JP6384087B2 - 植物の栽培方法 - Google Patents
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Description
本発明は、この微生物株が有する土壌改質能、植物の環境変動に対する抵抗性の向上による植物の成長促進機能、および土壌伝染性病害菌に対する抵抗性能による病害発症率の低減効果を利用するものであって、以下を要旨とする。
(1) 優れた植物の生育促進作用を有する植物生育促進剤の提供
(2) 土壌伝染性病害の効果的な防除
(3) 当該微生物を活用した農薬量、灌水量の低減、並びに農薬散布等の手間、コストの削減
(4) 当該微生物を活用した、低農薬・無農薬の安全性の高い野菜の生産
といった優れた効果を得ることができる。
本発明に関わる微生物は、Epicoccum nigrum種およびその近縁種に分類され、根圏土壌改質による植物生育促進機能および土壌伝染性病害に対する抵抗性を有する微生物である。
植物の種子を純水または70%エタノールで表面洗浄した後、0.6%次亜塩素酸(市販のキッチンハイターを10倍希釈したもので代用できる)に5分間浸漬し、蒸留滅菌水で3回以上(場合によっては10回)洗浄することで種子の表面殺菌を行う。種子そのものを分離源とする場合、表面殺菌された種子を、腐葉土抽出液に1.5%寒天を添加して作製した腐葉土培地に静置し、種子由来から菌糸を発生させる。また、発芽根を分離源とする場合、表面殺菌された種子を0.75%素寒天培地の上に播種し、各植物に適した条件下(温度・光)で発芽させる。この発芽根を火炎滅菌したハサミを用いて断片化し(0.5〜1cm程度)、腐葉土培地上に載せ、根から菌糸を発生させる。なお、腐葉土培地の代わりに1.5%素寒天培地を使用することも可能である。発生した菌糸は、滅菌爪楊枝でPDA培地へと移植し、菌糸を増殖させる。なお、種子表面に付着している菌を分離していないことの確認方法としては、表面殺菌後の洗浄液を1.5%寒天培地に撒布し、菌糸が発生しないことで確認した。
なお、本発明に係るEpicoccum nigrum種およびその近縁種は、栄養細胞および胞子の何れの状態で使用しても良い。
本発明に関わるEpicoccum nigrum種およびその近縁種は、これを土壌に添加すると、土壌内で増殖する工程で菌糸を生産することで、土壌粒子の団粒化を促進する。また菌体の呼吸により生じた水分が団粒化が進んだ土壌内で包含されるため、植物が効率よく水分を吸収することができるようになる上に、高温環境における土壌乾燥に対して著しい抵抗性を持つことができるようになる。
本発明に係るEpicoccum nigrum種およびその近縁種の土壌改質効果を利用することにより、上記のような植物根圏の土壌の団粒化および水分供給機能で、植物に対して水分や養分を効率よく供給するのみならず、高温における耐乾燥性を向上させることができる。つまり、本発明によるEpicoccum nigrum種およびその近縁種を土壌改質材、根圏改質材、植物生育促進材として使用することができる。
本発明に関わるEpicoccum nigrum種およびその近縁種は、植物の側根数を向上させる効果があり、植物根の表面積および生重量が増加させることができ、また、植物は根圏の水分および養分を効率良く吸収できるようになる。つまり、本発明に関わるEpicoccum nigrum種およびその近縁種の植物への接種により、植物の生育促進や耐乾燥性を促進させることが可能となる。
本発明の関わるEpicoccum nigrum種およびその近縁種の代謝により土壌内で産出された代謝物は、土壌伝染性病害菌、例えばフザリウム属菌に対して抵抗性を示し、土壌伝染性病害を効果的に低減し、しかもその際に植物の生長を阻害しない。
以下の実施例において用いたEpicoccum nigrum種およびその近縁種は、以下の方法で、植物発芽根および種子から採取したものである。
0.6%次亜塩素酸で表面殺菌したニンジン(三寸人参)の種子を0.75%素寒天培地の上に播種し、20℃、蛍光灯下の条件で発芽させた。発芽根を火炎滅菌したハサミを用いて断片化し(0.5〜1cm程度)、腐葉土培地上に載せ、20℃、暗条件下において根から菌糸を発生させた。この分離源からは3種の菌株を分離した。また、表面殺菌したニンジン(三寸人参)の種子を腐葉土培地上に載せ、20℃、暗条件下において種子から菌糸を発生させた。この分離源からは1種の菌株を分離した。
採取したEpicoccum nigrum種およびその近縁種を明確に特定することはできないが、BLASTによる解析により同定を行った結果、各採取区で採取されたEpicoccum nigrum種およびその近縁種は、図1の分子系統樹において、それぞれ図1に示した近縁種であることが確認された。
上記の方法で各採取区から採取したEpicoccum nigrum種およびその近縁種を、それぞれPDA寒天培地(ニッスイ製PDA培地)上に植菌し、pH5.6±0.2、温度25℃で培養した。
以下、各採取区No.1、No.2、No.3、No.4から採取したEpicoccum nigrum種およびその近縁種を、上記の通りPDA培地で培養したものをそれぞれ「培養物No.1」「培養物No.2」「培養物No.3」「培養物No.4」と称し、それぞれの培養物を接触した評価土壌ないし培土をそれぞれ「接触区No.1」「接触区No.2」「接触区No.3」「接触区No.4」と称す。
各評価土壌約40Lに米ぬか800mLを入れた培土に、培養物No.1〜No.3をそれぞれPDA培地ごと5mL添加した。土壌と菌体をよく混合した後、22〜27℃で2〜3週間放置した。なお土壌は、1週間に1回程度スコップで撹拌した。土壌表面および内部に各培養物No.1〜No.3のEpicoccum nigrum種およびその近縁種の菌糸が確認された後、その土壌200mLをポットに入れ、トマト苗(りんか409)を定植し、33〜23℃のグロースチャンバー内で栽培した。
なお、評価土壌としては、黒土、赤玉+ピートモス(赤玉とピートモスの1:1の混合土壌。以下「赤玉+ピートモス」と記載する。)、マサ土(鳥取県のマサ土)、圃場土壌(埼玉県の野菜農家より採取した、水はけが悪く塩害が生じている実圃場土壌)を用いた。
土壌飽和透水係数は、土壌環境分析法II.10 定水位法又は変水位法にて測定した。土壌は、各種土壌40Lに米ぬか800mLを入れ、PDA培地で培養した各種Epicoccum属及びその近縁種の菌体を接種し、22℃で3週間放置した。なお、土壌は1回/週スコップにて撹拌した。その後、トマト苗を定植し33〜23℃のグロースチャンバー内で栽培した。栽培終了後、根を含めた苗を引き抜き、土壌形態をできるかぎり維持しながら土壌を取り出し上記測定方法にて評価した。なお、評価した赤玉/ピートモス、圃場土壌、マサ土、黒土の仮比重は、それぞれ0.47〜0.54、0.71〜0.8、0.99〜1.11、0.7〜0.9である。
有効水分量は、土壌環境分析法II.9 加圧板法及び遠心法にて測定した。土壌は、各種土壌40Lに米ぬか800mLを入れ、PDA培地で培養した各種Epicoccum属及びその近縁種の菌体を接種し、22℃で3週間放置した。なお土壌は1回/週スコップにて撹拌した。その後トマト苗を定植し33〜23℃のグロースチャンバー内で栽培した。栽培終了後、根を含めた苗を引き抜き、土壌形態をできるかぎり維持しながら土壌を取り出し上記測定方法にて評価した。なお、評価した赤玉/ピートモス、圃場土壌、マサ土、黒土の仮比重は、それぞれ0.47〜0.54、0.71〜0.8、0.99〜1.11、0.7〜0.9である。
評価土壌として、黒土、赤玉+ピートモス、マサ土(鳥取県のマサ土)、圃場土壌(埼玉県の野菜農家より採取した実圃場土壌)を用い、極めて高温環境(28〜38℃:表−2に示す環境条件−1)と高温環境(23〜33℃:表−3に示す環境条件−2)において、水分添加量を変えたトマトの高温環境および水分不足環境での耐性評価を実施した。
赤玉/ピートモス培土:赤玉20Lとピートモス20Lの混合土壌に、米ぬか1L、8−8−8化成肥料(粉砕品)4g、および、培養物No.1〜No.3をPDA培地ごとそれぞれ10mL添加して混合した後、25℃で2週間放置した。
マサ土、黒土、圃場土壌:各土壌10Lに、米ぬか500mL、8−8−8化成肥料(粉砕品)1g、および、培養物No.1〜No.3をPDA培地ごとそれぞれ2.5mL添加して混合した後、25℃で2週間放置した。
また、比較のため、それぞれの土壌に、培養物No.1〜No.3の替わりに、菌体を繁殖させていないPDA培地(ニッスイ製)を10mL添加して混合した後、25℃で2週間放置したものを作製した(非接触区)。
実圃場での評価のため、360m2のビニールハウス内の圃場内で、圃場土壌(野菜栽培)をポット当たり100L入れ、トマト苗(桃太郎ヨーク)をポット当たり1株定植し、非接種区と接種区とで生育度を比較する試験を行った。
接触区No.1、No.2では上記のトマト苗定植時に各培養物No.1、No.2をそれぞれPDA培地ごと2.5mL添加し、その上にトマト苗を定植した。非接触区では培養物を添加せずにトマト苗を定植した。
接触区No.1、No.2および非接触区の評価ポットはそれぞれ13個(13株)作製した。
図3に示す通り、気温が9.7〜44.7℃と大きく変動する環境下において、接触区No.1,No.2は非接種区に比べ、高い生育度を示した。
各種野菜の育苗は、育苗期間における根の張り方でその後の栽培生育度が大きく変わることから、本試験では、種子から発芽、育苗期間における根の生長具合を評価することを目的として、55日間の育苗試験を行った。
培土としては、黒土+赤玉土+ピートモス混合培土(黒土:赤玉土:ピートモスの1:1:1の混合土壌)、および市販園芸培土(サカタスーパーミックスA)を用いた。
また、図4,5より、地上部の生育度は非接種区と接種区No.1〜No.3は大きく変わらず、生育を阻害しないことが確認された。
結果は表−7に示す通り、本発明に係る菌体を接種し、側根が増加した苗は、非接種の苗に比べ、生長度の増加が確認され、Epicoccum nigrum種およびその近縁種の接種により、植物の側根数が増加すると共に生育度が向上することが確認された。
埼玉県の複数種の野菜を栽培している圃場で、水はけの悪さからフザリウム属菌による障害が頻発している土壌100Lをポットに入れ、米ぬか1Lと、培養物No.1〜No.4をそれぞれPDA培地ごと約5mLを添加し、7週間程度放置した。その後、ミニ大根(四季姫:渡辺交配製)をポットに2列に播種し、ビニールハウス内で栽培した(接触区No.1〜No.4)。
比較のため培養物No.1〜No.4を添加していないものについても同様に栽培を行った(非接触区)。
灌水は生育状況を見ながら、全てのポットで同一量の水分になるよう添加した。生育状況に応じ1ポット当たり6本になるよう間引きを行い、3ヶ月間栽培を行った。その後、全本収穫し、表面を水で洗い流し、大根表面の皮をむき、全表面積を測定し、大根のフザリウム属菌障害特有のクレーター状およびあばた状の症状が発症している箇所の表面積を割り出し、感染率を算出した。
この結果、表−8に示す通り、非接触区に比べ、接種区は、発症率が大きく低下していることが確認された。
Claims (1)
- 植物根圏の土壌改質効果を有し、土壌伝染性病害を防除する効果を有するEpicoccum nigrum種およびその近縁種の菌株、胞子またはその培養物を用いて植物を生育させる土壌を処理して、該土壌について土壌環境分析法II.10 定水位法又は変水位法にて測定される飽和透水係数を8.5×10 −5 〜2.7×10 −4 m/s、土壌環境分析法II.9 加圧板法及び遠心法にて測定される有効水分量を85〜108L/m 3 とすることを特徴とする植物の栽培方法。
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