バイオスティミュラントで穀物のストレス耐性を高める

イネ、コムギ、オオムギ、トウモロコシなど、私たちが食用としている主要なイネ科作物は、何千年にもわたり、生産性や生存を脅かす外的環境やストレスに耐えるための生理機序を発達させてきました。これらのプロセスを引き起こす刺激、さらにはイネ科植物の防御機構を助ける刺激を理解することは不可欠です。

作物にバイオの力を与える

バイオスティミュラントは、作物がストレスに耐え、養分を吸収・利用し、良好な生育と品質を確保するための自然なプロセスを強化する物質や微生物を含んでいます。バイオスティミュラントやバイオ肥料は、野菜や果物、牧草など、幅広い作物で使用されるようになってきています。

ストレス耐性へ海藻のソリューション

バイオスティミュラントの中でも、一般的な冷水性海藻であるアスコフィルム・ノドサムは、発芽時の植物の生長と生育を促進し、生物学的または非生物学的ストレスに対する抵抗性を高める能力が認められています。この海藻には、多くの栄養素と有益な酵素が豊富に含まれており、これらの物質はすべて海藻から簡単に抽出できます。

この抽出物は非常に汎用性が高く、種子処理、葉面散布、ドレンチ施用、灌水同時施肥として使用できます。このバイオスティミュラントを施用した作物の反応は明確かつ持続的です。生育の向上、栄養吸収の向上、抗酸化システムの活性化、防御機構の活性化、水不足、過剰な暑さ、塩分などのストレスに対する回復力の向上などが挙げられます。

海藻処理による種子、根、芽への好影響

アスコフィルム・ノドサムを種子処理に用いると、発芽率が向上し、胚の発育が促進され、活力が維持されることが示されている。アスコフィルム・ノドサムで処理したトウモロコシは、根長と体積が向上し、特に水と養分の吸収を担う二次根が大きい傾向にありました（図1）。

図1. バイオスティミュラント「BIOZサンストーン」を用いて栽培したトウモロコシ（右）の根は、対照株（左）よりも根長と体積が増加した。

作物の植物体内でも分析できます。アスコフィルム・ノドサム抽出物で処理したトウモロコシの栄養濃度を解析したところ、カルシウム、マグネシウム、硫黄、モリブデンといった無機栄養濃度が、対照区と比較して、抽出物施用後は最大で3倍に増加することが判明しました。

アスコフィルム・ノドサムを施用すると、収穫物の品質が向上するだけでなく、保存期間も長くなる傾向があります。これらの利点は、藻類エキスが、主に作物の二次代謝に関連した生理学的変化を誘発して、穀実の保存性を向上させることに起因しています。別の言い方をすれば、アスコフィルム・ノドサムは生体内での分解プロセスを遅延させ、細胞の恒常性と膨圧を維持するということになります。

バイオ肥料がもたらすストレス解消効果

近年、世界のどこかで主要な食用作物が栽培されていても、一作期間に1つ以上のストレス因子に耐えなければならない可能性があり、場合によっては、一度に複数のストレスに対処しなければならないケースもあり得ます。例えばブラジルでは、作物が受ける主なストレスは、水不足、過剰な光、高温、そして場合によっては灌水同時施肥による塩分が原因になる事もあり、また、害虫や病気の被害もあります。これらのストレスに対応して、作物は生理的、生化学的、形態学的変化を起こします。そこで興味深いのは、アスコフィルム・ノドサムを施用すると、これらストレスの影響が緩和される、あるいは作物が適応しやすくなるということです。これは、海藻エキスに含まれる成分が、作物の自然な適応メカニズムに寄与することが研究者によって発見されたという事に基づきます。この知見には、ホルモン調節の促進、浸透圧制御、養分吸収効率と利用率の改善、窒素と硫黄の代謝、二次代謝に対する抗酸化システムの効果、構造の変化、根系の肥大化などが含まれています。

このような利点があるため、海藻や藻類の抽出物は、今日さまざまな施用方法や目的で数多く販売されています。アスコフィルム・ノドサム品の最近の研究によると、BIOZサンストーンの技術は、牧草、特にトウモロコシ、小麦、稲の種子処理において、現場で最良の結果を示しています。

BIOZサンストーンのテクノロジー

試験の結果、BIOZサンストーンは、より優れた種子コーティングと有益微生物との優れた適合性に加え、以下のような生理学的効果と栄養学的効果を1つの製品で実現しました：

• 種子の活力発現を促進し、植物の初期生育の均一性を高める。
• 根系の発達を促進し、土壌養分の吸収・利用を促進する。
• 根系が深く枝分かれすることで、生理的バランスが向上し、特に、天水灌漑で栽培される作物に関しては水不足への耐性が高まる（図2）。

図2. 12日間の無降雨後、BIOZサンストーン（右）で栽培されたトウモロコシの根系がより深く枝分かれしたことによる効果は明らかである。

水稲では、BIOZサンストーンの複数の利点が観測されました。図 3 に示すように、根長（18% 増）と草丈（16% 増）の増大は、処理区圃場内での増収（対照圃場と比較して 24% 増）に寄与します。

図3. BIOZサンストーン（Improver Max）は、対照圃場と比較して、処理水稲の根（18%増）と草丈（16%増）の伸長を促進した。

小麦の試験では、BIOZサンストーンで処理した幼苗の芽と根の間に、目に見える違いが表れました（図4参照）。根の生育は123% 向上し、最終的な生産性を3袋/ha 向上させたのです。

図 4. BIOZサンストーン（Improver Max）は、対照区と比較して小麦の草丈（11％増）と根の長さ（123％増）を増加させた。

生産者はBIOZサンストーンを施用することで、アスコフィルム・ノドサムを小麦、水稲、トウモロコシなど主要作物の養分管理に取り入れるメリットを確認し、播種後の種子から最大限の可能性を引き出すことができます。また、生産者がその年の厳しい天候や、コントロールできない外的要因が作用した際に、どの程度の収量を得られるか分からないという不安は、作物が環境ストレスに適応し、健全的・生産的な生長を助けうる知見により、解消されるでしょう。