DE2631032C3

DE2631032C3 - Mit anorganischen Substanzen beschichtete Pflanzensamen

Info

Publication number: DE2631032C3
Application number: DE2631032A
Authority: DE
Inventors: Hiroomi Kobe Matsunaga; Kozo Tsuji; Masashi Watanabe
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd; Hayashibara Biochemical Laboratories Co Ltd
Current assignee: Hayashibara Seibutsu Kagaku Kenkyujo KK; Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1975-07-11
Filing date: 1976-07-09
Publication date: 1978-05-03
Also published as: JPS5213812A; FR2316855B1; DE2631032B2; NL7607098A; DE2631032A1; FR2316855A1; US4067141A; CA1078205A; JPS5520642B2; NL163409C; GB1521337A

Description

Bekanntlich werden Pflanzensamen mit den verschiedensten Substanzen, wie Diatomeenerden, Calciumcarbonat oder Talcum, und unter Verwendung eines Bindemittels, wie Stärke, Gelatine oder Polyvinylalkohol, beschichtet, um ihre maschinelle Aussaat zu erleichtern. Die Verwendung der herkömmlichen Bindemittel hat jedoch den Nachteil, daß die Beschichtung während des automatischen Abfüllens, Verpackens oder Säens infolge ihrer unzureichenden Bindekraft und der geringen Oberflächenhärte der Beschichtung abplatzt Bindemittel zur Beschichtung von Pflanzensamen sollen darüber hinaus keine schädliche Wirkung gegenüber den Sämlingen haben und durch die Feuchtigkeit im Erdreich leicht zerfallen. Die Verwendung von Polyvinylalkohol als Bindemittel liefert zwar Beschichtungen von Pflanzensamen mit annehmbarer Bindekraft und Oberflächenhärte, doch zerfallen die Beschichtungen in Wasser unzureichend, und es werden ungünstige Wirkungen gegenüber den Sämlingen beobachtet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aus anorganischen Substanzen unter Verwendung eines Bindemittels bestehende Beschichtung von Pflanzensamen so zu verbessern, daß die vorstehenden Nachteile nicht auftreten. Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf dem überraschenden Befund, daß Pullulan und modifizierte Pullulane ausgezeichnete Bindemittel für mit anorganischen Substanzen beschichtete Pflanzensamen darstellen.

Pullulan ist ein Polymeres mit «-1,6-verknüpfter Maltotriose,« einem Trimeren der Glucose. Es hat folgende Strukturformel:

CH₂OH CH₂OH CH₁OH

CH₂OH CH₂OH

η ist eine ganze Zahl, die den Polymerisationsgrad angibt Im allgemeinen hat η einen Wert von 20 bis 10 000.

Pullulan läßt sich beispielsweise nach dem in der US-PS 39 36 347 beschriebenen Verfahren unter Verwendung eines Stammes der Gattung Pullularia herstellen. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Pullulans hängen im gewissen Ausmaß von der Art des eingesetzten Stammes ab. Erfindungsgemäß kann jedoch Pullulan verwendet werden, das aus jedem Pullulan bildenden Stamm erhalten wurde. Das Molekulargewicht des erfindungsgemäß verwendeten Pullulans kann in einem verhältnismäßig breiten Bereich liegen. Vorzugsweise beträgt das Durchschnittsmolekulargewicht 10 000 bis 1 000 000.

Pullulan ist in kaltem Wasser leicht löslich. Seine Wasserlöslichkeit läßt siph durch chemische Modifizie- h₅ rung, wie Veretherung, Veresterung, Phosphorylierung, Oxidation oder Propfcopolymerisation mit einer polymerisierbaren Vinylverbindung steuern. Dieses modifizierte Pullulan kann ebenfalls als Bindemittel verwendet werden, sofern es in Wasser löslich ist Bevorzugte modifizierte Pullulane sind acetylierte Pullulane, in denen weniger als etwa 1,3/3 der Hydroxylgruppen durch Acetylgruppen substituiert sind.

Zur Herstellung der beschichteten Pflanzensamen können zusammen mit dem Pullulan oder modifiziertem Pullulan auch andere Bindemittel, wie Stärke, verwendet werden.

Die Beschichtung der Pflanzensamen kann nach herkömmlichen Methoden erfolgen, beispielsweise durch Aufsprühen einer wäßrigen Lösung des Pullulans oder des modifizierten Pullulans auf Pflanzensamen, die mit den auf die Samen aufzubringenden anorganischen Substanzen in Bewegung gehalten werden. Es kann auch ein Gemisch von Pullulan oder modifiziertem Pullulan und den anorganischen Substanzen auf in Bewegung gehaltene Samen gesprüht werden.

Als anorganische Substanzen kommen die üblichen, zum Beschichten von Pflanzensamen verwendeten

Substanzen in Frage, wie Diatomeenerde, Aluminiumhydroxid, Calciumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Bariumhydroxid, Calciumsulfat, Calciumsulfit, Calciumcarbonat. Kieselsäure, Calciumsilikat, basisches Magnesiumcarbonat, Kaolin und Talcum. Diese Substanzen können entweder allein oder im Gemisch verwendet werden. Die durchschnittliche Teilchengröße der anorganischen Substanzen liegt gewöhnlich unter 10 Mikron, teilweise sogar unter 1 Mikron.

Im allgemeinen können 0,1 bis 50 Gewichtsteile Pullulan oder modifiziertes Pullulan pro 100 Gewichtsteile anorganische Substanz verwendet werden. Bei Verwendung von mehr als 15 Gewichtsteilen PuIliUan oder modifiziertem Pullulan ist die Verbesserung der Oberflächenhärte nicht mehr wirtschaftlich tragbar, während bei einer Verwendung von weniger als 0,1 Gewichtsteilen die Oberflächenhärte der Beschichtung stark abnimmt Es werden deshalb 1 bis 15 Gewichtsteile Pullulan oder modifiziertes Pullulan pro 100 Gewichtsteile anorganische Substanz verwendet.

Das Pullulan oder das modifizierte Pullulan kann als 5- bis 15gewichtsprozentige wäßrige Lösung eingesetzt werden. Zum Beschichten der Samen können jedoch auch höher konzentrierte wäßrige Lösungen verwendet werden, so lange sie verspritzbar sind.

Die Menge der auf die Pflanzensamen aufzubringenden anorganischen Substanzen hängt unter anderem von der Größe der Samen und dem Zweck der Beschichtung ab. Im allgemeinen sind die beschichteten Pflanzensamen bis zu dreimal größer als die unbeschichteten.

Zur Beschichtung der Pflanzensamen können die üblichen Beschichtungsvorrichtungen verwendet werden, beispielsweise Dragierpfannen oder die Beschichtung im Fließbett

Die Verwendung von Pullulan bzw. modifizierten Pullulanen hat den Vorteil, daß die beschichteten Samen eine größere Haltbarkeit aufweisen, weil sich der Feuchtigkeitsgehalt der beschichteten Samen sowie die Dicke der Beschichtung leicht steuern läßt. Ferner weist die Beschichtung eine sehr hohe Oberflächenhärte auf, selbst wenn nur geringe Mengen an Pullulan oder modifiziertem Pullulan im Vergleich zu den herkömmlichen Bindemitteln verwendet werden. Beim Aussäen der beschichteten Pflanzensamen zerfällt die Beschichtung unter der Einwirkung des Wassers im Erdreich sehr rasch, und es lassen sich keine ungünstigen Wirkungen bei der Keimung oder dem Wachstum der Sämlinge feststellen.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.

IO

Beispiel 1

100 Gewichtsteile Samen des japanischen Rettichs in einer Dragierpfanne werden mit 10 Teilen einer 5gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung von Pullulan mit einem Molekulargewicht von 30 000 und anschließend mit 300 Teilen Diatomeenerde mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 0,5 Mikron mehrmals beschichtet Sobald der Teilchendurchmesser der beschichteten Samen etwa die gleiche dreifache Größe des ursprünglichen Wertes erreicht hat, wird die Dragierpfanne abgestellt, und die beschichteten Pflanzensamen werden im Heißlufttrockner 20 Stunden bei 40° C getrocknet. In der Tabelle sind die Eigenschaften des Produkts angegeben.

Beispiel 2

Gemäß Beispiel 1 werden Samen von japanischem Rettich beschichtet, jedoch wird acetyliertes Pullulan mit einem Molekulargewicht von 10 000 und einem Substitutionsgrad der Hydroxylgruppe von 1,3 als Bindemittel verwendet. Die Eigenschaften des Produkts sind ebenfalls in der Tabelle zusammengefaßt.

Vergleichsbeispiel

Samen von japanischem Rettich werden gemäß Beispiel 1 beschichtet, jedoch wird dine 8gewichtsprozentige wäßrige Lösung von Polyvinylalkohol mit einem mittleren Polymerisationsgrad von 300 bis 700 und einem Verseifungsgrad von 88% als Bindemittel verwendet Die Eigenschaften des Produkts sind in der Tabelle zusammengefaßt.

Tabelle

Beispiel	Bindemittel	Anorganische Substanz	Oberflächenhärte der beschichteten Samen*)	ZerfaHs- eigenschaften in Wasser")
1	Pullulan	Diatomeenerde	gut	gut
2	acetyliertes Pullulan	Diatomeenerde	gut	gut
Vergleichs beispiel 1	Polyvinylalkohol	Diatomeenerde	mäßig	schlecht
Anmerkungen:

*) Beständigkeit gegen Bruch beim Druck mit einem Fingernagel.

·") Die Zerfallseigenschaft in Wasser wird visuell bestimmt. Eine in Wasser leicht zerfallende Beschichtung wird als gut bezeichnet.

Die Keimung bzw. das Auflaufen der mit Pullulan 60 unbeschichteten Samen. Das Wachstum der Sämlinge

bzw. dem modifizierten Pullulan als Bindemittel aus den beschichteten und unbeschichteten Samen ist

beschichteten Rettichsamen war befriedigend. Die gleich. Keimungsgeschwindigkeit ist vergleichbar mit der von

Claims

Patentansprüche:

1. Mit organischen Substanzen unter Verwendung eines Bindemittels beschichtete Pflanzensamen, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Pullulan oder ein modifiziertes Pullulan ist.

2. Pflanzensamen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Pullulan ein durch Veretherung, Veresterung, Phosphorylierung, Oxydation oder Propfcopolymerisation mit einer polymerisierbaren Vinylverbindung partiell modifiziertes Pullulan ist

3. Pflanzensamen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pullulan ein Molekulargewicht von 10 000 bis 1 000 000 hat

4. Pflanzensamen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von anorganischer Substanz zu Pullulan oder modifiziertem Pullulan 100 :0,1 bis 100:50 beträgt

5. Pflanzensamen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Pullulan und/oder dessen Acetat, bei dem 1,3/3 der Hydroxylgruppen acetyliert sind, ein Molekulargewicht von 10 000 bis 100 000 aufweist.