JP3831134B2

JP3831134B2 - 稲科植物の種子の処理方法

Info

Publication number: JP3831134B2
Application number: JP36199298A
Authority: JP
Inventors: 冨士夫嶋▲崎▼; 佳嗣西田
Original assignee: 嶋崎種苗株式会社
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2006-10-11
Anticipated expiration: 2018-12-21
Also published as: JP2000184806A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種籾やトウモロコシの種子等、稲科植物の種子の処理方法に係り、特に、物理的処理を行うだけで収量の増加と食味の向上が得られる稲科植物の種子の処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から播種前の種籾等に人為的な処理を施すことによって米の収量や食味を改善しようとする試みがあり、特に、遺伝子の組換え又はハイブリットの手法により既に相応の成果が報告されている。
【０００３】
遺伝子工学上の手法による種科植物の種子の処理そのものについて安全性の面でなお不安があることは否めない。
そしてハイブリット（一代交配）技術についても自ずから収穫量の限度は約３０％前後であることが分かってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
それ故、本発明は、収量を飛躍的に増大させ、しかも食味を増大させることのできる、稲科植物の種子の処理方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、安全性に問題のない、稲科植物の種子の処理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記した従来の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、播種前に稲科植物の種子に、電場処理の段階で鉄イオンを稲科植物の種子に吸着させた上で磁場処理を施すと種子の発芽、成育遺伝子が活性化され、収量を飛躍的に増大させしかも食味を増大させることのできることを見出し、本発明の稲科植物の種子の処理方法を開発するに至った。
【０００６】
請求項１の発明は、稲科植物の種子を鉄体に載せて電場に暴露させる電場処理工程と、その後に実施する稲科植物の種子を磁場に暴露させる磁場処理工程とを含むことを特徴とする稲科植物の種子の処理方法である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載した稲科植物の種子の処理方法において、電場処理工程においてねずみ鋳鉄製の鉄体を用いることを特徴とする稲科植物の種子の処理方法である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１に記載した稲科植物の種子の処理方法において、更に最終処理工程として、予め電場処理及び磁場処理が施された水に、稲科植物の種子を浸漬させる浸漬工程を含むことを特徴とする稲科植物の種子の処理方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る実施の形態を説明する。
（処理の対象物）
処理の対象物は、稲科植物の種子であり、例えば、種籾やトウモロコシの種子である。
【００１０】
（処理方法）
稲科植物の種子を鉄体に載せて電場に暴露させる電場処理工程と、その後に実施する稲科植物の種子を磁場に暴露させる磁場処理工程とからなる。
好ましくは、更に最終処理工程として、予め電場処理及び磁場処理が施された水に、稲科植物の種子を浸漬させる浸漬工程を含む。
浸漬工程を実施する場合には、稲科植物の種子を、電場処理工程、磁場処理工程、浸漬工程の順に処理することになる。
【００１１】
以下に、電場処理工程と磁場処理工程と浸漬工程とを分けて説明する。
１．電場処理工程
電場処理工程は、処理対象物である稲科植物の種子を、電場雰囲気に影響を及ぼさない袋等に入れて定形化した後、鉄体に載せて電場が形成された電場雰囲気中に一定時間置くことにより実施する。
【００１２】
ここで、本明細書における「鉄体」の材質は、鉄（元素記号：Ｆｅ）を主成分とする金属を意味する。従って、鉄単体からなるものだけでなく、鉄基合金も含まれる。
鉄体を用いたのは、空気中での電場放出現象、即ち強い電場の作用により導体から荷電粒子が放出される物理的現象を利用して、鉄イオンを放出させて稲科植物の種子に吸着させるためである。鉄イオンを吸着させた上で種子を磁場処理、好ましくは更に浸漬処理に暴露することによって、種子の発芽、成育遺伝子の一層の活性化が図れるものと考えられる。
鉄体は、稲科植物の種子が上に載ることができればいずれの形状でもよく、平板のようなバルク体でも粉体でもよい。粉体の場合には、粉体を敷き詰めた上に処理対象物である稲科植物の種子を載せることになる。
【００１３】
鉄体の材質としては、鋳鉄が好ましく、黒鉛を含む灰色のねずみ鋳鉄がより好ましい。
具体的には、ねずみ鋳鉄の細片を焼結させた、（好ましくは体積の約５０％が）ポーラス状（空気層）になっている（即ち、鉄のグラスウールの）バルク体を使用すれば一層良い効果が期待できる。その理由は、放出電極が細線、鋭利な刃あるいは針の先端で得られるような非常に小さな曲率半径をもつ場合に、通常のキロボルト程度の適当な低電圧で電場放出を起こさせることができるが、ねずみ鋳鉄はそれ自体が上記のような形状の細片であるので、これらを焼結させて結合させたバルク体は低電圧で電場放出を起こさせることができるからである。
【００１４】
電場雰囲気中の負荷電圧、即ち処理対象物である稲科植物の種子に負荷される電圧は、鉄体が電場放出を起こして鉄イオンが放出されることが必要なので、用いる鉄体によっても異なる。しかしながら、真空中と異なり、空気中ではずっと低い電場で電気的破壊が起こるので、鉄イオンの電場放出現象もずっと低い電場で発生する。従って、鉄体の放電電極の形状を工夫すれば、通常のキロボルト程度の負荷電圧でよい。
従って、通常は５．００ｋＶ以上に設定すれば足りる。尚、実験では６．４５〜７．００ｋＶ程度で十分な効果が得られたが、これは小規模の実験であるためで、実用化の場合は更に高圧のボルト発生装置を必要とする。又これは直流でも交流でも良いが、好ましくは直流である。
このとき、留意すべきことは、電源電圧は通常トランスから出力させ発生させているが、負荷電圧はトランスの出力電圧とは異なり、処理対象物である稲科植物の種子に負荷される電圧を意味することである。
【００１５】
また、電場の暴露時間、即ち電圧を印加する時間は、加工処理する稲科植物の種子の数量と鉄材又は電場形成の装置によって異なる。
【００１６】
電場処理工程は、例えば、図１に示したような電場形成装置１を用いて実施することができる。
この電場形成装置１は、上記のようなねずみ鋳鉄製の平板２と、電床シート３と、可変トランス９等とからなる。
図１に示されるように、ねずみ鋳鉄製の（体積の約５０％が空気層になっている）平板２を、電床シート３上に載せている。
ねずみ鋳鉄製の平板２の大きさは、幅：約３０ｃｍ、長さ：約６０ｃｍ、厚さ：約１０ｍｍである。電床シート３は、カーボンシート５を上下から塩化ビニルフィルム７で覆った三層構造体であり、カーボンシート５の厚さは約０．４ｍｍであり、塩化ビニルフィルム７の厚さは約１．０ｍｍである。また、電床シート３の大きさは、幅：約４０ｃｍ、長さ：約７０ｃｍである。
【００１７】
電床シート３には、その一端に可変トランス９が接続されている。因みに、可変トランス９は、１００Ｖの交流電圧を最大で１２ｋＶ程度まで昇圧できる仕様のものが実用的である。
【００１８】
実際に電場処理を実施する際には、中に処理対象物である稲科植物の種子が入った袋を平板２の上に載せて、可変トランス９をオンにして、カーボンシート５に電圧を印加する。
カーボンシート５に７ｋＶの電圧を印加した場合の、平板２で発生している電圧を測定した結果を、以下の表１に示す。尚、測定の客観性を担保するため、図１に示す平板２上の５つの地点（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）で電圧を測定した。
【００１９】
【表１】

【００２０】
表１から、６．４５〜７．００ｋＶ程度の電圧を、処理対象物である稲科植物の種子への負荷電圧とするには、７．００ｋＶ程度の電圧を可変トランス９からカーボンシート５に対して印加する必要があることが分かる。
【００２１】
２．磁場処理工程
磁場処理工程は、処理対象物である稲科植物の種子を、磁場雰囲気に影響を及ぼさない容器等に入れて持ち運び容易なように定形化した後、磁場が形成された磁場雰囲気中に一定時間置くことにより実施する。
【００２２】
磁場雰囲気中の磁場の磁力は、２，０００Ｇｓ以上が好ましい。尚、実験では４，０００Ｇｓ程度で十分な効果が得られたが、大型処理装置の場合は１０，０００Ｇｓ以上で処理する方がより効率的且つ効果的である。
大型磁場形成装置の場合は１分以上から効果が得られるがこの実験装置では４，０００Ｇｓの磁力を１５分程度かけることで十分な効果が得られた。
【００２３】
磁場処理工程は、例えば、図２に示したような磁場形成装置１１を用いて実施することができる。この磁場形成装置１１は、カネテック社（長野県上田市）製の装置（商品名称：ＭＦＧ−３００型、最大出力：２０ｋＧｓ）である。
磁場形成装置１１は、円柱形をした磁芯である固定シャフト１３と、可動シャフト１５と、コイル１７等からなる。固定シャフト１３と可動シャフト１５は同軸上に対向配置されており、可動シャフト１５は、固定シャフト１３に近づく方向と離れる方向とに移動可能である。そして、固定シャフト１３と可動シャフト１５の側部には、それぞれ、磁場形成用に導電性コイル１７が巻かれている。
【００２４】
１９は透磁率の高い材料からなるステージを示す。このステージ１９は、固定シャフト１３と可動シャフト１５との間のギャップ中に、それぞれのシャフト１３、１５から離れて、且つそれぞれのシャフト１３、１５に対向するように、（図示しない支持手段）によって配置されている。
実際に上記の磁場形成装置１１を用いて磁場処理を実施する場合には、ステージ１９上に、処理対象物である稲科植物の種子を入れた容器をステージ１９上に載せる。
【００２５】
３．浸漬工程
浸漬工程は、処理対象物である稲科植物の種子を、予め電場処理及び磁場処理が施された特殊な水に一定時間浸漬させることにより実施する。
水に予め施す電場処理と磁場処理はどちらを先にしてもよい。
実験では、水の予備的処理は、電場雰囲気中の電圧と暴露時間を、３．５ｋＶ：８時間、５ｋＶ：６時間または７ｋＶ：４時間程度にし、更に、磁場雰囲気中の磁場の磁力は４，０００Ｇｓにし暴露時間を３０〜６０分程度にすることで、十分な効果が得られた。
予め電場処理及び磁場処理が施された水は１〜１０℃程度の低温状態に保持した上で、１２〜４８時間にわたって浸漬処理を実施するのが好ましい。
【００２６】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、実施の形態において説明した電場形成装置１と磁場発生装置１１は、試験サンプル作製用のいわばパイロット装置であり、実操業する場合には磁場処理の場合には永久磁性体の装置を用いる。
【００２７】
【実施例】
実際に、本発明の処理方法を用いて稲科植物の種子を処理し、その後に水田で栽培して収穫して、無処理のものと収率と食味を比較した。
（１）処理対象物
処理対象物は、銘柄が「こしひかり」の種籾とした。尚、予備的処理として、既知の比重選別法により選別してできるだけ重いものを処理対象物とした。
【００２８】
（２）物理的処理工程
以下の物理的処理工程は、平成１０年３月１０日に実施した。
１．電場処理工程
図１の電場形成装置１を用いた。まず、種籾１６ｋｇを４つの袋２３に４ｋｇずつ分けて入れ、４つの袋２３を電場形成装置１の平板２上に載せて、交流で、電場処理を実施した。種籾への負荷電圧は、６．４５〜７．００ｋＶ、電圧の暴露時間は１時間、３時間、６時間、９時間とした。
尚、電圧の暴露時間を変えるために、電圧の暴露開始後３回磁場形成装置１を停止して、そのたびに袋２３を１つずつ取り出した。従って、３時間、６時間、９時間とは連続した時間を意味する訳ではなく、暴露の合計時間を意味する。
装置１から取り出した電場処理済みの種籾は別の容器に移して常温で保管した。
【００２９】
２．磁場処理工程
図２の磁場形成装置１１を用いた。まず、電場処理した後に常温で保管しておいた種籾を、施した電場処理条件毎に分けて磁場処理用の容器に入れて、磁場形成装置１１のステージ上に載せて、磁場処理を実施した。磁場の磁力は、４，０００Ｇｓ、磁場の暴露時間は１５分とした。
その後、磁場形成装置１１から取り出した磁場処理済みの種籾は別の容器に移して常温で保管した。
【００３０】
３．浸漬工程
図１の電場形成装置１と図２の磁場形成装置１１を用いた。容器に水を入れて以下の条件で、予備的処理を実施した。具体的には電場処理を実施した後で磁場処理を実施した。
【００３１】
【表２】

【００３２】
磁場処理した後に常温で保管しておいた種籾を、既に施した電場処理条件毎に分けて、上記の予備的処理が施された水に２４時間にわたって浸漬した。尚、容器は冷蔵庫に入れて、水を約５℃の低温に保持した。
その後、容器から種籾を取り出して外で自然乾燥させた。十分に乾燥した後、別の容器に移して常温で保管した。
理解の便宜のために、採用した電場処理条件と磁場処理条件と浸漬条件とを以下の表３に示す。
【００３３】
【表３】

【００３４】
（３）栽培及び収穫
磁場処理して保管しておいた処理済みの種籾（試験サンプルＮｏ．１〜３６）と、無処理の種籾とを、静岡県浜松市の中村正氏所有の水田に、平成１０年４月８日に播いて発芽させ、平成１０年５月２０日に苗２本で１株として田植えを行った。そして、処理済みの種籾は、平成１０年９月１０日に収穫し、無処理の種籾は、平成１０年９月２２日に収穫した。
尚、処理済みのものは無処理のものに比べて、分けつして穂になる茎の数が増加することが予想されたので、処理済みのものは無処理に比べて、肥料を１．５倍多く投下した。
【００３５】
（４）観察結果
発芽から田植えを行うまでの間、苗の成育丈を観察したところ、処理済みの種籾は無処理の種籾に比べて、平均して約３０％程度成育が速いことが認められた。更に、収穫期間も１２日間程度速かった。
（５）収率の測定
収穫の直前に各試験サンプル毎に無作為に１０株ずつ選んでその合計穂数を数え、処理済みのものの穂数の、無処理のものの穂数（１７８本）に対する割合を測定した。
【００３６】
【表４】

【００３７】
【表５】

【００３８】
【表６】

【００３９】
【表７】

【００４０】
【表８】

【００４１】
【表９】

【００４２】
【表１０】

【００４３】
【表１１】

【００４４】
【表１２】

【００４５】
表４〜１２から、本発明の特殊な物理的処理を種籾に施すと、「分けつ」を促す効果を顕著に増大することが分かる。
収穫した稲の食味を分析した結果は以下の表４に示す。
尚、アミロース含量は簡易比色法により、タンパク質含量はケールダール法により分析した。また、食味芭、株式会社サタケ製の「１Ｂ」型（平成３年製）を使用して分析した。
【００４６】
【表１３】

【００４７】
尚、表１３から、本発明の特殊な物理的処理を種籾に施すと、アミロース含量含量が増大し、食味指数も顕著も増大したことが分かる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の処理方法を稲科植物の種子に予め施した上で、種子を栽培すると、稲の成育速度が速く、更に収量が増大し、しかも食味も向上させることができる。
また、稲科植物の収量が増大するので、丈が低くなり且つ茎が太くなり、倒れにくくなる。従って、本発明の稲科植物の種子の処理方法は、台風の進行方向に当たる地方において栽培するのにも適した種子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る稲科植物の種子の処理方法に使用する電場形成装置の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る稲科植物の種子の処理方法に使用する磁場形成装置の一例を示す一部切欠正面図である。
【符号の説明】
１電場形成装置
２ねずみ鋳鉄製の平板
３電床シート
９可変トランス
１１磁場形成装置
１３固定シャフト
１５可動シャフト
１７コイル

Claims

稲科植物の種子を鉄体に載せて電場に暴露させる電場処理工程と、その後に実施する稲科植物の種子を磁場に暴露させる磁場処理工程とを含むことを特徴とする稲科植物の種子の処理方法。
請求項１に記載した稲科植物の種子の処理方法において、電場処理工程においてねずみ鋳鉄製の鉄体を用いることを特徴とする稲科植物の種子の処理方法。
請求項１に記載した稲科植物の種子の処理方法において、更に最終処理工程として、予め電場処理及び磁場処理が施された水に、稲科植物の種子を浸漬させる浸漬工程を含むことを特徴とする稲科植物の種子の処理方法。