特開 2022-36484 植物苗育成用生育活性化液

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022036484

(43)【公開日】2022-03-08

(54)【発明の名称】植物苗育成用生育活性化液

(51)【国際特許分類】

   A01N 25/02 20060101AFI20220301BHJP

   A01G 7/06 20060101ALI20220301BHJP

   A01P 21/00 20060101ALI20220301BHJP

   A01N 59/16 20060101ALI20220301BHJP

   A01P 3/00 20060101ALI20220301BHJP

   C05F 11/10 20060101ALI20220301BHJP

   C05G 3/60 20200101ALI20220301BHJP

【ＦＩ】

A01N25/02

A01G7/06 A

A01P21/00

A01N59/16 A

A01P3/00

C05F11/10

C05G3/60

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020140712

(22)【出願日】2020-08-24

(71)【出願人】

【識別番号】510067393

【氏名又は名称】アイティーエヌ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】秀城 剛

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 銀朗

(72)【発明者】

【氏名】秀城 留美子

(72)【発明者】

【氏名】松山 絵理奈

【テーマコード（参考）】

2B022

4H011

4H061

【Ｆターム（参考）】

2B022EA01

4H011AA01

4H011AA03

4H011AB03

4H011BB18

4H011DA13

4H061DD07

4H061DD11

4H061EE32

4H061FF02

4H061HH44

4H061JJ03

4H061KK01

4H061KK02

4H061KK09

4H061LL25

(57)【要約】

【課題】植物苗の育成において必要とされる消毒剤等に代わって適用可能な、苗床微生物及び植物内部共生微生物を完全に排除することのない濃度範囲で、かつ植物苗の健全な成長促進を可能にする濃度の銀イオンを配合したイオン液により、消毒剤等の薬剤の使用を不要にできる植物苗栽培において使用可能な植物生育活性化液を提供する。
【解決手段】共生微生物を完全に排除しない銀イオンの濃度である０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の銀イオンと、遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物を４.０μmol／Ｌ以下及びハロゲン化物イオンを３.０mmol／Ｌ以下の濃度で含む水溶液を、植物苗育成栽培に使用する生育活性化液として提供することにより苗の健全な生育を促進させ、植物幼苗に病害をもたらす植物病原微生物に対する抵抗力を付与する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

植物苗の生育を活性化させることを意図して用いる溶液状生育活性化液であって、銀イオンを０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の濃度で含み、かつ濃度が４.０μmol／Ｌを超える遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物及び３.０mmol／Ｌを超える塩素イオン及び臭素イオン等のハロゲン化物イオンを含まない、植物苗育成栽培のための生育活性化液。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、植物栽培土壌微生物、植物栽培養液微生物及び植物の付着共生微生物あるいは内部共生微生物を不完全にしか排除しない濃度の銀イオンを栽培植物体及び／又は植物栽培用土壌及び／又は水耕液に供給するための溶液状の植物育成環境改善剤に関するものである。

【背景技術】

【0002】

銀イオンはウイルス及び細菌等の病原微生物の抗菌剤・消毒剤・除菌剤として使用され、所定の効果を持つ製品及び用法に有効に適用されてきた。したがって、銀イオンは主として健康衛生分野、医療分野、食品産業分野等において微生物病の発生を予防し阻止するための資材として使用されてきている。

【0003】

本出願人及び本発明者は、植物栽培土壌微生物及び植物栽培養液微生物及び植物の付着共生微生物及び／又は植物の内部共生微生物を不完全にしか排除できない低濃度の銀イオンを含有する水溶液が、植物育成環境改善に顕著な効果を持つことを発見し本発明に至った。

【0004】

土壌栽培及び養液栽培において生育する植物は、全くの無菌環境（微生物フリー）で生きていることは極めて特殊な環境における以外にはあり得ず、多くの場合においては細菌(bacteria)や古細菌(archaea)及び菌類(fungi)等の微生物と共生して生育している。それら微生物と植物との共生は、単に生存場を共にしているだけという場合もあるが、多くのケースでは片利的或は相利的な共生関係を形成している。片利共生の関係においては、微生物が植物に対して病原性を持つ場合があるが、そうではない片利共生及び相利共生の関係が普遍的に見られことに比較して、病原性を示すに至る片利共生のケースはごく稀に見られるに過ぎない。したがって、土壌環境や水環境に生存する多くの微生物は植物の生育にとって無害であるか、むしろその生育を促進させる役割を果たしている。

【0005】

一定濃度以上の銀イオンを含有するウイルス及び細菌等の病原微生物の抗菌剤・消毒剤は、微生物を排除することによって微生物感染症の発生を防止することに有効に使われており、健康衛生分野・医療分野・食品産業分野等において重要な銀イオンの適用技術分野を形成するに至っている。しかしながら、農業・林業・園芸等の植物の栽培を必須とする産業分野においては、前述の微生物と植物との共生関係の維持が必要とされることから、ほぼ全ての微生物を排除する一定濃度以上の高濃度の銀イオンの制菌や消毒といった特性は、むしろ逆効果をもたらすことが多かった。

【0006】

本発明の製品及びその適用技術は、銀イオンの抗菌剤・消毒剤として有効な最低濃度を検討する研究において得られた研究結果により発見するに至った。脱塩素水を用いて希釈した銀イオン(Ag+)濃度が０.０６０mg／Ｌ以上の水溶液に３０分間暴露しその後ＮＢ寒天平板培地に塗布して生残菌数を測定したところ、供試したPseudomonas属細菌、Escherichia属細菌及びBacillus属細菌はすべて増殖活性を失いこの濃度の銀イオン水は完全な消毒効果を示した。脱塩素水を用いて希釈した銀イオン(Ag+)濃度が０.０３０mg／Ｌから０.０５０mg／Ｌの溶液に３０分間暴露した供試細菌は、用いた３種類の供試細菌によって異なるものの、この範囲の銀イオン濃度にほぼ比例して増殖活性を失い、その平均失活率は４７～６９％であった。つぎに、銀イオン濃度を０.０２５mg／Ｌ以下に低下させて同様に暴露しその消毒効果を見たところ、３種すべての供試細菌の平均失活率は２２％以下（生残率として７８%以上）となった。

【0007】

さらに、０.０２５mg／Ｌ以下の銀イオンを添加した水を用いて調製した発芽用寒天培養基にコマツナを播種し、銀イオン濃度を変化させてコマツナの発芽及び発根試験を行った。この発芽・発根試験は、２２℃に設定した人工気象機内で１サイクルが１２時間２５００lx 白色蛍光灯照射（明条件）・１２時間蛍光灯非照射（暗条件）の下で行った。寒天培養基に添加した銀イオン濃度が０.０２５mg／Ｌの場合の播種後５日目の平均苗茎長は、銀イオン濃度が０.０４０mg／Ｌ及び０.０３０mg／Ｌ の場合に比較してそれぞれ１.１８倍及び１.１３倍であった。一方、寒天培養基中の苗根長を同条件で比較したところ、銀イオン濃度を０.０２５mg／Ｌとした場合の播種後５日目の平均苗根長は、銀イオン濃度が０.０４０mg／Ｌ及び０.０３０mg／Ｌの場合との比較でそれぞれ１.５２倍及び１、３２倍となり、銀イオン濃度を０.０２５mg／Ｌ以下の低濃度として使用した場合に、特に苗根の伸長速度が顕著に大きくなることが知られた。コマツナの発芽率については、これら３段階の添加銀イオン濃度では大きな違いが見られなかった。

【0008】

このようなコマツナ苗の成長に対する０.０２５mg／Ｌの低濃度の銀イオンによる促進効果は、同一温度・同一光照射の条件で寒天培養基の銀イオン濃度をさらに低下させても銀イオン濃度が０.０００２mg／Ｌまでほぼ同程度に観察することができた。しかし、銀イオン濃度を０.０００１mg／Ｌとした場合の播種後５日目の平均苗茎長と平均苗根長は、銀イオン濃度を０.０３０mg／Ｌとした場合の平均苗茎長と平均苗根長に比較して、それぞれ１.０倍及び１.０６倍となり大きな違いがなくなった。さらに銀イオン濃度を０.００００５mg／Ｌにまで脱塩素水により希釈し低下させた場合の播種後５日目の平均苗茎長と平均苗根長は、銀イオン濃度を０.０３０mg／Ｌとした場合の平均苗茎長及び平均苗根長との有意な差が認められなかった

【0009】

しかし、この０.０２５mg／Ｌ以下の銀イオンは４ヶ月間以上安定に一定濃度で保存することが困難であった。そこで本発明では、安定した濃度として長期間銀イオン水を保存可能にするために、銀イオン保存原液を銀イオン濃度が８mg／Ｌ以上の高濃度の水溶液として作製し、これを植物育成環境改善剤として実使用する直前に脱ハロゲン水を用いて希釈し、０.０２５mg／Ｌ以下０.０００２mg／Ｌ以上の低濃度銀イオン水を根を有する植物の生育活性化液として利用することによりこの課題を解決することを考えた。

【0010】

前記のコマツナの発芽発根試験に用いた寒天培養基は、いずれも精製水を用いて調製したものであったが、５.０μmol／Ｌの残留結合塩素であるクロラミンを含む塩素消毒処理後の水道水、または５.０mmol／Ｌの塩化ナトリウム又は臭化ナトリウムを添加した銀イオン水溶液を用いて発芽用寒天培養基を調製し、同様の人工気象機条件の下でコマツナの成長試験を行ったところ、精製水により調製した銀イオン添加寒天培養基を用いた結果とは異なり、銀イオンの濃度を０.０１０mg／Ｌとした場合の銀イオンによる植物成長の促進効果は見られなかった。この結果から、水道水に含まれる遊離塩素及び残留結合塩素及び塩素及び臭素等のハロゲン化物イオンにより、低濃度銀イオンの植物生育促進効果の発現に対する阻害が生じたと推定した。その阻害の排除のために、前記のハロゲンを含む寒天培養基調製水にチオ硫酸ナトリウムを添加して、脱ハロゲン処理を行った後の水道水（塩化物イオン濃度１５mg／Ｌ）を用いて寒天培養基を調製し、コマツナ発芽発根試験を行った。

【0011】

この脱ハロゲン操作においてはチオ硫酸ナトリウムの濃度を変えて行い、その都度残留するハロゲンイオン及びハロゲン化合物の濃度を測定した上で、コマツナの発芽発根試験用寒天培養基を調製し発芽発根試験を行った。その試験結果により、残留するクロラミンの濃度が４.０μmol／Ｌ以下になるように脱ハロゲンを行うことにより、前記の０.０１０mg／Ｌ以下の低濃度銀イオンのコマツナ生育促進に対するハロゲン阻害を解消できることが分かった。

【0012】

次に、遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物の濃度が１.０μmol／Ｌ以下になるように脱ハロゲンを行った水道水に、塩化物イオンの濃度が１７.７mg／Ｌ～２４９mg／Ｌの濃度となるように塩化ナトリウム又は臭化物イオンを添加したものを用いて、０.０１０mg／Ｌの低濃度銀イオン溶液を作製し、これを用いてマツナの発芽発根試験用寒天培養基を調製して発芽発根試験を行った。その試験結果より、塩化物イオン又は臭化物イオンの濃度が３.０mmol／Ｌ以下になるようにした銀イオン液を用いることにより、前記の０.０１０mg／Ｌ以下の低濃度銀イオンのコマツナ生育促進に対するハロゲン阻害を解消できることが分かった。

【0013】

これまでの環境中での銀イオン(Ag+)の使用においては、還元性化合物と銀イオンが接触することにより、また銀イオンが不溶性塩を形成することによりイオン状態を保てなくなることが知られている。本発明においても、植物栽培土壌や植物栽培液中に存在する還元性化合物等と接触することにより、銀イオンがイオン状態から非イオン状態に変化することによって、植物の生育促進効果を失うことが予測される。このような銀イオンによる生育促進効果の喪失を防止するためには、還元されることによって陽イオン性を失った銀をふたたび酸化して銀イオン(Ag+)に戻すことが必要と考えられる。そこで、本発明では濃度が０.０１０mg／Ｌ以下の低濃度の銀イオン水溶液に、光酸化触媒を重量比として銀イオン濃度の８倍量の濃度で添加して、銀イオンによる生育促進効果の回復について試験した。

【0014】

まず、アルゴンガスを通気して脱酸素した脱塩素水を用いて銀イオン濃度が０.０１０mg／Ｌの低濃度となるように希釈し、０.１０mg／Ｌとなるようにジチオトレイトールを加えてブチルゴム栓で密封した状態で３０分間反応させ銀イオンを還元した後に、この水溶液を用いて発芽用寒天培養基を調製した。この寒天培養基にコマツナを播種し、２２℃に設定した人工気象機内で１サイクルが１３時間２５００lx白色蛍光灯照射（明条件）・１１時間蛍光灯非照射（暗条件）の下でコマツナの発芽及び発根試験を行った。その結果、ジチオトレイトールを加えなかった対照試験の結果に比較して、発芽率の変化はほぼなかったものの、コマツナ播種後３日目と５日目の平均苗茎長はそれぞれ１.０３倍及び０.９８倍であった。苗根長についても、播種後３日目及び５日目の平均苗根長は、ジチオトレイトールを加えなかった対照試験の結果に比較して、それぞれ０.９９倍及び１.０２倍となり、０.１０mg／Ｌのジチオトレイトールを加えた場合には０.０１０mg／Ｌの低濃度銀イオンによるコマツナ苗根の伸長促進効果は見られなかった。

【0015】

次に、同じく脱酸素水及び脱塩素水を用いて調製した０.０２５mg／Ｌの銀イオン及び０.２５mg／Ｌのジチオトレイトールの反応水溶液に、光酸化触媒として平均一次粒子径が２５ nmサイズの二酸化チタンナノ粒子を０.２０mg／Ｌとなるように添加した溶液により発芽用寒天培養基を調製し、この培養基を用いて白色蛍光灯２４００lx照射で２２℃に設定した人工気象機内で１３時間蛍光灯照射・１１時間蛍光灯非照射条件の下でコマツナの発芽及び発根試験を行った。その結果、０.２０mg／Ｌの二酸化チタンを加えなかった対照試験の結果に比較して、発芽率の変化はほぼ認められなかったものの、コマツナ播種後５日目の平均苗茎長は１.３９倍となった。播種後５日目の平均苗根長は二酸化チタンを加えなかった対照試験の結果に比較して１.５４倍となり、０.０２５mg／Ｌの銀イオンによる高い生育促進効果の復活が確認できた。これらの結果から、二酸化チタンナノ粒子が光照射条件下でジチオトレイトールによって還元生成した金属銀を酸化する光酸化触媒としての機能を発揮したことにより、銀イオン(Ag+)を再生して植物に対する低濃度銀イオンの生育促進効果を回復させたものと考えられた。

【0016】

前記の試験において二酸化チタンナノ粒子の添加量を変化させ他の条件は変えずにコマツナの発芽・発根試験を行ったところ、０.００１mg／Ｌを下回る二酸化チタンの添加では０.０２５mg／Ｌの銀イオン添加によるコマツナの生育促進効果はほぼ認められなくなり、還元性化合物のジチオトレイトールと銀を酸化して銀イオン(Ag+)を再生するためには、二酸化チタンの添加量は少なくとも０.００１mg／Ｌ以上とすることが必要と考えられた。このような二酸化チタンによる銀イオン再生の効果は二酸化チタンの添加量は少なくとも０.００１mg／Ｌ以上とすることが必要と考えられた。一方、２０mg／Ｌを上回る二酸化チタンを添加した場合には、銀イオンによるコマツナの生育促進効果は逆に減少し、２０mg／Ｌを上回る濃度で二酸化チタンを添加することは光酸化反応が過剰に進行することによりコマツナ幼苗の生育に悪影響を与えることが知られた。

【0017】

つぎに、二酸化チタンナノ粒子に代えて平均一次粒子径が４００nm以下の三酸化タングステン-パラジウム合金ナノ粒子と三酸化タングステン-銅合金ナノ粒子を用いて、１３時間２５００lx白色蛍光灯照射（明条件）・１１時間蛍光灯非照射（暗条件）及び２２℃設定で二酸化チタンの場合と全く同一の条件でコマツナの発芽・発根試験を行ったところ、コマツナの生育促進効果についてほぼ同じ結果を得ることができた。また、これらの合金ナノ粒子の生育促進効果のある濃度範囲も、二酸化チタンの濃度範囲と同じであった。これらのことから、三酸化タングステン-パラジウム合金粒子と三酸化タングステン-銅合金粒子は、二酸化チタンと同一濃度の添加により同様に光酸化触媒として作用し、還元された銀の再イオン化のための酸化触媒として機能できると考えられた。したがって、光触媒機能を有する三酸化タングステン-パラジウム合金ナノ粒子又は三酸化タングステン-銅合金ナノ粒子は、本発明による銀イオンを用いる植物育成促進の二酸化チタンナノ粒子の代替材料として利用できると考えられた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】特開昭６３－０６０９０４

【特許文献2】特開昭６３－０６０９０５

【特許文献3】特開２００１－０１０９１３

【特許文献4】特開２００６－１４１２５２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

本発明が解決しようとする課題は、植物栽培における植物病発生の防止のためにこれまで必要であった消毒剤の使用量の削減を可能にすること、あるいは消毒剤の無使用化を可能にすることである。また、消毒剤の継続使用によって引き起こされる消毒剤耐性植物病原微生物の新たな出現を阻止することを可能にすることを解決課題とする。さらには、植物栽培における殺虫剤の使用量を削減するか無使用化にすることによって、農業・林業・園芸業・緑地造成業等の植物栽培を基盤とする産業をより環境配慮型の産業に転換することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0020】

上記の課題を解決するために、本発明では植物の栽培を消毒剤や殺虫剤等の防除薬剤の使用に全面的に頼るのではなく、植物が本来保有している病原微生物と昆虫等による食害に対する抵抗力や免疫力を増強することを基本的手段として、植物栽培における消毒剤と殺虫剤の使用量の削減又は不要化の課題を解決する。この基本的手段を実現するためには、植物が持つ栄養摂取能と生長能を最大限に引き出すことが重要と考えられる。これらの能力の発現は、栽培植物に健全な生育を活性化させ、その結果として植物病原微生物への免疫力及び抵抗力と昆虫等による食害に対する抵抗力を付与すると考えられる。

【0021】

植物が本来持っている栄養摂取能力と生長能力を最大限発揮させるためには、発芽発根後の幼苗期と植物ルート部（根及び地下茎）及び植物シュート部（茎及び葉等）の成長期における旺盛で健全な生育を促すことが必要である。幼苗期にあっては、特に植物根による栄養素の摂取と水分の吸収を必要とするために、植物ルート部の旺盛な伸長が植物病への抵抗力を獲得する上で重要である。本発明者らは、発明の請求項１に記載した植物の付着共生微生物及び／又は植物の内部共生微生物を不完全にしか排除できない実使用濃度０.０２５mg／Ｌ以下の低濃度の銀イオンを含有させた植物生育活性化液の発明に至った。

【0022】

従来技術によれば、銀イオンによる植物根の伸長効果は０.０３mg／Ｌ（＝３０ppb）以下の低濃度では効果がないとされてきた。しかし、本発明では、このような低濃度領域における銀イオンによる根伸長への効果の喪失現象は、栽培土や栽培水中に存在するハロゲン化合物及び／又はハロゲン化物イオンの妨害効果によるものであることを見出した。これにより、このような銀イオンによる植物根の伸長効果に対する妨害は、銀イオン溶液を作成する際に使用する水の残留する遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物の濃度が４.０μmol／Ｌ以下となるように、及び塩素イオン及び臭素イオン等のハロゲン化物イオンの濃度が３.０mmol／Ｌ以下となるように脱ハロゲン処理をした水の水溶液とすることによってそれが解決可能であることを発見した。

【0023】

従来の方法では、銀イオン水溶液を銀イオンが０.０３mg／Ｌ以下の場合、安定な濃度で一週間以上保存することは技術的に困難であった。しかし、本発明では銀イオン保存液を８ mg／Ｌ以上の銀イオン濃度となるように作製することによって、銀イオン濃度を長期間安定に維持することが可能であることが知られたことから、実使用する直前にこの保存液を希釈して０.０２５mg／Ｌ以下の低濃度銀イオン水にして植物の生育活性化に利用する手段を採用した。

【0024】

０.０２５mg／Ｌ以下の低濃度銀イオンは、植物根の伸長を促進することによって栽培植物が栽培土や養培液から栄養をより多く吸収できるようにし、結果的に栽培植物地上部の伸長を旺盛にするだけではなく、病原微生物感染や昆虫等による食害に対する抵抗力を高める効果をもたらすと考えられる。また、このような低濃度の銀イオンは植物内生微生物（エンドファイト）を抑制あるいは排除することがないことにより、植物・微生物の好ましい共生関係を崩壊させることがない。

【発明の効果】

【0025】

植物苗の育成栽培用の植物生育活性化剤として、４.０μmol／Ｌを超える濃度の遊離ハロゲン分子、ハロゲン酸化合物、亜ハロゲン酸化合物、次亜ハロゲン酸化合物、クロラミン、ブロモアミン等のハロゲン化合物を含有しない水、及び３.０mmol／Ｌ以上の塩素イオン、臭素イオン等のハロゲン化物イオンを含有しない水に、０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の低濃度の銀イオンを溶解して使用することにより、植物の発芽発根後の苗茎と苗根の伸長を促進する効果が得られる。特に、この本発明の効果としての植物ルート部の旺盛な伸長を誘発できることから、植物苗による栄養素の摂取と水分の吸収を旺盛にすることができるという利点がある。その結果として、植物病に対する免疫力や昆虫等による食害に対する植物自体の抵抗力を増強できる効果が生まれる。

【0026】

０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の低濃度の銀イオンによる植物ルート部及びシュート部の伸長促進に加えて、０.０００１mg／Ｌ以上２.０mg／Ｌ以下の実使用濃度で亜鉛イオンを添加した植物生育活性化液を使用することにより、植物の内部共生微生物の増殖活性を高めることが可能となる。これは、０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の低濃度の銀イオンは土壌微生物や養液微生物や植物内部共生微生物の増殖活性にほぼ影響を与えないことに起因し、その銀イオンの存在とは独立して、０.０００１mg／Ｌ以上２.０mg／Ｌ以下の亜鉛イオンによる微生物の増殖活性特に植物内部共生微生物の増殖活性増進の効果を十分に発揮できる。この内部共生微生物の増殖が旺盛化することにより、植物苗の生育をさらに活性化できるという利点がある。

【0027】

同様に、０.０００１mg／Ｌ以上２.０mg／Ｌ以下の低濃度の銀イオンを含む水溶液に０.００５ mg／Ｌ以上５.０mg／Ｌ以下の実使用濃度でマグネシウムイオンを添加することも、亜鉛イオンの添加と同様に植物内部共生微生物の増殖活性の増進に有意な効果をもたらす。亜鉛イオンを添加した場合との相違点は、０.００５mg／Ｌ以上５.０mg／Ｌ以下の実使用濃度でマグネシウムイオンが植物内部共生微生物の増殖活性を亢進するだけでなく、銀イオンほどではないが植物幼苗ルートの伸長を促進することである。この特長によって、マグネシウムイオンは銀イオンとの併用により直接的に植物生育活性化に対する相乗効果を発揮できるという利点がある。

【0028】

０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の低濃度の銀イオンが植物ルート及びシュートの伸長に効果的であることが知られたが、植物生育の場である土壌や養培液に還元性物質が多く存在する環境では、その低濃度銀イオンの効果は次第に失われる。このような課題を解決するために、０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の低濃度の銀イオン水溶液に、光酸化触媒である平均一次粒子径が４００nm以下の微粒状二酸化チタン、三酸化タングステン-パラジウム合金粒子、三酸化タングステン-銅合金粒子のいずれかを０.００１mg／Ｌ以上２０mg／Ｌ以下の実使用濃度で添加することで、還元性物質と反応することで還元された銀イオンを銀イオンに再生することによって添加した銀イオンの効果を継続的に得ることが可能となる。

【0029】

以上に記載したように、０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の低濃度の銀イオンを植物に与えることで、植物の健全な生育を可能にできる。これより、植物が本来持っている病原微生物に対する免疫能力や昆虫等による食害に対する抵抗能力を引き出し、従来栽培植物の病害や食害を防止するためにどうしても必要であった消毒剤や殺虫剤等の農薬を使用することなく、あるいはそのような農薬の使用量を最小限にして、植物栽培をより安全で安心なものに転換し、さらには環境配慮型に転換できる利点がある。その効果として、農業・林業・園芸・緑地造成といった植物栽培によって成立している産業の持続的な発展を可能にする。

【0030】

本発明においては、濃度が０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の低濃度の銀イオンを含み３.０mmol／Ｌ以上のハロゲン化物イオンを含まない溶液に、必要に応じて平均一次粒子径が４００nm以下の光酸化触媒として二酸化チタン粒子又は三酸化タングステン-パラジウム合金粒子又は三酸化タングステン-銅合金粒子を０.００１mg／Ｌ以上２０mg／Ｌ以下の実使用濃度で混合して、実際の使用に供する。しかし、このような低濃度の銀イオンの溶液を調製した後に実使用のために保存することは、低濃度の銀イオンを長期間安定的に含有させておくことが困難なだけではなく、実施例に示したように数トン規模の大量の溶液として調製し保存するための容器と保存敷地及び使用現場への運搬費が必要とされる。

【0031】

これらの必要性を回避するために、本発明ではこれらの各金属イオンの濃度及び光酸化触媒の濃度を実使用濃度の１００倍から１００００倍の高い濃度で含有する希釈用原溶液として作製し保存する。その作製保存後の使用の際に、これらを使用現地にて調達できる水道水及び／又は河川水及び／又は地下水等の農業用水を用いて１００倍から１００００倍に希釈し、各イオン及び光酸化触媒の濃度が実使用濃度となるように調製し、できるだけ保存することなく速やかに農地・林地・緑地（芝地等）・盆栽等において植物育成環境改善剤として使用する方法を採用することが有利である。なお、上記希釈用水が４.０μmol／Ｌを超える濃度の遊離ハロゲン分子等を含む場合には、チオ硫酸塩等の脱ハロゲン剤を用いて希釈用水を脱ハロゲン化した溶液として使用することが、植物生育の活性化にとって重要である。また、上記希釈用水が３.０mmol／Ｌを超える塩素イオン、臭素イオン等のハロゲン化物イオンを含有する場合には、それを使用しないことが重要である。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】供試細菌（Pseudomonas putida, Escherichia coli, Bacillus subtilis）の各銀イオン濃度液に３０分暴露した後の生残率

【図2】銀イオン水溶液保存原液調製直後の銀イオン濃度と、その原液を１２０日間常温でポリエチレン瓶に密封保存した後の原液に残存する銀イオンの残存率との関係

【図3】０.０１０mg／Ｌの銀イオンと結合残留塩素としてハロゲン化合物であるクロラミンを１.０μmol／Ｌから７.０μmol／Ｌを添加した寒天培養基を用いて発芽発根試験を行なった場合の、播種後５日目のコマツナ苗茎長及び苗根長とクロラミン濃度との関係

【図4】０.０１０mg／Ｌの銀イオンとハロゲン化物イオンである塩素イオンを０.５mmol／Ｌから７.０ mmol／Ｌを添加した寒天培養基を用いて発芽発根試験を行なった場合の、播種後５日目のコマツナ苗茎長及び苗根長と塩素イオン濃度との関係

【図5】発芽試験用寒天培養基調製に使用した水の銀イオン濃度と播種後５日目の平均コマツナ苗茎長及び苗根長との関係

【図6】銀イオン０.０１０mg／Ｌとジチオトレイトール０.１０mg／Ｌを添加した水で調製した寒天培養基を用いて発芽発根試験を行なった際の、コマツナ播種後３日目と５日目の平均苗茎長及び苗根長のジチオトレイトールを添加しなかった寒天培養基を用いた場合との比較

【図7】銀イオン濃度０.０２５mg／Ｌとジチオトレイトール濃度０.２５mg／Ｌの反応水溶液に、光酸化触媒として平均径１００nmサイズの二酸化チタンナノ粒子を０.００１mg／Ｌから３０mg／Ｌの濃度で添加した溶液により発芽用寒天培養基を作成し、白色蛍光灯２５００lx照射で２２℃に設定した人工気象機内で１３時間蛍光灯照射・１１時間蛍光灯非照射条件の下でコマツナの発芽発根試験を行なった際の、添加した二酸化チタンナノ粒子濃度と播種後５日目の平均コマツナ苗茎長及び苗根長との関係

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明を実施するための形態を、実施例１～７によって例示する。

【実施例0034】

＜実施例１＞
銀イオン濃度が８mg／Ｌのイオン溶解原液を、塩素イオン及び臭素イオンを０.４０mmol／Ｌ以下しか含まない水道水を用い、かつその水道水の遊離ハロゲン化合物及び結合残留ハロゲン化合物の濃度が４.０μmol／Ｌ以下になるように亜硫酸ナトリウムを添加して脱ハロゲンした水を用いて銀イオン濃度が０.０１６mg/Ｌとなるよう調製した生育活性化液を、苗床材０.０４平方メートルあたり２００ml均等に添加した後に水稲種籾を３２g播種して育苗したところ、播種から１２日後の種籾３０粒あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長は、銀イオンを加えずに脱ハロゲンした水を用いて１／５００に希釈したものを苗床材０.０４平方メートルあたり２００mＬ均等に添加して水稲種籾を３２g播種した場合の播種から１２日後の種籾３０粒あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長に比較して、それぞれ１.０６倍と１.５５倍に増大し、濃度０.０１６mg/Ｌの銀イオン活性化液によって水稲苗の生育（特に苗根の生長）が大きく促進された。

【0035】

＜実施例２＞
トマト育苗における実施例：塩素イオンを０.４０mmol／Ｌ以下しか含まない水道水を、さらに遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物の濃度が２.０μmol／Ｌ以下になるように亜硫酸ナトリウムを添加して脱ハロゲン化した水道水を用いて、銀イオン濃度が０.０１６mg／Ｌとなるように希釈した銀イオン液を、銀イオン濃度が０.０１６mg／Ｌとなるように希釈することによってできた銀イオン水溶液を、苗床材０.０４平方メートルあたり２００ml均等に添加した。その後、その苗床にトマトの種５０粒を播種して発芽発根させて育苗したところ、播種から１６日後の発芽発根した４０株のあたりの平均苗丈（茎長）と平均根長は、脱ハロゲン化しただけの同じ水道水を銀イオンを加えずに同様に苗床材に添加しトマトの種を５０粒播種した場合の播種から１６日後の発芽発根した３７株あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長に比較して、それぞれ１.０８倍と１.６４倍に増大し、濃度０.０１６ mg/Ｌの銀イオンによってトマトの苗の生育（特に苗根の生長）が促進されることが分かった。

【0036】

＜実施例３＞
ナス育苗における実施例：塩素イオンを０.４０mmol／Ｌ以下しか含まない水道水を、さらに遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物の濃度が２.０μmol／Ｌ以下になるように亜硫酸ナトリウムを添加して脱ハロゲン化した水道水を用いて、銀イオン濃度が０.０１６mg／Ｌとなるように希釈した銀イオン水溶液を、苗床材０.０４平方メートルあたり２００ml均等に添加した。その後、その苗床にナスの種５０粒を播種して発芽発根させて育苗したところ、播種から１６日後の発芽発根した４１株あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長は、脱ハロゲン化しただけの同じ水道水を銀イオンを加えずに同様に苗床材に添加しトマトの種を５０粒播種した場合の播種から１６日後の発芽発根した３９株あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長に比較して、それぞれ１.１０倍と１.５８倍に増大し、濃度０.０１６ mg/Ｌの銀イオンによってナスの苗の生育（特に苗根の生長）が促進されることが分かった。

【0037】

＜実施例４＞
キウリ育苗における実施例：塩素イオンを０.４０mmol／Ｌ以下しか含まない水道水を、さらに遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物の濃度が２.０μmol／Ｌ以下になるように亜硫酸ナトリウムを添加して脱ハロゲン化した水道水を用いて、銀イオン濃度が０.０１６mg／Ｌとなるように希釈した銀イオン水溶液を、苗床材０.０４平方メートルあたり２００ml均等に添加した。その後、その苗床にキウリの種５０粒を播種して発芽発根させて育苗したところ、播種から１４日後の発芽発根した４４株あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長は、脱ハロゲン化しただけの同じ水道水を銀イオンを加えずに同様に苗床材に添加しキウリの種を５０粒播種した場合の播種から１４日後の発芽発根した４２株あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長に比較して、それぞれ１.１２倍と１.６０倍に増大し、濃度０.０１６ mg/Ｌの銀イオンによってキウリの苗の生育（特に苗根の生長）が促進されることが分かった。

【0038】

＜実施例５＞
エンドウ育苗における実施例：塩素イオンを０.５０mmol／Ｌ以下しか含まない水道水を、さらに遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物の濃度が２.０μmol／Ｌ以下になるように亜硫酸ナトリウムを添加して脱ハロゲン化した水道水を用いて、銀イオン濃度が０.０１６mg／Ｌとなるように希釈した銀イオン水溶液を、苗床材０.０４平方メートルあたり２００ml均等に添加した。その後、その苗床にエンドウの種５０粒を播種して発芽発根させて育苗したところ、播種から１５日後の発芽発根した４７株あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長は、脱ハロゲン化しただけの同じ水道水を銀イオンを加えずに同様に苗床材に添加しエンドウの種を５０粒播種した場合の播種から１４日後の発芽発根した４８株あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長に比較して、それぞれ１.３０倍と１.６８倍に増大し、濃度０.０１６ mg/Ｌの銀イオンによってエンドウの苗の生育（特に苗根の生長）が促進されることが分かった。

【0039】

＜実施例６＞
ピーマン育苗における実施例：塩素イオンを０.５０mmol／Ｌ以下しか含まない水道水を、さらに遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物の濃度が２.０μmol／Ｌ以下になるように亜硫酸ナトリウムを添加して脱ハロゲン化した水道水を用いて、銀イオン濃度が０.０１６mg／Ｌとなるように希釈した銀イオン水溶液を、苗床材０.０４平方メートルあたり２００ml均等に添加した。その後、その苗床にピーマンの種５０粒を播種して発芽発根させて育苗したところ、播種から１４日後の発芽発根した４３株あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長は、脱ハロゲン化しただけの同じ水道水を銀イオンを加えずに同様に苗床材に添加しピーマンの種を５０粒播種した場合の播種から１４日後の発芽発根した４１株あたりの平均苗丈（茎長）と平均根長に比較して、それぞれ１.１２倍と１.６０倍に増大し、濃度０.０１６ mg/Ｌの銀イオンによってピーマンの苗の生育（特に苗根の生長）が促進されることが分かった。

【0040】

＜実施例７＞
上記の実施例の他に、育苗業者に委託して行った、トウモロコシ、ダイコン、ハクサイ、キャベツ、レタス、チンゲンサイ、サラダナ、ニンジン、ゴボウ、ダイズ、ネギ、シシトウ、パプリカ、オクラ、メロン、スイカ、カボチャ、ブドウ、ブルーベリー、ナシ、リンゴ、ウメ、モモ、カキ、ミカン、オレンジ、オリーブ、スギ、ヒノキ、ウルシ、カエデ、ナンテン、イチョウ、シラカシ、スズカケ、ツバキ、サザンカ、アメリカハナミズキ、ヤマボウシ、ムクゲの４０種の植物のいずれの育苗においても、塩素イオンを１.０mmol／Ｌ以下しか含まない水道水に遊離ハロゲン及び結合残留ハロゲン化合物の濃度が４.０μmol／Ｌ以下となるように亜硫酸ナトリウムを添加した水によって作製した０.０１０mg／Ｌの銀イオンを含む植物活性化液を用いて、この液を灌水して育苗した場合には、銀イオンを含まない水道水を灌水して育苗した場合に比較して、播種日から苗としての出荷が可能となるまでの栽培期間（日数）が、いずれの植物苗の育成栽培においても１５％以上短縮することができた。栽培期間が最も短縮できたチンゲンサイ及びスギにおいては、出荷可能になるまでの栽培日数は２／３に短くなった。

【産業上の利用可能性】

【0041】

植物の苗育成における植物病発生防止のためにこれまで必要とされてきた消毒に代わって、０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の低濃度の銀イオン液を伸長期の植物に与えることにより、消毒剤及び殺虫剤等の農薬の使用量を削減できるあるいは無使用化できる。これにより、農業・林業・園芸・緑地造成といった植物栽培によって成立している産業をより安全で安心なものに転換し、さらには環境配慮型でかつ持続可能な産業に変えることに利用できる。また、このように農薬使用量を減らすあるいは無くすことは、植物苗の育成コストを低減できることから、農業・林業・園芸・緑地造成といった植物栽培が関与する産業の収益性を増大させることができ、かつ農薬散布等の省力化によるこれら産業の労働力削減に寄与できる。さらには、０．０００５mｇ／Ｌ以上０．０２５mｇ／Ｌ以下の低濃度の銀イオンを含む液を植物苗の育成栽培用の生育活性化液とすることは、上記のような農薬使用によって繰り返されてきた農薬耐性の植物病原微生物や食害昆虫等の新規な出現を防止することにも効果的である。

【符号の説明】

【0042】

ＰＣＲ：ポリメラーゼチェーンリアクションの略称。（ＤＮＡポリメラーゼを用いて、in vitroで生物が保有するＤＮＡ分子の全部又は一部を連鎖的に増幅する酵素反応のこと。）

【0043】

１６Ｓ rＲＮＡ：細菌(bacteria)及び古細菌（archaea）等の原核生物が有しているリボソームＲＮＡの一種で、その鋳型となる１６Ｓ rＲＮＡ遺伝子は染色体ＤＮＡ上にコードされている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】