JP2009057316A

JP2009057316A - 植物ストレス耐性付与方法

Info

Publication number: JP2009057316A
Application number: JP2007225616A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Kamei; 昌敏亀井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2009-03-19

Abstract

【課題】植物に対してストレス耐性を付与できる技術を提供する。
【解決手段】有機ケイ素化合物を、植物ストレス率が１１１〜２００％の栽培条件にある植物に施用する。
【選択図】なし

Description

本発明は、所定の植物ストレス耐性付与剤、及び該植物ストレス耐性付与剤を、ストレス環境下にある植物に対して、例えば植物の根・茎・葉面若しくは果実に葉面散布、土壌灌注等の方法で、施用する植物ストレス耐性付与方法に関する。ここで、以下、「植物」は、植物の文言自体から認識され得るもの、野菜、果実、果樹、穀物、種子、球根、草花、香草（ハーブ）、分類学上の植物等を表すものとする。

地球上における陸地の約３分の１は乾燥地に属し、今後の温暖化からさらなる乾燥地の増加が予想される。また人口増加による深刻な食糧不足対策として植物にとって乾燥地域、塩類集積地域、高温、低温とされる地域、すなわち従来では生育が困難、あるいは生育が悪化し、収量が低下する地域において、収量を改善、維持、増加する技術開発が急務となっている。

植物は自然界や人工的な環境において生育する際、温度（高温、低温、凍結）、強風、光強度（強光、弱光）、乾燥、無機物の毒性（塩類、重金属、アルミニウム等）、酸素、機械、病害虫などの様々なストレスを受ける。しかし植物は、動物のように移動によって様々なストレスから自らを防御することができない。そこで植物は、ストレス耐性を獲得するため、ストレスを受けた場合、様々な物質を生体内に合成することが知られている。たとえば、プロリン、グリシンベタイン、糖類などの適合溶質である（非特許文献１）。また前記のストレスを受けた場合、植物はアブシジン酸等の老化ホルモンを生成し、生育は低下あるいは停止し、その結果収量は低下してしまうことが知られている。

このような植物のストレス耐性を向上する方法としては、選抜や育種による方法や、遺伝子組み替え（特許文献１、２）、グリシンベタイン等の薬剤（特許文献３）、アミノレブリン酸（特許文献４）、ケイ酸（非特許文献２）施用などがあるが、これらはストレスを若干緩和させる程度で十分な効果は得られず、現在実用化されているものはない。
特開２００２−２６２８８５号公報特開２００２−３６９６３４号公報特開平１０−２６２４５７号公報特開平８−１５１３０４号公報「蛋白質核酸酵素」（共立出版）ｖｏｌ．４４Ｎｏ．１５ＰＰ５４−６５１９９９「根の研究」（根研究会）ｖｏｌ．１４（２）：ＰＰ４１−４９２００５

本発明の課題は、植物に対する様々なストレスが生じる環境においても生育を促進するようなストレス耐性を植物に付与する方法を提供することである。また、このような方法に使用可能で、植物に対して優れたストレス耐性を付与できる植物ストレス耐性付与剤を提供することである。

本発明は、有機ケイ素化合物を、植物ストレス率が１１１〜２００％の栽培条件にある植物に施用する、植物ストレス耐性付与方法に関する。

また、本発明は、有機ケイ素化合物を含有する、植物ストレス率が１１１〜２００％の栽培条件にある植物に用いられる、植物ストレス耐性付与剤に関する。

本発明によれば、植物に対して、塩ストレス、温度ストレス、乾燥ストレスといった種々のストレスに対する耐性を付与することができる。そのため、植物に対する様々なストレスが生じる環境においても植物の生育を促進することができる。

＜有機ケイ素化合物＞
本発明の有機ケイ素化合物は、植物の細胞壁等に沈着し、細胞を強固にすることでストレス耐性を付与すると推測される。本発明に用いられる有機ケイ素化合物としては、シリコーンオイル、シリコーン界面活性剤、有機シラン、シリルヒドリド、シレンなどが挙げられる。なかでも、シリコーンオイル及びシリコーン界面活性剤からなる群より選ばれる一種以上の有機ケイ素化合物が好ましい。シリコーンオイルとしては、ストレートシリコーンオイルと変性シリコーンオイルが挙げられる。ストレートシリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、環状ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチル水素シリコーンオイル等が挙げられる。変性シリコーンオイルとしては、アルキルシリコーンオイル、アルキル／アラルキルシリコーンオイル、アルキル／ポリエーテルシリコーンオイル、ポリエーテルシリコーンオイル、高級脂肪酸エステルシリコーンオイル、フルオロアルキルシリコーンオイル、アミノシリコーンオイル、エポキシシリコーンオイル、カルボキシルシリコーンオイル、アルコールシリコーンオイル等が挙げられる。シリコーンオイルの中ではジメチルシリコーンオイル、環状ジメチルシリコーンオイルが好ましい。

シリコーン界面活性剤としては、側鎖変性型〔式（１）〕、両末端変性型〔式（２）〕、片末端変性型〔式（３）〕、両末端側鎖変性型、〔式（４）〕があり、その親水性置換基（各式中のＸ）が、ポリエーテル型〔式（５）〕、ポリグリセリン型〔式（６）〕、ピロリドン型〔式（７）〕、ベタイン型〔式（８）〕、硫酸塩型〔式（９）〕、リン酸塩型〔式（１０）〕、４級塩型〔式（１１）〕（ｍ、ｎは０〜１００の整数）の基であるものが挙げられる。この中でもポリエーテル型が好ましく、更にポリオキシエチレンメチルポリシロキサンが好ましい。なお、本発明のシリコーン界面活性剤は、水１００ｇに対する溶解度が２５℃で０．１ｍｇを超えるものである。

式中、ｍ、ｎはそれぞれ０〜１００の整数であり、Ｘは、下記式（５）〜（１１）から選ばれる基である。

式中、ａ〜ｅは平均付加モル数であり、それぞれ、０〜５０の数である。Ｒは炭素数１〜２４の炭化水素基（好ましくはアルキル基）であり、Ｍはナトリウム、カリウム等のアルカリ金属であり、Ｙ^-は塩素イオン等のハロゲンイオンである。

本発明の植物ストレス耐性付与方法において、有機ケイ素化合物の処理液中の濃度は、植物体へ施用する際の濃度として、葉面散布する場合、０．０１ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍが好ましく、０．１〜５０００ｐｐｍがより好ましく、更に１〜２０００ｐｐｍがより好ましい。土壌及び水耕栽培において地下部から施用する場合、０．０１ｐｐｍ〜１００００ｐｐｍが好ましく、０．１〜２０００ｐｐｍがより好ましく、更に１〜１０００ｐｐｍがより好ましい。

＜界面活性剤＞
本発明では、有機ケイ素化合物と共に、界面活性剤（シリコーン界面活性剤を除く）を用いることができる。必要により他の界面活性剤を用いることで、植物表面への有機ケイ素化合物の濡れ性、付着性、浸透性を飛躍的に向上し、有機ケイ素化合物の効果を増強させ、あるいは効率よく効果を発揮することで有機ケイ素化合物の使用濃度を低減することができる。

非イオン界面活性剤としては、樹脂酸エステル、ポリオキシアルキレン樹脂酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、アルキルアルカノールアミド、等が挙げられる。

陰イオン界面活性剤としては、カルボン酸系、スルホン酸系、硫酸エステル系及びリン酸エステル系界面活性剤が挙げられるが、カルボン酸系及びリン酸エステル系界面活性剤から選ばれる一種以上が好ましい。

カルボン酸系界面活性剤としては、例えば炭素数６〜３０の脂肪酸又はその塩、多価カルボン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルアミドエーテルカルボン酸塩、ロジン酸塩、ダイマー酸塩、ポリマー酸塩、トール油脂肪酸塩、エステル化化工澱粉等が挙げられる。なかでもエステル化化工澱粉、更にアルケニルコハク酸化化工澱粉が好ましい。

スルホン酸系界面活性剤としては、例えばアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、ジフェニルエーテルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸の縮合物塩、ナフタレンスルホン酸の縮合物塩等が挙げられる。

硫酸エステル系界面活性剤としては、例えばアルキル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキル硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、トリスチレン化フェノール硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンジスチレン化フェノール硫酸エステル塩等が挙げられる。

リン酸エステル系界面活性剤として、例えばアルキルリン酸エステル塩、アルキルフェニルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルリン酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルリン酸エステル塩等が挙げられる。
塩としては、例えば金属塩（Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ等）、アンモニウム塩、アルカノールアミン塩、脂肪族アミン塩等が挙げられる。

両性界面活性剤としては、アミノ酸系、イミダゾリン系、アミンオキサイド系が挙げられる。

アミノ酸系としては、例えばアシルアミノ酸塩、アシルサルコシン酸塩、アシロイルメチルアミノプロピオン酸塩、アルキルアミノプロピオン酸塩、アシルアミドエチルヒドロキシエチルメチルカルボン酸塩等が挙げられる。

アミンオキサイド系としては、アルキルジメチルアミンオキサイド、アルキルジエタノールアミンオキサイド、アルキルアミドプロピルアミンオキサイド等が挙げられる。

他の界面活性剤の処理液中の濃度は、植物体へ施用する際の濃度として、葉面散布する場合、０．１〜１００００ｐｐｍが好ましく、１〜５０００ｐｐｍがより好ましく、更に１０〜１０００ｐｐｍがより好ましい。土壌及び水耕栽培において地下部から施用する場合、０．０１〜５０００ｐｐｍが好ましく、０．１〜１０００ｐｐｍがより好ましく、更に１〜５００ｐｐｍが好ましい。

＜キレート剤＞
本発明では、有機ケイ素化合物と共に、キレート剤を用いることができる。キレート剤を用いることで、有機ケイ素化合物及び他の成分から調製した組成物や処理液の安定性を飛躍的に向上でき、その結果、ストレス耐性付与効果を安定させることができる。キレート剤としてキレート能を有する有機酸又はその塩が好ましい。具体的にはクエン酸、グルコン酸、リンゴ酸、ヘプトン酸、シュウ酸、マロン酸、乳酸、酒石酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸等のオキシカルボン酸、多価カルボン酸や、これらのカリウム塩、ナトリウム塩、アルカノールアミン塩、脂肪族アミン塩等が挙げられる。また、有機酸以外のキレート剤の混合でも良く、混合するキレート剤としてエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）もしくはその塩、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）もしくはその塩、１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸一水和物（ＣＤＴＡ）もしくはその塩等のアミノカルボン酸系キレート剤が挙げられる。

キレート剤の処理液中の濃度は、植物体へ施用する際の濃度として、葉面散布する場合、０．１〜１００００ｐｐｍが好ましく、１〜５０００ｐｐｍがより好ましく、更に１０〜１０００ｐｐｍがより好ましい。土壌及び水耕栽培において地下部から施用する場合、０．１〜１００００ｐｐｍが好ましく、１〜５０００ｐｐｍがより好ましく、更に１０〜１０００ｐｐｍが好ましい。

＜肥料成分＞
本発明では、有機ケイ素化合物と共に、更に肥料成分を用いることができる。

肥料成分としては、具体的には、Ｎ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓ、Ｂ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｃｌ、Ｓｉ、Ｎａ等、更にＮ、Ｐ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇの供給源となる無機物及び有機物が挙げられる。そのような無機物としては、硝酸アンモニウム、硝酸カリウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、硝酸ソーダ、尿素、炭酸アンモニウム、リン酸カリウム、過リン酸石灰、熔成リン肥（３ＭｇＯ・ＣａＯ・Ｐ₂Ｏ₅・３ＣａＳｉＯ₂）、硫酸カリウム、塩カリ、硝酸石灰、消石灰、炭酸石灰、硫酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。また、有機物としては、鶏フン、牛フン、バーク堆肥、ペプトン、ミエキ、発酵エキス、有機酸（クエン酸、グルコン酸、コハク酸等）のカルシウム塩、脂肪酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、カプリル酸、カプリン酸、カプロン酸等）のカルシウム塩等が挙げられる。これら肥料成分は界面活性剤と併用することもできる。肥料成分は、葉菜類の露地栽培のように、土壌中に元肥として肥料成分が十分施用されている場合にはあえて配合する必要はない。また、養液土耕や水耕栽培のように元肥の過剰施用を避け肥料成分をかん水と同じに与えるようなタイプの栽培形態には肥料成分を配合することが好ましい。

肥料成分の処理液中の濃度は、植物体へ施用する際の濃度として、葉面散布する場合、Ｎ成分、Ｐ成分、Ｋ成分はそれぞれ０．１〜５０００ｐｐｍが好ましく、１〜１０００ｐｐｍがより好ましく、更に１０〜５００ｐｐｍがより好ましい。土壌及び水耕栽培において地下部から施用する場合、Ｎ成分、Ｐ成分、Ｋ成分はそれぞれ０．１〜５０００ｐｐｍが好ましく、１〜１０００ｐｐｍがより好ましく、更に１０〜５００ｐｐｍが好ましい。また、肥料成分全てを加算した濃度は、葉面散布する場合、１〜１００００ｐｐｍが好ましく、１０〜５０００ｐｐｍがより好ましく、更に５０〜２０００ｐｐｍがより好ましい。肥料成分全てを加算した濃度は、土壌及び水耕栽培において地下部から施用する場合、１〜１００００ｐｐｍが好ましく、１０〜５０００ｐｐｍがより好ましく、更に５０〜２０００ｐｐｍがより好ましい。

本発明では、有機ケイ素化合物からなる植物ストレス耐性付与剤あるいは有機ケイ素化合物を含有する植物ストレス耐性付与剤を、植物の地上部または地下部に施用することで、ストレスが生じる環境においても、植物の生育を促進できるストレス耐性を付与するものである。

一般に、農作物などの栽培植物では、植物ごとに適切な栽培条件が知られている。植物がそのような適切な栽培条件ないしそれに近い条件で栽培されている場合は、植物にはストレスが負荷されない。本発明では、植物にストレスが負荷されているかどうかを、以下の植物ストレス率により判定する。すなわち、塩、乾燥、温度等のストレスとなり得る条件が適切な数値を超える条件で栽培されている場合の植物体重量（植物体重量１、ストレス下で栽培された植物体の重量）と、その条件からストレスとなる因子を除いた適切な条件（ストレスを与えない状態）で栽培した場合の植物体重量（植物体重量２、非ストレス下で栽培された植物体の重量）とから、以下の式（ii）により植物ストレス率（％）を算出し、この数値が１１１％以上となる場合は、生育が１０％（重量基準）以上低下することを意味し、ストレスが負荷された栽培条件であると判定される。本発明は、この植物ストレス率が１１１〜２００％の栽培条件にある植物に適用される。更に、植物ストレス率が１２０〜１８０％、好ましくは１２０〜１６０％の栽培条件にある植物に適用されると、植物ストレス耐性付与の観点からより顕著な効果が得られる。なお、前記植物ストレス率は、現実の栽培条件における所定のストレス因子に着目してそのストレス因子を除いた条件を実験室レベルで再現し、その結果を使い算出することもできる。
植物ストレス率（％）＝植物体重量２／植物体重量１×１００（ii）

また、植物にストレス耐性が付与されているかどうかは、上記植物ストレス率により、植物がストレスを与える栽培条件にあることを確認し、その条件で栽培した植物の植物体重量（植物体重量１）と、本発明の植物ストレス耐性付与剤を地下部または地上部より施用して栽培した植物の植物体重量（植物体重量３、ストレス下で栽培された植物にストレス耐性付与処理を行った植物体の重量）とから、以下の式（iii）により植物ストレス耐性付与率（％）を算出する。植物ストレス耐性付与率は、１００を超えれば植物にストレス耐性が付与されていることになるが、１０５％以上、更に１１１％以上となることが好ましい。
植物ストレス耐性付与率（％）＝植物体重量３／植物体重量１×１００（iii）

本発明の植物ストレス耐性付与方法又は植物ストレス耐性付与剤を適用することにより、後述の実施例の条件では、塩、温度、乾燥といったストレス因子のある栽培条件で栽培した場合でも、１１０％を超える植物ストレス耐性付与率を達成することができる。

また、本発明では、特定の化合物がストレス耐性を付与できるかどうかの判定基準として、下記標準試験による標準植物塩ストレス耐性付与率が好ましくは１１１％以上であることが挙げられる。圃場など、実際の栽培では、多様なストレスが植物にかかるが、この標準試験は、ストレスがかかる環境を特定し実験室レベルで再現して、試験化合物のストレス耐性の付与効果を試験するものである。この標準植物塩ストレス耐性付与率が好ましくは１１１％以上の有機ケイ素化合物を、植物の地上部または地下部に施用することができる。標準植物塩ストレス耐性付与率を測定するための標準試験（ここでは、対照区２も作成している）を以下に記す。

＜標準試験＞
（Ｉ）植物の準備
培土（肥料成分；Ｎ：Ｐ：Ｋ＝０．４：１．９：０．６（ｇ）／培土１ｋｇ）を５０穴セルトレイに詰め、トマト“桃太郎”（タキイ種苗）の種子を播種し、培土を薄く覆土し、十分に水を灌水し発芽させる。２葉期の葉が完全に展開した段階で、トマトの根部の土を流水で洗い流し、試験に供する。培土としては、呉羽化学（株）製のクレハ園芸培土等を用いることができる。
（II）試験条件の設定
温度２３℃、相対湿度５０％、照度５０００Ｌｕｘ、１日の明暗周期が１６ｈｒ明期、８ｈｒ暗期に環境条件を制御する。このような環境条件は、例えば、温度及び相対湿度を制御できる部屋または人工気象器において温度を調節し、また、蛍光灯等により照度を調節することで得られる。上記準備によるトマトを水耕液〔水道水にＮａＣｌを濃度が３５１０ｐｐｍとなるように加えたもの（ＮａＣｌによる水ポテンシャル０．２９ＭＰａ）〕２５０ｍｌの入った容器（例えばポリエチレン製容器等）に植える。
（III）植物ストレス耐性付与剤による処理
以下の試験区、対照区１、及び対照区２を作成する。試験区、対照区１、対照区２、何れも個体は１０個体（計３０個体）用意し、２週間後の植物体全体の生重量を測定する。なお、水分散液の調製の際には植物への影響が少ない既知の界面活性剤等を使用してもよい。
試験区：一般式（１）で表される試験化合物〔有機ケイ素化合物〕の水溶液又は水分散液（濃度１００ｐｐｍ）をトマト１株あたり１０ｍｌ、葉面に散布処理する。
対照区１：水耕液にＮａＣｌを添加する（塩ストレスを与える）が、トマトに試験化合物〔有機ケイ素化合物〕を与えない。
対照区２：水耕液にＮａＣｌを添加せず（塩ストレスを与えず）、且つトマトに試験化合物〔有機ケイ素化合物〕を与えない。
（IV）標準植物塩ストレス耐性付与率（％）の算出
得られた植物体全体の生重量の平均値で以下のように標準植物塩ストレス耐性付与率を計算する〔式（ｉ）〕。
標準植物塩ストレス耐性付与率（％）＝試験区の植物体生重量／対照区１の植物体生重量 ×１００（ｉ）

なお、上記標準試験における植物ストレス率（標準植物塩ストレス率）は１３０％近傍となる。この場合、標準植物塩ストレス率は下記の式（ii）’により算出できる。
標準植物塩ストレス率（％）＝対照区２の植物体生重量／対照区１の植物体生重量 ×１００（ii）’

後述の実施例では、標準試験における標準植物塩ストレス率は１３０％であった。また、後述の実施例で用いた化合物の上記標準試験による標準植物塩ストレス耐性付与率は、表１に示される通りであった。

本発明により耐性を付与できる植物のストレス因子として、塩ストレス、乾燥ストレス、温度ストレスが挙げられる。すなわち、本発明の方法は、土壌又は培養液中の塩濃度に起因する塩ストレス、土壌中の水分含有量に起因する乾燥ストレス、及び栽培環境の温度に起因する温度ストレスの少なくとも１つのストレス因子により、植物ストレス率１１１〜２００％の栽培条件がもたらされている植物に対して適用することができる。

土壌栽培や水耕栽培において肥料等の塩類の集積により栽培溶液中の浸透圧が上昇し植物の吸水が阻害される結果、生育が阻害される現象が生じる。こうした状態は、一般に植物に塩ストレスがかかった状態と認識される。具体的には、例えば水耕栽培における水耕養液の塩による浸透圧ポテンシャルや土壌栽培における土壌中の塩による浸透圧ポテンシャルが０．２ＭＰａ（ＮａＣｌ濃度では２４００ｐｐｍ）以上、更には０．２５ＭＰａ以上、より更には０．３０ＭＰａ以上で塩ストレスがある条件であるといえる。本発明によれば、このような浸透圧ポテンシャルを示す条件でも植物が適正に生育する耐性を付与することができる。浸透圧ポテンシャルは、土壌栽培においては、土壌を水で希釈して上澄み液の塩濃度を分析することによって、以下のラウールの法則により計算する。
ラウールの法則 π（ａｔｍ）＝ｃＲＴ
Ｒ＝０．０８２（Ｌ・ａｔｍ／ｍｏｌ・Ｋ）
Ｔ＝絶対温度（Ｋ）
ｃ＝イオンモル濃度（ｍｏｌ／Ｌ）
１ａｔｍ＝０．１ＭＰａ

また、土壌栽培において、降雨量や灌水量の減少により土壌中の水分含有量が減少し、植物の吸水が阻害される結果、生育が阻害される現象が生じる。こうした状態は、一般に植物に乾燥ストレスがかかった状態と認識される。具体的には、植物が栽培されている土壌のｐＦ値が、土壌水として重力水が認識できなくなる状態を意味する１．７以上、更には２．３以上、より更には２．５以上で乾燥ストレスがある条件であるといえる。本発明によれば、このようなｐＦ値を示す条件でも植物が適正に生育する耐性を付与することができる。ここで、ｐＦ値は、「土壌・植物栄養・環境事典」（大洋社、１９９４年、松坂ら）の６１〜６２頁の「ｐＦ値測定法」に記述されている原理に則り測定することができる。

また、栽培環境に関して、ある植物の最適な生育温度よりも高い温度あるいは低い温度に植物が暴露された場合、生体内の生理代謝機能が減少し生育が阻害される現象が生じる。こうした状態は、一般に植物に温度ストレスがかかった状態と認識される。具体的には、植物が栽培されている環境における平均栽培温度が２５℃以上、更には２８℃以上、より更には３２℃以上である、又は２０℃以下、更には１７℃以下、より更には１５℃以下であると、温度ストレスがある条件であるといえる。本発明によれば、このような平均栽培温度を示す条件でも植物が適正に生育する耐性を付与することができる。ここで平均栽培温度とは、栽培期間（播種から生育終了までの期間）において昼夜問わず１時間おきに測定した栽培温度の平均値である。

本発明の植物ストレス耐性付与剤における有機ケイ素化合物の含有量は、植物ストレス耐性付与の観点から、０．１〜５０重量％、更に１〜２５重量％が好ましい。また、同様の観点から、界面活性剤の含有量は、０．１〜２５重量％、更に１〜１０重量％が好ましく、キレート剤の含有量は、０．１〜２５重量％、更に１〜１０重量％が好ましく、肥料の含有量は、０．１〜９０重量％、更に１〜５０重量％が好ましく、各成分を前記濃度で含有する組成物から、各成分を前記の濃度で含有する処理液を調製して植物に施用することが好ましい。

本発明によりストレス耐性を付与できる植物としては、果菜類では、キュウリ、カボチャ、スイカ、メロン、トマト、ナス、ピーマン、イチゴ、オクラ、サヤインゲン、ソラマメ、エンドウ、エダマメ、トウモロコシ等が挙げられる。葉菜類では、ハクサイ、ツケナ類、チンゲンサイ、キャベツ、カリフラワー、ブロッコリー、メキャベツ、タマネギ、ネギ、ニンニク、ラッキョウ、ニラ、アスパラガス、レタス、サラダナ、セルリー、ホウレンソウ、シュンギク、パセリ、ミツバ、セリ、ウド、ミョウガ、フキ、シソ等が挙げられる。根菜類としては、ダイコン、カブ、ゴボウ、ニンジン、ジャガイモ、サトイモ、サツマイモ、ヤマイモ、ショウガ、レンコン等が挙げられる。その他に、稲、麦類、花卉類等にも使用が可能である。

実施例１塩ストレス耐性付与試験（トマト）
・試験方法
非塩ストレス試験条件：ＮａＣｌ濃度（ＮａＣｌによる水ポテンシャル）０ｐｐｍ（０ＭＰａ）その他の栽培条件は乾燥ストレス試験条件に準じる。
塩ストレス条件：ＮａＣｌ濃度（ＮａＣｌによる水ポテンシャル）：１５００ｐｐｍ（０．１２ＭＰａ）、３５１０ｐｐｍ（０．２９ＭＰａ）、又は５０００ｐｐｍ（０．４１ＭＰａ）
試験条件：温度２３℃、相対湿度５０％、照度：５０００Ｌｕｘ（蛍光灯）、明／暗周期：１６ｈｒ／８ｈｒ
水耕液条件：大塚１／２Ａ処方（大塚ハウス１号（Ｎ：Ｐ：Ｋ＝１０：８：２７）７．５ｇ／１０Ｌ、大塚ハウス２号（Ｎ：Ｐ：Ｋ：Ｃａ＝１０：０：０：２３）５ｇ／１０Ｌの配合液でありトータル窒素１３０ｐｐｍ、燐酸６０ｐｐｍ、カリウム２０３ｐｐｍ）
栽培期間：２週間
植物の準備：呉羽化学（株）製のクレハ園芸培土（肥料成分；Ｎ：Ｐ：Ｋ＝０．４：１．９：０．６（ｇ）／培土１ｋｇ）を５０穴セルトレイに詰め、トマト“桃太郎”の種子を播種し、クレハ園芸培土を薄く覆土し、十分に水を灌水し発芽させる。２葉期の葉が完全に展開した段階で、トマトの根部の土を丁寧に流水で洗い流し、試験に供した。
供試薬剤：
・シリコーン界面活性剤：ＳＩＬＷＥＴＬ−７７（ポリオキシエチレンメチルポリシロキサン）〔ＧＥ東芝シリコーン（株）〕
・シリコーン界面活性剤：ＳＩＬＷＥＴ４０８（ポリエーテル変性シリコーン界面活性剤）〔ＧＥ東芝シリコーン（株）〕
・シリコーン界面活性剤：まくぴか（ポリオキシエチレンメチルポリシロキサン）〔石原産業（株）〕
シリコーンオイル：ＢＹ２２−００７（ジメチルシリコーンオイル）〔東レ・ダウコーニング（株）〕
シリコーンオイル：ＢＹ２２−０１９（ジメチルシリコーンオイルと環状ジメチルシリコーンオイルの混合物）〔東レ・ダウコーニング（株）〕
・その他の薬剤：和光純薬（株）
処理液施用量：葉面散布１０ｍｌ／株水耕栽培（地下部処理）２５０ｍｌ／株

＜塩ストレス耐性付与試験方法＞
人工気象器において温度２３℃、蛍光灯による照度５０００Ｌｕｘ、１日の明暗周期が１６ｈｒ明期、８ｈｒ暗期に環境条件を調整した。上記準備によるトマトを上記水耕液（１／２大塚Ａ処方と所定濃度のＮａＣｌ）の入ったポリエチレンボトル２５０ｍｌに植えた。表１の化合物を所定濃度で含有する処理液（残部は水）を調製し、葉面散布、または地下部へ処理した。また、対照区としてＮａＣｌを添加せずストレスを与えない対照区〔式（ii）の植物体重量２のための対照区であり、塩ストレスのない対照区である〕及びＮａＣｌを各添加濃度に調節し塩ストレスを与え、前記処理液を与えない対照区〔式（ii）の植物体重量１のための対照区であり、塩ストレスのある対照区である〕を作成した。試験区、対照区共に、個体は１０個体用意し、試験開始２週間後の各個体の植物体生重量の平均値を植物体生重量として、前記式（ii）及び（iii）により植物ストレス率及び植物ストレス耐性付与率を計算した。表１に示すように、いずれも植物ストレス率が１１１％以上となり、ストレスが生じていると評されるが、ＮａＣｌについての植物ストレス耐性付与率は、比較品と比べ本発明品の方が明らかに高くなり１０５％を上回った。

実施例２温度ストレス耐性付与試験（トマト）
・試験方法
非温度ストレス試験条件：温度２３℃ その他の栽培条件は温度ストレス試験条件に準じる。
温度ストレス試験条件：温度１０℃、１５℃、又は３２℃、相対湿度５０％、照度：５０００Ｌｕｘ（蛍光灯）、明／暗周期：１６ｈｒ／８ｈｒ
水耕液条件：大塚１／２Ａ処方（大塚ハウス１号（Ｎ：Ｐ：Ｋ＝１０：８：２７）７．５ｇ／１０Ｌ、大塚ハウス２号（Ｎ：Ｐ：Ｋ：Ｃａ＝１０：０：０：２３）５ｇ／１０Ｌの配合液でありトータル窒素１３０ｐｐｍ、燐酸６０ｐｐｍ、カリウム２０３ｐｐｍ）
栽培期間：２週間
植物の準備、使用薬剤、処理液の施用量は実施例１に準じる。

＜温度ストレス耐性付与試験方法＞
人工気象器において温度をそれぞれ１０℃、１５℃、又は３２℃に調節した。蛍光灯による照度５０００Ｌｕｘ、１日の明暗周期が１６ｈｒ明期、８ｈｒ暗期に環境条件を調整した。本試験では生育が最も良好な温度２３℃を基準（非温度ストレス試験条件）の温度とし、その温度から高温あるいは低温にすることでストレスを与えた。上記準備によるトマトを上記水耕液（１／２大塚Ａ処方）の入ったポリエチレンボトル２５０ｍｌに植えた。表１の処理液を葉面散布、または地下部へ処理した。また、対照区として温度を２３℃にしたストレスを与えない対照区〔式（ii）の植物体重量２のための対照区であり、温度ストレスのない対照区である〕及び温度を１０℃、１５℃、又は３２℃とし、前記処理液を与えない対照区〔式（ii）の植物体重量１のための対照区であり、温度ストレスのある対照区である〕を作成した。試験区、対照区共に、個体は１０個体用意し、試験開始２週間後の各個体の植物体生重量の平均値を植物体生重量として、前記式（ii）及び（iii）により植物ストレス率及び植物ストレス耐性付与率を計算した。表１に示すように、いずれも植物ストレス率が１１１％以上となり、ストレスが生じていると評されるが、温度についての植物ストレス耐性付与率は、本発明品では１０５％以上であり、比較品と比べ本発明品の方が明らかに高くなった。

実施例３乾燥ストレス耐性付与試験（トマト）
・試験方法
非乾燥ストレス試験条件：土壌ｐＦ値１．３その他の栽培条件は乾燥ストレス試験条件に準じる。
乾燥ストレス条件：土壌ｐＦ値２．３、２．５、又は２．９、栽培温度：２３℃ 相対湿度５０％照度：５０００Ｌｕｘ（蛍光灯）、明／暗周期：１６ｈｒ／８ｈｒ
栽培期間：３週間
土壌：呉羽化学（株）製のクレハ園芸培土（肥料成分；Ｎ：Ｐ：Ｋ＝０．４：１．９：０．６（ｇ）／培土１ｋｇ）
植物の準備：呉羽化学（株）製のクレハ園芸培土（肥料成分；Ｎ：Ｐ：Ｋ＝０．４：１．９：０．６（ｇ）／培土１ｋｇ）を５０穴セルトレイに詰め、トマト“桃太郎”の種子を播種し、クレハ園芸培土を薄く覆土し、十分に水を灌水し発芽させる。２葉期の葉が完全に展開した段階で、トマトの根部の土を丁寧に流水で洗い流し、試験に供した。
使用薬剤、処理液の濃度は実施例１に準じる。
処理液施用量：葉面散布１０ｍｌ／株土壌灌水５０ｍｌ／株

＜乾燥ストレス耐性付与試験方法＞
温度が制御された部屋内の植物培養棚に上記準備によるトマトを６０ｃｍのプランターに５株植えた。プランター中央部に土壌水分計（大起理化工業（株）製）を設置し、土壌水分の状態を確認しながら、１日数回灌水を行い、ｐＦ値が２．３、２．５、又は２．９になるよう潅水量を制御した。トマトを植えた直後より、１週間に１回の割合で表１の処理液を葉面散布、または地下部へ処理した。また、土壌ｐＦ値を１．３に制御しストレスを与えない対照区〔式（ii）の植物体重量２のための対照区であり、乾燥ストレスのない対照区である〕及びｐＦ値が２．３、２．５、又は２．９となるように潅水し且つ前記処理液を与えない対照区〔式（ii）の植物体重量１のための対照区であり、乾燥ストレスのある対照区である〕を作成した。試験区、対照区共に、個体は５個体（１プランター）用意し、試験開始３週間後、植物体の根を切らないよう採取し、土壌を流水で洗い流し、植物体生重量を測定し、その平均値で植物ストレス率及び植物ストレス耐性付与率を前記式（ii）及び（iii）により計算した。表１に示すように、いずれも植物ストレス率が１１１％以上となり、ストレスが生じていると評されるが、乾燥についての植物ストレス耐性付与率は、本発明品では１０５％以上であり、比較品と比べ本発明品の方が明らかに高くなった。

実施例４塩ストレス耐性付与試験（トマト）
・試験方法
試験条件：温度２３℃、相対湿度５０％、照度：５０００Ｌｕｘ（蛍光灯）、明／暗周期：１６ｈｒ／８ｈｒ
水耕液条件：水道水
塩ストレス条件：ＮａＣｌ濃度３５１０ｐｐｍ（ＮａＣｌによる水ポテンシャル０．２９ＭＰａ）
栽培期間：２週間
植物の準備：呉羽化学（株）製のクレハ園芸培土（肥料成分；Ｎ：Ｐ：Ｋ＝０．４：１．９：０．６（ｇ）／培土１ｋｇ）を５０穴セルトレイに詰め、トマト“桃太郎”の種子を播種し、クレハ園芸培土を薄く覆土し、十分に水を灌水し発芽させる。２葉期の葉が完全に展開した段階で、トマトの根部の土を丁寧に流水で洗い流し、試験に供した。
使用薬剤、処理液の濃度は実施例１に準じる。
施用量：葉面散布１０ｍｌ／株土壌潅水５０ｍｌ／株

＜塩ストレス耐性付与試験方法＞
水耕液として、水道水にＮａＣｌを濃度が３５１０ｐｐｍとなるように加えたものを用いた以外は実施例１と同様に試験区、対照区を栽培した。表１に示すように、本試験条件ではストレスが生じていると評されるが、ＮａＣｌについての植物ストレス耐性付与率は、比較品と比べ本発明品の方で明らかに高くなり、本発明品では植物ストレス耐性付与率は１０５％以上となった。

実施例５乾燥ストレス耐性付与試験（バレイショ：品種トヨシロ）
・試験方法
非乾燥ストレス試験条件：土壌ｐＦ値１．３その他の栽培条件は乾燥ストレス試験条件に準じる。
乾燥ストレス条件：土壌ｐＦ値２．３、２．５、又は２．９、栽培温度：２３℃ 相対湿度５０％照度：５０００Ｌｕｘ（蛍光灯）、明／暗周期：１６ｈｒ／８ｈｒ
栽培期間：３週間
土壌：呉羽化学（株）製のクレハ園芸培土（肥料成分；Ｎ：Ｐ：Ｋ＝０．４：１．９：０．６（ｇ）／培土１ｋｇ）
使用薬剤、処理液の施用量は実施例３に準じる。

＜乾燥ストレス耐性付与試験方法＞
ガラス温室内で呉羽化学（株）製のクレハ園芸培土（肥料成分；Ｎ：Ｐ：Ｋ＝０．４：１．９：０．６（ｇ）／培土１ｋｇ）を６０ｃｍのプランターに詰め、バレイショ“トヨシロ”の種芋を半分に切除して５個ずつ播種し、クレハ園芸培土を薄く覆土し、十分に水を灌水し発芽させた。３葉期の葉が完全に展開した段階で、温度が制御された部屋内の植物培養棚にバレイショを移動し試験を開始した。プランター中央部に土壌水分計（大起理化工業（株）製）を設置し、土壌水分の状態を確認しながら、ｐＦ値が２．３、２．５、又は２．９となるように、１日数回灌水を行った。試験開始直後より、１週間に１回の割合で表１の処理液を葉面散布、または地下部へ処理した。また、対照区として土壌ｐＦ値が１．３となるよう制御したストレスを与えない対照区〔式（ii）の植物体重量２のための対照区であり、乾燥ストレスのない対照区である〕及び土壌ｐＦ値を２．３、２．５、又は２．９となるように灌水し且つ前記処理液を与えない対照区〔式（ii）の植物体重量１のための対照区であり、乾燥ストレスのある対照区である〕を作成した。試験区、対照区共に、個体は５個体（１プランター）用意し、試験開始３週間後、植物体の根を切らないよう採取し、土壌を流水で洗い流し、植物体生重量を測定し、その平均値で植物ストレス率及び植物ストレス耐性付与率を前記式（ii）及び（iii）により計算した。表１に示すように、いずれも植物ストレス率が１１１％以上となり、ストレスが生じていると評されるが、乾燥についての植物ストレス耐性付与率は、比較品と比べ本発明品の方が明らかに高くなり、本発明品では１０５％以上となった。

Claims

有機ケイ素化合物を、植物ストレス率が１１１〜２００％の栽培条件にある植物に施用する、植物ストレス耐性付与方法。
前記有機ケイ素化合物が、シリコーンオイル及びシリコーン界面活性剤からなる群より選ばれる一種以上の有機ケイ素化合物である請求項１記載の植物ストレス耐性付与方法。
土壌又は培養液中の塩濃度に起因する塩ストレス、土壌中の水分含有量に起因する乾燥ストレス、及び栽培環境の温度に起因する温度ストレスの少なくとも１つのストレス因子を含むストレスにより、植物ストレス率１１１〜２００％の栽培条件がもたらされている、請求項１又は２記載の植物ストレス耐性付与方法。
塩ストレスによる水ポテンシャルが０．２ＭＰａ以上、乾燥ストレスによる土壌ｐＦ値が１．７以上、及び温度ストレスによる平均栽培温度が２８℃以上、の群から選ばれる少なくとも１つ以上を含む栽培条件により、植物ストレス率１１１〜２００％の栽培条件がもたらされている、請求項１〜３の何れか１項記載の植物ストレス耐性付与方法。
下記標準試験による標準植物塩ストレス耐性付与率が１０５％以上である前記有機ケイ素化合物を、植物の地上部または地下部に施用する、請求項１〜４のいずれか１項記載の植物ストレス耐性付与方法。
＜標準試験＞
（Ｉ）植物の準備
培土（肥料成分；Ｎ：Ｐ：Ｋ＝０．４：１．９：０．６（ｇ）／培土１ｋｇ）を５０穴セルトレイに詰め、トマト“桃太郎”（タキイ種苗）の種子を播種し、培土を薄く覆土し、十分に水を灌水し発芽させる。２葉期の葉が完全に展開した段階で、トマトの根部の土を流水で洗い流し、試験に供する。
（II）試験条件の設定
温度２３℃、相対湿度５０％、照度５０００Ｌｕｘ、１日の明暗周期が１６ｈｒ明期、８ｈｒ暗期に環境条件を制御する。上記準備によるトマトを水耕液〔水道水にＮａＣｌを濃度が３５１０ｐｐｍとなるように加えたもの（ＮａＣｌによる水ポテンシャル０．２９ＭＰａ）〕２５０ｍｌの入った容器に植える。
（III）植物ストレス耐性付与剤による処理
以下の試験区及び対照区１を作成する。試験区、対照区１、何れも個体は１０個体（計２０個体）用意し、２週間後の植物体全体の生重量を測定する。
試験区：有機ケイ素化合物の水溶液又は水分散液（濃度１００ｐｐｍ）をトマト１株あたり１０ｍｌ、葉面に散布処理する。
対照区１：水耕液にＮａＣｌを添加する（塩ストレスを与える）が、トマトに有機ケイ素化合物を与えない。
（IV）標準植物塩ストレス耐性付与率（％）の算出
得られた植物体全体の生重量の平均値で以下のように標準植物塩ストレス耐性付与率を計算する〔式（ｉ）〕。
標準植物塩ストレス耐性付与率（％）＝試験区の植物体生重量／対照区１の植物体生重量 ×１００（ｉ）
有機ケイ素化合物を含有する、植物ストレス率が１１１〜２００％の栽培条件にある植物に用いられる、植物ストレス耐性付与剤。