(57)【要約】【課題】一般に定植時の地温に依存するとされる塊根形成の誘導を育苗期に行う技術と、塊根を肥大させるために必要な根圏環境の制御技術を提供することにより、水分の多い土壌においても安定した収量で塊根を収穫可能な植物の育苗方法及び栽培方法を提供すること。【解決手段】根部を完全に又は部分的に除去した植物体と、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物と、を接触させる、植物の育苗方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
根部を完全に又は部分的に除去した植物体と、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物と、を接触させる、植物の育苗方法。
【請求項２】
根部を完全に又は部分的に除去した植物体がイモ類である、請求項１の植物の育苗方法。
【請求項３】
微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を含有する溶液中に、根部を完全に又は部分的に除去した植物体の少なくとも一部を浸漬することにより、前記植物体と、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物とを接触させる、請求項１又は２の植物の育苗方法。
【請求項４】
更に、植物体の頂芽が完全に除去されている、請求項１から３のいずれかの植物の育苗方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかの植物の育苗方法により得られた苗を土壌にて栽培する、植物の栽培方法。
【請求項６】
根部を完全に又は部分的に除去した植物体を、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を含有する土壌にて栽培する、植物の栽培方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を使用した植物の育苗方法、及び植物の栽培方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
サツマイモ（甘藷）は、干ばつの続く気候にも適した作物種として知られており、塊根が肥大する肥大期において高温及び少雨となる西南暖地の気候での栽培に適しているとされる。このため、サツマイモの全国総収量８６．４万トンのうち、約５３％に相当する４５．８万トンは九州地方で収穫されている（平成２２年農林水産省統計データ）。
一方、サツマイモは高温期における多雨条件での栽培には適していないとされる。実際、平成２２年においては、夏季の多雨と日照不足により、収穫量が前年の収穫量の２０％となる等、大幅な減収となった。このような状況で、今後、高温期の多雨条件においても栽培することが可能な、サツマイモの栽培技術が求められている。
更に、サツマイモの栽培については、気候条件以外の問題も近年指摘されている。
例えば、昨今、日本では、米価が低く抑えられているため、稲作による農業経営が成り立たない状況が続いており、耕作放棄された水田が目立つようになっているが、水田が耕作放棄される理由の一つとして、水稲に代わる有利な営農作物が少ないことが挙げられている。実際に、九州地方では、前述のとおり気候自体はサツマイモの栽培に適してはいるものの、水田転換畑においては土壌が水分過多になりやすく、根腐れ症が多発してサツマイモを含む作物の栽培への大きな障害となっている。
植物の効率的な栽培方法に関しては、例えば、特許文献１に、植物体地上部及び根部への物理的損傷に対する、植物体が本来有する恒常性維持機能に着目し、通常栽培条件下における生産性の高い苗を育成可能な挿し木育苗方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０１４２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の方法は、発根量を増大させる方法ではあっても、根を塊根形成根へと変化させるための方法ではなかった。例えば、サツマイモ等の塊根形成においては、塊根形成に必要な細胞分裂と細胞肥大に植物ホルモンが関与しているとされ、根から塊根形成根への変化を生じさせるためには、植物体内部の植物ホルモンのバランスを整える必要があるとされる。
従って、本発明は、一般に定植時の地温に依存するとされる塊根形成の誘導を育苗期に行う技術と、塊根を肥大させるために必要な根圏環境の制御技術を提供することにより、水分の多い土壌においても安定した収量で塊根を収穫可能な植物の育苗方法及び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】
【０００５】
本発明の発明者らは上記課題に鑑み、鋭意研究を行った。その結果、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を使用することにより、水分の多い土壌においても安定した収量で塊根を収穫可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。
【０００６】
本発明の第一の態様は、根部を完全に又は部分的に除去した植物体と、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物と、を接触させる、植物の育苗方法である。
本発明の第二の態様は、根部を完全に又は部分的に除去した植物体を、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を含有する土壌にて栽培する、植物の栽培方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の植物の育苗方法においては、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を、根部を完全に又は部分的に除去した植物体に接触させるので、挿し木によって得られる苗の発根量を増大させることができると共に、根を速やかに塊根形成根に変化させることができる。
また、本発明の植物の栽培方法においては、根部を完全に又は部分的に除去した植物体を、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を含有する土壌にて栽培するので、作物の早期収穫と収量の増大が可能となると共に、夏季における多雨条件での栽培や、水田転換畑での栽培等、土壌水分の高い条件での栽培においても、安定した収量を確保することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の第一の態様である植物の育苗方法について詳細に説明する。
【０００９】
＜植物の育苗方法＞
本発明の植物の育苗方法は、根部を完全に又は部分的に除去した植物体と、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物とを、接触させることを特徴とする。
［根部を完全に又は部分的に除去した植物体］
根部を完全に又は部分的に除去した植物体を得る方法としては、従来公知の挿し木栽培の際に行われているような、母株の一部を切り取って採取する方法を挙げることができる。一般に、根部を完全に又は部分的に除去した植物体においては、新たな根は葉の基部より発根する傾向にあるため、根部を除去した植物体は一枚以上の葉を有していることが好ましい。根部を除去した植物体が有する一枚以上の葉は、部分的に切り取られていてもよい。また、根部を除去した植物体を用いて育苗する過程において、より多くの腋芽を生じさせる目的で、根部を除去した植物体の頂芽を完全に除去しておくことが好ましい。
なお、本発明の植物の育苗方法を適用する植物が蔓性のものである場合、一つの母株から、根部を有さない多数の植物体を得ることができるため、効率的である。
本発明の植物の育苗方法を適用する対象となる植物としては、特に限定されるものではなく、一般に根菜類として知られている植物を挙げることができる。具体的には、ダイコン、ニンジン、ゴボウ、カブ、ジャガイモ、サツマイモ、サトイモ、ショウガ、タマネギ、ラッキョウ等を挙げることができるが、これらの中でも特に、ジャガイモ、サツマイモ、サトイモ等のイモ類が好ましく、サツマイモが更に好ましい。
【００１０】
［微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物］
本発明において使用される微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物は、微生物又は微生物の成分を、所定の条件下で過熱水蒸気へ暴露することにより得られるものである。
水熱反応処理に供するために用いられる微生物としては、特に限定されるものではなく、従来公知の微生物材料を用いることができるが、安全性が高く、且つ消費者等にも受け入れられやすいことが予測されることから、酵母を使用することが好ましい。酵母としては、水熱反応処理物を製造するために特に培養されたものであってもよいが、廃物利用及び廃棄物の廃棄コスト低減の観点から、ビール、清酒、焼酎、味噌、醤油等の醸造物の製造の際に使用され、廃棄となった酵母を用いることが好ましい。
微生物として酵母を使用する場合、酵母全体を利用してもよいし、酵母抽出物や、酵母抽出物を製造する際に生成する酵母の細胞壁を使用してもよい。これらの酵母及び酵母の成分は、泥状のもの、圧搾して水分を減らしたもの、乾燥して更に水分を減らしたもの、粉状のもの、液中に懸濁させたもの等どのようなものであってもよい。具体的に、好ましい酵母又は酵母の成分としては、泥状ビール酵母、圧搾ビール酵母、乾燥ビール酵母、ビール酵母懸濁液、乾燥酵母細胞壁、及びビール酵母含有無機物等を挙げることができる。
本発明において微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を提供する際に使用される過熱水蒸気とは、１００℃以上の高温の水蒸気を指す。特に、本発明においては、水熱反応処理とは、好ましくは１２０℃以上２２０℃以下、より好ましくは１５０℃以上２１０℃以下の過熱水蒸気で行われる処理を指す。また、水熱反応処理の際の圧力は、好ましくは０．９ＭＰａ以上１．９ＭＰａ以下、より好ましくは１．２ＭＰａ以上１．８ＭＰａ以下である。特に、圧力０．９ＭＰａ以上１．９ＭＰａ以下且つ１２０℃以上２２０℃以下で行われる水熱反応処理が好ましく、０．９ＭＰａ以上１．９ＭＰａ以下且つ１５０℃以上２１０℃以下で行われる水熱反応処理がより好ましく、１．２ＭＰａ以上１．８ＭＰａ以下且つ１５０℃以上２１０℃以下で行われる水熱反応処理が更に好ましい。
【００１１】
［微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を、根部を除去した植物体に接触させる態様］
本発明において、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を、根部を除去した植物体に接触させる場合、その態様は特に限定されるものではない。即ち、本発明においては、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を、根部を除去した植物体に直接接触させてもよいし、微生物又は微生物の成分の水熱反応物を希釈し、これを根部を除去した植物体に接触させてもよい。例えば、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を含有する溶液中に、根部を完全に又は部分的に除去した植物体の少なくとも一部を浸漬することにより、当該植物体と、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を接触させてもよく、根部を除去した植物を水耕栽培する場合に使用する水の中に、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を添加することにより、当該水熱反応処理物を、根部を除去した植物体に接触させてもよい。
微生物又は微生物の成分を含有する溶液を調製する場合、その濃度は、５ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下であることが好ましく、１０ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下であることが更に好ましい。
［植物の育苗方法により得られた苗を用いた植物の栽培方法］
本発明は、上記の育苗方法により得られた苗を土壌にて栽培する、植物の栽培方法にも関する。
当該栽培方法によれば、本発明の植物の育苗方法により得られた苗を土壌にて栽培するので、根を速やかに塊根形成根に変化させることができる。
【００１２】
次に、本発明の第二の態様である植物の栽培方法について詳細に説明する。なお、以下においては、本発明の第一の態様である植物の育苗方法と共通する構成については、その説明を省略することがある。
【００１３】
＜植物の栽培方法＞
本発明の植物の育苗方法は、根部を完全に又は部分的に除去した植物体を、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を含有する土壌にて栽培する。
微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を土壌中に混合する場合、１０ａあたり０．５ｋｇ以上５０ｋｇ以下の水熱反応処理物を混合することが好ましく、１．５ｋｇ以上１５ｋｇ以下の水熱反応処理物を混合することが更に好ましい。斯かる割合で土壌中に微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を混合することにより、作物の早期収穫と収量を効率的に増大させられると共に、夏季における多雨条件での栽培や、水田転換畑での栽培等、土壌水分の高い条件での栽培においても、より安定した収量を確保することができる。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明について実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。
【００１５】
＜製造例１；微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物の調製＞
多目的材料変換システム（留萌バイオマスセンター設備）の暖気運転後に補助水５００Ｌを投入し、下部温度が６７℃となったところで酵母細胞壁を５００ｋｇ投入した。これを１０分間混合し、過熱水蒸気の投入を開始した。ヘッドスペースに過熱水蒸気を投入しながら水温を上昇させると共に、上部排気バルブを開き、脱気操作を行うことで溶存酸素濃度を低下させた。圧力１．６ＭＰａ以上及び温度１８０℃の条件下で１０分間処理して酵母細胞壁の水熱反応処理物を得た。
【００１６】
＜実施例１；挿し木による育苗方法＞
製造例１の酵母細胞壁の水熱反応処理物と、酵母の細胞壁の混合物を珪藻土に含浸させた材料を、１ｇ／Ｌ（酵母細胞壁の水熱反応処理物換算で５０ｐｐｍ）となるように水中に混合し、茨城県守谷市の研究実験ハウスにて、当該溶液中にサツマイモ品種：ベニアズマの根部を除去した植物体を浸漬させた（処理区Ａ）。更に、製造例１の酵母細胞壁の水熱反応物を、１０ｍＬ／Ｌ（酵母細胞壁の水熱反応処理物換算で１５００ｐｐｍ）となるように水中に混合し、同様に、茨城県守谷市の研究実験ハウスにて、当該溶液中にサツマイモ品種：ベニアズマの根部を除去した植物体を浸漬させた（処理区Ｂ）。挿し木５日後の発根数と最長根長を表１に示す。表１より明らかなように、処理区Ａ及びＢでは対照区（酵母細胞壁の水熱反応処理物等を添加していない水に植物体を浸漬させたもの）に比較して発根数が約４割から７割、最長根長が約２割以上増大した。その後、１２ｃｍ鉢に鉢上げして育苗し、７５日後に塊根形成数を調査した。表１より明らかなように、塊根数は、対照区に比べ処理区Ａ及びＢで約８割から１０割増加した。
表１
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【００１７】
以上の結果より、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を、根部を除去した植物体と接触させて育苗することにより、挿し木時の根量を増大させられると共に、速やかな塊根形成を促進できることが分かった。
【００１８】
＜実施例２；挿し苗による栽培方法＞
兵庫県福崎市の畑地及び水田転換機畑にて、製造例１の酵母細胞壁の水熱反応処理物と、酵母の細胞壁との混合物を珪藻土に含浸させた材料を、１０ａあたり６０ｋｇ投入して土壌中に混入させ、当該土壌中で、根部を除去したサツマイモ品種ベニアズマ品種の挿し苗（水熱反応処理物への接触処理をさせていないもの）を栽培して収量を調査した。結果を表２に示す。表２より明らかなように、畑地では、対照区（酵母細胞壁の水熱反応処理物を混合していない土壌中で植物体を栽培したもの）に比べ処理区で収量が５割以上増加した。また、水田転換畑では、対照区では根腐れ症により収穫量が皆無であったのに対し、対照区では畑地での対照区と同程度かそれよりも多く収穫することができた。
表２
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【００１９】
以上の結果より、微生物又は微生物の成分の水熱反応処理物を含浸させた材料を圃場に混入させることにより、サツマイモの早期収穫と収量増加を可能にした。また、夏季の多雨の水田転換畑のような水分の多い土壌においても、安定した収穫が可能となった。