| 【発明の名称】 |
種子の発芽時期の調節方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】高後 修
【氏名】大井 龍
【氏名】松▲崎▼ ▲頼▼明
【氏名】清野 和浩
【氏名】新井 直哉
|
| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】６００〜７００ｎｍに吸収を有する赤色光吸収剤を含有し、光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率が５０％以上で、かつ、下記式で表されるＡ値が０．９以下である被覆材料で植物の種子を被覆して、種子の発芽を抑制する種子の発芽時期の調節方法。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ６００〜７００ｎｍに吸収を有する赤色光吸収剤を含有し、光を透過させたときの光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率が５０％以上で、かつ、下記式で表されるＡ値が０．９以下である被覆材料で植物の種子を被覆して、種子の発芽を抑制することを特徴とする種子の発芽時期の調節方法。
Ａ＝Ｒ／ＦＲ〔式中、Ｒは標準光源Ｄ６５を基準とする６００〜７００ｎｍの赤色光の光量子束透過量であり、ＦＲは標準光源Ｄ６５を基準とする７００〜８００ｎｍの遠赤色光の光量子束透過量である〕
【請求項２】 赤色光吸収剤が、６００〜７００ｎｍの間に極大吸収波長（λmax ）をもつフタロシアニン系化合物である請求項１記載の種子の発芽時期の調節方法。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工光源等を用いることなく、簡便に、植物の種子の発芽時期を調節する方法に関するものであり、施設園芸、あるいは家庭園芸において極めて価値の高いものである。
【０００２】
【従来の技術】施設園芸や家庭園芸に用いられる被覆材の第一目的は、外気と温室の間の対流伝熱による熱損失を抑える（換気率を小さくする）ことにより、温度環境の適切な調節、栽培時期の調節、栽培必要日数の短縮、栽培回数の増大などを図ることである。その他、降雨を遮断して農薬、肥料などが温室外へ移動するのを抑制する等の効果もあり、またＣＯ2 施肥なども可能とするものである。一次被覆材は、外気や太陽光に直接晒されるため、耐用年数が長いことが望ましく、また、光線透過率が高いことが必要である。この目的には、ガラス、プラスチック板またはフィルムが用いられている。特にフィルムの場合、安価で、取り付け、取り外しが簡便という利点を持つ。また、二次被覆材は、保温目的、遮光用を主たる用途とし、分光透過率、透過光全量中の拡散光の割合を増加させる目的もあり、ポリエチレン、アルミ蒸着フィルムが多く用いられる。
【０００３】このように、現在実用化されている被覆材の機能は、温度環境の保持調節を主体とするものである。その他の被覆材料の機能についての検討は、１９５０年代に光形態形成に関する研究が急速に発展したのに対応して、わが国でも農林水産省が主体となり、光形態形成制御を含む光質利用研究が１９８３年までの２０年以上にわたり、活発に行われてきた。しかしなお、実用的な成果を得るには到っていない（農業および園芸、第６９巻第９号、９８６頁、１９９４年）。
【０００４】ところで、今日、種苗生産施設では、植物の生育状態を均一にするために、種子の発芽時期を調節することが求められている。従来、人工光源を用いた実験より、遠赤色光（７３０ｎｍ付近）が多い光環境下では発芽が抑制されることが知られている。この理由は、遠赤色光の増加によりｒ／ｆｒ（ｒは６６０ｎｍの光量子束、ｆｒは７３０ｎｍの光量子束）比が減少し、その比がフィトクロム光平衡を変化させ、その結果が植物に信号として作用し、発芽を抑制するためと推測される。逆に赤色光（６６０ｎｍ付近）が多い光環境下では発芽が促進されることが知られている。
【０００５】この事実に基づき、人工光源によって光質をコントロールし、発芽を抑制することによって、発芽時期を調節することが試みられている。しかし、この方法は多大の設備費及び電力費等の運転費用が必要であるためにコスト高につながる。被覆材料によって植物に当たる光のＲ／ＦＲ値を変化させ、植物の生育をコントロールする方法は、特開平７−７９６４９で知られているが、植物の種子の発芽を抑制し、発芽時期を調節する方法に関する記載は全く見られない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、自然光（太陽光）を利用でき、安価かつ取り扱いが容易で、実用的な、植物種子の発芽時期調節方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに到った。すなわち、本発明は、■６００〜７００ｎｍに吸収を有する赤色光吸収剤を含有し、光を透過させたときの光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率が５０％以上で、かつ、下記式で表されるＡ値が０．９以下である被覆材料で植物の種子を被覆して、種子の発芽を抑制することを特徴とする種子の発芽時期の調節方法、Ａ＝Ｒ／ＦＲ〔式中、Ｒは標準光源Ｄ６５を基準とする６００〜７００ｎｍの赤色光の光量子束透過量であり、ＦＲは標準光源Ｄ６５を基準とする７００〜８００ｎｍの遠赤色光の光量子束透過量である〕
■赤色光吸収剤が、６００〜７００ｎｍの間に極大吸収波長（λmax ）をもつフタロシアニン系化合物である前記■記載の種子の発芽時期の調節方法、に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本願発明の植物の種子の発芽時期を調節する方法は、６００〜７００ｎｍに吸収を有する赤色光吸収剤を含有し、ＰＰＦ透過率が５０％以上で、かつ、前記のＡ値が０．９以下である被覆材料で植物の種子を被覆して、植物種子の発芽を抑制することを特徴とする方法である。Ａ値が０．９以下であれば、種子の発芽抑制効果が得られるが、０．３以下では、その効果はほぼ一定となるので、好ましくは、Ａ値は０．３以上、０．９以下である。
【０００９】本願発明の被覆材料に用いる赤色光吸収剤としては、無機材料であれ、有機材料であれ、特に制限は受けないが、特にＡ値を小さくするためには、６００〜７００ｎｍに極大吸収波長を有する赤色光吸収色素が望ましい。赤色光吸収色素としては、例えば、下記の色素（化１、化２）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、フタロシアニン系化合物である。
【００１０】
【化１】
【００１１】
【化２】
【００１２】本願発明の発芽抑制方法を適用できる植物としては、例えば、ハクサイ、ホウレンソウ、スイカ、シソ、ナス、レタス、トマト、キュウリ等の野菜類、ペチュニア、グロキシニア、ベコニア・センパフローレンス、プリムラ・オプコニカ、プリムラ・マラコイデス、カンパニュラ、ストケシア、ジキタリス、トルコギキョウ、キンギョソウ、サラセニア等の観賞植物類、トウヒ属、マツ属、モミ属、カンバ属、キササゲ属、キリ属、トネリコ属、ハンノキ属等の林木類が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００１３】本願発明の被覆材料は、樹脂板、フィルム、ガラス等の形で作製され、必要に応じて加工される。赤色光吸収剤を用いて発芽抑制用被覆材料を作る方法は、特に限定されるものではないが、例えば、以下の３つの方法が利用できる。即ち、(1) 樹脂に赤色光吸収剤を混練し、加熱成形して樹脂板或いはフィルムを作製する方法、(2) 赤色光吸収剤を含有する塗料を作製し、透明樹脂板、透明フィルム、或いは透明ガラス板上にコーティングする方法、(3) 赤色光吸収剤を接着剤に含有させて、合わせ樹脂板、合わせ樹脂フィルム、合わせガラス等を作製する方法、である。
【００１４】樹脂に赤色光吸収剤を混練し、加熱成形する(1) の方法において、樹脂材料としては、樹脂板または樹脂フィルムにした場合に、できるだけ透明性の高いものが好ましい。具体例として、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル等ビニル化合物及びビニル化合物の付加重合体、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリシアン化ビニリデン、フッ化ビニリデン／トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体、酢酸ビニル／エチレンの共重合体（ＥＶＡ）、シアン化ビニリデン／酢酸ビニル共重合体等のビニル化合物又はフッ素系化合物の共重合体、ポリトリフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン等のフッ素を含む化合物、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリペプチド、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリカーボネート、ポリオキシメチレン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等を挙げることが出来るが、これらの樹脂に限定されるものではない。これらのうち、特に好ましい樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等の汎用の硬質樹脂、あるいは、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、酢酸ビニル／エチレンの共重合体（ＥＶＡ）等の農業用軟質樹脂である。
【００１５】作製方法としては、用いるベース樹脂によって、加工温度、フィルム化条件等が多少異なるが、通常、赤色光吸収剤を、ベース樹脂の粉体或いはペレットに添加し、１５０〜３５０℃に加熱、溶解させた後、成形して樹脂板を作製するか、或いは、押し出し機によりフィルム化するか、或いは押し出し機により原反を作製し、３０〜１２０℃で２〜５倍に、１軸乃至は２軸に延伸して１０〜２００μｍ厚のフィルムにする方法である。また、溶融キャスト法、カレンダー法等を用いることもできる。なお、混練する際に、紫外線吸収剤、可塑剤等の通常の樹脂成型に用いる添加剤を加えてもよい。赤色光吸収剤の添加量は、作製する樹脂の厚み、目的の吸収強度、用いる近赤外線吸収剤等によって異なるが、通常、１ｐｐｍ〜１％である。
【００１６】塗料化し、コーティングする(2) の方法としては、赤色光吸収剤をバインダー樹脂及び有機系溶媒に溶解させて塗料化して行う方法と、赤色光吸収剤を数μｍ以下に微粒化し、アクリルエマルジョン中に分散して水系塗料として行う方法がある。前者の方法では、通常、脂肪族エステル系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、芳香族エステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリオレフィン樹脂、芳香族ポリオレフィン樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニル系変成樹脂（ＰＶＢ、ＥＶＡ等）或いはそれらの共重合樹脂をバインダーとして用いる。溶媒としては、ハロゲン系、アルコール系、ケトン系、エステル系、脂肪族炭化水素系、芳香族炭化水素系、エーテル系溶媒、あるいはそれらの混合物系等を用いる。
【００１７】赤色光吸収剤の濃度は、コーティングの厚み、目的の吸収強度、用いる赤色光吸収剤の種類等によって異なるが、バインダー樹脂の重量に対して、通常、０．１〜３０％である。また、バインダー樹脂濃度は、塗料全体に対して、通常、１〜５０％である。アクリルエマルジョン系水系塗料の場合も同様に、未着色のアクリルエマルジョン塗料に赤色光吸収剤を微粉砕（５０〜５００ｎｍ）したものを分散させて得られる。塗料中には、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の通常塗料に用いるような添加物を加えてもよい。上記の方法で作製した塗料は、透明樹脂フィルム、透明樹脂、透明ガラス等の上に、バーコーダー、ブレードコーター、スピンコーター、リバースコーター、ダイコーター、或いはスプレー等でコーティングされ、発芽抑制用被覆材料を形成する。コーティング面を保護するために、保護層を設けたり、透明樹脂板、透明樹脂フィルム等をコーティング面に貼り合わせることもできる。またキャストフィルムも本方法に含まれる。
【００１８】赤色光吸収剤を接着剤に含有させて、合わせ樹脂板、合わせ樹脂フィルム、合わせガラス等を作製する(3) の方法においては、接着剤として、一般的なシリコン系、ウレタン系、アクリル系等の樹脂用、或いは合わせガラス用のポリビニルブチラール接着剤（ＰＶＢ）、エチレン−酢酸ビニル系接着剤（ＥＶＡ）等の合わせガラス用の公知の透明接着剤が使用できる。赤色光吸収剤を０．１〜３０％添加した接着剤を用いて、樹脂板同士、樹脂板と樹脂フィルム、樹脂板とガラス、樹脂フィルム同士、樹脂フィルムとガラス、ガラス同士を接着して発芽抑制用被覆材料を作製する。また、熱圧着する方法もある。
【００１９】本願発明の方法では、前記の被覆材料で、植物の種子を被覆することでその種子の発芽を抑制し、発芽時期を調節することができる。ここで、被覆とは、種子の周囲全面、または、光が入射してくる少なくとも一面以上で光を遮断することを指す。光とは、自然光あるいは人工光源をさす。即ち、自然光を用いる点で、本願方法はコスト的に有利であるが、当然人工光源を用いる場合にも応用できる。
【００２０】該被覆材料を園芸施設に用いる方法としては、赤色光吸収材料を含有或いはコーティングした樹脂フィルムを、ガラス室のガラスに貼付する方法、パイプハウス、ビニルハウスの外張りに用いる方法、ガラス室、パイプハウス、ビニルハウスの内張りに用いる方法、園芸用ベッドの上に被せる方法、トンネルハウスに用いる方法等、適宜用いることが出来る。
【００２１】本願発明の方法において、被覆材料で被覆する時期としては、植え付け前から始めて、植え付け後も被覆を行い、発芽させたい時期の１〜２週間前まで行うことが好ましい。
【００２２】
【実施例】以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は重量部を示す。
実施例１下記式（化３）で示されるフタロシアニン色素４．２部およびポリメタクリル酸メチル１０００００部を、２８０℃で溶融混練して、押し出し成形機を用いて、厚み２．５ｍｍ、幅１ｍの着色樹脂板を得た。本樹脂板について、島津製作所製分光光度計（ＵＶ３１００）にて、標準光源Ｄ６５を基準とした光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率（４００〜７００ｎｍ）およびＡ値を測定したところ、ＰＰＦ透過率は７３．３％であり、Ａ値は０．５８であった。
【００２３】
【化３】
本樹脂板を用いて、高さ６５０ｍｍ、幅１７５０ｍｍ、奥行き８５０ｍｍのグロースキャビネットを作製した。なお、以下の栽培においてはグロースキャビネットは屋外に置き、換気扇を用い１５．２ｍ3 ／分で通気を行ない、外気温と同じになるようにした。
【００２４】次に、直径９ｃｍのシャーレ上に、濾紙を２枚重ねて入れ、その上にレタスの種子１００サンプルを触れ合わないように並べた後、シャーレに蓋をした。これを本グローブキャビネット中に４枚（計４００サンプル）入れて平面に並べ、一昼夜放置した（以下、これを前処理と呼ぶ）。その後、色素を含まない樹脂板で作製した同サイズのキャビネットに寒冷紗をかけたもの（ＰＰＦ透過率＝７３．０％、Ａ＝１．０５）中に、本シャーレを移動し、シャーレ中に水を４ｍｌ加え、７日間栽培したところ、発芽した種子は２８１サンプルであった。そのうち２７５サンプルは、移動後３日目から５日目の最も発芽の多かった時期に発芽した。即ち、最も発芽の多かった３日間に発芽した種子は、発芽した全種子の約９７．９％であった。
【００２５】比較のために、同時に、上記の前処理を色素を含まない樹脂板で作製したキャビネット中で行った以外は、全く同じ条件で栽培したところ、発芽した種子は２６５サンプルであり、そのうち１８３サンプルが、移動後２日目から４日目の最も発芽の多かった時期に発芽した。即ち、発芽した種子のうち最も発芽の多かった３日間に発芽した種子は、発芽した全種子の約６９．１％であった。このことより、Ａ値が０．５８である上記の被覆材料を用いた場合の前処理による発芽時期の調節効果は、ＰＰＦ透過率がほぼ同等の比較樹脂板の場合に比べ、約１．４２倍であることが確認された。また、本樹脂板を６３℃の条件で、カーボンアーク灯で３００時間照射して耐光試験を行ったところ、ＰＰＦ透過率は７４．０％、Ａ値は０．５９であり、耐光試験前に比較して劣化は少なかった。
【００２６】実施例２実施例１の色素の代わりに、下記式（化４）で示される色素４．０部を用いて、実施例１と同様にして着色樹脂板を得た。光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率は７３．２％であり、Ａ値は０．６５であった。また、本樹脂板を用いて実施例１と全く同様にして、レタスの栽培を行ったところ、発芽した種子は２７３サンプルであり、そのうち２５４サンプルが最も発芽の多かった移動後３日目から５日目の最も発芽の多かった時期に発芽した。即ち、発芽した種子のうち最も発芽の多かった３日間に発芽した種子は、発芽した全種子の約９３．０％であった。このことより、Ａ値が０．６５である上記の被覆材料を用いた場合の前処理による発芽時期の調節効果は、ＰＰＦ透過率がほぼ同等の実施例１の比較樹脂板の場合に比べ、約１．３５倍であることが確認された。
【００２７】
【化４】
【００２８】実施例３実施例１の色素の代わりに、下記式（化５）で示されるアントラキノン色素３．３部を用いて、実施例１と同様にして着色樹脂板を得た。光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率は６９．８％であり、Ａ値は０．５７であった。また、本樹脂板を用いて実施例１と全く同様にして、レタスの栽培を行ったところ、発芽した種子は２６７サンプルであり、そのうち２６５サンプルが移動後３日目から５日目の最も発芽の多かった時期に発芽した。即ち、発芽した種子のうち最も発芽の多かった３日間に発芽した種子は、発芽した全種子の約９９．３％であった。このことより、Ａ値が０．５７の被覆材料を用いた場合の前処理による発芽時期の調節効果は、ＰＰＦ透過率がほぼ同等の比較樹脂板の場合に比べ、約１．４４倍であることが確認された。
【００２９】
【化５】
実施例４その他の植物について、実施例１と同様の発芽時期調節試験を行った。得られた結果を第１表（表１）に示した。
【００３０】
【表１】
○：調節効果１．３倍以上、 △：調節効果１．１倍以上、１．３倍より小さい【００３１】
【発明の効果】本発明の方法は、植物の種子の発芽を抑制し、発芽時期を調節する上で、極めて重要かつ価値のある方法である。日本ではハウス（一般にはビニールハウス）が多く、種子の発芽時期を調節する目的のためには、本発明の方法は、安価で手間のかからない優れた方法である。特に、従来のビニールハウスに、本発明に用いる被覆材料を可動式に重ね合わせてセットできるようにすれば、必要な時期だけ被覆することができ、発芽時期の調節、省力化の観点より、本発明は非常に価値の高い方法である。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８８７
【氏名又は名称】三井化学株式会社
|
| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月２４日 |
| 【代理人】 |
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−１７８４４３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月６日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３５５７４０ |
|