专利名称：植物生长促进剂和植物生长促进方法
技术领域：
本发明涉及植物生长促进剂和植物生长促进方法。采用本发明的植物生长促进剂和植物生长促进方法，能够在即使是不适于植物生长发育的土壤(例如盐类聚集土壤、高酸性土壤或者高碱性土壤等)中，实现植物良好稳定的生长发育。
作为众所周知的方法，例如(1)向不良生育床土壤中混入优质土的方法、(2)除去或者摊匀不良生育床土后，在上面加入优质土作为客土的方法、(3)向不良生育床土壤中混合有机质类土壤改良材料(例如沼泽堆肥等)和肥料等方法。
(1)～(3)这些众所周知的方法中的任何一项都具有工程繁琐复杂、成本高，而且不能得到长期效果的缺点。
这些缺点以外，上述众所周知方法(1)中包括必须采用优质土作为客土这一点，还具有造成环境不良影响的大缺点。
此外，上述众所周知方法(2)中包括必须采用优质土作为客土这一点，并且，还有一点是将从需要改良的不良生育床土中去除不良土壤堆积到其它场所，具有造成环境不良影响的大缺点。
因此，本发明的课题是提供可以令植物在即使是不适于植物生长发育的不良生育床土上，也能够长期稳定的生长发育的，低成本的、并且解除对环境的不良影响的植物生长促进剂和植物生长促进方法。
此外，本发明是涉及以将葡萄球菌属的微生物或短杆菌属的微生物添加到土壤中去为特征的植物生长促进方法。
而且，本发明涉及含有葡萄球菌属的微生物或短杆菌属的微生物作为植物生长促进剂的使用。
图的简单说明
图1是在使用本发明的植物生长促进剂的港湾疏浚(水底泥沙)土壤上栽植的树木(黑松和车轮梅)经过1年6个月时的各个植物的形态照片。
图2是在使用众所周知的有机质土壤改良材料的港湾疏浚土壤上栽植的树木(黑松和车轮梅)经过1年6个月时的各个植物的形态照片。
图3是在使用本发明的植物生长促进剂的发电站取水疏浚土壤上栽植的都市草坪经过1个月时的植物的形态照片。
图4是在发电站取水疏浚土壤(对照)上栽植的都市草坪经过1个月时的植物的形态照片。
图5是在使用沸石和本发明的植物生长促进剂的高酸性土壤上播种草坪草种子，自发芽起，经过40天时的植物的形态照片。
图6是在使用沸石和本发明的植物生长促进剂的高碱性土壤上播种草坪草种子，自发芽起，经过40天时的植物的形态照片。
本发明的植物生长促进剂含有至少一种选自葡萄球菌属的微生物和短杆菌属的微生物的微生物。即，本发明的植物生长促进剂可以含有一种以上的仅属于葡萄球菌属的微生物；也可以含有一种以上仅属于短杆菌属的微生物；或者同时含有一种以上葡萄球菌属的微生物和一种以上短杆菌属的微生物。
能够用于本发明的葡萄球菌属的微生物，只要是显示出植物生长促进作用的微生物(特别是在不适于植物生长发育的土壤中也显示出植物生长促进作用的微生物)，没有特殊的限制。例如可以用缓慢葡萄球菌(Staphylococcus lentus)(例如ATCC 49574或者ATCC29070)。
能够用于本发明的短杆菌属的微生物，只要是显示出植物生长促进作用的微生物(特别是在不适于植物生长发育的土壤中也显示出植物生长促进作用的微生物)即可，没有特殊的限制。例如可以用表皮短杆菌(Brevibacterium epidermidis)(例如ATCC 35514或者ATCC 49089)。
本发明的植物生长促进剂从促进植物生长作用的角度出发，优选同时含有一种以上属于葡萄球菌属的微生物和一种以上属于短杆菌属的微生物，尤其优选同时含有缓慢葡萄球菌和表皮短杆菌。
本发明的植物生长促进剂所含有的葡萄球菌属的微生物或短杆菌属的微生物的状态只要是在使用本发明的植物生长促进剂(例如向土壤中添加时)时，其中所含有的微生物能够增殖即可，没有特殊的限制。例如可以是培养物“即菌体和培养基(例如液体培养基或者固体培养基)的混合物”的状态，或者，也可以采用将上述的培养物根据众所周知的分离方法(例如离心分离或者过滤)将培养基完全去除或者部分去除后的菌体的状态。
本发明的植物生长促进剂所含有的葡萄球菌属的微生物和/或短杆菌属的微生物的数量，只要是在将本发明的植物生长促进剂向土壤中添加时能显示出植物生长促进作用的量即可，没有特殊的限制。例如可以使每1cm3植物生长促进剂含有1×10～1×108个。
本发明的植物生长促进剂可以进一步含有葡萄球菌属的微生物和短杆菌属的微生物以外的土壤细菌群。此外，本发明的植物生长促进剂可以含有微生物以外的例如众所周知的植物生长促进剂，例如肥料(例如氮肥料、磷酸肥料、或者钾肥料，以及混合肥料)、植物激素、氨基酸以及糖类等。
本发明的植物生长促进剂没有特殊的限制，例如可以按照包含微生物的众所周知的植物生长促进剂同样的众所周知的制备方法进行制备。例如培养种菌之后，将得到的种菌培养液投入到大容量的液体培养基中进行培养，得到大量的目的微生物，将这些微生物和有机物(例如农产品、农产废弃物以及畜产排泄物)混合后，在约15～90℃，30～180天进行发酵和熟化，根据以上操作能够进行本发明的植物生长促进剂的制备。
本发明的植物生长促进剂可以采用以含有至少一种选自葡萄球菌属的微生物和短杆菌属的微生物，和载体或者稀释剂“特别指植物用的各种试剂(例如植物生长促进剂或者有害性物质防除剂等)中从前通常使用的载体或者稀释剂”的组成物的形式。
本发明的植物生长促进方法可以是将葡萄球菌属的微生物或短杆菌属的微生物直接添加到土壤中，或者，也可以采用本发明的植物生长促进剂形式添加到土壤中去。在上述的直接将微生物添加到土壤中的情况下，只要是上述微生物能够增殖，对上述的微生物的状态没有特殊的限制。例如可以以培养物“即菌体和培养基(例如液体培养基或者固体培养基)的混合物”的状态向土壤中添加，或者也可以采用将上述的培养物根据众所周知的分离方法(例如离心分离或者过滤)将培养基完全去除或者部分去除后的菌体的状态向土壤中添加。
本发明的植物生长促进方法或者适于使用植物生长促进剂的土壤只要是能够进行植物培育(例如农作物的培育和栽植)的土壤(包括将来实施予定的土壤)即可，没有特殊限定。例如任何适合植物生长发育的土壤或者不适于植物生长发育的土壤都适用，尤其优选适用于不适于植物生长发育的土壤(例如盐类聚集土壤、高酸性土壤或者高碱性土壤等)。
上述所说的盐类聚集土壤指的是土壤的电导率(EC)优选0.01dS/cm以上，尤其优选0.1dS/cm以上的土壤。例如海湾疏浚土壤、发电站取水疏浚土壤或者海砂等。土壤的EC可以根据电导率法进行测定。
上述所说的高酸性土壤指的是土壤的pH优选在5以下，尤其优选4以下的土壤。例如切土法面土壤(日文)等。上述所说的高碱性土壤指的是土壤的pH优选在8以上，尤其优选9以上的土壤。例如海砂或者石灰质土壤等。土壤的pH可以根据例如玻璃电极法(JIS Z8802-7)进行测定。
作为向土壤中添加葡萄球菌属的微生物和短杆菌属的微生物的方法，例如将土壤和上述微生物相混合的方法、向土壤上散布上述微生物的方法或者将事先混合培养上述微生物的培养物混合或者散布的方法。在向土壤中添加上述微生物时，可以一起添加例如众所周知的植物生长促进剂“例如肥料(例如氮肥、磷酸肥、或者钾肥以及混合肥)、植物激素、氨基酸或者糖类”、土壤改良材料(例如沼泽堆肥、活性污泥堆肥、湿泥炭(ピ一トモス)或者混合肥料)、和/或者优质土壤等。
此外，向土壤中添加葡萄球菌属的微生物和短杆菌属的微生物的时期也没有特殊的限制。例如可以在种植植物(包括苗或者种子)前添加微生物，可以在种植植物的同时添加微生物，或者也可以在种植植物后添加(例如散布)微生物。从菌(即所说的葡萄球菌属的微生物和/或者短杆菌属的微生物)活性增大的角度出发，优选在种植植物(包括苗或者种子)前添加微生物。
本发明的植物生长促进方法中，向土壤中添加的葡萄球菌属的微生物或短杆菌属的微生物的量只要是显示植物生长促进作用的量即可，没有特殊的限定。各种条件，例如添加上述微生物的土壤的状态(例如盐浓度或者pH)、添加微生物的种类、或者相对应的培育的植物可以采用适当的决定。
作为适用本发明的植物生长促进方法和植物生长促进剂的植物，没有特殊的限制。例如可以是木本植物(例如针叶木、常绿阔叶木、落叶阔叶木和果树类)、以及草本植物(例如草坪草类、谷类植物和蔬菜类)。
上述的针叶木例如有黑松、红松或杉树。
上述的常绿阔叶木例如有桉树、洋槐、海桐、寒椿、车轮梅或咖啡。
上述的落叶阔叶木例如有白杨、栎树、柳树、白桦或白栎。
上述的果树类例如有桔子树、橙子树、桃树、李子树、葡萄、柿子树以及番木瓜树。
上述的草坪草类例如有水稻科草(例如スズメガヤ亚科(例如结缕草类和狗牙根类)、羊茅属亚科(例如翦股颖类、早熟禾类、羊茅类和黑麦草类)和黍亚科)、莎草科草、菊科草和豆科草。
上述的谷类植物例如有水稻科植物，例如水稻、黑麦、大麦、小麦、黍、高粱、甘蔗、玉米·玉蜀黍和薏苡属植物。
上述的蔬菜类植物例如有茄科植物(例如烟草、茄子、马铃薯、西红柿或者辣椒)和芝麻科植物(例如芝麻)。作用本发明采用的微生物的作用机制现阶段尚未清楚，经发明者确认并不是基于土壤改善作用。即，本发明者所确认的是即使向盐类聚集土壤、高酸性土壤或者高碱性土壤中添加本发明的植物生长促进剂，这些土壤的盐浓度和pH没有发生显著的变化。
一方面，向盐类聚集土壤、高酸性土壤和高碱性土壤中添加本发明的植物生长促进剂，并且，在培养植物之后，观察这些植物生长发育的基础土壤的物理性质变化(土壤的团粒化)。
将上述培养基100mL装入300mL容量的三角瓶中，在121℃，加热灭菌15分钟后，向上述培养基中接种1白金耳缓慢葡萄球菌(ATCC29070)，在30℃振荡培养24小时，制备种菌培养液。与此不同，将上述培养基3L装入5L的发酵罐中，在121℃，加热灭菌15分钟后，将先前得到的种菌培养液100mL接种到这个发酵罐中，在30℃振荡培养48小时。结束培养后，通过将含有菌体培养液进行离心分离，得到缓慢葡萄球菌菌体。
另外一方面，将上述培养基100mL装入300mL容量的三角瓶中，在121℃，加热灭菌15分钟后，向上述培养基中接种1白金耳表皮短杆菌(ATCC49089)，在30℃振荡培养24小时，制备种子培养液。与此不同，将上述培养基3L装入5L的发酵罐中，在121℃，加热灭菌15分钟后，将先前得到的种子培养液100mL接种到这个发酵罐中，在30℃振荡培养48小时。结束培养后，通过将菌体含有培养液进行离心分离，得到表皮短杆菌菌体。
向含有小麦(种子)、大豆(种子)、牧草以及鸡粪的有机残渣5000kg中，按照先前得到的缓慢葡萄球菌和表皮短杆菌菌体分别为1×10～1×108(个/cm3)的量添加混合，通过在约30℃约100天发酵和熟化后，制备得到本发明的植物生长促进剂。评价例1对于港湾疏浚(水底泥沙)土壤的本发明的植物生长促进剂的评价作为生长发育床，将港湾疏浚土壤作成厚度为200mm的层状客土，在上述客土的表面，散布上述制备实施例1中制备的本发明的植物生长促进剂(3L/m2)后，将上述客土层的上层部分(约占全体的3/4即，上层部分约150mm)的土壤和上述的植物生长促进剂充分混合。上述的港湾疏浚土壤是，在疏浚后自然积累1年时间的土壤，其pH和电导率(EC)分别是7.5～8.0和0.10～0.14dS/cm。
在此生长发育床(约1400m2)上栽植草坪(改良日本都市草)和树木(树龄约5年的黑松约80棵和树龄约4年的车轮梅约200棵)。
为了进行比较，用众所周知的有机质土壤改良材料(沼泽肥料)1kg/m2的用量代替本发明的植物生长促进剂3L/m2的用量，其它按照上述操作重复进行。
结果如
图1和图2所示。
图1所示的是在添加了本发明的植物生长促进剂的土壤上栽植了约1年6个月时的草、黑松和车轮梅的状态。图2所示的是在添加了众所周知的有机质土壤改良材料的的土壤上栽植了约1年6个月的草、黑松和车轮梅的状态。
结果如
图1所示，在添加本发明的植物生长促进剂的土壤上栽植后的植物的固着和生长发育良好，即使自栽植后经过1年6个月时，也没有发生枯损。
另一方面，如图2所示，添加众所周知的有机质土壤改良材料的土壤上栽植后的植物的固着和生长发育不稳定，在自栽植后经过1年6个月时，70％发生枯损。之后，在添加众所周知的有机质土壤改良材料的土壤上进行替换铺设草坪和栽植树木。评价例2针对发电站取水疏浚(水底泥沙)土壤的本发明的植物生长促进剂的评价作为生长发育床，将从发电站的沉砂池取得的发电站取水疏浚土壤(pH＝8.0，EC＝8.6dS/cm)制成厚约200mm的层状客土，在上述客土层表面散布化学合成肥料(50g/m2)和上述制备实施例1中制备的本发明的植物生长促进剂(3L/m2或者5L/m2)后，将上述客土层的上层部分(约占全体的3/4，即大约150mm的上层部分)土壤和上述植物生长促进剂和化学合成肥料充分混和。以下，称散布3L/m2植物生长促进剂的生长发育床为“试验区2”，称散布5L/m2植物生长促进剂的生长发育床为“试验区3”。
在此生长发育床(约40m2)上栽植草(改良日本都市草和コウライシバ)和树木(树龄大约3年的海桐花约18棵和树龄大约4年的寒椿约18棵)。
作为对照，不使用本发明的植物生长促进剂，其他重复上述操作(以下，称为“试验区1”)。此外，为了进行比较，用2kg/m2的活性污泥堆肥代替本发明的植物生长促进剂，其他重复上述操作。(以下称为“试验区4”)。
自栽植后经过约1个月时的各个植物的状态在以下4个等级进行评价，其结果如表1所示。即记号“++”表示地上部分良好并且根长为5～10cm的状态，记号“+”表示地上部分良好并且根长时2～5cm的状态，记号“±”表示地上部分和根部两个方面都没有变化的状态。记号“-”表示地上部分和根部两个方面都发生枯损的状态。
从栽植后经过约1个月时，与在作为对照的无处理区(试验区1)和添加活性污泥堆肥的比较区(试验区4)发生的草枯损相对应，在本发明的植物生长促进剂添加区(试验区2和试验区3)没有发生枯损，根部和地上部分两个方面的生长发育状况良好。表1试验区 1 234植物生长促进剂不添加3L/m25L/m2不添加活性污泥堆肥 不添加不添加 不添加 2kg/m2草成活 - ++ ++ -海酮花 ± ++ ++ ±寒椿± ++ ++ ±
此外，从栽植起经过大约1个月时的试验区1和2的都市草的状态如图3和图4所示。图3所示的是在添加本发明的植物生长促进剂3L/m2的土壤(试验区2)上栽植的经过大约1个月的时的都市草的状态。图4所示的是在作为对照的无处理区的土壤(试验区1)上栽植的经过大约1个月的时的都市草的状态。评价例3对于高酸性土壤的本发明的植物生长促进剂的评价作为生长发育床土壤，将从切土法面土壤(冈山县津山市产)获取的土壤在1/5000公亩·瓦格纳盒(ア-ル·ワグネルポツト)上，制成厚约200mm层状的客土，在上述客土的表面散布在上述制备例1中制备的本发明的植物生长促进剂(1L/m2)。上述的切土法面土壤的pH是3.4。
在此生长发育基地上播种大约100粒草坪草(クリ一ピングレツドフエスク)种子。
为了进行比较，用众所周知的土壤改良材料(沸石)1kg/m2代替本发明的植物生长促进剂1L/m2。其他重复上述操作。
结果如图5所示。图5所示的是从发芽起经过大约40天时的添加本发明的植物生长促进剂的土壤上的茎叶部分与根部的状态(图5的左侧)和添加沸石的土壤的茎叶部分和根部的状态(图5的右侧)。评价例4对高碱性土壤的本发明的植物生长促进剂的评价用石灰调节土壤pH为11.0的洗砂代替切土法面土壤，其他按照上述评价例3的流程重复操作。结果如图6所示。图6所示的是自发芽起经过40天时的添加本发明的植物生长促进剂的土壤的茎叶部分和根部的状态(图6的左侧)和添加沸石的土壤的茎叶部分和根部的状态(图6的右侧)。
产业上应用的可能性如果采用本发明的植物生长促进剂和植物生长促进方法，在即使是不适于植物生长发育的土壤(例如盐类聚集土壤、高酸性土壤或者高碱性土壤等)上能够实现植物良好的固着和生长发育。
以上，就本发明的特定状态进行了说明，业内人士自行的变型和改良也包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种植物生长促进剂，其特征在于包含葡萄球菌属的微生物或者短杆属的微生物。
2.一种植物生长促进剂，其特征在于包含葡萄球菌属的微生物和短杆菌属的微生物。
3.上述权利要求1或者2所记载的植物生长促进剂，其中的葡萄球菌属的微生物是缓慢葡萄球菌。
4.上述权利要求1或者2所记载的植物生长促进剂，其中的短杆菌属的微生物是表皮短杆菌。
5.一种植物生长促进方法，其特征在于将葡萄球菌属的微生物或者短杆菌属的微生物添加到土壤中。
6.上述权利要求5所记载的植物生长促进方法，其中上述土壤是不适于植物生长发育的土壤。
7.上述权利要求6所记载的植物生长促进方法，其中不适于植物生长发育的土壤是盐类聚集土壤、高酸性土壤或者高碱性土壤。
8.上述权利要求5所记载的植物生长促进方法，其中向土壤中添加微生物的时间是栽植植物之前。
9.葡萄球菌属的微生物或者短杆菌属的微生物作为植物生长促进剂的应用。
全文摘要
包含葡萄球菌属的微生物和短杆菌属的微生物的植物生长促进剂、和将葡萄球菌属的微生物和短杆菌属的微生物添加到土壤中的促进植物生长的方法。上述的植物生长促进剂和植物生长促进方法可以令植物在即使是不适于植物生长发育的不良生育床土壤上，也能够长期稳定的生长发育，而且，能够解决成本高以及造成环境不良影响的问题。
文档编号A01N63/00GK1449251SQ01805561
公开日2003年10月15日 申请日期2001年2月23日 优先权日2000年2月23日
发明者小高广已, 佐藤通浩, 冈正则, 金成茂 申请人:吴羽化学工业株式会社