TW201831619A - 種子被覆劑、被覆種子及種子被覆方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種在將鐵系粉體被覆於種子上時改善作業性、被覆層的強度及耐溫水性的種子被覆劑、被覆種子及種子被覆方法。本發明的種子被覆劑用於被覆種子表面，且包含：將皂化度為90.0 mol%以上、聚合度為2000以下的聚乙烯醇系樹脂溶解於水中而成的聚乙烯醇系樹脂水溶液；以及含有氧化鐵粉及/或鐵粉的鐵系粉體。

Description

種子被覆劑、被覆種子及種子被覆方法

本發明是有關於一種種子被覆劑、被覆種子及種子被覆方法，尤其是有關於一種將鐵系粉體被覆於種子上的種子被覆劑、被覆種子及種子被覆方法。

隨著農業工作者的高齡化、農產品流通的全球化，農作業的省力化、農產品生產成本的減少成為應解決的課題。為瞭解決該些課題，例如在水稻栽培中，以節省育苗與移植的工夫為目的而在田地中直接播種種子的直接播種法逐漸開始普及。其中，為了提高種子的比重而使用被覆了鐵粉的種子的技術由於具有如下優點而受到關注，所述優點是防止水田中的種子的漂浮或流出，且防止鳥害（專利文獻1）。

然而，專利文獻1中揭示的技術具有如下課題：被覆了鐵粉的種子鑽入土壤中時的成苗下降、或者伴隨著鐵粉的氧化反應的發熱所引起的發芽率下降。因此，以解決被覆了鐵粉的種子的成苗或發芽率的下降為目的，至今為止提出了幾種技術。

例如，專利文獻2中揭示了如下技術：不使用認為是成苗下降的原因的石膏來作為結合劑，將皂化度為78 mol%以上的聚乙烯醇以固體的形態使用，且將氧化鐵等功能性資材被覆於種子上。藉此，可實現省略用以使聚乙烯醇溶解的加熱作業、或者防止對種子的阻礙，但於使用皂化度高者的情況下，具有被覆層的強度下降的問題，在水中的耐水性亦存在課題。

另外，專利文獻3中，為了避免伴隨著鐵粉的氧化反應的發熱所引起的發芽率下降且改善作為專利文獻2中揭示的技術的課題的在水中的被覆層的剝離，而揭示了一種有關於除了氧化鐵（赤鐵礦）以外包含聚合度500以上、皂化度71.0 mol%～89.0 mol%的聚乙烯醇及膨潤土的稻子種子用塗敷資材的技術。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利第4441645號公報 專利文獻2：日本專利特開2013-146266號公報 專利文獻3：日本專利特開2015-077100號公報

[發明所欲解決之課題] 關於在水中的塗層的剝離，如專利文獻3揭示般，雖藉由在所述稻種子用塗敷資材中包含膨潤土而進行改善，但尤其在如東南亞·南亞般播種時的水溫高的地域的水田中，塗層的耐水性尚不充分。 進而，於為了將鐵系粉體被覆於種子上而使用聚乙烯醇的情況下，關於被覆時產生的塊狀物所引起的作業的困難、被覆層的強度依然存在課題。

本發明是為了解決所述課題而成，目的在於提供一種在利用鐵系粉體被覆種子時改善被覆的作業性、被複層的強度及水溫高的水田中的耐水性的種子被覆劑、被覆種子及種子被覆方法。

[解決課題之手段] （1）本發明的種子被覆劑用於被覆種子表面，且包含：將皂化度為90.0 mol%以上、聚合度為2000以下的聚乙烯醇系樹脂溶解於水中而成的聚乙烯醇系樹脂水溶液；以及含有氧化鐵粉及/或鐵粉的鐵系粉體。

（2）如所述（1）所述的種子被覆劑，其中所述聚乙烯醇系樹脂包含選自聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物中的至少一種。

（3）如所述（2）所述的種子被覆劑，其中所述聚乙烯醇共聚物是乙烯醇與含疏水性基的單體的共聚物，所述共聚物中的源自所述含疏水性基的單體的疏水性基的含量為0.1質量%～15.0質量%的範圍。

（4）本發明的被覆種子是由如所述（1）～（3）中任一項所述的種子被覆劑被覆。

（5）本發明的種子被覆方法使用如所述（1）～（3）中任一項所述的種子被覆劑來被覆種子。

[發明的效果] 本發明的種子被覆劑用於被覆種子表面，且包含將皂化度為90.0 mol%以上、聚合度為2000以下的聚乙烯醇系樹脂溶解於水中而成的聚乙烯醇系樹脂水溶液、以及含有氧化鐵粉及/或鐵粉的鐵系粉體，藉此可改善播種時的氣溫高的情況、或如東南亞·南亞的水田般在高溫下的播種時的耐水性，且可改善作業性、被覆層強度，實現栽培穩定化、產量提高。

於對本發明的實施形態的種子被覆劑、被覆種子及種子被覆方法進行說明前，首先對在本發明中作為對象的種子進行說明。

＜種子＞ 關於在本發明中作為對象的種子，可較佳地應用稻子。作為稻子的品種，並無特別限定，可應用粳稻（japonica）米、秈稻（indica）米、瓜哇稻（javanica）米中的任一種。稻子大多在水田中栽培，因此可發揮本發明的效果。 種子亦可較佳地應用進行了浸種處理、催芽處理的種子、以及利用農藥、消毒劑、殺菌劑、防治劑、防黴劑、防蟲劑、除草劑、活性劑、生根促進劑、肥料營養成分等進行了處理的種子。

＜種子被覆劑＞ 其次，對本實施形態的種子被覆劑進行具體的說明。 本實施形態的種子被覆劑用於被覆種子表面，且包含：將皂化度為90.0 mol%以上、聚合度為2000以下的聚乙烯醇系樹脂溶解於水中而成的聚乙烯醇系樹脂水溶液；以及含有氧化鐵粉及/或鐵粉的鐵系粉體。

《鐵系粉體》 本實施形態的種子被覆劑中，可較佳地應用包含氧化鐵粉及/或鐵粉的鐵系粉體。就抑制發熱的觀點而言，鐵系粉體較佳為相對於其總質量包含20質量%以上的氧化鐵粉。進而佳為所有鐵系粉體質量的40質量%以上為氧化鐵粉，進而若70質量%以上為氧化鐵粉，則不存在被覆於種子時的發熱的擔心，因此尤佳。另一方面，於僅鐵粉的情況下及包含未滿20質量%的氧化鐵粉的情況下，只要於被覆後充分乾燥，則無發熱的問題，因此該些的情況下亦可較佳地應用。

本發明的種子被覆劑中使用的鐵系粉體的使用量並無特別規定，作為相對於種子（乾稻穀）的質量比率，較佳為5質量%以上，進而佳為10質量%以上。另外，作為相對於種子（乾稻穀）的質量比率，較佳為800質量%以下，進而佳為500質量%以下。

《氧化鐵粉》 作為本實施形態的種子被覆劑中使用的氧化鐵粉，可應用方鐵礦（FeO）、磁鐵礦（Fe₃ O₄ ）、赤鐵礦（Fe₂ O₃ ）等氧化鐵、或者α-FeOOH、γ-FeOOH等氫氧化鐵。尤其，就經濟性的觀點而言，較佳為方鐵礦為主成分的氧化鐵粉，就本發明的效果的觀點而言，較佳為氧化鐵粉中的FeO的質量比率為50質量%以上、進而為70質量%以上。

進而，關於本實施形態中使用的氧化鐵粉，並未對其粒徑進行特別規定，藉由將150 μm以下的氧化鐵粉設為所有氧化鐵粉質量的80質量%以上，可在種子表面形成均勻的被覆層而較佳。再者，氧化鐵粉的粒度分佈與鐵粉同樣地可藉由使用日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）-2510-2004中規定的方法進行篩分而評價。

《鐵粉》 關於本實施形態的種子被覆劑中使用的鐵粉，並未對其粒徑進行特別規定，藉由將150 μm以下的鐵粉設為相對於所有鐵粉質量而為80質量%以上，可在種子表面形成均勻的被覆層而較佳。再者，鐵粉的粒度分佈與氧化鐵粉同樣地可藉由使用JIS Z2510-2004中規定的方法進行篩分而評價。

另外，關於本實施形態的種子被覆劑，並未對鐵粉的使用量進行特別規定，作為相對於種子（乾稻穀）的質量比率，較佳為5質量%以上，進而佳為10質量%以上。另外，作為相對於種子（乾稻穀）的質量比率，較佳為800質量%以下，進而佳為500質量%以下。

再者，作為本實施形態中使用的鐵粉，例示了藉由對軋鋼鱗片（mill scale）進行還原而加以製造的還原法、或者對鐵水高速噴射水或惰性氣體而加以製造的霧化法來製造而成者。 進而，作為鐵粉，可應用純鐵、合金鐵的粉體以及該些與其他金屬粉的混合物，就被覆於種子時的被覆層中的鏽產生的觀點而言，較佳為將所述混合物中的鐵成分設為50質量%以上、進而設為70質量%以上。

《結合材》 作為本實施形態的種子被覆劑中使用的結合劑，可應用聚乙烯醇系樹脂。所述聚乙烯醇系樹脂包含選自聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物中的至少一種，可較佳地應用聚乙烯醇共聚物。

而且，該聚乙烯醇系樹脂的性狀藉由皂化度及聚合度以如下方式規定。 聚乙烯醇系樹脂的皂化度需要為90.0 mol%以上。皂化度的上限並無特別規定，可應用100 mol%為止。 若皂化度未滿90.0 mol%，則聚乙烯醇系樹脂的水溶性變高，因此欠佳。皂化度的較佳的範圍為91.0 mol%以上。另外，皂化度的較佳的範圍為99.9 mol%以下。再者，聚乙烯醇系樹脂的皂化度可基於JIS K6726-1994來測定。

另一方面，聚乙烯醇系樹脂的聚合度可應用2000以下、較佳為950以下、進而佳為800以下。 若為可獲得本發明的效果者，則聚乙烯醇系樹脂的聚合度的下限並未特別設定，若為低聚合度則存在接著性下降的傾向，因此較佳為聚合度50以上，進而佳為聚合度100以上。再者，聚乙烯醇系樹脂的聚合度可基於JIS K6726-1994來測定。

於聚乙烯醇系樹脂的聚合度為2000以下的區域中，將本發明的種子被覆劑被覆於種子時的作業性、被覆層強度提高的理由可如以下般考慮。

聚乙烯醇系樹脂單體中，若聚合度變低，則結晶度變高，作為黏合劑的效果提高。另外，若聚乙烯醇系樹脂的聚合度變低，則其水溶液的黏度變低，於鐵系粉體與種子之間聚乙烯醇系樹脂充分浸透，因此進行了被覆的種子不易變為塊狀物，被覆層強度提高。 進而，於使用乙烯醇與含疏水性基的單體的共聚物作為聚乙烯醇系樹脂的情況下，在結晶中源自所述含疏水性基的單體的疏水性基成為島狀，因此對於衝擊而言耐性進一步提高，被覆層強度提高。另外，觀察到藉由與含疏水性基的單體的共聚化而耐水性提高的效果。

作為所述含疏水性基的單體，較佳為乙烯、丙烯、丁烯等烯烴等。其中，較佳為碳數2～18的烯烴，更佳為碳數2～12的烯烴，進而佳為碳數2～8的烯烴，進一步佳為碳數2～4的烯烴。其中，尤其可較佳地應用乙烯。若為含有疏水性基的聚合性單體，則亦可應用其他單體，另外，可應用該些的一種或兩種以上的含疏水性基的單體。該些含疏水性基的單體的含量較佳為共聚物中的源自所述含疏水性基的單體的疏水性基的含量以合計計為0.1質量%～15.0質量%。 若疏水性基的含量未滿0.1質量%，則無法獲得共聚物的使用效果。另一方面，若疏水性基的含量超過15.0質量%，則共聚物的水溶性消失，因此於實用方面欠佳。進而佳的疏水性基的含量為0.5質量%以上。另外，進而佳的疏水基的含量為12質量%以下。 再者，共聚物中的所述疏水性基的含量可藉由熱分解氣相層析質譜儀（Gas Chromatography-Mass Spectrometer，GC-MS）、紅外吸收、燃燒GC等進行測定。

關於聚乙烯醇共聚物，即便設為乙烯醇與含疏水性基的單體的共聚物時的形態為嵌段、無規中的任一者，亦可應用於本發明的結合劑中。

關於被覆了本發明的種子被覆劑的被覆種子中的聚乙烯醇系樹脂的分析，可將對被覆層進行機械地剝離、刨削等而得者於約95℃的熱水中浸漬1小時左右，並對聚乙烯醇系樹脂進行萃取而進行。若操作方面無問題，則亦可進行自被覆種子的萃取。 聚乙烯醇系樹脂相對於鐵系粉體的質量比率並無特別規定，較佳為0.01質量%以上。另外，聚乙烯醇系樹脂相對於鐵系粉體的質量比率較佳為30質量%以下。該情況下，可將多種聚乙烯醇系樹脂混合使用，只要該些的混合時的平均皂化度、聚合度、疏水性基的含量為所述本發明的範圍內即可。

聚乙烯醇系樹脂需要溶解於水中而使用。若在水中進行加熱溶解而可獲得聚乙烯醇系樹脂水溶液，則溶解前的聚乙烯醇系樹脂的原料形狀並無限定。若原料形狀為水溶液，則無須加熱。關於聚乙烯醇系樹脂水溶液的濃度，只要水溶液穩定，則並無特別規定，較佳為0.1質量%以上，進而佳為1質量%以上。另外，聚乙烯醇系樹脂水溶液的濃度較佳為20質量%以下，就作業性的觀點而言，進而佳為15質量%以下。 另一方面，於使皂化度高的聚乙烯醇系樹脂不溶解於水中而利用粒子被覆於種子的情況下，乍看之下似乎進行了被覆，但聚乙烯醇系樹脂為固體的狀態、或者一部分溶解的程度下的溶解為不充分的狀態，因此無法獲得作為黏合劑所需要的效果。

再者，本發明中，除了聚乙烯醇系樹脂水溶液以外，亦可進一步使用熟石膏（硫酸鈣·1/2水合物）等作為其他結合劑，該情況下，其他結合劑相對於鐵系粉體的質量比率並無特別規定。於在鐵系粉體中有鐵粉的情況下，為了使被覆層中的鏽的進行容易，作為相對於鐵系粉體的質量比率，較佳為將所述其他結合劑的使用量設為0.5質量%以上。另外，作為相對於鐵系粉體的質量比率，較佳為將其他結合材的使用量設為35質量%以下的範圍內。

《第三成分》 本發明的種子被覆劑亦可以不損及本發明的效果的程度含有及/或被覆第三成分。該情況下，含有及/或被覆第三成分的量並無特別規定，較佳為相對於種子被覆劑（固體成分）而分別設為30質量%以下。作為第三成分，並無限定，可列舉其他結合劑、農藥、消毒劑、殺菌劑、防治劑、防黴劑、防蟲劑、除草劑、活性劑、生根促進劑、肥料營養成分等。

《種子被覆劑的被覆量》 關於本發明的種子被覆劑，並未對相對於種子的被覆量（包含第三成分的種子被覆劑的合計）進行特別規定，相對於乾燥種子（乾稻穀）100質量份，可將種子被覆劑的被覆量設為5質量份～800質量份。進而，為了獲得充分的錨固效果，可適宜調整種子被覆劑的被覆量，更佳為相對於乾燥種子（乾稻穀）100質量份而設為10質量份以上。另外，更佳為相對於乾燥種子（乾稻穀）100質量份而設為500質量份以下。

＜被覆種子及種子被覆方法＞ 其次，以下對本發明的實施形態的被覆種子及種子被覆方法進行說明。 本實施形態的被覆種子是使用所述本實施形態的種子被覆劑來對種子進行被覆者。

此處，作為被覆於種子的種子被覆方法，只要為使用本發明的種子被覆劑者，則進行被覆的手段並無特別限制，例如，如「鐵塗敷湛水直接播種手冊2010（獨立行政法人 農業·食品產業技術綜合研究機構 近畿中國四國農業研究中心編）」所示般，以利用手工作業而進行的被覆（塗敷）為代表，使用先前公知的混合機等的方法均可使用。

而且，作為被覆中使用的混合機，可使用攪拌翼型混合機（例如亨舍爾混合機等）或容器旋轉型混合機（例如V型混合機、雙錐形混合機、傾斜旋轉型盤型混合機、旋轉犁鏵型混合機等）、種子塗敷機（seed coater）。

於使用所述混合機的情況下，只要將鐵系粉體與聚乙烯醇系樹脂水溶液及種子分別投入至混合機中，並使混合機作動即可。或者只要預先將種子投入至混合機中，使鐵系粉體分散於聚乙烯醇系樹脂水溶液中，將所述分散液緩緩地投入至所述混合機中，一面進行旋轉一面進行被覆即可。

以上，根據本實施形態的種子被覆劑、被覆種子及種子被覆方法，可改善被覆於種子的被覆層的高溫下的耐水性，且可改善被覆於種子時的作業性、被膜層強度，實現栽培穩定化、產量提高。 [實施例]

為了確認本發明的效果而進行了實驗，因此以下對其進行說明。 實驗中，使用本發明的種子被覆劑而被覆於稻種子，進行所述被覆種子的評價試驗。

種子被覆劑的被覆（塗敷）是基於所述「鐵塗敷湛水直接播種手冊2010」中記載的方法來進行。具體而言為如下所述。

首先，準備種子（乾稻穀）與種子被覆劑。 其次，使用傾斜旋轉型盤型混合機，一面噴霧適量的水，一面分多次對種子100 g塗敷種子被覆劑。於塗敷後，將被覆了種子被覆劑的被覆種子於槽（vat）中薄薄地展開並進行乾燥，而製作被覆種子。

本實施例中，變更作為種子被覆劑的原料的氧化鐵粉、鐵粉、結合劑（聚乙烯醇系樹脂）各自的種類及使用量而進行實驗。 於表1中示出實驗中使用的種子被覆劑中所含的各原料的種類及使用量，於表2～表5中示出種子被覆劑中使用的各原料的種類（表2：鐵粉、表3：氧化鐵粉、表4：結合劑、表5：他結合劑）。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

種子被覆劑的鐵系粉體中，鐵粉使用表2中所示的A1～A4四種，氧化鐵粉使用表3中所示的B1～B3三種。 種子被覆劑的結合劑使用表4中所示的C1～C23的23種聚乙烯醇系樹脂，種子被覆劑的他結合劑使用表5中所示的D1一種。 此處，結合劑C1、結合劑C2、結合劑C13～結合劑C19是與作為含疏水性基的單體的乙烯共聚而成的聚乙烯醇共聚物，C20、C22是與作為含疏水性基的單體的丙烯共聚而成的聚乙烯醇共聚物，C23是與作為含疏水性基的單體的丁烯共聚而成的聚乙烯醇共聚物，其合成如以下般進行。

首先，於將乙酸乙烯酯與觸媒放入高壓釜中後，將乙烯、丙烯、丁烯等含疏水性基的單體壓力封入，在60℃左右共聚數小時。其次，於聚合停止後，將聚合物取出至水中，並浸漬於熱水中。而且，依據常法並利用氫氧化鈉對該取出的聚合物進行皂化處理，而獲得本實施例的聚乙烯醇共聚物。

表1中，發明例1～發明例44是對種子被覆劑中所含的鐵粉、氧化鐵粉及結合劑的種類及使用量進行變更者，且作為結合劑而使用的聚乙烯醇或聚乙烯醇共聚物的皂化度（90.0 mol%以上）、聚合度（2000以下）、源自含疏水性基的單體的疏水性基的含量（0.1質量%～15.0質量%）均為本發明的範圍內。

另外，作為發明例1～發明例44中的鐵系粉體，發明例1～發明例9、發明例13～發明例19僅使用氧化鐵粉，發明例10～發明例12、發明例20、發明例21、發明例23～發明例26使用將鐵粉與氧化鐵粉混合而得者，發明例22、發明例27～發明例44僅使用鐵粉。 再者，發明例23、發明例43、發明例44的種子被覆劑中亦可進一步使用他結合劑D1（參照表5）。

本實施例中，作為比較對象，亦對使用表1中所示的比較例1～比較例7的種子被覆劑進行被覆的被覆種子進行實驗。 表1中，比較例2、比較例4的聚乙烯醇系樹脂的聚合度（=2400），比較例5～比較例7的聚乙烯醇系樹脂的皂化度（未滿90.0 mol%），比較例1、比較例3使用聚乙烯醇系樹脂的粉體，均為本發明的範圍外。再者，比較例1、比較例3的種子被覆劑的劑形為粉體。

將使用所述發明例1～發明例44及比較例1～比較例7的種子被覆劑而進行被覆的被覆種子供於種子分離、被覆層強度及耐溫水性的各評價試驗中。以如下方式進行該些評價試驗。

＜種子分離＞ 種子分離試驗中，於種子被覆劑的塗敷處理後，基於被覆種子的凝聚物的狀況，將種子分離判定為◎：可以利用刮刀刺戳的程度簡單地分離、○：可藉由利用刮刀揉搓而分離、△：可利用刮刀使塊狀物變小但可形成多個種子的塊、×：形成許多塊狀物而無法進行均勻的種子被覆。所述判定中將◎、○設為合格。

＜被覆層強度＞ 被覆層強度試驗中，首先使用孔徑2 mm的篩並利用轉動錘擊式篩振盪機對被覆種子100 g進行15分鐘振盪並測定被覆種子的質量減少率。而且，基於該測定的質量減少率，將被覆層強度判定為◎：1%以下、○：超過1%且為5%以下、△：超過5%且為20%以下、×：超過20%。所述判定中將◎、○設為合格。

＜耐溫水性＞ 耐溫水性試驗中，將被覆種子於35℃的水中保持1日，基於觀察被覆層的剝離程度，將耐溫水性判定為◎：無變化、○：存在若干程度的剝離但保持被覆、△：一半以上剝離溶解、×：整體幾乎剝離溶解。所述判定中將◎、○設為合格。

於上述的表1中一併示出所述各評價試驗的結果。 根據表1，於作為種子被覆劑的結合劑而使用的聚乙烯醇系樹脂的皂化度及聚合度為本發明的範圍內的發明例1～發明例44中，種子分離、被覆層強度及耐溫水性中的任一者均為良好的結果。

另一方面，比較例2及比較例4的種子分離及被覆層強度、比較例5及比較例6的耐溫水性、比較例1、比較例3及比較例7的種子分離、被覆層強度及耐溫水性中的任一者均為低的結果。

以上，根據本發明的種子被覆劑、被覆種子及種子被覆方法，證實了可改善種子分離等的作業性、被膜強度及在高溫下的播種時的耐水性。藉此，可實現進行了被覆的種子的栽培穩定化及產量提高。

無

無

Claims (5)

1. 一種種子被覆劑，其用於被覆種子表面，且包含： 將皂化度為90.0 mol%以上、聚合度為2000以下的聚乙烯醇系樹脂溶解於水中而成的聚乙烯醇系樹脂水溶液；以及含有氧化鐵粉及/或鐵粉的鐵系粉體。
2. 如申請專利範圍第1項所述的種子被覆劑，其中所述聚乙烯醇系樹脂包含選自聚乙烯醇、聚乙烯醇共聚物中的至少一種。
3. 如申請專利範圍第2項所述的種子被覆劑，其中所述聚乙烯醇共聚物是乙烯醇與含疏水性基的單體的共聚物，所述共聚物中的源自所述含疏水性基的單體的疏水性基的含量為0.1質量%～15.0質量%的範圍。
4. 一種被覆種子，其由如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的種子被覆劑被覆。
5. 一種種子被覆方法，其使用如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的種子被覆劑來被覆種子。