DE943858C

DE943858C - Verfahren zur Herstellung von Huellsamen

Info

Publication number: DE943858C
Application number: DES30891A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Itze; Dr Kurt Peh
Original assignee: Saat- und Erntetechnik GmbH
Current assignee: Saat- und Erntetechnik GmbH
Priority date: 1952-10-30
Filing date: 1952-10-30
Publication date: 1956-06-01

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hüllsamen. Man hat bereits kleine oder unterteilte Samen verschiedener Herkunft mit einer Hülle umgeben, um das Aussäen in gleichmäßigem Abstand zu erleichtern. Es zeigte sich jedoch, daß die mit einer solchen Hülle versehenen Samen eine wesentlich geringere Keimfähigkeit aufweisen als die natürlichen Samen. Die Ursache dieses Verlustes an Keimfähigkeit war unbekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Hüllsamen anzugeben, bei dessen Anwendung ein Verlust an Keimfähigkeit nicht eintritt.

Eingehende Versuche zeigten zunächst, daß der Keimfähigkeitsverlust bereits während des Aufbringens der Hüllen entsteht. Versuche, statt Wasser eine andere Trägerflüssigkeit für den Hüllstoff zu verwenden, um den Keimfähigkeitsverlust zu beseitigen, schlugen fehl, da alle benutzten anderen Flüssigkeiten giftig auf den Samen wirkten oder den Samen derart von der Außenluft abschlossen, daß die Atmung behindert war. Es wurden daher unter Verwendung von Wasser Vergleichsversuche angestellt. Diese Versuche zeigten, daß zwischen der Trägerflüssigkeit für die Hüllmasse und dem Inneren des Samens während der kurzen Zeit, die für das Aufbringen der Hülle gebraucht wird, eine Wechselwirkung eintritt, die die Eigenschaften des Samens in schädlicher Weise beeinflußt. Der Samen nimmt däböi- aus der Träger-

flüssigkeit Wasser "auf. Selbst eine geringfügige aufgenommene Wassermenge bedeutet aber für den Samen einen Beginn des Keimvorganges. Dieser Beginn des Keimvorganges läßt sich auch durch nachträglichen Entzug des aufgenommenen Wassers nicht wieder rückgängig machen, so daß also nach dem Aufbringen der Hülle in einer wässerigen Trägerflüssigkeit nicht mehr die Dauerform des Samens vorliegt, sondern ein vorgekeimter Samen, ίο Die Erfindung wählt daher einen Weg, bei dem zwar zum Aufbringen der Hülle eine wässerige Trägerflüssigkeit benutzt, aber eine Aufnahme von Wasser in den Samen verhindert wird. Dies wird dadurch erreicht, daß dem in Wasser eingebrachten Hüllstoff vor dem Aufbringen auf den Samen Alkali- oder Erdalkaliionen in solcher Konzentration zugeführt werden, daß ein Wasseraustausch mit dem Samen verhindert wird.

Bei Hüllsamen ist es bereits bekannt, die Hülle unter Verwendung von Methylzellulose herzustellen und ihr Calciumhydrogenphosphat .beizumischen. Das Calciumhydrogenphosphat weist jedoch eine so niedrige Löslichkeit auf, daß während der Herstellung praktisch keine Calciumionen anwesend sind. Auch ist Methyl'zellulose in bezug auf Calciumhydrogenphosphat ein chemisch nicht aktiver Stoff, so daß die Calciumioneru nixdit an Methylzellulose gebunden werden. Weiterhin ist es bekannt, Samen mit einer nährenden Hülle zu umgeben, die aus Gummi oder Agar-Agar unter Beifügung von Nährsalzen besteht. Auch hier wurde eine Wasseraufnahme des Samens nicht verhindert, und eine chemische Wechselwirkung zwischen den Nährstoffen und Gummi bzw. Agar-Agar trat nicht ein. ■

Das erfindungsgemäße Verfahren macht von der Tatsache Gebrauch, daß Kolloide durch Salzlösungen zur Entquellung gebracht werden können. Durch eine genügende Konzentration der Ionen kann also eine Wasseraufnahme des Samens verhindert werden. Andererseits soll die Konzentration der Ionen nicht so hoch getrieben werden, daß dem Samen-Wasser entzogen wird.

Als Hüllstoff wird man im allgemeinen feste Bestandteile, wie z. B. Erde, Lehm, Sand, Kieselgur, Aschen, Schlacken, Torf mehl od. dgl., verwenden, welche in Wasser suspendiert sind, das einen klebenden Stoff, also einen Stoff mit ausreichender Viskosität enthält. Die richtigen Konzentrationen der Ionen sind für den einzelnen Samen durch Versuche festzustellen, und man wird unter den genannten Gruppen denjenigen Ionen den Vorzug geben,^: die sich für den betreffenden Samen besonders eignen, bei Zuckerrübensamen also beispielsweise Kaliumionen.

Die Alkali- oder Erdalkalimetalle können an einen der Bestandteile des Hüllstoffes ionogen gebunden sein. Vorzugsweise sind sie an den Bindemittelanteil des Hüllstoffes gebunden. Aus vielen Gründen wird als Bindemittel für die Hüllmasse Alginsäure bevorzugt, an deren Stelle mit ähnlicher oder gleicher Wirkung ihre Salze oder Derivate 'treten können. Bei der Anwendung der Salze der Alginsäure bevorzugt man dann im Sinne der Erfindung die Alkali- oder Erdalkalisalze, bei Zuckerrübensamen also beispielsweise das Kaliumsalz der Alginsäure.

Die Salze und Abkömmlinge der Alginsäure ergeben je nach ihrer chemischen Struktur oder ihrer Molekülgröße wässerige Lösungen verschieden starker Viskosität, so daß man für die gewünschte Viskosität unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Pflanzeneiweißes im Samen jeweils die günstigste Form der Alginsäure, ihrer Salze oder Abkömmlinge wählen kann. An Stelle einer Lösung können naturgemäß auch Gele, Sole oder gröbere Suspensionen benutzt werden. Die weiteren Zusätze, wie Erde usw., sollen möglichst indifferent sein, um die Keimfähigkeit des Samens nicht zu beeinflussen.

Mittels der beschriebenen Massen lassen sich die Samen in einem Drageeskessel üblicher Art unter Anwendung der gebräuchlichen Verfahren ohne weiteres mit Hüllen gleicher Form und Größe versehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens enthält der Hüllstoff zunächst Alkaliionen, also je nach der Samenart vorzugsweise Natrium- oder Kaliumionen. Nach dem Aufbringen der Hüllmasse werden dann Erdalkaliionen zugesetzt. Hierbei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß durch den Austausch der Natriumoder Kaliumionen gegen Erdalkaliionen, wie Calcium- oder Magnesiumionen, die Viskosität insbesondere der Alginatlösungen außerordentlich stark und plötzlich erhöht wird. Durch die Nachbehandlung der mit Natrium- oder Kaliumalginat hergestellten Hüllsamen unmittelbar nach der Fertigstellung wird auf dem Wege des Ionenaustausches eine zusätzliche und noch raschere Wasserbindung und damit ein Austrocknen der Hülle erreicht. Außerdem steigt damit die Festigkeit. Diese Steigerung der Festigkeit ist mit einem leichteren Zerfallen der Hüllen verbunden, so daß" der keimende Samen die Hüllen ohne weiteres sprengen kann, während die Lagerfähigkeit ebenfalls verbessert wird. Als Erdalkaliionen werden Calciumionen bevorzugt.

Statt durch den erwähnten Ionenaustausch kann man die Erhöhung der Viskosität "bzw. den Entzug des Wassers auch durch die nachträgliche Beifügung wasserlöslicher Borverbindungen erreichen, wobei sich Anlagerungsverbindungen bilden. Besonders bewährten sich Borsäure und Borax.

Bei der Herstellung von Hüllsamen hat man sich wiederholt mit dem Problem beschäftigt, der Hülle sogenannte Spurenelemente zuzusetzen, die für das Pflanzenwachstum erforderlich sind. Bei der Verwendung, von Alginsäure, Alginaten oder anderen Derivaten der Alginsäure ist ein solcher Zusatz nicht erforderlich, weil die aus dem Meere stammende Alginsäure die erforderlichen Spurenelemente in der geeigneten Mischung enthält. Das chemisch-physikalische Verhalten der Alginsäure, ihrer Salze und Abkömmlinge bedingt, daß beim Gewinnungs- und Herstellungs- sowie beim An-

wendungsverfahren die Spurenelemente unverändert erhalten bleiben. Die Verwendung von Erdalkaliionen und wasserlöslichen Borverbindungen bringt wertvolle Bestandteile in zusätzlicher Menge in die Masse. Dem Hüllstoff können auch ferromagnetische Stoffe beigefügt werden, um auf magnetischem Wege die Förderung der Samen und insbesondere ihrer Einzelaussaat zu erleichtern.
Alginsäure, ihre Salze und Derivate sind gegenüber Pflanzensamen völlig indifferent, und man hat eine große Anzahl verschiedener Verbindungen zur Verfügung, deren unterschiedliche Konstitution nach Bedarf den Samen verschiedener Pflanzenarten angepaßt werden kann.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung gegeben:

Beispiel 1

Es wird ausgegangen von Zuckerrübensamen, die beispielsweise durch mechanische Spaltung überwiegend einkeimig gemacht sind, sogenannten Monogermsamen. 1000 g lufttrockene Samen werden stufenweise mit einer Mischung dragiert, die 5000 bis 6000 g feste Bestandteile, vorzugsweise 5800 g feste Bestandteile und 2000 bis 2500 g Lösung, vorzugsweise 2200 g, enthält. Die festen Bestandteile können etwa aus 70 bis 90 % gepulvertem, trockenem Lehm, 10 bis 20 °/o geschlämmtem und getrocknetem Kieselgur und 2 bis 8 °/o Kohlepulver, Holzkohlepulver oder Aktivkohlepulver bestehen. Vorzugsweise verwendet man 80 °/o gepulverten, getrockneten Lehm, 15 °/o Kieselgur und 5% Aktivkohlepulver. Die Lösung ist eine wässerige Lösung von 0,6 bis 1,8 °/o Natriumalginat (alles in Gewichtsprozenten). Die Viskosität der Lösung ändert sich stark mit der Menge des in der Lösung enthaltenen Alginate. Bei einer Lösung, die bei 1 % Alginatgehalt und 20⁰ eine Viskosität von 700 cP aufweist, bewährt sich eine i,2°/oige Lösung. Die festen und flüssigen Bestandteile werden während des Dragierens stufenweise beigegeben. Der Dragierbehälter ist vorzugsweise offen, so daß während des Dragierens ein Teil des Wassers verdampft. Man erhält infolgedessen statt eines Gesamtgewichtes von 9000 g beispielsweise ein Endfrischgewicht von 7600 g, welches nach dem endgültigen Trocknen ein Gewicht von rund 7000 g ergibt. Dabei ist das Endgewicht des einzelnen Hüllsamens etwa 0,07 g; der größte Durchmesser der benutzten Monogermsamen schwankt im allgemeinen etwa zwischen 2,2' und 2,8 mm. Das endgültige Trocknen kann in Luft von normaler Temperatur oder künstlich, z. B. mittels Warmluft, erfolgen. Beim künstlichen Trocknen übersteigt die Temperatur zweckmäßig nicht 50⁰; bevorzugt wird die Temperatur von 30 bis 35°-

Beispiel 2

Auf 1000 g lufttrockenen Samen werden stufenweise 3333 g feste Bestandteile und etwa 2200 g Natriumalginatlösung aufdragiert, wobei die Natriumalginatlösung die Zusammensetzung des Ausführungsbeispieles 1 hat. Der Trockenzusatz besteht aus 29,7% gepulvertem Kaolin, 7,8% Holzkohlepulver, 12,5 °/o Korkpulver und 50 °/o Kieselgur. Wenn man im übrigen die Arbeitsgänge des ersten Beispiels anwendet, -so erhält man sehr leichte Hüllsamen. Dabei können naturgemäß die genauen Zusammensetzungen in ähnlichem Umfange variieren wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Beispiel 3

Es wird'verfahren wie beim ersten Ausführungsbeispiel, jedoch wird das Natriumalginat ersetzt durch Ammoniumalginat. Vorzugsweise wird mit einer i,i%igen Ammoniumalginatlösung gearbeitet.

Bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 werden Alginatlösungen bevorzugt, weil sie eine verhältnismäßig geringe Viskosität aufweisen, so daß das Dragieren leichter ist. Um nun die Eigenschaften der Hülle nachträglich zu ändern oder zusätzlich andere Stoffe einzubringen, können ergänzende Verfahrensschritte vorgenommen werden.

Beispiel 4

Wenn die Hüllsamen nicht mechanisch verfestigt werden sollen, aber ihre Quellfähigkeit im Wasser herabzusetzen ist, kann man das Natrium- oder Ammoniumalginat der Verfahren nach den Beispielen ι bis 3, welches in den fertigen Hüllsamen enthalten ist, auch dadurch ganz oder teilweise in das schwerer quellbare Kaliumsalz überführen, daß man z. B. 7000 g fertigen Hüllsamen (Endfrischgewicht) mit etwa 600 g einer wässerigen 6%>igen Lösung von sekundärem Kaliumorthophosphat (K₂HPO₄) befeuchtet und das Endprodukt trocknet. An Stelle des Phosphates kann man auch das Nitrat (KNO₃, 600 g, 6%) oder das Chlorid (KCl, 300 g, 5°/o) verwenden.

Beispiel 5

Zur Einführung von Erdalkaliionen kann man sich beispielsweise des Magnesiumchlorids (Mg Cl₂) bedienen. Es bewährte sich eine io°/oige Lösung des Magnesiumchlorids in Wasser, und zwar in einer Menge von 400 g auf 7000 g fertige Hüllsamen.

Beispiel 6 _11{J

An Stelle des Magnesiumchlorids eignet sich auch Calciumnitrat (Ca (NO₃) ₂). Auch hier verwendet man auf 7000 g fertige Hüllsamen vorzugsweise 400 g einer wässerigen io'/oigen Calciumnitratlösung, womit die Hüllsamen gleichmäßig befeuchtet werden.

Der nachträgliche Zusatz von Calciumionen bewirkt, daß die Hülle fester und weniger leicht wasserlöslich wird, während die Porosität erhalten bleibt. Das sich bei dem Verfahren bildende CaI-ciumalginat quillt im Wasser nur wenig.

Beispiel 7

In vielen Fällen ist es vorteilhaft, den Hüllsamen Borverbindungen beizufügen. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise eine wässerige 5°/oige

Boraxlösung (Na₂B₄O₇- ίο H₂ O) verwenden, und zwar 300 g auf 7600 g Endfrischgewicht. Ähnliche Wirkung hat es, wenn man beim stufenweisen Dragieren in der letzten Verfahrensstufe dem Gemisch Borsäurepulver (H₃BO₃) zugibt, und zwar etwa 160 g Borsäure auf rooo g Samen. Die Verwendung von Borverbindungen verhindert das Krankwerden der jungen Pflanzen, insbesondere die sogenannte Gelb-Krankheit.

Beispiel 8

6000 g Hüllsamen, der auf normale Weise bis zu einem Korngewicht von 0,06 g aüfdragiert ist, wird noch frisch bis, zu einem Endgewicht von 7000 g mit folgender Mischung zu Ende dragiert: 750 g gepulverter, getrockneter Lehm, 135 g Kieselgur, 45 g Kohlepulver und i.oo.g feinstes Eisenpulver. Dazu wieder eine i,2%ige Lösung von Natriumalginat. Nach Erlangung des Endgewichtes bzw.

so völligem Aufbringen der trockenen Mischung werden die Hüllsamen auf dem üblichen Wege getrocknet.

Die beschriebenen Verfahren können in verschiedener Weise miteinander kombiniert werden, so daß unter Umständen mehrere Alkali- oder Erdalkaliverbindungen gleichzeitig in den Hüllsamen anwesend sind. Die Mengen, insbesondere bei der Nachbehandlung, sind in keiner Weise kritisch, und' es können die angegebenen Zahlenwerte unter Umständen erheblich überschritten werden.

Das übliche Beizen kann nach Wunsch vor oder nach dem Dragieren vorgenommen werden.

Claims

P-ATENTAN S PRO GHE:

i. Verfahren zur-Herstellung von Hüllsamen, dadurch gekennzeichnet, daß dem in Wasser eingebrachten Hüllstoff leichtlösliche Alkali- oder Erdalkaliverbindungen in einer solchen Konzen-, tration zugesetzt werden, daß ein Wasseraustausch mit dem Samen verhindert wird, und daß dann erst die Umhüllung der Samen in üblicher Art vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hüllstöff verwendet wird, der Alkali- oder Erdalkalimetall an einen der Bestandteile ionogen gebunden enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hüllstoff verwendet wird, bei dem das Alkali- oder Erdalkalimetall an das Bindemittel gebunden ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Hüllstoff Alginsäure, ihre Salze oder ihre Derivate enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkaliionen enthaltender Hüllstoff auf die Samen aufgebracht wird und daß nach dessen Aufbringen Erdalkaliionen zugeführt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Hüllstoff je nach den Eigenschaften des Samens Natrium- oder Kaliumionen enthält und nach dem Aufbringen Calciumionen zugesetzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alkaliionen enthaltender Hüllstoff auf die Samen aufgebracht wird und daß nach dessen Aufbringen wasserlösliche Borverbindungen zugeführt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Hüllstoff je nach den Eigenschaften des Samens Natriumoder Kaliumionen enthält und nach dem Aufbringen Borsäure oder Borax zugeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Hüllstoff ferromagnetische Stoffe enthält.

Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 502 809, 2 270 518.

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