DE69322392T2

DE69322392T2 - Verfahren zum inkrustieren von samen

Info

Publication number: DE69322392T2
Application number: DE69322392T
Authority: DE
Inventors: Olli Livekaes; Henryk Struszczyk
Original assignee: Novasso Oy
Current assignee: Novasso Oy
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1993-07-29
Publication date: 1999-08-26
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: CA2141297A1; US5554445A; FI923421A0; FI923421A; WO1994003062A1; FI93687B; EP0652707B1; DE69322392D1; EP0652707A1; AU4572893A; FI93687C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überziehen von Samen mit einer Kruste unter Verwendung von Chitosan.
Einer der wichtigsten Parameter, der den Ertrag von Ernten beeinflußt, sind die optimale Menge der Pflanzen auf einer gegebenen besäten Flächeneinheit und das unveränderte Beibehalten dieser Menge bis zur Erntezeit. Dies ergibt sich vor allem aus der Qualität des säbaren Materials und dem Schutz dieses Materials vor Krankheiten und Schädlingen. Die profitabelste und wirksamste Methode, Pflanzen vor Krankheiten und Schädlingen zu schützen, ist das Behandeln oder Beschichten des Samens vor dem Säen. Das behandelte säbare Material stellt einen hohen Prozentsatz gekeimter Pflanzen sicher, die Pflanzen wachsen schnell und sind gesund sowie einheitlich, was bessere Ernten ergibt. Die Wirksamkeit der Samenbehandlung hängt von den in geeigneter Weise ausgewählten chemischen Stoffen zur Samenbehandlung, der Dosis dieser Stoffe und dem Verfahren ihrer Anwendung ab.
Es sind trockene, halbtrockene und nasse Verfahren zur Samenbehandlung, zum Beschichten und zum Überziehen mit einer Kruste gut bekannt. Die gut bekannte Methode des Überziehens von Samen mit einer Kruste besteht aus dem Mischen der chemischen Stoffe zur Samenbehandlung, die mit einer Flüssigkeit oder festen Produkten zur Krustenbildung formuliert sind, und dem nachfolgenden Beschichten des Samens. Eine Beschichtung wird erhalten, wenn die chemischen Behandlungsstoffe nach dem Trocknen mit dem Samen eine Bindung eingehen. Der Samen ist mit den chemischen Behandlungsstoffen gleichmäßig und fest beschichtet, die Dosis ist genau und hinsichtlich der chemischen Behandlungs stoffe optimiert. Auch wird das Stauben während des Behandelns, des Verpackens, des Transportierens und des Säens vermieden, wodurch die Arbeitssicherheit erhöht wird. Die Zusammensetzungen zur Bildung eines krustenartigen Überzugs sollten durch eine hohe Adhäsion gekennzeichnet sein und einen festen Film auf der Samenoberfläche bilden, der wasserdurchlässig oder in Wasser quellbar ist sowie biologisch abgebaut werden kann. Gleichzeitig soll die Verwendung eines krustenbildenden Mittels die Dosis der zur Behandlung eingesetzten chemischen Stoffe sowie deren Verluste in die Umgebung reduzieren.
Es ist ein Weg zur Samenbehandlung in der PL-A-124871 beschrieben. Er besteht aus dem Beschichten des Samens mit einem wasserunlöslichen und feuchtigkeitsdurchlässigen Film, der die krustenbildenden Zusammensetzungen sowie die Pflanzenpestizide enthält. Das krustenbildende Mittel besteht aus 3,5 bis 22,5% (Gewicht/Volumen) synthetischen Harzen und 67 bis 87% (Gewicht/Volumen) organischen Lösungsmitteln, wie Alkohol oder Aceton.
Es ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Samens in der US-A-4344979 beschrieben. Es besteht im Beschichten des Samens mit einem Beschichtungsmittel, das hydrophile synthetische Polymere mit Hydroxyl-, Carboxyl-, Ester oder Carbamylgruppen in Kombination mit einem Peroxid, wie Calciumperoxid oder Magnesiumperoxid, enthält.
Das Ziel gemäß der WO-85/01736 ist eine hygroskopische Beschichtungszusammensetzung für einen Samen, der fein zerteiltes Polyacrylamid und fein zerteiltes Polyacrylat in einem innigen Gemisch enthält.
Es ist die Herstellung eines wasserabsorbierenden Harzes zur Samenbeschichtung in der JP-A-280041 beschrieben. Das Harz wird durch Suspendieren der polymerisierenden wäßrigen Lösung von Monomeren, Initiatoren und anderen Komponenten mit einem filmbildenden Monomer und einem ziemlich am Ende zugegebenen öllöslichen Initiator erhalten. Als wasserabsorbierendes Harz sind Carboxyl- oder Carboxylatgruppen enthaltende Vinylmonomere und als filmbildendes Monomer Styrol und Acrylnitril bevorzugt. Die chemischen Stoffe zur Samenbehandlung werden schließlich mit dem oben genannten Beschichtungsgemisch eingesetzt. Es ist auch eine filmbildende flüssige Zusammensetzung zur Samenbeschichtung auf der Basis von Acrylpolymeren in der EP-A-0334258 beschrieben. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem teilhydrolysierten Polyacrylnitrilpolymer oder Acrylnitrilcopolymer mit einem Mol- Verhältnis von Carboxyl- zu Amidgruppen von 1 : 0,001 bis 1 : 1 in einer wäßrigen Lösung von 1 bis 15% (Gewicht/Volumen) mit einem pH-Wert im Bereich von 6,0 bis 8,0 sowie einem Gehalt an Nährmedien und/oder an chemischen Behandlungsstoffen, wie Pestiziden, Fungiziden, Insektiziden und/oder Farbstoffen besteht.
Chitosan ist auch als Additiv bekannt, das die Eigenschaften von hydrolysiertem Polyacrylnitril (PAN) verbessert, welches als Basiskomponente einer Zusammensetzung zum Überziehen von Samen mit einer Kruste verwendet wird, wie in dem Artikel "Some new applications of chitosan in agriculture", Seiten 733-742, in "Chitin and Chitosan", Elsevier Applied Science, 1989, Proceedings of 4th International Conference on Chitin and Chitosan, Trondheim, Norwegen, 1988, beschrieben ist. Dieser Artikel von H. Struszczyk et al. behandelt auch mikrokristallines Chitosan als Additiv.
Es war auch ein Verfahren zum Herstellen eines modifizierten Mittels zur Samenbehandlung bekannt, das in der PL-A-144192 beschrieben wurde. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die chemischen Stoffe zur Behandlung, wie Pestizide, Fungizide oder Insektizide, mit Chitosan, insbesondere in Form einer sauren Lösung mit einer Konzentration von 0,01 bis 3 Gew.-%, adhäsiven Zusatzstoffen in Form von wasserlöslichen Acrylpolymeren und oberflächenaktiven Mitteln, wie sulfonierten Phenolen oder Polyoxiden, gemischt werden und anschliessend das modifizierte Mittel zur Samenbehandlung für die Beschichtung des Samens verwendet wird. Das Chitosan spielt nur eine Rolle als Mittel zur Membranbildung und führt dazu, daß die chemischen Behandlungsstoffe, wie Pestizide, Fungizide und Insektizide, an der Samenoberfläche haften.
Die Verwendung von Chitosan in Form einer sauren Lösung, worin das Chitosan als Salz zur Samenbehandlung vorliegt, ist auch aus dem US-Patent Nr. 5104437 bekannt. Die saure Umgebung während der Behandlungsstufen kann eine schädliche Wirkung auf die Samen ausüben.
Die Herstellung der bekannten krustenbildenden Mittel benötigt sehr kostspielige Rohstoffe sowie toxische oder brennbare Lösungsmittel. Auch die technologischen Verfahren der Herstellung sind sehr schwierig. So gibt es keine Möglichkeit, sicherzustellen, daß die Endprodukte den Erfordernissen solcher Zusammensetzungen entsprechen, z. B. zu einer hohen Adhäsion und der Bildung eines Polymerfilms mit geeigneter Widerstandsfähigkeit, Durchlässigkeit, biologischer Abbaubarkeit und fehlender Giftigkeit gegenüber Pflanzen, führen. Gleichzeitig werden in den krustenbildenden Zusammensetzungen sehr häufig synthetische Polymere eingesetzt, die umweltunfreundlich und biologisch schwer abbaubar sind. Die gut bekannten krustenbildenden Zusammensetzungen sind nur Hilfsmittel für die chemischen Behandlungsstoffe, die den Samen während des Keimens und der Zeit des Pflanzenwachstums schützen. Die gut bekannten krustenbildenden Zusammensetzungen bilden nur Filme oder Membranen, welche bewirken, daß die chemischen Behandlungsstoffe an der Samenoberfläche haften.
Von dem Hersteller Siegfried Agro, Schweiz, und der Vermarktungsgesellschaft Suomen Farmipalvelu Oy, Finnland, ist ein biologisch abbaubarer organischer Stimulator der Zusammensetzungen für die Wachstumsbehandlung von Samen auf der Basis von Standard-Chitosan, das 50% dieses Polymers in fester Pulverform enthält, bekannt. Das angewandte Verfahren für die Samenbehandlung ist mit den nassen oder halbtrockenen Systemen verbunden, wobei das Pulver unter Zugabe einer geeigneten Menge an Wasser und unter Mischen in den Samen eingebracht wird. Diese Zusammensetzung wird auch für den Einsatz zusammen mit chemischen Behandlungsstoffen, wie Pestiziden, Insektiziden oder Fungiziden, empfohlen. Das gut bekannte Verfahren der Samenbehandlung zeichnet sich nicht durch eine geeignete Adhäsion des Mittels an der Samenoberfläche aus, weil das bei dieser Methode verwendete Standard-Chitosan, das als festes Pulver vorliegt, keinen Film bildet und mit der Samenoberfläche nur durch schwache physikalische Kräfte verbunden ist. Hinzu kommt, daß das Krustenbildungsverfahren sowie das Lagern, der Transport und das Säen eine Menge Staub erzeugen, wobei ein wichtiger Teil des krustenbildenden Mittels aus dem Samen verlorengeht. Die schwache Verbindung zwischen dem gut bekannten krustenbildenden Mittel und dem Samen ermöglicht auch ein leichtes Auswaschen im Boden während des Regnens oder des Bewässerns.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren zum Überziehen von Samen mit einer Kruste. Das neue Verfahren ist durch den Einsatz von mikrokristallinem Chitosan in Form einer flüssigen Dispersion, die einen stark haftenden, durchlässigen, biologisch abbaubaren und biologisch aktiven Film auf der Samenoberfläche bildet, gekennzeichnet. Die Herstellung der Kruste auf dem Samen besteht in der Bildung einer gleichmäßigen Beschichtung des Samens bei einem Gemisch aus Samen, krustenbildendem Mittel und/oder Farbstoffen und/oder Nährstoffen, mit denen das Verfahren gegebenenfalls kombiniert wird.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung ist die Samenbehandlung mittels Chitosan dadurch gekennzeichnet, daß mikrokristallines Chitosan in Form einer flüssigen Dispersion, die 0,0001 bis 10 Gew.-% Polymer enthält, das sich durch ein durchschnittliches Molekulargewicht von nicht weniger als 1.000, vorzugsweise von 10.000 bis 100.000, einen Wasserrückhaltewert im Bereich von 200 bis 5.000%, einen Deacetylierungsgrad von nicht weniger als 35%, eine Teilchengröße im Bereich von 0,1 bis 100 um und in Form eines Films durch eine Wasserstoffbindungsenergie von 10 bis 25 kJ/mol, vorzugsweise von 15 bis 20 kJ/mol, auszeichnet, durch Aufsprühen oder Einmischen, z. B. während 1-30 Minuten, mit einem Polymergehalt von nicht weniger als 0,01 Gew.-%, vorzugsweise von 0,02 bis 0,1 Gew.-%, des Samengewichts auf den Samen aufgebracht wird, wonach der Flüssigkeitsüberschuß entfernt und der den Samen bedeckende Polymerfilm direkt aus den Teilchen des mikrokristallinen Chitosans gebildet wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung des Behandelns von Samen mit Chitosan enthält die Dispersion des mikrokristallinen Chitosan anorganische und/oder organische flüchtige Lösungsmittel, wie Wasser und/oder Alkohole oder Ketone, wie Ethylalkohol oder Aceton, als Flüssigkeit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung des Behandelns von Samen mit Chitosan enthält die Dispersion des mikrokristallinen Chitosans 0,001 bis 0,1 Gew.-% Farbstoffe, bezogen auf das Gewicht des mikrokristallinen Chitosans, die der Zusammensetzung zur Bildung eines Krustenüberzugs zugegeben worden sind, um die Gleichmäßigkeit der Samenbeschichtung zu kontrollieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung des Behandelns von Samen mit Chitosan enthält die Dispersion des mikrokristallinen Chitosans Nährstoffe, wie Stickstoff und/- oder Phosphor und/oder Kalium und/oder Mikroelemente, vor zugsweise in einer Menge von bis zu 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des behandelten Samens.
In der internationalen Veröffentlichung Nr. WO 91/00298 wird das Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Chitosan beschrieben, worin keine spezielle Diskussion über sein Verhalten beim Überziehen von Samen mit einer Kruste enthalten ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung erlaubt es, den Samen mit mikrokristallinem Chitosan in Form einer Dispersion, die für das Beschichten der Samenoberfläche mit einem stark haftenden Film vorgesehen ist, mit einer Kruste zu versehen. Das mikrokristalline Chitosan ist eine moderne Form des Standardpolymers Poly-(2-amino-2-deoxy-β,D-Glucose), das hauptsächlich aus Schalentierabfällen stammt. Mikrokristallines Chitosan ist im Vergleich zu Standard- Chitosan durch verschiedene Vorteile gekennzeichnet, unter anderem durch einen hohen Wasserrückhaltewert, die Bioverträglichkeit, eine stärkere biologische Abbaubarkeit, eine direkte Filmbildung und die biologische Wirksamkeit. Eine wichtige Aufgabe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Kombination aller Vorteile des mikrokristallinen Chitosans, wie seines biologischen Verhaltens, einschließlich der biologischen Wirksamkeit, z. B. der Wirksamkeit gegen Pilze, Schädlinge, Krankheiten oder Viren, und der kontrollierten biologischen Abbaubarkeit mit seiner Eigenschaft der direkten Filmbildung. Diese Eigenschaften des mikrokristallinen Chitosans führen auf der Samenoberfläche zu einer stark haftenden Beschichtung, die sich durch eine geeignete biologische Aktivität, Durchlässigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff sowie einen biologischen Abbau mit kontrollierter Geschwindigkeit auszeichnet. Das beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendete mikrokristalline Chitosan ist gegenüber Samen, Pflanzen, Tieren und Menschen vollständig ungiftig. Der Hauptvorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht in der Möglichkeit, eine biologisch aktive Samenbeschichtung zu erzeugen, ohne die sehr giftigen chemischen Behandlungsstoffe zu benutzen, welche die Umwelt verunreinigen. Gleichzeitig wirkt das erfindungsgemäße mikrokristalline Chitosan als multifunktionelles Mittel zum Bilden einer Kruste, zum Beschichten und zum Schützen des Samens, einschließlich einer Verminderung des Verbrauchs an Stickstoffdüngemitteln während der Zeit des Erntewachstums.
Das Verfahren gemäß der Erfindung macht auch den Einsatz aller chemischer Pestizide beim Behandlungsverfahren überflüssig und führt zur Bildung stärkerer und vitalerer Pflanzen mit einer besseren Ausnutzung der Nährstoffe aus dem Boden. Gleichzeitig benötigt das erfindungsgemäße Verfahren nur eine üblicherweise vorhandene Ausrüstung zur Krustenbildung und zum Beschichten und erhöht die landwirtschaftliche Produktion um mindestens 10% der gesamten Ausbeute. Die Menge des mikrokristallinen Chitosans für das effektivste Ergebnis beim erfindungsgemäßen Verfahren liegt im Bericht von 20 bis 100 g trockenes Polymer auf 100 kg Samen. Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlauben es das anorganische Medium, wie Wasser, und/oder die flüchtigen organischen Lösungsmittel, wie Alkohole oder Ketone, beispielsweise Ethylalkohol und/oder Aceton, den Samen mit einem gleichmäßigen Polymerfilm zu beschichten, wodurch ein stark haftender Chitosanfilm an der Samenoberfläche entsteht.
Der Einsatz von Farbstoffen beim erfindungsgemäßen Verfahren unterstützt die Bildung eines gleichmäßigen Films. Gleichzeitig benutzt das erfindungsgemäße Verfahren gegebenenfalls eine geeignete Menge an Nährstoffen, die Stickstoff und/oder Phosphor und/oder Kalium und/oder Mikroelemente enthalten, die in der Nähe des gekeimten Samens vorliegen und bessere Bedingungen für das Wachstum der Pflanzen darstellen. Es wurden zwei Hauptverfahren zum Prüfen der Wirksamkeit des mit einer Kruste beschichteten Samens, der erfindungsgemäß hergestellt worden ist, wie folgt angewandt:
- Bestimmen des Samenkeimvermögens: Die Prüfung wurde mit kleinen Samen unter Verwendung einer Schicht aus nassem Fließpapier sowie mit großen Samen zwischen zwei Schichten aus nassem Fließpapier durchgeführt. Das Keimen erfolgte bei Raumtemperatur unter Einsatz der gleichen Menge an destilliertem Wasser für jeden Samentyp. Das durchschnittliche Ergebnis der Bestimmung beruhte auf drei parallelen Testdaten.
- Bestimmen der Anzahl der treibenden Pflanzen: Die Prüfung wurde unter Gewächshausbedingungen bei einer Temperatur von 20-25ºC durchgeführt. Die geprüften Samen wurden in einen mittels Wasserdampf desinfizierten Boden gesät. Die grünen Pflanzen und Wurzeln wurden 12 Tage nach dem Säen durch Bestimmung des Trockengewichts überprüft, und der Durchschnitt der geprüften Pflanzen wurde berechnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch ein höheres Samenkeimvermögen der behandelten Samen im Vergleich zu nicht behandelten Kontrollsamen gekennzeichnet. Im Vergleich zum Keimvermögen ohne Behandlung zeichnete sich der Weizen durch ein um etwa 7,5% höheres Keimvermögen aus. Der entsprechende Wert für Erbsen betrug etwa 3% und für Bohnen etwa 7%. Gleichzeitig zeigten die Untersuchungen, daß das erfindungsgemäße Verfahren bei den behandelten Samen im Vergleich zum gleichen Parameter bei nicht behandelten Samen durch eine größere Anzahl an treibenden Pflanzen herausragt: 15% mehr im Fall der Bohne, 8,0% im Fall des Weizens und 12% im Fall von Raps.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird in der Landwirtschaft anstelle der gut bekannten Methoden eingesetzt, die für das chemische Behandeln von Samen zum Zwecke des Schutzes vor dem Säen nötig sind. Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen, die den Umfang der Ansprüche nicht einschränken, weiter erläutert.

Beispiel 1

1,33 Gewichtsteile einer wäßrigen Dispersion von mikrokristallinem Chitosan, die 1,5 Gew.-% Polymer enthielt, das durch ein durchschnittliches Molekulargewicht von 78.000, einen Deacetylierungsgrad von 72%, einen Wasserrückhaltewert von 1.240%, eine Teilchengröße von 10 bis 20 um und in Filmform durch eine Wasserstoffbindungsenergie von 21,3 kJ/mol gekennzeichnet war, wurde mit 100 Gewichtsteilen Bohnensamen während fünf Minuten gemischt. Dann wurden die behandelten Samen 15 Minuten bei 30ºC getrocknet. Der erhaltene Film aus mikrokristallinem Chitosan auf der Samenoberfläche zeichnete sich durch eine sehr gute Adhäsion aus. Nach dem Behandlungsverfahren wurden keine Chitosanrückstände beobachtet.
Die Prüfung des Keimvermögens des behandelten Samens mit einem Gehalt an 0,02 Gew.-% mikrokristallinem Chitosan ergab eine Wirksamkeit von 97,5%, während ein nicht behandelter Kontrollsamen eine Wirksamkeit von 91,3% aufwies. Die Prüfung der Anzahl der treibenden Pflanzen zeigte, daß der Prozentsatz an treibenden Pflanzen bei den behandelten Samen 91 % betrug, während der gleiche Parameter für die nicht behandelten Samen bei 79,5% lag. Die behandelten Samen bildeten nach 12 Tagen ein durchschnittliches Grünpflanzengewicht von 2,23 g sowie 0,07 g Wurzeln pro Pflanze, während die nicht behandelten Samen 2,22 g bzw. 0,06 g erzeugten.

Beispiel 2

20 Gewichtsteile einer wäßrigen Dispersion von mikrokristallinem Chitosan, die 0,1 Gew.-% Polymer enthielt, das durch ein durchschnittliches Molekulargewicht von 6.700, einen Deacetylierungsgrad von 75%, einen Wasserrückhaltewert von 3.890%, eine Teilchengröße von 0,1 bis 15 um und in Filmform durch eine Wasserstoffbindungsenergie von 18,3 kJ/mol gekennzeichnet war, wurden während 15 Minuten mit 100 Gewichtsteilen Weizensamen gemischt. Dann wurden die behandelten Samen 30 Minuten bei 33ºC getrocknet. Der erhaltene Film des mikrokristallinen Chitosans auf der Samenoberfläche zeichnete sich durch eine hervorragende Adhäsion aus. Nach dem Behandlungsverfahren wurden keine Chitosanrückstände beobachtet.
Die Prüfung des Keimvermögens des behandelten Weizensamens, der 0,02 Gew.-% mikrokristallines Chitosan enthielt, ergab eine Wirksamkeit von 87,7%, während die unbehandelten Kontrollsamen eine Wirksamkeit von 80,3% aufwiesen. Die Prüfung der Anzahl der keimenden Pflanzen ergab, daß der Prozentsatz der keimenden Pflanzen bei den behandelten Samen 83% betrug, während der gleiche Parameter bei den unbehandelten Samen bei 75% lag. Die behandelten Samen bildeten nach 12 Tagen ein durchschnittliches Grünpflanzengewicht von 0,27 g sowie 0,03 g Wurzeln, während die Werte bei den unbehandelten Samen 0,25 g bzw. 0,02 g betrugen.

Beispiel 3

50 Gewichtsteile einer mikrokristallines Chitosan enthaltenden wäßrigen Dispersion mit den Eigenschaften gemäß Beispiel 2 wurden mit 100 Gewichtsteilen Weizensamen entsprechend Beispiel 2 gemischt. Der erhaltene Film aus mikrokristallinem Chitosan an der Samenoberfläche zeichnete sich durch eine hervorragende Adhäsion aus. Nach dem Behandlungsverfahren wurden keine Chitosanrückstände beobachtet.
Die Prüfung des Keimvermögens der behandelten Weizensamen, die 0,05 Gew.-% mikrokristallines Chitosan enthielten, ergab ein Wirksamkeit von 85,3%, während der unbehandelte Kontrollsamen eine Wirksamkeit von 80,3% aufwies. Gemäß der Prüfung der Anzahl der keimenden Pflanzen betrug der Prozentsatz der keimenden Pflanzen bei den behandelten Samen 80,5%, während der gleiche Parameter des unbehandelten Kontrollsamens bei 75% lag. Die behandelten Samen bildeten nach 12 Tagen ein durchschnittliches Grünpflanzengewicht von 0,25 g sowie 0,03 g Wurzeln, während die entsprechenden Werte des unbehandelten Samens 0,25 g bzw. 0,02 g betrugen.

Beispiel 4

2,17 Gewichtsteile einer wäßrigen Dispersion von mikrokristallinem Chitosan, die 0,92 Gew.-% Polymer enthielt, das durch ein durchschnittliches Molekulargewicht von 312.000, einen Deacetylierungsgrad von 59%, einen Wasserrückhaltewert von 745%, eine Teilchengröße von 25 bis 50 um und in Filmform durch eine Wasserstoffbindungsenergie von 12,3 kJ/mol gekennzeichnete war, wurden während 20 Minuten mit 100 Gewichtsteilen Erbsensamen gemischt. Dann wurden die behandelten Samen 20 Minuten bei 29ºC getrocknet. Der erhaltene Film aus mikrokristallinem Chitosan, welche die Samenoberfläche bedeckte, zeichnete sich durch eine sehr gute Adhäsion aus. Nach dem Behandlungsverfahren wurden keine Chitosanreste beobachtet.
Die Prüfung des Keimvermögens des behandelten Erbsensamens, der 0,02 Gew.-% mikrokristallines Chitosan enthielt, ergab eine Wirksamkeit von 97,5%, während der unbehandelte Kontrollsamen eine Wirksamkeit von 94,5% aufwies. Die Prüfung der Anzahl der keimenden Pflanzen zeigte, daß der Prozentsatz der keimenden Pflanzen bei den behandelten Erbsensamen 86,5% betrug, während der gleiche Parameter der unbehandelten Samen bei 87% lag. Die behandelten Samen bildeten nach 12 Tagen ein durchschnittliches Grünpflanzengewicht von 0,64 g sowie 0,09 g Wurzeln, während die entsprechenden Werte der unbehandelten Samen 0,58 g bzw. 0,08 g betrugen.

Beispiel 5

13,3 Gewichtsteile einer, mikrokristallines Chitosan enthaltenden wäßrigen Dispersion mit den Eigenschaften gemäß Beispiel 1 wurden 5 Minuten mit 100 Gewichtsteilen Bohnensamen gemischt. Das Behandlungsverfahren sowie die Filmeigenschaften waren wie im Beispiel 1.
Die Prüfung des Keimvermögens der behandelten Samen, die 0,2 Gew.-% mikrokristallines Chitosan enthielten, ergab eine Wirksamkeit von 99,3%, während die unbehandelten Kontrollsamen eine Wirksamkeit von 99% aufwiesen die Prüfung der Anzahl der keimenden Pflanzen zeigte, daß der Prozentsatz der keimenden. Pflanzen bei den behandelten Samen 95% betrug, während der gleiche Parameter für den unbehandelten Samen bei 80% lag.

Beispiel 6

0,76 Gewichtsteile einer mikrokristallines Chitosan enthaltenden wäßrigen Dispersion, die 5,25 Gew.-% Polymer enthielt, das durch ein durchschnittliches Molekulargewicht von 56.375, einen Deacetylierungsgrad von 69%, einen Wasserrückhaltewert von 1.030%, eine durchschnittliche Teilchengröße von 20 bis 40 um und in Filmform durch eine Wasserstoffbindungsenergie von 19,0 kJ/mol gekennzeichnet war, wurden mit 3 Gewichtsteilen Ethylalkohol und 0,01 Gew.-% eines grünen Farbstoffs gemischt. Anschließend erfolgte ein Mischen mit 100 Gewichtsteilen Rapssamen. Das Behandlungsverfahren und die Filmeigenschaften waren die gleichen wie im Beispiel 1.
Die Prüfung des Keimvermögens der behandelten Samen, die 0,04 Gew.-% mikrokristallines Chitosan enthielten, ergab eine Wirksamkeit von 95,5%, den gleichen Wert wie für die unbehandelten Samen. Die Prüfung der Anzahl der keimenden Pflanzen zeigte, daß der Prozentsatz der keimenden Pflanzen bei den behandelten Samen 85,3% betrug, während der gleiche Parameter für den unbehandelten Samen bei 73,3% lag. Der behandelte Samen bildete nach 12 Tagen ein durchschnittliches Grünpflanzengewicht von 0,125 g, während der entsprechende Wert des unbehandelten Samens 0,100 g betrug.

Beispiel 7

50 Gewichtsteile einer mikrokristallines Chitosan enthaltenden Dispersion in einem Gemisch aus Wasser, Ethylalkohol und Aceton mit einem Verhältnis von 5 : 1 : 0,5, die 0,01 Gew.-% Polymer mit den Eigenschaften gemäß Beispiel 1 enthielt, wurden mit 100 Gewichtsteilen Erbsensamen mit 0,02 Gew.-% rotem Farbstoff sowie 0,2 Gew.-% K&sub2;O, 0,02 Gew.-% P&sub2;O&sub5;, 0,1 Gew.-% N und 0,001 Gew.-% Mikroelementen gemischt. Das Behandlungsverfahren und die Filmeigenschaften waren die gleichen wie im Beispiel 2.
Die Prüfung des Keimvermögens der behandelten Samen, die 0,05 Gew.-% mikrokristallines Chitosan enthielten, ergab eine Wirksamkeit von 97%, während die Wirksamkeit der unbehandelten Samen bei 94,5% lag. Die behandelten Samen bildeten nach 12 Tagen ein durchschnittliches Grünpflanzengewicht von 0,60 g und 0,10 g Wurzeln, während die entsprechenden Werte der unbehandelten Samen 0,58 g bzw. 0,08 g betrugen.

Claims

1. Verfahren zum Überziehen von Samen unter Verwendung von Chitosan, dadurch gekennzeichnet, daß das Chitosan mikrokristallines Chitosan in Form einer flüssigen Dispersion ist, die 0,0001-10 Gew.-% Polymer enthält, das sich durch ein durchschnittliches Molekulargewicht von nicht weniger als 1.000, vorzugsweise von 10.000 bis 100.000, einen Wasserrückhaltewert im Bereich von 20-5.000%, einen Deacetylierungsgrad von nicht weniger als 35%, eine Teilchengröße im Bereich von 0,1-100 um und in Form eines Films durch eine Wasserstoffbindungsenergie von 10-25 kJ/mol, vorzugsweise 10-20 kJ/mol, auszeichnet, wobei die flüssige Dispersion durch Besprühen oder Mischen, zum Beispiel während 1-30 Minuten, mit einem Polymergehalt von nicht weniger als 0,01 Gew.-%, vorzugsweise von 0,2-0,1 Gew.-%, des Samengewichts aufgebracht wird, wonach der Flüssigkeitsüberschuß entfernt und der die Samen bedeckende Polymerfilm direkt aus den Teilchen des mikrokristallinen Chitosans gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion des mikrokristallinen Chitosans anorganische und/oder organische flüchtige Lösungsmittel, wie Wasser und/oder Alkohole oder Ketone, zum Beispiel Ethylalkohol oder Aceton, als Flüssigkeit enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion des mikrokristallinen Chitosans 0,001 -0,1 Gew.-% Farbstoffe, bezogen auf das Gewicht des mikrokristallinen Chitosans, enthält, die der überziehenden Zusammensetzung zugegeben worden sind, um die Gleichmäßigkeit der Samenbeschichtung zu kontrollieren.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion des mikrokristallinen Chitosans Nährstoffe, wie Stickstoff und/oder Phosphor und/oder Kalium und/oder Mikroelemente, vorzugsweise in einer Menge von bis zu 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der behandelten Samen, enthält.