| 【発明の名称】 |
ゲルに被覆された催芽種子 |
| 【発明者】 |
【氏名】河野 靖司
【氏名】西山 雄悟
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| 【要約】 |
【課題】播種機によって種子を播種したときに、全ての種子が発芽するとは限らず、播種効率が悪く移植等の手間がかかっていた。
【解決手段】水性ゲル７中に植物種子を保持させてゲル被覆種子Ｓ′を構成し、このゲル被覆種子Ｓ′を催芽させた後に、乾燥してゲルに被覆された乾燥催芽種子を得た。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 水性ゲル中に植物種子を保持させてゲル被覆種子を構成し、このゲル被覆種子を催芽させた後に、乾燥したことを特徴とするゲルに被覆された催芽種子。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はゲルに被覆された種子を長期保存を可能とし、体積を減少して移送コストも減少できるようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に野菜や花卉の種子（以下単に種子という）は圃場や庭等に直播きされるか、予め苗床に播種して、ある程度まで育苗させた後に圃場や庭等に移植していた。しかし、直播きの場合には種子が土壌を介して病害を受け易く、又、種子粒子が例えばサラダ菜種子のように微小であるときは雨水や潅水により流亡してしまうことも多い。さらに直播きの場合には種子は表土近くにあるため、鳥類やその他の動物や虫類による食害を受けることが多い。
【０００３】従来、これらの防止対策のうち病害予防には、薬剤溶液に種子を浸漬する方法、薬剤粉末を種子表面に添着させる方法、あるいは乾熱処理する方法などが知られているが、前２者の方法は種子内部に薬剤が十分に浸透しなかったり、粉衣が剥離し易いなどの欠点があり必ずしも満足しうる方法ではない。又、後者の方法では、種子の耐熱特性等により適用の可否に問題があり、適用条件を誤ると種子を死滅させるおそれがある。
【０００４】又、種子の流亡や動物による食害防止の対策としては、種子の表面にコーティング剤を被覆して大粒化し、いわゆるコーティング種子とすることが知られている。コーティング種子とすることにより、さらに機械又は手作業による播種を容易かつ正確になしうると共に、殺菌剤、殺虫剤、動物忌避剤、栄養剤（肥料）等をコーティング剤に添加できるという利点がえられるため、コーティング種子については近年多くの研究や提案がなされている。
【０００５】しかし、種子にコーティング剤が粉衣される場合には、種子表面に結着剤（バインダー）を希薄な水溶液として噴霧し、この種子を粉剤上を転動させながらコーティングするので、工程数が多くなり手間がかかっていたのである。しかも、小さな種子の場合には種子同士が付着したりして、造粒が難しいのである。そこで、コーティング材料として水性ゲルを用いた技術が提案されている。例えば、特公平５−６３１２２号の技術である。この技術は種子の発芽に必要な水分はゲル中に含み、発芽に必要な酸素は種子をコーティングするときに直接被覆するようにしている。そして、このゲル被覆装置では種子が球形以外の偏平種子や微小な種子もコーティングできるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記ゲル被覆種子はノズル内に種子・空気供給管（プランジャ）を挿入して、ノズル孔と種子・空気供給管の先端の間に環状のゲル流出孔を形成し、該ゲル流出孔よりゲルを流出させるとゲル流出孔にゲル膜が形成され、そして、種子・空気供給管内に種子を落下させると、ゲルの自重または加圧により流出して種子と空気を包みながら落下し、その落下中にゲルの表面張力により略球形となり、硬化剤中に落下し、一定時間硬化剤中に浸漬することで硬化させ、その後に水洗槽に移送されて硬化剤を洗い落とす。
【０００７】このようにして得られたゲル被覆種子は略一定の大きさとなり、播種機により機械的に播種できる。しかし、室温のまま放置すると数日で芽が出てしまうので、機械的に播種できる時期が限られてしまうのである。そこで、特公平７−１４２８６号の技術のように、乾燥させて播種時期まで貯蔵して、播種時期に至ると再び水分を与えて元の球状の形として、播種機によって播種することができるのであるが、この播種された種子は全てが発芽するとは限らない。つまり、種子が収穫や搬送、冷凍乾燥等の過程で傷つけられたり、種子自体に問題があったり、死滅した種子が存在して出芽しないものがあるのである。このような種子が存在するために、余分に播種して間引いたり、移植したりし、手間も掛かっていたのである。本発明は更に発芽率が高く、長期の保存が可能で、軽量で移送が容易な種子が得られるようにするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。即ち、水性ゲル中に植物種子を保持させてゲル被覆種子を構成し、このゲル被覆種子を催芽させた後に、３０〜９５％、好ましくは、５０〜９０％に乾燥したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】先ず、種子は植物の種類により発芽率を異にする場合が多いため、通常発芽促進のための前処理が行なわれる。この前処理法としては、発芽促進剤例えばジベレリン酸等の溶液に種子を浸漬する方法のほか、種皮磨傷法、高温処理又は低温処理法等を種子の特性に応じて適宜選択して行なう。一方、水性ゲル化剤を純水に対し２〜１０重量％の濃度になるように混合し、１〜２時間放置して十分に吸水膨潤させてから攪拌して強い粘性を有する均一な流体とする。ここに使用する水性ゲル化剤としては、このような性質を有する物質であれば特に限定されることなく、天然ゲル、合成有機質ゲル、無機質ゲル等の中から広範囲に選択使用できる。例えばアルギン酸のアルカリ塩、カルボキシメチルセルロースのアルカリ塩、ポリアクリル酸のアルカリ塩、カラギーナン、ゼラチン、カンテン等の植物体のみならず人体に対しても影響がなく安全に使用できるゲルが好ましい。
【００１０】次に得られた水性ゲルに硝酸カリ、リン酸水素アンモニウム等の植物生育に必要な栄養物質（肥料）のほか、必要に応じ周知の殺菌剤、殺虫剤、動形忌避剤等を必要量添加し、次工程の処理に適当な粘度に調節する。
【００１１】次に、この水性ゲルを用いて種子を被覆する装置を簡単に説明する。図１はゲル加工ノズル装置の断面図である。図１において、バルブケース１内部に被覆剤（ゲル化剤）を収容するゲル収容室２が設けられ、該ゲル収容室２はチェックバルブ６を介してゲルタンクと接続されている。前記バルブケース１側部にノズルケース３が付設され、該ノズルケース３内に上下方向に貫通する挿入孔３ａが開口され、該挿入孔３ａ内に円筒状のノズルプランジャ４が挿入される。該ノズルプランジャ４の外周には鍔部４ａを構成して、その下面は受圧面として、その上面にはバネが受けられてノズルプランジャ４が下方へ付勢され、該ノズルプランジャ４の下端は弁部として挿入孔３ａ下端を閉じる構成としている。
【００１２】前記ゲル収容室２からバルブケース１の外面に図示しない挿入孔が開口されて、該挿入孔に加圧プランジャが挿入され、該加圧プランジャの往復動によってゲル収容室２内のゲルが加圧・減圧されるようにしている。前記挿入孔３ａとノズルプランジャ４の間の空間が前記ゲル収容室２と連通孔５を介して連通されている。
【００１３】このような構成において、加圧プランジャをゲル収容室２内に進入させると、ゲル収容室２内の圧力が上昇され、ノズルプランジャ４の受圧面に圧力がかかりノズルプランジャ４は上昇され、弁部が開かれてゲルが下方へ流れ出て、このゲルが一定量吐出されると、ノズルプランジャ４はバネ力によって下降して弁部を閉じる。ノズルプランジャ４下端の開口部は落下した残りのゲルによって閉じられてゲル膜７ａが形成される。そして、加圧プランジャを後退させると、ゲル収容室２内及びゲルの流路内の圧力が減圧され、チェックバルブ６が開きゲルタンクよりゲルが補充される。
【００１４】これに同期して、ノズルプランジャ４の上方より種子９が供給されて、ノズルプランジャ４の軸心部に設けた通過孔４ｂに種子９が落下されて、種子９は前記ゲル膜７ａ上に載置される。そして、前記加圧プランジャを進入させると流出したゲルによって、種子９と気泡を包んで落下し、その落下時にゲルは表面張力によって球状化され、ゲル被覆種子Ｓが硬化槽内に落下する。この硬化槽内の硬化剤に一定時間浸漬させて硬化させ、洗浄されてゲル被覆種子が得られる。この操作が繰り返されてゲル被覆種子Ｓが連続的に得られるのである。
【００１５】本発明はこうして得られたゲル被覆種子Ｓを室温（２２°〜２６°）で数十時間から数日放置して催芽させる。このゲル被覆催芽種子Ｓ’は図２に示すように、ゲル７内において芽１０及び初根１１が数mm伸びて、ゲル被覆種子Ｓの外膜を破らない程度に催芽させて、その後速やかに乾燥装置によって乾燥させる。このときの水分は３０％〜９５％、好ましくは、５０％〜９０％とする。但し、乾燥方法は温風乾燥やシリカゲル等により乾燥し、その方法は限定するものではない。そして、このようにして得られた乾燥ゲル被覆種子を播種直前まで低温下で貯蔵する。このように乾燥することで、成長に必要な水分と温度を抑制することで長期保存が可能となり、播種する任意の数の乾燥ゲル被覆種子を取り出して播種することができ、播種時期を調整できる。また、乾燥ゲル被覆種子は水分が減少した分軽量化が図れ、体積も減少する。そして、発芽したもののみを貯蔵して播種するものであるから、死滅した種子や問題ある種子は事前に除去でき、栽培効率も向上できるのである。
【００１６】また、種子周囲の乾燥ゲルは水分の添加によるゲルへの復原性がすぐれているから、水分を供給すると種子周囲の乾燥ゲルは水分を充分に吸収して元のゲル状態にもどり、保水して種子の発芽に必要な水分量を確保することができる。又、発芽に必要な酸素はゲル内に包含される空気から十分に供給される。この復元したゲル被覆種子は催芽しているが、球状を保ち形は崩れていないために、播種機によって機械的に播種することができるのである。
【００１７】
【実施例】次に、ゲルに被覆された催芽種子を乾燥して、この乾燥ゲル被覆種子を復元して播種したときの具体的実施例を説明する。
〔第一実施例〕被覆剤としてアルギン酸ナトリウム３重量％水溶液を使用し、硬化剤として塩化カルシウム水溶液１０重量％水溶液を使用した。これらの材料を前記二重円筒構造のノズルを用いてビート（品種名；ハミング）種子を封入しながら造粒、硬化（ゲル化）、水洗し、ビートのゲル被覆種子を得た。このときゲル被覆種子の直径は９．５mm、重量は１粒当たり平均で０．６４９ｇであった。供試サンプルを２５°Ｃ，１２時間、続いて、１５°Ｃ，１２時間の恒温器の中で２４時間催芽させ、発根がゲル内にとどまっているもののみを選抜して、大量の催芽状態のゲル被覆種子を製造した。
【００１８】（試験区１）はゲル被覆加工していないビート種子を貯留水中に４時間浸漬、吸水させたものを準備した。
【００１９】（試験区２）は１Kgのシリカゲルを敷きつめた容器の上に、濾紙を敷き、催芽状態のゲル被覆種子を載置し、さらに濾紙で覆った後に１Kgのシリカゲルで濾紙が隠れるように均一に被覆した。また、使用した容器は密閉が可能であり、外界との空気の出入りがないものを使用した。乾燥時間は、４、８、１２、１６、２０、２４時間とし、各時間ごとの含水率（湿量基準）の測定は、赤外線水分計を用いた。その結果は表１の如くである。
【００２０】
【表１】
【００２１】（試験区３）は催芽状態のゲル被覆種子を目開き２mmのステンレス網上に一層になるように載置し、網の下方より、温度３０°Ｃ、相対湿度１０％の乾燥空気を送風して乾燥させた。ゲル被覆種子を通過した空気は、乾燥室外に放出される構造としている。乾燥時間は１時間以後３０分間隔で３時間までとし、各時間ごとの含水率（湿量基準）の測定は、赤外線水分計を用いた。その結果は表２の如くである。
【００２２】
【表２】
【００２３】（試験区４）は催芽状態のゲル被覆種子をそのまま試験に供試した。
【００２４】以上試験区１〜試験区４を冷蔵庫（設定温度８°Ｃ、低温貯蔵区）ならびに室温状態で３０日間放置した後に、試験区２−１〜２−６及び試験区３−１〜３−５は十分な水の中に入れて乾燥前の形状、大きさに復元し、土壌での発芽試験へ供試した。発芽試験は、昼温平均１０°Ｃ、夜温平均３°Ｃの火山灰土系土壌に、深さが１５mmになるように各試験区４００粒を播種した。翌日より土からの出芽状態を観察した。また、試験区４は常温放置は全ての根がゲルより突出してしまっているため、低温貯蔵区のみ供試した。その結果は表３の如くである。なお、横軸は経過日数であり、各数字は出芽個数である。
【００２５】
【表３】
【００２６】〔第二実施例〕カラギーナン２．３重量％、硝酸カリウム０．８重量％、ソルビット０．９重量％、水９６重量％の割合で混合し、６５°Ｃのウォーターバス中で温度保持しながら攪拌して被覆剤を得た。この被覆剤は冷却により硬化するため、硬化剤としては水道水を２°Ｃまで冷却して使用した。これらの材料を前記二重円筒構造のノズルを用いてビート（品種名；ハミング）種子を封入しながら造粒、硬化（ゲル化）、水洗し、ビートのゲル被覆種子を得た。このときゲル被覆種子の直径は９．５mm、重量は１粒当たり平均で０．６８３ｇであった。第一実施例と同様に、供試サンプルを２５°Ｃ，１２時間、続いて１５°Ｃ，１２時間の恒温器の中で２４時間催芽させ、発根がゲル内にとどまっているもののみを選抜して、大量の催芽状態のゲル被覆種子を製造した。試験区も第一実施例と同様である。
【００２７】（試験区１）はゲル被覆加工していないビート種子を貯留水中に４時間浸漬、吸水させたものを準備した。
【００２８】（試験区２）は１Kgのシリカゲルを敷きつめた容器の上に、濾紙を敷き、催芽状態のゲル被覆種子を載置し、さらに濾紙で覆った後に１Kgのシリカゲルで濾紙が隠れるように均一に被覆した。また、使用した容器は密閉が可能であり、外界との空気の出入りがないものを使用した。乾燥時間は、４、８、１２、１６、２０、２４時間とし、各時間ごとの含水率（湿量基準）の測定は、赤外線水分計を用いた。その結果は表４の如くである。
【００２９】
【表４】
【００３０】（試験区３）は催芽状態のゲル被覆種子を目開き２mmのステンレス網上に一層になるように載置し、網の下方より、温度３０°Ｃ、相対湿度１０％の乾燥空気を送風して乾燥させた。ゲル被覆種子を通過した空気は、乾燥室外に放出される構造としている。乾燥時間は１時間以後３０分間隔で３時間までとし、各時間ごとの含水率（湿量基準）の測定は、赤外線水分計を用いた。その結果は表５の如くである。
【００３１】
【表５】
【００３２】（試験区４）は催芽状態のゲル被覆種子をそのまま試験に供試した。
【００３３】以上試験区１〜試験区４を冷蔵庫（設定温度８°Ｃ、低温貯蔵区）ならびに室温状態で３０日間放置した後に、試験区２−１〜２−６及び試験区３−１〜３−５は十分な水の中に入れて乾燥前の形状、大きさに復元し土壌での発芽試験へ供試した。発芽試験は、昼温平均１０°Ｃ、夜温平均３°Ｃの火山灰土系土壌に、深さが１５mmになるように各試験区４００粒を播種した。翌日より土からの出芽状態を観察した。また、試験区４は常温放置は全ての根がゲルより突出してしまっているため、低温貯蔵区のみ供試した。その結果は表６の如くである。
【００３４】
【表６】
【００３５】〔結果〕以上の試験により、乾燥方法がシリカゲル乾燥と温風乾燥では略同じ結果が得られ、若干シリカゲル乾燥のほうが出芽率は高くなった。また、ゲル被覆種子を含水率１０％以下に乾燥すると（試験区２−５、２−６、３−５）、出芽しなくなり、催芽した芽や根は枯死したと考えられる。また、含水率が２０％前後に乾燥すると（試験区３−４）、出芽率は著しく低下してしまうのである。そして、ゲル被覆していない種子（試験区１）は、催芽状態のゲル被覆種子をそのまま播種したもの（試験区４）よりも出芽率が低いことが判る。つまり、問題がある種子が混じっていたり、圃場で病害等にあっているためであり、ゲルで被覆したものは、栄養物質や殺菌剤や殺虫剤や動形忌避剤等を混ぜているために催芽後の成長が促進されるのである。
【００３６】そして、残りの試験区２−１、２−２、２−３、２−４、３−１、３−２、３−３の出芽量は乾燥しない催芽状態のゲル被覆種子（試験区４）と殆ど変わらない出芽率となり、乾燥することに対する悪影響は殆どみられないことになる。即ち、本発明のように催芽状態のゲル被覆種子を３０％〜９０％に乾燥しても、水分を与えて元の状態に復元すれば、乾燥しない場合と略同じ確率で出芽させることができるのである。
【００３７】
【発明の効果】本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。即ち、ゲル被覆種子を催芽状態にしてから乾燥させるので、芽のでない種子をこの時点で選別して省くことができ、出芽率を向上させることができ、植え付けた後に一定の大きさに成長したときに、間引いたり、移植したりする手間を減少することができる。
【００３８】また、乾燥させることによって、体積が減少し、重量も減少できるようになるので、大量に生産したときに、持ち運びが楽になり、保管スペースや移送スペースを小さくすることができて、コスト低減化が図れる。また、長期保存も可能となり、播種するまでに大量のゲル被覆種子を製造でき、その播種時期に合わせて復元して所望の数だけ播種することができ、この復元は水分を与えるだけなので、その作業は容易に行うことができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９７０４１７４７
【氏名又は名称】アグリテクノ矢崎株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）６月２７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 寿一郎
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９０１６ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１月１９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−１７１６４０ |
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