KR20120124385A - 종자 습윤 조절법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코팅된 종자를 준비하는 방법 및 상기 방법에 의해 얻을 수 있는 코팅된 종자에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 미발아 종자를 제공하는 단계 및
a) 하나 이상의 결합제 및 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 코팅 조성물로 상기 종자를 코팅하는 단계; 및
b) 발화를 유도하기에 충분한 물의 양을 포함하는 액체로 상기 종자를 습윤화하는 단계 (상기 물의 양은 상기 종자의 발아 전에 종자에 의해 본질적으로 모든 물이 흡수되도록 하는 것이다)
를 포함한다.

Description

종자 습윤 조절법{CONTROLLED SEED WETTING}

본 발명은 코팅된 종자를 준비하는 방법과 상기 방법에 의해 얻을 수 있는 코팅된 시드에 관한 것이다.

다양한 이유에서 종자에 코팅을 제공하는 것은 바람직할 수 있다. 이런 코팅은 예를 들어, 손상으로부터 종자를 보호할 수 있고 또는 먼지를 감소시킬 수 있고 또는 유량 특성을 증가시켜 식물 능력을 향상시킬 수 있다. 바람직하게는, 코팅은 종자 및/또는 종자로부터 막 생겨난 묘목을, 예를 들어 진균 또는 세균의 질병으로부터 보호할 수 있도록, 또는 벌레 또는 선충의 해충으로부터 종자를 보호할 수 있도록 도울 수 있는 활성 성분을 포함할 수 있다. 덧붙여서, 영양액 또는 생장 조절제와 같이 종자 및/또는 막 생겨난 묘목에 유익한 활성 성분을 포함하는 코팅을 적용하는 것이 가능하다. 게다가, 종자 코팅은 종자에 유색 및/또는 반사 외관을 부여하는 것처럼 종자의 외관을 바꾸기 위해 적용할 수도 있다. 종자 코팅은 일반적인 관례가 되었다.

반면에, 종자가 물을 흡수할 수 있도록 씨를 뿌리기 전에 물 또는 수용액 속에 종자를 담그는 것이 유리할 수 있다. 이런 종자 습윤 (특히 벼 종자와 같이 특정 타입 종자의 경우)은 일반적으로 더 빠르고 그리고 더 균일한 맹아, 더 균일한 식물 지지대, 그리고 더 빠른 식물 형성을 야기한다. 종래적으로 종자 습윤은 종자를 매우 과량의 물에 담금으로써 실시되고 이 과량의 물은 담금 처리 후에 빼낸다.

종자의 코팅과 습윤을 결합할 때 직면하는 문제 중 하나는 거기에 포함된 어떤 활성 성분을 포함해서, 코팅이 과량의 물 속에 담기는 동안 또는 물을 빼내는 동안 씻겨나갈 수도 있다는 것이다. 이것은 종자의 활성 성분의 전체 활동도를 상당히 감소시킨다. 담금 조건에 따라, 활성 성분을 심지어 전부 잃게 될 수도 있다.

WO-A-2005/077169에 기재된 것처럼 코팅과 담금 단계를 바꿈에 의해 이 문제를 해결하는 것은, 그럴 경우 각 농부가 코팅 장치를 가질 것이 요구하게 되므로 불가능하다. 덧붙여서, 담금 후에 종자는 코팅 단계 동안의 기계적인 스트레스에 대해 더욱 더 약하게 된다. 게다가, 담가진 습윤 종자에 적용할 수 있는 코팅액 (슬러리)의 양은 제한적이다.

상기 묘사한 문제점을 풀기 위한 다른 시도들이 행해져 왔다. 예를 들어, 먼저 종자를 물에 담그고 그리고 발아 후에, 종자 위에 활성 성분을 포함한 용액을 분사하는 것이 알려져 있다. 하지만, 이것은 통상적으로 종자 위에 활성 성분의 바람직하지 않고 불균일한 분포를 야기한다.

EP-A-0 904 681는 수분 함량을 반투과성막을 사용하여 조절하는 종자를 처리하는 방법을 설명한다. 수분 함량은 그 이상에서 발아가 가능한 수준 이하로 유지된다. 종자와 종자를 습윤케 하는 삼투성 물질 사이에는 접촉이 없고 그리고 처리 후에는 종자를 건조시킬 필요가 있다. 이 문서는 본질적으로 발아 유도에 요구되는 모든 물이 종자의 발아 전에 흡수되어야 한다고 명쾌하게 가르쳐주지 않는다. 게다가, 이 문서는 종자를 습윤화하기 전에 종자를 코팅할 것을 가르치거나 또는 제안하지 않는다.

본 발명의 목적은 상기 묘사한 문제점에 대한 해결책을 제공하는 것 그리고 유리하게 하나 이상의 활성 성분을 포함한 코팅제로의 종자 코팅 및 종자의 습윤화의 조합을 허용하는 방법을 제공하는 것이다.

발명자들은 종자를 담그는데에 사용되는 물의 양이 종자가 흡수할 수 있는 물의 양으로 조절될 때 종자 코팅제의 활성 성분을 잃지 않는다는 (또는 거의 잃지 않는다는) 통찰력을 갖게 되었다.

따라서, 한 측면에서 본 발명은 미발아된 종자를 제공하는 단계 및

a) 하나 이상의 결합제 및 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 코팅 조성물로 상기 종자를 코팅하는 단계; 및

b) 발아를 유도하기에 충분한 물의 양에서 상기 종자를 습윤화하는 단계 (상기 물의 양은 상기 종자의 발아 전에 종자에 의해 본질적으로 모든 물이 흡수되는 것이다)

를 포함하는, 코팅된 종자를 준비하는 방법에 관한 것이다.

본질적으로 모든 물이 종자에 의해 흡수되도록 하는 물의 양을 사용하는 것으로, 발명자는 놀랍게도 활성 물질이 종자로부터 전혀 (또는 거의) 씻겨나가지 않았음을 발견했다. 따라서, 본 발명의 방법은, 지금까지는 성취하지 못했던 조합인 종자 습윤의 장점과 함께 종자 코팅의 장점을 조합하는 것을 가능케 한다.

본 출원에서 사용되는 용어 "종자 코팅"은 종자를 하나 이상의 부착 코팅 층으로 처리하는 임의의 공정을 지칭하는 것을 의미한다. 이 용어는 필름 코팅 (중합체 필름의 연속적 또는 비연속적인 층의 적용) 뿐만 아니라 펠릿화 (실질적으로 종자 중량을 증가시키고 종자 생육 능력을 향상시키기 위한 하나 이상의 불활성 물질 층의 침전) 그리고 이들의 조합을 포함하는 것을 의미한다.

본 출원에서 사용되는 용어 "종자 습윤"은 종자가 액체를 흡수하도록 이끄는 임의의 공정을 지칭하는 것을 의미한다. 따라서, 종자는 액체와 직접적인 접촉을 한다. 액체는 바람직하게는 물, 또는 임의적으로 영양액, 하아핀 단백질(상업적으로 플랜트 헬스 케어(Plant health Care)에서 하아핀(Harpin)으로 입수가능), 키토산 펜타 사카라이드(상업적으로 아그리하우스(AgriHouse)에서 예!™(YEA!™)로 입수가능), 또는 리포키토올리고사카라이드(상업적으로 이엠디(EMD)에서 옵티마이즈^® 엘씨오(Optimize^® LCO)로 입수가능)와 같은 유전자 유발제, 보호제, 생장 조절제, 등을 포함할 수 있는 수용액이다.

본 출원에서 사용되는 용어 "활성 성분"은 식물 또는 식물 종자에 어떤 방법으로든 이점이 되는 어떤 요소를 지칭하는 것을 의미한다. 이 맥락에서 식물 또는 식물 종자는 펠릿 종자, 진정 종자, 식물 묘목, 뿌리줄기, 식물 절단 또는 식물 부분 (예컨대 감자 덩이줄기 또는 꽃 구근)을 포함한다.

본 출원에서 사용되는 용어 "발아"는 배축이 그것을 둘러싼 구조로부터나오는 공정을 지칭하는 것을 의미한다. 대게, 이것은 어린뿌리가 종피 또는 과피로부터 나오는 것과 상응한다.

본 출원에서 사용되는 표현 "발아를 유도하는 것"은 미발아 종자의 물 흡수로 인한 발아 (어린뿌리 발생)에 필요한 종자 내 생리학적 과정 (예컨대 호흡, 단백질 합성, DNA 복제 등)의 시작을 포함하는 것을 의미한다.

본 발명의 방법에 따라서 미발아 종자가 제공된다. 이것은 어떤 종류의 종자도 될 수 있다. 종자는 하도되거나 또는 하도되지 않을 수 있다. 게다가, 종자는 모노코틸레도네아(Monocotyledoneae)목 또는 디코틸레도네아(Dicotyledoneae)목일 수 있다. 모노코틸레도네아(Monocotyledoneae)목으로부터의 바람직한 예는 벼 종자이다. 더욱 바람직하게는 종자는 오리자 사티바 쟈포니카(Oryza sativa japonica), 오리자 글라베리마 자바니카(Oryza glaberrima javanica), 오리자 사티바 인디카(Oryza sativa indica), 지자니아 팔루스트리스(Zizania palustris), 및 이들의 잡종으로 구성된 군으로부터 선택된 벼 종자이다. 디코틸레도네아(Dicotyledoneae)목으로부터의 바람직한 예는 평지 (브라시카 나푸스(Brassica napus))이다.

임의적으로, 종자는 겉껍질이 벗겨질 수 있다 (탈곡한 종자 또는 탈피 종자라고 불림). 이것은 쌍 롤을 사용하여 행해질 수 있다. 더욱 특별히, 온전한 종자는 롤 중 하나는 다른 롤과는 다른 회전 방향과 회전 속도를 가지는, 롤 사이에 미리 정해진 공간이 있는 쌍 롤 사이를 통과할 수 있다. 이것은 종자로부터 겉껍질을 제거하기 위하여 쌍 롤과 온전한 종자 사이에 적당한 마찰력을 야기한다. 이런 작동이 종자로부터 겉껍질을 완전히 제거할 수 없다면 그 작동은 반복될 수 있다. 회전 속도와 쌍 롤의 공간은 이 분야의 통상의 기술자에 의해 적당하게 결정될 수 있다. 이런 종자의 겉껍질 벗기기는 예를 들어 WO-A-01/78507에 서술된 것처럼, 벼 종자의 경우에 특히 적당할 수 있다.

종자는 하나 이상의 결합제 및 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 코팅 조성물로 코팅된다. 종자를 코팅하기 위해서 종래의 코팅 수단을 쓸 수 있다. 이 분야의 통상의 기술자는 다양한 코팅 기계를 사용할 수 있다. 몇몇 잘 알려진 기술은 드럼 코팅기, 유동층 기술, 회전식 코팅기 (일체형 건조기가 있는 것 및 없는 것) 및 분출층의 사용을 포함한다. 막 형성 조성물로 종자를 막 코팅하는 것이 추가적으로 가능하다. 막 코팅은 종자에 직접 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 이미 코팅된 종자에 오버코트로 적용될 수 있다.

코팅 조성물은 하나 이상의 결합제를 포함한다. 많은 적당한 결합제가 알려져 있다. 결합제는 예를 들어 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 알콜 공중합체, 폴리우레탄, 셀룰로스 (에틸셀룰로스 및 메틸셀룰로스, 히드록시메틸셀룰로스, 히드록시프로필셀룰로스, 에틸셀룰로스, 카르복시메틸셀룰로스 및 히드록시메틸프로필셀룰로스를 포함), 폴리비닐피롤리돈, 덱스트린, 말토-덱스트린, 다당류, 지방, 오일, 단백질, 아라비아 검, 셸락, 비닐리덴 클로라이드, 비닐리덴 클로라이드 공중합체, 리그노술폰산 칼슘, 아크릴산 공중합체, 전분, 폴리비닐아크릴레이트, 제인, 카제인, 젤라틴, 키토산, 풀루란, 폴리에틸렌 옥사이드, 에틸렌 비닐아세테이트, 아크릴이미드 중합체 및 공중합체, 폴리히드록시에틸 아크릴레이트, 메틸아크릴이미드 단량체, 폴리(N-비닐아세트아미드), 알긴산 나트륨, 폴리클로로프렌 및 시럽으로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있다. 또한 카르나우바 왁스, 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 벌집 왁스, 및 폴리프로필렌 왁스와 같은 왁스가 결합제로써 사용될 수 있다. 이들 결합제는 단독으로 또는 둘 이상의 조합물로 사용할 수 있다. 바람직한 결합제는 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알콜, 히드록시프로필 메틸 셀룰로스, 다당류 (전분과 같은 것), 단백질, 폴리에틸렌 글리콜, 및 폴리비닐 피롤리돈을 포함함다.

보통 코팅 조성물의 결합제 양은 종자 kg 당 0.1-100 g, 바람직하게는 종자 kg 당 0.5-50 g, 더욱 바람직하게는 종자 kg 당 1-20 g의 범위이다. 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로, 코팅 조성물의 결합제 양은 1 중량% 또는 그 이상, 바람직하게는 10 중량% 또는 그 이상, 및 80 중량% 또는 그 이하, 바람직하게는 60 중량% 또는 그 이하가 될 수 있다.

코팅 조성물은 추가로 하나 이상의 활성 성분을 포함한다. 활성 성분의 적당한 예는 살진균제, 살균제, 살충제, 살선충제, 살연체동물제 및 다른 살생물제 이다. 추가의 활성 성분은 소독제, 미생물, 설치류 퇴치기, 살초제 (제초제), 유인제, 발수제, 식물 생장 조절제 (예를 들면, 지베렐르산, 옥신 또는 사이토키닌), 영양액 (예를 들면, 질산 칼륨, 마그네슘 술페이트, 철 킬레이트), 식물 호르몬, 미네랄, 식물 추출물, 진드기 구충제 또는 진드기 박멸약, 살연체동물제, 발아 촉진제, 페로몬, 생물학적 제제, 키토산, 키틴계 제제 등을 포함한다.

적용된 활성 성분의 양은, 물론, 활성 성분의 타입과 사용된 종자의 타입에 크게 의존한다. 그러나 보통은, 하나 이상의 활성 성분의 양이 종자 kg 당 0.001-200 g의 범위이다. 통상의 기술자는 사용된 종자의 타입과 활성 성분에 따라 적당한 활성 성분의 양을 결정할 수 있다.

통상적인 살진균제는 캡탄 (N-트리클로로메틸)티오-4-시클로헥산-1,2-디카르복스이미드), 티람 (테트라메틸티오퍼옥시디카르보닉 디아미드; 상업적으로 프로시드™(Proseed™)로 입수가능), 메탈락실 (메틸 N-(2,6-디메틸페닐)-N-(메톡시아세틸)-DL-알라니네이트), 플루디옥소닐 (4-(2,2-디플루오로-1,3-벤조디옥솔-4-일)-1-H-피롤-3-카르보니트릴; 상업적으로 맥심™ 엑스엘(Maxim™ XL)로 메포녹삼과 함께 블렌드로 입수가능), 디페노코나졸 (상업적으로 디비덴드™ 3에프에스(Dividend™ 3FS)로 입수가능), 카르벤다짐 이프로디온 (상업적으로 로브랄™(Rovral™)로 입수가능), 이프코나졸, 메포녹삼 (상업적으로 아프론™ 엑스엘(Apron™ XL)로 입수가능), 테부코나졸, 카르복신, 티아벤다졸, 아족시스트로빈, 프로클로라즈, 및 옥사딕실 (N-(2,6-디메틸페닐)-2-메톡시-N-(2-옥소-3-옥사졸리디닐) 아세트아미드)를 포함한다. 살진균제는 코팅된 종자의 총 중량을 기준으로, 0.0001-10 중량%의 양으로 종자 코팅 조성물에 포함될 수 있다.

통상적인 살균제는 스트렙토마이신, 페니실린, 테트라사이클린, 암피실린, 및 옥솔린산를 포함한다.

통상적인 살충제는 피레트로이드, 유기포스페이트, 카라모일옥심, 피라졸, 아미딘, 할로겐화 탄화수소, 네오니코티노이드, 및 카바메이트 및 이들의 유도체를 포함한다. 특히 적당한 살충제의 종류는 유기포스페이트, 페닐피라졸 및 피레토이드를 포함한다. 바람직한 살충제는 터부포스, 클로르피리포스, 피프로닐, 클로르에톡시포스, 테플루트린, 카보퓨란, 이미다클로프리드, 및 테부피림포스로 알려진 것들이다. 상업적으로 이용가능한 살충제는 이미다클로프리드 (상업적으로 가우초™(Gaucho™)로 입수가능), 및 클로티아니딘 (상업적으로 바이엘(Bayer)에서 폰코™(Poncho™)로 입수가능), 티아메톡삼 (상업적으로 신젠타(Syngenta)에서 크루져™(Cruiser™)로 입수가능) 및 피프로닐 (상업적으로 바스프(BASF)에서 리젠트™(Regent™)로 입수가능)을 포함함다.

상업적으로 이용가능한 살선충제는 아바멕틴 (상업적으로 신젠타에서 아빅타™(Avicta™)로 입수가능) 티오디카르브 (상업적으로 바이엘에서 아에리스™(Aeris™)로 입수가능)를 포함한다.

통상적인 살연체동물제는 메트알데히드 (상업적으로 론자(Lonza)에서 메타^®(Meta^®)로 입수가능) 또는 니클로사미드 (상업적으로 바이엘에서 베이루사이드^®(Bayluscide^®)로 입수가능)를 포함한다.

코팅 조성물은 추가의 요소, 예를 들면 습윤 및 분산 첨가물제 (때때로 또한 안료 분산제로 지칭됨), 충전제, 용매, 증점제, 착색제, 소포제, 살생물제, 계면활성제 및 효과 안료를 포함할 수 있다.

습윤 및 분산제는 종자 코팅 조성물에 무기 입자를 혼합하는 것을 도울 수 있고 추가적으로 코팅된 종자의 유동 능력에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 적당한 습윤 및 분산 첨가제는 이온성 및 비이온성 생산물을 포함하고 그리고 유기-개질된 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴산 나트륨, 폴리우레탄, 인산 에스테르, 스타 중합체, 및/또는 개질된 폴리에테르의 용액을 포함한다. 습윤 및 분산 첨가제는 예를 들면 무기 입자의 총 중량을 기준으로, 0-40 중량%의 양으로 본 발명의 종자 코팅 조성물에 존재할 수 있다.

적당한 증점제는 한천, 카르복시 메틸셀룰로스, 캐러진, 키틴, 푸코이단, 가티, 아라비아 검, 카라야, 라미나란, 로코스트 빈 검, 펙틴, 알지네이트, 구아 검, 잔탄 검 및 트라가칸트, 벤토나이트 클레이, HEUR (소수성으로 개질된, 에톡실화 우레탄) 증점제, HASE (소수성으로 개질된, 알카리-팽윤성 에멀젼) 증점제 및 폴리아크릴레이트를 포함한다. 검은 그의 낮은 가격, 입수용이성 및 그 결과로 생긴 막의 물리적 특징을 향상시키는 우수한 성능 때문에 일반적으로 바람직하다.

적당한 착색제는 염료 또는 색소 염색제일 수 있다. 적당한 염료는 안트라퀴논, 트리페닐메탄, 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 및 디아조늄 염을 포함한다. 착색제는 피그먼트 레드(pigment red) 112 (CAS No. 6535-46-2), 피그먼트 레드 2 (CAS No. 6041-94-7), 피그먼트 레드 48:2 (CAS No. 7023-61-2), 피그먼트 블루(pigment blue) 15:3 (CAS No. 147-14-8), 피그먼트 그린(pigment green) 36 (CAS No. 14302-13-7), 피그먼트 그린 7 (CAS No. 1328-53-6), 피그먼트 옐로우(pigment yellow) 74 (CAS No. 6358-31-2), 피그먼트 오렌지(pigment orange) 5 (CAS No. 3468-63-1), 피그먼트 바이올렛(pigment violet) 23 (CAS No. 6358-30-1), 피그먼트 블랙(pigment black) 7 (CAS No. 97793-37-8), 및 피그먼트 화이트(pigment white) 6 (CAS No. 98084-96-9)와 같은 안료를 포함할 수 있다. 착색제는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로, 0-50 중량%의 양으로 종자 코팅 조성물에 존재할 수 있다.

적당한 소포제는 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린, 광유 소포제, 실리콘 소포제, 및 비실리콘 소포제 (예를 들면, 폴리에테르, 폴리아크릴레이트), 디메틸폴리실록산 (실리콘 오일), 아릴알키드 개질된 폴리실록산, 퓸드 실리카를 포함하는 폴리에테르 실록산 공중합체를 포함한다. 소포제는 코팅 조성물의 총 중량을 기준으로, 0.1-0.3 중량%의 양으로 본 발명의 종자 코팅 조성물에 존재할 수 있다.

적당한 효과 안료는 다른 입자 크기의 진주광택 안료를 포함한다. 15 μm 또는 그 이하의 입자 크기, 또는 60 μm 또는 그 이하의 입자 크기를 가지는 효과 안료가 보통 사용된다. 효과 안료의 입자 크기는 보통 200 μm 이하이고, 바람직하게는 100 μm 이하이다.

일반적으로, 효과 안료의 입자 크기는 1 μm 또는 그 이상이다. 또다른 효과 안료는 알루미늄일 수 있다. 모든 효과 안료는 보통 종자의 멋지게 장식된 외관을 만들기 위해 사용한다.

살생물제는 종자 코팅 조성물이 저장되어 있을 때와 같이, 종자에 적용되기 전에 종자 코팅 조성물의 보전 기한을 연장시키기 위해서 본 발명의 종자 코팅 조성물에 포함될 수 있다. 적당한 살생물제는 MIT (2-메틸-4-이소티아졸린-3-온, CAS No. 2682-20-4) 및 BIT (1,2-벤즈이소티아졸린-3-온; CAS No. 2632-33-5)를 포함한다.

한 실시양태에서 코팅 조성물은 추가적으로 WO-A-03/003812에서 설명한 것과 같이, 빛 반사의 외관을 가지는 종자를 제공하기 위한 비활성 담체 (특히 종자 또는 수량적으로 현재 너무 커진 식물에 대해, 환경에 대해 검출할 수 있는 해로운 결과가 없는 담체)에 반투명의 고분자성 막의 조각을 포함한다. 바람직하게는, 반투명의 고분자성 막은 빛 반사 입자를 포함한다.

본 발명의 방법은 추가적으로 상기 종자가 액체에서 습윤화되는 단계를 요구한다. 액체는 발아를 유도하기에 충분한 양의 물을 포함하고, 상기 언급한 물의 양은 상기 종자의 발아에 앞서 종자에 의해 본질적으로 모든 물이 흡수되도록 하는 것이다. 액체는 물로 구성될 수 있지만, 임의적으로 추가적인 요소를 함유할 수 있다. 예를 들어 액체는 또한 예컨대 영양액을 포함하는 수용액일 수 있다.

습윤화는 한 단계로 수행될 수 있지만, 또한 사용된 물의 전체 양이 발아를 유도하기에 충분하고 본질적으로 제공된 모든 물이 발아 이전에 종자에 의해 흡수되는 한, 종자를 두 단계 또는 그 이상의 단계로 시간 간격을 두고 종자를 습윤화하는 것이 가능하다.

한 실시양태에서, 습윤화는 적어도 5 분 이상 동안의 한 단계로 수행된다. 습윤화 단계의 정확한 시간은 종자의 타입에 의존한다. 습윤화 단계는 예를 들어 적어도 10 분 이상 또는 적어도 1 시간 이상일 수 있다. 게다가, 종자의 타입에 따라, 습윤화 단계는 바람직하게는 72 시간 이상을 지속하면 안되고, 더욱 바람직하게는 48 시간 이상이면 안되고, 또는 30 시간 이상이면 안된다.

종자는 종자 타입에 따라 보통 0-40 ℃, 예컨대 5-40 ℃의 온도에서 습윤화된다. 예를 들어, 벼 종자에서는 25-35 ℃의 온도에서, 예컨대 25-30 ℃에서 습윤화하는 것이 바람직하고, 반면에 OSR (평지) 종자는 바람직하게는 15-25 ℃의 온도에서 습윤화된다.

일반적으로, 물의 양은 총 습윤 종자 중량을 기준으로 (즉, 습윤화 단계 후에 흡수된 물을 포함한 종자의 무게) 20-50 중량%, 바람직하게는 총 습윤 종자 중량을 기준으로 25-40 중량%, 더욱 바람직하게는 총 습윤 종자 중량을 기준으로 30-35 중량%이다. 습윤화 단계의 끝에, 종자의 수분 활동도는 바람직하게는 0.95 또는 그 이상, 더욱 바람직하게는 0.98 또는 그 이상, 가장 바람직하게는 0.99-1.0의 범위이다.

습윤화 단계 동안 종자를 바람직하게는 돌리고, 말고 또는 손으로 움직인다. 이것은 각 종자에 대하여 더 균일한 수분 흡수와 더 나은 산소 이용율을 야기한다.

게다가, 적어도 몇몇의 발아가 유도되는 종자의 산소 요구량의 적어도 일부를 충족시키기 위해서 습윤화 처리 동안에 (예컨대 용액 안에서) 기체 형태의 산소 및/또는 산소 방출 화합물을 첨가하는 것이 가능하다.

본 발명에 따라, 물의 양은 종자의 발아 전에 종자에 의해 본질적으로 모든 물이 흡수되게 하는 것이다. 이 표현은 습윤화에 사용된 물의 양의 95-100 중량%, 바람직하게는 98-100 중량%, 더욱 바람직하게는 100 중량%가 발아 전에 종자에 의해 흡수되어 지는 것을 의미한다.

본 발명에 따라 습윤화 전에 종자를 코팅하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 이것은 종자 코팅에 존재하는 활성 성분이 습윤화 단계 동안 제공되는 물과 함께 종자 속으로 흡수될 수 있게 한다. 한정된 물의 양 때문에 하나 이상의 활성 성분이 씻겨나가거나 버려지지 않을 것이다.

임의적인 배양 단계는 습윤 단계 후에 수행될 수 있으며, 그 동안 종자가 높은 수분 함량 및 특정 온도로 유지된다. 바람직하게는, 종자의 수분 활동도는 배양하는 동안 0.95 또는 그 이상, 더욱 바람직하게는 0.98 또는 그 이상, 그리고 가장 바람직하게는 0.99-1.0의 범위의 값으로 유지된다. 이런 배양 단계는 추후에 발아 공정이 진행 되게 할 것이다. 종자의 배양은 예를 들어 5-40 ℃의 온도에서, 예컨대 25-35 ℃, 25-30 ℃, 15-25 ℃, 또는 15-20 ℃의 온도에서 행해질 수 있다.

한 실시양태에서, 종자는 열처리 공정을 겪는다. 이 열처리는 본 발명의 방법 후에 또는 앞서서 행해질 수 있다. 이런 열처리는 종자의 조건 및 수분 함량에 따라 처리 시간 및 온도를 조절하는 동안 종자에 비수성 열을 전달하는 것을 포함할 수 있다. 더 분명하게는, 뜨거운 공기의 공급에 의해 종자는 종자의 수분 함량을 변화시키지는 않으면서 짧은 시간 동안 미리 결정된 온도로 가열될 수 있다. 그 후에, 종자는 미리 결정된 시간 동안 일정한 온도 및 수분 함량으로 따뜻하게 유지될 수 있다. 이런 열처리는 예를 들어 WO-A-97/38734에서 설명한다. 이런 열처리의 적용은 주의깊게 조절되는 가열에 의해 종자의 효율적인 소독을 가능케 한다.

임의적으로, 본 발명의 방법이 완료된 후에, 추가적인 물이 예를 들면 발아 후의 성장을 촉진시키기 위해서 종자에 적용될 수 있다.

추가적인 측면에서, 본 발명은 본 발명의 방법에 의해 얻을 수 있는 종자에 관한 것이다. 이 종자는 바람직하게는 높은 수분 함량 (보통 25-50 중량%)과, 활성 성분을 포함하는 코팅을 겸비한다.

본 발명은 이제 다음의 실시예의 수단으로 추가적으로 도시될 것이고, 이것은 어떠한 방법으로 본 발명을 제한하고자 하는 의도가 아니다.

실시예 1

첫번째 실시예에서는 코쉬히카리(Koshihikari) 품종의 오리자 쟈포니카(Oryza japonica) 종자를 사용했다. 종자를 회전하는 원판을 가진 30 cm 회전 코팅기구에서 코팅시켰다. 배치(batch) 크기는 575 g이었다. 혼합물은 10:15:12.6의 중량 비로 디스코 에이쥐 레드 엘200(Disco AG red L200) (상업적으로 인코텍(Incotec)으로부터 입수가능), 물 및 가우초^® 70 더블유피(Gaucho^® 70 WP) (상업적으로 바이엘로부터 입수가능)의 필름 코팅 제제으로 구성되었다. 가우초^®의 분량이 12.6 g/kg 종자인 것과 같은 분량으로 혼합물을 코팅 기계에 적용시켰다. 종자 배치는 그 뒤에 종자 건조기에서 2 시간 동안 35 ℃에서 건조시켰다. 얻어진 것의 수분 함량은 오븐 프로토콜 (130 ℃에서 4 시간)에 의해 측정했고 총 습윤 종자 중량을 기준으로 11.5 중량%였다.

측정된 수분 함량 (11.5 %) 및 처리 후의 목표 결과물 수분 함량 (27.5 중량% 및 30 중량%)을 기준으로 습윤 단계에서 첨가하는 물의 양은 다음의 식에 따라 계산했다.

상기 식 중, W_wa는 그램단위로 첨가된 물의 중량, MC₁은 중량% 단위의 종자의 초기 수분 함량, MC₂는 중량% 단위의 종자의 목표 수분 함량, 및 W_s는 그램 단위의 초기 종자 중량 (즉, 습윤 단계 전의 종자의 중량) 이다.

11.5 중량%의 필름 코팅 및 건조 후의 종자 수분 함량 및 27.5 중량%의 목표 수분 함량의 경우, 575 g 종자에 126.9 g 물을 첨가해야만 했다.

코팅된 종자의 양 575 g을 밀폐 뚜껑을 가진 용기에 쏟아부었다. 계산된 양의 물을 첨가하고 뚜껑을 용기 위에 위치시켰다. 종자에 물을 분포시키기 위해서 용기를 흔들었다. 그 후에 용기를 24-48 시간 동안 30 ℃에 두었다. 이 시간 동안, 물이 균일하게 재분포되도록 종자 용기를 손으로 아래위를 거꾸로 및 제자리로 24 시간마다 두 번씩 돌렸다. 습윤화 기간 후에 모든 첨가된 물은 흡수되었다. 처리된 종자 (매 처리 당 800)를 물로 포화된 510 mL의 일본 벼 토양(Japanese rice soil)이 담긴 발아 상자에 심은 후, 일본 벼 토양 255 mL로 종자 윗부분을 덮었다. 씨를 뿌린 후에 두 토양 층을 눌렀다.

발아 조건은 3일간 어두운 곳에서 28-30 ℃에 이어 4 주간 25 ℃ 온실이었다.

온실에서 물에 잠기는 시간 30 분의 조수 시스템으로 매 2 일에 한 번 급수가 이루어졌다; 후에, 식물이 정말 자라기 시작할 때 체재를 하루에 1 번으로 증가시켰다.

이들 실시예의 결과는 도 1에서 보여준다. 이 도면은 상기 코팅된 종자가 습윤화되지 않은 (앞쪽의 상자 2 개) 두 개의 대조 샘플, 상기 코팅된 종자가 24 시간 동안 습윤화되어 습윤화된 종자 중량을 기준으로 27.5 중량%의 수분 함량인 네 개의 샘플, 상기 코팅된 종자가 24 시간 동안 습윤화되어 습윤화된 종자 중량을 기준으로 30 중량%의 수분 함량인 네 개의 샘플, 상기 코팅된 종자가 48 시간 동안 습윤화되어 습윤화된 종자 중량을 기준으로 27.5 중량%의 수분 함량인 네 개의 샘플, 상기 코팅된 종자가 48 시간 동안 습윤화되어 습윤화된 종자 중량을 기준으로 30 중량%의 수분 함량인 네 개의 샘플을 보여준다. 이 도면은 본 발명의 방법으로 처리된 종자가 대조 샘플의 종자보다 더 빠르게 성장하고 더 균일하게 성장한다는 것을 명백하게 도시한다.

실시예 2

두번째 실시예에서는 OMCS 2000 품종인 오리자 인디카(Oryza indica) 종자를 사용했다. 종자를 회전하는 원판을 가진 30 cm 회전 코팅 기구에서 코팅시켰다. 배치 크기는 575 g이었다. 혼합물은 10:20:16의 중량 비로 디스코 에이쥐 레드 엘200 (상업적으로 인코텍으로부터 입수가능), 물 및 크루져^® 70 더블유피(Cruiser^® 70 WP) (상업적으로 신젠타로부터 입수가능)의 필름 코팅 제제로 구성되었다. 크루져^®의 분량이 16 g/kg 종자였던 것과 같은 분량으로 혼합물을 코팅 기계에 적용시켰다. 종자 배치는 그 뒤에 종자 건조기에서 2 시간 동안 35 ℃에서 건조시켰다. 얻어진 것의 수분 함량은 오븐 프로토콜 (130 ℃에서 4 시간)에 의해 측정했고 총 습윤 종자 중량을 기준으로 9.5 중량%였다.

측정된 수분 함량 및 처리 후의 목표 결과물 수분 함량을 기준으로, 첨가되는 물의 양을 계산했다. 예를 들어: 필름 코팅 및 건조 후의 종자 수분 함량이 9.5 중량% 및 목표 수분 함량이 27.5 중량%이라면, 575 g 종자에 142.8 g의 물을 첨가해야만 했다.

종자 양 575 g을 밀폐 뚜껑을 가진 용기에 쏟아부었다. 계산된 양의 물을 첨가하고 뚜껑을 용기 위에 위치시켰다. 종자에 물을 분포시키기 위해서 용기를 흔들었다. 그 후에 용기를 24-48 시간 동안 30 ℃에 두었다. 이 시간 동안, 물이 재분포되도록 종자 용기를 계속적으로 아래위를 거꾸로 및 제자리로 돌렸다. 이 기간 후에 물이 흡수되었다. 수분 활동도는 습윤화 기간 끝에 측정했고 0.997이었다.

비교를 위해서, 같은 양의 종자를 또한 과량의 물 (2 리터)을 사용하는 전통적인 타이 흡수 법(Thai soaking method)으로 처리하였다. 처리 후에 남아있는 활성 성분을 표준 HPLC 방법론 (UV 감지기 220 nm, C18 역상 컬럼 및 메탄올)으로 측정했다. 이 비교의 결과는 도 2에서 보여준다. 이 도면은 전통적인 침지법 (과량의 물을 사용하는 것)의 경우에는 모든 활성 성분이 씻겨나간 반면에, (실선) 본 발명에 따르면 활성 성분이 종자에 남아있음 (점선)을 명백하게 보여준다.

도 3은 실시예 2의 종자의 누적 발아 곡선을 보여준다. 이 도면은 본 발명의 방법으로 처리한 종자 (곡선 B, 수분 함량이 27.5 중량%가 되도록 24 시간 동안 습윤화시킨 막-코팅된 종자; 및 곡선 C, 수분 함량이 27.5 중량%가 되도록 48 시간 동안 습윤화시킨 막-코팅된 종자)가 습윤화를 조절하는 과정을 겪지 않고 오직 코팅만 된 종자 (곡선 A, 막-코팅된 종자)보다 더 빠른 발아를 야기한다는 것을 도시한다.

실시예 3

세번째 실시예에서는 43A56 품종의 OSR (브라시카 나푸스(Brassica napus)) 종자를 사용하였다. 종자를 회전하는 원판을 가진 30 cm 회전 코팅 기구에서 코팅시켰다. 배치 크기는 500 g이었다. 혼합물은 10:17.2의 중량 비로 디스코 아그로블루 엘204(Disco Agroblue L204) (상업적으로 인코텍으로부터 입수가능), 크루져^® 오에스알(Cruiser^® OSR) (상업적으로 신젠타로부터 입수가능)의 필름 코팅 제제로 구성되었다. 크루져^®의 분량이 17.2 g/kg 종자였던 것과 같은 분량으로 혼합물을 코팅 기계에 적용시켰다. 종자 배치는 그 뒤에 종자 건조기에서 0.5 시간 동안 35 ℃에서 건조시켰다. 얻어진 것의 수분 함량은 오븐 프로토콜 (130 ℃에서 4 시간)에 의해 측정했고 총 습윤 종자 중량을 기준으로 5.03 중량%였다.

측정된 수분 함량 (5.03 %) 및 처리 후의 목표 결과물 수분 함량 (38.0 중량%)을 기준으로 습윤화 단계에서 첨가할 물의 양을 실시예 1에서 설명한 방정식을 사용하여 계산했다. 막 코팅 및 건조 후의 종자 수분 함량 5.03 중량% 및 목표 수분 함량 38.0 중량%의 경우, 265.9 g의 물을 500 g의 종자에 첨가해야만 했다.

코팅된 종자 양 500 g을 밀폐 뚜껑을 가진 용기에 쏟아부었다. 계산된 양의 물을 첨가하고 뚜껑을 용기 위에 위치시켰다. 종자에 물을 분포시키기 위해서 용기를 흔들었다. 그 후에 용기를 24 시간 동안 30 ℃에 두었다. 이 시간 동안, 물이 균일하게 재분포되도록 종자 용기를 손으로 아래위를 거꾸로 및 제자리로 24 시간 마다 두 번 돌렸다. 습윤화 기간 후에 모든 첨가된 물이 흡수되었다.

발아 조건은 20 일 간 5 ℃의 어두운 곳에서 물로 포화된 거름 종이 위에 두는 것이었다. 발아 특징을 결정하기 위해서 매 24 시간의 발아 수를 헤아렸다. 이 실시예에서의 발아 결과는 도 4의 누적 발아 곡선을 보여주고, 상기 발아된 종자의 백분율은 시간의 함수로 도시된다. 이 도면은 본 발명의 방법으로 처리한 종자 (곡선 1, 수분 함량 38.0 중량%가 되도록 24 시간 동안 습윤화한 막-코팅된 종자)가 습윤화 조절과정을 겪지 않고 오직 코팅만 된 종자 (곡선 2, 막-코팅된 종자)보다 더 빨리 발아하는 결과를 야기한다는 것을 증명한다.

Claims (15)

1. 미발아 종자를 제공하는 단계 및
   a) 하나 이상의 결합제 및 하나 이상의 활성 성분을 포함하는 코팅 조성물로 상기 종자를 코팅하는 단계; 및
   b) 발화를 유도하기에 충분한 물의 양을 포함하는 액체로 상기 종자를 습윤화하는 단계 (상기 물의 양은 상기 종자의 발아 전에 종자에 의해 본질적으로 모든 물이 흡수되도록 하는 것이다)
   를 포함하는, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 단계 b)의 마지막에 종자의 수분 활동도가 0.95 또는 그 이상, 바람직하게는 0.98 또는 그 이상, 더욱 바람직하게는 0.99-1.0의 범위인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 물의 양이 총 습윤 종자 중량을 기준으로 20-50 중량%, 바람직하게는 총 습윤 종자 중량을 기준으로 25-40 중량%, 더욱 바람직하게는 총 습윤 종자 중량을 기준으로 30-35 중량%인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물의 양이 습윤화에 사용되는 물의 양의 95-100 중량%, 바람직하게는 98-100 중량%, 더욱 바람직하게는 100 중량%가 상기 종자의 발아 전에 종자에 의해 흡수되도록 하는 것인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종자는 상기 종자를 습윤화하기 전에 코팅되는 것인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 결합제가 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 알콜, 히드록시프로필 메틸 셀룰로스, 다당류 (예컨대 전분), 단백질, 폴리에틸렌 글리콜, 및 폴리비닐 피롤리돈으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 결합제의 양이 종자 kg 당 0.3-30 g, 바람직하게는 종자 kg 당 0.5-10 g, 더욱 바람직하게는 종자kg 당 1-6 g의 범위인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 활성 성분이 살진균제, 살균제, 살충제, 살선충제, 소독제, 미생물, 설치류 퇴치기, 제초제, 유인제, 발수제, 식물 생장 조절제, 영양액, 식물 호르몬, 미네랄, 식물 추출물, 진드기 구충제 또는 진드기 박멸약, 살연체동물제, 발아 촉진제, 페로몬, 생물학적 제제, 키토산, 및 키틴계 제제로 구성된 군으로부터 선택되는 것인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 활성 성분의 양이 종자 kg 당 0.001-200 g의 범위인 것인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종자가 모노코틸레도네아(Monocotyledoneae)목으로부터 선택되고, 바람직하게는 상기 종자가 벼 종자이고, 더욱 바람직하게는 상기 벼 종자가 오리자 사티바 쟈포니카(Oryza sativa japonica), 오리자 글라베리마 자바니카(Oryza glaberrima javanica), 오리자 사티바 인디카(Oryza sativa indica), 지자니아 팔루스트리스(Zizania palustris), 및 이들의 잡종으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종자는 디코틸레도네아(Dicotyledoneae)목으로부터 선택된 것이고, 바람직하게는 상기 종자가 당근 (다우쿠스 카로타(Daucus carota)) 종자인, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 습윤화 단계가 5 분 내지 72 시간 범위의 기간 동안, 바람직하게는 10 분 내지 48 시간 범위의 기간 동안 수행되는, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 습윤화 단계가 5-40 ℃에서, 바람직하게는 벼 종자의 경우에는 25-30 ℃에서 그리고 당근 종자의 경우에는 15-20 ℃에서 수행되는, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종자는 상기 습윤화 후에 배양 단계를 겪게 되는, 코팅된 종자를 준비하는 방법.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 의한 방법으로 얻을 수 있는 종자.

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