ゲル被覆種子

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【発明の名称】	ゲル被覆種子
【発明者】	【氏名】西條大紀
【要約】	【課題】従来のゲル被覆種子の効果を損なうことなく、特別な装置なしで播種が容易であり、かつ、播種での省力化が可能なゲル被覆種子を提供する。【解決手段】少なくとも一方向の長さが長い被覆ゲル体内に、該長手方向に複数の種子を分布して有するゲル被覆種子。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方向の長さが長い被覆ゲル体内に、該長手方向に複数の種子を分布して有することを特徴とするゲル被覆種子。
【請求項２】
上記被覆ゲル体が紐状あるいは帯状であることを特徴とする請求項１に記載のゲル被覆種子。
【請求項３】
前記被覆ゲル体内に間隔を空けて、それぞれ１つずつあるいは複数の種子が配されていることを特徴とする請求項２に記載のゲル被覆種子。
【請求項４】
前記間隔が一定であることを特徴とする請求項３に記載のゲル被覆種子。
【請求項５】
前記被覆ゲル体内に補強繊維体が配されて、長手方向の補強がなされていることを特徴とする請求項１ないし請求項４の何れかに記載のゲル被覆種子。
【請求項６】
前記被覆ゲル体内に着色材及び／または香料が添加されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載のゲル被覆種子。
【請求項７】
上記請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のゲル被覆種子を乾燥させてなることを特徴とするゲル被覆種子乾燥体。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、水性ゲルにより種子が被覆されたゲル被覆種子技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲル被覆種子は植物の種子や、生育能力のある胚あるいは不定胚などの種子類似物（切片や塊茎などの組織を含む。）（以下、これらを併せて「種子」と云う）を、水を分散媒とし、水と分散質とからなる水性ゲルからなる被覆ゲル層内に封入してなるものであり（特許文献１）、被覆ゲル層を構成する水分その他の成分により１粒の種から確実に苗を、延いては収穫を得ることができる全く画期的な技術であり、この確実さ故に、優秀でありながらも極めて高価なＦ_１種子の利用を可能とし、結果として収量と品質の大幅な向上を達成することができるとされている。
【０００３】
このようなゲル被覆種子は、例えば、アルギン酸ナトリウムを主成分とするゲル形成性水溶液中に種子を封入して、このゲル形成性水溶液を凝固させる金属イオン、例えば２価以上の金属イオンを有する水溶液、例えばカルシウム、バリウム、アルミニウム等の塩の水溶液等中に滴下することにより、種子周囲のアルギン酸ナトリウムとこれら金属イオンとを反応させてゲル化した球状ないし粒状のものが知られている。
【０００４】
このようなゲル被覆種子は野菜、花卉等広く用いられ、また、透明の被覆ゲル層により発芽の状態を視認したのち播種できることから、学童向けの科学教材用途に着目され、実際に用いられるようになった。
【０００５】
このような従来技術にかかるゲル被覆種子は、圃場に播種する場合、点播のためには人手によるか、あるいは、新たな点播装置を購入しなければならなかった。
【特許文献１】特開平９－１５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、上記した従来の問題点を改善する、すなわち、従来のゲル被覆種子の効果を損なうことなく、特別な装置なしで播種が容易であり、かつ、播種での省力化が可能なゲル被覆種子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のゲル被覆種子は上記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、少なくとも一方向の長さが長い被覆ゲル体内に、該長手方向に複数の種子を分布して有するゲル被覆種子である。
【０００８】
また、本発明のゲル被覆種子は請求項２に記載の通り、請求項１に記載のゲル被覆種子において、上記被覆ゲル体が紐状あるいは帯状であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のゲル被覆種子は請求項３に記載の通り、請求項２に記載のゲル被覆種子において、前記被覆ゲル体内に間隔を空けて、それぞれ１つずつあるいは複数の種子が配されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のゲル被覆種子は、請求項４に記載の通り、請求項３に記載のゲル被覆種子において、前記間隔が一定であることを特徴とする。
【００１１】
本発明のゲル被覆種子は、請求項５に記載の通り、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のゲル被覆種子において、前記被覆ゲル体内に補強繊維体が配されて、長手方向の補強がなされていることを特徴とする
本発明のゲル被覆種子は、請求項６に記載の通り、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のゲル被覆種子において、前記被覆ゲル体内に着色材及び／または香料が添加されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明のゲル被覆種子乾燥体は、請求項７に記載の通り、上記請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のゲル被覆種子を乾燥させてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のゲル被覆種子によれば、従来のゲル被覆種子同様、収量と品質の大幅な向上が可能でありながら、特別な点播機も不要で、かつ、播種における省力化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のゲル被覆種子におけるゲルは、ゲル被覆種子に用いられる一般的な水性ゲルを用いることができる。
【００１５】
そのような水性ゲルとしてはアルギン酸ナトリウム、ジェランガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム、カルボキシメチルセルロース、ペクチン、ゼラチン、カラギーナン、ポリアクリル酸ナトリウム、及び、寒天などから選ばれる天然・合成ゲル形成性高分子の少なくとも１種類と水とによって形成されるものが挙げられる。なお、これらのうち、ゲル化のために金属イオンが併存することが必要なものがあり、それら金属イオンを供給する塩、アルカリなどを適宜添加する。さらに第三成分として各種防腐剤、肥料成分、成長促進剤等も適宜追加することができる。
【００１６】
このような、金属イオンと共に水性ゲルを形成する水溶液としては、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶液が挙げられる。また、これらを水性ゲルとして硬化させる金属イオンとしてはカルシウム、バリウム等の２価金属やアルミニウムが用いられていて、これらは植物物体への悪影響を防止するため通常、塩化物水溶液として用いられる。
【００１７】
また、水性ゲル形成性水溶液としてカルボキシメチルセルロース水溶液、凝固液として硫酸カリウムアルミニウム（カリウムみょうばん）水溶液を用いることもできる。
【００１８】
本発明における被覆ゲル体の水分率は９０％以上となるようにすることが望ましい。水分率が９０％未満であると、被覆ゲル体が固くなり植物の突出（芽や根が被覆ゲル体の外に出てくること）を妨げ、最終的に枯死し、あるいは変形して成長して商品作物として適さなくなる場合がある。
【００１９】
本発明のゲル被覆種子は、例えば、２重管構造のノズルを用いて、外側のノズルにゲル形成性水溶液を供給し、内側のノズルに種子を供給して形成した内部に種子を有する液流を、ゲル形成性水溶液を凝固させる作用を有する金属イオンを含む溶液（凝固液）に導入させることにより、凝固（ゲル化）させることにより得ることができる。このとき、ノズル形状の変更により、紐状あるいは帯状のものができる。
【００２０】
なお、凝固後にそのままの状態で放置するとゲル体の硬化が進行し、発芽後の芽や根がゲル体外部に突出することができなくなる場合があるので、必要に応じて水洗し、過剰の凝固成分を除去する。
【００２１】
本発明のゲル被覆種子は上記のように製造された状態のまま用いてもよいが、運搬、あるいは保存等のため、従来の粒状のゲル被覆種子同様にして、必要に応じ乾燥させても良く、その場合には、使用前に水に浸漬するなどの手段により、容易に復元して用いることができる。なお、このような乾燥状態のゲル被覆種子（「ゲル被覆種子乾燥体」と云う）も本発明に含まれる。
【００２２】
乾燥に際しては種子にダメージを与えない条件で行うことが必要であり、このような乾燥方法としては、通風乾燥や比較的低温（最高５０℃程度）での温風乾燥、真空凍結乾燥、各種乾燥剤（消石灰、塩化石灰、シリカゲル、塩化リチウム等）を使用しての乾燥などが挙げられる。
【００２３】
本発明のゲル被覆種子において紐状の被覆ゲル体の場合、その太さとしては内部に配する種子の大きさにもよるが、通常、１ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。太さが１ｍｍ未満であると取り扱い上求められる強度が得られず、また、１５ｍｍ超であると、発芽後の芽や根がゲル体外部に突出することができず、成長障害などの不都合が生じるおそれがある。また、紐状の被覆ゲル体の断面形状としては特に制限はなく、円、楕円あるいは多角形であってもよい。また、被覆ゲル体を幅を有する紐状、すなわち帯状としても良く、紐状の被覆ゲル体の場合とほぼ同様の取り扱いが可能である。
【００２４】
本発明のゲル被覆種子において、長尺方向の長さとしては取り扱いができる長さであれば特に制限はないが、水田や圃場へ応用することを勘案すれば、例えば１０ｍ以上などとすることで、作業性を向上させることができる。なお、本発明のゲル被覆種子は紐状ないし帯状形状の場合、収納容器へ垂らしながら収納する、リールに巻くなどの方法により、取り扱いを容易とすることができる。
【００２５】
本発明において、紐状ないし帯状の被覆ゲル体内に封入される種子としては、微細な珪藻土で球形に成形したペレット種子なども用いることができる。
【００２６】
本発明において、紐状ないし帯状の被覆ゲル体内に間隔をあけて、１つずつあるいは複数の種子が配されていると、紐状の被覆ゲルを畝や、直線あるいは、曲線にそって展開して圃場に播種するだけで、発芽後の植物が生長するに必要なスペースが確保でき、間引き等の手間を不要とすることができる。ここで、上記間隔は一定間隔であることがより好ましい。
【００２７】
なお、紐状の被覆ゲル体内には一種類の種子のみを配しても良く、あるいは、色が異なる花の種子を配するなど、必要に応じて、異なる種類の種子を１つの紐状や帯状の被覆ゲル体内に配することもできる。
【００２８】
種子は被覆ゲル体長手方向に一定間隔で、特にその植物体の成長が阻害されないよう、必要な空間が確保される間隔として配すると、圃場への播種後の間引も不要となり、また、成長の阻害も生じないので好ましい。また、種子はその植物体の性質、あるいは、種子の出芽率に応じて適宜、１つずつ単独で、あるいは、複数ずつ配する。
【００２９】
なお、被覆ゲル体は、水性ゲルからなるため強度的には比較的弱い。このため長手方向の強度を上げて操作性を向上させるために、内部に糸（ストランド、ヤーン）、紐など、あるいは、短繊維等の補強繊維体を配しても良い。ここで、このような糸、紐などの補強繊維体としては圃場で自然分解される天然繊維や合成繊維からなることが、回収や廃棄などの手間が不要であるので好ましい。なお、短繊維による補強の場合には例えばゲル形成性水溶液にこれら短繊維を混合することで実現でき、また、糸や紐による補強の場合には上記内側のノズルからこれら繊維体を供給しても良く、あるいは、ノズルから出たゲル形成性水溶液の液流にこれら繊維体を供給しても良い。なお、紐あるいは糸は１本だけでなく、複数本によって補強を行っても良い。
【００３０】
以下、本発明について図面を用いて説明する。
【００３１】
図１には本発明に係るゲル被覆種子（紐状の被覆ゲル体を有する）のモデル図を示した。図１（ａ）には紐状の被覆ゲル体内に一定間隔で、種子を一つずつ配した例、図１（ｂ）には紐状の被覆ゲル体内に一定間隔で、種子を複数（この例では２つずつ）配した例を、図１（ｃ）には、本発明にかかるゲル被覆種子が乾燥された状態を、それぞれ示す。
【００３２】
このようなゲル被覆種子は図２～図５に示す装置を用いて製造することができる。
【００３３】
図２（ａ）に示すように水性ゲル形成性水溶液タンク１内部の水性ゲル形成性水溶液２は空気導入口１ａから導入される空気の圧力により、水性ゲル形成性水溶液タンク１底部から配管３によりノズル４に供給される。
【００３４】
ノズル４は２重管となっており、ノズル４の外管には水性ゲル形成性水溶液２が供給され、水性ゲル形成性水溶液２はノズル４の外管の下部の開口４ｂから液流となってノズル４下方の凝固液槽５に向かって流れ落ちる。ノズル４の内管の上部はノズル４の上部の上部開口４ａ（図２（ｂ）、及び図３参照）となっており、この上部開口４ａから種子を投入することができる。種子の投入は、人間が手で行っても良いが、マニピュレータにより、あるいは、各種播種装置を改造して自動的に行うことができる。ここで、被覆ゲル体内への長手方向の種子の配置間隔は、主としてこの種子投入のタイミングを調整することで調整可能となる。
【００３５】
図４には、このような播種装置を改造して作製した種子供給部のモデル図を示した。この例では回転円盤に設けられた切り欠き部に、ホッパから切り欠き部の大きさに適合する数（この例では２つ）の種子が供給され、回転円盤の回転（一定速度で回転）により、種子供給部の下方に所定の数の種子が定期的に供給される。
【００３６】
上記装置において、ノズル４下端はこの例では凝固液槽５の凝固液５ｃの液面上方に位置しているが、ノズル４下端が凝固液５ｃの中に位置するようにさせても良い。ただし、ノズル４下端が凝固液槽５の凝固液５ｃの液面上方に位置させた場合には、ノズル４の内部での詰まりが発生するおそれがない。
【００３７】
凝固液槽５の凝固液５ｃは凝固液槽５に付属する管路５ａ及びポンプ５ｂによって循環されているため、水性ゲル形成性水溶液の凝固斑が発生しないようになっている。凝固液内に滞在する時間により、凝固液との接触時間が決定されるので、凝固液槽５の長さの調整や、後述するローラ６による凝固液槽５からの取り出し速度の調整などにより、適切な凝固状態が得られるように調整する。
【００３８】
この装置の凝固液槽５の川下側端部には板５ｄが斜めに置かれており、その先に、ローラ６が設けられ、図示しないモータにより回転されている。得られるゲル被覆種子の紐状の被覆ゲル体の太さは、ノズル４の径、及び、ノズル４に供給される水性ゲル形成性水溶液の量、及び、ローラ６の回転数によって決定される。なお、凝固液槽５の川下側端部に置かれた板５ｄにより紐状のゲル被覆種子は傷つくことなくローラ６に供給されるが、板５ｄの代わりに、凝固液槽５の川下側端部を斜めにしてもよい。
【００３９】
ローラ６の下方には、受けざる９と水洗槽８とがあり、水洗槽８にはその底部から流水が供給されて、他の側の底部の排水口８ａから排水されるようになっていて、受けざる９に入った紐状のゲル被覆種子はこの水によって水洗されるとともに、過剰の凝固成分は水洗槽８底部へ沈み、排水口８ａから排出されるので、洗浄効率が高い。
【００４０】
ローラ６と水洗槽８との間には図中左右に往復動する振り分け板７があって、受けざる９へ供給される紐状のゲル被覆種子が受けざる９内で偏在しないようになっているため、効率的に水洗が行われる。
【００４１】
振り分け板７の上部には図中左右に刃が付いた諸刃のカッター７ａが設けられ、振り分け板７の左右往復運動時に、紐状のゲル被覆種子を適切な長さ（例えば２ｍ）に切断するようになっている（図５参照）。なお、このカッター７ａは必須なものではなく、受けざる７内で水洗された紐状のゲル被覆種子は長尺のまま、例えばリールで巻き取っても良い。
【００４２】
このようにして得られた、本発明のゲル被覆種子は、必要に応じて催芽処理を行って、圃場に播種する。ここで、催芽処理は発芽不良や苗立ち不良を予防することができる。
【００４３】
ここで、本発明のゲル被覆種子は、圃場（畑やハウス内）に展開するだけで容易に播種できるので、特別な播種機も不要であり、省力化も達成できる。
【００４４】
特に、紐状あるいは帯状の本発明のゲル被覆種子の場合、播種は畝に沿って置き、浅く土をかけるだけで終わるので、きわめて容易である。
【００４５】
また、圃場に播種するのではなく、水耕栽培（ハイドロカルチャー）などでは、紐状あるいは帯状の本発明のゲル被覆種子の場合、例えば渦巻き状にして、水に沈めるだけで、そのまま栽培することもできる。
【００４６】
また、植物がインテリアとしても用いられることも一般的であるが、その用途としての機能を高めるためなどの目的のため、本発明のゲル被覆種子においても、被覆ゲル体の中に染料や顔料などの着色剤や、香料等を添加しても良く、そのときにはテラピー効果などを併せて持たすことができる。
【００４７】
また、被覆ゲル体の中に、例えばアミュニティ用途などで、種子に加えて種子以外のもの、一例としては生物の卵や色ビーズなどを入れても良く、これらの場合も本発明に含まれる。
【００４８】
また、最近、部分的に行われるようになってきた水稲の直播分野へも本発明のゲル被覆種子は好適に応用できる。
【００４９】
イネの直播の場合、水面下にある土に、播種深さ（植付深さ）を適切な範囲になるよう制御して種子を播種しなければならない。播種深さが深すぎると酸素が不足して成長が止まり死んでしまう。また、浅すぎると流れてしまうことがある。高価な市販の直播機などをさらに改良して応用することも可能ではあったが、より簡便な手段で、かつ、確実に成長させることができる方法が求められていた。
【００５０】
ここで、紐状ないし帯状のゲル被覆種子であるために水田の土壌面に例えばその一部を固定するだけで種子の流失が完全に防止されるので、深い位置に播種しなくてもよい。また、例えばリールに巻く、あるいは、容器に収めるなどして、絡まないようにすれば、特別な播種装置なしで容易に播種できる。
【００５１】
ここで、内部に種子として種籾を有する本発明のゲル被覆種子を水田に播種する方法の一例について図６を用いて説明する。
【００５２】
本発明に係る紐状のゲル被覆種子（種籾を内容する）を、水面下の土壌に適切な、均一深さになるように埋めてもよいが、気泡をいれずに作製した場合、一般にゲル被覆種子は水よりわずかに重いので、図６（ａ）に示すように、例えば部分的に土壌に埋める、図６（ｂ）に示すような、簡易な固定具等を用いて土壌表面に固定することにより簡単に播種でき、このとき、種子の亡失を防止することができる。なお、播種後、出芽し、ゲル体外部に突出した根は土壌内を成長するので、それ以降は固定具は不要となる。また、水田への播種では代掻きと同時播種が可能となり、作業時間の短縮や省力化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明にかかるゲル被覆種子を示すモデル図である。（ａ）紐状の被覆ゲル体内に一定間隔で、種子を一つずつ配した例を示すモデル図である。（ｂ）には紐状の被覆ゲル体内に一定間隔で、種子を複数（この例では２つずつ）配した例を示すモデル図である。（ｃ）図１（ａ）のゲル被覆種子を乾燥した状態を示すモデル図である。
【図２】本発明に係るゲル被覆種子の製造装置を示す図である。（ａ）モデル全体図である。（ｂ）ノズルの上面図である。
【図３】水性ゲル形成性水溶液の液流内に種子を封入する状態を示すノズルのモデル断面図である。
【図４】種子供給部のモデル図である。
【図５】凝固液槽５の川下側端部付近のモデル拡大図である。
【図６】（ａ）内部に種子として種籾を有する本発明のゲル被覆種子を水田に播種する方法の一例について示すモデル説明図である。（ｂ）固定具の一例を示すモデル図である。
【符号の説明】
【００５４】
１水性ゲル形成性水溶液タンク
２水性ゲル形成性水溶液
３配管
４ノズル
４ａノズル４の上部の上部開口
４ｂノズル４の外管の下部の開口
５凝固液槽
５ｃ凝固液
６ローラ
７振り分け板
７ａカッター
８水洗槽
９受けざる

【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
【出願日】	平成１８年１月２３日（２００６．１．２３）
【代理人】	【識別番号】１０００６０６９０【弁理士】【氏名又は名称】瀧野秀雄【識別番号】１０００９７８５８【弁理士】【氏名又は名称】越智浩史【識別番号】１００１０８０１７【弁理士】【氏名又は名称】松村貞男【識別番号】１０００７５４２１【弁理士】【氏名又は名称】垣内勇
【公開番号】	特開２００７－１８９９９９（Ｐ２００７－１８９９９９Ａ）
【公開日】	平成１９年８月２日（２００７．８．２）
【出願番号】	特願２００６－１３７８５（Ｐ２００６－１３７８５）