JP4037936B2

JP4037936B2 - フェライト懸濁液を用いた植物の病害防除剤及び植物の病害防除方法

Info

Publication number: JP4037936B2
Application number: JP12781497A
Authority: JP
Inventors: 新一郎石橋; 竹男太田; 寿彦佐藤; 澄男宮川; 五郎山内
Original assignee: 澄男宮川; 新一郎石橋; 竹男太田
Priority date: 1997-05-02
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2017-05-02
Also published as: JPH10298004A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は農作物や芝生等の植物が病害によって腐食または枯死を防止するために用いるものでフェライト懸濁液を利用した植物の病害防除剤および植物の病害防除方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、農作物や芝生は病虫害の発生により枯死あるいは腐食などにより収穫不能としたり、使用機能を低下させたりすることが繰り返されている。
【０００３】
本発明が取り組んでいる病害のうち殊に土壌中に棲息する病原菌による植物の病害は、一般的に化学的に製造された農業用薬剤（以下「農薬」）を散布することによって防除しているのが現状である。上記した農薬の散布は土壌汚染、ひいては河川や海洋汚染の原因となることについては周知の通りである。
【０００４】
このような農薬による土壌汚染の現状に鑑み、いわゆる無公害農薬の開発も盛んに行なわれている。例えば、拮抗性微生物を用いて病原菌を生物学的に排除する生物防除等が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した農薬による病害の防除は、公害問題発生の原因となることから農薬の不使用ないしは使用量の抑制が望まれている。特にゴルフ場では農薬の使用量が多い上にゴルフ場の芝草は従来から山林であった土地上に植え付けられたたもので、斜面からの雨水の流出によって農薬が河川に流れ込み、河川や海洋を汚染しているために社会問題を惹起している現状にある。
【０００６】
このような有害な農薬の使用を抑えるために、上述した生物学的な病害の防除方法が公害防止の切札的なものとして脚光を浴びた経緯もあった。しかしこれは未だ実験室レベルに止まり、自然を対象とする農場やゴルフ場における成功例はほとんどない。またこの方法はコスト面でも不利となっているいるため、この方法の実現にはかなりの困難性を有する問題がある。
【０００７】
そこで本発明の目的は、無公害かつ低コストのフェライト懸濁液を用いて公害発生の源とされる農薬の使用量を減らし、土壌汚染及びその延長上にある河川の汚染を防止可能とすることにより自然環境の向上に貢献することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、植物の病害防除剤として環境汚染を生じさせるおそれのないフェライト懸濁液を採用した。すなわちフェライト懸濁液は、粒度が２００〜３００オングストロームの超微粒フェライト磁粉を水中で撹拌することによって得られるもので、これを病害の防除対象となる土壌に散布するようにしたものである。散布されたフェライト懸濁液が土壌中に浸透すると、土壌中に地磁気よりもはるかに強力な磁場を形成する。これに対し土壌中の植物の毛根の周囲の水分は毛根から毛細管現象によって植物中に吸い上げられるが、この時の水分の移動が上記した磁場の磁力線を切るため土壌中に電流が発生する。この電流が毛根の周囲に生息する病原菌の働きや生長を抑制することにより病害の防除を行うものである。また、超微粒フェライト磁粉は土壌中で土粒に付着するとともに、土壌中に植物の病原菌が存在する場合にはこれにも付着する。こうして超微粒フェライト磁粉が付着した病原菌が土壌中で、あるいは植物の毛根による養分の吸収に乗じて植物中に移動すると、これらの病原菌や養分が磁場を横切るため電磁誘導作用によって発生している磁力線を切り電流が流れる。このため、水分や養分の移動による電流の発生及び病原菌の移動による電流発生の両者の相乗作用により土壌中に発生する電流は強大なものとなる。この電流は病原菌にも流れ、病原菌の働きを抑制しあるいは生長を阻止するものと考えられる。
【０００９】
しかしながらフェライト懸濁液は、化学製造された農業用薬剤のように病原菌を滅殺するものではないので、植物の病害を完全に防除することは困難である。そこで次善の策として、フェライト懸濁液の散布に際して、農薬を併用することにより、病原菌が植物中へ侵入することを妨げられ、あるいは生長を阻止されている病原菌を滅殺することにより、病害防除の万全を期することとしたものである。
【００１０】
フェライト磁粉は、土壌から流出して河川に流れ込んでも、科学的に安定かつ使用量も極く微量であるため、河川や海洋の汚染の原因とならないので公害問題を生じない。また農薬を併用する場合にも、その使用量が著しく少なくて済むので、河川の汚染の度合いを従来よりもはるかに少ないものとすることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
初めに、フェライトの磁化の強さについて説明する。図１に、Ｍｎフェライトの磁化測定図をまた図２にマグネタイトの磁化測定図を示す。両図において、飽和磁化の曲線（１と示してある）における磁化の強さの値はそれぞれ６２ｅｍｕ／ｇ及び７８ｅｍｕ／ｇとなっている。これを一般的な磁化強さの値であるガウスで示すと、それぞれ約４３００ガウス及び５４００ガウスとなる。したがってこの超微粒Ｍｎフェライト及び超微粒マグネタイトの各々１ｇを１リットルの水に入れて撹拌することによりフェライト懸濁液を作り、これを１ｍ²の土壌に散布すると、１ｍ²当りの磁化の強さはそれぞれ０．４３Ｗｂ／ｍ²及び０．５４Ｗｂ／ｍ²となる。
【００１２】
このとき１ｍ²当りの超微粒フェライトの濃度は０．１％なので、フェライトによる土壌に対する影響はほとんど生じない。一方、土壌の磁化の値は場所によって多少の差はあるが、通常０．３ガウスである。これを１ｍ²当りのＷｂの値に換算すると、０．３×１０^-4Ｗｂ／ｍ²となり、Ｍｎフェライトまたはマグネタイトの方が１ｍ²当り約１．２×１０⁴倍及び１．８×１０⁴倍とそれぞれ磁化の値が大きくなっている。
【００１３】
このような大きな磁化の値をもつＭｎフェライトまたはマグネタイトを土壌に散布すると土壌中に大きな磁場が形成される。病原菌が植物の根を破り養分を吸収しようとして近づくと、電磁界の作用により病原菌に電流が流れることにより、病原菌の動きを抑制して植物の腐食等を減少させることができる。
【００１４】
次に、フェライト磁粉による防除機構について説明する。
図３は土壌１に芝草２が生えており、土壌中に超微粒フェライトの塊（フェライト塊）３がほぼ一定の間隔で散布されている状態を模型的に示したものである。
【００１５】
土壌１は電解質で水分は電離し、またＣａ²⁺，Ｋ⁺，Ｍｇ²⁺，Ｎａ⁺，ＮＯ₃ ^-，ＰＯ₄ ^3-，ＮＨ₄ ⁺などの無機質イオンを含んだものであり、これらは植物の養分として水分７と一緒に根２ａから吸い上げられる。
【００１６】
フェライト懸濁液は粒度（粒径）は２００〜３００オングストロームの超微粒フェライトを水に入れて撹拌したものであるが、この懸濁液を散布しても懸濁液の磁粉は完全に分散されず、通常凝集した状態すなわちフェライト塊３となった状態で散布される。フェライト塊３の粒度は約５０μｍとなり、またフェライト塊３，３間の間隔は約２００μｍ程度である。
【００１７】
図４（ａ）は、このフェライト塊３，３の間を拡大して示したのものであり、フェライト塊は超微粒であるが、Ｎ極とＳ極を有する磁石と考えられるので、一方のフェライト塊３ａのＮ極から他方のフェライト塊のＳ極へ向かって磁力線４が発生していることになる。このとき病原菌５が植物の根の部分２ａの方へ動くと、病原菌５が磁力線４を切り、同図（ｂ）に示すように、電磁誘導作用により誘起された電流６が病原菌５に流れるので、病原菌は根２ａに近づく動作が抑制される。この結果、病原菌は植物内への侵入を妨げられるため、芝草（植物）が枯れたり腐食される割合が減少する。
【００１８】
植物２が水分を吸収するとき、水分は毛細管現象によりある速度で毛根から吸い上げられるが、このとき水分７が磁力線４を切るので、電磁誘導により水及び周辺にも電流６が流れる。
【００１９】
この結果、病原菌の動きがさらに抑制される効果が伴うことになる。また、病原菌自身にもフェライトが付着しているので、病原菌が動くことによって周辺のフェライト間の磁力線を切る作用をするために、これによっても電流が流れることになる。これらの相乗効果により病原菌の動きは抑制され、植物への侵入を妨げるために植物の罹病を防止可能となる。
【００２０】
【実施例】
以下実施例として室内及び現場試験の実験例を示す。
まずＭｎフェライトを含む培地上での雪腐病菌と枯抗性細菌の生育調査と対峙培養の室内実験を行い、その結果について表１に示した。
【００２１】
表１（ａ）はＭｎフェライトによる土壌のｐＨの変化を比較したものを示したもので、この実験では、ＭｎフェライトのｐＨをＭＹ１０培地１００ml+ Ｍｎフェライト１ｇ（１ml）で測定した。この表に示してあるように、Ｍｎフェライトを散布しても培地でのｐＨの値に変化はみられなかった。
【００２２】
【表１】

表１（ｂ）は、拮抗性細菌Ａ１１の成長速度についての比較を示したものである。この実験ではＭＹ１０寒天培地（ｐＨ＝７）にＭｎフェライトを１％添加したプレートを作成し、これに拮抗性細菌Ａ１１をエーゼで塗布し、９℃で２４時間培養後、目視によってその成育状態を「−，＋，＋＋」の３段階で評価した。なお、この実験はそれぞれ２回ずつ反復して行った。
【００２３】
この表に示してあるように、土壌中にＭｎフェライトを散布すると、黒色小粒菌核病原菌の一日当りの菌糸の伸長速度（ｍｍ／ｄａｙ）が、培地のみの場合では１．６２であるのに対して、Ｍｎフェライトを添加すると１．０３となり、約６３％も伸長速度を抑制することがわかる。この抑制効果は、前述したように電磁界の作用によるもので、この効果により病原菌による植物の腐食等を減少させるということができる。
【００２４】
表１（ｃ）は、Ｍｎフェライトと病原菌を抑える枯抗菌微生物を混ぜ、拮抗菌から産出される拮抗性物質を増やす効果について検討した結果を示してある。
【００２５】
この実験では、予めＭＹ１０寒天培地にて雪腐病菌を培養し、伸長した菌糸の先端部をコルクボーラー（内径７mm）で打ち抜き、ＭＹ１０寒天培地（ｐＨ＝７）にＭｎフェライトを１％添加したプレートの中央部に静置し、９℃で１７日間培養し、菌叢直径を測定することにより１日当りの菌糸伸長速度を計算した。
【００２６】
これについてはほとんどみられるべき効果が表れなかったので、黒色小粒菌核病原菌による雪腐病防除に対しては、むしろ室内実験からＭｎフェライト単独の散布のみで十分に効果が得られることを知ることができる。
【００２７】
この結果を現場試験で検討するために、ゴルフ場での現場試験を実施し、このゴルフ場における雪腐病対策について検討した。表２に、目的、場所、供給資材、散布量、散布日、調査日とその結果を示す。
【００２８】
【表２】

上記した目的から知ることができるように本発明は、いかにして農薬の使用量を減らすことができるか、また公害がない（人畜無害）資材による雪腐病防除ができるかがテーマである。
【００２９】
この目的にできるだけ近づけるための具体例を示したのが図５〜９に参考図として示した写真である。これらの各写真で緑色（濃い灰色）に写っている部分は芝草が生育している領域であり、この領域の大きさをＡとする。薄い灰色に写っている部分は病原菌により芝草が枯れている領域であり、この領域の大きさをＢとする。そしてこれらの各面積の測定値より全体の面積に対する芝草が枯れている面積の割合（Ｂ／（Ａ＋Ｂ））を計算して罹病率を算出した。
【００３０】
表２の結果の欄において、（１）の無処理区の結果と図５の写真のＡとＢとを参照してみると、病原菌による芝草の罹病率は９０〜９５％と大きくなっている。これはほとんどの芝草が罹病しており、病原菌による被害が大きくなってなっていることを示すものである。
【００３１】
同じく表２の結果の欄において、（２）の微生物（病原菌に拮抗性を有するもの）区の結果と図６に示す微生物区の写真のＡとＢを比較してみると、無処理区に比べて病原菌に対する抑制効果はあるが、それでも罹病率は３２〜７８％と高くなっている。
【００３２】
同じく、（３）の食品添加物（防腐効果のあるもの）区について図６に示す写真のＡとＢを比較してみると、罹病率は３４％〜４４％と微生物に比べて罹病率の範囲は狭くなっているが、抑制効果となるとほとんど変わっていない。
【００３３】
同じく、（４）のＭｎフェライト区は罹病率は２４％となっており、微生物区、食品添加物区に比べて、病原菌に対する抑制効果が良好であることを示している。なお、農薬区での罹病率は２％であった。
【００３４】
この表における供試資材（２）〜（４）はいづれも（５）の農薬区の罹病率２％には及ばないが、無処理区に比べて病害発生の抑制効果は認められた。この供試資材２〜４の中で、特にＭｎフェライトが最も抑制効果が優れていた。
【００３５】
そこで、このＭｎフェライトの抑制作用について以下の検討を行なった。Ｍｎフェライトの懸濁液を散布した土壌できゅうりと芝を生育させたとき、きゅうり及び芝の根からＭｎフェライトが水分と一緒に吸収されるかについて実験し、その結果を表３に示す。
【００３６】
【表３】

この実験では、きゅうり（四葉）の種子３０粒及び芝（ペントグラス）の種子１．０ｇ（約２００００粒）を、バーミキュライトを厚さ１０mmに敷きつめたポット（１０×２５×８cm）に播種した。これを温室内で１０日間培養し、きゅうりは双葉が展開した状態で、芝は発芽し始めた段階で各ポットにＭｎフェライト２ｇを均一に散布した区と散布しない区とを設定した。その後、温室内で２０日間成育させ、地上部をすべて採取し、８０℃で２４時間乾燥処理を行い、これを粉砕処理して硫酸により分解後、原子吸光光度計で含有鉄量を測定した。この結果からＭｎフェライトは水分と一緒に吸収されていないことがわかった。
【００３７】
図１０に示す写真は、上記した実験に用いたサンプルを示すものであり、左側に写っている２つのポットはＭｎフェライトを添加したものである。この図において、左外側のポットは芝、左内側のポットはきゅうり、右側に写っている２つのポットはＭｎフェライトが無添加のもので、右内側のポットは芝、右外側のポットはきゅうりである。
【００３８】
これらの写真を比較してみると、きゅうり及び芝の生育過程におけるＭｎフェライトの添加の有無によって生育に差が生じていることがわかる。これはＭｎフェライトが病原菌の動きを抑制する効果によるものであるといえる。この結果は、また表４及び図５〜９に示す写真の結果と対応している。
【００３９】
表３の結果は供試資材は単独であったが、他の資材と併用したときの効果について以下の検討を行った。
【００４０】
表４は、微生物、農薬（グランサー）、各種フェライトの単体及び微生物と各種フェライトの併用、農薬と各種フェライトの併用による効果について、現場（ゴルフ場）試験で検討した結果を示すものである。なお、この表における罹病度の測定は、表２で行った罹病面積率の測定と実質的に同じ要領で行ったものである。
【００４１】
【表４】

表４で○印のついた結果について調べてみると、No. ２３，２４のグランサー１ｇ／ｍ²，０．５ｇ／ｍ²は平均の罹病率が６と３であるのに対して、No. ３２，３４のＭｎフェライト１ｇ／ｍ²＋グランサー０．５ｇ／ｍ²とマグネタイト１ｇ／ｍ²＋グランサー０．５ｇ／ｍ²の平均罹病率は１と０というように、農薬の使用量は０．５ｇ／ｍ²と半分であるにもかかわらず、フェライトとこれらとを併用すると、農薬１ｇ／ｍ²とした場合よりも罹病率は低下している。これはNo. ３０，３１のＭｎフェライト，マグネタイトを単独で用いたときの平均の罹病率はNo. １９及びNo. １１に比べると、No. ２３，２４の農薬と併用しているものに対して、その効果に相当の差が表われていることを示している。したがってフェライトを単体で用いるよりもNo. ３２，３４のごとく農薬と併用することにより、農薬の使用量を減少させることができるという点でフェライトの特性を生かすことができるといえる。
【００４２】
この結果から各種フェライトの懸濁液は単体で用いるよりも、農薬と併用して使用するとその効果が増加していることがわかる。したがってこれに伴って農薬の使用量を減少できることとなるが、これは環境汚染の危険性を改善できることからも重要なことである。
【００４３】
また本発明者らは本発明の実験と並行して２つの試験場において、拮抗性培養菌の培養液、ＭＹＰＧ倍地及び農薬（グランサー）及びこれにアルギン酸ナトリウムを併用した場合の罹病度とコストについての実験を行い、その結果について表５にまとめた。
【００４４】
表５は、北海道内の２つの実験場で行った各種の培養液の散布による罹病度を測定するとともに、各コストを示したものである（なお、Ｍｎフェライトの罹病度については表３，４を参照）。
【００４５】
上記したように、フェライトは微生物等と併用すると、フェライト単体よりも効果が得られるが、表５に示してあるようにコストの面で難点がある。
【００４６】
【表５】

【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、フェライト懸濁液からなる病害防除剤を散布することにより、土壌中に生じる磁気作用によって土壌中の病原菌の成長を抑制し、あるいは病原菌が植物中への侵入を防止するので、公害発生の源となる農薬の散布によることなく植物の病害の発生を防止可能となる。
【００４８】
また本発明の防除剤に市販の農薬を通常の使用量の半分以下を併用すれば、植物の病気発生を確実に防止できるので、農薬による土壌汚染及びこれによって生じる河川の汚染を著しく減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｍｎフェライトの磁化の状態を示す線図である。
【図２】マグネタイトの磁化の状態を示す線図である。
【図３】植物が生えている土壌中にフェライト懸濁液を散布したときのフェライト塊の分布状態を示す説明図である。
【図４】土壌中におけるフェライト塊による磁場による電流発生の機構を示すもので、（ａ）は磁場の形成状態を示す説明図，（ｂ）は磁場による電流の発生状態を示す説明図である。
【図５】病害の発生領域と発生してない領域との割合を撮影した写真を複写した参考図である。
【図６】病害の発生領域と発生してない領域との割合を撮影した写真を複写した参考図である。
【図７】病害の発生領域と発生してない領域との割合を撮影した写真を複写した参考図である。
【図８】病害の発生領域と発生してない領域との割合を撮影した写真を複写した参考図である。
【図９】病害の発生領域と発生してない領域との割合を撮影した写真を複写した参考図である。
【図１０】きゅうりと芝の育成状態の比較を撮影した写真を複写した参考図である。
【符号の説明】
１土壌
２植物
２ａ毛根
３フェライト
４磁力線
５病原菌
６電流
７水分

Claims

粒度が２００〜３００オングストロームのフェライト磁粉を水中で撹拌することによりフェライト懸濁液となし、当該フェライト懸濁液を植物の病害の防除対象となる土壌に散布することにより当該植物に対する病害の発生を防止可能であることを特徴とするフェライト懸濁液を用いた植物の病害防除剤。
粒度が２００〜３００オングストロームのフェライト磁粉を水中で撹拌することによりフェライト懸濁液となし、当該懸濁液を植物の病害の防除対象となる土壌に散布することにより当該土壌中に強力な磁場を作り、上記磁場における磁気作用を介して上記植物への病原菌の侵入を防止するとともに、上記土壌中の上記病原菌の成長を抑制して上記植物の病害の発生を防止することを特徴とするフェライト懸濁液を用いた植物の病害防除方法。
請求項２において、上記フェライト懸濁液を散布する際に、当該フェライト懸濁液の散布と併せて、化学合成によって製造された病害防除剤を散布することを特徴とするフェライト懸濁液を用いた植物の病害防除方法。