粉体の粒度分布（粒子径分布）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記粒度分布がシャープである（狭くなる）程、前記光触媒粉体を前記水中に、均一に分散させることができる。
【００１６】
前記光触媒粉体における光触媒の光触媒活性の発現に必要な光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記植物の栽培が太陽光照射条件下で主に行なわれるものである点で、紫外光乃至可視光等の広帯域の光に対して吸収性を示し、光触媒活性を発現可能であるのが好ましい。
【００１７】
前記光触媒粉体の具体的な材質乃至組成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、光触媒活性（光触媒能）を有するアパタイトなどが特に好適に挙げられる。該光触媒粉体が、光触媒活性を有するアパタイトであると、該アパタイトの優れた吸着特性により、前記植物に付着した前記バクテリアなどの病原菌に対する吸着特性に優れる点で有利であり、また、その光触媒活性（光触媒能）により、吸着した前記病原菌を光触媒活性により効率的に分解除去可能である点で有利である。
これらの光触媒粉体の中でも、光触媒活性を有するアパタイトと、可視光吸収性金属原子とを少なくとも含んでなるものが好ましく、更に紫外光吸収性金属原子を含んでなるものがより好ましい。前記光触媒粉体が、前記可視光吸収性金属原子を含んでなる場合には、蛍光灯下等の日常使用条件下での使用に好適な点で有利であり、前記紫外光吸収性金属原子を更に含んでいると、太陽光等の紫外光を含む光の照射条件下での使用に好適な点で有利である。
なお、本発明においては、前記光触媒粉体は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
前記光触媒活性（光触媒能）を有するアパタイトとしては、光触媒活性を有する限り特に制限は無く、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アパタイトが、光触媒活性を有するのに必要な金属原子（以下、光触媒活性を発現可能な金属原子と称することがある。）を有してなるものなどが好適に挙げられる。前記アパタイトが該光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有すると、該アパタイトに光が照射されると、該光触媒活性を有するのに必要な金属原子の作用により該アパタイトが活性化され、該アパタイトの表面に吸着している前記バクテリアなどの病原菌（分解対象物）から電子を奪い取ることができ、該病原菌を酸化し、分解させることができる。
【００１９】
前記アパタイトとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、下記一般式（１）で表されるもの、などが好適に挙げられる。
【００２０】
【化１】
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【００２１】
前記一般式（１）において、Ａは、金属原子を表し、該金属原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、ランタン（Ｌａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、鉛（Ｐｂ）、カドミウム（Ｃｄ）、ユウロピウム（Ｅｕ）、イットリウム（Ｙ）、セリウム（Ｃｅ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、などが挙げられる。これらの中でも、吸着性に優れる点で、カルシウム（Ｃａ）が特に好ましい。
Ｂは、リン原子（Ｐ）及び硫黄原子（Ｓ）のいずれかを表し、これらの中でも、生体親和性に優れる点で、リン原子（Ｐ）が好ましい。なお、本発明の防疫剤に含まれるリンを含む光触媒粉体が、当該アパタイトである場合には、前記Ｂは、リン原子（Ｐ）となる。この場合も、Ｂが硫黄原子（Ｓ）であるアパタイトを併用してもよい。
Ｏは、酸素原子を表す。
Ｘは、水酸基（ＯＨ）、ＣＯ３、及びハロゲン原子のいずれかを表し、これらの中でも、前記Ａの金属原子と共に金属酸化物型の光触媒性部分構造を形成可能な点で、水酸基（ＯＨ）が特に好ましい。なお、前記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、などが挙げられる。
ｍ、ｎ、ｚ、及びｓは、整数を表し、例えば、電荷バランスが良好な点で、ｍは、８〜１０が好ましく、ｎは、３〜４が好ましく、ｚは、５〜７が好ましく、ｓは、１〜４が好ましい。
【００２２】
前記一般式（１）で表されるアパタイトとしては、例えば、ハイドロキシアパタイト、フルオロアパタイト若しくはクロロアパタイト、又は、これらの金属塩、リン酸三カルシウム若しくはリン酸水素カルシウム、などが挙げられる。これらの中でも、上記一般式（１）における、Ｘが水酸基（ＯＨ）であるハイドロキシアパタイトが好ましく、上記一般式（１）における、Ａがカルシウム（Ｃａ）であり、Ｂがリン原子（Ｐ）であり、かつＸが水酸基（ＯＨ）であるカルシウムハイドロキシアパタイト（ＣａＨＡＰ）、即ち、Ｃａ１０(ＰＯ４)６(ＯＨ)２が特に好ましい。
【００２３】
前記カルシウムハイドロキシアパタイト（ＣａＨＡＰ）は、カチオンに対してもアニオンに対してもイオン交換し易いため、病原菌その他の有害物質（分解対象物）に対する吸着特性に優れ、特にタンパク質等の有機物に対する吸着特性に優れており、加えて、本発明での分解対象物であるバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌に対する吸着特性にも優れ、これらの植物への侵入又は増殖を阻止乃至抑制し得る点で好ましい。
【００２４】
前記アパタイトの前記光触媒粉体における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、８５〜９７ｍｏｌ％であるのが好ましく、８５〜９０ｍｏｌ％であるのがより好ましい。
前記アパタイトの含有量が、８５ｍｏｌ％未満であると、前記光触媒粉体の光触媒活性が十分でないことがあり、９７ｍｏｌ％を超えても、それに見合う効果が得られず、また、該光触媒粉体の前記病原菌（分解対象物）に対する吸着特性や光触媒活性などが低下することがある。
なお、前記アパタイトの前記光触媒粉体における含有量は、例えば、ＩＣＰ−ＡＥＳによる定量分析を行うことにより測定することができる。
【００２５】
前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子としては、光触媒中心として機能し得る限り特に制限はなく、光触媒活性を有するものとして公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、光触媒活性に優れる点で、チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、マンガン（Ｍｎ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、鉄（Ｆｅ）、などから好適に選択される少なくとも１種が好適に挙げられる。これらの中でも、特に前記光触媒活性（光触媒能）に優れる点で、チタン（Ｔｉ）が好ましい。
【００２６】
前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子の前記光触媒粉体における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記光触媒粉体における全金属原子に対し、５〜１５ｍｏｌ％であるのが好ましく、８〜１２ｍｏｌ％であるのがより好ましい。
前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子の含有量が、５ｍｏｌ％未満であると、前記光触媒粉体の光触媒活性が十分でないことがあり、１５ｍｏｌ％を超えても、それに見合う効果が得られず、また、該光触媒粉体の分解対象物に対する吸着特性や光触媒活性等が劣化することがある。
なお、前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子の前記光触媒粉体における含有量は、例えば、ＩＣＰ−ＡＥＳによる定量分析を行うことにより測定することができる。
【００２７】
前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子が、前記アパタイトの結晶構造を構成する金属原子の一部として該アパタイトの結晶構造中に取り込まれる（置換等される）ことによって、該アパタイトの結晶構造内に、光触媒機能を発揮し得る「光触媒性部分構造」が形成される。
このような光触媒性部分構造を有する前記アパタイトは、光触媒活性を有し、また、アパタイト構造部分が吸着特性に優れ、光触媒活性を有する公知の金属酸化物よりも、有害成分（分解対象物）に対する吸着特性に優れるため、前記病原菌の分解作用、抗菌作用、前記病原菌の増殖阻止乃至抑制作用、更には、防汚作用などにも優れる。
【００２８】
前記光触媒活性を有するアパタイトとしては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。
前記光触媒活性を有するアパタイトの市販品としては、例えば、前記カルシウム・チタンハイドロキシアパタイトでは、太平化学産業株式会社製の商品名「ＰＣＡＰ−１００」などが好適に挙げられる。図２に、該「ＰＣＡＰ−１００」の二次粒子の電子顕微鏡写真を示す。該写真によれば、ナノオーダーの微細な一次粒子が凝集して、球状の二次粒子が形成されている。
【００２９】
前記可視光吸収性金属原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、波長４００ｎｍ以上の光に対し、吸収特性を有するもの、などが好適に挙げられ、具体的には、クロム（Ｃｒ）及びニッケル（Ｎｉ）から選択される少なくとも１種などがより好ましく、前記光触媒粉体の光触媒活性の状態を目視にて視認可能にする観点からは、その光触媒活性の状態により、淡黄色から淡青色へと、更に淡青色から濃青色へと変色可能なクロム（Ｃｒ）が好ましい。
【００３０】
前記可視光吸収性金属原子の前記光触媒粉体における含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、全金属原子に対し、０．００１〜１ｍｏｌ％であるのが好ましく、０．０１〜１ｍｏｌ％がより好ましい。
前記可視光吸収性金属原子の含有量が、０．００１ｍｏｌ％未満であると、前記光触媒粉体の可視光の吸収能が十分でないことがあり、１ｍｏｌ％を超えてもそれに見合う効果が得られず、前記光触媒粉体の前記病原菌（分解対象物）に対する吸着性能が低下等してしまうことがある。
なお、前記可視光吸収性金属原子の前記光触媒粉体における含有量は、例えば、ＩＣＰ−ＡＥＳによる定量分析を行うことにより測定することができる。
【００３１】
前記紫外光吸収性金属原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記光触媒粉体の可視光吸収性及び紫外光吸収性を飽和させない点で、タングステン（Ｗ）及びバナジウム（Ｖ）の少なくともいずれかであるのが好ましい。これらは、前記光触媒粉体中に、１種単独で含まれていてもよいし、２種以上含まれていてもよい。
【００３２】
前記紫外光吸収性金属原子の前記光触媒粉体における含有量としては、全金属原子に対し、０．００１〜０．１ｍｏｌ％であるのが好ましい。
前記紫外光吸収性金属原子の含有量が、０．００１ｍｏｌ％未満であると、前記光触媒粉体の紫外光の吸収能が十分でないことがあり、０．１ｍｏｌ％を超えてもそれに見合う効果が得られず、前記光触媒粉体の前記病原菌（分解対象物）に対する吸着性能が低下したり、可視光の吸収能が低下等してしまうことがある。
なお、前記紫外光吸収性金属原子の前記光触媒粉体における含有量は、例えば、ＩＣＰ−ＡＥＳによる定量分析を行うことにより測定することができる。
【００３３】
前記光触媒粉体においては、前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子と、前記紫外光吸収性金属原子と、前記可視光吸収性金属原子との含有量の合計としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１５ｍｏｌ％以下が好ましく、３〜１５ｍｏｌ％がより好ましい。
前記含有量の合計が、１５ｍｏｌ％を超えてもそれに見合う光触媒活性の向上効果が得られず、却って光触媒活性が低下することがある。
【００３４】
前記光触媒粉体の具体例としては、前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子がチタン（Ｔｉ）であり、前記アパタイトがカルシウムハイドロキシアパタイト（ＣａＨＡＰ）：Ｃａ１０(ＰＯ４)６(ＯＨ)２であり、前記可視光吸収性金属原子がクロム（Ｃｒ）であるものが好ましく、更に、前記紫外光吸収性金属原子を含み、該紫外光吸収性金属原子がタングステン（Ｗ）及びバナジウム（Ｖ）の少なくともいずれかであるものがより好ましい。
このような光触媒粉体は、前記植物に付着した前記病原菌（分解対象物）の吸着性能に優れ、また、前記光触媒粉体が前記紫外光吸収性金属原子も含む場合には、可視光のみならず紫外光をも吸収可能であり広帯域な光吸収性を示し、光の利用効率に優れ、各種光の照射条件下、例えば、太陽光照射条件下における用途に好適に使用可能である。そして、該光触媒粉体は、可視光及び紫外光のいずれを照射した場合においても光触媒活性が飽和することがなく、長期間にわたって優れた光触媒活性を示し、特に紫外光を長期間にわたって照射した場合においても光触媒活性が飽和することがなく優れた光触媒活性（光触媒能）を維持可能な点で有利である。
【００３５】
前記光触媒粉体の構造としては、例えば、単層構造、積層構造、多孔質構造、コア・シェル構造、などが挙げられる。
なお、前記光触媒粉体の同定・形態等の観察は、例えば、ＴＥＭ、ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＦＴ−ＩＲ等に行うことができる。
【００３６】
前記光触媒活性を有するアパタイトの二次粒子の体積平均粒子径としては、１〜１０μｍが好ましい。
光触媒活性を有するアパタイトの一次粒子（単結晶）としては、１０ｎｍ〜１μｍの粒子径分布を有するのが好ましい。
このような粒子径の光触媒活性を有するアパタイトを、固形分含有量が３０質量％以下となるよう、より好ましくは、１％質量％以下となるよう水中に分散させて防疫剤を調製するのが好ましい。なお、前記光触媒活性を有するアパタイト（前記光触媒粉体）の水中での固形分含有量の下限値としては、噴霧又は散布する対象である植物の葉等の表面に十分に付与乃至配置させることができ、十分な光触媒効果を得る観点からは、０．００１質量％以上であるのが好ましい。
特に、１質量％以下に調製した防疫剤を、植物に噴霧乃至散布することにより、少量でも広面積で均一に付与することができ、光触媒粉体と病原菌との接触効率を向上させて、光触媒粉体による病原体の分解除去を効率的に行なうことができ、しかも、茎葉の表面などの白色化を抑制して、外観的にも優れたものとすることができる。
【００３７】
前記光触媒粉体は、公知の方法に従って製造することができ、例えば、前記光触媒活性を有するアパタイト中に、上述した可視光吸収性金属原子と、更に必要に応じて上述した紫外光吸収性金属原子とをドープさせることにより製造することができる。
【００３８】
前記ドープの態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、置換、化学結合、吸着などが挙げられるが、これらの中でも、反応の制御が容易であり、ドープされた後で前記可視光吸収性金属原子等が脱離等することがなく、これらを前記光触媒粉体中で安定に保持させることができる点で、置換が好ましい。
前記置換の態様としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記光触媒活性を有するアパタイトとして、前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有してなるアパタイトを用いた場合、該金属原子の少なくとも一部を、前記可視光吸収性金属原子等により置換させる態様、などが好適に挙げられる。この態様の場合には、前記可視光吸収性金属原子等が、前記アパタイトに脱落不能に保持される点で有利である。
【００３９】
前記可視光吸収性金属原子等による置換の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオン交換、などが好適に挙げられる。該置換がイオン交換の場合には、置換効率に優れる点で有利である。
【００４０】
前記ドープの具体的な方法、即ち前記光触媒活性を有するアパタイト中への前記可視光吸収性金属原子等のドープの具体的な方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記可視光吸収性金属原子を含む化合物等を溶解させた（共存させた）水溶液中に、前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有してなるアパタイトを浸漬させることにより行う浸漬法、前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有してなるアパタイトの原料と、前記可視光吸収性金属原子を含む化合物等を溶解させた（共存させた）水溶液中で、該原料と該可視光吸収性金属原子等を共沈させる共沈法、などが好適に挙げられる。
なお、前記水溶液は、静置しておいてもよいが、攪拌した方が前記置換が効率的に行われる点で好ましい。なお、該攪拌は、公知の装置、手段を用いて行うことができ、例えば、マグネティックスターラーを用いてもよいし、攪拌装置を用いてもよい。これらの方法の中でも、簡便に操作可能な点で、浸漬法がより好ましい。
【００４１】
なお、前記浸漬法においては、上述のように、前記可視光吸収性金属原子を含む化合物等を溶解させた（共存させた）水溶液中に、前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有してなるアパタイトを浸漬させてもよいし、逆に、前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有してなるアパタイトを分散させた水溶液中に、前記可視光吸収性金属原子等を含む化合物を溶解させてもよい。
【００４２】
また、上述の製造例では、前記光触媒活性を有するアパタイトを出発物質として用いているが、これに代えて、上述したアパタイトと、上述した光触媒活性を有するのに必要な金属原子とを出発物質として用いて、前記可視光吸収性金属原子等のドープと同時に、あるいはそれに先立って、前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子を、前記アパタイトにドープさせてもよい。この場合には、前記可視光吸収性金属原子等のドープと、前記光触媒活性を有するアパタイトの形成とを同時に行うことになり、あるいは、前記光触媒活性を有するアパタイトを形成してから、次に、前記可視光吸収性金属原子等のドープを行うことになる。
なお、前記光触媒活性を有するアパタイトを出発物質として用いる態様の場合には、予めＮｉがドープされているカルシウム・チタンハイドロキシアパタイト（ＴｉＨＡＰ）を、前記光触媒活性を有するアパタイトとして好適に使用することができる。
【００４３】
前記ドープの際の前記水溶液中での前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有してなるアパタイトの濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．３〜１．０質量％が好ましく、０．４〜０．６質量％がより好ましい。
前記アパタイトの濃度が、０．３質量％未満であると、光触媒活性が低下することがあり、１．０質量％を超えても、それに見合う光触媒活性の向上効果が得られず、却って光触媒活性が低下することがある。
【００４４】
前記ドープの際の前記水溶液中での前記可視光吸収性金属原子の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１×１０−４〜１×１０−３Ｍが好ましく、１×１０−４〜５×１０−４Ｍがより好ましい。
前記可視光吸収性金属原子の濃度が、１×１０−４Ｍ未満であると、可視光応答性が低下することがあり、１×１０−３Ｍを超えても、それに見合う可視光応答性の向上効果が得られず、却って可視光応答性が低下することがある。
【００４５】
前記ドープの際の前記水溶液中での前記紫外光吸収性金属原子の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１×１０−３〜１×１０−２Ｍが好ましく、９×１０−３〜１×１０−２Ｍがより好ましい。
前記紫外光吸収性金属原子の濃度が、１×１０−３Ｍ未満であると、紫外光に対する光触媒活性が低下することがあり、１×１０−２Ｍを超えても、それに見合う光触媒活性の向上効果が得られず、却って紫外光に対する活性が低下することがある。
【００４６】
前記ドープの際における、前記水溶液中に浸漬させる前記可視光吸収性金属原子の形態としては、該水溶液中への溶解容易性、該水溶液中での該紫外光吸収性金属原子の濃度調整の容易性等の点で、該可視光吸収性金属原子の塩又は水和物の形態であるのが好ましい。
該塩又は水和物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記可視光吸収性金属原子が、クロム（Ｃｒ）及びニッケル（Ｎｉ）である場合には、これらから選択される少なくとも１種を含む塩であるのが好ましく、塩化物や硫酸塩では光触媒活性を低下させることがあるため、硝酸塩やアンモニウム塩であるのが特に好ましい。
【００４７】
前記ドープを行う反応系としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、液中、空気中、などで行うことができるが、液中で行うのが好ましい。
この場合、該液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水乃至水を主体にした液が好ましい。
なお、該液を収容する容器としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ラージスケールであれば混合器、攪拌器などが挙げられ、スモールスケールであればビーカーなどが好適に挙げられる。
【００４８】
前記ドープの際の条件としては、特に制限はなく、温度、時間、圧力等については目的に応じて適宜選択することができる。
前記温度としては、特に制限はなく、材料の種類や量比等に応じて異なり、一概に規定することはできないが、例えば、通常、０℃〜１００℃程度であり、室温（２０℃〜３０℃）が好ましい。前記時間としては、特に制限はなく、材料の種類や量比に応じて異なり、一概に規定することはできないが、通常、１０秒〜３０分間程度であり、１〜１０分間がより好ましい。前記圧力としては、特に制限はなく、材料の種類や量比等に応じて異なり、一概に規定することはできないが、通常、大気圧であるが好ましい。
なお、前記光触媒粉体における、前記光触媒活性を有するのに必要な金属、前記可視光吸収性金属原子等の量は、これらの添加量（Ｍ）、あるいは前記条件を適宜調整することにより、所望に制御することができる。
【００４９】
前記焼成は、前記光触媒活性を有するアパタイト中に、前記可視光吸収性金属原子等をドープさせた後（前記ドープ工程の後）、ドープが完了した該アパタイトを６００〜８００℃で焼成する工程である。
前記焼成の温度が、６００℃未満であると、光触媒活性が最大とならないことがあり、８００℃を超えると、分解が生ずることがある。
【００５０】
前記焼成の条件、例えば、時間、雰囲気、圧力、装置等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記時間としては、前記ドープが完了したアパタイトの量等に応じて異なり、一概に規定することはできないが、例えば、１時間以上が好ましく、１〜２時間がより好ましい。前記雰囲気としては、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気、大気雰囲気などが挙げられるが、大気雰囲気が好ましい。前記圧力としては、例えば、大気圧などが挙げられる。前記装置としては、公知の焼成装置を使用することができる。
前記焼成を行うことにより、前記可視光吸収性金属原子等をドープした、前記光吸収活性を有するアパタイトの結晶性を高めることができ、前記光触媒粉体における光触媒能（吸着特性、光触媒活性などを含む）をより高めることができる。
【００５１】
ここで、前記光触媒粉体の製造方法の一例について説明する。前記ドープを前記置換で行う場合、具体的には前記置換をイオン交換により共沈法で行う場合には、まず、脱炭酸ガス処理をした純水に、例えば、前記アパタイトとしてカルシウムハイドロキシアパタイト（ＣａＨＡＰ）の硝酸カルシウムの水溶液と、該ＣａＨＡＰに前記光触媒活性を有するのに必要な金属としてチタンをドープさせるための、該チタンを含む硫酸チタンの水溶液と、前記可視光吸収性金属原子であるクロムを含む硝酸クロムの水溶液と、前記紫外光吸収性金属原子であるタングステンを含む１２タングストリン酸ｎ水和物の水溶液とを所定量で混合する。次いで、得られた混合物に燐酸を添加し、更にアンモニア水を添加してｐＨを９に調整する。得られた懸濁液を、１００℃にて６時間エージング（熟成、結晶成長）し、濾過する。濾別した沈殿を純水で洗浄し、乾燥する。その後、６５０℃まで１時間かけて昇温して焼成する。以上により、前記紫外光吸収性原子としてバナジウム（Ｖ）を、前記可視光吸収性金属原子としてクロム（Ｃｒ）を、それぞれドープしたＴｉＨＡＰ粉体（光触媒粉体）が製造される。
【００５２】
また、前記ドープを前記置換で行う場合、具体的には前記置換をイオン交換により浸漬法で行う場合には、まず、前記可視光吸収性金属原子としてクロムを含む硝酸クロム（ＩＩＩ）九水和物を純水に溶解し、硝酸クロム水溶液を調製する。ビーカーに前記光触媒活性を有するのに必要な金属原子（チタン）を有してなるアパタイトとしてのカルシウム・チタンハイドロキシアパタイト（ＴｉＨＡＰ）を秤量し、そこに前記硝酸クロム水溶液を添加する。この混合液をマグネティックスターラーで５分間攪拌した後、濾紙でアスピレータを使用して吸引濾過を行い、純水で洗浄し、１００℃のオーブンで２時間乾燥することにより、前記可視光クロムをドープさせたＴｉＨＡＰ粉体を得た。次に、前記紫外光吸収性金属原子としてのバナジウムを含むバナジン酸アンモニウムを純水に溶解し、バナジウム酸アンモニウム水溶液を調製した。ビーカーに上記クロムドープＴｉＨＡＰを秤量し、前記バナジウム酸アンモニウム水溶液を添加する。この混合溶液をマグネティックスターラーで攪拌した後、濾紙でアスピレータを使用して吸引濾過を行い、純水で洗浄し、１００℃のオーブンで２時間乾燥した。その後、マッフル炉で６５０℃にて１時間の焼成（大気雰囲気）を行った。以上により、前記可視光吸収性金属原子であるクロム及び前記紫外光吸収性金属原子であるバナジウムをドープさせたＴｉＨＡＰ粉体（光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有してなるアパタイト）からなる光触媒粉体が製造される。
【００５３】
−その他成分−
前記光触媒粉体以外のその他成分としては、前述のように、水、アルコールなどの溶媒、リン化合物などの肥料、顔料、などが挙げられる。
前記顔料は、付与対象の植物の色合いに応じて防疫剤を着色するために、必要に応じて防疫剤に添加することができる。このように着色された防疫剤では、多量に付与した場合でも、茎葉などの白色化の抑制効果が向上し、植物の外観低下を、より抑制することができる。
【００５４】
本発明の植物の防疫剤によると、植物に付与された防疫剤中の光触媒粉体が、植物の茎葉の表面に付着する。該植物に付着した光触媒粉体が、光の照射により活性化され、植物に付着したバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌が、簡便かつ効率的に分解除去される。その結果、前記病原菌による植物の発病が阻止乃至抑制され、発病した場合も、病原菌が分解除去されるとともにその増殖も阻止され、病気からの回復が可能となる。また、本発明の前記防疫剤は、光触媒粉体を含むのであるため、従来の抗菌剤に比べ、人体への影響が少なく、土壌に散布されても土壌汚染などを招くことながいため、環境保全が実現される。また、土壌中の防疫剤が根から吸収されることにより、病原菌の根からの侵入を防ぐことができ、更に、前記光触媒粉体がリンを含んでいるため、栄養素となるとともに、植物自体の抗菌力をも高め得るものとなる。
なお、前記植物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ランなどが好適に挙げられ、胡蝶蘭などが特に好適に挙げられる。
【００５５】
（植物の防疫方法及び植物の防疫システム、並びに、植物の栽培方法）
本発明の植物の防疫方法は、本発明の前記植物の防疫剤を、植物に付与すること（以下、付与工程と称することがある）を含み、更に必要に応じて、監視工程、移動工程、紫外光照射工程、その他工程を含んでなる。
本発明の植物の防疫システムは、監視手段、付与手段を少なくとも有し、前記監視手段により植物の病変を感知し、該病変した植物に対して、前記付与手段により防疫剤を付与する。
また、前記植物の防疫システムは、更に必要に応じて、移動手段、紫外光照射手段、その他の手段を有してもよい。
前記監視工程は、前記監視手段により好適に行うことができ、前記付与工程は、前記付与手段により好適に行うことができ、前記移動工程は、前記移動手段により好適に行うことができ、前記紫外光照射工程は、前記紫外光照射手段により好適に行うことができ、前記その他の工程は、前記その他の手段により好適に行うことができる。このため、本発明の植物の防疫方法は、本発明の前記植物の防疫システムにより好適に実施することができ、本発明の前記植物の防疫システムを実施すると、本発明の前記植物の防疫方法を実施することになる。
なお、本発明の植物の栽培方法は、公知の植物の栽培方法における工程の少なくとも一部に、前記植物の防疫システムを用いて本発明の前記植物の防疫剤を前記植物の表面に付与させる工程を含むか、前記植物の防疫方法を行う工程を含むことにより、好適に実施することができる。本発明の植物の栽培方法においては、これらの工程以外の工程については、公知の方法に従って行うことができ、その説明は省略することとする。
以下、本発明の植物の防疫システムについて詳細に説明すると共に、その説明を通じて本発明の前記植物の防疫方法及び植物の栽培方法の内容をも明らかにする。
【００５６】
＜付与手段及び付与工程＞
前記付与手段は、本発明の前記植物の防疫剤を、植物に付与する機能を有する。
前記付与工程は、本発明の前記植物の防疫剤を、植物に付与する工程である。
前記付与工程は、前記付与手段により好適に行うことができる。
前記付与手段としては、前記植物の防疫剤において説明したように、粉末状の防疫剤を植物に散布する散布手段であってもよいし、光触媒粉体を含む水分散体を植物に噴霧する噴霧手段であってもよい。これらの中でも、少量でも広面積で均一に付与でき、白色化を防止できる観点から、水分散体の噴霧手段が好ましい。
前記噴霧手段としては、具体的には、例えば、霧吹きのような簡単な器具を用いて噴霧するものであってもよいし、タンクやノズル、噴霧量の調整手段などを備えた噴霧器や噴霧装置により噴霧するものであってもよい。
前記付与手段は、前記監視手段により、植物の病変を感知したタイミングで、病気の治療目的で該病変した植物に対して、防疫剤を付与するものであってもよいし、病変した植物だけでなく、病気の発生を予防乃至抑制する目的で、健康な植物にも防疫剤を付与するものであってもよい。
【００５７】
＜監視手段及び監視工程＞
前記監視手段は、植物の色合いを監視することによって、植物の病変を感知する機能を有する。
前記監視工程は、植物の色合いを監視することによって、植物の病変を感知する工程である。
前記監視工程は、前記監視手段により好適に行うことができる。
前記監視手段としては、植物の病変を感知できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各種カメラ、色差センサーなどの各種センサーなどを用いることができる。
前記監視としては、例えば、健康体の植物の色あいを、コンピュータ等に記憶し、該色合いと、監視対象の植物の色合いとを比較して、その差によって病変を感知するのが好ましい。そして、このように植物の病変を感知したら、前記付与手段により、該病変した植物に対して、防疫剤を付与するのが好ましく、病変した植物の効率的な治療が可能となる。
【００５８】
＜移動手段及び移動工程＞
前記移動手段は、植物を移動する機能を有する。
前記移動工程は、植物を移動する工程である。
前記移動工程は、前記移動手段により好適に行うことができる。
前記移動手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベルトコンベアー、ローラコンベアー、ロボットアームなどが挙げられる。
前記移動手段により、例えば、植物を一個体ごとに順次監視手段に移動し、該監視手段による植物の病変を感知を行なう。次に、該監視手段により病変が感知された植物を、前記移動手段により前記付与手段に移動し、防疫剤を付与することにより、病変した植物への防疫剤の付与を、効率的に行なうことができる。また、このように、移動手段により植物を順次移動できるので、監視手段や付与手段を複数設置する必要がなく、防疫システムのコンパクト化や低コスト化が可能となる。
【００５９】
＜紫外光照射手段及び紫外光照射工程＞
前記紫外光照射手段は、植物に付与された防疫剤に対して、紫外光を照射する機能を有する。
前記紫外光照射工程は、植物に付与された防疫剤に対して、紫外光を照射する工程である。
前記紫外光照射工程は、前記紫外光照射手段により、好適に行なうことができる。
前記紫外光照射手段は、光触媒粉体が、紫外光吸収性金属原子を含む場合などに用いるのが好適で、光触媒を効果的に活性化させることができる。
前記紫外光照射手段としては、紫外光を照射可能であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、太陽光であってもよいし、紫外線ランプ（ＵＶランプ）などであってもよい。
【００６０】
図１に、本発明の植物の防疫システムの一例を示す。該防疫システムは、図１に示すように、光触媒粉体を含む防疫剤の噴霧手段乃至散布手段（付与手段）としてのシャワーノズル１と、植物２の載置台３と、監視手段としての広角カメラ及び色差センサー４を備えている。前記載置台３の内部には、紫外光照射手段としてＵＶランプ５が設置され、載置台３の上面に設けたガラス窓６から、植物２に対して紫外光を照射可能となっている。この紫外光により、植物２の表面に噴霧乃至散布された光触媒粉体が活性化し、植物に付着したバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を、効率的に分解除去することができる。
【００６１】
本発明の前記植物の防疫方法及び植物の防疫システム、並びに、前記植物の栽培方法においては、本発明の前記植物の防疫剤を植物に付与することにより、植物の疫病の原因となるバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を、簡便かつ効率的に分解除去し、該病原菌による植物の病気を効果的に抑制及び回復させることが可能で、しかも人体に影響がなく、環境保全をも実現可能である。また、このように防疫効果に優れることから、疫病による損失を抑制して、植物栽培における生産効率をも高めることができる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。
【００６３】
（実施例１）
−植物の防疫剤の調製−
光触媒粉体として、光触媒チタンアパタイト（光触媒活性を有するのに必要な金属としてチタンを有してなるアパタイト）を用いた。
該光触媒チタンアパタイトとして、図２に示すカルシウム・チタンハイドロキシアパタイト（ＴｉＨＡＰ；太平化学産業株式会社製、ＰＣＡＰ−１００、体積平均粒径３〜８μｍの白色粉体）を、水中に分散させて、固形分含有量が１質量％の防疫剤を調製した。
【００６４】
−防疫効果試験１（インビトロ試験）−
ファレノプシス軟腐病菌（Erwinia  chrysanthemi）に対する抗菌効果の確認試験を以下のようにして行った。即ち、前記ファレノプシス軟腐病菌の濃度が１０４個である培養液を、白金線を用いて寒天培地（チタンアパタイト無添加のものと、０．０６質量％添加したものと、２種類用意した）上の５箇所に接種した。これに対し、１ｍＷ／ｃｍ２のＵＶ光を３時間照射後、更に２８℃で４８時間培養後、前記ファレノプシス軟腐病菌の増殖を、コロニー生成の有無により評価し、抗菌効果を確認した。その結果を図３及び図４に示した。
この防疫効果試験１の結果からも明らかなように、本発明の植物の防疫剤としての前記チタンアパタイトが無添加ものの場合には、太陽光中に含まる紫外線量を照射した後においても、前記ファレノプシス軟腐病菌は死滅せず、増殖してしまったのに対し、本発明の植物の防疫剤としての前記チタンアパタイトが添加されたものの場合には、前記ファレノプシス軟腐病菌は死滅し、増殖することがなく、極めて良好な抗菌効果を示した。
【００６５】
−防疫効果試験２（発病抑制効果の試験）−
１）耕種概要：作物名；ファレノプシス（Phalaenopsis、胡蝶蘭）
２）区制・面積：１区８株、３連制とした。なお、対照実験として、病原菌を接種しない無接種区を用意し、この場合は反復なしで１区８株とした。
３）病原菌：ファレノプシス軟腐病菌（Erwinia  chrysanthemi）
＜防疫剤による処理＞
前記で調製した光触媒チタンアパタイトを含む本発明の防疫剤を、市販の霧吹きを用いて、前記ファレノプシスの茎葉に十分量付着するように、１１．２５ｍｌ／株の割合で噴霧した。なお、試験時の作物の生育ステージは生育期であった。
＜病原菌接種＞
接種源としてファレノプシス軟腐病菌（Erwinia  chrysanthemi）の菌株を用いた。供試菌株をＮＡ培地に塗布し、２７．５℃、暗黒下条件で培養した。培養３日後に、滅菌水で約１×１０８ＣＦＵ（ＯＤ６６０＝０．０９）に希釈して菌液を調製し、該菌液をファレノプシスの茎葉に噴霧接種し、平均温度２４．５℃、平均湿度７０％の多湿条件下で静置した（図５及び図６参照）。また、感染を促すため、病原菌摂取から１日後に、株当たり葉面３ヵ所をマークし、滅菌した虫針（５本１組）で軽く数回付傷した。
【００６６】
＜発病抑制効果の評価＞
病原菌接種を行なってから２１日後に、それぞれ付傷した箇所を対象に、病斑の発病程度を肉眼観察し、下記のようにして６段階で評価し、発病度を以下の計算式に従って算出した。なお、株によって、また傷口によって発病状態にばらつきがあったが、平均的な評価とした。
０：発病を認めない。
１：僅かに褐変が認められる。
２：褐変の拡大が認められる。
３：病斑（褐変）が拡大し、病斑の融合が認められる。
４：病斑が拡大し、水浸状の大型病斑が認められる。
５：葉身の大部分に、水浸状の大型病斑が認められる。
発病度＝Σ（病班の発病程度×その数）／（調査箇所数×５）×１００
なお、上記計算式は、病班の発病程度が１のもの×その数と、病班の発病程度が２のもの×その数と、病班の発病程度が３のもの×その数と、病班の発病程度が４のもの×その数と、病班の発病程度が５のもの×その数との合計を、調査箇所数×５で割った値を１００倍した値を意味する。
その結果を表１に示した。
なお、防疫効果試験２では、病気の発生が良好に抑制され、殆どの株の発病度が低い値であったが、株によって若干高い数値のものもあった。これは、防疫剤を噴霧乃至散布した際に、多少の噴霧乃至散布ムラがあり、光触媒が充分に付着していない箇所があったため、病斑を生じたと思われる。防疫剤が充分に噴霧乃至散布された箇所については、防除性ありの評価が得られ、実用上問題がない。
【００６７】
−植物の防疫剤の水分散体中での分散性−
次に、本発明の植物の防疫剤の水分散体中での分散性を、以下のようにして確認した。即ち、前記防疫剤（チタンアパタイト）の体積平均粒子径が、それぞれ５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、４０μｍのもの０．５ｇを、５０ｍｌの水中に分散させて水分散体を調整した。その結果、前記防疫剤（チタンアパタイト）の体積平均粒子径が５μｍ以下である場合には、分散直後のみならず１０分後においても沈殿し難く、分散性に優れていた（図７及び図８参照）。
【００６８】
（比較例１）
実施例１の防疫効果試験２において、防疫剤を付与しなかったこと以外は、実施例１の防疫効果試験２と同様にして、病原菌接種を行い、２１日後の発病程度を観察し、発病抑制効果の評価を行なった。その結果を表１に示した。
【００６９】
（比較例２）
実施例１において、カルシウム・チタンハイドロキシアパタイトを含む防疫剤の代わりに、カスガマイシン・銅水和液を１，０００倍に希釈した従来の防疫剤（濃度０．１質量％で、通常の使用形態である）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、病原菌接種を行い、２１日後の発病程度を観察し、発病抑制効果の評価を行なった。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
2008050348.tif 000004
【００７１】
図２〜３及び表１の結果より、カルシウム・チタンハイドロキシアパタイトを含む防疫剤を付与した実施例１では、病原菌による植物の病気の発生を良好に阻止乃至抑制できることが判った。
これに対して、防疫剤を何ら付与しない比較例１、及び、カスガマイシン銅水和剤を付与した比較例２では、発病を抑制できないことが判った。
したがって、リンを含む光触媒粉体を含む本発明の植物の防疫剤は、植物の病気の原因となるバクテリア、ウイルス、細菌、カビなどの病原菌を効率的に分解除去し、病気の阻止乃至抑制効果に優れることが認められた。
なお、カスガマイシン銅水和剤は、抗生剤であるため、０．０１質量％濃度であっても、このままでは土壌汚染などを生じる問題があるが、本発明のカルシウム・チタンハイドロキシアパタイトを含む防疫剤では、人体や環境にも問題のない使用が可能である。
【００７２】
（実施例２）
−防疫効果試験２（病気からの回復試験）−
ランの栽培農場にて、軟腐病が発生して廃棄されたファレノプシス株を譲り受け、これに対して前記実施例１で調製した防疫剤（１質量％濃度のカルシウム・チタンハイドロキシアパタイト）を、前記株の病変部だけでなく全体に満遍なく噴霧した。図９に、防疫剤を噴霧した直後の葉の表面の写真を示す。前記１質量％濃度の防疫剤を噴霧したところ、外観を大きく損なうような葉の白色化は見られなかった。そして、噴霧の結果、病気の進行が止まり、図１０に示すように、１年後には新葉と新花芽が出て、新しい花が咲いた。したがって、本発明の防疫剤は、病気から回復させる機能をも有することが判った。
図１１に、防疫剤を噴霧した直後の葉の気孔付近の写真を示す。葉の表面は勿論、気孔の周囲にも光触媒粉体が付着していることから、感染した病原菌の分解除去だけでなく、気孔からの病原菌の侵入をも阻止乃至抑制して、病気からの回復が可能となったと推測される。
【００７３】
本発明の好ましい態様を付記すると、以下の通りである。
（付記１）  リンを含有する光触媒粉体を少なくとも含むことを特徴とする植物の防疫剤。
（付記２）  アパタイト構造を含む光触媒粉体を少なくとも含むことを特徴とする植物の防疫剤。
（付記３）  前記光触媒粉体を水中に分散状態で含む水分散体である付記１から２のいずれかに記載の植物の防疫剤。
（付記４）  植物に噴霧又は散布されて使用される付記３に記載の植物の防疫剤。
（付記５）  前記光触媒粉体の体積平均粒径が５０ｎｍ以上５μｍ以下である付記１から４のいずれかに記載の植物の防疫剤。
（付記６）  前記水分散体中の固形分含有量が、０．００１質量％以上３０質量％以下である付記３から５のいずれかに記載の植物の防疫剤。
（付記７）  前記水分散体中の固形分含有量が、０．００１質量％以上１質量％以下である付記３から５のいずれかに記載の植物の防疫剤。
（付記８）  前記光触媒粉体がアパタイトであり、該アパタイトが、光触媒活性を有するのに必要な金属原子を有し、該金属原子が、チタン（Ｔｉ）である付記１から７のいずれかに記載の植物の防疫剤。
（付記９）  前記光触媒粉体がアパタイトであり、該アパタイトが、カルシウムハイドロキシアパタイトＣａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２である付記１から７のいずれかに記載の植物の防疫剤。
（付記１０）  付記１から９のいずれかに記載の植物の防疫剤を少なくとも表面に有することを特徴する植物。
（付記１１）  付記１から９のいずれかに記載の植物の防疫剤を、植物に付与することを特徴とする植物の防疫方法。
（付記１２）  前記光触媒粉体を分散させた水分散体を、植物に噴霧乃至散布する付記１１に記載の植物の防疫方法。
（付記１３）  前記水分散体中の固形分含有量が、３０質量％以下である付記１２に記載の植物の防疫方法。
（付記１４）  前記水分散体中の固形分含有量が、１質量％以下である付記１２に記載の植物の防疫方法。
（付記１５）  植物の色合いを監視する監視手段と、付記１から９のいずれかに記載の植物の防疫剤を植物に付与する付与手段と、を少なくとも含み、前記監視手段により、植物の病変を感知し、該病変した植物に対して、前記付与手段により防疫剤を付与することを特徴とする植物の防疫システム。
（付記１６）  前記付与手段が、前記光触媒粉体を分散させた水分散体を、植物に噴霧又は散布する噴霧又は散布手段である付記１５に記載の植物の防疫システム。
（付記１７）  前記監視手段が、移動手段により順次移動される植物の色合いを監視する付記１５から１６のいずれかに記載の植物の防疫システム。
（付記１８）  前記監視手段が、予め記憶した植物の色合いと、監視対象の植物の色合いとの差により、病変を検出する付記１５から１７のいずれかに記載の植物の防疫システム。
（付記１９）  紫外光照射手段を、更に有する付記１５から１８のいずれかに記載の植物の防疫システム。
（付記２０）  付記１から９のいずれかに記載の植物の防疫剤を、植物に付与することを少なくとも含むことを特徴とする植物の栽培方法。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の植物の防疫剤は、植物の疫病の原因となるバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を、簡便かつ効率的に分解除去し、該病原菌による植物の病気を効果的に抑制及び回復させることができ、植物の栽培、特にビニールハウスによる植物栽培時の防疫剤として好適に使用することができ、本発明の植物の防疫方法及び植物の防疫システムに特に好適に使用することができる。
本発明の植物の防疫方法及び植物の防疫システムは、本発明の前記植物の防疫剤を植物に付与することにより、植物の疫病の原因となるバクテリア、ウイルス、細菌、カビ類などの病原菌を、簡便かつ効率的に分解除去し、該病原菌による植物の病気を効果的に抑制及び回復させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、本発明の植物の防疫システム及び防疫方法の一例を示す概略説明図である。
【図２】図２は、本発明の植物の防疫剤（光触媒チタンアパタイト）の一例で、その電子顕微鏡写真である。
【図３】図３は、本発明の植物の防疫剤（光触媒チタンアパタイト）を無添加の寒天培地（ファレノプシス軟腐病菌が接種済）では、紫外線照射後でも該ファレノプシス軟腐病菌が増殖してしまった結果を示す写真である。
【図４】図４は、本発明の植物の防疫剤（光触媒チタンアパタイト）を添加した寒天培地（ファレノプシス軟腐病菌が接種済）では、紫外線照射後でも該ファレノプシス軟腐病菌が増殖しなかった結果を示す写真である。
【図５】図５は、本発明の植物の防疫剤を用いた防疫方法の実施設備の写真である。
【図６】図６は、本発明の植物の防疫剤を用いた防疫方法の実施設備の写真である。
【図７】図７は、本発明の光触媒チタンアパタイト（４種の異なる粒径のもの）を水中に分散させた水分散体の態様の植物の防疫剤を調製した直後の写真である。
【図８】図８は、本発明の光触媒チタンアパタイト（４種の異なる粒径のもの）を水中に分散させた水分散体の態様の植物の防疫剤を調製１０分後の写真である。
【図９】図９は、本発明の植物の防疫剤を、植物に噴霧乃至散布した直後の葉の状態を示す写真である。
【図１０】図１０は、軟腐病が発生した株に、本発明の防疫剤を噴霧乃至散布して、１年後に開花した状態を示す写真である。
【図１１】図１１は、本発明の植物の防疫剤を、植物に噴霧乃至散布した直後の気孔の状態を示す顕微鏡写真である。
【図１２】図１２は、軟腐病に感染した胡蝶蘭の病変部の写真である。
【図１３】図１３は、軟腐病に感染した胡蝶蘭の病変部の写真である。
【符号の説明】
【００７６】
１      シャワーノズル（付与手段）
２      植物
３      載置台
４      広角カメラ及び色差センサー（監視手段）
５      ＵＶランプ（紫外光照射手段）
６      ガラス窓
【図１】
2008050348.tif 000005
【図２】
2008050348.tif 000006
【図３】
2008050348.tif 000007
【図４】
2008050348.tif 000008
【図５】
2008050348.tif 000009
【図６】
2008050348.tif 000010
【図７】
2008050348.tif 000011
【図８】
2008050348.tif 000012
【図９】
2008050348.tif 000013
【図１０】
2008050348.tif 000014
【図１１】
2008050348.tif 000015
【図１２】
2008050348.tif 000016
【図１３】
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