WO2011093341A1 - 植物生育向上剤、種子、及び植物の生育を向上させる方法 - Google Patents

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    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05DINORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00Other inorganic fertilisers
    • C05D9/02Other inorganic fertilisers containing trace elements

Definitions

  • the present invention relates to a plant growth improver, seeds, and a method for improving plant growth.
  • Rice is one of the world's three largest grains, and rice is the most important crop with the largest acreage in Japan.
  • seedlings grown in seedling boxes are planted in Hyundai, which is more expensive than rice cultivation in other countries, and cost reduction is desired. .
  • farmers are also aging and labor saving is required.
  • direct sowing in which rice seeds are directly sown in Hyundai has been attracting attention.
  • Non-Patent Document 1 describes that the cause is soil reduction in which a substance that receives electrons instead of oxygen is consumed after the oxygen in the soil is exhausted. Furthermore, Non-Patent Document 1 describes that, among several phenomena brought about by soil reduction, the main factors of growth failure in direct sowing are considered to be organic acids and divalent iron produced by soil reduction. ing.
  • Non-Patent Document 2 In order to improve such poor growth in direct sowing, in direct sowing, for example, by covering the seed surface with an oxygen generator or the like before sowing, seed oxygen deficiency and soil reduction are suppressed, (Non-Patent Document 2).
  • a method of sowing seeds coated with iron or the like on the surface of soil to give up sowing in flooded soil and avoid bird damage and floating is spreading (Patent Document 1).
  • the seedling establishment is stabilized by dropping the water of Honda after sowing seeds (Non-patent Document 2).
  • Motoyuki Sugawara Special Research Report No. 20 of Ishikawa Prefectural Agricultural College, “Study on seedling emergence and seedling in direct sowing of paddy rice in flooded soil”, March 1993 Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries Ninth Review Meeting Document 1, “Current status of direct sowing technology for rice”, p. 13, March 2008 (http://www.maff.go.jp/j/study/kome_sys/15pdf/data1.pdf)
  • the seedling establishment of the dry rice field is stable, but the direct seeding of the dry field is limited to the paddy field where water can be collected even if it is not scraped.
  • direct sowing of dry rice fields there are problems that water and fertilizer are easy to escape and weeds are prone to grow, and that it is impossible to perform when rain continues and fertilizer components are easy to flow, and eutrophication of the surrounding environment is also a problem. Arise.
  • the falling water causes the fertilizer components to flow with the water, so that the fertilizer is wasted and the problem of eutrophication of the surrounding environment arises.
  • the sowing season of paddy rice is close to the rainy season, and when it continues to rain, it cannot be carried out.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its object is to provide a plant growth improver for improving plant growth, seeds provided with a plant growth improver, and a method for improving plant growth. There is to do.
  • the present inventors have analyzed the factors that prevent seeds seeded in the soil from establishing seedlings, and as a result, the soil reduction itself, in which oxygen-deficient or oxygen substitutes are consumed, causes poor plant growth. I found that it was not. Specifically, as a result of significant reduction of the soil in the vicinity of the seed, microorganisms in the soil produce sulfide ions from sulfate ions, and the sulfide ions can cause damage to the seeds. It was found that this is the main cause.
  • the present invention has been completed through examination of methods for inhibiting the generation of sulfide ions by microorganisms.
  • Non-patent document 1 stated that it is not the main cause of the cause of the failure, and in recent years studies that suspected that sulfide ions are a major factor in reducing seedling establishment have been conducted. It wasn't.
  • the plant growth improving agent according to the present invention is intended to improve plant growth, and contains a growth improving component that improves the concentration of oxoanion, which is heavier than sulfate ions and contains four oxygens, around the plant. It is a feature.
  • the growth improving component is selected from the group consisting of a molybdenum-containing material, a tungsten-containing material, a chromium-containing material, a selenium-containing material, and a tellurium-containing material that supplies an oxoanion.
  • the growth improving component may be preferably selected from the group consisting of a molybdenum compound, a tungsten compound, a chromium compound, a selenium compound, and a tellurium compound that supplies an oxoanion.
  • the growth improving component may be preferably slightly soluble in water.
  • the growth improving component is more preferably a molybdenum compound or a tungsten compound.
  • the plant growth improver As the above-mentioned plant, it is preferably used for a plant that is cultivated under the condition that at least a part of the plant body is in a submerged state, It is preferably used for grasses. Moreover, it is preferable that the plant growth improving agent which concerns on this invention is what improves the seedling establishment of the said plant (namely, seedling improvement agent).
  • the seed according to the present invention is characterized in that any of the above-described plant growth improvers is applied to the surface or inside thereof.
  • the method for improving the growth of a plant according to the present invention includes a cultivation process for growing a plant in the presence of a growth-improving component that improves the concentration of an oxoanion heavier than sulfate ions and containing four oxygens around the plant. It is characterized by including.
  • the growth improving component comprises a molybdenum-containing material, a tungsten-containing material, a chromium-containing material, a selenium-containing material, and a tellurium-containing material that supplies an oxoanion. More preferably, it is selected. Further, the growth improving component may be preferably selected from the group consisting of a molybdenum compound, a tungsten compound, a chromium compound, a selenium compound, and a tellurium compound that supplies an oxoanion.
  • the method for improving the growth of a plant according to the present invention comprises adding the above-mentioned growth improving component by adding any of the above-described plant growth improving agents to a solution for growing the plant, soil, or an alternative thereof. Preferably it is present.
  • the method for improving the growth of a plant according to the present invention includes the plant growth improver, which is heavier than sulfate ions and contains four oxygens in the solution or the solution of the soil or a substitute thereof. It is preferably present in the range of 0.01 mM to 10 mM in terms of oxoanion.
  • the redox potential standardized at pH 7 is at least temporarily 0 mV or less in at least a part of the solution, the soil, or an alternative thereof. Sometimes, it is preferable to add the plant growth improver to the solution, the soil, or an alternative thereof.
  • the method for improving the growth of the plant according to the present invention further includes a sowing step of sowing the seeds described above in a solution for growing the plant, soil, or an alternative thereof before the cultivation step, It is preferable that the growth improving component is present by the sowing step.
  • the cultivation step in at least one of a seedling establishment period or a period in which at least a part of the plant body is temporarily flooded.
  • “at least a part of the plant body is in a flooded state” is a concept including “the plant root system is in a flooded state”.
  • “the plant root system is flooded” means that the growth of the plant is inhibited regardless of whether the surface of the soil or the surface of the soil substitute is flooded. It is intended to keep the root system in an overhumid state for a predetermined period of time.
  • This method is intended for use as, for example, a seedling improving agent, a root rot inhibitor, or a moisture damage preventing / relaxing agent.
  • the method for improving the growth of the plant according to the present invention includes a molybdenum-containing material, a tungsten-containing material, a chromium-containing material, a selenium-containing material, or a tellurium-containing material in a plant-growing solution, soil, or an alternative thereof. And adding a material that is heavier than sulfate ions and that solubilizes or contains four oxygen-containing oxoanions to the solution, the soil, or an alternative thereof.
  • the process of adding the material may be performed on the solution, soil, or a substitute for growing the plant, or on the solution, soil, or the substitute before the plant is grown. Also good.
  • the plant growth improving agent according to the present invention contains a growth improving component that improves the concentration of the oxoanion, which is heavier than sulfate ions and contains four oxygens, around the plant, so that the growth of the plant can be improved. Is possible.
  • Plant growth improver One feature of the plant growth improving agent according to the present invention is that it contains a growth improving component that improves (that is, increases) the concentration of an oxoanion that is heavier than sulfate ions and contains four oxygens around the plant. Yes.
  • the plant growth improving agent inhibits the activity of microorganisms such as the production of sulfide ions that damage plants by disturbing the sulfate ion metabolism of microorganisms existing around the plant by the growth improving component. This prevents plant damage and improves plant growth.
  • the plant growth improver is effective for improving plant growth including improvement of plant seedling, initial growth, prevention of fallen fall, etc. To improve. Growth of a plant improves by making a plant growth improving agent exist in the growth environment of a plant and growing a plant.
  • the growth improving component is preferably selected from the group consisting of a molybdenum-containing material, a tungsten-containing material, a chromium-containing material, a selenium-containing material, and a tellurium-containing material that supplies an oxoanion.
  • the molybdenum-containing material is a concept including a simple molybdenum and a molybdenum compound.
  • any of the tungsten-containing material, the chromium-containing material, the selenium-containing material, and the tellurium-containing material is a concept including the corresponding simple substance and compound.
  • Molybdenum, tungsten, chromium, selenium, and tellurium each have a structure similar to that of sulfate ions, that is, groups 4A (6) and 6A (6) of the periodic table that contain four oxygens and produce oxoanions heavier than sulfate ions.
  • these oxoanions have a structure similar to that of sulfate ions, it is thought that the activity of microorganisms is reduced by antagonizing sulfate ions or inactivating enzymes involved in sulfur metabolism involving sulfate ions. It is done.
  • One of these sulfur metabolism reactions is a reaction that generates sulfide ions from sulfate ions. Sulfide ions have an adverse effect on plant growth.
  • These oxoanions are thought to disrupt the sulfur metabolism of microorganisms that adversely affect plants and improve plant growth.
  • oxoanions also suppress the activity of microorganisms such as spoilage.
  • Sulfur element which is a component of sulfate ion, is also an essential element for living organisms.
  • these oxoanions also disrupt the various sulfur metabolisms of microorganisms other than the formation of sulfide ions, reducing the activity of microorganisms.
  • Plants also require elemental sulfur, but because they are larger than microorganisms, they are relatively unaffected by these oxoanions, and as a result, plant growth is improved by reducing the activity of microorganisms. it is conceivable that.
  • the growth enhancing component is preferably an oxo acid that supplies these oxo anions, a polyacid condensed with them, a hetero acid containing elements such as phosphorus or silicon, and a salt thereof or a compound containing them. .
  • a slightly soluble compound in which the oxoanion concentration is difficult to increase, or a compound in the form of a polyacid or heteroacid in which the oxoanion is not easily supplied is desirable.
  • a simple substance that is gradually oxidized to produce an oxoanion is also desirable.
  • molybdenum is a trace element of plants, and since it is conventionally used as a fertilizer, it is highly safe.
  • the molybdenum-containing material has a strong anti-corruption effect, and is preferable even in an environment where sulfide ions are not generated.
  • the molybdenum-containing material is preferably metal molybdenum (simple substance), molybdenum oxide (molybdic anhydride), molybdic acid and its salt, molybdophosphoric acid (phosphomolybdic acid) and its salt, molybdosilicic acid (silicomolybdic acid) and its salt.
  • metal molybdenum molybdenum oxide, molybdate, calcium molybdate, magnesium molybdate, ammonium molybdate (ammonium phosphomolybdate), potassium molybdate (potassium phosphomolybdate), ammonium molybdate, It is preferably selected from the group consisting of sodium molybdate, potassium molybdate, molybdophosphoric acid, molybdophosphoric acid sodium (phosphomolybdate sodium), molybdosilicate.
  • a slightly soluble molybdenum-containing material that is slightly soluble in water is particularly preferable because it does not adversely affect the target plant.
  • the slightly soluble molybdenum-containing material is a molybdenum compound or a simple substance having a water soluble ratio of 10% or less by weight, for example, metal molybdenum, molybdenum oxide, molybdic acid, calcium molybdate, magnesium molybdate, ammonium molybdophosphate. And potassium molybdophosphate.
  • polyacids and heteroacids condensed with an oxoanion, salts thereof, and compounds containing them are particularly preferable because molybdate ions are not easily supplied and do not adversely affect plants.
  • ammonium molybdate and potassium molybdate are slightly soluble in water and are not easily supplied with molybdate ions, and are salts of heteroacids, and are excellent in seedling improvement and growth improvement effects, Furthermore, it is preferable from the viewpoint that it is easy to adhere to the periphery of the seed and it is colored yellow so that the accidental ingestion of the added seed can be prevented. See also the examples described later, especially the description of Example 4-2 and FIG.
  • Tungsten is not a trace element of plants, but toxicity to plants and animals has not been reported, and is preferable from the viewpoint of safety.
  • a tungsten-containing material is used as the growth-improving component, a slightly soluble tungsten-containing material is desirable, and a compound in the form of a polyacid or heteroacid that is difficult to supply tungstate ions is desirable. Therefore, the tungsten-containing material is preferably metallic tungsten, tungsten oxide (anhydrous tungstic acid), tungstic acid and its salt, tungstophosphoric acid (phosphotungstic acid) and its salt, or tungstosilicic acid (silicotungstic acid) and its salt. Of those that are inexpensive and commercially available, slightly soluble metal tungsten, tungsten oxide, tungstic acid, ammonium paratungstate, or ammonium tungstate phosphate (ammonium phosphotungstate) is preferred.
  • the plant growth enhancer is a plant, for example, for a plant that is cultivated under a condition that at least a part of the plant body is in a submerged state, particularly a plant that is forced to be in a submerged state at least temporarily. Used.
  • the plant growth improver is particularly preferably used for plants cultivated in paddy fields.
  • the conditions that at least temporarily become flooded include not only the state of growing plants in a long-term flooded state such as paddy fields and hydroponics, but also the case of being temporarily flooded due to heavy rain. Including.
  • Examples of plants that are cultivated under such conditions that are at least temporarily flooded include grasses such as rice, barley and wheat, leguminous plants such as soybeans, and capeaceae plants such as buckwheat. And cruciferous plants such as rape and cabbage.
  • wheat and barley which are important as winter crops in paddy fields, are prone to wet damage that causes root rot due to heavy rain, one of which is the generation of sulfide ions due to soil reduction. Therefore, it is expected that moisture damage can be reduced by using a plant growth improver.
  • soybean which is a major crop crop in paddy fields, is also subject to rainy season, so it is prone to wet damage that causes seedlings to become poor due to heavy rain, partly due to the generation of sulfide ions due to soil reduction, If a plant growth improver is used, it is expected that the moisture damage of soybean can be reduced.
  • the plant for which the plant growth improver is used is preferable as the plant for which the plant growth improver is used, and rice is particularly preferable.
  • the plant growth improving agent has a particularly remarkable effect on improving plant growth when transplanting rice seedlings grown using seedling cost into paddy fields or when directly seeding paddy rice.
  • the use of a plant growth improver is particularly effective because sulfide ions are generated by the soil reduction and the seedling is unstable.
  • the plant growth improving agent may be in a liquid form in which the growth improving component is dissolved in a solvent, or in a liquid form dispersed in a dispersion medium.
  • the plant growth improving agent may be in the form of a solid formed by combining a growth improving component and a pharmaceutically acceptable excipient.
  • the plant growth improver When added to soil or applied to seeds and used as a seed treatment agent, the plant growth improver is in the form of a fine powder or liquid from the viewpoint of maintaining the ease of addition and the accuracy of the amount added.
  • the solvent for dissolving the growth improving component or the dispersion medium for dispersing it may be any solvent that does not affect the effect of the growth improving component and does not adversely affect the plant.
  • polyvinyl alcohol in addition to water, polyvinyl alcohol, carboxy Examples thereof include an aqueous solution containing a thickener such as sodium methylcellulose, and a combination of solutions that increase viscosity by mixing two types of solutions such as a sodium alginate solution and a calcium solution.
  • a solution of polyvinyl alcohol or sodium carboxymethyl cellulose is more desirable because it is commercially available as a laundry paste at daily necessities stores, and is easily available, safe and inexpensive.
  • the plant growth improver is a liquid (solution or the like) in which the growth improving component is concentrated, and the user may be able to dilute and use it appropriately at the time of use. That is, the density
  • the plant growth improver may appropriately contain additives such as a pH adjuster, other antibacterial agents and the like as long as it has an effect of improving plant growth.
  • the plant growth improver can be used by adding to the soil on which the plant is grown or its substitute.
  • the substitute for the soil on which the plant is grown is intended to be other than the soil on which the plant can be grown, and examples thereof include a hydroponic medium or rock wool.
  • the plant growth enhancer may be used by attaching to the surface or inside of the plant seed, or may be used by attaching to the plant itself.
  • Sulfide ions that may be generated by microorganisms can move while dissolved in the solution, or can be changed to hydrogen sulfide and rise in the solution. For this reason, for example, when sulfide ions are generated in soil at a high water level, they can move as sulfide ions or rise to change to hydrogen sulfide, and can cause damage to floating plants that float on the water surface. Therefore, the plant growth improver is preferably used in the range where sulfide ions or hydrogen sulfide can reach the plant, not only in the plant itself and the plant rhizosphere but also in the plant growth environment.
  • a plant growth enhancer When a plant growth enhancer is used by adding it to a solution for growing plants, soil, or a substitute thereof, it is heavier than sulfate ions in the solution for growing the plant, or a solution of soil or a substitute thereof. Further, it is preferably added so as to be present in the range of 0.01 mM to 10 mM in terms of oxoanion containing four oxygens, particularly preferably 0.05 mM to 3 mM. Thereby, even when paddy rice is directly sown, for example, seedlings can be established without dropping water after sowing, and the plant is not adversely affected.
  • the symbol “ ⁇ ” indicates a numerical range, it is interpreted as including the upper limit and the lower limit (that is, the same meaning as above).
  • the solution of soil or its substitute is a liquid component contained in the soil or its substitute, and can be obtained by decompressing the soil or its substitute.
  • the concentration shown above is obtained by inserting a hollow unglazed pipe (made by Token Sangyo Co., Ltd., insulating pipe 2DH-1560 / 100) into a flooded soil, connecting the other with a tube, and creating a negative pressure inside the pipe. It is good also as a density
  • anions such as molybdate ions are difficult to be adsorbed on soil.
  • the supernatant liquid after shaking can be substituted, so the concentration shown above is shaken for 1 hour under the condition that 1.5 times the weight of the solution is present in the soil and allowed to stand for 1 day to settle the soil particles. It is good also considering the density
  • the aim is to improve the decline in plant growth caused by particularly harmful sulfide ions, sulfide ions are not generated when the redox potential in solution, soil or their substitutes is reduced to a certain level.
  • a plant growth improver it is particularly preferable that the concentration of the growth improving component in the solution or the solution of the soil or a substitute thereof is maintained within the above-described predetermined concentration range. Therefore, it is preferable to use a slightly soluble growth-improving component that dissolves slowly and does not easily decrease in concentration.
  • a water-soluble growth improving component is used, it is preferably added repeatedly at intervals corresponding to the attenuation in order to compensate for the decrease in concentration due to runoff.
  • the plant growth improver may be added to the solution, soil, or an alternative thereof so that the plant growth improver is present in the plant growth environment during plant seedling and growth. Therefore, it is most preferable to add at the start of the cultivation process, because the work efficiency is good and preferable.
  • the plant growth improver may be added before the cultivation process, and depending on the growth environment such as the weather, for example, flooding due to rain When there is a concern, it may be added during the cultivation process.
  • the position where the plant growth enhancer is added may be the solution, soil, or the entire layer of these substitutes, or may be around the seed, on the surface, or inside. Further, when the growth improving component is slightly soluble in water, it is preferably added in the vicinity of the seed (including the surface or the inside of the seed). When a plant growth improving agent is added to paddy fields, the plant growth improving agent may be dissolved and flowed into irrigation water. Moreover, you may add the plant growth improving agent which concerns on this invention, mixing with some materials, such as a fertilizer or compost. In particular, compost contains 1) sulfate ions that are the source of sulfide ions that suppress the growth of plants, and 2) easily degradable organic substances that are easily reduced to form sulfate ions.
  • a plant growth improving agent may be sprayed from above the plant.
  • the plant growth improving agent that has adhered to the plant by spraying can also act effectively by falling and dissolving in the solution, soil or their substitutes due to rainfall or the like.
  • pesticide application is often applied to plants, so if a solution in which a plant growth improver is dissolved together with the pesticide is prepared and applied, the plant growth improver is added to the solution, soil or It can be added to substitutes.
  • a plant growth improving agent applied to the seed surface of a plant When using a plant growth improving agent applied to the seed surface of a plant, an appropriate quantitative condition of the growth improving component varies greatly depending on the type.
  • a solid plant growth improver When a solid plant growth improver is applied to the seed surface of a plant and used, for example, a slightly soluble metal molybdenum, molybdenum oxide, molybdate, calcium molybdate, magnesium molybdate, which has a low adverse effect on the plant and is highly effective.
  • ammonium molybdophosphate potassium molybdophosphate, tungsten metal, tungsten oxide, tungstic acid, ammonium paratungstate, or ammonium tungstophosphate (ammonium phosphotungstate) in terms of molybdenum or tungsten per 1 g of dry matter weight of seeds 0.01 mmol to 10 mmol, preferably 0.02 mmol to 1 mmol, more preferably 0.05 mmol to 0.1 mmol are preferably attached to the seed surface using an adhesive such as polyvinyl alcohol. Arbitrariness.
  • the amount of the growth improving component used is in the range of 0.05 mmol to 0.1 mmol, a component for controlling the dissolution and / or diffusion of the growth improving component (for example, clay mineral) is allowed to coexist. Things may be preferable.
  • a liquid plant growth enhancer When a liquid plant growth enhancer is applied to or used on the seed surface of plants, for example, in the case of an ammonium molybdate solution and a sodium molybdate solution that have a relatively low adverse effect on plants, the moisture on the seed surface after immersion is reduced. It is preferable to immerse plant seeds in a solution of 0.1 M or more and 10 M or less, preferably 1 M or more and 5 M or less in terms of molybdenum, under the condition of removing water with a dehydrator or the like. Further, the time for treating the seed with the solution is not particularly limited, and may be appropriately set according to the concentration of the solution, the size of the seed, the plant species, etc., but is between 1 minute and 10 minutes, preferably 1 About minutes.
  • the plant growth improver is solubilized in the soil, and the plant can be grown in the presence of a growth enhancing component having a concentration effective for improving the growth of the plant. Moreover, you may provide the solution of said plant growth improving agent to the seed surface by spray etc.
  • the plant growth improving agent when the plant growth improving agent is applied to the seed surface or inside of the plant, a conventionally known oxygen generator, iron or the like may be applied to the surface or inside of the seed together.
  • the plant growth improving agent may not be completely coated on the seed surface, and may be applied to a part thereof. Therefore, it is sufficient to immerse the seed in the solution of the plant growth improver for a short time, and the cost and labor can be reduced.
  • Plant growth improver containing molybdenum-containing material is seeded at about 0.02 mol / m 2 in terms of molybdenum (about 3 g / m 2 with ammonium molybdophosphate) using a simultaneous seeding fertilizer that can be sown by spot or row seeding. After adding and sowing to the soil in the vicinity of the planned position, it is cultivated in the same manner as a conventionally known method.
  • plant growth improver containing molybdenum-containing material is added to soil at about 0.2 mol / m 2 (about 32 g / m 2 with ammonium molybdate) in terms of molybdenum. Then, sowing and cultivating in the same manner as conventionally known methods.
  • the seed according to the present invention is characterized in that the plant growth improving agent according to the present invention is applied to the surface or inside thereof.
  • Seeds are microorganisms such as the production of sulfide ions that harm plants by disturbing the sulfate ion metabolism of microorganisms present in the vicinity of the plant by the growth enhancing component in the plant growth enhancer applied to the surface or inside. By suppressing the activity of the plant, the growth of the plant on which the seed has germinated is improved.
  • the seed according to the present invention preferably contains a plant growth improver not only on the surface but also inside thereof.
  • the seed according to the present invention can be produced by adhering or applying a powder or solution containing a plant growth improving agent to the seed surface of a plant.
  • the method for attaching or applying a powder or solution containing a plant growth improving agent to the seed surface include, for example, a method of applying a plant growth improving agent after attaching an appropriate amount of water or adhesive to the seed surface, water or adhesion.
  • examples thereof include a method of adding a powder containing a plant growth enhancer to the agent and stirring the mixture, and then applying the mixture to the seed, and a method of mixing and stirring a solution containing an appropriate amount of the plant growth enhancer with the seed.
  • the solution When seeds are dipped in a solution containing a plant growth enhancer to produce seeds according to the present invention, the solution can be absorbed into the seed shell or inside. At this time, when using a low-concentration solution that does not adversely affect the plant, it can be soaked for a long time to promote seed growth, and a high-concentration solution is required if treatment is desired in a short time. It is.
  • the plant growth improving agent does not have to be attached to the entire surface of the seed, and it is sufficient that the plant growth improving agent is attached to a part of the surface. Therefore, it is sufficient to immerse the seed in the solution of the plant growth improver for a short time, and the cost and labor can be reduced.
  • the appropriate concentration conditions for the growth enhancing component contained in the plant growth improving agent are the same as those described in the above item [Plant Growth Improving Agent]. Description is omitted.
  • the seed according to the present invention may be coated with a known spreading agent in order to improve the adhesion efficiency to the seed before the plant growth improving agent is applied.
  • an oxygen generator, iron, etc. may be provided together on the surface and inside of the seed. And after giving a plant growth improving agent to a seed, you may dry so that a seed surface may not become sticky.
  • the plant seed to which the plant growth improving agent is imparted is not particularly limited as long as it is a plant seed that may be damaged by microorganisms.
  • rice seed is preferable.
  • the seed according to the present invention has a remarkable effect of improving plant growth when directly sown.
  • the plant growth improving agent is solubilized in the soil or an alternative thereof, and the growth improving component has a concentration effective for improving the growth of the plant. Plants can be grown in the presence of
  • the method for improving the growth of a plant according to the present invention comprises the presence of a growth improving component that improves (ie increases) the concentration of an oxoanion that is heavier than sulfate ions and contains four oxygens around the plant. It includes a cultivation process for growing plants.
  • the method of improving the growth of a plant improves the growth of the plant by suppressing the activity of microorganisms in the growth environment of the plant with the growth improving component.
  • the method for improving the growth of the plant is effective for improving the growth of the plant, including the improvement of the plant seedling establishment, the improvement of the initial growth, the prevention of fallen fall that is root pain due to sulfide ions, etc.
  • the presence of a small amount of growth-improving components is significantly improved.
  • a growth improving component is present in the plant growth environment.
  • the plant growth environment is intended to be the vicinity of the plant including the plant itself, the solution in which the plant grows, the soil, or a substitute for the soil, and the rhizosphere of the plant.
  • the solution for growing plants or the substitute for soil is intended to be a liquid or solid (other than soil) capable of growing plants, and examples thereof include a hydroponic medium or rock wool.
  • the sulfide ions can move while dissolved in the solution, or can change into hydrogen sulfide and rise in the solution.
  • the growth improving component is present not only in the vicinity of the plant including the plant itself and in the plant rhizosphere but also in a range where sulfide ions and hydrogen sulfide can reach the plant in the growth environment of the plant.
  • the growth improving component contains four oxygens and generates molybdenum oxoanions heavier than sulfate ions, which are molybdenum in Groups 6A (6) and 6B (16) of the Periodic Table. , Preferably selected from the group consisting of inclusions of tungsten, chromium, selenium and tellurium.
  • the oxoanions produced by these growth-improving components have a shape similar to that of sulfate ions, which are substrates for sulfide ions, and thus disrupt the sulfate ion metabolism of microorganisms around the plants, causing harm to plants. It is thought to suppress the activity of microorganisms such as the formation of sulfide ions.
  • molybdenum is a trace element of plants and is conventionally used as a fertilizer, so it is preferable from the viewpoint of safety.
  • molybdenum-containing materials are preferable even in an environment where sulfide ions are not generated because they have a strong effect of suppressing microorganisms such as suppression of spoilage.
  • the molybdenum-containing material is preferably metal molybdenum (simple substance), molybdenum oxide (anhydrous molybdic acid), molybdic acid and its salt, molybdophosphoric acid and its salt, and molybdosilicic acid and its salt.
  • metal molybdenum molybdenum oxide, molybdate, calcium molybdate, magnesium molybdate, ammonium molybdate, potassium molybdate, ammonium molybdate, sodium molybdate, potassium molybdate, molybdophosphoric acid, molybdoline It is preferably selected from the group consisting of sodium acid and molybdosilicic acid.
  • a slightly soluble molybdenum-containing material that is slightly soluble in water is particularly preferable because it does not adversely affect the target plant.
  • polyacids and heteroacids condensed with an oxoanion, salts thereof, and compounds containing them are particularly preferable because molybdate ions are not easily supplied and do not adversely affect plants.
  • Ammonium molybdophosphate and potassium molybdophosphate are salts of heteroacids that are slightly soluble in water and are not easily supplied with molybdate ions, and are preferable because they are excellent in seedling improvement and growth improvement effects. Further, ammonium molybdophosphate and potassium molybdophosphate are preferable from the viewpoint that they can easily adhere to the periphery of the seed and are colored yellow, so that accidental ingestion of the coated seed can be prevented.
  • Tungsten is not a trace element of plants, but toxicity to plants and animals has not been reported, and is preferable from the viewpoint of safety.
  • a tungsten-containing material is used as the growth-improving component, a slightly soluble tungsten-containing material is desirable, and a compound in the form of a polyacid or heteroacid that is difficult to supply tungstate ions is desirable.
  • the tungsten-containing material is preferably metallic tungsten, tungsten oxide (tungstic anhydride), tungstic acid and its salt, tungstophosphoric acid and its salt, or tungstosilicic acid and its salt.
  • slightly soluble metal tungsten, tungsten oxide, tungstic acid, ammonium paratungstate, or ammonium tungstate phosphate is preferred.
  • the method for improving the growth of a plant can be applied as a plant, for example, to a plant cultivated under a condition that is at least temporarily flooded.
  • the condition that at least temporarily becomes flooded is not only the condition of growing plants in a long-term flooded condition such as paddy field, hydroponics, etc., but also the case where the flooded condition is forced temporarily due to heavy rain etc. Including.
  • Examples of plants that are cultivated under such conditions that are at least temporarily flooded include grasses such as rice, barley and wheat, leguminous plants such as soybeans, and capeaceae plants such as buckwheat. And cruciferous plants such as rape and cabbage.
  • the present method has a remarkable effect of improving plant growth when directly sowing rice.
  • paddy rice is directly sown, the use of this method is effective because sulfide ions are generated by soil reduction and the seedling is unstable.
  • the growth improving component may be present by adding the plant growth improving agent according to the present invention to a solution for growing the plant, soil, or an alternative thereof.
  • the growth improving component is added in an amount of 0.01 mM in terms of an oxoanion that is heavier than sulfate ions and contains four oxygens in a solution for growing plants, soil, or a solution of these substitutes. It is preferable to add a plant growth improving agent so that it is present in the range of ⁇ 10 mM, and particularly preferably 0.05 mM to 3 mM. Thereby, for example, even when paddy rice is directly sown, seedlings can be established without dropping water after sowing and the plant is not adversely affected.
  • the solution of soil or its substitute is a liquid component contained in the soil or its substitute, and can be obtained by decompressing the soil or its substitute.
  • the concentration shown above is obtained by inserting a hollow unglazed pipe (made by Tohken Sangyo Co., Ltd., insulating pipe 2DH-1560 / 100) into the soil, connecting the other with a tube, and making the inside of the pipe have a negative pressure. It is good also as a density
  • anions such as molybdate ions are difficult to be adsorbed on soil.
  • the supernatant liquid after shaking can be substituted, so the concentration shown above is shaken for 1 hour under the condition that 1.5 times the weight of the solution is present in the soil and allowed to stand for 1 day to settle the soil particles. It is good also considering the density
  • the plant growth improver is added to the solution, soil, or these.
  • the oxidation-reduction potential normalized at pH 7 is expected to be 0 mV or less in a solution for growing plants, soil, or a substitute for these, even in a part or for a short time. It is preferable to add a plant growth improver.
  • the plant growth enhancer has a concentration of the growth enhancing component within the above predetermined concentration range so that the redox potential of the solution, soil, or an alternative thereof does not decrease to the above level and sulfide ions are not generated. It is preferable to add so that it may be kept at. Therefore, it is preferable to use a slightly soluble growth-improving component that dissolves slowly and does not easily decrease in concentration. And when using a water-soluble growth improvement component, in order to compensate the fall of the density
  • the plant growth improver may be added to the solution, soil, or an alternative thereof so that the plant growth improver is present in the plant growth environment during plant seedling and growth. Therefore, it is most preferable to add at the start of the cultivation process, because the work efficiency is good and preferable.
  • the plant growth improver may be added before the cultivation process, and depending on the growth environment such as the weather, for example, flooding due to rain When there is a concern, it may be added during the cultivation process.
  • the position where the plant growth improving agent is added may be in the entire layer of soil or its substitute, or may be around the seed, on the surface, or inside. Moreover, when the growth improving component is slightly soluble in water, it is preferably added in the vicinity of the seed (including the surface or inside). When a plant growth improving agent is added to paddy fields, the plant growth improving agent may be dissolved and flowed into irrigation water.
  • the method for improving the growth of the plant according to the present invention may further include a step of sowing the seed according to the present invention in the soil for growing the plant before the cultivation step.
  • the seed according to the present invention contains a plant growth improving agent on the surface or inside thereof, so that the growth improving component is solubilized in soil and the like, and the growth of the plant is suppressed by suppressing the activity of microorganisms in the plant growth environment. To improve.
  • the seeds according to the present invention are sown in paddy fields after plowing using, for example, a conventionally known spot sowing machine, row seeding machine, and sowing machine.
  • a plant growth improver may be further added to the soil or the like during the growing season of the plant.
  • the method for improving the growth of a plant according to the present invention includes a solution containing a molybdenum, a tungsten-containing material, a chromium-containing material, a selenium-containing material, or a tellurium-containing material in a solution, soil, or a substitute for growing the plant.
  • the growth enhancing component may be present by adding a material that is heavier than ions and that generates or solubilizes an oxoanion containing four oxygens to the solution, the soil, or an alternative thereof.
  • Plant soils may contain molybdenum, tungsten, chromium, selenium, or tellurium compounds, solubilizing their oxoanions to disrupt microbial sulfur metabolism and reduce activity. And improve plant growth.
  • Materials that solubilize growth-improving components in the soil where plants are grown include materials that administer a large amount of anions different from growth-improving components into the soil and solubilize the growth-improving components in the soil by ion exchange.
  • An example of such a material is phosphate fertilizer.
  • the material which solubilizes the growth improvement component in soil can also be used by heating the soil which grows a plant, or making it alkaline.
  • the present invention is expected to be widely used in the agricultural field where crops are cultivated under water-rich conditions, particularly in paddy rice cultivation.
  • the plant growth improver according to the present invention the seed provided with the plant growth improver, and the method for improving the growth of the plant, while reducing the burden on the environment, realizing low cost and labor saving, and easily It is also possible to cultivate plants efficiently.
  • seedling establishment is improved, so that it is not necessary to drop water in the paddy field after seed sowing, which leads to reduction of water and fertilizer and suppresses weeds by suppressing weeds. Can be reduced.
  • the number of seeds to be sown can be reduced by improving seedling establishment, and the cost for seeds can be reduced.
  • the present invention is also useful for preserving the growth environment of plants.
  • direct sowing of flooded water has been a labor-saving method, but has been difficult to introduce due to instability of seedling establishment. Since seedling establishment of paddy rice is stabilized by the present invention, introduction of flooded direct sowing can be promoted.
  • the amount of the growth enhancing component imparted to the seed is very small and can be easily used because it only needs to be imparted to the seed.
  • the molybdenum-containing material used as the growth improving component is inexpensive and is a trace element of plants, and is used as a fertilizer component, so there is no problem in terms of safety.
  • tungsten-containing materials have no reports on toxicity and are considered preferable from the viewpoint of safety.
  • the plant growth improver according to the present invention is also used as a seedling improving agent for improving plant seedling establishment ability or a seedling improvement method.
  • the improvement of plant seedling establishment is the rate of seedling establishment compared to the same type of plant that has reached the seedling establishment stage in substantially the same environment and under the same conditions (no plant growth improver is applied) ( It means that the ratio of seedling standing) becomes higher, preferably 20% or more, more preferably 25% or more, still more preferably 30% or more, particularly preferably 50% or more.
  • a plant growth improvement agent when used as a seedling improvement agent, for the purpose of efficiently improving the seedling establishment ratio while suppressing the use amount of an active ingredient (growth improvement component) to a small amount, a plant growth improvement agent may be imparted to the seed.
  • the method for applying the plant growth improving agent to the seed is not particularly limited. As described above, 1) a method of immersing the seed in a liquid (solution or dispersion) containing the plant growth improving agent for a certain time, or 2) a plant. Examples thereof include a method of coating the seed surface with a layer containing a growth enhancer. In the case of the method 2), for example, the seed surface is coated with an adhesive in which a plant growth improving agent is dissolved or dispersed.
  • an adhesive layer or a liquid (water or the like) layer is formed on the surface of the seed, and a powdery plant growth improving agent is adhered thereto.
  • the type of the adhesive is not particularly limited, and various components known in the field of seed coating can be used.
  • the layer containing the plant growth improving agent may be formed directly on the surface of the seed, or may be applied to the surface of the seed through another coating layer. That is, the seed may be a multilayer coated seed further provided with another coating layer in addition to the layer containing the plant growth improving agent.
  • the kind of other coating layer is not specifically limited, For example, the layer containing various seed processing agents (bactericidal agent etc.), etc. are mentioned.
  • the seed covered with the layer containing the plant growth improving agent may further contain a component (for example, clay mineral) that controls the dissolution and / or diffusion of the growth improving component according to the present invention.
  • a component for example, clay mineral
  • these components may be contained in the layer containing a plant growth improving agent, or may be contained in another coating layer.
  • the plant growth improver according to the present invention is also used as a moisture damage prevention / mitigation agent for preventing the occurrence of moisture damage in plants or reducing damage caused by moisture damage.
  • a moisture damage prevention / mitigation agent for preventing the occurrence of moisture damage in plants or reducing damage caused by moisture damage.
  • it is not particularly limited, for example, when water is supplied or expected to be supplied beyond the extent of inhibiting the healthy growth of the target plant due to heavy rain, long rain, river flooding, etc., Apply a plant growth improver (moisture damage prevention / relaxation agent) to the plant.
  • the present invention is also applicable to the modes exemplified below.
  • Coated seeds are obtained by dressing with water or an adhesive (such as PVA) and immediately sown.
  • At least one compound selected from the group consisting of molybdenum oxide, ammonium molybdophosphate, and potassium molybdophosphate is about 20% to 200%, more preferably about 50% to 100%, based on dry seed weight. And mix with clay to seed and seed.
  • the seeds thus obtained can be applied to the current popular sowing machines such as sowing or spot sowing, and efficient sowing work is possible.
  • the mixture containing clay is a mixture containing at least one of an oxygen generator or iron and clay.
  • the seed is immersed or covered in soluble molybdenum (ammonium molybdate or sodium phosphomolybdate, see also FIG. 13) for about 1 minute to obtain a seed treated with the above compound.
  • soluble molybdenum ammonium molybdate or sodium phosphomolybdate, see also FIG. 13
  • the plant growth improver according to the present invention can suppress the growth and / or activity of various bacteria, as can be seen from the fact that rot is suppressed in Example 3. Therefore, by adding a plant growth improving agent to seeds and the like, it is possible to suppress disease bacteria that cause diseases to plants, and it is expected that addition of a plant growth improving agent to seeds can also be used as a disease control method. From the viewpoint of bactericidal action, molybdenum-containing substances are particularly preferred among these plant growth improvers, but tungsten-containing substances and the like also show bactericidal action.
  • Example 1 Effect of growth enhancing components on plant growth
  • (1-1 Effect of sulfate ion, a substrate of sulfide ions, on seedling establishment)
  • the adjusted soil was put into a container (cylindrical shape of about 7 cm in diameter) in an amount equivalent to 120 g of dry soil, shaken for about 1 hour, and allowed to stand at 4 ° C. for 2 days. Under this condition, the soil layer was about 4 cm, and the water layer on the soil surface was about 1 cm.
  • Paddy rice seeds (variety: Hinohikari) were soaked for 10 minutes in a 5-fold diluted solution of 70% ethanol and sodium hypochlorite solution (purchased from Wako Pure Chemical Industries) for disinfection for 5 days in water at 10 ° C. Soaked in water at 30 ° C. for 2 days to allow slight sprouting. This bud was used for the following tests.
  • the seedling establishment ratio was greatly reduced in the presence of a sulfate ion concentration of 1 mM under any conditions.
  • the sulfate ion concentration exceeded 2 mM at 20 ° C.
  • the seedlings were hardly established.
  • the seedling establishment ratio decreased to 10% or less when the sulfate ion concentration exceeded 3 mM.
  • Rice seeds (variety: Hinohikari) were soaked for 10 minutes in a 5-fold diluted solution of 70% by volume ethanol and sodium hypochlorite solution (purchased from Wako Pure Chemical Industries) for disinfection. The buds were soaked in water at 30 ° C. for 2 days and slightly sprouted.
  • FIG. 3 shows the rice seedling establishment rate after 21 days in soil to which each concentration of potassium molybdate aqueous solution was added.
  • the seedling establishment ratio was calculated by the ratio of the number of individuals from which the third leaf was extracted from nine seeds in one container, and was expressed as the average and standard error of 6 containers under the same conditions.
  • the sulfide ion suppression effect of the molybdenum-containing material was investigated by the relationship between the degree of iron sulfide generation in the soil and the molybdenum concentration in the soil solution, and the results are shown in FIG.
  • the result shown in FIG. 4 is that of the sample obtained by the same method as in Example 1-2, but in order to understand the reduced state of the soil, methylene blue that is decolorized in the reduced state is 0.1% of the dry soil. Heavy addition is shown, and represents the state of 2 weeks after sowing at 30 ° C.
  • the molybdenum concentration of the supernatant after shaking the adjusted soil was as shown in FIG.
  • a decolorization circle indicating soil reduction occurs in the vicinity of the seeds.
  • the potassium molybdate aqueous solution was not added (molybdenum concentration 0 mM)
  • a darker circle indicating the presence of iron sulfide was observed in the soil, confirming the generation of sulfide ions and a decrease in seedling establishment.
  • the rice that survived at a molybdenum concentration of 0 mM is one whose seeds have come out on the surface, and is not expected to be affected by sulfide ions.
  • Example 2 Solubility of growth improving components
  • the effects of various growth improving components on plant growth were compared.
  • Information provided by Wako Pure Chemical Industries https://www.siyaku.com/) regarding the characteristics of molybdenum and tungsten inclusions (both powders) and the inclusions other than metallic tungsten (metal molybdenum, phosphorus molybdenum) Potassium acid was actually obtained from Nippon Shin Metals Co., Ltd., and others were purchased from Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).
  • the solubility in water was investigated and summarized in Table 1 together with the color.
  • FIG. 5 shows the relationship between the molybdenum concentration measured and the calculated value of the molybdenum concentration when all were dissolved. As shown in FIG. 5, the concentration of the supernatant of these readily soluble molybdenum-containing materials almost coincided with the calculated value, and it was shown that almost the entire amount was dissolved in this concentration range.
  • the seedling establishment ratio of paddy rice was not significantly improved except for ammonium molybdate (MoNH) or sodium molybdophosphate (MoPNa). Further, even in the case of ammonium molybdate (MoNH) or sodium molybdophosphate (MoPNa), the seedling establishment ratio was improved only when the molybdenum concentration of the immersion liquid was about 1M, and the seedling establishment ratio was decreased in the case of 2M.
  • the sulfide What is necessary is just to carry out so that generation
  • failure suppression to a plant may be compatible.
  • the molybdenum concentration is relatively high, if the immersion treatment time is made shorter, the growth can be improved without substantially damaging the plant.
  • molybdenum oxide (MoO), molybdate (MoH), ammonium molybdophosphate (MoPNH), tungsten oxide (WO), and ammonium tungstate phosphate (WPNH) are 0.1 mmol / g (per dry seed) as molybdenum or tungsten.
  • MoO molybdenum oxide
  • MoH molybdate
  • MoPNH ammonium molybdophosphate
  • WO tungsten oxide
  • WPNH ammonium tungstate phosphate
  • the seedling establishment ratio of paddy rice was established at an addition amount of 0.05 mmol / g (per dry seed) or more as molybdenum or tungsten in most of the molybdenum-containing materials and tungsten-containing materials investigated. The rate has improved.
  • Example 3 Effect of inhibiting decay of molybdenum-containing material
  • Rice seeds at various molybdenum concentrations for each readily soluble molybdenum-containing material of ammonium molybdate (MoNH), sodium molybdate (MoNa), potassium molybdate (MoK), molybdophosphoric acid (MoPH) and sodium molybdophosphate (MoPNa) The growth potential and spoilage control effect of the rice were investigated. The results are shown in Table 2.
  • the “immersion” in the left column of Table 2 indicates the result of leaving the rice seeds immersed in various molybdenum-containing solutions kept at 30 ° C. for 2 weeks.
  • “10 minute soaking” in the right column of the table is the result of lifting rice seeds in various molybdenum-containing solutions for 10 minutes and then leaving them in water kept at 30 ° C. for 2 weeks. Indicates. In either case, the seeds were simply immersed in a solution or water without using soil. It was judged that it was able to grow about the density
  • the indicated concentration indicates that it can be grown at the corresponding concentration or has been judged to be able to inhibit spoilage, which means that it cannot necessarily grow at a concentration higher than that, and it means that there is no spoilage suppression at a concentration lower than that. Do not mean.
  • concentration which attached the large and small symbol is the upper limit or lower limit investigated, and shows that a range may be expanded by investigating in the density
  • the slightly soluble molybdenum-containing material showed a spoilage inhibiting effect at a very low concentration, and it was possible to grow rice seeds.
  • Example 4 Effect of growth-improving components on rice seedling establishment
  • 4-1 In order to grasp the seedling improvement effect by ammonium molybdophosphate, which is a slightly soluble salt of heteroacid, which is considered to be suitable as a growth improving component, based on the above examples, and has a spoilage inhibiting effect at a low concentration, The establishment of seeds to which this compound was added was examined in detail. First, as in Example 1-2, soil (but no molybdenum compound was added) and germinated rice seeds were prepared.
  • the germinated paddy rice seeds were immersed for 1 minute in a diluted solution of commercially available laundry paste (made of rocket soap, My laundry paste) of about 10% by weight or less of polyvinyl alcohol, and centrifuged at 1000 rpm to obtain an extra solution. Except for the above, immediately after different amounts of ammonium molybdate were applied, seeds with different amounts of ammonium molybdate were prepared. After standing for a while, seeding was carried out in the same manner as in Example 1-2, and allowed to stand in a thermostat at 30 ° C. In addition, 6 containers were applied per condition, and the results are shown in FIG. 11 as an average and standard error.
  • the method of investigation is metal molybdenum (Mo), molybdenum oxide (MoO), molybdate (MoH), magnesium molybdate (MoMg), calcium molybdate (MoCa), and ammonium molybdophosphate (MoPNH).
  • MoPK potassium molybdophosphate
  • WH tungstic acid
  • WPNH tungstophosphate ammonium
  • the prepared seeds were allowed to stand for a while and then sown in the same manner as in Example 4-1, and allowed to stand at 30 ° C. Note that the results are shown as average and standard error in FIG. 14 to FIG. 14 to 15b, the horizontal axis indicates the number of moles (mmol) of molybdenum or tungsten deposited per gram of dried seeds. The number of moles of molybdenum or tungsten corresponding to each dot in FIGS. 14 to 15b is 0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 mmol in order from the left.
  • Example 4-3 Among the molybdenum-containing materials used in Example 4-2, for molybdenum oxide (MoO) and ammonium molybdophosphate (MoPNH), in Example 4-2, 1) the static temperature condition after sowing was 30 ° C. What changed into 20 degreeC 2) The thing which changed the stationary temperature conditions after sowing to 20 degreeC or 30 degreeC was prepared using the dry seed instead of the germination bud, and the detailed investigation was performed. In the same manner as in Example 4-2, 6 containers were placed for each condition, and the seedling establishment ratio and standard error were examined. The results are shown in FIG. 16 (germinated seed, standing temperature condition 20 ° C.), FIG. 17 (dried seed, standing temperature condition 30 ° C.), and FIG.
  • the horizontal axis indicates the number of moles (mmol) of molybdenum deposited per gram of dried seeds.
  • the number of moles of molybdenum corresponding to each dot in FIGS. 16 to 18 is 0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 mmol in order from the left.
  • the effect of addition of molybdenum was obtained regardless of the presence or absence of the sprouting treatment and the standing temperature conditions.
  • the effect of improving the seedling emerges remarkably even under the condition of 20 ° C., which is relatively close to the normal seedling temperature environment.
  • the horizontal axis indicates the number of moles (mmol) of molybdenum attached per gram of dried seeds.
  • the number of moles of molybdenum corresponding to each dot in FIG. 19a is 0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 mmol in order from the left.
  • molybdenum oxide MoO
  • MoPNH ammonium molybdate
  • MoPK potassium molybdophosphate
  • the horizontal axis indicates the number of moles of molybdenum (mmol) attached per gram of dried seeds.
  • the number of moles of molybdenum corresponding to each dot in FIG. 19b is 0, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 mmol in order from the left, and molybdenum oxide (MoO) Furthermore, the experiment was conducted at 5, 10 mmol.
  • the seedling establishment ratio decreased to 20% or less when the weight of 25 wt% calcium peroxide was 0.1 times or less of the dry seed weight.
  • the seedling establishment ratio of 40% or more could be maintained even when the weight of 25% by weight of calcium peroxide was 0.1 times or less of the dry seed weight.
  • the weight of 25% by weight calcium peroxide was 0.2 to 0.5 times the dry seed weight, the proportion of seedlings was higher when molybdenum oxide was mixed than when it was not mixed.
  • dry seeds (Cal) coated with the same weight of oxygen generator (Calper powder granules 16, Hodogaya UPL Co., Ltd.) per dry seed were also prepared.
  • the calper powder granule 16 is an oxygen generator mainly composed of calcium peroxide.
  • Example 5 Effect of growth enhancing components on seedling establishment of barley and soybean
  • ammonium sulfate corresponding to 10 g / m 2 as nitrogen and 5 g / m 2 of potassium as potassium oxide
  • Corresponding potassium chloride was added as a solution, and each 100 g of dry soil was put into a container (cylinder shape having a diameter of about 7 cm), shaken for about 1 hour, and allowed to stand at 4 ° C. for 2 days.
  • the soil-liquid ratio was 0.7. Under this condition, the soil surface and the water surface were almost the same height.
  • the barley seeds (variety: Nishinokara) and soybean seeds (variety: Fukuyutaka) that have not been subjected to infiltration or the like in advance are soaked in water for 1 minute to remove excess water, and immediately, dry matter weight 1 g 0.2 mmol of ammonium molybdophosphate (purchased from Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was attached to the soil and submerged in the soil by about half. Then, at 20 ° C and 30 ° C constant temperature, add water to keep the soil surface slightly covered with water, apply 6 containers per condition, and establish seedling rate after 2 weeks (rate of surviving individuals) Was measured. The results are shown in FIG.
  • the seedling establishment ratio was improved by the addition of ammonium molybdophosphate.
  • Example 6 Effect of growth enhancing components on seedling establishment of barley and wheat
  • (6-1) Equivalent to 10 g / m 2 of ammonium sulfate as nitrogen and 5 g / m 2 of potassium as potassium oxide when converted to 100 kg / m 2 of dry soil with respect to the paddy wet soil similar to Example 4-1.
  • Potassium chloride to be added was added as a solution so that the soil-liquid ratio was 0.7, and each 100 g of dry soil was added to a container (cylindrical shape of about 7 cm in diameter). In order to flatten the soil surface, it was lightly held with a flat plate from above and then allowed to stand at 4 ° C. for 1 day.
  • barley seeds (variety: Nishino Chikara) and wheat seeds (variety: Chikugoizumi) that have not been previously treated for infiltration or the like are made of commercially available laundry paste (made of rocket soap, My laundry paste) of less than 10% by weight of polyvinyl alcohol.
  • laundry paste made of rocket soap, My laundry paste
  • 0.01 mmol to 0.5 mmol of molybdenum oxide MoO, Or purchased from Wako Pure Chemical Industries
  • MoPNH ammonium phosphomolybdate
  • the water level was maintained by adding water so that the soil surface was slightly covered with water at a constant temperature of 20 ° C., 6 containers were applied per condition, and the seedling establishment rate (ratio of surviving individuals) was measured after 2 weeks.
  • the result of barley is shown in FIG. 20a
  • the result of wheat is shown in FIG. 20b.
  • the horizontal axis indicates the number of moles (mmol) of molybdenum deposited per gram of dried seeds.
  • the number of moles of molybdenum corresponding to each dot in the figure is 0, 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5 mmol in order from the left.
  • the white symbol in the figure indicates a seedling establishment ratio when cultivated under field conditions without irrigating water.
  • barley seeds and wheat seeds were also found to have improved seedling establishment ratio by addition of molybdenum oxide or ammonium phosphomolybdate.
  • Example 6-1 Soil was prepared in the same manner as in Example 6-1. Barley as in Example 6-1 with molybdenum oxide (MoO), molybdate (MoH), ammonium molybdophosphate (MoPNH), or potassium molybdophosphate (MoPK) at a rate of 0.5 mmol as molybdenum per gram of dried seeds. Seeds and wheat seeds. In addition, untreated seeds (nothing) that were not covered with anything were also prepared. For barley, tungsten oxide (WO) was used. For barley and wheat, tungstophosphate ammonium (WPNH) was used as tungsten per 1 g of dried seeds, and 0.5 mmol seeds were also produced.
  • MoO molybdenum oxide
  • MoH molybdate
  • MoPNH ammonium molybdophosphate
  • MoPK potassium molybdophosphate
  • Example 6-1 Example 6-1
  • water was added, the water level was maintained so that the surface water became 15 mm, and after 3 days, the surface water was sucked out with a pipette and discarded.
  • sowing except for the difference in water level, it was controlled at 20 ° C. as in Example 6-1, and 6 containers were applied per condition, and the seedling establishment rate (ratio of surviving individuals) was 2 weeks after sowing. It was measured.
  • the result of barley is shown in FIG. 20c
  • the result of wheat is shown in FIG. 20d.
  • Example 6a Effect of growth improving components on seedling establishment of soybean
  • (6a-1) Soil was prepared in the same manner as in Example 6-1. Next, dilute soybean seed (variety: Fukuyutaka) that has not been previously treated with infiltration, etc. by diluting commercial laundry paste (made by rocket soap, My laundry paste) of about 10% by weight of polyvinyl alcohol 10 times. Immerse in the liquid for 1 minute. Next, after dehydrating for 30 seconds with a commercially available washing machine and removing the excess solution, 0.01 mmol to 0.5 mmol molybdenum oxide (MoO, purchased from Wako Pure Chemical Industries) or phosphorus Ammonium molybdate (MoPNH, purchased from Wako Pure Chemical Industries) was attached.
  • MoO molybdenum oxide
  • MoPNH phosphorus Ammonium molybdate
  • the seeds were buried so that the upper ends of the seeds were at the same height as the soil surface. Water was added so that the surface water became 15 mm immediately after sowing in an indoor room with an air temperature of 25 ° C. and an artificial light (light intensity: 0.4 mmol / m 2 / s, 12 hours a day) Was pipetted out and discarded. Six containers were applied per condition, and the seedling establishment rate (rate of surviving individuals) was measured 2 weeks after sowing. The result is shown in FIG. In FIG. 20e, the horizontal axis indicates the number of moles (mmol) of molybdenum deposited per gram of dried seeds.
  • the number of moles of molybdenum corresponding to each dot in the figure is 0 (no treatment), 0.01, 0.02, 0.05, 0.1, 0.2, 0.5 mmol in order from the left.
  • the white symbol of a figure shows the seedling establishment ratio at the time of growing on field conditions, without drowning water.
  • the seedling establishment ratio with respect to no treatment was improved by addition of molybdenum oxide and ammonium phosphomolybdate.
  • Example 6a-1 After these were sown in the same manner as in Example 6a-1, the water level was maintained so that the surface water became 15 mm and the temperature was controlled at 20 ° C. Two days later, the water on the soil surface was sucked out with a pipette and discarded. Furthermore, it managed at 20 degreeC, 6 containers were applied per condition, and the seedling establishment ratio (ratio of surviving individuals) was measured after 2 weeks. The result is shown in FIG.
  • Example 6b Effect of growth enhancing components on buckwheat seedling establishment
  • Soil was prepared in the same manner as in Example 6-1.
  • buckwheat seed variety: Sachiizumi
  • a commercial laundry paste made by rocket soap, My laundry paste
  • molybdenum oxide MoO
  • molybdic acid MoH
  • ammonium molybdophosphate MoPNH
  • tungstic acid WH
  • Example 7 Effect of growth-improving components on avoidance of barley's wet damage
  • 1.2 t / 10a of cow manure compost and 6 kg / 10a equivalent of ammonium sulfate were applied with nitrogen.
  • seeds of barley variety: Nishinokara
  • 8 sections of 50 cm ⁇ 70 cm separated by corrugated plates were provided, and on February 19 or March 17, as molybdenum, 0,0.03,0.1,0.3 mol / A m 2 equivalent of ammonium molybdophosphate was applied.
  • the above-ground part of the barley separated by corrugated sheets was cut and the dry weight was determined. The results are shown in FIG.
  • the dry weight of the above-ground part at the time of harvesting was about 0.1 kg / m 2 when molybdenum was not applied, but there was a tendency that the dry weight of the above-ground part increased as more molybdenum was applied. It was. In particular, in the molybdenum application in the order of 0.3 mol / m 2 in February, about 0.25 kg / m 2 was obtained as a shoot dry weight at harvest. From the above, it was suggested that in the cultivation of crops that are vulnerable to moisture damage, such as barley, the moisture damage of the crop is reduced by applying molybdenum to the field.
  • the present invention can be widely used in the agricultural field where crops are cultivated, particularly in rice cultivation.

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Abstract

 本発明は、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンの、植物の周囲における濃度を向上させる生育向上成分を含む植物生育向上剤、植物生育向上剤が付与された種子、及び、生育向上成分の存在下で植物を生育させる栽培工程を供えた植物の生育を向上させる方法に関する。

Description

植物生育向上剤、種子、及び植物の生育を向上させる方法
 本発明は、植物生育向上剤、種子、及び植物の生育を向上させる方法に関する。
 米は世界三大穀物の1つであり、イネは日本において最も作付面積が広い重要な作物である。現在の日本で行われている一般的な稲作は、育苗箱に種子を播いて生長させた苗を本田に植えるため、諸外国の稲作と比べてコスト高であり、コスト削減が望まれている。また、農家の高齢化が進んでおり、省力化も求められている。このように、稲作のコスト削減及び省力化を実現する観点から、イネの種子を本田に直接播種する直播が注目されている。
 直播において、湛水せずに土壌の水分が少ない水田に種子を播種する乾田直播では苗立ちは安定しているが、湛水及び代かきの後の水田に種子を播種する湛水直播では苗立ちが不安定になりやすい。湛水土壌中における生育不良の原因は、一般に、酸素不足であるとされている。そして、非特許文献1には、土壌中の酸素が無くなったのちに酸素の代わりに電子を受け取る物質が消費される土壌還元が原因であることが記載されている。さらに、非特許文献1には、土壌還元がもたらすいくつかの現象のうち、直播における生育不良の主要な要因は、土壌還元で生成する有機酸及び二価鉄であると考えられることが記載されている。
 このような直播における生育不良を改善するために、湛水直播では、例えば、播種前に種子の表面を酸素発生剤等で被覆することによって、種子の酸素不足や土壌還元を抑制し、苗立ちを改善している(非特許文献2)。又は、湛水土壌中に播種することを諦めて、鳥害と浮遊を避けるために鉄等を被覆した種子を土壌の表面に播種する方法の普及が進んでいる(特許文献1)。このように、湛水直播において、酸素発生剤の被覆又は鉄被覆種子の表土播種による場合でも、種子を播種した後に本田の水を落とすことによって、苗立ちを安定させている(非特許文献2)。
日本国公開特許公報:特開2005-192458(2005年7月21日公開)
萩原素之、石川県農業短期大学特別研究報告第20号、「水稲の湛水土壌中直播における出芽・苗立ちに関する研究」、1993年3月 農林水産省第9回検討会資料1、「米の直播技術等の現状」、p.13、2008年3月(http://www.maff.go.jp/j/study/kome_sys/09/pdf/data1.pdf)
 乾田直播の苗立ちは安定しているが、乾田直播を行えるのは、代かきしなくても水が溜まる水田に限られる。また、乾田直播では、水や肥料が抜けやすく、雑草が繁茂しやすいという問題や、雨が続く場合には遂行不可能であり、かつ肥料成分が流れやすく、周辺環境の富栄養化という問題も生じる。
 また、湛水直播において、種子を酸素発生剤で被覆する方法は、コスト及び労力が増大する。特許文献1に示すように、鉄を被覆した種子を土壌の表面に播種する方法では、種子が土壌に沈んでしまい苗立ちしないという問題が生じやすい。さらに、酸素発生剤又は鉄を被覆した種子を用いる方法ではいずれにおいても、種子の苗立ちを確保するために、種子が生存しやすいように落水する(水田の水を捨てて土壌を乾かす)必要がある。これにより雑草が生存しやすい条件にもなるため、除草作業又は高価な選択的除草剤の散布が必要となることから、コスト削減及び省力化の実現が困難である。また落水では、水と一緒に肥料成分も流してしまうため、肥料が無駄となり、周辺環境の富栄養化という問題も生じる。さらに、水稲の播種期は梅雨に近く、雨が続く場合に落水は遂行不可能である。
 したがって、種子被覆におけるコスト及び労力の増大、流亡分を見越して多めに施用するための肥料コストの増大、環境負荷の増大、ならびに除草剤依存といった問題を回避し、植物の生育を低下させることなく栽培することが可能な技術の開発が求められている。
 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、植物の生育を向上させる植物生育向上剤、植物生育向上剤を付与した種子、及び植物の生育を向上させる方法を提供することにある。
 上記の課題を解決するために、土壌中に播種した種子が苗立ちしない要因について本発明者が解析した結果、酸素不足又は酸素の代替物質が消費される土壌還元自体が植物の生育不良を引き起こすわけではないことを見出した。具体的には、種子の近傍で土壌の還元が著しく進行した結果、土壌中の微生物が硫酸イオンから硫化物イオンを生成し、その硫化物イオンが種子に障害をもたらすことが種子の苗立ち不良の主因であることを見出した。そして、微生物による硫化物イオン生成の阻害法の検討を経て、本発明を完成させるに至った。従来、硫化物イオンが生成するほどの土壌の還元は、温度が低い播種期の春先には起きないと考えられており、本発明者らが見出したこの知見は、硫化物が苗立ちを低下させる主要因ではないことが述べられた非特許文献1等によっても否定されてきた経緯があり、近年は硫化物イオンが苗立ちを低下させている主要な要因であることを疑った研究は行われていなかった。
 本発明に係る植物生育向上剤は、植物の生育を向上させるものであり、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンの、植物の周囲における濃度を向上させる生育向上成分を含むことを特徴としている。
 本発明に係る植物生育向上剤において、上記生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン含有物、タングステン含有物、クロム含有物、セレン含有物、及びテルル含有物からなる群より選択されることが好ましい。また、当該生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン化合物、タングステン化合物、クロム化合物、セレン化合物、及びテルル化合物からなる群より選択されることが好ましい場合がある。さらに、上記生育向上成分は、水に対して微溶性であることが好ましい場合がある。また、上記生育向上成分は、モリブデン化合物又はタングステン化合物であることがより好ましい。
 さらに、本発明に係る植物生育向上剤において、上記植物として、少なくとも一時的に植物体の少なくとも一部が湛水状態となる条件下で栽培される植物に対して用いられることが好ましく、また、イネ科の植物に用いられることが好ましい。また、本発明に係る植物生育向上剤は、上記植物の苗立ちを向上させるもの(すなわち、苗立ち向上剤)であることが好ましい。
 本発明に係る種子は、上述したいずれかの植物生育向上剤が表面又は内部に付与されたことを特徴としている。
 本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンの、植物の周囲における濃度を向上させる生育向上成分の存在下で、植物を生育する栽培工程を包含することを特徴としている。
 また、本発明に係る植物の生育を向上させる方法において、上記生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン含有物、タングステン含有物、クロム含有物、セレン含有物、及びテルル含有物からなる群より選択されることが好ましい。また、当該生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン化合物、タングステン化合物、クロム化合物、セレン化合物、及びテルル化合物からなる群より選択されることが好ましい場合がある。
 さらに、本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、上述したいずれかの植物生育向上剤を、上記植物を生育する溶液、土壌又はこれらの代替物に添加することによって、上記生育向上成分を存在させることが好ましい。
 また、本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、上記植物生育向上剤を、上記溶液中、又は上記土壌若しくはこれらの代替物の溶液中に、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオン換算で0.01mM~10mMの範囲内で存在させることが好ましい。
 また、本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、上記溶液、上記土壌又はこれらの代替物中の少なくとも一部において、pH7で標準化される酸化還元電位が、少なくとも一時的に0mV以下であるときに、上記植物生育向上剤を、上記溶液、上記土壌又はこれらの代替物に添加することが好ましい。
 さらに、本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、上記栽培工程の前に、上述した種子を、植物を生育する溶液、土壌又はこれらの代替物に播種する播種工程をさらに包含し、当該播種工程により上記生育向上成分を存在させることが好ましい。
 さらに、本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、苗立ち期、又は一時的に植物体の少なくとも一部が湛水状態となる期間、の少なくとも一方において、上記栽培工程を行うことが好ましい。なお、ここで「植物体の少なくとも一部が湛水状態となる」とは、「植物の根系が湛水状態となる」ことを含む概念である。また、「植物の根系が湛水状態となる」とは、土壌の表面又は土壌代替物の表面上が湛水状態であるか否かに関わらず、植物の健全な成長を阻害する程度に、所定の期間、根系が過湿の状態におかれることを意図する。この方法は、例えば、苗立ち向上剤、根腐れ防止剤、又は湿害防止・緩和剤としての用途を意図している。
 また、本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、植物を生育させる溶液、土壌又はこれらの代替物中のモリブデン含有物、タングステン含有物、クロム含有物、セレン含有物、又はテルル含有物から、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンを生成又は可溶化させる資材を、上記溶液、上記土壌又はこれらの代替物に添加する工程を包含することを特徴としている。なお、当該資材を添加する工程は、植物を生育中の溶液、土壌又はこれらの代替物に対して行ってもよく、植物を生育させる前の溶液、土壌又はこれらの代替物に対して行ってもよい。
 本発明に係る植物生育向上剤は、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンの、植物の周囲における濃度を向上させる生育向上成分を含んでいるので、植物の生育を向上させることが可能である。
硫化物イオンの基質となる硫酸イオンが、水稲の苗立ちに及ぼす影響を示すグラフである。 硫化物イオンの基質となる硫酸イオン濃度と水稲種子近傍の黒色化との関係を示す図である。 土壌に対するモリブデン化合物の添加が、水稲の苗立ちに及ぼす影響を示すグラフである。 土壌に対するモリブデン化合物の添加が、硫化物イオンの生成及び水稲の苗立ちに及ぼす影響を示す図である。 易溶性の各種モリブデン化合物の溶解性を示すグラフである。 微溶性の各種モリブデン化合物の溶解性を示すグラフである。 易溶性の各種モリブデン化合物の溶液に浸漬した水稲種子における、硫化物イオンの生成抑制効果を示すグラフである。 易溶性の各種モリブデン化合物の溶液に浸漬した水稲種子における、植物の苗立ち向上効果を示すグラフである。 微溶性の各種モリブデン化合物又はタングステン化合物を付加した水稲種子における、硫化物イオンの生成抑制効果を示すグラフである。 微溶性の各種モリブデン化合物又はタングステン化合物を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 モリブドリン酸アンモニウム(リンモリブデン酸アンモニウム)を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 モリブドリン酸アンモニウムを付加した大麦種子及び大豆種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)の溶液に浸漬した水稲種子の苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(単体又は化合物)を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 タングステン酸を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種タングステン含有物(化合物)を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示す他のグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すさらに他のグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)と粘土との混合物を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 還元鉄と各種モリブデン含有物(化合物)との混合物を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 過酸化カルシウム単独、又は過酸化カルシウムと酸化モリブデンとの混合物を付加した水稲種子における苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)を付加したオオムギ種子を潤土においた場合の苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)を付加したコムギ種子を潤土においた場合の苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)又は各種タングステン含有物(化合物)を付加したオオムギ種子を湛水条件下に3日間おいた場合の苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)又はタングステン含有物(化合物)を付加したコムギ種子を湛水条件下に3日間おいた場合の苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)を付加したダイズ種子を湛水条件下に2日間おいた場合における苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)又は各種タングステン含有物(化合物)を付加したダイズ種子を湛水条件下に2日間おいた場合における苗立ち向上効果を示すグラフである。 各種モリブデン含有物(化合物)又はタングステン含有物(化合物)を付加したソバ種子を湛水条件下に1日間おいた場合における苗立ち向上効果を示すグラフである。 湿害が生じた大麦へのモリブドリン酸アンモニウム付加の効果を示すグラフである。 モリブデン化合物で被覆した水稲種子の、水田における苗立ち向上効果を示す図である。
 〔植物生育向上剤〕
 本発明に係る植物生育向上剤は、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンの、植物の周囲における濃度を向上させる(すなわち、上昇させる)生育向上成分を含むことを一つの特徴としている。植物生育向上剤は、生育向上成分により、植物の周辺に存在する微生物の硫酸イオン代謝を攪乱して、植物に害を及ぼす硫化物イオンの生成等、微生物の活動を抑制する。これにより、植物の障害を防ぎ、植物の生育を向上させる。植物生育向上剤は、植物の苗立ちの向上、初期生育の向上、秋落ちの防止等を含む植物の生育の向上に効果的であるが、特に、植物の苗立ちに対しては少量で顕著に向上させる。植物生育向上剤を植物の生育環境に存在させて植物を生育することによって、植物の生育が向上する。
 植物生育向上剤において、生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン含有物、タングステン含有物、クロム含有物、セレン含有物、及びテルル含有物からなる群より選択されることが好ましい。本明細書において、モリブデン含有物とはモリブデン単体及びモリブデン化合物を含む概念である。同様に、タングステン含有物、クロム含有物、セレン含有物、及びテルル含有物は何れも、対応する単体及び化合物を含む概念である。モリブデン、タングステン、クロム、セレン、及びテルルはそれぞれ、硫酸イオンと似た構造、すなわち4つの酸素を含み、かつ硫酸イオンよりも重いオキソアニオンを生成する、周期律表の第6A(6)族及び第6B族(16)の元素である。したがって、これらの生育向上成分は、硫酸イオンと似た構造を持つオキソアニオンを生成しやすい。
 これらのオキソアニオンは、硫酸イオンと似た構造を有するので、硫酸イオンと拮抗、または、硫酸イオンが関与する硫黄代謝に関わる酵素等を不活性化することによって、微生物の活動を低下させると考えられる。これらの硫黄代謝反応の一つに、硫酸イオンから硫化物イオンを生成する反応がある。硫化物イオンは、植物の生育に悪影響を及ぼす。これらのオキソアニオンは、植物に悪影響を及ぼす微生物の硫黄代謝反応を攪乱し、植物の生育を向上させると考えられる。
 また、これらのオキソアニオンは、腐敗等の微生物の活動をも抑制する。硫酸イオンの構成物である硫黄元素は生物の多量必須元素でもある。したがって、これらのオキソアニオンは、硫化物イオンの生成以外の微生物の様々な硫黄代謝をも攪乱し、微生物の活動を低下させる。植物も同様に硫黄元素を必須とするが、微生物と比べて体が大きいため、これらのオキソアニオンの影響を比較的受けにくく、これらの結果として微生物の活動低下による植物の生育向上効果が得られると考えられる。
 したがって、生育向上成分は、これらのオキソアニオンを供給する、オキソ酸、それらが縮合したポリ酸、それらにリンやケイ素などの元素が含まれるヘテロ酸、及びそれらの塩やそれらを含む化合物が望ましい。さらに、植物に悪影響を及ぼしにくい観点から、オキソアニオン濃度が高くなりにくい微溶性の化合物、或いは、オキソアニオンが容易に供給されにくい、ポリ酸又はヘテロ酸の形態をとる化合物が望ましい。また、同様の観点から、徐々に酸化されてオキソアニオンを生成する単体も望ましい。
 中でも、モリブデンは植物の微量元素であり、従来肥料として使用されていることからも、安全性が高い。また、モリブデン含有物は、腐敗抑制効果が強いという結果が得られており、硫化物イオンが発生しない環境であっても好ましい。
 モリブデン含有物として、種々の物質が存在するが、モリブデン酸イオンを供給し、かつ対象となる植物への悪影響が低い化合物又は単体を選択することが好ましい。したがって、モリブデン含有物は、金属モリブデン(単体)、酸化モリブデン(無水モリブデン酸)、モリブデン酸とその塩、モリブドリン酸(リンモリブデン酸)とその塩、モリブドケイ酸(ケイモリブデン酸)とその塩が望ましい。安価で市販されているものでは、金属モリブデン、酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、モリブドリン酸アンモニウム(リンモリブデン酸アンモニウム)、モリブドリン酸カリウム(リンモリブデン酸カリウム)、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、モリブドリン酸、モリブドリン酸ナトリウム(リンモリブデン酸ナトリウム)、モリブドケイ酸からなる群より選択されることが好ましい。
 また、水に対してわずかに溶ける微溶性のモリブデン含有物は、対象となる植物に悪影響を及ぼしにくいので特に好ましい。微溶性のモリブデン含有物とは、水に対する可溶割合が重量比10%以下のモリブデン化合物又は単体であり、例えば、金属モリブデン、酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、モリブドリン酸アンモニウム、及びモリブドリン酸カリウム等が挙げられる。また、オキソアニオンが縮合したポリ酸やヘテロ酸、およびそれらの塩やそれらを含む化合物は、モリブデン酸イオンが容易に供給されにくく、植物に悪影響を及ぼしにくいので特に好ましい。
 これらのうち、モリブドリン酸アンモニウム及びモリブドリン酸カリウムは、水に対して微溶性かつ、モリブデン酸イオンが容易に供給されない、ヘテロ酸の塩であるとともに、苗立ち改善及び生育向上効果に優れており、さらに種子の周囲に付着しやすく、かつ黄色に着色しているため付加処理した種子の誤飲が防止できる点からも好ましい。後述する実施例、とりわけ実施例4-2、及び図14の記載も参照のこと。
 タングステンは植物の微量要素ではないが、植物や動物等への毒性は報告されておらず、安全性の観点からも好ましい。生育向上成分として、タングステン含有物を用いる場合、微溶性のタングステン含有物が望ましく、またタングステン酸イオンが容易に供給されにくい、ポリ酸やヘテロ酸の形態をとる化合物が望ましい。したがって、タングステン含有物は、金属タングステン、酸化タングステン(無水タングステン酸)、タングステン酸とその塩、タングストリン酸(リンタングステン酸)とその塩、タングストケイ酸(ケイタングステン酸)とその塩が望ましい。安価で市販されているものでは、微溶性の金属タングステン、酸化タングステン、タングステン酸、パラタングステン酸アンモニウム、又はタングストリン酸アンモニウム(リンタングステン酸アンモニウム)が好ましい。
 植物生育向上剤は、植物として、例えば、少なくとも一時的に植物体の少なくとも一部が湛水状態となる条件下で栽培される植物、特に少なくとも一時的に湛水状態を強いられる植物に対して用いられる。植物生育向上剤は、特に、水田で栽培される植物に対して使用されることが好ましい。
 少なくとも一時的に湛水状態となる条件とは、水田、水耕等のように長期湛水状態で植物を生育させる状態のみならず、多雨等によって、一時的に湛水状態となる場合をも含む。このような、少なくとも一時的に湛水状態となる条件下で栽培される植物の例として、イネ、オオムギ、コムギ等のイネ科の植物、ダイズ等のマメ科の植物、ソバ等のタデ科植物、アブラナ、キャベツ等のアブラナ科の植物等が挙げられる。
 特に、水田の冬作として重要なコムギやオオムギは多雨によって根腐れとなる湿害が起きやすく、その一因は土壌還元による硫化物イオンの発生である。したがって、植物生育向上剤を用いれば湿害を軽減できることが期待される。さらに、水田の主要な転作作物であるダイズも、播種期が梅雨に当たるため、多雨によって苗立ちが不良となる湿害が起きやすく、その一因が土壌還元による硫化物イオンの発生であるため、植物生育向上剤を用いればダイズの湿害を軽減できることが期待される。
 また、植物生育向上剤の使用の対象となる植物として、イネ科の植物のうち、イネ、オオムギ、コムギ等が好ましく、特にイネであることが好ましい。また、植物生育向上剤は、苗代を用いて育苗した水稲の苗を水田に移植する場合や、水稲を直播する場合に特に顕著な植物生育向上効果を奏する。水稲を土壌中に直播した場合、土壌還元により硫化物イオンが生成され、苗立ちが不安定になる等の悪影響を及ぼしやすいため、植物生育向上剤の使用が特に効果的である。
 植物生育向上剤は、生育向上成分を溶媒中に溶解した液体状、又は分散媒中に分散した液体状であってもよい。或いは、植物生育向上剤は、生育向上成分と薬学的に許容される賦形剤等とを組み合わせて成形した固体状であってもよい。土壌に添加して、又は種子に付与して種子処理剤として使用する場合には、添加の簡便性及び添加量の正確性を維持する観点から、植物生育向上剤は微粉末状又は液体状であることが好ましい。生育向上成分を溶解させる溶媒又は分散させる分散媒は、生育向上成分の効果に影響を与えず、かつ植物に悪影響を及ぼさないものであればよく、例えば、水の他にも、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム等の増粘剤を含む水溶液、アルギン酸ナトリウム溶液とカルシウム溶液等2種類の溶液の混合により粘度が増す溶液の組み合わせ等が挙げられる。特に、ポリビニルアルコール又はカルボキシメチルセルロースナトリウムの溶液は洗濯糊として日用品店等で市販されており、入手も容易で、安全で、安価であることから、より望ましい。
 植物生育向上剤は、生育向上成分を濃縮した液体状(溶液等)であり、使用者が使用時に適宜希釈して使用できるようになっていてもよい。すなわち、植物生育向上剤中の生育向上成分の濃度は特に限定されず、扱いやすい濃度で適宜含有することができる。また、植物生育向上剤は、植物生育の向上効果を有する限り、pH調整剤等の添加剤や他の抗菌剤等を適宜含んでいてもよい。
 植物生育向上剤は、植物を生育させる土壌又はその代替物中に添加して使用することができる。ここで、植物を生育させる土壌の代替物とは、植物を生育可能な土壌以外のものが意図され、例えば、水耕用培地又はロックウール等が挙げられる。植物生育向上剤を植物の種子の表面又は内部に付着させて使用してもよいし、植物自体に付着させて使用してもよい。
 微生物が生成する可能性がある硫化物イオンは、溶液に溶解したまま移動したり、硫化水素に変化して溶液中を上昇したりすることができる。このため、例えば、水位の高い場所の土壌において硫化物イオンが発生した場合、硫化物イオンのまま移動、もしくは硫化水素に変化して上昇し、水面に浮かぶ浮遊植物等にまで害を及ぼし得る。したがって、植物生育向上剤は、植物自体及び植物の根圏のみならず、植物の生育環境において、硫化物イオンもしくは硫化水素が植物に到達し得る範囲に存在させて使用することが好ましい。
 植物生育向上剤を、植物を生育する溶液、土壌又はこれらの代替物に添加して使用する場合、上記植物を生育する溶液、又は土壌若しくはこれらの代替物の溶液中に、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオン換算で0.01mM~10mMの範囲内で存在させるように添加することが好ましく、0.05mM~3mMであることが特に好ましい。これにより、例えば水稲を直播した場合であっても、播種後に水を落とさなくても苗立ちし、かつ植物に悪影響を及ぼさない。なお、記号「~」が数値範囲を示す場合、その上限及び下限を含むもの(すなわち、以上以下と同義)として解釈される。
 土壌又はその代替物の溶液は、土壌又はその代替物中に含まれる液体成分であり、土壌又はその代替物を減圧等することによって得られる。上記に示した濃度は、湛水土壌中に一方を閉じた中空の素焼き管(陶研産業製、絶縁管2DH-1560/100)を差し込み、他方をチューブで接続し、管内を陰圧にして得られる溶液の濃度としてもよい。また、モリブデン酸イオン等のアニオンは土壌に吸着されにくいことが知られている。湛水土壌では振盪後の上澄み液でも代用できることから、上記に示した濃度は土壌に1.5倍重の溶液が存在する条件で1時間振盪し、1日静置して土壌粒子を沈降させたときの上澄みにおける濃度を土壌溶液における濃度としてもよい。
 特に害が強い硫化物イオンに起因する植物の生育低下の改善を目的とする場合、溶液、土壌又はこれらの代替物における酸化還元電位が一定の水準まで低下したときに、硫化物イオンが生成しないように、植物生育向上剤を添加することが好ましい。この場合は特に、溶液、又は土壌若しくはこれらの代替物の溶液中における生育向上成分の濃度が上記の所定の濃度範囲内に保たれるようにすることが好ましい。したがって、溶解が遅く濃度が低下しにくい微溶性の生育向上成分を用いることが好ましい。そして、特に水溶性の生育向上成分を用いる場合には、流亡による濃度の低下を補填するために、その減衰に応じた間隔で繰り返し添加することが好ましい。
 植物生育向上剤を溶液、土壌又はこれらの代替物に添加する添加時期としては、植物の苗立ち及び生育期に、植物の生育環境に植物生育向上剤が存在するように添加すればよい。したがって、栽培工程の開始時に添加することが最も作業効率がよく好ましいが、植物生育向上剤を栽培工程の前に添加してもよいし、天候等の生育環境に応じて、例えば雨による湛水が懸念される場合は栽培工程の途中に添加してもよい。
 植物生育向上剤を添加する位置は、溶液、土壌又はこれらの代替物の全層であればよく、或いは種子の周辺、表面、又は内部であればよい。また、生育向上成分が水に対して微溶性である場合には、種子の近傍(種子の表面又は内部も含む)に添加することが好ましい。水田に植物生育向上剤を添加する場合、灌漑水に植物生育向上剤を溶解させて流入させてもよい。また、本発明に係る植物生育向上剤を、肥料又は堆肥など何らかの資材に混ぜて添加しても良い。特に堆肥には、1)植物の生育を抑制する硫化物イオンの元となる硫酸イオン、及び、2)硫酸イオンが生成する還元状態になりやすくなる易分解性有機物、が含まれており、堆肥の施用によって植物の生育を抑制する硫化物イオンが生成しやすくなる。このため、植物生育向上剤を堆肥に添加してこれらを施用することにより、堆肥に起因する硫化物イオンの生成を抑制して、植物の生育を向上させることができる。さらに、植物生育向上剤を植物の上から散布してもよい。散布により植物に付着した植物生育向上剤も、降雨等により溶液、土壌又はこれらの代替物中に落ちて溶解することによって、植物生育向上剤が有効に作用し得る。特に、農薬散布は植物に散布することが多いため、農薬と伴に植物生育向上剤を溶解させた液を作成し散布すれば、農薬散布のついでに植物生育向上剤を、溶液、土壌又はこれらの代替物に添加することが可能となる。
 植物生育向上剤を植物の種子表面に付与して使用する場合、生育向上成分の適当な量的条件はその種類によって大きく異なる。固体の植物生育向上剤を植物の種子表面に付与して使用するとき、例えば、植物への悪影響が小さく効果が高い微溶性の金属モリブデン、酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、モリブドリン酸アンモニウム、モリブドリン酸カリウム、金属タングステン、酸化タングステン、タングステン酸、パラタングステン酸アンモニウム、又はタングストリン酸アンモニウム(リンタングステン酸アンモニウム)の場合は、種子の乾物重量1gに対し、モリブデン又はタングステン換算で、0.01mmol~10mmol、好ましくは0.02mmol~1mmolを、より好ましくは0.05mmol~0.1mmolを、ポリビニルアルコール等の接着剤を用いて種子表面に付着させることが好ましい。なお、生育向上成分の使用量を上記0.05mmol~0.1mmolの範囲内とする場合には、当該生育向上成分の溶解及び/又は拡散を制御する成分(例えば、粘土鉱物等)を共存させる事が好ましい場合がある。
 液体の植物生育向上剤を植物の種子表面又は内部に付与して使用するとき、例えば、植物への悪影響が比較的小さいモリブデン酸アンモニウム溶液及びモリブドリン酸ナトリウム溶液の場合は、浸漬後に種子表面の水気を脱水機等で取り除く条件下で、モリブデン換算で0.1M以上10M以下の溶液、好ましくは1M以上5M以下の溶液に、植物の種子を浸漬することが好ましい。また、当該溶液で種子を処理する時間は特に限定されず、溶液の濃度、種子のサイズ、植物種等に応じて適宜設定すればよいが、1分~10分の間であり、好ましくは1分程度である。
 このように処理した種子を土壌に播種することによって、土壌中に植物生育向上剤が可溶化し、植物の生育向上に有効な濃度の生育向上成分の存在下で植物を生育させることができる。また、上記の植物生育向上剤の溶液をスプレー等により種子表面に付与してもよい。
 また、植物生育向上剤を植物の種子表面又は内部に付与する場合、従来公知の酸素発生剤、鉄等も併せて種子の表面又は内部に付与してもよい。植物生育向上剤は、種子表面を完全に被覆していなくてもよく、一部に付与されていればよい。したがって、種子を植物生育向上剤の溶液中に短時間浸漬すればよく、費用及び労力を削減することができる。
 ここで、土壌に直接植物生育向上剤を添加する使用の一例を示す。モリブデン含有物を含む植物生育向上剤を、点播又は条播により播種可能な播種同時施肥機を用いて、モリブデン換算で約0.02mol/m(モリブドリン酸アンモニウムで約3g/m)で、播種予定位置近傍の土壌に添加および播種した後、従来公知の方法と同様に栽培する。播種前に植物生育向上剤を土壌に添加する場合、モリブデン含有物を含む植物生育向上剤を、モリブデン換算で約0.2mol/m(モリブドリン酸アンモニウムで約32g/m)で土壌に添加し、従来公知の方法と同様に播種し、栽培する。
 〔種子〕
 本発明に係る種子は、本発明に係る植物生育向上剤が表面又は内部に付与されたことを特徴としている。種子は、表面又は内部に付与された植物生育向上剤中の生育向上成分によって、植物の周辺に存在する微生物の硫酸イオン代謝を攪乱して、植物に害を及ぼす硫化物イオンの生成等の微生物の活動を抑制することによって、当該種子が発芽した植物の生育を向上させる。また、本発明に係る種子は、表面のみならず、その内部にさらに植物生育向上剤を含んでいることが好ましい。
 本発明に係る種子は、植物の種子表面に植物生育向上剤を含む粉末又は溶液を付着又は塗布することによって生成することができる。種子表面に植物生育向上剤を含む粉末又は溶液を付着又は塗布する方法としては、例えば、種子の表面に適量の水若しくは接着剤を付着させた後に植物生育向上剤を塗布する方法、水若しくは接着剤に植物生育向上剤を含む粉末を添加して攪拌した後に種子に塗布する方法、適量の植物生育向上剤を含む溶液を種子と混合して攪拌する方法等が挙げられる。また、植物生育向上剤を含む溶液中に植物の種子を浸漬することによって、本発明に係る種子を生成してもよい。
 植物生育向上剤を含む溶液中に種子を浸漬して本発明に係る種子を生成する場合は、種子の殻又は内部に当該溶液が吸収され得る。このとき、植物に悪影響が生じない低濃度の溶液を用いる場合は、種子の生育促進を兼ねて長時間浸漬することが可能であり、短時間で処理をしたい場合は、高濃度の溶液が必要である。本発明に係る種子は、植物生育向上剤が種子の表面全てに付着していなくてもよく、表面の一部に植物生育向上剤が付着していればよい。したがって、種子を植物生育向上剤の溶液中に短時間浸漬すればよく、費用及び労力を削減することができる。
 本発明に係る種子を生成するとき、植物生育向上剤に含まれる生育向上成分の適当な濃度条件は、上記〔植物生育向上剤〕の項目で記載したのと同一であるため、本項目ではその説明を省略する。本発明に係る種子は、植物生育向上剤が付与される前に、種子への付着効率を向上させるために、公知の展着剤により被覆されていてもよい。また、種子の表面及び内部には、酸素発生剤、鉄等も併せて付与されていてもよい。そして、植物生育向上剤を種子に付与した後、種子表面がべたつかないように乾燥してもよい。
 本発明に係る種子において、植物生育向上剤を付与する植物の種子は、微生物の害を受ける可能性がある植物の種子であれば特に限定されず、例えばイネの種子であることが好ましい。本発明に係る種子は、直播する場合に顕著な植物生育向上効果を奏する。
 このように生成した種子を、溶液、土壌又はこれらの代替物に播種することによって、土壌又はその代替物中に植物生育向上剤が可溶化し、植物の生育向上に有効な濃度の生育向上成分の存在下で植物を生育させることができる。
 ここで、本発明に係る種子の生成及び使用の一例を示す。水又はぬるま湯に浸漬し、わずかに出芽させた状態又は出芽する前の状態まで催芽した水稲種子を、播種機における剥離を防ぐために、市販の洗濯糊(ポリビニルアルコール10重量%弱程度)を10倍程度に希釈した希釈液に一時的に浸漬した後、脱水機を利用して表面の余分な水分を脱水する。浸漬する前の乾燥した水稲種子1kgあたり、モリブデン換算で0.1mol程度のモリブデン含有物を(モリブドリン酸アンモニウムの場合、乾燥した水稲種子に対するモリブデン含有物の重量比は約2%)、水稲種子に即座にまぶす。モリブデン含有物の付与後、水稲種子をべたつかない程度に乾燥し、従来公知の酸素発生剤を被覆した種子等と同様に、点播機、条播機、又は散播機を用いて、代かき後の水田に播種して栽培する。
 〔植物の生育を向上させる方法〕
 本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンの、植物の周囲における濃度を向上させる(すなわち、上昇させる)生育向上成分の存在下で、植物を生育する栽培工程を包含することを特徴としている。植物の生育を向上させる方法は、生育向上成分により、植物の生育環境における微生物の活動を抑制することによって、植物の生育を向上させる。植物の生育を向上させる方法は、植物の苗立ちの向上、初期生育の向上、硫化物イオンによる根痛みである秋落ちの防止等を含む植物の生育の向上に効果的であるが、特に、植物の苗立ちに対しては少量の生育向上成分の存在により顕著に向上させる。
 植物の生育を向上させる方法においては、生育向上成分を、植物の生育環境に存在させる。ここで、植物の生育環境とは、植物自体を含む植物の近傍、植物が生育する溶液、土壌、又は土壌の代替物中、及び植物の根圏であることが意図される。ここで、植物を生育させる溶液、又は土壌の代替物とは、植物を生育可能な液体又は固体(土壌以外)が意図され、例えば、水耕用培地又はロックウール等が挙げられる。
 また、硫化物イオンによる害の回避を目的とする場合、硫化物イオンは溶液に溶解したまま移動したり、硫化水素に変化して溶液中を上昇したりすることができるので、例えば、水位の高い場所の土壌に硫化物イオンが発生した場合、硫化物イオンのまま移動、もしくは硫化水素に変化して上昇し、水面に浮かぶ浮き草等にまで害を及ぼし得る。したがって、生育向上成分は、植物自体を含む植物の近傍及び植物の根圏のみならず、植物の生育環境において、硫化物イオンや硫化水素が植物に到達し得る範囲に存在させることが好ましい。
 植物の生育を向上させる方法において、生育向上成分は、4つの酸素を含み、かつ硫酸イオンより重いオキソアニオンを発生させる、周期律表の第6A(6)族及び第6B族(16)のモリブデン、タングステン、クロム、セレン、及びテルルの含有物からなる群より選択されることが好ましい。これらの生育向上成分が生成するオキソアニオンは、硫化物イオンの基質である硫酸イオンと類似した形状を有するので、植物の周囲に存在する微生物の硫酸イオン代謝を攪乱して、植物に害を及ぼす硫化物イオンの生成等の微生物の活動を抑制すると考えられる。
 特に、モリブデンは植物の微量元素であり、従来肥料として使用されているため、安全性の観点からも好ましい。また、モリブデン含有物は腐敗を抑制する等の微生物抑制効果も強いため、硫化物イオンが発生しない環境であっても好ましい。
 モリブデン含有物として、種々の物質が存在するが、モリブデン酸イオンを供給し、かつ対象となる植物への悪影響が低い化合物又は単体を選択することが好ましい。したがって、モリブデン含有物は、金属モリブデン(単体)、酸化モリブデン(無水モリブデン酸)、モリブデン酸とその塩、モリブドリン酸とその塩、モリブドケイ酸とその塩が望ましい。安価で市販されているものでは、金属モリブデン、酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、モリブドリン酸アンモニウム、モリブドリン酸カリウム、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、モリブドリン酸、モリブドリン酸ナトリウム、モリブドケイ酸からなる群より選択されることが好ましい。
 また、水に対してわずかに溶ける微溶性のモリブデン含有物は、対象となる植物に悪影響を及ぼしにくいので特に好ましい。また、オキソアニオンが縮合したポリ酸やヘテロ酸、およびそれらの塩やそれらを含む化合物は、モリブデン酸イオンが容易に供給されにくく、植物に悪影響を及ぼしにくいので特に好ましい。モリブドリン酸アンモニウム及びモリブドリン酸カリウムは、水に対して微溶性かつ、モリブデン酸イオンが容易に供給されない、ヘテロ酸の塩であり、苗立ち改善及び生育向上効果に優れているため好ましい。また、モリブドリン酸アンモニウム及びモリブドリン酸カリウムは、種子の周囲に付着しやすく、かつ黄色に着色しているため被覆した種子の誤飲が防止できる点からも好ましい。
 タングステンは植物の微量要素ではないが、植物や動物等への毒性は報告されておらず、安全性の観点からも好ましい。生育向上成分として、タングステン含有物を用いる場合、微溶性のタングステン含有物が望ましく、またタングステン酸イオンが容易に供給されにくい、ポリ酸やヘテロ酸の形態をとる化合物が望ましい。したがって、タングステン含有物は、金属タングステン、酸化タングステン(無水タングステン酸)、タングステン酸とその塩、タングストリン酸とその塩、タングストケイ酸とその塩が望ましい。安価で市販されているものでは、微溶性の金属タングステン、酸化タングステン、タングステン酸、パラタングステン酸アンモニウム、又はタングストリン酸アンモニウムが好ましい。
 植物の生育を向上させる方法は、植物として、例えば、少なくとも一時的に湛水状態となる条件下で栽培される植物に対して適用することができる。少なくとも一時的に湛水状態となる条件とは、水田、水耕等のように長期湛水状態で植物を生育させる状態のみならず、多雨等によって、一時的に湛水状態を強いられる場合をも含む。このような、少なくとも一時的に湛水状態となる条件下で栽培される植物の例として、イネ、オオムギ、コムギ等のイネ科の植物、ダイズ等のマメ科の植物、ソバ等のタデ科植物、アブラナ、キャベツ等のアブラナ科の植物等が挙げられる。
 また、植物の生育を向上させる方法の適用の対象となる植物として、イネ科の植物のうち、イネ、オオムギ、コムギ等が好ましく、特にイネであることが好ましい。また、本方法は、水稲を直播する場合に特に顕著な植物育成向上効果を奏する。水稲を直播した場合、土壌還元により硫化物イオンが生成され、苗立ちが不安定になる等の悪影響を及ぼしやすいため、本方法の使用が効果的である。また、育苗器等で発芽させた苗を移植して植物を生育させてもよい。
 (植物生育向上剤の添加)
 植物の生育を向上させる方法においては、本発明に係る植物生育向上剤を、植物を生育する溶液、土壌又はこれらの代替物に添加することによって、生育向上成分を存在させてもよい。
 植物の生育を向上させる方法においては、生育向上成分を、植物を生育する溶液、土壌又はこれらの代替物の溶液中に、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオン換算で0.01mM~10mMの範囲内で存在させるように植物生育向上剤を添加することが好ましく、0.05mM~3mMであることが特に好ましい。これにより、例えば水稲を直播した場合であっても、播種後に水を落とさなくても苗立ちし、かつ植物に悪影響を及ぼさない。土壌又はその代替物の溶液は、土壌又はその代替物中に含まれる液体成分であり、土壌又はその代替物を減圧等することによって得られる。上記に示した濃度は、土壌中に一方を閉じた中空の素焼き管(陶研産業製、絶縁管2DH-1560/100)を差し込み、他方をチューブで接続し、管内を陰圧にして得られる溶液の濃度としてもよい。また、モリブデン酸イオン等のアニオンは土壌に吸着されにくいことが知られている。湛水土壌では振盪後の上澄み液でも代用できることから、上記に示した濃度は土壌に1.5倍重の溶液が存在する条件で1時間振盪し、1日静置して土壌粒子を沈降させたときの上澄みにおける濃度を土壌溶液における濃度としてもよい。
 植物の生育を向上させる方法においては、植物を生育する溶液、土壌又はこれらの代替物中の少なくとも一部において、pH7で標準化される酸化還元電位が、少なくとも一時的に0mV以下であるときに、上記植物生育向上剤を上記土壌又はその代替物に添加することが好ましい。土壌又はその代替物においては、pH7で標準化される酸化還元電位が0mV~200mVで硫化物イオンが発生し始めることが知られている(参考文献1:久馬一剛ら、「新土壌学」、p166、1984年)。
 したがって、溶液、土壌又はこれらの代替物の一部分でも、また短い間であっても、酸化還元電位が0mV以下になることが予想されるときに、上記植物生育向上剤を上記溶液、土壌又はこれらの代替物に添加することによって、還元による硫化物イオンの生成を効率よく抑制することができる。言い換えると、植物を生育する溶液、土壌又はこれらの代替物中において、その一部分でも、また短い間であっても、pH7で標準化される酸化還元電位が0mV以下になることが予想されるときに、植物生育向上剤を添加することが好ましい。
 また、植物生育向上剤は、溶液、土壌又はこれらの代替物の酸化還元電位が上記の水準まで低下して硫化物イオンが発生しないように、生育向上成分の濃度が上記の所定の濃度範囲内に保たれるように、添加することが好ましい。したがって、溶解が遅く濃度が低下しにくい微溶性の生育向上成分を用いることが好ましい。そして、水溶性の生育向上成分を用いる場合には、流亡による濃度の低下を補填するために、その減衰に応じた間隔で繰り返し添加することが好ましい。
 植物生育向上剤を溶液、土壌又はこれらの代替物に添加する添加時期としては、植物の苗立ち及び生育期に、植物の生育環境に植物生育向上剤が存在するように添加すればよい。したがって、栽培工程の開始時に添加することが最も作業効率がよく好ましいが、植物生育向上剤を栽培工程の前に添加してもよいし、天候等の生育環境に応じて、例えば雨による湛水が懸念される場合は栽培工程の途中に添加してもよい。
 植物生育向上剤を添加する位置は、土壌又はその代替物の全層であればよく、或いは種子の周辺、表面、又は内部であればよい。また、生育向上成分が水に対して微溶性である場合には、種子の近傍(表面又は内部も含む)に添加することが好ましい。水田に植物生育向上剤を添加する場合、灌漑水に植物生育向上剤を溶解させて流入させてもよい。
 (植物生育向上剤を付与した種子の使用)
 本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、上記栽培工程の前に、上述した本発明に係る種子を、植物を生育する土壌に播種する工程をさらに包含してもよい。本発明に係る種子は、その表面又は内部に植物生育向上剤を含んでいるので、生育向上成分が土壌等に可溶化し、植物の生育環境における微生物の活動を抑制することによって、植物の生育を向上させる。
 本発明に係る種子は、例えば、従来公知の点播機、条播機、散播機等を用いて、代かき後の水田に播種する。なお、本発明に係る種子を土壌等に播種した後、植物の生育期に、植物生育向上剤を土壌等にさらに添加してもよい。
 (生育向上成分を可溶化させる資材の添加)
 本発明に係る植物の生育を向上させる方法は、植物を生育する溶液、土壌又はこれらの代替物中のモリブデン含有物、タングステン含有物、クロム含有物、セレン含有物、又はテルル含有物から、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンを生成又は可溶化させる資材を、上記溶液、上記土壌又はこれらの代替物に添加することによって、上記生育向上成分を存在させてもよい。
 植物を生育する土壌中には、モリブデン、タングステン、クロム、セレン、又はテルルの化合物が含まれる場合があり、それらのオキソアニオンを可溶化することによって、微生物の硫黄代謝を攪乱して活動を低下させ、植物の生育を向上させる。
 植物を生育する土壌中の生育向上成分を可溶化する資材としては、生育向上成分とは異なる陰イオンを多量に土壌中に投与し、土壌中の生育向上成分をイオン交換により可溶化する資材が挙げられ、このような資材の例として、リン酸肥料が挙げられる。また、植物を生育する土壌を加熱したり、アルカリ性にしたりすることによって、土壌中の生育向上成分を可溶化する資材を用いることもできる。
 (その他、変形的な態様等)
 本発明は、水が多い条件で作物を栽培する農業分野、特に水稲作での広範な利用が期待される。本発明に係る植物生育向上剤、植物生育向上剤が付与された種子、及び植物の生育を向上させる方法によれば、環境への負荷を抑えつつ、低コスト及び省力化を実現し、容易にかつ効率よく植物を栽培することが可能である。特に、本発明を水稲に適用すれば、苗立ちが向上するので、種子の播種後に水田の水を落とす必要がなく、水や肥料の削減につながるとともに、雑草が抑制されることにより除草剤を削減することができる。また、苗立ちの向上により播種する種子の数を削減でき、種子にかかる費用を削減することができる。本発明は、植物の生育環境の保全にも役立つものである。
 これまで湛水直播は、省力的な方法であるが苗立ちの不安定さから導入が困難であった。本発明により水稲の苗立ちが安定するので、湛水直播の導入を推進することができる。また、本発明において種子に付与する生育向上成分はごく微量であり、種子に付与するだけでよいので、容易に使用することができる。特に、生育向上成分として使用するモリブデン含有物は、安価である上に、植物の微量元素であり、肥料成分として使用されており、安全性の点でも問題がない。また、タングステン含有物も毒性に関する報告が無く、安全性の点から好ましいと考えられる。
 本発明に係る植物生育向上剤は、植物の苗立ち性を向上させる苗立ち向上剤、又は苗立ち向上方法としても利用される。ここで、植物の苗立ち性の向上とは、実質的に同一環境及び同一条件で苗立ち期を迎えた同種の植物(植物育成向上剤を施用しない)と比較して、苗立ちする率(苗立ち割合)がより高くなることを意味し、好ましくは20%以上、より好ましくは25%以上、さらに好ましくは30%以上、特に好ましくは50%以上高くなることを意味する。
 また、苗立ち向上剤として使用する場合、有効成分(生育向上成分)の使用量を少量に抑制しつつ苗立ち割合を効率的に向上させる目的では、種子へ植物生育向上剤を付与することが好ましい。植物生育向上剤を種子に付与する方法は特に限定されないが、上述の通り、1)植物生育向上剤を含む液体(溶液、又は分散液)に種子を一定時間浸漬する方法、又は、2)植物生育向上剤を含む層にて種子の表面を被覆する方法、等が挙げられる。そして、2)の方法の場合は、例えば、植物生育向上剤を溶解又は分散した接着剤を用いて、種子の表面を被覆する。或いは、種子の表面に接着剤層又は液体(水等)の層を形成して、ここに粉末状の植物生育向上剤を付着させる。接着剤の種類は特に限定されず、種子被覆の分野で知られた様々な成分を利用することができる。植物生育向上剤を含む層は、種子の表面に直に形成されていてもよく、或いは、他の被覆層を介して種子の表面に付されていてもよい。すなわち、種子は、植物生育向上剤を含む層以外に、他の被覆層をさらに備えた多層被覆種子であってもよい。ここで、他の被覆層の種類は特に限定されないが、例えば、各種の種子処理剤(殺菌剤など)を含む層、等が挙げられる。
 さらに、植物生育向上剤を含む層にて被覆された種子は、本発明に係る生育向上成分の溶解及び/又は拡散を制御する成分(例えば、粘土鉱物等)等をさらに含んでいてもよい。これら成分は、植物生育向上剤を含む層内に含まれていてもよく、又は、他の被覆層内に含まれていてもよい。
 また、本発明に係る植物生育向上剤は、植物における湿害の発生を防止し、又は湿害による被害を低減するための湿害防止・緩和剤としても利用される。特に限定されないが、例えば、多雨、長雨、又は河川の氾濫等により、対象となる植物の健全な生育を阻害する程度以上に水分が供給された場合、又は供給されると予想される場合に、当該植物に植物生育向上剤(湿害防止・緩和剤)を施用する。
 また、本発明は以下に例示する態様にも適用可能である。
 1)酸化モリブデン、モリブドリン酸アンモニウム、及びモリブドリン酸カリウムからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を、モリブデンとして0.05mmol/g~0.5mmol/g(乾燥種子重)、催芽籾に対して水または接着剤(PVA等)で粉衣して被覆種子を得、すぐに播種する。
 2)上記1)を、催芽籾の代わりに乾籾で行い、市場で流通可能な被覆種子を得る。なお、乾籾で行う場合には、モリブドリン酸アンモニウムまたはモリブドリン酸カリウムが、酸化モリブデンよりも好ましい場合がある。
 3)酸化モリブデン、モリブドリン酸アンモニウム、及びモリブドリン酸カリウムからなる群より選択される少なくとも一種の化合物を、乾燥種子重に対して20%~200%程度、より好ましくは50%~100%程度の粘土に混ぜて、粘土ごと種子に被覆し、播種する。このようにして得られた種子は、散播又は点播等の現行普及播種機に対応可能であり、効率的な播種作業が可能である。
 4)上記粘土の全部又は一部に代えて酸素発生剤又は鉄を用いる点以外は上記3)と同様にして、酸素発生剤、鉄または粘土を含む混合物と上記化合物とで被覆された被覆種子を得る。ここで、粘土を含む混合物とは、酸素発生剤又は鉄の少なくとも一方と粘土とを含む混合物である。
 5)種子を、可溶性モリブデン(モリブデン酸アンモニウム、またはリンモリブデン酸ナトリウム、図13も参照)に、1分程度浸漬又はまぶして、上記化合物で処理された種子を得る。
 さらに、本発明に係る植物生育向上剤は、実施例3において腐敗を抑制したことからも分かるように、様々な細菌の増殖及び/又はその活動を抑制できる。そこで、植物生育向上剤を種子などに付加することによって、植物に病害をもたらす病害細菌をも抑制できるため、植物生育向上剤の種子への付加が病害防除法としても活用できると期待される。制菌作用の観点では、これら植物生育向上剤の中でモリブデン含有物が特に好ましいが、タングステン含有物等も制菌作用を示す。
 尚、発明を実施するための形態の項においてなした具体的な実施態様及び以下の実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、当業者は、本発明の精神及び添付の請求の範囲内で変更して実施することができる。
 また、本明細書中に記載された学術文献及び特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。
 〔実施例1:生育向上成分が植物の生育に及ぼす影響〕
 (1-1:硫化物イオンの基質である硫酸イオンが苗立ちに及ぼす影響)
 水田土壌を殺菌せずに20℃恒温、30℃恒温、屋外に置いた場合(期間中の平均気温は平均25.4℃)、又は20℃恒温であるが土壌を殺菌した場合において、硫化物イオンの基質である硫酸イオンの土壌溶液中の濃度が水稲の苗立ち割合に及ぼす影響について調査し、結果を図1に示した。
 まず、水田湿潤土壌(福岡県筑後市の水田で採取し、湿潤土のまま直前まで冷蔵保管)に対して、異なる濃度の硫酸アンモニウム液を土液比1:1.5となるように添加し、調整土壌上澄み液の硫酸イオン濃度を変化させた。乾土100kg/mと換算したとき、硫酸アンモニウムの添加量は、窒素としてそれぞれ0、2、4、7、10、15、20g/mに相当する。なお、硫酸アンモニウムと同時に、酸化カリウムとして5g/m換算量のカリウムを塩化カリウムとして添加した。一部は、土壌殺菌のため、土壌に対して溶液添加前に121℃で1時間のオートクレーブ処理を行った。
 調整後の土壌を、乾土120g相当量ずつ容器(直径約7cm円筒形)に入れて、1時間ほど振盪し、4℃で2日間静置した。この条件で、土層が約4cm、土壌表面上の水層が1cmほどとなった。水稲種子(品種:ヒノヒカリ)は、消毒のために70%エタノールと次亜塩素酸ナトリウム溶液(和光純薬工業より購入)の5倍希釈液で10分間ずつ浸漬し、10℃の水に5日間、30℃の水に2日間浸し、わずかに芽を出させた。以下の試験にはこの催芽籾を用いた。
 調整後の土壌に、深さ15mm、約2cmの間隔で1つの容器に9個の水稲種子を播種し、軽く揺らして播種穴を塞いだ。土壌を殺菌しないものは20℃恒温と30℃恒温、土壌を殺菌したものは20℃恒温の、1日のうち12時間を蛍光灯が点灯する恒温器に静置した。その後、土壌表面上の水が蒸発で減ったら、その分を蒸留水で補って湛水を保った。各硫酸イオン濃度の土壌における21日後の水稲の苗立ち率を図1に示す。
 図1に示すように、土壌を殺菌しなかった場合、いずれの条件においても、硫酸イオン濃度1mMの存在下で、苗立ち割合が大幅に低下した。20℃恒温では、硫酸イオン濃度が2mMを超えるとほぼ苗立ちしなくなり、30℃恒温及び屋外では、硫酸イオン濃度が3mMを超えると苗立ち割合が10%以下に低下した。このように、土壌を殺菌しない場合、硫化物イオンの基質である硫酸イオンの存在により、水稲の生育が抑制され、苗立ち割合が低下することが示された。一方、土壌を殺菌した場合、硫化物イオンの基質である硫酸イオンの濃度にかかわらず苗立ちは低下しなかった。このことから、硫酸イオンによる苗立ちの低下は微生物の存在が必要であることが示唆された。
 土壌を殺菌しない条件で、上記と同様に硫酸アンモニウムを0、0.75、1.5、3mol/mを施用して、30℃恒温で静置した場合の、播種後1週間目の状態を表す図を図2に示す。調整土壌の振盪後上澄液の硫酸イオン濃度は図2に示す各濃度となった。ただし、土壌の還元状態が分かるように還元状態で脱色するメチレンブルーを乾土の0.1%重添加している。土壌中の薄い円は種子近傍が還元化されていることを示す。図2で、硫酸イオンが0.91mM以上では種子近傍が黒くなっている部分があるが、これは黒色の硫化鉄であり、硫化物イオンが発生したことを示す。このことから、硫酸イオンによる苗立ち割合の低下は、間接的に硫化物イオンによる苗立ち低下を示している。なお、メチレンブルーは、pH6程度の条件では、酸化還元電位がおよそ0.05V以下で脱色することが知られている。また、上記硫化鉄の生成は、酸化還元電位が、硫化物が生成する-0.2V程度まで低下したことを示唆している。従って、この実験環境では、pH7で標準化される酸化還元電位が、少なくとも一時的に0mV以下になっていると判断される。
 (1-2;生育向上成分が苗立ちに及ぼす影響)
 水田湿潤土壌(福岡県筑後市の水田で採取し、湿潤土のまま直前まで冷蔵保管)に対して、乾土100kg/mと換算したときに、硫酸アンモニウムを窒素として10g/m相当量、及び酸化カリウムとして5g/m相当量のカリウムを塩化カリウムによって添加した。また、モリブデン酸カリウム(和光純薬工業より購入)の添加量が異なる8条件を作成するために、それぞれ0、0.038、0.075、0.15、0.3、0.75、1.5、3mol/m相当量となるように、かつ土液比が1:1.5となるように溶液に溶かして土壌に添加した。物質添加後の土壌を、乾土120g相当量ずつ容器(直径約7cm円筒形)に入れて、1時間ほど振盪し、4℃で2日間静置した。この条件で、土層が約4cm、土壌表面上の水層が1cmほどとなった。
 水稲種子(品種:ヒノヒカリ)は、消毒のために70体積%エタノールと次亜塩素酸ナトリウム溶液(和光純薬工業より購入)の5倍希釈液で10分間ずつ浸漬し、10℃の水に5日間、次いで30℃の水に2日間浸し、わずかに芽を出した催芽籾を用いた。
 モリブデン酸カリウムの濃度を変えて調整した上記の水田土壌に、深さ15mm、約2cmの間隔で1つの容器に9個の水稲種子を播種し、軽く揺らして播種穴を塞いだ。次いで、水稲種子が播種された当該容器を、温度20℃又は30℃に保たれ、1日のうち12時間を蛍光灯が点灯する恒温器に静置した。その後、土壌表面上の水が蒸発で減ったら、その分を蒸留水で補って湛水を保った。各濃度のモリブデン酸カリウム水溶液を添加した土壌における21日後の水稲の苗立ち率を図3に示す。図3において、苗立ち割合は、一容器の9個の種子のうち第3葉を抽出した個体数の割合により算出し、同条件の6容器の平均と標準誤差で示した。
 図3に示すように、20℃又は30℃で湛水を保った一般の生育環境よりも土壌還元がおきやすい条件において、モリブデン酸カリウムを添加しない場合は全く苗立ちしないが、土壌調整時の上澄み液のモリブデン濃度が0.006mM~2.4mM(陰圧で採取した土壌溶液では0.005mM~1.5mMに対応する)の範囲内において、苗立ち割合の向上が確認された。
 (1-3:生育向上成分の硫化物イオン抑制効果)
 モリブデン含有物の硫化物イオン抑制効果を、土壌中の硫化鉄の発生程度と土壌溶液中のモリブデン濃度との関係により調査し、結果を図4に示した。図4に示す結果は、実施例1-2と同様の方法で得られたサンプルのものであるが、土壌の還元状態が分かるように、還元状態で脱色するメチレンブルーを乾土の0.1%重添加しており、30℃で播種後2週間目の状態を表している。調整土壌の振盪後上澄液のモリブデン濃度は図4に示す各濃度となった。
 図4に示すように、いずれも土壌還元を示す脱色円が種子近傍に生じている。モリブデン酸カリウム水溶液を添加しなかった場合(モリブデン濃度0mM)、硫化鉄の存在を示す、より黒い円が土壌中に見られ、硫化物イオンの発生と苗立ちの低下が確認された。なお、モリブデン濃度0mMで生存した水稲は、種子が表面に出てしまったものであり、硫化物イオンの影響を受けていないことが予想される。
 調整土壌の振盪後上澄液のモリブデン濃度0.06mMまでは、土壌中に黒い円が見られるが、モリブデン濃度が高くなるにしたがって、黒色が薄くなっており、0.2mM以上では硫化物イオンが効果的に抑制されていることが示された。また、図4に示すように、調整土壌の振盪後上澄液のモリブデン濃度が高くなり、硫化物イオンが抑制されるにしたがって、苗立ちが向上した。
 これらの結果から、土壌溶液中のモリブデン濃度が、0.01mM~10mM、好ましくは、0.05mM~3mMの範囲で、優れた苗立ち向上効果が得られると言える。
 〔実施例2:生育向上成分の溶解性〕
 (2-1:生育向上成分が硫化物イオン生成抑制及び苗立ち割合に及ぼす効果)
 種々の生育向上成分が植物の生育に及ぼす影響について比較した。モリブデン及びタングステンの含有物(いずれも粉末)の特性を、和光純薬工業が提供する情報(https://www.siyaku.com/)及び、金属タングステン以外の当該含有物(金属モリブデン、リンモリブデン酸カリウムは日本新金属(株)製、その他は和光純薬工業より購入)を実際に入手して、水への溶けやすさを調査し、色とともに表1にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 なお、表1では図での説明に用いるため、個々の含有物を示すための記号も明記した。表1に示すように、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、モリブドリン酸、モリブドリン酸ナトリウム、及びモリブドケイ酸は、水に対して易溶性であった。一方、金属モリブデン、酸化モリブデン、モリブデン酸、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、モリブドリン酸アンモニウム、及びモリブドリン酸カリウムは、水に対して微溶性であった。
 タングステンの含有物については、金属タングステン以外の微溶性の含有物だけ(いずれも和光純薬工業より購入)を入手し、同様に表1にまとめた。
 易溶性のモリブデン含有物(表1に、水への溶けやすさ「易」で示す)について、濃度を変えた水溶液を調製し、誘導結合プラズマ発光分光装置(ICP-AES、Varian VISTA AX)でモリブデン濃度を測定し、全て溶けた場合のモリブデン濃度の計算値との関係を、図5に示した。図5に示すように、これらの易溶性のモリブデン含有物の上澄みの濃度は計算値とほぼ一致し、この濃度域においてはほぼ全量が溶けることが示された。
 同様に、微溶性のモリブデン含有物(表1に、水への溶けやすさ「微」で示す)について、濃度を変えた水溶液を調製し、モリブデン濃度の分析値と、全て溶けた場合のモリブデン濃度の計算値との関係を、図6に示した。図6に示すように、これらの微溶性のモリブデン含有物の上澄みの濃度は計算値に比べて著しく低く、低濃度を維持できることが期待された。特に、ヘテロ酸の塩であるモリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)は、0.2mM程度以上溶けず、特に低い濃度を保つことが可能であった。
 (2-2:易溶性含有物が苗立ち割合に及ぼす効果)
 次に、水に溶けやすかった易溶性の各モリブデン含有物について濃度を変えた水溶液を作成し、実施例1-1と同様に催芽した水稲種子(品種:ヒノヒカリ)を10分間浸漬し、実施例1-3と同様に調製した土壌(ただし、モリブデン含有物は添加していない)に播種した場合において、硫化物イオン生成抑制日数(硫化鉄である黒色斑点が出現しない期間)及び苗立ち割合を調査し、結果を図7及び図8に示した。
 図7に示すように、調査したほとんどのモリブデン含有物において、モリブデン含有物の溶液に水稲種子を浸漬しない場合と比較して硫化物イオン生成抑制効果が得られるのは、浸漬液のモリブデン濃度がおよそ0.1M以上の場合であり、1M~2Mとすれば14日間にわたり硫化物イオンの生成が抑制できた。
 一方、図8に示すように、水稲の苗立ち割合は、モリブデン酸アンモニウム(MoNH)又はモリブドリン酸ナトリウム(MoPNa)以外では、顕著な苗立ち向上は見られなかった。また、モリブデン酸アンモニウム(MoNH)又はモリブドリン酸ナトリウム(MoPNa)の場合でも、浸漬液のモリブデン濃度が1M程度の場合のみ苗立ち割合が向上し、2Mの場合には苗立ち割合は低下した。
 このように、易溶性のモリブデン含有物の溶液へ水稲種子を浸漬する場合、多くの含有物でモリブデン濃度が0.1M以上であれば硫化物イオン抑制効果が期待できるが、この試験環境では、苗立ちが向上しないものも見られた。苗立ちが向上しないものは、種子に障害が起きている可能性も示唆される。そのため、実際の施用では、環境における硫化物イオンの発生し易さ、植物の種類、植物の生育段階、用いるモリブデン含有物の種類、その濃度、及び浸漬処理時間等を適宜考慮して、硫化物イオンの発生抑制と、植物への障害抑制とが両立するように行えばよい。例えば、モリブデン濃度が比較的高い場合でも、浸漬処理時間をより短くすれば、植物へ障害を実質的に与えることなく、その生育を向上させうる。
 次に、モリブデン濃度を3Mとした易溶性の各モリブデン含有物の溶液を調製し、当該溶液に水稲種子を1分間浸漬して、苗立ち割合を調査した。苗立ち割合の調査は、モリブデン濃度及び浸漬時間を除けば、図8に示す結果を得る調査と同様の条件に従って行った。また、モリブデン溶液に浸漬する事前に、水稲種子は、実施例1-1と同様に催芽した。得られた結果を図13に示す。
 図13に示すように、図8に示す結果を得る調査と比較してモリブデン濃度がより高い場合でも、浸漬時間を1分間と短縮すれば、モリブドリン酸(MoPH)及びモリブドケイ酸(MoSiH)でも苗立ち割合が向上した。特に、モリブデン酸アンモニウム(MoNH)及びモリブドリン酸ナトリウム(MoPNa)では苗立ち割合が50%~60%まで向上した。
 すなわち、この中では、モリブデン酸アンモニウム(MoNH)、又はモリブドリン酸ナトリウム(MoPNa)の3M程度の溶液に種子を1分間程度浸漬することがとりわけ望ましい方法と考えられた。
 一方、前述の図8で示す結果の中では、モリブデン酸アンモニウム(MoNH)やモリブドリン酸ナトリウム(MoPNa)の1M程度の溶液に、種子を10分間程度浸漬することがとりわけ望ましい方法と考えられた。
 以上より、種子の浸漬処理に用いる場合、易溶性のモリブデン含有物の中では、1)とりわけモリブデン酸アンモニウム(MoNH)、又はモリブドリン酸ナトリウム(MoPNa)が好ましいこと、2)モリブデンの濃度換算で1M程度~3M程度の濃度範囲内がとりわけ好ましいこと、及び、3)浸漬処理時間はモリブデンの濃度にも依存するが、1分間程度~10分間程度の範囲内がとりわけ好ましいこと、が示唆された。
 (2-3:微溶性含有物が硫化物イオン生成抑制及び苗立ち割合に及ぼす効果)
 わずかに出芽させた種子の水分を軽く拭き取り、即座に、表1に示す微溶性含有物について様々な量を付加した(まぶした)。水分が乾ききらないうちに、実施例2-2と同様に調製した土壌に播種し、硫化物イオン生成抑制日数及び苗立ち割合を調査した。結果を図9及び図10に示す。
 図9に示すように、調査したほとんどのモリブデン含有物及びタングステン含有物において、これらの含有物を付加しない場合と比較して硫化物イオン生成抑制効果が得られた。特に、酸化モリブデン(MoO)、モリブデン酸(MoH)、モリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)、酸化タングステン(WO)、及びタングストリン酸アンモニウム(WPNH)は、モリブデン又はタングステンとして0.1mmol/g(乾燥種子当たり)程度の付加量で硫化物イオンの生成を14日間抑制できた。一方、図10に示すように、水稲の苗立ち割合は、調査したほとんどのモリブデン含有物及びタングステン含有物において、モリブデン又はタングステンとして0.05mmol/g(乾燥種子当たり)以上の付加量で苗立ち割合が向上した。
 〔実施例3:モリブデン含有物の腐敗抑制効果〕
 土壌が介在しない水耕栽培において、モリブデン含有物による腐敗抑制効果を調査した。モリブデン酸アンモニウム(MoNH)、モリブデン酸ナトリウム(MoNa)、モリブデン酸カリウム(MoK)、モリブドリン酸(MoPH)及びモリブドリン酸ナトリウム(MoPNa)のそれぞれの易溶性モリブデン含有物について、種々のモリブデン濃度における水稲種子の生育可能性及び腐敗抑制効果を調査した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2中の左欄の「浸漬」とは、30℃に保った各種モリブデン含有物溶液に、水稲種子を2週間浸漬したままの状態で放置した結果を示す。同表中の右欄の「10分浸漬」とは、10分間のみ各種モリブデン含有物溶液に水稲種子を浸漬した後に引き上げ、次いで、30℃に保った水に浸漬した状態で2週間放置した結果を示す。いずれも土壌を用いず、種子を溶液もしくは水に浸けただけの結果である。鞘葉の伸長がみられた濃度について生育可能と判断し、水が濁らず腐敗臭がしない濃度について腐敗抑制と判断した。なお、示した濃度は該当する濃度で生育可能もしくは腐敗抑制と判断されたことを示しており、必ずしも、それ以上の濃度で生育不可能、またそれ以下の濃度で腐敗抑制がないことを意味するわけではない。また、大小記号が付いた濃度は調べた上限もしくは下限であり、その濃度よりも高いもしくはより低い濃度で調査することによって、範囲が広がる可能性があることを示す。
 モリブデン含有物の溶液に2週間浸漬した場合、生育可能な濃度と腐敗抑制が起きる濃度の差異は小さく、腐敗を抑制できる濃度で植物を生育させることは難しいと考えられた。一方、10分のみ浸漬した場合は、生育可能な濃度と腐敗抑制が起きる濃度の差異は大きく、腐敗を抑制できかつ水稲種子を生育させることが可能であった。
 同様に、実施例2-3と同様に作成した種子を30℃の水に浸けて2週間放置し、微溶性モリブデン含有物及び微溶性タングステン含有物による腐敗抑制効果及び生育可能性を調査した。生育可能と腐敗抑制との判断は上記と同じである。表3には、酸化モリブデン(MoO)、モリブデン酸(MoH)、モリブデン酸カルシウム(MoCa)、モリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)、酸化タングステン(WO)、タングステン酸(WH)、パラタングステン酸アンモニウム(WNH)、及びタングストリン酸アンモニウム(WPNH)の調査結果を示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示すように、微溶性モリブデン含有物では、ごく低濃度で腐敗抑制効果を示し、水稲種子の生育も可能であった。
 〔実施例4:イネの苗立ちに及ぼす生育向上成分の影響〕
 (4-1)
 上記の実施例を踏まえて、生育向上成分として適すると考えられた、微溶性でヘテロ酸の塩であり、低濃度で腐敗抑制効果を持つ、モリブドリン酸アンモニウムによる苗立ち向上効果を把握するため、この化合物を付加した種子の苗立ちを詳細に調べた。まず、実施例1-2と同様に土壌(ただし、モリブデン化合物は添加していない)と催芽した水稲種子とを調製した。催芽した水稲種子は、ポリビニルアルコール10重量%弱程度の市販の洗濯糊(ロケット石鹸製、マイ洗濯糊)を10倍に希釈した希釈液に1分間浸漬した後、1000rpmで遠心し、余分な溶液を除いて、ただちに異なる量のモリブドリン酸アンモニウムをまぶし、モリブドリン酸アンモニウムの付加量が異なる種子を調製した。しばらく放置した後、実施例1-2と同様に播種し、30℃の恒温器内で静置した。なお、一条件につき6容器を当てて、図11に結果を平均と標準誤差で示した。
 図11に示すように、モリブドリン酸アンモニウムを付加しない場合(付加量0mmol/g)に比べて、乾燥種子1g当たり0.02mmol以上を付加すると苗立ち割合の向上がみられ、0.5mmol/g以上では80%に近い苗立ち割合が得られた。
 (4-2)
 上記の各実施例を踏まえて、生育向上成分として適すると考えられた微溶性のモリブデン含有物及び微溶性のタングステン含有物による苗立ち向上効果を把握するため、これらの含有物を付加した種子の苗立ちを詳細に調べた。
 調査の手法は、モリブドリン酸アンモニウムに代えて、金属モリブデン(Mo)、酸化モリブデン(MoO)、モリブデン酸(MoH)、モリブデン酸マグネシウム(MoMg)、モリブデン酸カルシウム(MoCa)、モリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)およびモリブドリン酸カリウム(MoPK)、又はタングステン酸(WH)、タングストリン酸アンモニウム(WPNH)を種子にまぶした点以外は、実施例4-1と同様である。なお、実施例4-1と同様の条件で、モリブドリン酸アンモニウムを種子にまぶしたものでも再調査を行った。
 調製した種子は、しばらく放置した後、実施例4-1と同様に播種し、30℃で静置した。なお、一条件につき6容器を当てて、図14~図15bに、結果を平均と標準誤差で示した。なお、図14~図15bにおいて、横軸は、乾燥種子1グラム当たりに付着したモリブデン又はタングステンのモル数(mmol)を指す。図14~図15bにおける各ドットに対応するモリブデン又はタングステンのモル数は左から順に、0、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2mmolである。
 図14~図15bに示すように、モリブデン含有物またはタングステン含有物を付加しない場合(付加量0mmol/g)に比べて、いずれのモリブデン含有物またはタングステン含有物でも乾燥種子1g当たり0.02mmol以上を付加すると苗立ち割合の向上がみられた。
 (4-3)
 実施例4-2で用いたモリブデン含有物のうち、酸化モリブデン(MoO)及びモリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)については、上記実施例4-2において、1)播種後の静置温度条件を30℃から20℃に変更したもの、2)催芽籾の代わりに乾燥種子を用い、播種後の静置温度条件を20℃又は30℃に変更したものを準備し、さらに詳細な調査を行った。そして、実施例4-2と同様に、一条件につき6容器をあてて、苗立ち割合と標準誤差を調べた。結果を、図16(催芽種子、静置温度条件20℃)、図17(乾燥種子、静置温度条件30℃)、及び図18(乾燥種子、静置温度条件20℃)に示す。なお、図16~図18において、横軸は、乾燥種子1グラム当たりに付着したモリブデンのモル数(mmol)を指す。図16~図18における各ドットに対応するモリブデンのモル数は左から順に、0、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2mmolである。
 図16~図18が示すように、催芽処理の有無、及び静置温度条件に拘わらず、モリブデン付加による効果が得られた。特に、通常の苗立ち温度環境に比較的近い20℃という条件でも、苗立ち向上の効果が顕著に現れている。
 (4-4)
 また、実施例1-2と同様に催芽した種子(催芽籾)と、乾燥種子当たり同重量の粘土(ネオライト興産株式会社、大平DLクレー)に、酸化モリブデン(MoO)又はモリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)を混ぜて、これをポリビニルアルコール10重量%程度の市販の洗濯糊(ロケット石鹸製、マイ洗濯糊)を半分に薄めた溶液を用いて表面に被覆させた種子について、上記実施例4-1と同様の条件で播種し、栽培した。次いで、実施例4-1と同様に、一条件につき6容器をあてて、苗立ち割合と標準誤差を調べた。結果を図19aに示す。なお、図19aにおいて、横軸は、乾燥種子1グラム当たりに付着したモリブデンのモル数(mmol)を指す。図19aにおける各ドットに対応するモリブデンのモル数は左から順に、0、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2mmolである。
 図19aに示すように、粘土にモリブデン含有物を混ぜて種子に被覆した場合、添加したモリブデンが0.02mmol/gと少なくても苗立ち向上効果が得られた(図14と比較参照のこと)。これは、粘土によって物理的にモリブデンの溶解および拡散が抑制され、より少量のモリブデンでも長時間、種子近傍のモリブデン濃度が高く保たれるためと考えられる。
 (4-4a)
 また、乾燥種子の半分の重量の還元鉄(和光純薬工業(株)、一級)に、酸化モリブデン(MoO)、モリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)又はモリブドリン酸カリウム(MoPK)を混ぜて、霧吹きで水をかけながら、催芽していない乾燥種子の表面に被覆させ、鉄さびが生じるように十分に湿らせた状態を経過して、さらに一晩経過させた。この被覆種子について、実施例4-1と同様に30℃で土壌15mmの深さに播種し、一条件につき6容器をあてて、苗立ち割合と標準誤差を調べた。結果を図19bに示す。なお、図19bにおいて、横軸は、乾燥種子1グラム当たりに付着したモリブデンのモル数(mmol)を指す。図19bにおける各ドットに対応するモリブデンのモル数は左から順に、0、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2mmolであり、酸化モリブデン(MoO)はさらに、5、10mmolでも実験を行った。
 図19bに示すように、還元鉄にモリブデン含有物を混ぜて種子に被覆した場合、モリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)およびモリブドリン酸カリウム(MoPK)では、添加したモリブデンが0.1mmol/g以上で苗立ち向上効果が得られた。一方、酸化モリブデン(MoO)では0.5mmol/g以上で苗立ち向上効果が得られた。還元鉄にモリブデン化合物を混ぜた場合、モリブデン化合物のみの場合に比べて、モリブデンが過剰な場合の生育抑制が起きにくかった。
 (4-4b)
 また、過酸化カルシウム(和光純薬工業(株)、25重量%含有製品)のみと、当該過酸化カルシウムの添加量を変えて、乾燥種子当たり0.1mmol/gの酸化モリブデン(MoO)に混合した粉末とをそれぞれ、霧吹きで水をかけながら催芽していない乾燥種子の表面に被覆させた。この被覆種子について、実施例4-1と同様に30℃で土壌15mmの深さに播種し、一条件につき6容器をあてて、苗立ち割合と標準誤差とを調べた。結果を図19cに示す。なお、図19cにおいて、横軸は、乾燥種子の重量に対して、付着させた25重量%過酸化カルシウムの実物重量比を指す。図19cにおける各ドットに対応する25重量%過酸化カルシウムの実物重量比は左から順に、0、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1倍であった。
 図19cに示すように、酸化モリブデンが無い場合、25重量%過酸化カルシウムの重量が乾燥種子重量の0.1倍以下では苗立ち割合が20%以下と低下した。しかし、酸化モリブデンを混合した場合、25重量%過酸化カルシウムの重量が乾燥種子重量の0.1倍以下でも40%以上の苗立ち割合を維持できた。また、25重量%過酸化カルシウムの重量を乾燥種子重量の0.2~0.5倍とした場合も、酸化モリブデンを混合した方が、混合しない場合より苗立ち割合が高かった。
 (4-5)
 乾燥した水稲種子(品種:ヒノヒカリ)を準備した。次いで、乾燥種子当たり半分の重量の粘土(ネオライト興産株式会社、大平DLクレー)に、乾燥種子当たりモリブデンとして0.1mmol/gの酸化モリブデン(MoO)又はモリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)を混ぜて、これをポリビニルアルコール10重量%程度の市販の洗濯糊(ロケット石鹸製、マイ洗濯糊)を半分に薄めた溶液を用いて乾燥種子の表面に被覆させた。別に、モリブデンを添加しない粘土のみで被覆した乾燥種子(無資材)も準備した。さらに、乾燥種子当たり同重量の酸素発生剤(カルパー粉粒剤16、保土谷UPL株式会社)を被覆した乾燥種子(Cal)も準備した。なお、カルパー粉粒剤16は過酸化カルシウムを主成分とする酸素発生剤である。
 これらの乾燥種子を、福岡県筑後市の水田に代かき同時打ち込み式点播機を用いて代かき土壌中に播種した。上記のように種子を調製し、かつ点播機を使用して播種することにより、水田の単位面積当りの播種量をほぼ揃えることができる。なお、水田には代かき前に、窒素として4g/mの硫酸アンモニウムと酸化カリウムとして8g/mの相当のカリウムを含む硫酸カリウムを施用した。播種後、落水せずに、湛水し続けた。播種後、約1ヶ月目の水田の様子を、図22に示す。
 図22に示すように、「無資材」及び「酸素発生剤使用(Cal)」のものと比較して、酸化モリブデン又はモリブドリン酸アンモニウムを用いたものは明らかに苗立ちが向上していた。特にモリブドリン酸アンモニウムを用いたものはもっとも顕著な苗立ち向上効果を示した。
 〔実施例5:オオムギ及びダイズの苗立ちに及ぼす生育向上成分の影響〕
 実施例4-1と同様に、水田湿潤土壌に対して、乾土100kg/mと換算したときに、窒素として10g/m相当量の硫酸アンモニウム、及び酸化カリウムとして5g/mのカリウムに相当する塩化カリウムを溶液として添加し、乾土100g相当量ずつ容器(直径約7cm円筒形)に入れて、1時間ほど振盪し、4℃で2日間静置した。ただし、土液比は0.7とした。この条件で、土壌表面と水面はほぼ同じ高さになった。次に、事前に浸潤等の処理をしていないオオムギ種子(品種:ニシノチカラ)及びダイズ種子(品種:フクユタカ)を1分間水に浸けて、余分な水分を除いた後、即時に、乾物重量1gに対して0.2mmolのモリブドリン酸アンモニウム(和光純薬工業より購入)を付着させ、土壌中に半分ほど沈めた。その後、20℃恒温及び30℃恒温において、土壌表面がわずかに水を被る程度に水を足して水位を保ち、一条件につき6容器をあてて、2週間後に苗立ち割合(生存個体の割合)を測定した。結果を図12に示す。
 図12に示すように、オオムギ種子及びダイズ種子においても、モリブドリン酸アンモニウムの付加による苗立ち割合の向上が見られた。
 〔実施例6:オオムギ及びコムギの苗立ちに及ぼす生育向上成分の影響〕
 (6-1)
 実施例4-1と同様の水田湿潤土壌に対して、乾土100kg/mと換算したときに、窒素として10g/m相当量の硫酸アンモニウム、及び酸化カリウムとして5g/mのカリウムに相当する塩化カリウムを、土液比が0.7となるよう溶液として添加し、乾土100g相当量ずつ容器(直径約7cm円筒形)に入れた。土壌表面を平らにするため、上から平面板で軽く抑えたあとで、4℃で1日間静置した。次に、事前に浸潤等の処理をしていないオオムギ種子(品種:ニシノチカラ)及びコムギ種子(品種:チクゴイズミ)を、ポリビニルアルコール10重量%弱程度の市販の洗濯糊(ロケット石鹸製、マイ洗濯糊)を10倍に希釈した希釈液に1分間浸け、次いで1000rpmで遠心し、余分な溶液を除いた後、即時に、乾物重量1gに対して0.01mmol~0.5mmolの酸化モリブデン(MoO、和光純薬工業より購入)又はリンモリブデン酸アンモニウム(MoPNH、和光純薬工業より購入)を付着させた。この種子を、土壌中に半分ほど沈めた。その後、20℃恒温で、土壌表面がわずかに水を被る程度に水を足して水位を保ち、一条件につき6容器をあてて、2週間後に苗立ち割合(生存個体の割合)を測定した。大麦の結果を図20a、小麦の結果を図20bに示す。なお、図20a、図20bにおいて、横軸は、乾燥種子1グラム当たりに付着したモリブデンのモル数(mmol)を指す。図中の各ドットに対応するモリブデンのモル数は左から順に、0、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5mmolである。なお、図中の白抜きの記号は、水を湛水せずに、畑条件のままで栽培した場合の苗立ち割合を示す。
 図20a、図20bに示すように、オオムギ種子及びコムギ種子においても、酸化モリブデン又はリンモリブデン酸アンモニウムの付加による苗立ち割合の向上が見られた。
 (6-2)
 実施例6-1と同様に、土壌を調整した。酸化モリブデン(MoO)、モリブデン酸(MoH)、モリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)、又はモリブドリン酸カリウム(MoPK)を、乾燥種子1g当たりモリブデンとして0.5mmolの割合で、実施例6-1と同様に大麦種子と小麦種子にまぶした。また、対象として何もまぶさない無処理の種子(無)も調整した。なお、大麦では、酸化タングステン(WO)を、大麦と小麦では、タングストリン酸アンモニウム(WPNH)を乾燥種子1g当たりタングステンとして0.5mmolをまぶした種子も作った。これらを実施例6-1と同様に土壌に播種した後、種子上端が土壌表面と同じ高さになるように埋めた。その後、水を添加し、表面水が15mmとなるように水位を保ち、3日後に表面の水をピペットで吸い出して捨てた。なお、播種後は、水位の違いを除いて、実施例6-1と同様に20℃で管理し、一条件につき6容器を当てて、播種2週間後に苗立ち割合(生存個体の割合)を測定した。大麦の結果を図20c、小麦の結果を図20dに示す。
 図20c、図20dに示すように、モリブデン化合物またはタングステン化合物をまぶしたオオムギ種子及びコムギ種子において、多くの場合、無処理に対する苗立ち割合の向上が見られた。
 〔実施例6a:ダイズの苗立ちに及ぼす生育向上成分の影響〕
 (6a-1)
 実施例6-1と同様に土壌を調製した。次に、事前に浸潤等の処理をしていないダイズ種子(品種:フクユタカ)を、ポリビニルアルコール10重量%弱程度の市販の洗濯糊(ロケット石鹸製、マイ洗濯糊)を10倍に希釈した希釈液に1分間浸けた。次いで市販の洗濯機で30秒脱水し、余分な溶液を除いた後、即時に、乾物重量1gに対して0.01mmol~0.5mmolの酸化モリブデン(MoO、和光純薬工業より購入)又はリンモリブデン酸アンモニウム(MoPNH、和光純薬工業より購入)を付着させた。この種子を、種子の上端が土壌表面と同じ高さとなるように埋めた。気温25℃、人工灯(光量は0.4mmol/m/s、1日12時間点灯)の室内で、播種後直ぐに表面水が15mmとなるように水を添加し、2日後に表面の水をピペットで吸い出して捨てた。一条件につき6容器を当てて、播種2週間後に苗立ち割合(生存個体の割合)を測定した。結果を図20eに示す。なお、図20eにおいて、横軸は、乾燥種子1グラム当たりに付着したモリブデンのモル数(mmol)を指す。図の各ドットに対応するモリブデンのモル数は左から順に、0(無処理)、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5mmolである。なお、図の白抜きの記号は、水を湛水せずに、畑条件のままで栽培した場合の苗立ち割合を示す。
 図20eに示すように、ダイズ種子においても、酸化モリブデンとリンモリブデン酸アンモニウムの付加によって、無処理に対する苗立ち割合の向上が見られた。
 (6a-2)
 実施例6-1と同様に、土壌を調整した。酸化モリブデン(MoO)、モリブデン酸(MoH)、モリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)、モリブドリン酸カリウム(MoPK)、タングステン酸(WH)、またはタングストリン酸アンモニウム(WPNH)を、乾燥種子1g当たりモリブデンまたはタングステンとして0.5mmolの割合で、実施例6a-1と同様にダイズ種子にまぶした。また、対象として何もまぶさない無処理の種子(無)も準備した。これらを実施例6a-1と同様に土壌に播種した後、表面水が15mmとなるように水位を保ち、20℃で管理した。2日後に土壌表面の水をピペットで吸い出して捨てた。さらに、20℃で管理し、一条件につき6容器を当てて、2週間後に苗立ち割合(生存個体の割合)を測定した。結果を図20fに示す。
 図20fに示すように、モリブデン化合物またはタングステン化合物をまぶしたダイズ種子において、多くの場合、無処理に対する苗立ち割合の向上が見られた。
 〔実施例6b:ソバの苗立ちに及ぼす生育向上成分の影響〕
 実施例6-1と同様に、土壌を調整した。次に、事前に浸潤等の処理をしていないソバ種子(品種:さちいずみ)を、ポリビニルアルコール10重量%弱程度の市販の洗濯糊(ロケット石鹸製、マイ洗濯糊)を10倍に希釈した希釈液に1分間浸け、次いで1000rpmで遠心し、余分な溶液を除いた。その直後に、酸化モリブデン(MoO)、モリブデン酸(MoH)、モリブドリン酸アンモニウム(MoPNH)、またはタングステン酸(WH)を、乾燥種子1g当たりモリブデンまたはタングステンとして0.5mmolの割合で、ソバ種子にまぶした。また、対象として何もまぶさない無処理の種子(無)も準備した。この種子を、種子の上端が土壌表面と同じ高さとなるように埋めた。気温25℃、人工灯(光量は0.4mmol/m/s、1日12時間点灯)の室内で、播種2日後に表面水が15mmとなるように水を添加し、その1日後に表面の水をピペットで吸い出して捨てた。一条件につき6容器をあてて、播種2週間後に苗立ち割合(生存個体の割合)を測定した。
 図20gに示すように、モリブデン化合物またはタングステン化合物をまぶしたソバ種子において、多くの場合、無処理に対する苗立ち割合の向上が見られた。
 〔実施例7:オオムギの湿害回避に及ぼす生育向上成分の影響〕
 福岡県筑後市の排水が不良な水田に、牛糞堆肥1.2t/10aと窒素で6kg/10a相当量の硫酸アンモニウムを施用した。2009年11月、オオムギ(品種:ニシノチカラ)の種子を9kg/10a播種した。2010年2月に50cm×70cmを波板で区切った区を8つ設けて、同2月19日または同3月17日に、モリブデンとして0,0.03,0.1,0.3mol/m相当量のモリブドリン酸アンモニウムを施用した。同5月11日に、波板で区切った中のオオムギの地上部を刈り取り、乾燥重を求めた。結果を図21に示す。
 試験をした水田は水が溜まりやすく、オオムギの生育は著しく悪かった。図21が示すように、収穫時の地上部乾物重は、モリブデンを施用しない場合、0.1kg/m程度であったが、モリブデンを多く施用するほど地上部乾物重が高まる傾向がみられた。特に、2月における0.3mol/m程度でのモリブデン施用では、収穫時の地上部乾物重として0.25kg/m程度が得られた。以上から、オオムギなど湿害に弱い作物の栽培では、畑にモリブデンを施用することによって、作物の湿害が軽減されることが示唆された。
 本発明は、作物を栽培する農業分野、特に稲作での広範な利用が可能である。

Claims (18)

  1.  硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンの、植物の周囲における濃度を向上させる生育向上成分を含むことを特徴とする植物の生育を向上させる植物生育向上剤。
  2.  上記生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン含有物、タングステン含有物、クロム含有物、セレン含有物、及びテルル含有物からなる群より選択されることを特徴とする請求項1に記載の植物生育向上剤。
  3.  上記生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン化合物、タングステン化合物、クロム化合物、セレン化合物、及びテルル化合物からなる群より選択されることを特徴とする請求項1に記載の植物生育向上剤。
  4.  上記植物として、少なくとも一時的に植物体の少なくとも一部が湛水状態となる条件下で栽培される植物に対して用いられることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の植物生育向上剤。
  5.  上記植物は、イネ科の植物であることを特徴とする請求項4に記載の植物生育向上剤。
  6.  上記植物の苗立ちを向上させることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の植物生育向上剤。
  7.  上記生育向上成分は、水に対して微溶性であることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の植物生育向上剤。
  8.  上記生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン化合物又はタングステン化合物であることを特徴とする請求項3に記載の植物生育向上剤。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の植物生育向上剤が表面又は内部に付与されたことを特徴とする種子。
  10.  硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンの、植物の周囲における濃度を向上させる生育向上成分の存在下で、植物を生育させる栽培工程を包含することを特徴とする植物の生育を向上させる方法。
  11.  上記生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン含有物、タングステン含有物、クロム含有物、セレン含有物、及びテルル含有物からなる群より選択されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12.  上記生育向上成分は、オキソアニオンを供給する、モリブデン化合物、タングステン化合物、クロム化合物、セレン化合物、及びテルル化合物からなる群より選択されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  13.  請求項1~8のいずれか1項に記載の植物生育向上剤を、上記植物を生育させる溶液、土壌又はこれらの代替物に添加することによって、上記生育向上成分を存在させることを特徴とする請求項10~12のいずれか1項に記載の方法。
  14.  上記植物生育向上剤を、上記溶液中、又は上記土壌若しくはこれらの代替物の溶液中に、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオン換算で0.01mM~10mMの範囲内で存在させることを特徴とする請求項13に記載の方法。
  15.  上記溶液、上記土壌又はこれらの代替物中の少なくとも一部において、pH7で標準化される酸化還元電位が、少なくとも一時的に0mV以下であるときに、上記植物生育向上剤を上記溶液、上記土壌又はこれらの代替物に添加することを特徴とする請求項13に記載の方法。
  16.  上記栽培工程の前に、請求項9に記載の種子を、植物を生育させる溶液、土壌又はこれらの代替物に播種する播種工程をさらに包含し、当該播種工程により上記生育向上成分を存在させることを特徴とする請求項10~12のいずれか1項に記載の方法。
  17.  苗立ち期、又は一時的に植物体の少なくとも一部が湛水状態となる期間、の少なくとも一方において、上記栽培工程を行うことを特徴とする請求項10~15のいずれか1項に記載の方法。
  18.  植物を生育させる溶液、土壌又はこれらの代替物中のモリブデン含有物、タングステン含有物、クロム含有物、セレン含有物、又はテルル含有物から、硫酸イオンよりも重くかつ4つの酸素を含むオキソアニオンを生成又は可溶化させる資材を、上記溶液、上記土壌又はこれらの代替物に添加する工程を包含することを特徴とする植物の生育を向上させる方法。
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