種子発芽促進装置

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【発明の名称】	種子発芽促進装置
【発明者】	【氏名】田口義広
【要約】	【課題】【解決手段】

【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を供給するエアーポンプと温度調節可能な加温装置とを有する水槽と、該水槽内の下部に前記エアポンプから供給された空気から気泡を発生する気泡発生装置と、該気泡発生装置の上部に網壁と、該網壁の上部に隔離壁と、気泡抜き口を有することを特徴とする種子発芽促進装置。
【請求項２】
水槽内に生物農薬製剤を入れ、種子を殺菌消毒することができることを特徴とする請求項１に記載の種子発芽促進装置。
【請求項３】
水槽内に界面活性剤を入れてさらに種子の発芽を促進することを特徴とする請求項１又は請求項のいずれかに記載の種子発芽促進装置。
【請求項４】
種子消毒後の生物農薬の殺菌処理及び装置の殺菌を行うためにオゾン気泡を発生させることができることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の種子発芽促進装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は植物の種子の消毒と発芽促進を行う装置に関し、より詳しくは農業用の種子を生物農薬による消毒と発芽促進を行う種子発芽促進装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、農作物の種子の消毒は、化学農薬の粉衣処理、薬液浸漬処理及び農薬の吹き付け処理が行われている。しかし、化学農薬は環境汚染、耐性菌の出現等が考えられることから、近年生物農薬による病害の防除が行われている。この生物農薬として、例えば、特許文献１では、拮抗微生物を用いたイネ種子の消毒では、イネいもち病、イネごま葉枯、イネ馬鹿苗病等の病原菌に対して拮抗作用を有するPseudomonas属菌をイネ種子に粉衣処理して病害の発生を防ぐ方法が提案されている。また、Trichoderma菌(エコホープ；クミアイ化学製)の溶液の中に種子を浸漬処理し、種子に伝染する病気の発生を防ぐ方法も行われている。
【０００３】
上記の生物農薬を用いた場合に、微生物を大量に増殖させた溶液の中では、種子の発芽は酸素欠乏のため著しく抑制されて、発芽が揃わないという問題があった。また、静水の中では薬液の交換が妨げられ、消毒効果が十分に現れず不安定になるため、消毒効果の安定性の改善が求められていた。さらに、この種子の消毒から発芽までの期間の短縮が求められていたが、今日まで有効な方法がなかった。このため化学農薬の使用を避け、環境に優しい拮抗微生物を用いた種子消毒と短時間に安定した発芽をさせるための装置の提供が求められていた。また、微生物農薬を用いて消毒した後の廃液の処理については、自然界にそのまま放流することは望ましくないため、殺菌後処理する方法の開発が求められていた。
【０００４】
また、イネ、豆、麦等の穀粒種子の発芽をさせる装置については、例えば、特許文献２の発芽装置は、請求項１に記載のように、貯水可能な容体を設け、この容体内に籾などの穀粒を収容する収容体を設け、この収容体を回動可能に構成するとともに該収容体の適所に通水部を形成したものである。特許文献２の発芽装置は、袋に入れた籾を収容体に収容して発芽させるものであり、穀粒の発芽のみを目的として考案された装置であり、袋の外側の温度と中心部の温度との温度差をコントロールする難しさがあり、また、消毒と発芽を同時に行えない等の問題点があった。
【０００５】
上記のような方法を用いて、消毒、発芽を行うと、例えばイネの種子は、種子を消毒して後５～６日間、常温の水に浸種して種子に吸水させて、３０℃前後に加温した水の中で１～２日浸漬して発芽させるため、播種までに６～８日間を必要としている。そこで、イネ、豆、麦等の穀粒の殺菌と発芽を同一の装置内で行うことができて、しかも、消毒後に残った溶液中の殺菌も簡単に行える発芽装置の出現が望まれていた。
【特許文献１】特許公開平７－２５７１６号公報
【特許文献２】特開平６－３１９３１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、生物農薬を用いた状態でも安定な消毒効果が得られて、発芽を揃えることができる装置の提供であって、しかも、この種子の消毒から発芽までの期間を短縮することができる装置を提供する。また、生物農薬を用いて消毒した後の廃液の処理が簡単に行える装置を提供することである。さらに、発芽を促進し、かつ発芽率と発芽揃いをよくする技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、加温調整可能な水槽と、この液に気泡を発生させる気泡発生装置と、網壁の上に設置した発芽槽内の種子に酸素を供給し種子消毒効果を安定させ、この気泡による振動で種子中への水の浸透を早めて発芽を安定して促進させる種子発芽促進装置の作成に成功した。さらに、処理終了後は気泡をオゾンの微細な気泡に変えてオゾンが有する強い殺菌効果を利用して廃液の殺菌処理をすることもできる。
【０００８】
本発明の第１の解決手段は、空気を供給するエアーポンプと温度調節可能な加温装置とを有する水槽と、該水槽内の下部に前記エアポンプから供給された空気から気泡を発生する気泡発生装置と、該気泡発生装置の上部に網壁と、該網壁の上部に隔離壁を設け、該隔離壁の上部に発芽曹を設けたことを特徴とする種子発芽促進装置である。水槽内の水を加温装置により適度の水温に調節し、水槽の底面から気泡発生装置により２～1000ミクロンの微細な気泡を発生させ、水槽全体の水を常時エアーレーションし、この気泡がその上部に設置した発芽槽に入るように設置して、気泡が種子に接するかまたはエアーレーションした後の水が発芽槽を通過することによって、種子の発芽が著しく促進されることを特徴としている。
【０００９】
本発明の第２の解決手段は、水槽内に生物農薬製剤を入れ、種子を殺菌消毒することができることを特徴とする請求項１に記載の種子発芽促進装置である。水槽内の水に拮抗微生物剤を入れて拮抗微生物による種子に付着した病原菌の殺菌消毒とエアーレーションとを組み合わせ、種子消毒と発芽の安定化を同時に行うことを可能にすることを特徴としている。
【００１０】
本発明の第３の解決手段は、水槽内に界面活性剤を入れてさらに種子の発芽を促進することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の種子発芽促進装置である。水槽に極少量の界面活性剤を入れて種子の発芽を行うと、さらに発芽時間が促進される。
【００１１】
本発明の第４の解決手段は、種子消毒後の生物農薬の殺菌処理及び装置の殺菌を行うためにオゾン気泡を発生させることができることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれかに記載の種子発芽促進装置である。種子消毒を終了した後、水槽内に残った廃液の殺菌処理と容器に付着残存した拮抗微生物の殺菌処理を行うために、１～１００ミクロンのオゾン気泡を連続して発生させ攪拌することができることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の種子発芽促進装置は、水槽内の水を温度調節機能付き加温装置により、種子消毒に用いる拮抗微生物が効果を発揮する温度域に調整し、気泡発生装置により微生物懸濁液を攪拌して種子消毒の効果を高め、微生物による種子消毒と発芽を同時に行うことを可能とする。また、網壁の上に発芽槽を置くことにより、網壁の下で発生した気泡及び懸濁液を種子全体に万遍なく行き渡らせ、また、空気抜き管を配置することにより発芽槽に入れた種子の過剰な攪乱を抑制することができる。気泡が種子に接するかまたはエアーレーションした後の水が発芽槽を通過することによって、種子の発芽が著しく促進されることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の種子発芽促進装置は、加温装置により適度の水温に調節された水が、水槽の底面から気泡発生装置により常時２～1000ミクロンの微細な気泡を発生させ、この気泡がその上部に設置した発芽槽に入るように設置することにより、気泡が満遍なく種子に接するか、またはエアーレーションされた水が発芽槽を通過することにより、種子の発芽を促進し、発芽の勢を揃え、古くなった種子でも従来の発芽方法に比べ著しく発芽率を高めることができる。
【００１４】
また、水槽内に極少量の界面活性剤に加えることによって、種子表面の油脂膜が取れて、種子に水が浸透しやすくなり、発芽が促進され、かつ、発芽率と発芽揃いをよくする。
【００１５】
さらに、本発明の種子発芽促進装置は、オゾン発生装置で作成したオゾンを微細な１～１００ミクロンの大きさの気泡状にして溶液内に放出するため、種子消毒後の廃液として残った拮抗微生物の殺菌処理を容易に行い、また、本装置に付着して生き残っている微生物の殺菌も同時に行うことを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る種子発芽促進装置１００の１実施例を示す。種子発芽促進装置１００は水槽１１、発芽槽１２、サーモ付き加温装置１３、エアーポンプ１４、発泡装置１５、網壁１６、蓋１７、隔離壁１８及び泡集合装置１９から構成される。発芽槽１２は網壁１６上に配置されている。発泡装置１５は網壁１６の下に配置され、エアーポンプ１４又はオゾン発生器２０からは空気、酸素またはオゾンを送る仕組みとしている。また、この発泡装置１５は気泡の大きさ、粒径を調整する機能を備え、２～1000ミクロンの気泡を発生させるように調整する。微細な気泡ほど、発芽促進効果、あるいはオゾン気泡による殺菌効果が高くなる。発生した気泡は網壁１６を素通りして上方向へ浮き上がる仕組みで、気泡の発生により水槽１１内の溶液全体を循環させることができる。気泡が発芽槽１２内に集まるように、発芽槽１２下位部の周りには気泡収集板（図示せず）が取り付けてある。気泡が発芽槽１２に集まり、気泡のみが抜けてしまうことを防ぐ隔離壁１８を設け、各々の部屋には中央に気泡抜き２１を取り付ける。気泡抜き２１は発芽槽１２の高さ中央からとし、溶液が種子に満遍なく行き渡るようにする。サーモ付き加温装置１３により必要な水温に調整する。蓋１７は、溶液の保温を必要とする場合、水温の低下を抑制するためである。
【００１７】
本発明の種子発芽促進装置として、縦４０ｃｍ×横５３ｃｍ×高さ３９ｃｍのものを作成し、隔壁の間に挿入する空気抜きは直径約１０ｃｍ、長さ約２０ｃｍの網製の筒を隔壁の間に挿入して針金で固定した。隔離壁は種子発芽促進装置の内側面に[]を設けて、その間に隔壁を挿入して固定した。底面の網壁は下駄を履かせて水槽の底面に設けた配管を跨ぐように設置した。種子を網かごに入れて発芽槽に入れるので、網目の大きさは特に限定されないが、０．５×０．５ｃｍ～５．０×５．０ｃｍ位が望ましい。上記種子発芽促進装置の大きさは消毒、発芽させる種子の量により適当な大きさ、例えば、縦１００ｃｍ×横１２０ｃｍ×高さ１００ｃｍのもの等、適宜大きなものを作成でき、その大きさは特に限定されるものではない。
【００１８】
種子の発芽を促進するために、界面活性剤、例えばポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、又はポリオキシエチレンアルキルエーテルを１００～１００００ｐｐｍの濃度で添加し、エアレーションすることにより、種子表面の油性成分を除去し、加えて種子内部への水の浸透を促進し、発芽を短縮化することを見出した。なお、界面活性剤は浸透性の高い性質を有するものであれば促進効果が高く、種子に悪影響を及ぼさない限り、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、中性界面活性剤の何れでも良く、界面活性剤の種類に限定されるものではない。
【００１９】
本発明の種子発芽促進装置は種子の消毒のみを行ってもよく、あるいは、種子の発芽のみを行っても良い。種子の消毒を行う場合は、上記水槽に化学農薬、あるいは生物農薬を投入して種子の消毒を行うことが出来るが、環境を汚染しないためにも生物農薬を使用することが望ましい。種子の消毒を行うための生物農薬としては、例えばBacillus subtilis製剤、Pseudomonas fluorescens製剤等が例示できる。
【００２０】
上記の装置を用いて種子の消毒、発芽試験を行った試験例を以下に記載する。
［試験例１］
【００２１】
種子発芽促進装置による消毒効果について
水槽内の２０リットルの水を加温装置により３２℃に調整しBacillus subtilis製剤を菌濃度10¹⁰、10⁹及び10⁸cfu/mlとなるように調整して入れ、イネ種籾５kgを発芽槽に入れ毎分0.5m³／４０リットルの空気をエアーレーションした。また、種子消毒しなかった無処理区のイネ種籾とオキソリニック酸ペフラゾエート水和剤(ヘルシードスターナ水和剤)の２００倍溶液に２４時間浸漬処理したイネ種籾も比較として調べた。各濃度のBacillus subtilis製剤溶液にイネ種籾を入れ４８時間エアーレーション処理後、各々のイネ種籾をPSA平板、Fusarium選択培地平板上に置床し、発生する菌の種類数を調べた。また、直径１５cmシャーレに殺菌水で濡らした濾紙を敷き、各々の区のイネ種籾を５０粒ずつ発芽させ、発芽率とカビの発生率を調べた。
【００２２】
この結果、本装置により種子消毒したイネ種籾と薬剤で処理したイネ種籾からはいずれもカビの発生は認められなかった。一方、種子消毒しなかった種もみからはポテトシュクロース培地(PSA平板上)に１０種類以上のカビの発生が認められ、Fusarium選択培地には赤い色の糸状菌が多数発生した。イネ種籾の発芽率は本装置で行った区で９８%、化学農薬処理区で９８%、一方、無処理は８８%と劣った。また、２５℃のシャーレ内に１０日間静置した種籾の根には処理した場合カビの発生はなかったが、無処理では黒カビ(Nigrospore)、赤カビ(Fusarium)が発生した。
【００２３】
この種子に寄生しているカビの殺菌効果は、コマツナ、ホウレンソウ、ミツバの種子でも認められ、処理後の種子からは糸状菌の発生はなかった。
［試験例２］
【００２４】
種子発芽促進装置による発芽促進について
試験１と同じ方法でイネ種籾を拮抗微生物Bacillus subtilis製剤で種子消毒し発芽させた。本装置による処理は４８時間行った。また、薬剤による処理区は、種子消毒２４時間、水浸種６日間、発芽２４時間で行った。無処理のイネ種籾は、薬剤による消毒のみを行なわず浸種を行った。各々の種子を濡れた濾紙を敷いた１５cmシャーレに入れ、２５℃に３日間静置した後、発芽率と発芽した芽の長さを調べた。
【００２５】
この結果、発芽率は本装置で処理した種子の発芽率は９８%で、芽の長さは拮抗微生物Bacillus subtilisの菌濃度10¹⁰、10⁹及び10⁸cfu/mlで、それぞれ３．０cm,５．４cm及び５．３cmであった。また、薬剤により浸漬処理した種子の発芽率は９８%で、芽の長さは１．８cmだった。無処理の種子は発芽率８８%で、発芽の揃毬不良で、芽の長さは１．８cmと薬剤処理区と差がなかった。
【００２６】
このように本装置による拮抗微生物を添加した加温、エアーレーション処理はイネ種籾の発芽率を著しく向上させ、種子消毒効果も高く、種子消毒と短期間発芽処理理が可能であることを示した。
［試験例３］
【００２７】
種子発芽促進装置による発芽促進について
採種してから３年、２年及び１年後のイネ種籾を試験１と同じ方法で拮抗微生物Bacillus subtilisの菌濃度10⁸cfu/mlの濃度の溶液で処理し発芽させた。本装置による処理は２．５日間行った。各々の種子を濡れた濾紙を敷いた１５cmシャーレに入れ、２５℃に３日間静置した後、発芽率と発芽した芽の長さを調べた。この結果、発芽率は３年目の種子が９５%、２年目の種子が９８%及び１年目の９９%であった。一方、薬剤で種子消毒し、慣行の方法で発芽させると発芽率は３年目の種子が８２%、２年目の種子が８９%及び１年目の９８%であった。
【００２８】
このように本装置による拮抗微生物を添加した加温、エアーレーション処理はイネ種籾が古くなっても発芽率を著しく向上させることができた。
【００２９】
この発芽率の向上と発芽揃いの向上は、コマツナ、ホウレンソウ、三つ葉の発芽処理でも認められた。
［試験例４］
【００３０】
種子発芽促進装置のオゾンによる殺菌効果について
イネ種籾を試験１と同じ方法で拮抗微生物Bacillus subtilisの菌濃度10⁸cfu/mlの濃度の溶液で処理して取り出した後、オゾン発生装置により２～１００ミクロンの微細なオゾンの気泡０．１～０．３m³／分／４０リットルを３時間発生させ循環させた。この後、溶液を採取してニュートリエント培地(NA平板)上で希釈平板により殺菌効果を調べた。この結果、溶液中のBacillus subtilisの菌濃度は、１０cfu以下で、処理前の１０⁷cfu/mlに比較し著しく低下した。
【実施例１】
【００３１】
界面活性剤を添加した種子発芽処理装置による発芽促進について
試験１と同じ方法で、イネ種籾を界面活性剤を400ppmになるように添加した水を入れた発芽処理装置に入れ、水温を３０℃に保持しエアーレーションしながら発芽させた。本装置による処理は４８時間行った。また、対照として、界面活性剤を添加しないで発芽処理させる区を設け、処理時間を同様に４８時間とした。
【００３２】
各々の種子を濡れた濾紙を敷いた１５cmシャーレに入れ、２５℃に３日間静置した後、発芽率と発芽した芽の長さを調べた。
【００３３】
この結果、発芽率は界面活性剤を添加し本装置で処理した種子の発芽率は９８%で、芽の長さは５．４cmであった。一方、無添加で発芽させた区の発芽率は９６%で芽の長さは３．２cmであった。
【００３４】
このように本装置に界面活性剤を添加した水内でエアーレーションし、イネ種籾を発芽させると、０．５日程度イネ種籾の発芽を早め、生育を促進することが可能であることを示した。
【実施例２】
【００３５】
種子発芽促進装置による発芽促進について
試験１と同じ方法でミツバの種子を拮抗微生物Bacillus subtilis製剤溶液中でエアレーションしながら種子消毒し発芽させた。本装置による処理は水温２５℃とし、９６時間行った。また、エアレーション効果を明らかにするため同様にBacillus subtilis製剤溶液中でエアレーションせずに発芽させた区、及び水のみの中で発芽させた区を設置した。
【００３６】
各区の三つ葉種子を濡れた濾紙を敷いた直径１０cmシャーレに入れ、２５℃に７日間静置した後、発芽率と発芽した芽の長さを調べた。
【００３７】
この結果、発芽率は本装置で処理した種子の発芽率は９２%で、芽の長さは２．３cm,であった。一方、エアレーションしなかった区、水のみで発芽させた区では、それぞれ４１%と０．６cm及び４９％と１．1cmであった。このように本装置を用いて三つ葉種子を発芽させると短期間で著しく高い発芽率となり、発芽後の芽の生育も促進された。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施形態における種子発芽促進装置の正面図。
【図２】実施形態における種子発芽促進装置の上面図。
【符号の説明】
【００３９】
１００・・・種子発芽促進装置
１１・・・水槽、
１２・・・発芽槽、
１３・・・サーモ付き加温装置、
１４・・・エアーポンプ、
１５・・・発泡装置、
１６・・・網壁、
１７・・・蓋、
１８・・・隔離壁、
１９・・・泡集合装置
２０・・・オゾン発生器
２１・・・気泡抜き筒
２２・・・泡収集板

【出願人】	【識別番号】５９９１４４４５７【氏名又は名称】田口義広
【出願日】	平成１６年５月２５日（２００４．５．２５）
【代理人】	【識別番号】１０００８３９３２【弁理士】【氏名又は名称】廣江武典【識別番号】１００１２１４２９【弁理士】【氏名又は名称】宇野健一【識別番号】１００１２９６９８【弁理士】【氏名又は名称】武川隆宣【識別番号】１００１２９６７６【弁理士】【氏名又は名称】▲高▼荒新一【識別番号】１００１３００７４【弁理士】【氏名又は名称】中村繁元
【公開番号】	特開２００５－３３３８４１（Ｐ２００５－３３３８４１Ａ）
【公開日】	平成１７年１２月８日（２００５．１２．８）
【出願番号】	特願２００４－１５４１３４（Ｐ２００４－１５４１３４）