(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合高分子ポリヒドロキシ酸（ＣＰＰＡ）と陽イオン種との混合物を含む組成物を、植物、又はその植生場所と接触させる方法であって、
（ｉ）所定量の全有機炭素（ＴＯＣ）を有し、農学的に許容可能な量の複合高分子ポリヒドロキシ酸（ＣＰＰＡ）と、
（ｉｉ）（ａ）農学的非有効量の１種又は複数種の遷移金属陽イオンの農学的に許容可能なイオン源、及び／又は、（ｂ）植物有害量のアルカリ（土類）金属陽イオンの少なくとも１種の塩のうちの１種又は複数種と
の水性混合物を用意するステップを含み、
前記水性混合物が、植物、種子、又はその植生場所との接触のために用意され、
前記混合物における全有機炭素（ＴＯＣ）に対する金属イオンの重量比が０．１〜０．５であり、或いは、ＴＯＣに対するアルカリ（土類）金属塩の重量比が１．０〜１０．０である、方法。
【請求項２】
前記複合高分子ポリヒドロキシ酸が、部分的に腐植化した有機物質に由来する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複合高分子ポリヒドロキシ酸が、
ａ）濃縮した炭化水素、リグニン、並びにタンニン及び／又は濃縮タンニンの混合物を含み、
ｂ）前記水性混合物内に存在する溶解性有機物（ＤＯＭ）における酸素対炭素の比が、０．５より大きく、
ｃ）タンニン化合物の全ての数が２００より大きく、該タンニン化合物は、０．５〜１．４の水素対炭素の比を有し、質量分析法により測定した芳香族性指数は０．７未満であり、
ｄ）質量分析法により測定した、リグニン化合物の質量分布は５５〜６０％、タンニン化合物の質量分布は２７〜３５％、濃縮した炭化水素の質量分布は８〜１５％である、という特徴のうち少なくとも２つを有する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複合高分子ポリヒドロキシ酸が、濃縮した炭化水素、リグニン、並びにタンニン及び／又は濃縮タンニンの混合物を含み、タンニン及び／又は濃縮タンニンが全組成のうち少なくとも１０％を占めていることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記複合高分子ポリヒドロキシ酸が、濃縮した炭化水素、リグニン、並びにタンニン及び／又は濃縮タンニンの混合物を含み、タンニン及び／又は濃縮タンニンが全組成のうち少なくとも２０％を占めていることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記生物学的作用の有益な効果が、植物１株当たりの葉数、植物の総重量、根／芽の重量、葉コンダクタンス、及び収穫高のうち１つ以上の改善である、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記遷移金属陽イオン又はアルカリ（土類）金属塩が、第一鉄／第二鉄イオン、マンガンイオン、銅イオン、モリブデンイオン、亜鉛イオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、カリウムイオン、及びナトリウムイオンのうち１種又は複数種であり、
前記遷移金属陽イオンは、第一鉄／第二鉄イオン、マンガンイオン、銅イオン、マグネシウムイオン、及び亜鉛イオンのうち少なくとも１種である、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記遷移金属陽イオンが、第一鉄／第二鉄イオン、マンガンイオン、銅イオン、マグネシウムイオン、モリブデンイオン、及び亜鉛イオンのうち少なくとも１種である、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記混合物は、細胞内輸送及び／又は細胞間輸送、金属酸化還元化学、金属キレート化、細胞外酸性化、金属同化経路、木部への金属負荷、葉の老化に先立つ金属イオンの回復、並びに細胞内分布及び／又は金属イオンの貯蔵を促進する、のうち少なくともいずれか１をもたらす、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
種子、植物、又はその植生場所の一部と、前記水性混合物とを接触させるステップを更に含む、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記混合物を、該混合物における全有機炭素（ＴＯＣ）に対する金属塩の重量比が０．１５〜４．２となる比率で加える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１２】
前記混合物を、該混合物におけるＴＯＣに対するアルカリ（土類）金属塩の重量比が１．０〜１０．０となる比率で加える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
１種又は複数種の殺虫剤を更に含む、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
組成物であって、
（ｉ）所定量の全有機炭素（ＴＯＣ）を有する複合高分子ポリヒドロキシ酸と、
（ｉｉ）（ａ）植物有害量の１種又は複数種のアルカリ（土類）塩、及び／又は（ｂ）農学的非有効量の農学的に許容可能な遷移金属陽イオンの少なくとも１種のイオン源のうちの１種又は複数種と
の水性混合物を含み、
前記混合物が、所定量のＴＯＣに対する遷移金属陽イオンの重量比が０．１〜０．５であるか、或いは、ＴＯＣに対するアルカリ（土類）金属塩の重量比が１〜１０である、組成物。
【請求項１５】
前記複合高分子ポリヒドロキシ酸が、部分的に腐植化した有機物質に由来する、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記複合高分子ポリヒドロキシ酸が、
ａ）濃縮した炭化水素、リグニン、並びにタンニン及び／又は濃縮タンニンの混合物を含み、
ｂ）前記水性混合物内に存在する溶解性有機物（ＤＯＭ）における酸素対炭素の比が０．５より大きく、
ｃ）タンニン化合物の全ての数が２００より大きく、該タンニン化合物は、０．５〜１．４の水素対炭素の比を有し、質量分析法により測定した芳香族性指数は０．７未満であり、
ｄ）質量分析法により測定した、リグニン化合物の質量分布は５５〜６０％、タンニン化合物の質量分布は２７〜３５％、濃縮した炭化水素の質量分布は８〜１５％である、という特徴のうち２つ以上を有する、請求項１５に記載の組成物。
【請求項１７】
前記複合高分子ポリヒドロキシ酸が、濃縮した炭化水素、リグニン、並びにタンニン及び／又は濃縮タンニンの混合物を含み、タンニン及び／又は濃縮タンニンが全組成のうち少なくとも１０％を占めていることを特徴とする、請求項１４〜１６のうちいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１８】
前記複合高分子ポリヒドロキシ酸が、濃縮した炭化水素、リグニン、並びにタンニン及び／又は濃縮タンニンの混合物を含み、タンニン及び／又は濃縮タンニンが全組成のうち少なくとも２０％を占めていることを特徴とする、請求項１４〜１６のうちいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１９】
前記混合物における全有機炭素（ＴＯＣ）に対する金属塩の重量比が０．１〜０．５であり、或いは、ＴＯＣに対するアルカリ（土類）金属塩の重量比が１．０〜１０．０である、請求項１４〜１８のうちいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２０】
請求項１４〜１６のうちいずれか１項に記載の組成物を含む、粒剤。
【請求項２１】
少なくとも１つのコーティングを更に含み、前記少なくとも１つのコーティングが、少なくとも部分的に前記粒剤を取り囲み、第１のコーティングは前記混合物を含む、請求項２０に記載の粒剤。
【請求項２２】
少なくとも部分的に前記第１のコーティングを取り囲む第２のコーティングを更に含み、前記第１のコーティングと前記第２のコーティングのうち、一方に、前記複合高分子ポリヒドロキシ酸が含有されており、もう一方に、植物有害量の１種又は複数種のアルカリ（土類）金属塩、及び／又は、相乗量の、農学的に許容可能な遷移金属イオンの少なくとも１種のイオン源が含有されている、請求項２１に記載の粒剤。
【請求項２３】
前記第１のコーティングが第１の所定時間で分解し、前記第２のコーティングが第２の所定時間で分解する、請求項２２に記載の粒剤。
【請求項２４】
前記１４〜１６のうちいずれか１項に記載の組成物を含む、種子コーティング。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物において生物学的作用をもたらす組成物及び方法に関する。具体的には、該方法は、複合高分子ポリヒドロキシ酸（ＣＰＰＡ、ｃｏｍｐｌｅｘ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｐｏｌｙｈｙｄｒｏｘｙ  ａｃｉｄｓ）と陽イオン種との混合物を含む組成物を、植物、又はその植生場所の一部と接触させるステップを含む。
【背景技術】
【０００２】
有機化合物の様々な混合物は、当技術分野において肥料添加物として提案されてきた。具体的には、Ｂｉｏ  Ａｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（１９９９年、www.phelpstek.com/portfolio/humic_acid.pdf）に記載されている腐植酸組成物のＢｉｏ−Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｏｍｐｌｅｘ（登録商標）は、微量栄養素、より詳しくは陽イオン性栄養素の、土壌から植物への輸送を補助する。
【０００３】
Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ａｇｒｉｔｅｃｈ社のＴｒｉＦｌｅｘ（登録商標）  Ｂｌｏｏｍ  Ｆｏｒｍｕｌａ栄養組成物は、「リン酸、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム」を含有すると記載されている。Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ａｇｒｉｔｅｃｈ社のＴｒｉＦｌｅｘ（登録商標）  Ｇｒｏｗ  Ｆｏｒｍｕｌａ２−４−１栄養組成物は、「硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸アンモニウム、リン酸カリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム」を含有すると記載されている。両方とも「選ばれたビタミン、植物組織培養成分、必須アミノ酸、海藻、腐植酸、フルボ酸、及び炭水化物によって栄養価を高める」と言われる。例えば、www.horticulturesource.com/product_info.php/products_id/82が参照できる。これらの製品は、果物や花の「水耕栽培（ｓｏｉｌｌｅｓｓ  ｈｙｄｒｏｇａｒｄｅｎｉｎｇ）」（所謂「水栽培」）に用いられることを主として提案されているが、鉢植え園芸に用いられる従来の化成肥料に比べても優れた効能を有する。但し、水栽培媒体又は土壌生育媒体に対して用いられるのとは対照的に、葉面散布に対する適合性などは言及されていない。例えば、www.americanagritech.com/product/product_detail.asp?ID=I&pro_id_pk=4-0が参照できる。
【０００４】
Ａｃｔａｇｒｏ社が所有している登録商標のＭｏｎａｒｃｈは、天然有機物質に由来する、植物用肥料ではない有機組成物３％と共に主要植物栄養素２−２０−１５を含有する肥料組成物である。
【０００５】
一般的に、植物は、例えば干ばつ、塩分、微光、浸水（ｗａｔｅｒ  ｌｏｇｇｉｎｇ）、疫病、害虫、温度などの様々な環境ストレスの影響を受けやすい。従来の対植物栄養処理は、上記の条件下では、通常、植物生態に影響を与えることができなくなってしまう。
【発明の概要】
【０００６】
従って、第１実施形態において、植物において少なくとも１つの生物学的作用を相乗的にもたらす方法を提供する。当該方法は、（ｉ）所定量の全有機炭素（ＴＯＣ）を有し、植物において少なくとも１つの生物学的作用を確実にもたらすことができる、農学的有効量の複合高分子ポリヒドロキシ酸（ＣＰＰＡ）と、（ii）（ａ）農学的非有効量の、植物の生物学的作用におけるＣＰＰＡの効能を増大させる１種又は複数種の遷移金属陽イオンのイオン源、及び／又は（ｂ）植物有害量の、少なくとも１種のアルカリ（土類）金属塩のうちの１種又は複数種との水性混合物を用意するステップを含み、該水性混合物は、植物又はその植生場所との接触に適している。
【０００７】
第２実施形態においては、組成物を提供する。当該組成物は、（ｉ）所定量の全有機炭素（ＴＯＣ）を有する複合高分子ポリヒドロキシ酸と、（ii）（ａ）植物有害量の１種又は複数種のアルカリ（土類）塩、及び／又は（ｂ）農学的非有効量の、農学的に許容可能な遷移金属陽イオンの少なくとも１種のイオン源のうちの１種又は複数種との水性混合物を含み、前記混合物は、ＴＯＣに対する遷移金属陽イオンの重量比が少なくとも約０．１〜０．５であるか、或いは、ＴＯＣに対するアルカリ（土類）金属塩の重量比が少なくとも１〜１０である。他の様態において、該混合物は、０．１〜０．５、０．１５〜０．４５、０．２０〜０．４０、０．２５〜０．３５、若しくは０．２５〜０．３０のＴＯＣに対する遷移金属陽イオンの重量比を有する。
【０００８】
更に、第２実施形態の組成物と接触させた粒剤及び種子を提供する。上述した組成物の潜在的な効果（ｐｏｔｅｎｔ  ｅｆｆｅｃt）により、これらの製品を農業、園芸、造園、植物生態の研究など、幅広い分野に応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】本発明による種子のコーティングの実施形態を示す図である。
【図１Ｂ】本発明による種子のコーティングの他の実施形態を示す図である。
【図２Ａ】本発明によるコーティングした粒剤の他の実施形態を示す図である。
【図２Ｂ】本発明によるコーティングした粒剤の他の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の組成物の実施形態を用いて処理した後、植物の活力（ｖｉｇｏｒ）に関して観測した生物学的反応を、対照群と比較した結果を表す図である。
【図４】本発明の組成物の実施形態を用いて処理した後、植物１株当たりの葉数に関して観測した生物学的反応を、対照群と比較した結果を表す図である。
【図５】本発明の組成物の実施形態を用いて処理した後、植物の重量に関して観測した生物学的反応を、対照群と比較した結果を表す図である。
【図６】本発明の組成物の実施形態を用いて処理した後、根の重量に関して観測した生物学的反応を、対照群と比較した結果を表す図である。
【図７】本発明の組成物の実施形態を用いて処理した後、芽の重量に関して観測した生物学的反応を、対照群と比較した結果を表す図である。
【図８Ａ−８Ｇ】鉄陽イオンと全有機炭素の組み合わせ（ｗ／ｗ％）を含む、本発明の例示的な組成物における、植物の重量、根の重量、芽の重量に関して観測した生物学的反応を表す図である。
【図９Ａ】本発明の例示的な組成物における、根の重量と鉄／全有機炭素（ｗ／ｗ％）との回帰曲線（ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ  ｃｕｒｖｅ）である。
【図９Ｂ】本発明の例示的な組成物における、根の重量と鉄／全有機炭素（ｗ／ｗ％）との回帰曲線である。
【図９Ｃ−９Ｉ】鉄陽イオンと全有機炭素の組み合わせ（ｗ／ｗ％）を含む、本発明の例示的な組成物における、植物の重量、根の重量、芽の重量に関して観測した生物学的反応を表す図である。
【図１０】本発明の実施形態を用いて処理した後の、植物の活力を対照群と比較した結果を表す図である。
【図１１】本発明の実施形態を用いて処理した後の、植物１株当たりの葉数を対照群と比較した結果を表す図である。
【図１２】本発明の実施形態を用いて処理した後の、植物の平均高さを対照群と比較した結果を表す図である。
【図１３】本発明の実施形態を用いて処理した後の、植物の重量を対照群と比較した結果を表す図である。
【図１４】本発明の実施形態を用いて処理した後の、根の重量を対照群と比較した結果を表す図である。
【図１５】本発明の実施形態を用いて処理した後の、芽の重量を対照群と比較した結果を表す図である。
【図１６】本発明の実施形態を用いて処理した後の、葉コンダクタンスを対照群と比較した結果を表す図である。
【図１７】本発明の実施形態を用いて処理した後の、植物の活力、葉数、植物の高さ、植物の重量、根の重量、芽の重量を、対照群と比較した結果を表す図である。
【図１８】本発明の実施形態を用いて処理した後の、植物の活力、葉数、植物の高さ、植物の重量、根の重量、芽の重量を、対照群と比較した結果を表す図である。
【図１９】本発明の実施形態を用いて処理した後の、植物の重量、根の重量、芽の重量を、対照群と比較した結果を表す図である。
【図２０】本発明の実施形態を用いて処理した後の、植物の重量、根の重量、芽の重量を、対照群と比較した結果を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
温室実験、又は野外実験により、ＣＰＰＡ（ＣＡＳ番号１１７５００６−５６−０）、つまり、有機物から得たアルカリ性の抽出物である複合高分子ポリヒドロキシ酸は、植物の成長と発育を促進して、収穫高を増加させることが立証されている。生理学研究によると、ＣＰＰＡは、植物内での栄養素の有効性と流動性の改善を提供することを示唆されている。更にＣＰＰＡは、植物ホルモンの合成又は有効性を増加させ、及び／又は、植物ホルモンの一部に反応して相乗作用をもたらす。分子レベルで、植物成長／生育作用は、遺伝子、遺伝子発現、ＣＰＰＡとの接触に影響される作用により、制御及び／又は影響を受けることになる。植物成長、生育、ストレス耐性、及び／又は耐病性と関連性を持つ関連遺伝子の発現の始動又は変更を介して、ＣＰＰＡが作用するものと思われる。
【００１１】
ＣＰＰＡに農学的非有効量の遷移金属塩を加えた混合物は、植物において少なくとも１つの生物学的作用の相乗効果をもたらすことがわかった。更に、ＣＰＰＡと植物有害量のアルカリ（土類）金属塩とを含む混合物は、意外にも、植物において少なくとも１つの生物学的作用の相乗効果をもたらす。植物の生物学的作用のこのような改善により、農学的（ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ）生産及び／または農学的（ａｇｒｏｎｏｍｉｃａｌ）生産を向上させることができる。
【００１２】
本明細書における用語「農学的に許容可能な」という表現は、該表現が適用される物質又は組成物が、植物又はその環境に対して許容できないほどのダメージ又は有害性を持たず、及び／又は、本明細書に記載されたように使用する際に該物質に露出される使用者などに対して安全であることを意味する。
【００１３】
本明細書における語句「遷移金属陽イオンの農学的に許容可能なイオン源」という表現は、一般的に、植物又はその環境に対して許容できないほどのダメージ又は有害性を持たない遷移金属陽イオンを生成する水溶性遷移金属塩を指すものである。具体的には、当該表現は、酵素機能、タンパク質構造／機能、及び／又は細胞機能に関連するか、若しくはそれらに必要である、遷移金属陽イオンのイオン源を提供する遷移金属塩を網羅する。当該塩には亜鉛、鉄、マンガン、銅、ニッケル、モリブデンの水溶性塩が含まれるが、これらに限定されるものではない。このような遷移金属陽イオンの農学的に許容可能なイオン源は、植物の必須栄養素、例えば微量栄養素に当たる金属イオンのイオン源を提供する遷移金属塩を網羅する。
【００１４】
本明細書における語句「アルカリ（土類）金属」という表現は、アルカリ金属の塩、及び／又はアルカリ土類金属の塩を網羅する表現である。
【００１５】
本明細書における語句「生物学的作用の効果（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  ｅｆｆｅｃｔ、生物学的効能）」という表現は、一般的に、流動（例えば酸化還元化学によるもの）、キレート化、細胞外酸性化、金属同化経路、根芽間輸送を目的とする木部への金属負荷、葉の老化に先立つ金属イオンの回復、並びに細胞内分布及び／又は金属イオンの貯蔵を含む、細胞内輸送及び／又は細胞間輸送を促進する、金属輸送、金属輸送体及び作用と関連性を持つ植物作用を含む。改善された「生物学的作用の効果（生物学的効能）」は、例えば、植物作用の効率を高めることによって、植物の健康／活力、収穫高、生存力、繁殖力などに、通常の状況では起こり得ない利益、つまり発芽及び毛状体の向上、根及び根毛の成長の強化、植物における栄養摂取と栄養移動の増加、非生物的ストレスの緩和、作物品質の向上、クロロフィル密度の増加、（マメ科における）根粒形成及び窒素固定の増加、収穫高の増加などをもたらすことを指す。
【００１６】
本明細書における用語「葉面」という表現は、葉の表面、並びに活性成分を吸収できる表面を有する植物の他の緑色部位、例えば葉柄、托葉、茎、苞葉、つぼみなどを含む。本発明において、「葉面」は、上述した緑色部位の表面を含むものと理解するものとする。
【００１７】
本明細書における用語「粒」及び語句「粒剤（ｇｒａｎｕｌａｒ  ｆｏｒｍ）」という表現は、粒剤、微粒子物質、ビーズ、及びそれらの組み合わせを指す。例えば、粒剤は農業環境で通常的に用いられる分配装置に適合する。粒剤は、農業環境又は農業設備に相応するならば、形状と寸法はいずれであってもよい。
【００１８】
本明細書における用語「植生場所（ｌｏｃｕｓ）」という表現は、葉面を含む一方、植物の場所、若しくは、複数の種子が播種(ｓｏｗ)された場所の近傍場所も含む。
【００１９】
本明細書における語句「農学的非有効量」という表現は、単独では植物の生物学的作用、特に限定するものではないが、例えば酵素機能、タンパク質構造／機能、及び／又は細胞機能などと関連する又は必要とする作用に、事実上、何の影響ももたらさない量を指すものである。当該表現は、農業に従来用いられてきたレベルより少なくとも１桁小さい量を含む。例えば、市販の鉄（Ｆｅ）の微量栄養素組成物は、重量％（ｗｔ／ｗｔ％）を基準として、通常約５％の鉄を含有する。約１０．７ポンド／ガロンの嵩重量は、約０．５３５ポンドの鉄を含有することになり、施肥量が約１クオート／エーカーである場合、１エーカー当たり鉄の含量は約０．１３４ポンドになる（若しくは０．２９４ポンド／ヘクタール、つまり１３３グラム／ヘクタール（ｇ／ｈａ）になる）。それに対して、鉄の「農学的非有効量」は、約１００ｍｇ−Ｆｅ／ｈａ（つまり１ヘクタール当たりの鉄の含量が１００ミリグラム）から５００ｍｇ−Ｆｅ／ｈａとなり、これは、農業に通常用いられる量より２〜３桁小さい量である。
【００２０】
本明細書における語句「植物有害量（ｐｈｙｔｏｔｏｘｉｃ  ａｍｏｕｎｔ）」とは、一般的に、毒性又は毒素の作用、速度、持続時間又は最終状態に関わらず、植物に対して有毒性を持つ物質又は組成物の量を指す。例えば、塩水（例えば海水、又は半塩水など）は、他の成分中の、塩化ナトリウムなどの、１種又は複数種の溶解したアルカリ（土類）金属塩を植物有害量ほど含有している。
【００２１】
本明細書における「種子処理」のいう表現は、一般的に、少なくとも１種の活性成分を含有する化合物又は組成物を種子と接触させることに関する。化合物又は組成物の形態は、種子に相応すれば何でも良く、例えば、液体、ゲル、乳液、懸濁液、分散液、噴霧液、粉末などである。種子処理は、種子コーティング及び種子粉衣（ｄｒｅｓｓｉｎｇ）を含む。好ましい実施形態において、活性成分はＣＰＰＡである。他の好ましい実施形態において、活性成分はＣＰＰＡに用いられる金属イオンのイオン源であり、種子の生物学的作用を反転及び／又は改善する。
【００２２】
本明細書における「種子コーティング」又は「種子粉衣」という表現は、一般的に、種子の少なくとも一部に形成されているコーティング又はマトリックスを指す。該コーティング又はマトリックスは、少なくとも１種の活性成分を含む。任意の化合物又は化学物質を種子コーティングに含ませ、種子コーティングの作用、又は少なくとも１種の活性成分のコーティングからの崩解／放出を促進し、或いは、埃を防止し、又は、種子に色を付けてもよい。
【００２３】
本明細書における用語「種子」という表現は、特定の種子に限定されず、単一の植物種、或いは複数の植物種の混合物であっても良く、同種の様々な株から採取した種子のブレンドであってもよい。本発明が開示する組成物を用いて、裸子植物の種子、双子葉被子植物の種子、及び単子葉被子植物の種子を処理することができる。
【００２４】
本明細書における「相乗」又は「相乗的」という表現は、一般的に、個別的に効果を得た時の総合よりも期待される結果が大きい場合（例えば、少なくとも２つの成分を組み合わせた時の効果が、個々の成分の効果に比べて大きい場合）、或いは、効果の低減が期待されていた時に組み合わせが付加的な効果を見せた場合を指す。従って、例えば、植物有害の物質とＣＰＰＡの混合物は、植物の生物学的作用に対する効果が低減することが期待されるが、実際は、植物の生物学的作用に対して改善された効果をもたらす相乗的混合物となる。農学的に非許容な量の微量栄養素とＣＰＰＡの組み合わせが、微量栄養素とＣＰＰＡの何れかよりも大きい生物学的活性の改善効果を植物に対してもたらす場合、「相乗的」な組み合わせとなる。相乗効果をもたらす成分の含量は、一般的に「相乗量（ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ  ａｍｏｕｎｔ）」と呼ばれる。
【００２５】
本明細書が開示する組成物は、天然に豊富にある有機物質源から分離し抽出した有機分子を水溶液に入れた混合物を含む。該天然の有機物質は、主として、土壌環境で時間をかけて様々な程度に変わってきた植物原料に由来したものである。一部の植物原料は、近年、環境に沈着（ｄｅｐｏｓｉｔｅ）している。天然の有機物質の少なくとも一部は、部分的な腐植作用を介して、部分的に腐植した天然有機物質となる。腐植化は、微生物、菌類、及び／又は環境の悪化（熱、圧力、直射日光、電光、火気など）及び／又は天然有機物質の酸化を含む。最も好ましくは、組成物は、実質的に腐植化しない天然有機物質（部分的に腐植した天然有機物質）を含む。一様態において、天然有機物質は、通常、５ｐｐｍ、１０ｐｐｍ、１５ｐｐｍ、２０ｐｐｍ、２５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、３５ｐｐｍ、４０ｐｐｍ、４５ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、５５ｐｐｍ、６０ｐｐｍ、６５ｐｐｍ、７０ｐｐｍ、７５ｐｐｍ、８０ｐｐｍ、８５ｐｐｍ、９０ｐｐｍ、９５ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、若しくは最大５００ｐｐｍの溶解性有機物（ＤＯＭ）を含有又は提供する環境から得られる。他の様態において、天然有機物質は、約５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、１５００ｐｐｍ、２０００ｐｐｍ、２５００ｐｐｍ、３０００ｐｐｍ、又はそれ以上のＤＯＭを含有又は提供する環境から得ることができる。
【００２６】
天然有機物質は、原料と当該原料の周りの環境条件によって、一般的に数千の化合物が存在するため、非常に複雑なものになっている。本発明が開示する組成物と該組成物を用いる方法は、溶解性有機物を含有しており、当該有機物質は、微生物的、菌類的、及び／又は環境的（熱、圧力、直射日光、電光、火気など）分解作用などの、上述した腐植化の途中に形成される。他の天然有機物、又は合成有機物質の分解作用を用いることもできる。一様態において、組成物は、実質的に腐植化しない天然有機物質（例えば、部分的に腐植した天然有機物質）を主に含有する、高分子ポリヒドロキシ酸の複合混合物（以下、「ＣＰＰＡ」という）に該当する。腐植量は、既知の方法、例えば完全腐植した天然有機物質の対照群、つまり国際腐植物質学会（ＩＨＳＳ）の標準腐植物質（ｈｕｍｉｃ  ｓｕｂｓｔａｎｃｅ  ｓｔａｎｄａｒｄ）のレオナルダイト腐植酸（ＬＨＡ、Ｌｅｏｎａｒｄｉｔｅ  Ｈｕｍｉｃ  Ａｃｉｄ）、パホキーピート腐植酸（ＰＰＨＡ、Ｐａｈｏｋｅｅ  Ｐｅａｔ  Ｈｕｍｉｃ  Ａｃｉｄ）、スワニーリバーフルボ酸ＩＩ（ＳＲＦＡ、Ｓｕｗａｎｎｅｅ  Ｒｉｖｅｒ  Ｆｕｌｖｉｃ  ＡｃｉｄＩＩ）を用いる１３ＣーＮＭＲにより判定及び評価することができる。
【００２７】
一様態において、原料源に相対した、約１０Ｘ、２５Ｘ、５０Ｘ、１００Ｘ、２００Ｘ、３００Ｘ、４００Ｘ、５００Ｘ、６００Ｘ、７００Ｘ、８００Ｘ、９００Ｘ、１０００Ｘ、１５００Ｘ、２０００Ｘ、２５００Ｘ、３０００Ｘ、３５００Ｘ、４０００Ｘ、４５００Ｘ、又は５０００Ｘ（Ｘは倍率（ｔｉｍｅｓ）に当該する）の溶解性有機物（ＤＯＭ）濃度レベルを有するＣＰＰＡ組成物を得るために、原料源から天然有機物質を取り除き、必要に応じて処理し及び／又は濃縮して、ＣＰＰＡを得る。他の様態において、溶解性有機物（ＤＯＭ）濃度レベルのＣＰＰＡ濃度は、約７５００Ｘ，１００００Ｘ、１５０００Ｘ、２００００Ｘ，２５０００Ｘ、最大５００００Ｘである。ＤＯＭの濃度が約１０ｐｐｍ〜約７０００００ｐｐｍになるように、ＣＰＰＡ組成物を調整してもよい。好ましくは、ＤＯＭの濃度が約１０００ｐｐｍ〜約５０００００ｐｐｍになるように、ＣＰＰＡ組成物を調整する。ＣＰＰＡ組成物は、水溶液において、１０００ｐｐｍと５００００ｐｐｍの間であり、５００ｐｐｍ単位で増加する（例えば１０５００ｐｐｍ、１１０００ｐｐｍ、１１５００ｐｐｍ、１２０００ｐｐｍなど）、ｐｐｍ値で表されるＤＯＭ値に調整してもよい。他のＤＯＭ濃度、例えば、約７５０００ｐｐｍ〜約７５００００ｐｐｍの超高濃縮組成物を用いてもよい。例えば、原料源が約３００００Ｘの濃度ならば、約５５００００ｐｐｍのＤＯＭを含有してもよい。特定の様態において、ＣＰＰＡ組成物はおおよそ約９１％〜約９９％が水であり、残りの有機物質は主にＤＯＭで、少量のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、遷移金属塩を含有する。また、他の様態において、ＣＰＰＡ組成物のＤＯＭは、水溶液による再構築に適する形態で乾燥又は凍結乾燥されている。上述したプロセスに先立って、若しくはそれに続いて、金属イオンの一部（或いはほぼ全部）をＣＰＰＡから取り除き、ＮＯＭ、ＤＯＭ、或いはＮＯＭ又はＤＯＭの全有機炭素（ＴＯＣ）の何れかに対する金属イオンの所定量又は比率を調整することができるＣＰＰＡ生成物を用意する。上述したプロセスに先立って、若しくはそれに続いて、ＣＰＰＡに追加の金属イオンを加え、ＮＯＭ、ＤＯＭ、或いは全有機炭素（ＴＯＣ）の何れかに対する金属イオンの所定量又は比率を調整することができるＣＰＰＡ生成物を用意する。
【００２８】
ＣＰＰＡは、物質の複合混合物、典型的には、単一の構造式では十分でない化合物の不均一な混合物を含む。化学的及び生物学的試験によると、ＣＰＰＡは、腐植酸及びフルボ酸に比べて、植物に対する生物学的効能と化学組成の両方において、特有の組成を有している。ＣＰＰＡ物質の元素評価及び分光学的同定は、以下に述べるように、ＣＰＰＡを、腐植系（ｈｕｍｉｃ−ｂａｓｅｄ）有機複合物質、例えば腐植酸及びフルボ酸から識別する。ＣＰＰＡ組成物をブレンドし、物質の一貫性（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）を得て、天然由来の物質の通常のバリエーションを相殺（ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ）してもよい。
【００２９】
フルボ酸（ＣＡＳ番号４７９−６６−３）、腐植酸（ＣＡＳ番号１４１５−９３−６）などの腐植物質は、天然有機物質に由来した有機複合物質の対照例であるが、詳細を後述するように、ＣＰＰＡは、化学的及び生物学的にフルボ酸及び腐植酸とかけ離れている。フルボ酸、腐植酸などの腐植物質は、元来から大量の金属イオンを含有しておらず、処理しても同じく金属イオンを含まないのが一般的である。一部の様態において、フルボ酸、腐植酸などの腐植物質は、本願において開示されている組成物に対する対照群として有用である。
【００３０】
［評価方法］
ＣＰＰＡを構成する有機化合物は、多様な方式で評価することができる（例えば、分子量、官能基間の炭素分布度、相対的な元素組成、アミノ酸含量、炭水化物含量などに基づいて評価する）。一様態においては、腐植系物質に関する既知の標準と比べてＣＰＰＡを評価した。他の様態において、ＣＰＰＡについて、腐植系物質に関する既知の標準（腐植系物質の標準）に対して機能性を評価した。
【００３１】
官能基間の炭素分布度を評価するために、１３Ｃ−ＮＭＲ、元素分析、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析（ＦＴＩＣＲ−ＭＳ）やフーリエ変換赤外分光分析（ＦＴＩＲ）などの相応の手法を用いることができるが、これらに限定されるものではない。ＣＰＰＡと標準腐植物質の化学的評価は、エレクトロスプレーイオン化フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析（ＥＳＩ−ＦＴＩＣＲ−ＭＳ）、フーリエ変換赤外分光分析（ＦＴＩＲ）、ＩＣＰ−ＡＥＳを用いた金属元素分析の手法を利用し、Ｈｕｆｆｍａｎ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ社とワシントン大学で行った。
【００３２】
ＣＰＰＡの元素評価、分子量評価、分光学的同定の結果は、主にリグニン化合物及びタンニン化合物（及び濃縮タンニンと非濃縮タンニンの混合物）、濃縮芳香族化合物、微量の脂質及び無機質からなる有機複合物質と一致する。数千の化合物が存在しており、分子量は２２５〜７００ダルトンの範囲であって、化合物のほとんどは１分子当たり約１０〜約３９の炭素原子を有する。ＣＰＰＡ組成物は、一般的に炭素、酸素、水素、並びに少量の窒素と硫黄からなる。
【００３３】
一様態において、本明細書に開示されているＣＰＰＡ組成物は、金属イオンの農学的に許容可能なイオン源の相乗量を含む。従って、一様態において、ＣＰＰＡは、ＣＰＰＡ組成物の溶解性有機炭素（ＤＯＣ）に対して１５重量％（ｗ／ｗ）を超える金属イオン含量を有する組成物である。一様態において、ＣＰＰＡの金属イオン含量は、ＤＯＣの約１０重量％〜約２８重量％である。他の様態において、金属イオン含量は、ＣＰＰＡ組成物に対する溶解性有機物（ＤＯＭ）の約５重量％〜約１５重量％である。
【００３４】
ＣＰＰＡ組成物に通常存在している溶解性固形物の元素組成を、表Ａに示す。有機化合物を無機化合物と分離すると、元素の分析結果は、Ｃ：５５％、Ｈ：４％、Ｏ：３８％、Ｎ：１．８％、Ｓ：２．２％となる。
【００３５】
【表１】
0006276197.tif 000002
【００３６】
ＣＰＰＡに存在する有機化合物群は多いが、一般的には、分析によって、リグニン、タンニン（有機環構造と関連性があるような、濃縮物と非濃縮物の混合物）、濃縮芳香族化合物、未特定の物質と一部の脂質が存在することを明らかにすることができる。一様態において、ＣＰＰＡ組成物は、ＣＰＰＡ組成物に存在する化合物の総重量％の少なくとも１０％は、タンニン及び／又は濃縮タンニンであるという特徴を有する。他の様態において、ＣＰＰＡ組成物は、ＣＰＰＡ組成物に存在する化合物の総重量％の少なくとも１５％は、タンニン及び／又は濃縮タンニンであるという特徴を有する。他の様態において、ＣＰＰＡ組成物は、ＣＰＰＡ組成物に存在する化合物の総重量％の少なくとも２０％は、タンニン及び／又は濃縮タンニンであるという特徴を有する。化合物群のそれぞれは、かなり狭い分子量範囲や炭素／分子の数値によって特徴を更に有する。ＣＰＰＡの代表試料（基本的に金属イオンの有無にかかわらず）に対する、各化合物群の平均値と百分率、分子量及び、炭素原子／分子（炭素範囲）の分析結果を表Ｂ１に示す。
【００３７】
【表２】
0006276197.tif 000003
【００３８】
組成物における、生成物の３つのバッチ（基本的に金属イオンの有無にかかわらず）の平均値に基づく第２の代表的な試料に対する、各化合物群の平均数値と百分率、分子量及び、炭素原子／分子（炭素範囲）の分析結果を表Ｂ２に示す。
【００３９】
【表３】
0006276197.tif 000004
【００４０】
表Ｃは、上記の化合物群の定義に用いた酸素対炭素比（Ｏ／Ｃ）と水素対炭素比（Ｈ／Ｃ）をまとめたものである。一様態において、ＣＰＰＡ組成物は、質量分析を行った結果、ＣＰＰＡ組成物に存在する溶解性有機物のＯ／Ｃ比が約０．４を超えるという特徴と有する。他の様態において、ＣＰＰＡ組成物は、質量分析を行った結果、ＣＰＰＡ組成物に存在する溶解性有機物のＨ／Ｃ比が約０．８を超えるという特徴と有する。ＣＰＰＡ組成物は、質量分析を行った結果、ＣＰＰＡ組成物に存在する溶解性有機物のＨ／Ｃ比が約０．８５を超えるという特徴と有する。
【００４１】
【表４】
0006276197.tif 000005
【００４２】
［ＣＰＰＡの製造、及び標準腐植物質との比較］
元素評価及び構造評価に基づき、腐植物質とＣＰＰＡの比較を行った。国際腐植物質学会の標準腐植物質３種、つまりＬＨＡ（Ｌｅｏｎａｒｄｉｔｅ  Ｈｕｍｉｃ  Ａｃｉｄ）、ＰＰＨＡ（Ｐａｈｏｋｅｅ  Ｐｅａｔ  Ｈｕｍｉｃ  Ａｃｉｄ）、ＳＲＦＡ（Ｓｕｗａｎｎｅｅ  Ｒｉｖｅｒ  Ｆｕｌｖｉｃ  ＡｃｉｄＩＩ）を用いた。各標準腐植物質と各ＣＰＰＡ試料を、ＦＴＩＲ及びＥＳＩ−ＦＴＩＣＲ−ＭＳにより分析した。各標準腐植物質の一部を水／メタノールに溶解し、イオン化の促進のためにアンモニウムイオンを加え、ＥＳＩ−ＦＴＩＣＲ−ＭＳ分析を行うものとした。ＣＰＰＡの試料３種（ＣＰ＃６０、ＣＰＰＡ＃７５、ＣＰＰＡ＃９９）を分析用に用意し、陽イオン交換樹脂（ＡＧ  ＭＰ−５０、Ｂｉｏ−Ｒａｄ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、ＣＡ）によって分析を妨害する可能性のある金属を取り除く。標準腐植物質と組成物の各試料の比較結果を、表Ｄにまとめる。
【００４３】
【表５】
0006276197.tif 000006
【００４４】
表Ｄは、標準腐植物質とＣＰＰＡ試料の間に大きな相違点があることを示している。例えば、Ｏ／Ｃ比については、腐植物質は全て０．４未満であるが、ＣＰＰＡ試料は全て０．５以上である。ＣＰＰＡ試料のＤＢＥは、標準腐植酸に比べて著しく低く、それに反して平均分子量は大きい。
【００４５】
質量分析によると、ＣＰＰＡ試料に存在している化合物の数は、標準腐植物質には実質的に含有していないか、著しく低減していることが分かる。具体的には、ＣＰＰＡにおける少なくとも１つの成分は、１種又は複数種のタンニン化合物と対応している。これに対して、標準腐植物質におけるタンニン化合物の含有比（％）は少量しか含有されていない。例えば、標準フルボ酸及び標準腐植酸は、両方とも、表Ｅに示されているように、ＣＰＰＡ試料におけるタンニンの含有比（％）より少なくとも１／３〜１／４のタンニンの含有比（％）しか含有していない、つまり、ＣＰＰＡ試料のタンニンの含有比（％）より少なくとも３〜４倍少ない。
【００４６】
【表６】
0006276197.tif 000007
【００４７】
ＩＨＳＳ標準物質とＣＰＰＡ試料に対してフーリエ変換赤外分光分析（ＦＴＩＲ）を行って比較したところ、主に１６００〜１８００ｃｍ−１の領域に類似点があった。両方の試料とも、カルボニル官能基からのＣ＝Ｏ伸縮による１７００ｃｍ−１周辺の非常に強いピークを有し、更には、アルケン又は芳香族化合物からのＣ＝Ｃ結合と一致する１５９０〜１６３０ｃｍ−１の領域にピークが存在した。しかしながら、７００〜１４５０ｃｍ−１の領域には、著しい相違点が現れている。１１６０〜１２１０ｃｍ−１のピークは、全てのスペクトルに存在し、アルコール、エーテル、エステル、酸のＣ−Ｏ結合に由来する。最大の相違点は８７０ｃｍ−１のピークで、これはＣＰＰＡ試料には存在するが、ＩＨＳＳ標準物質には存在していない。該ピークは、アルケン及び芳香族化合物、或いはメトキシ群のＣ−Ｈ結合によるものと思われる。
【００４８】
化学的評価、元素評価、構造評価において、ＣＰＰＡは、腐植酸、フルボ酸、或いはその組み合わせと、化学的及び生物学的にかけ離れている。更に、植物生態に対するＣＰＰＡの生物学的活性、遺伝子制御及び全ての作用の性質と範囲の結果から、ＣＰＰＡは、ストレス耐性活性及び遺伝子制御性質が質と量の両方において一般的に欠けている、従来の腐植酸及び／又はフルボ酸の組成物及び処理手法の結果とかけ離れている。ＣＰＰＡは、その他にも、ＣＰＰＡから得た処理手法及び／又は遺伝子制御方法によって、農業産業において更なる有益な属性を発現することができる。
【００４９】
評価データによると、ＣＰＰＡは、約３００〜約１８０００ダルトン以上の分子量分布を持つ、相対的に小さい分子或いは超分子組織体を含有している。有機分子の混合物が分割される有機物質は、様々な腐植物質、有機酸、微生物滲出液などを含む。該混合物は、脂肪族と芳香族の特性を両方とも有する。実例として、炭素分布度は、カルボニル基及びカルボキシル基では約３０〜３５％、芳香族基では約３０％、脂肪族基では約１８〜２２％、アセタール基では約７％、他の複素脂肪族基では約１２％である。
【００５０】
一部の実施形態において、ＣＰＰＡにおける化合物の混合物は、約２００〜約３００００ダルトン、例えば約２００〜約２５０００ダルトン、約２００〜約２００００ダルトン、或いは約２００〜約１８０００ダルトンの分子量分布を有する、有機分子若しくは超分子組織体を含む。
【００５１】
官能基間の炭素分布度を評価するために、１３Ｃ−ＮＭＲ、元素分析、フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析（ＦＴＩＣＲ−ＭＳ）やフーリエ変換赤外分光分析（ＦＴＩＲ）など、相応の手法を用いるが、これらに限定されるものではない。
【００５２】
一様態において、カルボキシ基とカルボニル基はともに、ＣＰＰＡの有機化合物の混合物において、炭素原子の約２５％〜約４０％、例えば約３０％〜約３７％、実例として約３５％の割合を占める。
【００５３】
他の様態において、芳香族基は、ＣＰＰＡの有機化合物の混合物において、炭素原子の約２０％〜約４５％、例えば約２５％〜約４０％、或いは約２７％〜約３５％、実例として約３０％の割合を占める。
【００５４】
他の様態において、脂肪族基は、ＣＰＰＡの有機化合物の混合物において、炭素原子の約１０％〜約３０％、例えば約１３％〜約２６％、或いは約１５％〜約２２％、実例として約１８％の割合を占める。
【００５５】
他の様態において、アセタール基及び他の複素脂肪族基は、ＣＰＰＡの有機化合物の混合物において、炭素原子の約１０％〜約３０％、例えば約１３％〜約２６％、或いは約１５％〜約２２％、実例として約１９％の割合を占める。
【００５６】
他の様態において、ＣＰＰＡにおける芳香族炭素と脂肪族炭素の比は、約２：３〜約４：１、例えば約１：１〜約３：１、或いは約３：２〜約２：１である。
【００５７】
具体的な例示の様態において、ＣＰＰＡの有機化合物の混合物における炭素分布度は、カルボキシ基及びカルボニル基では約３５％、芳香族基では約３０％、脂肪族基では約１８％、アセタール基では約７％、他の複素脂肪族基では約１２％である。
【００５８】
ＣＰＰＡの有機化合物における元素組成は独立して、一連の実施形態において、以下のようになり、単位は重量％である。すなわち、炭素は約５０％〜約６０％、実例として約５５％、水素は約３％〜約５％、実例として約４％、酸素は約２０％〜約３０％、実例として約２５％、窒素は約０．５％〜約３％、実例として約１．３％、硫黄は約０．２％〜約４％、実例として約２％である。
【００５９】
様々な様態において、ＣＰＰＡに存在できる有機化合物群は、アミノ酸、炭水化物（単糖類、二糖類、多糖類）、糖アルコール、カルボニル化合物、ポリアミン、脂質、これらの組み合わせである。これらの特定の化合物は、典型的に少量、例えば化合物の総重量％に対して５％未満で存在する。ＣＰＰＡに存在し得るアミノ酸としては、アルギニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、グリシン、ヒスチジン、イソロイシン、セリン、トレオニン、チロシン、バリンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。ＣＰＰＡに存在し得る単糖類及び二糖類として、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、アラビノース、リボース、キシロースなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６０】
化学的評価、元素評価、構造評価によると、ＣＰＰＡは、腐植酸、フルボ酸、或いはその組み合わせと、化学的及び生物学的にかけ離れている。更に、植物／種子の生物学的阻害や遺伝子制御の性質と範囲の結果から、ＣＰＰＡは、そういう活性及び性質が質と量の両方において一般的に欠けている、従来の腐植酸及び／又はフルボ酸の組成物とかけ離れている。ＣＰＰＡは、その他にも、ＣＰＰＡから得た処理手法及び／又は遺伝子制御方法によって、農業産業において植物機能に対する有益な属性を更に発現することができる。
【００６１】
有機化合物の混合物に適したものとしては、例えば、Ｆｌｏｒａｔｉｎｅ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ社（ＦＢＳ）がＣＡＲＢＯＮ  ＢＯＯＳＴ（登録商標）−Ｓ土壌溶液及びＫＡＦＥ（登録商標）−Ｆ葉面溶液として市販している製品に含まれる成分の１つなどが挙げられる。これらの製品に関する詳細情報については、www.fbsciences.comで参照することができる。従って、本明細書に開示されている態様の例示的な組成物は、ＣＡＲＢＯＮ  ＢＯＯＳＴ（登録商標）−Ｓ土壌溶液或いはＫＡＦＥ（登録商標）−Ｆ葉面溶液に含有されている金属イオンのほぼ全部を、例えばイオン交換媒体及び／又はＨＰＬＣを用い、所定量の水溶性遷移金属塩を添加する方法を用いて、除去することによって得ることができる。一様態において、活性成分は、ＣＡＳ番号１１７５００６−５６−０の物質形態（ｆｏｒｍ）であり、これは、本明細書に開示されている方法及び組成物に適した、代表のＣＰＰＡに相当する。
【００６２】
生物学的効能及び／又は遺伝子制御を与えるために組成物に存在すべきＣＰＰＡの含量は、用いられる特定の有機混合物、及び／又は植物／土壌／種子に左右される。当該含量は、例えば組成物における混合物の可溶限度を超過したり、溶液から他の必須成分を抽出したりして、組成物に物理的な非安定性を引き起こすほど多すぎてはならない。一方、当該含量が少なすぎると、対象の植物種や植生場所に添加されたとき、生物学的効能や遺伝子制御機能を与えることができなくなってしまう。特定の有機混合物に対して、当業者は、製剤安定性と生物学的効率に関する定期テストを行い、本開示における特定の用途に対して組成物における有機混合物の含量を最適化することができる。
【００６３】
必要に応じて、ＣＰＰＡを含む組成物に追加の成分が存在してもよい。例えば、組成物は、第２の成分を更に含んでもよい。該第２の成分は、植物栄養素の農学的に許容可能な栄養源の少なくとも１種であってもよい。該第２の成分は、また、農薬であってもよい。本明細書における「農薬」という表現は、少なくとも１種の除草剤、殺虫剤、防カビ剤、殺菌剤、抗ウイルス剤、抗線虫剤、或いはこれらの組み合わせに関する。
【００６４】
本明細書における、ＣＰＰＡ組成物を用いて植物に対して１つ以上の生物学的効能（生物学的作用の効果）をもたらす方法について、更に開示する。該組成物を、単一の植物／種子（例えば室内用鉢植え植物や園芸植物）、或いは、一定の領域を占めている植物集団に散布（ａｐｐｌｙ）する。一部の実施形態において、該組成物を農作物又は園芸作物、特に食用作物に散布する。本明細書における「食用作物」とは、主に食用として栽培される作物を指す。本発明における方法は、田畑と、例えば温室などの保護栽培環境の両方に適用することができる。
【００６５】
本方法は、穀物などのイネ科作物（牧草に属する）、例えばトウモロコシ、小麦、大麦、オート麦、米などに有用である一方、イネ科ではない作物、例えば野菜作物、果物作物、大豆などの広葉畑作作物、種子作物、或いは種子生産を目的に栽培される作物などにも有用である。本明細書における「果物」及び「野菜」は、厳密な植物の概念に限られるものではなく、農業面と料理面の概念を全て網羅するものであり、よって、トマト、キュウリ、ズッキーニなどは、植物学的に言えば果実の部分の消費対象ではあるが、本願においては野菜として見なされる。
【００６６】
本方法を有用に適用できる野菜作物としては、
アマランス、ビートの若葉、ビターリーフ、青梗菜、芽キャベツ、キャベツ、キャッツイヤー、セルタス、チョウクゥイー（ｃｈｏｕｋｗｅｅ）、ツルムラサキ、チコリー、フユアオイ、菊花葉、ノヂシャ、クレス、タンポポ、エンダイブ、アリタソウ、アカザ、シダ、フルートかぼちゃ（ｆｌｕｔｅｄ  ｐｕｍｐｋｉｎ）、ゴールデンサムファイア、ケノポディウム・ボヌスヘンリクス、アイスプラント、ジャムブ（ｊａｍｂｕ）、カイラン、ケール、小松菜、バオバブ、ハゼラン、ランドクレス、レタス、アメリカハンゲショウ、メロキア（ｍｅｌｏｋｈｉａ）、水菜、からし、ハクサイ、ツルナ、ハマアガサ、エンドウ葉、ポルク（ｐｏｌｋ）、赤チコリ、ルッコラ、サムファイア、ハマフダンソウ、ハマナ、シエナリオンボロギ（Ｓｉｅｒｒａ  Ｌｅｏｎｅ  ｂｏｌｏｇｉ）、ケイトウ、スイバ、ホウレンソウ、スベリヒユ、フダンソウ、タアサイ、白カブ葉、オランダガラシ、ヨウサイ、冬スベリヒユ、油菜などの葉菜類及びサラダ用野菜類；
ドングリカボチャ、アルメニアキュウリ、アボカド、ピーマン、ゴーヤ、ニホンカボチャ、カイグア、ケープグーズベリー、カイエンペッパー、ハヤトウリ、唐辛子、キュウリ、ナス、アーティチョーク、ヘチマ、クロダネカボチャ、パルワル、パティパンカボチャ、多年生キュウリ、カボチャ、カラスウリ、カボチャ（マロー）、スイートコーン、アマトウガラシ、ティンダ、トマト、トマティーヨ、トウガン、西インドキュウリ、ズッキーニなどの花菜類及び果菜類；
米国ラッカセイ、小豆、黒豆、ササゲ、ひよこ豆、ナンバンサイカチ、フジマメ、ソラマメ、サヤマメ、グアー、インゲンマメ、ホースグラム、インドマメ、金時豆、レンズマメ、ライマメ、モスビーン、リョクトウ、白インゲンマメ、オクラ、エンドウ豆、ラッカセイ、キマメ、うずら豆、ツルアズキ、ベニバナインゲン、大豆、タルイ、テパリービーン、ウラド豆、ハッショウマメ、シカクマメ、ジュウロクササゲなどの豆類（マメ科）；
アスパラガス、カルドン、セロリアック、セロリ、ジャンボニンニク、フェンネル、ニンニク、コールラビ、クラット（ｋｕｒｒａｔ）、リーキ、れんこん、ノパル（ｎｏｐａｌ）、タマネギ、プルシアンアスパラガス、エシャロット、ネギ、ギョウジャニンニクなどの鱗茎菜類及び茎菜類；
アヒパ（ａｈｉｐａ）、アラカチャ、タケノコ、テーブルビート、セイヨウクロタネソウ、ゴボウ、セイヨウオモダカ、ヒナユリ、カンナ、ニンジン、キャッサバイモ、チョロギ、ダイコン、アースナットピー、象蒟蒻、エンセーテ、生姜、ハンブルグパセリ、ホースラディッシュ、キクイモ、ヒカマ、パースニップ、ヒッコリー木の実、ヤマハッカ、イモ、プリーリーカブ、ラディッシュ、ルタバガ、セイヨウゴボウ、フタナミソウ、ムカゴニンジン、サツマイモ、サトイモ、キャベツヤシ、ショクヨウガヤツリ、カブ、ウルーコ、ワサビ、シログワイ、ヤーコン、ヤムイモなどの根菜類及び芋類；
シシウド、アニス、バジリコ、ベルガモット、キャラウェイ、カルダモン、カモミール、チャイブ、シラントロ、コリアンダー、イノンド、ウイキョウ、朝鮮人参、ジャスミン、ラベンダー、レモンバーム、レモンバジル、レモングラス、マジョラム、薄荷、オレガノ、パセリ、ケシ、サフラン、セージ、大茴香、タラゴン、タイム、ターメリック、バニラなどのハーブが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６７】
本方法を有用に適用できる果物作物としては、リンゴ、アプリコット、バナナ、ブラックベリー、クロフサスグリ、ブルーベリー、ボイゼンベリー、カンタロープ、チェリー、シトロン、クレメンタイン、クランベリー、ダムソン、ドラゴンフルーツ、イチジク、ブドウ、グレープフルーツ、グリーンゲージ、グーズベリー、グアバ、ハネデューメロン、パラミツ、キーライム、キウイ、キンカン、レモン、ライム、ローガンベリー、竜眼、ビワ、マンダリン、マンゴ、マンゴスチン、メロン、マスクメロン、オレンジ、パパイヤ、モモ、西洋ナシ、柿、パイナップル、オオバコ、プラム、ザボン、ウチワサボテン、マルメロ、ラズベリー、アカフサスグリ、スターフルーツ、イチゴ、タンジェロ、ポンカン、テイベリー、アグリフルーツ、スイカなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６８】
本方法を有用に適用できる種子作物、つまり植物種の種子の生産に用いられる特殊作物としては、穀物（例えば大麦、トウモロコシ、キビ、オート麦、米、ライ麦、ソルガム（モロコシ）、小麦）に加え、イネ科ではない種子作物、例えばソバ、綿、亜麻、カラシ、ケシ、菜種（キャノーラを含む）、ベニバナ、ゴマ、ヒマワリなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００６９】
本方法を有用に適用できるが、上述したカテゴリーに当てはまらない他の作物としては、サトウダイコン、サトウキビ、ホップ、タバコなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７０】
上述した作物は、生物学的効能に対するそれぞれ固有のニーズを有している。当業者ならば、本開示の説明に基づき、必要以上の実験をすることなく、特定の作物に対する本明細書における組成物の更なる最適化を容易に行うことができる。
【００７１】
本明細書におけるＣＰＰＡ組成物を用いて、植物生態に対して生物学的効能をもたらす方法は、種子、植物の葉面、或いは植物又は種子の植生場所に組成物を散布するステップを有する。当該方法は、植物作用における効率の向上により、本明細書における組成物を用いた処理を受けていない植物に比べ、植物の健康／活力、収穫高、生存力、繁殖力などに、通常の状況では起こり得ない利益、つまり発芽の向上、根及び根毛の成長の強化、植物における栄養摂取と栄養移動の増加、非生物的ストレスの緩和、作物品質の向上、クロロフィル密度の増加、（マメ科における）根粒形成及び窒素固定の増加、収穫高の増加などをもたらす。
【００７２】
本明細書に記載されている組成物は、種子、葉面、或いは植生場所に液体又は個体を与える従来の手法を用いて散布することができる。一般的には、噴霧による散布が最も便利であるが、必要ならば、注入、回転、ブラシ、ロープウィック、列間の振り掛け（ｄｒｉｚｚｌｅ）、畝間散布（ｉｎ−ｆｕｒｒｏｗ）、突き刺し（ｓｈａｎｋ）など、他の方法を用いてもよい。噴霧の場合、散水ノズルと回転ディスク噴霧器を備えた噴霧液滴を生成する既存の噴霧法を用いてもよい。或いは、灌漑（ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ）システムに組成物を直接導入してもよい。
【００７３】
葉面又は植生場所に散布する場合、土壌、或いは植物の葉面又は植生場所に対する組成物の散布率は、乾燥重量で約０．００１ｇ／ｈａ〜約１００．０ｇ／ｈａ、約０．２ｇ／ｈａ〜約２．０ｇ／ｈａ、約０．３ｇ／ｈａ〜約１．５ｇ／ｈａ、或いは約０．４ｇ／ｈａ〜約１．０ｇ／ｈａとなる。
【００７４】
本明細書に開示されている組成物は、種子、植物、或いは植生場所に散布する前に、水を用いて更に希釈及び／又は混合することができる濃縮形態（液体、ゲル、再構成可能な粉体形態）であってもよい。若しくは、直接散布にすぐに使える溶液であってもよい。本明細書に開示されている組成物は、他の肥料溶液及び／又は農薬溶液と組み合わせて用いることができるため、他の溶液と混合することによって希釈及び／又は再構築が可能である。
【００７５】
上述した濃縮組成物は、更に、希釈することに適している。植物の葉面に散布する場合、濃縮組成物を水で最大約６００倍以上、より典型的には最大約１００倍、或いは最大約４０倍に希釈する。実例として、濃縮製品は、約６０〜約６００Ｌ／ｈａ、例えば約８０〜約４００Ｌ／ｈａ又は約１００〜約２００Ｌ／ｈａに希釈された後、総散布容積を基準として、約０．１〜約３．０Ｌ／ｈａ、例えば約５〜約２．５Ｌ／ｈａで散布される。
【００７６】
種子処理を目的とする散布の場合、濃縮組成物を水で最大約６００倍以上、より典型的には最大約１００倍、或いは最大約４０倍に希釈する。実例として、濃縮製品は、種子１ｋｇを基準として（種子１ｋｇ当たりにつき）、約０．１ｍｇ／ｋｇ 〜約１００ｍｇ／ｋｇ、例えば約０．１ｍｇ／ｋｇ、約０．５ｍｇ／ｋｇ、約０．７５ｍｇ／ｋｇ、約１．０ｍｇ／ｋｇ、約１．２５ｍｇ／ｋｇ、約１．５ｍｇ／ｋｇ、約１．７５ｍｇ／ｋｇ、約２．０ｍｇ／ｋｇ、約２．５ｍｇ／ｋｇ、約３．０ｍｇ／ｋｇ、約３．５ｍｇ／ｋｇ、約４．０ｍｇ／ｋｇ、約４．５ｍｇ／ｋｇ、約５．０ｍｇ／ｋｇ、約５．５ｍｇ／ｋｇ、約６．０ｍｇ／ｋｇ、約６．５ｍｇ／ｋｇ、約７．０ｍｇ／ｋｇ、約７．５ｍｇ／ｋｇ、約８．０ｍｇ／ｋｇ、 約８．５ｍｇ／ｋｇ、約９．０ｍｇ／ｋｇ、約９．５ｍｇ／ｋｇ、約１０．０ｍｇ／ｋｇで散布してもよい。更に、濃縮製品を約１５ｍｇ／ｋｇ、約２０ｍｇ／ｋｇ、約２５ｍｇ／ｋｇ、約３０ｍｇ／ｋｇで散布してもよい。
【００７７】
濃縮組成物を希釈して得た散布溶液は、本明細書に開示されている組成物及び方法の更なる様態を表すものである。
【００７８】
［実験］
[種子コーティング]
図６に示すように、種子コーティング及び／又は種子粉衣は、種子１０と種子１０を少なくとも部分的に取り囲む第１の層２０とを備えている。第１の層２０は、種子の生物学的作用に効能をもたらせるように、有効量のＣＰＰＡを含む。該ＣＰＰＡは、播種（種まきした）後の分解を制御するために構成されている高分子又は他のマトリックス内に含有されている。適切な高分子又は他のマトリックスとしては、ヒドロゲル、ミクロゲル、ゾル−ゲルなどが挙げられる。種子のコーティングに用いられる特定の物質及び方法には、例えば、Ｉｎｔｅｌｌｉｃｏａｔ（登録商標）（Ｌａｎｄｅｃ社、インディアナ州）、ＴｈｅｒｍｏＳｅｅｄ（登録商標）（Ｉｎｃｏｔｅｃ、オランダ）、ＣｅｌＰｒｉｌ（登録商標）（Ｂａｙｅｒ  ＣｒｏｐＳｃｉｅｎｃｅ）、ＡｐｒｏｎＭａｘｘ（登録商標）（Ｓｙｎｇｅｎｔａ）、Ｎａｃｒｅｔ（登録商標）（Ｓｙｎｇｅｎｔａ）などが含まれる。ＣＰＰＡ、ＮＯＭ、或いは他の活性成分は、前記の高分子又は他のマトリックスに取り込んで用いてもよく、種子に直接付着してもよい。高分子又は他のマトリックスによるコーティングの厚さは、約０．０１ミル〜約１０ミルである。高分子又は他のマトリックスは、温度、含水量、日光、時間、或いはこれらの組み合わせに応じて活性成分を放出するように設計することができる。高分子又は他のマトリックスは、迅速に溶解又は崩解して活性成分を放出してもよく、徐々に或いは温度、含水量、日光、時間、或いはこれらの組み合わせなどの所定の条件に応じて、活性成分を制御しながら放出してもよい。高分子又は他のマトリックスは、例えばコーティングへの湿気浸透防止や活性成分の保護のために、個別層を有する多層構造であっても良い。本構成において、追加の層は、種子とＣＰＰＡの間に位置し、例えば植物の生物学的作用に対するＣＰＰＡの効能を増加させるのに十分な農学的に許容可能な遷移金属陽イオンの量、或いはアルカリ（土類）金属塩の植物有害量を有する。第１の層２０と追加の中間層は、分解を制御するために構成され、これによって、播種後に生物学的効能を遅れてもたらす。上述した追加の農薬の活性成分は、第１の層２０及び／又は中間層にＣＰＰＡ物質を添加される。ＣＰＰＡ及び／又は金属或いは塩の導入順番は、上述のものと逆であってもよい。
【００７９】
図１に示すように、種子コーティング及び／又は種子粉衣は、種子１０、種子１０を少なくとも部分的に取り囲む第１の層２０、並びに第２のコーティング３０を備える。第１の層２０は、所定の時間、種子発芽を阻害するＣＰＰＡの有効量を含む。該ＣＰＰＡは、播種後の分解を制御するために構成される上述の高分子又は他のマトリックス内に含有されている。本構成において、種子とＣＰＰＡの間に、追加の層が位置している。これらの追加の中間層は、分解を制御するために構成され、これによって、播種後に生物学的効能を遅れてもたらす。第２の層３０は、第１の層２０のＣＰＰＡと組み合わせると有益な（或いは相乗的な）生物学的効能をもたらす、金属イオン及び／又は塩の有効量を含む。第２の層３０は、播種から所定の時間が経過した後に、分解を制御されるように構成される、高分子又は他のマトリックスを含んでもよい。第１の層２０と第２の層３０の間に、追加の中間層が位置している。これらの追加の中間層も、分解を制御するように構成され、これによって、播種後、金属イオン及び／又は塩の放出を所定の時間遅らせる。上述した追加の農薬の活性成分を、第１の層２０、第２の層３０、及び／又は中間層に添加してもよい。コーティングした種子に、更に追加の層、顔料、粉末などを散布又は使用してもよい。その後、コーティングした種子を播種して、種子の生物学的作用を増加させ、及び／又は第１の遅延により生物学的作用を増加又は改善するものとする。
【００８０】
［土壌及び／又は植生場所での散布に用いられるコーティングした粒剤］
一様態において、粒剤をＣＰＰＡの水溶液又は粉末と接触させ、第１の所定時間には植物の生物学的作用に対して効能をもたらし、第２の所定時間には施肥物質を導入するために用いられる組成物を用意する。一様態において、当該組成物は、ＣＰＰＡを制御して或いは遅延して放出させる。粒剤は、粘土であってもよく、例えば、モンモリロナイト、アラパルジャイト（ａｌｌａｐｕｌｇｉｔｅ）、水和アルミノケイ酸塩などの鉱物を含む。モンモリロナイトは、無膨張ベントナイト類の粘土（例えばミシシッピ州のリプリーとイリノイ州のマウンズで生産される）に由来する。モンモリロナイトは、低かさ密度と高吸収率を有し、ＣＰＰＡの水溶液に対する液体保持容量を高める。酸性白土（Ｆｕｌｌｅｒ’ｓ  ｅａｒｔｈ）とも呼ばれるアタパルジャイトもまた、無膨張ベントナイト類の粘土に由来し、ジョージア州のオックロックニーで生産される。アパタルジャイトは、低かさ密度と高吸収率を有し、ＣＰＰＡの水溶液に対する液体保持容量を高める。水和アルミノケイ酸塩もまた、低かさ密度と高吸収率を有し、ＣＰＰＡの水溶液に対する液体保持容量を高める。本明細書に開示されているＣＰＰＡと共に用いるのに適した粘土粒剤は、Ｏｉｌ−Ｄｒｉ社（ジョージア州のアルファレッタ）で市販している。粘土粒剤のミクロ細孔構造を調整し、農業に用いられるＣＰＰＡの吸収性、及び／又は放出性、及び／又は環境安定性を最適化することができる。
【００８１】
図２Ａに示すように、粒剤４０があり、その粒剤４０を第１の層５０が少なくとも部分的に取り囲んでいる。図８は、第１の層５０と第２のコーティング６０にコーティングされている粒剤の第２様態を示す。第１の層５０は、有効量、例えば植物の生物学的作用の阻害を中止又は逆転することができる量の金属イオンを含む。金属イオンは、分解を制御することを目的として設計されている、上述の高分子又は他のマトリックスに含有／浸透されている。用語「層」は、図２Ｂで参照されるが、金属イオン又は塩は、粒剤上の物理的な「層」の有無にかかわらず、粒剤に含まれている。第２の層６０は、植物の生物学的作用に有益な効能をもたらす有効量のＣＰＰＡを含む。ＣＰＰＡは、分解の制御を目的として設計されている、上述の高分子又は他のマトリックスに含有されている。本構成において、追加の層は、粒剤と金属無含有のＣＰＰＡ組成物の間に位置する。これらの追加の中間層は、分解を制御し、このことによって、所定の時間、効能の発現を遅らせるように設計されている。本構成において、有益な効能（或いは相乗効果）は、ＣＰＰＡに対する金属イオンの再導入による生物学的作用の増加又は改善と同時に生じるか、或いは後に伴うことになる。追加の中間層は、第１の層５０と第２の層６０の間に位置してもよい。これらの追加の中間層も、分解を制御し、このことによって、所定の時間、金属イオン又は塩の放出を遅らせるように設計されている。上述した追加の農薬の活性成分を、第１の層５０、第２の層６０、及び／又は中間層に添加してもよい。追加の層、顔料、処理助剤、粉末などを更に散布／使用してもよい。ＣＰＰＡ及び／又は金属或いは塩の導入順番は、上述のものと逆であってもよい。
【００８２】
特定の粘土粒剤の相対表面ｐＨは、酸性又は塩基性の何れであってもよく、例えば、約３〜約１１の範囲内である。粘土粒剤の相対表面ｐＨは、植物又は種子の植生場所に導入した後の、ＣＰＰＡの放出を制御し、及び／又は、ＣＰＰＡの有効量の放出を遅延させ、及び／又は、長期間の生体利用効率を改善させるために選択することができる。例えば、相対的に酸性表面の性質を有する粘土粒剤は、通常、相対的に塩基性表面の性質を有する粘土粒剤よりも分解や放出の速度が遅い。相対的に酸性表面ｐＨを持つ粘土粒剤にＣＰＰＡを散布すれば、ＣＰＰＡを直接土壌に散布する時に比べて、有効量のＣＰＰＡが遅延して放出される間、効率を損失せずにＣＰＰＡの長期間の生体利用効率をもたらすことが可能である。
【００８３】
特定の様態において、ＣＰＰＡ、金属及び／又は塩を有し、約４〜約６のｐＨを有する徐放性粒剤は、播種した種子及び／又は植物の健康、成長率、害虫抵抗性、有効量のＣＰＰＡの遅延放出性を改善することができる。他の様態において、ＣＰＰＡを有し、約９〜約１０のｐＨを有する速放性粘土粒剤と、約４〜約６のｐＨを有する徐放性粒剤との組み合わせは、播種した種子及び／又は植物の健康、成長率、害虫抵抗性を改善する。酸性／塩基性粒剤の組み合わせは、ＣＰＰＡ、金属及び／又は塩の有効量を基本的に即放出し、所定の時間が経過した後にＣＰＰＡの有効量を遅延放出させるために用いられる。
【００８４】
一様態において、ＣＰＰＡは、粘土粒剤及び／又は第１の層５０に噴霧された後、乾燥される。他の様態において、第１の層５０の有無にかかわらず、粘土粒剤をＣＰＰＡと共に転がり回してもよく、流動床を用いてもよい。処理済の粘土粒剤を、植物及び／又は播種した種子の植生場所に振り掛け、植物の生物学的作用を改善することができ得る。
【００８５】
他の様態において、粘土粒剤を植物又は播種した種子の植生場所に導入し、ＣＰＰＡを基本的に同じ植生場所に導入してもよい。それによって、粘土粒剤の少なくとも一部がＣＰＰＡと接触し、土壌及び／又は葉にＣＰＰＡの有効量が基本的には瞬時放出される。所定の時間が経過した後、植生場所に金属及び／又は塩の有効量が遅延放出され、瞬時放出されたＣＰＰＡがもたらした効果を増強する。
【００８６】
一様態において、粘土粒剤はＣＰＰＡと接触する。該ＣＰＰＡは、植物又は播種した種子の健康、成長率又はストレス耐性を改善するための後続処理を行う第２の成分と組み合わせられてもよく、或いは連続して接触してもよい。他の様態において、粘土粒剤は、順番にＣＰＰＡと或いは少なくとも１つの第２成分と接触して、何れかの成分の効果を最大化するか、成分及び／又は粘土粒剤の相互作用を最小化してもよい。
【００８７】
一様態において、ＣＰＰＡと必要に応じて第２の成分とも接触させた粘土粒剤を、種子と植生場所に基本的に同時に散布する。例えば、種子を播種する時、或いは植物が発芽した後に散布すれば良い。
【００８８】
［ＣＰＰＡを有する、尿素の粒剤］
一様態において、粒剤は尿素を含む。第１のコーティング５０の有無にかかわらず、粒剤状尿素をＣＰＰＡと接触して、農学的用途に適している、製造の組成物を生成する。一様態において、粒剤は、硫黄コーティングした尿素（ＳＣＵ）又は高分子コーティングした尿素（ＰＣＵ又はＥＳＮ）であり、以下、粒剤状尿素と総称するものとする。
【００８９】
硫黄コーティングした尿素（ＳＣＵ）は、制御放出性窒素肥料であり、ＮＰＫ分析結果は、通常、約２５−０−０〜約３８−０−０であり、硫黄は約１０〜３０％である。ＳＣＵは、窒素（例えば尿素）の速放性の形態が早期成長をもたらし、瞬時供給と徐放性の形態が栄養素の供給をより長持ちさせるように設計される。
【００９０】
ＳＣＵである硫黄コーティングした尿素粒剤は、多様な方法により製造することができる。典型的には、予熱した尿素粒剤を溶融した硫黄を、必要に応じてロウと共に噴霧して製造する。硫黄コーティングの厚さを調整して、取扱、積み込み、発送、ブレンド、包装を最適化し、一度に全ての窒素を早発的に崩解及び放出することを低減することができる。ＳＣＵ粒剤は、様々な寸法で市販されている。適したＳＣＵとしては、例えば、Ｎｕ−Ｇｒｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社のＳＣＵ（商標）（カナダ、オンタリオ）などが挙げられる。
【００９１】
一様態において、ＣＰＰＡは、第１のコーティング５０の有無にかかわらず、ＳＣＵ粒剤上に噴霧された後、乾燥される。他の様態において、第１の層５０の有無にかかわらず、ＳＣＵ粒剤をＣＰＰＡと共に転がり回してもよく、流動床を用いてもよい。処理済のＳＣＵ粒剤を植物及び／又は播種した種子の植生場所に振り掛け、それらの健康、成長率又は害虫抵抗性を改善する。他の様態において、ＳＣＵ粒剤を植物又は播種した種子の植生場所に導入し、ＣＰＰＡを基本的に同じ植生場所に導入してもよい。それによって、ＳＣＵ粒剤の少なくとも一部がＣＰＰＡと接触し、ＣＰＰＡの有効量が瞬時に土壌及び／又は葉を処理する。所定の時間が経過した後、植生場所に金属イオン及び／又は塩、或いは他の活性成分の有効量が遅延放出され、瞬時放出されたＣＰＰＡがもたらした効果を増強する。
【００９２】
尿素を硫黄でコーティングし、ＣＰＰＡと連続的に接触させることによって、ＣＰＰＡとの接触による阻害の後、窒素源と硫黄源の放出を制御して、植物又は播種した種子の健康、成長率又はストレス耐性を中止、回復及び／又は改善する。一様態において、ＣＰＰＡと接触した硫黄コーティングした尿素は、播種した種子又は植物の生物学的作用を瞬時に阻害し、及び／又は散布後、約８週、約９週、約１０週、約１１週、或いは約１２週以上に渡って持続的に施肥を行うものとする。持続期間は、環境によって左右される。
【００９３】
一様態において、ＣＰＰＡは、追加の活性成分と組み合わせられる。該組み合わせは、ＳＣＵ粒剤と接触し、播種した種子又は植物に処理を施して、健康、成長率、又はストレス耐性を改善する。他の様態において、ＳＣＵ微粒子は、順番にＣＰＰＡと、或いは少なくとも１つの第２の成分と接触して、何れかの成分の効果を最大化するか、成分及び／又はＳＣＵ微粒子の相互作用を最小化してもよい。
【００９４】
［ＣＰＰＡで処理された、高分子コーティング尿素］
一様態において、高分子コーティングした尿素（ＰＣＵ又はＥＳＮ）粒剤は、ＣＰＰＡと接触し、制御放出性のＣＰＰＡと肥料を組み合わせる。高分子コーティングした尿素（ＰＣＵ又はＥＳＮ）は、制御放出性窒素肥料であり、ＮＰＫ分析結果は、通常、硫黄の無いＳＣＵと類似である。典型的なＰＣＵは、窒素（例えば尿素）の速放性の形態が早期成長をもたらし、瞬時供給と徐放性の形態が栄養素の供給をより長持ちさせるように設計される。金属イオン層５０を用いてもよく、金属イオンを、粒剤状尿素をコーティングしている高分子に取り込んでもよい。
【００９５】
ＰＣＵコーティングした尿素は、多様な方法により製造することができる。典型的には、粒剤状尿素に高分子溶液を噴霧し、乾燥させて製造する。高分子コーティングの厚さを調整して、取扱、積み込み、発送、ブレンド、包装を最適化し、尿素の放出率を変更又は調整することができる。例えば、尿素の放出率は、高分子の化学的性質及び／又は高分子コーティングの厚さを調整して制御できる。高分子コーティングの化学的性質を調整し、温度及び／又は湿気に基づいて尿素の放出を制御することができる。高分子コーティングは、生分解可能であってもよく、尿素放出の途中或いは後に無損傷状態のままでいてもよい。適したＰＣＵとしては、例えば、ＰＯＬＹＣＯＮ、ＥＳＮ（商標）Ｓｍａｒｔ  Ｎｉｔｒｏｇｅｎ（Ａｇｒｉｕｍ社、カナダ、カルガリー）などが挙げられる。
【００９６】
一様態において、ＣＰＰＡ、及び金属イオン又は塩を含有した層は、ＰＣＵ粒剤上に噴霧された後、乾燥される。他の様態において、第１の層５０を備えるＰＣＵ粒剤をＣＰＰＡと共に転がり回してもよく、流動床を用いてもよい。ＣＰＰＡは、第１の層５０と高分子の上にコーティングを形成してもよく、高分子コーティングを貫通してもよく、或いは両方とも行っても構わない。一様態において、ＣＰＰＡは、粒剤状尿素をコーティングする前に、高分子と混合されてもよく、或いは、分散又はブレンドされてもよい。
【００９７】
他の様態において、ＰＣＵ粒剤を植物又は播種した種子の植生場所に導入し、ＣＰＰＡを基本的に同じ植生場所に導入してもよい。それによって、ＰＣＵ粒剤の少なくとも一部がＣＰＰＡと接触し、ＣＰＰＡの有効量が瞬時に土壌及び／又は葉を処理する。所定の時間が経過した後、植生場所にＣＰＰＡ、或いは金属イオン又は塩の有効量が遅延放出される。
【００９８】
他の様態において、ＣＰＰＡは、他の活性成分と組み合わせられる。該組み合わせはＰＣＵ粒剤と接触し（或いは、尿素微粒子のコーティングに先立って高分子コーティングと混合され）、播種した種子又は植物に処理を施して、健康、成長率、又はストレス耐性を改善することができ得る。他の様態において、ＰＣＵ微粒子は、順番にＣＰＰＡと、或いは少なくとも１つの第２の成分と接触して、何れかの成分の効果を最大化するか、成分及び／又はＰＣＵ微粒子の相互作用を最小化してもよい。
【００９９】
ＣＰＰＡを含有する高分子で尿素を高分子コーティングするか、或いはＣＰＰＡに高分子コーティングした尿素を接触させることにより、ＣＰＰＡとの組み合わせ、窒素源の放出を制御し、植物又は播種した種子の健康、成長率又はストレス耐性を改善する。通常、ＣＰＰＡと接触させた高分子コーティングした尿素は、植物の生物学的作用を改善し、及び／又はその直後に植物又は播種した種子の健康、成長率又はストレス耐性を改善する。散布後、約８週、約９週、約１０週、約１１週、或いは約１２週以上に渡って効果は続き、持続期間は環境によって左右される。ＣＰＰＡとの組み合わせで窒素源の持続的な制御された放出は、成長及び病害抵抗性に必須である他の栄養素の摂取を強化させる。ＣＰＰＡと接触したＰＣＵを含む制御放出性組成物は、散布回数を低減し、及び／又は植物の損傷を防止することができ得る。
【０１００】
他の様態において、粒剤状尿素（ＳＣＵ又はＰＣＵ）は、上述した粘土粒剤と組み合わせて用いられる。少なくとも１つの粘土粒剤を、植生場所への散布の最初に或いは散布に続いて、ＣＰＰＡと接触させることにより、肥料と組み合わせたＣＰＰＡと金属イオン又は塩の有効量の放出形態を制御する。粘土粒剤と粒剤状尿素の組み合わせは、基本的に、肥料と組み合わせた、植生場所に対して有効量のＣＰＰＡを瞬時に提供し、所定の時間が経過した後、ＳＣＵ又はＰＣＵの有効量を土壌及び／又は葉に対して遅延放出する。
【０１０１】
尿素の他の形態は、硫黄又は高分子をコーティングしてもよく、置換（ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅ）してもよく、本開示の実施においてＳＣＵと組み合わせてもよい。他の形態には、尿素ホルムアルデヒド（ＵＦ）及び／又はメチレン尿素（ＭＵ）、例えば、Ｆｏｒｍｏｌｅｎｅ、ＦＬＵＦ、Ｎｉｔｒｏ  ２６  ＣＲＮ、Ｎｉｔｒｏｆｏｒｍ、或いはＣｏＲｏＮの、コーティング或いは未コーティングの粒剤が含まれる。ＵＦ及びＭＵの放出特性は、物質のＮ−Ｃ−Ｎ鎖長を調整して制御することができる。尿素における冷水可溶性窒素（ＣＷＳＮ）、冷水不溶性窒素（ＣＷＩＮ）、及び熱水不溶性窒素（ＨＷＩＮ）の形態の様々な種類、若しくはこれらの組み合わせを用いてもよい。イソブチレンジウレア（ＩＢＤＵ）を用いることもできる。様々な処理助剤を用いて、粘土粒剤又は粒剤状尿素とＣＰＰＡを接触させるように補助してもよい。該処理助剤は、既知の、ジメチルスホキシド（ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｕｆｏｘｉｄｅ、ＤＭＳＯ）等の浸透剤、アルコール、油、粘着付与剤、乳化剤、分散剤、接着促進剤、消泡剤などを含む。本明細書に開示されている組成物を製造するプロセスは、通常、成分と粒剤との単純混合を含む。添加の順番は、特に重要ではない。一様態において、粒剤が分配装置を用いて植物又は播種した種子の植生場所を均一に覆うことができるほどの量になるよう、粒剤に対するＣＰＰＡの散布量を調整する。粒剤の重量に対する活性成分としてＣＰＰＡの量は、当業者によって若しくは本願に定められた例示に従って、必要以上の実験を行うことなく、容易に決めることができる。
【実施例】
【０１０２】
［方法］
本明細書に記載されている組成物を用いて、土壌及び／又は葉を処理し、植物の生物学的作用を有益に、或いは相乗的に改善する方法について、図１〜図２を参照とし、以下に開示する。第１の層５０の有無にかかわらず、粒剤（粘土、ＳＣＵ、ＰＣＵなど）を、少なくともＣＰＰＡ又はＮＯＭを含む、必要に応じて少なくとも１つの第２の成分を含む組成物を用いて処理する（以下、「処理済の粒剤」という）。当該処理済の粒剤は、単一植物（例えば商用作物、室内用鉢植え植物、或いは園芸植物）或いは一定の領域を占めている植物集団に散布してもよく、植物又は播種した種子の植生場所に散布してもよい。処理済の粒剤は、種子が土壌又は他の培地に取り込まれるとき、種子と組み合わせられてもよく、播種後の植生場所や発芽した植物の植生場所に散布してもよい。
【０１０３】
［実験］
概要：対応の図及び表において、各試料の平均値を表す。同じ文字を付している平均値は、ほぼ類似であり、格別に差はないことを意味する（Ｐ＝０．０５、ダンカンの多重比較検定）。実験において、未処理チェック（ＵＴＣ）は、水のみで処理したことを指す。用語「約」という表現は、特定の数値を判定する方法又は手法における正常範囲の誤差、例えば実験誤差、装備誤差、或いは平均化などを包括する範囲に相当するものと解釈される。若しくは、「約」は、記載数値の±１０％を網羅することを指す。
【０１０４】
［ＣＰＰＡと遷移金属塩の組み合わせ］
陽イオン交換樹脂（無金属ＣＰ）で処理したＣＰＰＡに鉄イオン（例えばＦｅＳＯ４）を再添加すると、植物における生物学的反応を著しく改善することができる。一般的に、無鉄のＣＰＡＡは、ＵＴＣに比べて効果があまりよくない。鉄を添加したとき（例えばＦｅＳＯ４）、植物において、ＵＴＣと無金属ＣＰＰＡのものよりも優れた、著しく有益な生物学的反応が生じた。植物の生物学的反応は、一般的に、超過量の鉄を添加したときよりも、（ＣＰＰＡの量又はそのＴＯＣ値に対して）化学量論量の鉄を再添加したときに、よりよく観察されている。
【０１０５】
ＣＰＰＡから全ての水溶性の鉄（Ｆｅ）を取り除いてしまうと、発芽と根の生長に悪影響を及ぼすことになる。しかしながら、ＣＰＰＡから鉄を取り除いても、芽の生長はあまり影響を受けないものと見なされる。鉄のみを用いて種子を処理すると、根と芽の生長両方に悪影響を及ぼすことになる。陽イオン交換樹脂を用いて事前に処理したＣＰＰＡに鉄を添加して水溶性の鉄をほぼ全て除去すれば、結果として根の生長は、統計誤差を鑑みても、元来の未処理状態のＣＰＰＡを用いたときのそれと基本的に同じである。鉄を除去したＣＰＰＡにＦｅＳＯ４溶液を添加した場合、そのＣＰＰＡは、芽の生長に対するＦｅＳＯ４のみでの悪影響を相殺しているように見える。以上の観察結果は、ＣＰＰＡと鉄の組み合わせが植物及び／又は種子における生物学的効能やそれらの相互作用において相乗作用を見せるという前提を裏付けしている。
【０１０６】
当該実験の目的は、ＣＰＰＡ組成物に水溶性の鉄塩（Ｆｅ）が存在している場合としていない場合における植物への生物学的効能、並びにＣＰＰＡ組成物に超過量の鉄が添加された時における植物への生物学的効能を判定することであった。
【０１０７】
［実験Ｆｅ−１：ＣＰＰＡ／鉄組成物による葉の処理］
本実験の目的は、ＣＰＰＡ組成物に水溶性の鉄塩（Ｆｅ）が存在している場合としていない場合における植物への生物学的効能を判定することであった。従って、本実験のために、種子からトマト（Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎ  ｅｓ．）を栽培し、３インチ×３インチの鉢に移した。完全乱塊法を適用して、処理１回当り１０株を用い、総じて４回の処理を行った。各鉢には、移植後１８日間、葉に溶液を噴霧した。未処理チェック（ＵＴＣ）の鉢には水のみを噴霧した。ＣＰＰＡ／鉄組成物を用いて、１ヘクタール当りの有機炭素が５２０ｍｇになる比率で、全てのテスト対象の鉢を処理した。陽イオン交換樹脂（ＡＧ  ＭＰ−５０樹脂、Ｂｉｏ−Ｒａｄ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、２０００  Ａｌｆｒｅｄ  Ｎｏｂｅｌ  Ｄｒｉｖｅ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、ＣＡ  ９４５４７）を用いてＣＰＰＡ組成物からまず鉄を取り除いて（無鉄ＣＰＰＡ組成物）試料を用意した。その後、無鉄ＣＰＰＡ組成物に適正量のＦｅＳＯ４を再添加し、全有機炭素の約２５重量％か、或いは１ヘクタール当り１３０ｍｇの、鉄を含有する１つのテスト試料（以下、「０．２５×Ｆｅ」）と、重量百分率を基準として炭素量が５倍か、或いは１ヘクタール当り約２．６ｇの、鉄を含有する１つのテスト試料（以下、「５×Ｆｅ」）の、既知の鉄重量％の２つテスト試料を用意した。散布から１４日が経過した時点で、活力、植物１株当たりの葉数、植物の総重量、根の重量、芽の重量について各植物を測定した。データをグラフとして図３〜図７に表す。
【０１０８】
図３を参照すると、植物の活力の結果は、実験１から得たデータに現れている。活力を指す縦軸の目盛りは、５が最高、１が枯れ(ｄｅａｄ)を意味する。同様に、図４は、植物１株当たりの葉数を示す。図５は、植物の総重量を示す。図６は、植物における根の重量を示す。図７は、植物における芽の重量を示す。図３〜図７において、各バーの上にある数字は平均値である。図３〜図７におけるデータは、ＣＰＰＡにおける鉄の存在が植物生体に対して影響を及ぼすことを示している。ＣＰＰＡは、通常、全有機炭素（ＴＯＣ）１ｇに対して０．１０〜０．２８ｇの鉄を含有している。ＣＰＰＡに含有している鉄の平均値は、約０．２１ｇであり、これはＴＯＣの約０．２５重量％に当該し、０．２５×Ｆｅの試料のそれと一致する。図３〜図７に示す結果を見ると、平均量の鉄を有するＣＰＰＡは、処理後、植物に対して有益な生物学的効能を自然的に与える。データによると、超過量の鉄（５×Ｆｅ）を添加した場合、一般的に正常量の試料に比べ、生物学的効能は劣るが、無鉄の試料よりは優れた効能を見せることが分かる。更に図３〜図７のデータが示すように、無鉄の試料はＵＴＣより生物学的効能がむしろ劣っているが、これは生物学的阻害又は有毒性が原因であると説明することができる。該データから、ＣＰＰＡと鉄の組み合わせが、植物の生物学的活性、少なくとも活力、植物１株当たりの葉数、植物の総重量、根の重量、芽の重量、つまり植物の１つ以上の生物学的作用に対する直接的又は間接的な指標に影響を与えていることが明確である。ＣＰＰＡと鉄の組み合わせの効能は、鉄の重量がＣＰＰＡの有機炭素重量のおおよそ１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、或いは５０％未満である場合に、最適の効率性を示す。
【０１０９】
［実験Ｆｅ−１Ａ］
上記の実験１で報告されたデータは、ＴＯＣが５２０ｍｇ／ｈａ（つまり、５２０ｍｇＴＯＣ／ｈａ）である処理にも適用できる。これは、ＣＰＰＡ製品を葉に散布した場合の典型的な散布率である。本実験における残り三つの散布率は、２６０ｍｇＴＯＣ／ｈａ、１０４０ｍｇＴＯＣ／ｈａ、２０８０ｍｇＴＯＣ／ｈａとなる。試料は上記に用いられたものと同じである。図８Ａ〜図８Ｄはこれらの組成物に対するデータを示しており、ｙ軸は植物、根、芽の平均重量（単位はグラム）である。
【０１１０】
図８Ａ〜図８Ｄのデータによると、無鉄の試料は、基本的にはＵＴＣに相当する。ＴＯＣの収率の２５重量％に当たる量の鉄を添加すると、散布率によらず、例えば植物／根／芽の重量増加という明白な、植物の生物学的機能の著しい改善をもたらす。しかしながら、改善は、２６０ｍｇ／ｈａで停滞状態になり、鉄の散布率が増加するにつれ僅かに減少することになる。２６０ｍｇＴＯＣ／ｈａと５２０ｍｇＴＯＣ／ｈａの散布率において、鉄濃度が高い場合、鉄濃度が低い場合に比べて生物学的反応が実際に低減することが更に観察されている。ＴＯＣの最も高い２つの散布率（１０４０ｍｇＴＯＣ／ｈａと２０８０ｍｇＴＯＣ／ｈａの散布率）においては、鉄の含量が多い方が少ない方に比べてより適した反応を表す。
【０１１１】
［実験Ｆｅ−１Ｂ］
実験Ｆｅ−１Ａに用いられた鉢のセットと同様の第２のセットを用意し、上述と同様の処理を施し、１４日後に評価する代わりに、各鉢に対して、１回目の散布と同様の二回目の散布を行った。更に１４日が経過した後、各鉢の植物を上述と同じ方式で評価した。図８Ｅ〜図８Ｇに、ＣＰＰＡの４つの散布率のそれぞれについて、無鉄、０．２５×Ｆｅ試料及び５×Ｆｅ試料での植物の重量を示す。図８Ｅは、「無鉄」のＣＰＰＡ試料に対して、反応率に若干の変化はあるが、統計的に有意なほどの差はないことを示している。図８Ｆは、「０．２５×Ｆｅ」のＣＰＰＡ試料に対して、最も低い散布率で反応率が最も高く、以降、散布率が増加するにつれ低減していくことを示す。図８Ｇは、「５×Ｆｅ」のＣＰＰＡ試料に対して、高い方の２つの散布率において反応が大きくなり、散布率の低減につれて反応も低減していくことを示す。これらの結果のよると、ＣＰＰＡと組み合わせた鉄の含量は、植物の生物学的反応に直接影響を与える。一様態において、当該データは、鉄の含量が増加する場合、ＣＰＰＡの量も同様に増加しなければ、植物において適した生物学的効能を得られないことを明示している。
【０１１２】
［実験Ｆｅ−２：ＣＰＰＡ／鉄組成物の葉面への噴霧］
本実験の目的は、自然発生した鉄の含量がそれぞれ異なるＣＰＰＡのバッチから得た試料で処理した場合の、植物の生物学的効能（例えば成長）を評価することであった。これらの試料における鉄の重量％は、ＣＰＰＡにおける有機炭素の重量の約１０％〜約３０％（ｗ／ｗ）の範囲である。本実験のために、種子からトマト（Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎ  ｅｓ．）を栽培し、３インチ×３インチの鉢に移した。完全乱塊法を適用して、処理１回当り１０株を用い、総じて１１回の処理、並びにＵＴＣ処理を行った。各鉢には、移植後１９日間、葉に溶液を噴霧する手法でＣＰＰＡを散布した。全てのテスト対象の鉢を、ＣＰＰＡ／鉄組成物を用いて１ヘクタール当りの有機炭素が５２０ｍｇになる比率で処理し、これはＵＴＣも同様とした。葉面散布から１３日が経過した後、各植物の根の重量を測定した。
【０１１３】
図９Ａにおける回帰曲線は、鉄の含量がそれぞれ異なるＣＰＰＡで処理した植物の根の重量を示している。各ＣＰＰＡ試料における有機炭素に対する鉄の比率（ｗ／ｗ％）対(ｖｅｒｓｅｓ)根の重量の回帰は、有機炭素に対する鉄の比率が２３％付近であるとき最大となる二次多項式に最も当てはまる。他の組成特性に関しても同様の手法で評価したが、何れの特性も根の重量との関連性は表われなかった。更に他の生物学的指標を測定し、鉄の含量と対比して評価したが、相関関係は統計的に有意なものではなかった。
【０１１４】
［実験Ｆｅ−３：ＣＰＰＡ／鉄組成物による多重及び／又は順次処理］
本実験の目的は、実験Ｆｅ−２のＣＰＰＡ／鉄製剤を１回以上散布して処理を施した場合に、単一処理と比較して、同等の若しくは改善した生物学的効能（例えば成長）を示すか否かを判定することであった。試料（鉄含有のＣＰＰＡと無鉄のＣＰＰＡ）及びＵＴＣは、実験Ｆｅ−１と同じである。移植から１９日が経過した後、各鉢に葉面への噴霧によりＣＰＰＡを散布した。但し、ＵＴＣには水のみを噴霧し、他の鉢に対しては、ＣＰＰＡ／鉄組成物を用いて、１ヘクタール当りの有機炭素が５２０ｍｇになる比率で処理を施した。これらの試料において、鉄の含量は、ＣＰＰＡにおける炭素の約１０重量％〜約３０重量％の範囲である。最初の散布から１３日が経過した後、最初と同じＣＰＰＡ試料を用いて各植物に二回目の処理を施した。二回目の処理から１４日が経過した後、各植物を収穫して根の重量を測定した。本実験において、二回目のＣＰＰＡ散布から１４日が経過した後に測定した各植物の根の重量を散布図のｙ軸として示し、各ＣＰＰＡ試料における有機炭素に対する鉄の比率をｘ軸として示し、傾向線を引き出した。結果を図９Ｂに図示する。図９Ｂにおいて、鉄の含量がそれぞれ異なるＣＰＰＡ試料を二回処理した後の根の重量を、各試料における鉄の含量と対比した。先行の実験と同様に、回帰曲線は、炭素に対する鉄の比率が２２％付近であるとき最大となる二次多項式に最も当てはまる。他の組成特性に関しても同様の手法で評価したが、重量との相関関係は有意でなかった。更に、他の成長因子を測定し、鉄の含量に対して評価してみたが、やはり相関関係を引き出すことはできなかった。実験Ｆｅ−２と実験Ｆｅ−３は、両方とも、鉄の存在、及び葉面散布においてＣＰＰＡと組み合わせた鉄の含量と、最後の散布から１４日後に測定した根の成長度（生物学的効能）との間に、明確な相関関係があることを示している。
【０１１５】
［実験Ｆｅ−４］
本実験の目的は、鉄の含量が典型的な量（例えば鉄／ＴＯＣ＝０．１３５）より少ないＣＰＰＡ試料に低レベルの鉄を添加した場合に、植物の生物学的反応が増加するか否かを判定することであった。ＣＰＰＡに対する名目上（ｎｏｍｉｎａｌ）の鉄／ＴＯＣの比率は０．１０〜０．２８の範囲であるが、手を加えてない「そのままの」ＣＰＰＡ試料に対する最適比は、先行の実験で判定されたとおり、０．２〜０．２５の範囲である。従って、本実験において、農学的非有効量の鉄をＣＰＰＡ試料と組み合わせた。トマト（Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎ  ｅｓ．）を種子から栽培し、３インチ×３インチの鉢に移した。完全乱塊法を適用して、処理１回当り２０株を用い、総じて１６回の処理、並びにＵＴＣ処理を行った。各鉢は、水（ＵＴＣ）、ＣＰＰＡのみ（それぞれ異なる散布率を三つ適用する）、鉄のみ（それぞれ異なる散布率を三つ適用する）、ＣＰＰＡ及び鉄の組み合わせ（各散布率を適用する）を用いて処理した。ＣＰＰＡの散布率は、有機炭素（ＴＯＣ）の量が１ヘクタール当たり２６０ｍｇ、５２０ｍｇ、１０４０ｍｇとなる比率に相当する。鉄の散布率は、鉄の量が１ヘクタール当たり１３０ｍｇ、２６０ｍｇ、５２０ｍｇとなる比率に相当する。各鉢には、移植後すぐに、葉面散布によって処理を施した。散布から１０日が経過した後、植物のうち１０株を収穫し、活力、葉数、植物の高さ、植物の重量、根の重量、芽の重量を評価した。ＣＰＰＡと鉄の散布率がそれぞれ最も高い場合における評価結果を図９Ｃに図示し、表１にまとめた。
【０１１６】
【表７】
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【０１１７】
図９Ｃと表１に示すように、テストした農学的に非有効な濃度の鉄とＣＰＰＡ濃度の組み合わせは、ＣＰＰＡ単独、或いは鉄単独の製剤を用いた場合に比べ、相乗効果をもたらした。ＣＰＰＡ及び鉄の追加の散布率は、ＣＰＰＡと鉄の組み合わせから観察された結果とほぼ同様の相乗効果をもたらした。移植から２０日が経過した後、残りの１０株を更に評価した。（散布率の異なる三つの）処理の結果をそれぞれ、図９Ｄ、図９Ｅ、図９Ｆに図示し、表２、表３、表４にまとめた。データにも示されているように、低散布率のＣＰＰＡと、農学的に非有効な低散布率の鉄を組み合わせた結果、ＣＰＰＡ単独、或いは鉄単独の場合に比べ、生物学的反応（例えば植物／根／芽の重量）に対して著しい相乗の改善効果を確認することができた。
【０１１８】
同じく、表３及び図９Ｅに示すように、中間散布率のＣＰＰＡ（５２０ｍｇＴＯＣ／ｈａ）を農学的に非有効な低散布率の鉄と組み合わせた結果、ＣＰＰＡ単独、或いは鉄単独の場合に比べ、相乗効果を有することを確認した。中間散布率のＣＰＰＡと農学的に非有効な低散布率の鉄の組み合わせは、どちらかの単独処理に比べ、植物の総重量をほぼ１００％増加させた。例えば、どちらかの単独処理に比べ、根の重量は１００％以上増加した。
【０１１９】
高散布率のＣＰＰＡと、農学的に非有効な高散布率の鉄による処理の結果を、図９Ｆ及び表４に示す。農学的に非有効な高散布率の鉄のみで処理を施した場合に、統計的に有意ではないが、植物、例えば根や芽に重量に対して僅かに生物学的な悪影響をもたらした。高散布率のＣＰＰＡのみを用いて処理した結果は、ＵＴＣ処理の結果と同等であった。しかしながら、高散布率のＣＰＰＡと、農学的に非有効な高散布率の鉄を組み合わせた場合、どちらかの単独処理よりも２倍以上優れた結果を引き出した。
【０１２０】
低散布率のＣＰＰＡにおいて、農学的に非有効な低散布率で添加された鉄が、生物学的反応に対して明白な相乗効果をもたらすことが観察された。鉄が増えると、成長反応が低減した。これらの結果を表５及び図９Ｇにまとめた。表５及び図９Ｇにおいて、ＣＰＰＡのＴＯＣに対する鉄の含量は、比として表される。この場合、ＣＰＰＡに存在する鉄の測定量と、例えばＦｅＳＯ４溶液に由来する鉄の添加量に基づいて、ＴＯＣに対する鉄の比を判定する。
【０１２１】
上述とは対照的に、高散布率のＣＰＰＡにおいて、表６及び図９Ｈに示すように、前述の段落とは全く逆の効果が観測された。この場合、高レベルのＣＰＰＡに対する生物学的反応は、最大の生物学的反応を生じさせる最高率まで鉄の含量を増加させるにつれ、同様に増加した。これら２つの実施例から、農学的非有効量の鉄をＣＰＰＡに添加した場合、植物の反応に対する最適な比率は、ＴＯＣに対する鉄の比が０．６３周辺であるときのものとなることがわかる。鉄の含量が増えると、ＴＯＣの比率も同様に増加し、鉄とＴＯＣ間の最適比をそのまま維持する。
【０１２２】
【表８】
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【０１２３】
【表９】
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【０１２４】
【表１０】
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【０１２５】
【表１１】
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【０１２６】
【表１２】
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【０１２７】
［実験５：ＣＰＰＡ製剤のおける鉄濃度の可逆性］
本実験の目的は、ＣＰＰＡから鉄を取り除いた後、そのＣＰＰＡに元来のレベルまでの鉄を添加し直した場合の、植物生態が受ける影響を判定することであった。本実験のために、種子からトマト（Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎ  ｅｓ．）を栽培し、３インチ×３インチの鉢に移した。完全乱塊法を適用して、処理１回当り１０株を用い、総じて３回の処理、並びにＵＴＣ処理を行った。各鉢は、移植の際に、ＣＰＰＡを葉に対して噴霧している。但し、ＵＴＣには水のみで処理し、他の鉢に対しては、ＣＰＰＡを用いて、１ヘクタール当りの有機炭素が２６０ｍｇになる比率で処理を施した。最初の試料（「通常ＣＰＰＡ（Ｎｏｒｍａｌ  ＣＰＰＡ）」と表す）における鉄の含量は、有機炭素の１３．６重量％である。通常ＣＰＰＡの試料を、陽イオン交換樹脂（ＡＧ  ＭＰ−５０樹脂、Ｂｉｏ−Ｒａｄ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、２０００  Ａｌｆｒｅｄ  Ｎｏｂｅｌ  Ｄｒｉｖｅ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、ＣＡ  ９４５４７）を用いて、鉄を取り除いた（この試料を「無鉄ＣＰＰＡ（Ｎｏ  Ｉｒｏｎ  ＣＰＰＡ）」と表す）。無鉄ＣＰＰＡの試料に、鉄として硫酸第一鉄を添加し、鉄の含量が有機炭素の約１３．６％とした（この試料を「無鉄＋鉄ＣＰＰＡ（Ｎｏ  Ｉｒｏｎ  ＋  Ｆｅ  ＣＰＰＡ）」と表す）。散布から１０日が経過した後、全ての植物を収穫し、植物／根／芽の重量を評価した。結果を図９Ｉにまとめる。図９Ｉに示すように、２６０ｍｇＴＯＣ／ｈａでの「通常ＣＰＰＡ」処理は、植物／根／芽の重量を測定した結果、植物において著しい生物学的反応を促進していた。同じ散布率であるにも関わらず、無鉄ＣＰＰＡの試料は、ＵＴＣよりも測定重量が低いため、生物学的反応を阻害していたと考えられる。しかしながら、無鉄＋鉄ＣＰＰＡの試料のように、鉄を再添加すると、通常ＣＰＰＡの試料と同レベルまで生物学的反応を回復した。ＣＰＰＡから鉄を除去した影響は、この散布率或いは他の散布率で回復させることが可能であることがわかった。
【０１２８】
これらのテストは、葉面処理においてＣＰＰＡと鉄の組み合わせがもたらす生物学的効能を明示している。ＣＰＰＡ／鉄組成物を用いて土壌及び／又は植生場所に処理を施した場合も、同様の結果が引き出されると思われる。他の遷移金属イオン、例えばマンガン（Ｍｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び／又は銅（Ｃｕ）のイオンを、単独、又は鉄と組み合わせて用いた場合、ＣＰＰＡと組み合わせて、葉面、及び／又は土壌或いは植生場所に処理を施したときと同様の生物学的効能をもたらすことを期待される。
【０１２９】
［ＣＰＰＡとアルカリ（土類）金属塩の組み合わせ］
本実験の目的は、（１）ＣＰＰＡと植物有害レベルのアルカリ（土類）塩の組み合わせを葉面散布した場合、植物毒性が緩和されるか否か、及び、（２）ＣＰＰＡとアルカリ（土類）塩の間に、植物の生物学的活性に有益な影響をもたらす相乗効果は存在するか否かを判定することであった。
【０１３０】
［実験Ｓａｌｔ−１：ＣＰＰＡ／ＮａＣｌ組成物の葉面散布］
本実験のために、種子からトマト（Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎ  ｅｓ．）を栽培し、３インチ×３インチの鉢に移した。完全乱塊法を適用して、処理１回当り１０株を用い、総じて５回の処理、並びにＵＴＣ処理を行った。ＣＰＰＡ（１０００ｍｇＴＯＣ／Ｌ）とＮａＣｌ（５０００ｍｇ／Ｌ、以下「塩」という）の水溶液を用いて、鉢に移植した際に、全ての植物に葉面散布を行った。ＣＰＰＡ単独、塩単独、ＣＰＰＡ＋塩を用いて、各試料を処理した。ＣＰＰＡの散布率は、ＴＯＣの量が１ヘクタール当たり５２０ｍｇとなる第１の散布率と、ＴＯＣの量が１ヘクタール当たり１０４０ｍｇとなる第２の散布率との２つを用いた。塩は、１ヘクタール当たり２．６ｇに相当する散布率で散布した。全ての処理は、水で希釈して、最終噴霧容積が１ヘクタール当たり２０８リットル（lit）とした噴射溶液を用いた。この噴射溶液は、各植物の葉面を十分濡らすほどの量を噴霧ボトルに入れて使用した。実験Ｓａｌｔ−１にて行われた処理の仕様を表７にまとめる。
【０１３１】
【表１３】
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【０１３２】
処理から１０日が経過した後、活力、葉数、植物の高さ、植物の重量、根の重量、芽の重量、及び葉コンダクタンスについてＳＰＡＤメータを用いて評価し、その結果を表８及び図１０〜図１６にまとめた。
【０１３３】
【表１４】
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【０１３４】
表８にまとめられた結果は、一貫性を有する。これらのうちの１つのケースである塩単独処理は、期待されたとおりの最悪の結果、すなわち、著しい植物毒性を示した。驚くことに、塩をＣＰＰＡと組み合わせた全ての場合において、塩の有毒作用を完全に中和していることが明らかとなった。更には、全ての場合において、ＮａＣｌ＋ＣＰＰＡ処理は、ＣＰＰＡ単独処理と同程度に優れているか、むしろ凌駕するほどの生物学的活性効果をもたらし、顕著な相乗効果の存在を示した。植物の総重量及び芽の重量において、ＣＰＰＡ単独処理とＣＰＰＡ＋ＮａＣｌ処理の差は、Ｐ＜０．０１であり、統計的に有意である。
【０１３５】
［実験Ｓａｌｔ−２：ＣＰＰＡ／塩製剤を用いた葉面処理］
本実験の目的は、（１）植物毒性レベルの塩と低散布率／高散布率のＣＰＰＡを組み合わせて葉面散布を行った場合、植物に対する塩の植物毒性を緩和することができるか否か、及び、（２）低散布率／高散布率のＣＰＰＡと、塩の様々な散布率の間に、植物の生物学的活性に有益な影響をもたらす相乗効果は存在するか否かを判定することであった。
【０１３６】
本実験のために、種子からトマト（Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｏｎ  ｅｓ．）を栽培し、３インチ×３インチの鉢に移した。完全乱塊法を適用して、処理１回当り２０株を用い、総じて８回の処理、並びにＵＴＣ処理を行った。ＣＰＰＡ（１０００ｍｇＴＯＣ／Ｌ）と塩（５０００ｍｇ／Ｌ）の水溶液を用いて、鉢に移植した際に、全ての植物に葉面散布を行った。ＣＰＰＡ単独、塩単独、ＣＰＰＡ＋塩を用いて試料を処理した。ＣＰＰＡの散布率は、ＴＯＣの量が１ヘクタール当たり２６０ｍｇとなる第１の散布率と、ＴＯＣの量が１ヘクタール当たり１０４０ｍｇとなる第２の散布率との２つを用いた。ＮａＣｌも、１ヘクタール当たり１．３ｇ、並びに２．６ｇに相当する２つの散布率で散布した。全ての処理は、水で希釈して、最終噴霧容積が１ヘクタール当たり２０８リットルとした噴射溶液を用いた。この噴射溶液は、各植物の葉面を十分濡らすほどの量を噴霧ボトルに入れて使用した。処理の仕様を表９にまとめる。
【０１３７】
【表１５】
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【０１３８】
処理から１０日が経過した後、各処理においてそれぞれ１０株ずつの植物試料を用いて、活力、葉数、植物の高さ、植物の重量、根の重量、芽の重量を評価した。残りの１０株を用いて２０日目に評価を再び行い、結果から平均値を得た。図１７は、０ｍｇ又は２６０ｍｇ／ｈａのＣＰＰＡ散布率と多様な塩散布率とを用いて、トマトに処理を施した結果として得た活力、葉数、植物の高さ、植物の重量、根の重量、芽の重量を示すものであり、これらの結果を、更に表４にまとめた。
【０１３９】
図１８は、１０４０ｍｇ／ｈａのＣＰＰＡ散布率でトマトに処理を施した結果として得た活力、葉数、植物の高さ、植物の重量、根の重量、芽の重量を示すものであり、これらの結果を、更に表１０にまとめた。
【０１４０】
【表１６】
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【０１４１】
実験Ｓａｌｔ−２において、ＣＰＰＡの散布率（２６０ｍｇ／ｈａ及び１０４０ｍｇ／ｈａ）は両方とも、塩の露出によって生じる悪い反応（植物毒性）を緩和させることを示した。図１７のデータによると、ＣＰＰＡの散布率が２６０ｍｇ／ｈａである場合、塩の露出率が高いとき（例えば塩が２６００ｍｇ／ｈａ）に、低いとき（例えば塩が１３００ｍｇ／ｈａ）よりも、より優れた緩和効果を示した。しかしながら、ＣＰＰＡの散布率が２６０ｍｇ／ｈａであると、全ての場合において、ＣＰＰＡ単独処理の方が同じ散布率のＣＰＰＡを塩と組み合わせて用いた処理よりも（塩の散布率に関わらず）植物に対してより大きい有益な反応を促していたため、相乗効果に対する相当の抑制が存在すると思われる。図１８に示すように、ＣＰＰＡの散布率がより高い１０４０ｍｇ／ｈａである場合、塩による悪い反応を緩和するだけでなく、ＣＰＰＡと塩の間の相乗効果も観測される。植物生態に対する相乗効果は、塩の散布率が低くても高くても観測されるが、塩の散布率が低い場合に、相乗効果はわずかに大きくなった。
【０１４２】
［実験Ｓａｌｔ−３：ＣＰＰＡ／塩製剤を用いた土壌処理］
本実験の目的は、ＣＰＰＡと塩の組み合わせを、植え付けの際に植物の植生場所又は土壌に散布した場合に、植物における生物学的効能に対する相乗効果を得られるか否かを判定することであった。
【０１４３】
本実験のために、小麦種子（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ  ａｅｓｔｉｖｕｍ）を、直径約１インチで深さ１インチの小さい鉢に蒔いた。完全乱塊法を適用して、処理１回当り２０株を用い、総じて８回の処理、並びにＵＴＣ処理を行った。ＣＰＰＡ（１０００ｍｇＴＯＣ／Ｌ）とＮａＣｌ（５０００ｍｇ／Ｌ、以下「塩」という）の水溶液を用いて、種子を植えつけた直後に、全ての鉢の土壌を浸した。全て同じ深さで種子を埋め（土壌表面から５ｍｍほど下）、同じ容積の浸透溶液を各鉢に散布した。該容積に存在しているＣＰＰＡ及びＮａＣｌの量は、この際、重要ではない。ＣＰＰＡ単独、塩単独、ＣＰＰＡ＋塩を用いて試料を処理した。ＣＰＰＡの散布率は、ＴＯＣの量が１ヘクタール当たり５２０ｍｇとなる第１の散布率と、ＴＯＣの量が１ヘクタール当たり１０４０ｍｇとなる第２の散布率との２つを用いた。塩は、ＮａＣｌの量が１ヘクタール当たり１．３ｇ又は２．６ｇとなる散布率で散布した。処理の仕様を表１１にまとめる。
【０１４４】
【表１７】
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【０１４５】
処理から２８日が経過した後、植物の重量、根の重量、芽の重量を評価した。図１９は、５２０ｍｇ／ｈａのＣＰＰＡ散布率と多様な塩の散布率とを用いて処理を施した結果として得た植物の重量、根の重量、芽の重量を示すものであり、これらの結果を、更に表１２にまとめた。
【０１４６】
【表１８】
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【０１４７】
図２０は、１０４０ｍｇ／ｈａのＣＰＰＡ散布率を用いて処理を施した結果として得た植物の重量、根の重量、芽の重量を示すものであり、これらの結果を、更に表１３にまとめた。
【０１４８】
【表１９】
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【０１４９】
実験Ｓａｌｔ−３において、５２０ｍｇ／ｈａ又は１０４０ｍｇ／ｈａの散布率のＣＰＰＡを塩と組み合わせて土壌処理に用いた結果、ＵＴＣに比べて優れた結果を引き出した。ＣＰＰＡと塩の組み合わせは、ＣＰＰＡ単独又は塩単独の何れよりも、植物の重量においてより良い結果をもたらしている。図１９において、ＣＰＰＡと塩の組み合わせによる、土壌処理の生物学的効能に対する相乗効果を示しており、該相乗効果は、散布率５２０ｍｇ／ｈａのＣＰＰＡをより高い散布率の塩と組み合わせた場合（表１２の「処理６」）より大きい。
【０１５０】
図２０によると、ＣＰＰＡの散布率が高い場合、例えば１０４０ｍｇ／ｈａである場合、低散布率の塩と組み合わせることで、植物、例えば小麦に対して最も優れた生物学的効能を引き出すことができる。同様に、図２０のデータによると、ＣＰＰＡと塩を組み合わせれば、例え塩の散布率が低くても、塩の高散布率で表われた追加の生物学的効能に対する相乗効果を引き出すことができる。
【０１５１】
上記の実験結果によると、ＣＰＰＡを陽イオン種と組み合わせて、植物、植生場所、及び／又は種子に散布することにより、植物の生物学的作用を改善することができる。具体的には、実験結果によると、ＣＰＰＡを、遷移金属陽イオン、例えば鉄、及び／又は、ナトリウムなどのアルカリ（土類）陽イオンやその水溶性塩と組み合わせることにより、植物生態に予想外の影響を与え、植物１株当たりの葉数、植物の総重量、根／芽の重量、葉コンダクタンスを改善することができる。これらの属性は、更に、農業条件又は園芸条件における作物の収穫高を改善する。
【０１５２】
本願に引用されている特許及び出版物は、参照により本願の一部となすものとする。「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ、〜からなる）」「〜を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）「〜を含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの表現は、排他的ではなく包括的に解釈すべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図８Ｇ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図９Ｈ】
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【図９Ｉ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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