| 【発明の名称】 |
種子の発芽促進方法 |
| 【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
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】７００〜８００ｎｍに吸収を有する近赤外線吸収剤を含有し、ＰＰＦ透過率が５０％以上で、かつ、下記式で表されるＡ値が１．３以上である被覆材料で植物の種子を被覆する植物の種子の発芽促進方法。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ７００〜８００ｎｍに吸収を有する近赤外線吸収剤収を含有し、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１．３以上である被覆材料で、植物の種子を被覆することを特徴とする植物の種子の発芽促進方法。
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】 近赤外線吸収剤が、７００〜１０００ｎｍの間に極大吸収波長（λmax ）を持つフタロシアニン系化合物、或いはナフタロシアニン系化合物である請求項１記載の種子の発芽促進方法。
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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、人工光源等を用いることなく、簡便に植物の種子の発芽を促進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 施肥などを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、植物の種子の発芽促進手法の確立による発芽率の向上への期待が大きい。また、発芽時期の調節法も求められている。従来、人工光源を用いた実験より、赤色光（６６０ｎｍ付近）が多い光環境では発芽が促進されることが知られている。この理由は、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）比が増大し、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、発芽を促進するためと推測される。逆に遠赤色光（７３０ｎｍ付近）が多い光環境では発芽が抑制されることが知られている。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、発芽を促進することが行われている。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。一方、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促進する方法に関する記載は全く見られない。
【０００５】
【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、植物種子の発芽促進方法を提供することである。
【０００６】
【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、■７００〜８００ｎｍに吸収を有する近赤外線吸収剤収を含有し、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１．３以上である被覆材料で、植物の種子を被覆することを特徴とする植物の種子の発芽促進方法、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〕
■近赤外線吸収剤が、７００〜１０００ｎｍの間に極大吸収波長（λmax ）を持つフタロシアニン系化合物、或いはナフタロシアニン系化合物である前記■記載の種子の発芽促進方法、に関するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の植物の種子の発芽促進方法は、７００〜８００ｎｍに吸収を有する近赤外線吸収剤収を含有し、ＰＰＦ透過率が５０％以上で、かつ、下記式で表されるＡ値が１．３以上である被覆材料で、植物の種子を被覆することを特徴とする方法である。
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〕
本願発明の方法で用いる被覆材料は、Ａ値が１．３以上てあれば種子の発芽促進効果を示すが、５．０を越えると効果はほぼ一定になる傾向があるので、好ましくは、Ａ値は１．３以上、５．０以下である。
【０００８】本願発明の方法で用いる７００〜８００ｎｍに吸収を有する近赤外線吸収剤としては、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値を大きくするためには、７００〜１０００ｎｍに極大吸収波長を有する近赤外線吸収色素が望ましい。これらの近赤外線吸収色素としては、例えば、下記の色素等（化１、化２）が例として挙げられるが、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、或いはナフタロシアニン系化合物である。
【０００９】
【化１】
【００１０】
【化２】
【００１１】本願発明の発芽促進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。
【００１２】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。近赤外線吸収剤を用いて発芽促進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) 樹脂に近赤外線吸収剤を混練し、加熱成形して樹脂板或いはフィルムを作製する方法、(2) 近赤外線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) 近赤外線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、等である。
【００１３】樹脂に近赤外線吸収剤を混練し、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の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。
【００１４】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、近赤外線吸収剤を、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。近赤外線吸収剤の添加量は、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。
【００１５】塗料化し、コーティングする(2) の方法としては、本願発明の近赤外線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、近赤外線吸収剤を数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。
【００１６】近赤外線吸収剤の濃度は、コーティングの厚み、目的の吸収強度、用いる近赤外線吸収剤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近赤外線吸収剤を微粉砕（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、発芽促進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。
【００１７】近赤外線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。近赤外線吸収剤を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促進用被覆材料を作製する。また、熱圧着する方法もある。
【００１８】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促進することができる。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。また、一日中被覆しておくことも好ましいが、場合によっては一日の内の一定時間だけを被覆し、それ以外の時間は被覆しない方法もとることができる。その場合、近赤外線光の多くなる日没前には被覆しておくことが好ましい。
【００１９】該被覆材料を園芸施設に用いる方法としては、近赤外線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。
【００２０】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、発芽するまで行うことが好ましいが、一定時間被覆することにより一旦赤色光の多い光環境下に晒した後、暗所に植え付け発芽させる方法でもよい。
【００２１】
【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。本樹脂板を島津製作所製分光光度計（ＵＶ−３１００）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７６．３％であり、Ａ値は２．１９であった。
【００２２】
【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。
【００２３】次に、直径９ｃｍのシャーレ上に濾紙を２枚重ねて入れ、水４ｍｌを加え、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。これを本グロースキャビネット中に４枚（計４００サンプル）入れ、平面に並べ、７日間栽培した。その結果、３９５サンプルが発芽した。比較のために、同時に、色素を含まない樹脂板に寒冷紗をかけて、光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率を７６．０％（Ａ値は１．０４）にしたものを用いた以外は、全く同じ条件で栽培したところ、２６８サンプルが発芽した。このことより、Ａ値が２．１９である上記の被覆材料を用いた場合の発芽促進効果は、ＰＰＦ透過率がほぼ同等の比較樹脂板の場合に比べ、約１．４７倍であることを確認した。
【００２４】実施例２ポリ塩化ビニル（日本ビニル製４０００Ｍ３）１００重量部、ジオクチルフタレート４５部、トリクレジルフォスフェート５部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂２部、ステアリン酸亜鉛０．５部、ステアリン酸バリウム０．５部、界面活性剤（ソルビタンエステル、丸菱油化製ＭＴＮ−Ａ−４０３）２部、及び下記式（化４）で表されるフタロシアニン０．１部を添加し、高速ミキサーで１１０℃にて５分間攪拌混合した後、１８０℃に加熱したロール上で５分間混練し、カレンダー成型機によって、厚さ０．１０ｍｍの軟質フィルムを製膜した。
【００２５】
【化４】
本樹脂フィルムの光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率は７６．０％であり、Ａ値は１．４９であった。本樹脂フィルムを用いて、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。このグロースキャビネットを用いて、実施例１と同様にして、レタスの栽培を行ったところ、３１２サンプルが発芽した。このことより、Ａ値が１．４９である上記の被覆材料を用いた発芽促進効果は、実施例１の比較樹脂板の場合に比べ、１．１６倍であることが確認された。
【００２６】実施例３下記式（化５）で示されるナフタロシアニン色素４．０部およびポリエチレンテレフタレート１０００部を、３００℃で溶融させ、押し出し成形機を用いて、厚さ１００μｍのフィルムを得た。このフィルムを２軸延伸して、厚み２５μｍの着色樹脂フィルムを得た。本樹脂フィルムの光合成有効光量子束（ＰＰＦ）透過率は７７．３％であり、Ａ値は２．００であった。実施例１と同様にして、レタスの栽培を行ったところ、３５６サンプルが発芽した。このことより、Ａ値が２．００である上記の被覆材料を用いた発芽促進効果は、実施例１の比較樹脂板の場合に比べ、１．３３倍であることが確認された。
【００２７】
【化５】
【００２８】実施例４実施例１の色素の代わりに、下記式（化６）で示される色素４．５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７０．２％であり、Ａ値は１．７２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、３３０サンプルが発芽した。このことより、Ａ値が１．７２の被覆材料を用いた場合の発芽促進効果は、実施例１の比較樹脂板の場合に比べ、約１．２３倍であることが確認された。
【００２９】
【化６】
【００３０】実施例５直径９ｃｍのシャーレ上に濾紙を２枚重ねて入れ、水４ｍｌを加え、その上にクロマツの種子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４枚、実施例１で用いた着色樹脂板製グロースキャビネット中に、いれ、平面に並べ、１４日間栽培した。その結果、３９０サンプルが発芽した。比較のために、同時に、色素を含まない樹脂板を用いて、他は全く同じ条件で栽培したところ、２９３サンプルが発芽した。このことより、Ａ値が２．１９の被覆材料を用いた場合のクロマツ種子の発芽促進効果は、色素を含まない樹脂板の場合に比べ、約１．３３倍であることが確認された。
【００３１】実施例６実施例５と同様にして、着色樹脂板製グロースキャビネット中で、ペチュニア種子を１４日間栽培したした。その結果、３１５サンプルが発芽した。比較のために、同時に、色素を含まない樹脂板を用いて、他は全く同じ条件で栽培したところ、２２３サンプルが発芽した。このことより、Ａ値が２．１９の被覆材料を用いた場合のペチュニア種子の発芽促進効果は、色素を含まない樹脂板の場合に比べ、約１．４１倍であることが確認された。
【００３２】実施例７その他の植物について、実施例１と同様の発芽促進テストを行った。得られた結果を第１表（表１）に示した。
【００３３】
【表１】
○：促進効果１．３倍以上、 △：促進効果１．１倍以上、１．３倍以下【００３４】
【発明の効果】本発明の方法は、植物の種子の発芽を促進し、発芽率を高める上で極めて重要で、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、種子の発芽を促進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、発芽の促進、省力化の観点から、非常に価値の高い方法である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８８７
【氏名又は名称】三井化学株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月２４日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１７８４４４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月６日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３５５７４１ |
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