JPS6368008A - 種子の加工処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は植物体種子のゲルコーティング処理法の改良に
関する。

（従来の技術） 一般に植物体種子（以下単に種子という）は圃場に直播
きされるか、予め苗床に播種され、苗床播種のときは苗
床である程度まで育苗した後に圃場に移植される。しか
し、直播きの場合には種子が土壌を介して病害を受は易
く、又、種子の粒子径が例えばサラダナ種子のように微
小であるときは雨水や潅水時に流亡してしまうことも多
い。さらに直播きの場合には種子は表土近くにあるため
、鳥類その他の動物による食害を受けることが多く、こ
れらの防止対策については近年特別な技術の開発が待た
れている。

又、最近では種子を手播きした場合は、植物生育後間引
き作業を必要としたり、植物の均一な生育を阻害すると
いう理由から手播きに代って機械播きが多く見られるよ
うになってきている。しかし機械播きに適する種子の条
件としては、最小限同一種子での大きさや形状のばらつ
きが小さいこと、形状が球形に近いことなどが要求され
、どの種類の種子でも機械播きに適するとは云えず、例
えばニンジン、ホウレンソウなどの種子では形体上手播
きによらざるを得ない状態であった。

又、前記の防止対策のうち病害予防には薬剤熔液に種子
を浸漬する方法、薬剤粉末を種子表面に添着させる方法
、あるいは乾熱処理する方法などが知られているが、前
２者の方法は種子内部に薬剤が十分に浸透しなかったり
、粉衣が剥離し易いなどの欠点があり必ずしも満足しう
る方法ではない。又、後者の方法では、種子の耐熱特性
等により適用の可否に問題があり、適用条件を誤ると種
子を死滅させるおそれがある。

又、種子の流亡や動物による食害防止の対策としては、
種子の表面にコーティング剤を被覆して大粒化し、いわ
ゆるコーティング種子とすることが知られている。コー
ティング種子とすることにより、さらに機械又は手作業
による播種を容易かつ正確になしうると共に、殺菌剤、
殺虫剤、動物忌避剤、栄養剤（肥料）等をコーティング
剤に添加できるという利点かえられるため、コーティン
グ種子については近年多くの研究や提案がなされている
。

すなわち、種子コーティングの基本材料としては粘土又
は粘土鉱物の類似材料、微砂とパラフィンの混合物、砂
と糖の混合物等が知られているほか、種子の担持材料と
してゲルを使用することも知られている。ゲルを種子の
担持材料として使用する技術については、例えば特開昭
５５−３７９６号公報あるいは特開昭５４−４９８０７
号公報に開示されるものがある。

すなわち、前者に開示されるものは、水性ゲルを植物体
の生育培地又は植物体を移送する場合の保存培地として
使用し、植物の生長又は移送期間に必要な水分を別途添
加することなしにゲル中の水分から供給せんとするもの
であって、適当なゲルとしては粘土系ゲルあるいは天然
ゲル、合成有機質ゲル等が用いられ、小鉢あるいはトレ
ー状等の適当な立体形状に成型できる特徴を有するとし
ている。又、後者に開示されるものは、水稲苗の水耕栽
培に関するものであって、種子に冷却するとゲル化する
ゼラチン状物質の水溶液（例えばポリサッカライドの加
温水溶液）を供給して種子をゲル層に被覆保持すること
が記載され、栽培中における種子の不測な移行防止や前
者の場合と同様種子の発芽及び生育に必要な水分をゲル
中の水分から供給できるとしている。

又、実開昭５６−２０４０９号公報には、種子のコーテ
ィングゲル剤として水不溶性の親水性ゲル、例えばメタ
クリル酸、アクリロニトリルなどのグラフト化物が適す
るとし、これらのゲル剤で直接種子を被覆して錠剤型、
ペレット型、サイコ口型等任意の形状に成型し得る旨の
記載がある。

さらにこの被覆ゲルは成長ホルモン、肥料等の水辺外の
物質を供給する役目を有するとしている。

又、特開昭４８−８５３１）号公報には易水溶性のカプ
セル中に種子及び粉末状の栄養物質を封入したカプセル
種子についての記載も見られる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、一般に種子の発芽条件としては、水分、温度及
び酸素の３要件が必須要件とされているが、前記した従
来公知のコーティング剤又は水性ゲルで被覆された種子
では、水分、温度の２要件は満足できるとしても、酸素
の供給が水膜により制限されるため発芽率の低下は回避
できない。この酸素供給を行なうため、例えば、過酸化
カルシウム（ＣａＯｚ）で種子に粉衣させる方法もある
が、反面植物体に及ぼす害も少くない。又、長期間酸素
供給が不足した湿潤状態のゲル中に種子を保持するとき
は、種子の膨潤をきたして長期保存等の目的には全く使
用できない。又、特開昭４８−８５３１）号公報記載の
カプセル種子のように、カプセルが易水溶性のものでは
、播種後潅水時にカプセルが容易に流出してしまい、栄
養物質の流亡も早く長期にわたる持続効果は期待できな
い。又、本出願人は、種子の発芽に要する酸素の供給を
十分に行なわせるため、さきに種子が多数の細孔又は微
小気泡を有する水性ゲルにより被覆されたゲルコーティ
ング種子の発明について特願昭６１−１０４９１０号に
より出願を行なったが、このゲルコーティングは水溶性
であるため、コーティング層に封入された栄養物質等の
薬剤が流亡し易いという問題点があった。

本発明は、種子に対するコーティング処理法の従来のか
かる問題点に着目してなされたもので、種子周囲のゲル
コーティング層として微小な細孔を有する水不溶性ゲル
層を形成させることにより、保水性及び通気性にすぐれ
ると共に、適当な硬さを有し、かつ封入された栄養物質
、殺菌剤等の薬剤の流出が緩やかに行なわれるコーチイ
ブ層に形成でき、さらに長期保存も可能な種子の加工処
理法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は植物体種子を水性ゲルのアルカリ塩
水溶液でコーティング処理したのち、２価又は３価の金
属塩水溶液と反応させて該コーティング層を水不溶化す
ることを特徴とする種子の加工処理法、及び該水不溶化
処理したのち凍結乾燥することを特徴とする種子の加工
処理法である。

以下に本発明について更に詳細に説明する。

先ず種子は植物の種類により休眠の有無等に起因して発
芽率を異にし、又、同一植物でも採種時期の差により発
芽状態を異にする。従って一般には予措として発芽促進
のための前処理が行なわれる。この前処理法としては発
芽促進剤、例えばジヘレリン酸等の水溶液に種子を浸漬
する方法のほか、種皮磨傷法、高温処理又は低温処理法
等を種子の特性に応じて適宜選択して行なう。

又、発芽促進以外の予措として通常植物の生育に必要な
硝酸カリ　（ＫＮＯ３）　、リン酸水素アンモニウム（
ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）等の栄養物質のほか、必要に応じ殺
菌剤、殺虫剤、動物忌避剤等の薬剤による処理を行なう
が、この薬剤処理は以下の２通りの方法によることがで
きる。すなわち、第１の方法はこれらの薬剤を必要量直
接水性ゲル中に添加する方法であり、第２の方法は種子
とコーティングゲルの間に微小空間を設けて、ここに封
入するか、種子に予め粉衣させた上にゲルコーティング
する方法である。

以下に薬剤処理を含む本発明のゲルコーティング処理の
方法について説明する。

先ず薬剤処理を第１の方法で行なう場合は、上記の栄養
物質等の薬剤をすべて水溶液として水性ゲル化剤中に添
加し、これを純水に対してゲル化剤濃度２〜４重量％（
以下％は特記しない限り重量％を表わす）の濃度になる
ように溶解し、１〜２時間放置して十分に吸水膨潤させ
てから攪拌して均一な粘性ゲル流体を得る。ここに使用
し得る水性ゲル化剤としては、このような性質を有する
物質であれば特に限定されないが、天然ゲル、合成有機
質ゲル、無機質ゲル等のアルカリ塩が使用でき、望まし
い水性ゲル化剤としては、例えばアルギン酸ソーダ、ポ
リアクリル酸ソーダ等を挙げることができ、これらは植
物体のみならず人体に対しても無害であるので安全に使
用できる。

次に得られた粘性ゲル流体を型又はノズルを使用して加
工処理する。

型は第１図に示したような厚板状の上型１と下型２とよ
り構成され、各型には複数個の半球状の凹部３及び４が
それぞれ対向するように形成され、上下両型の凹部３及
び４を重ね合わせたとき完全な球状凹部をなすように作
成されている。又、上型１の凹部３中心には上型上面に
貫通する径１〜２ｍｍ程度の小孔５が開設されている。

この下型２の凹部４に先ず前述のゲル流体を注入する。

次に第２図に１対の凹部３及び４の断面図で示したよう
に、注入したゲル流体６の上面中央部に種子７を１〜２
粒（粒数は植物の発芽率に応じて決定する）移植し上型
１をかぶせる。

次いで上型１の小孔５から四部３にゲル流体６を注射針
等を用いて注入し充満させることにより第３図のように
中心部に種子７が封入された球状ゲル体が得られる。

次に得られた種子封入球状ゲル体を２価又は３価の金属
塩水溶液中に浸漬放置する。ここに使用される２価又は
３価の金属塩水溶液としては、カルシウム、マグネシウ
ム、バリウム等の２価金属の塩化物水溶液やアルミニウ
ムの塩化物水溶液等を挙げることができ、又、これらの
金属塩水溶液は約５０重量％に調整される。なお、溶媒
の水は金属イオンを多く含まない水が好ましい。

上記の金属塩水溶液に浸漬された球状ゲル体は、その中
で水性ゲル化剤のアルカリ金属（例えばＮａ）と２価又
は３価の金属（例えばＣａ）との間に置換が生じ、光学
的にも極めて微小な細孔を有する水不溶性物質に表面か
ら化学変化を起こして行き、４〜５分経過すると種子を
コーティングするすべての水性ゲルの水不溶化が完了す
る。

次にノズルを使用して加工処理する場合は、第４図（ａ
）に切欠縦断面図、第４図（ｂｌに第４図（ａ）のＡ−
Ａ断面図で示したようなノズル８を用いる。

このノズル８は中心路９の外周に先端部を狭めた環状路
１０を形成させた構造となっており、中心路９は種子の
移送路、環状路ＩＯはゲル流体の流路となる、このノズ
ル８は公知の任意の押出機本体（図示せず）に取付けら
れる。

前述のゲル流体は環状路１０に押出機本体から矢線イ方
向に流下され、ノズル８の先端部１）付近で結合し、中
空の半球１２を形成する。この形態のときに種子を１〜
２粒中心路９を通して半球１２内に落下させる。その後
、ゲル流体をさらに押し出してやると自重と表面張力に
より種子封入球状ゲル体となり自然落下するに至る。こ
の球状ゲル体の径はノズル８先端開口部の大きさを調節
することにより、径約１５ｍｍ以下の実用的な大きさに
任意に調整することができる。自然落下した種子封入ゲ
ル体は前述と同様の手段で水不溶化ささる。

以上は栄養物質等の薬剤を水溶液としてゲル中に添加し
た場合であるが、次に薬剤を粉末のまま種子表面に粉衣
させる場合について説明する。

この場合には前記したノズルを用いた加工処理が適する
。すなわち、ゲル流体がノズル先端部において半球状に
形成された段階で、中心路９を通して薬剤粉末一種子−
薬剤粉末の順序で供給し、以後は同様に処理することに
より種子周囲に薬剤を粉衣した種子封入球状ゲル体が得
られる。

以上の処理工程により水不溶化された種子封入球状ゲル
体は、十分に水洗することによりそのまま播種用に供す
ることができるが、播種時期まで貯蔵する必要がある場
合には凍結乾燥処理を行なう。この凍結乾燥処理は公知
の凍結乾燥装置を用いて凍結温度−２０℃〜−９０℃、
圧力約５　Ｔｏｒｒ以下の減圧条件下で行なう。なお、
型を用いて種子封入ゲル体を得た場合は、球状体のくず
れを防止するため、型に装填したまま水不溶化及び凍結
乾燥処理を行なうことができる。

（作　用） 以下に本発明による種子の加工処理法の作用について説
明する。

すなわち本発明によれば、種子の周囲に被覆された水性
ゲルが不溶化されることにより、ゲルコーティング層は
極微小な細孔を有する弾力性の物質に変化し、吸水によ
り膨潤することはないが、保水性及び通気性にすぐれた
ものとなる、又、さらに凍結乾燥処理を行なうときは、
不溶化されたゲル層中の含有水分が脱水され、その部分
に微小空間を生じ一層通気性が向上し、種子の保存及び
発芽生育上好適なものとなる。

一般に種子を自然条件に近い温湿度で貯蔵すると、毎年
夏を越すごとに発芽力は低下する。これは夏季の高温多
湿が大きな要因であり、室温で乾燥剤と共に密閉貯蔵し
たときは、短命な種子でも少くとも約５年間は発芽力を
維持することができる。本発明によれば、種子は凍結乾
燥により水分３〜４％に乾燥されたゲル層に覆われて長
期保存が可能となる。

又、本発明により加工処理されたゲルコーティング種子
は、播種後潅水の際にコーティング層中の多数の微小孔
を水分及び酸素が自由に流通し、添加あるいは内部に封
入された栄養物質、殺菌剤等の薬剤が除々に溶解して、
種子周囲を長期間植物の生育最適条件に保つことができ
る。

又、植物の種類によっては値や芽の伸長力に差が生ずる
が、伸長力の弱い種子の場合でも支障がないように、コ
ーティング層の硬さは粘性ゲル流体の調製時においてゲ
ル濃度（実際的には粘度）を小さくすることにより任意
に調節することができる。

種子が発芽生育した後、コーティング層は土壌中の炭酸
等により分解されるか、植物体に付着されて土壌外に取
り出すことも容易である。

又、本発明により加工処理された種子は通常の種子と同
様に取扱うことができ、特に播種機を使用する場合は、
従来種子が微小で１〜数粒宛の均−な播種が困難であっ
たり、形状が不均一な種子であっても、球状に大粒化さ
れることにより適用が容易となり、又、播種後の流亡や
動物による食害を解消することができるなどの作用を有
する。

（発明の効果） 本発明は以上詳細に説明した如くになるから以下に列記
するような種々の利点効果が得られる。

ｆｉｌ　　種子のコーティング層には多数の微小孔が形
成されるため、酸素及び水分の供給が十分に行なわれ、
種子発芽が円滑に行なわれる。特に凍結乾燥処理を行な
ったものではこの効果が助長される。

（２）　　コーティング層が不溶化されることにより、
コーティング層に添加又は封入された栄養物質等の薬剤
の流出が徐々に行なわれ、生育最適環境を長期間にわた
り維持することができる。

（３）凍結乾燥処理により種子を長期間貯蔵することが
可能となる。

（４）微小、不均一形状の種子を球状、大粒に加工する
ことにより、播種の正確化、機械化を容易にし、管理労
力を軽減することができる。

（５）機械播きによる場合には、コーティング層により
種子を傷や割れから保護することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に際し使用される型の斜視図、第
２図及び第３図は第１図の型を用いた処理工程の作用説
明図、第４図（ａ）は本発明の他の実施に際し使用され
るノズルの一部切欠縦断面図、第４図（ｂ）は第４図ｆ
ａ）のＡ−Ａ断面図を示す。 ■・・・上型、２・・・下型、３，４・・・凹部、５・
・・小孔、８・・・ノズル、９・・・中心路、１０・・
・環状路。 特許出願人　　　矢崎総業株式会社 第１図 第２図　　　　第３図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）植物体種子を水性ゲルのアルカリ塩水溶液でコー
   ティング処理したのち、２価又は３価の金属塩水溶液と
   反応させて該コーティング層を水不溶化することを特徴
   とする種子の加工処理法。
2. （２）植物体種子を水性ゲルのアルカリ塩水溶液でコー
   ティング処理したのち、２価又は３価の金属塩水溶液と
   反応させて該コーティング層を水不溶化処理し、次いで
   凍結乾燥することを特徴とする種子の加工処理法。