WO2012063970A1 - 種子被覆剤及び種子被覆剤被覆種子 - Google Patents

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seed
coating
coating agent
particle size
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河野　貴史
政志 藤長
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Ｊｆｅスチール株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
    • A01C1/06—Coating or dressing seed
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H4/00—Plant reproduction by tissue culture techniques ; Tissue culture techniques therefor
    • A01H4/005—Methods for micropropagation; Vegetative plant propagation using cell or tissue culture techniques
    • A01H4/006—Encapsulated embryos for plant reproduction, e.g. artificial seeds

Definitions

  • the present invention relates to a seed coating agent that contains iron powder and a binder as constituents and can effectively perform seed coating.
  • the present invention also relates to a seed coating agent-coated seed coated with the seed coating agent.
  • the coated iron powder film is difficult to peel off during the transportation and sowing process.
  • the specific gravity of the seeds decreases and the above-mentioned merit is not obtained, and the peeled coating causes clogging of the pipe and biting into the rotation mechanism part in the transportation and seeding processes. This is because the peeled fine iron powder can cause dust. For this reason, peeling of the iron powder coating must be suppressed as much as possible.
  • Patent Document 1 proposes the following technique as a method for producing iron powder-coated rice seeds. “To the rice seeds, add iron powder and 0.5-2% by mass of sulfate (excluding calcium sulfate) and / or chloride, and then add water to granulate.
  • An iron powder-coated rice seed production method characterized in that iron powder is attached to solidified rice seeds by rust generated by an oxidation reaction of metallic iron powder by supplying water and oxygen, and then dried. (Refer to claim 1 of Patent Document 1)
  • coating disintegration test a method of measuring the degree of coating disintegration (hereinafter referred to as coating disintegration test), that is, a method of dropping a steel sheet having a thickness of 1.3 m to a steel plate with a thickness of 3 mm and giving a mechanical impact. It has been confirmed that practical strength is obtained.
  • Patent Document 1 no particular attention is paid to the particle size distribution of iron powder.
  • iron powder having the particle size distribution shown in Table 1 below is used for coating, the above iron powder-coated rice seeds are used. In the disintegration tests, practical impact strength can be maintained.
  • Patent Document 1 discusses the collapse of the iron powder coating due to the impact caused by the drop in the seeding process. Therefore, as a strength test, a disintegration test is performed in which a mechanical impact is applied by dropping the steel sheet 5 times from a height of 1.3 m to a steel plate having a thickness of 3 mm.
  • rice seeds are subjected to mechanical external force not only in the sowing process but also in the transport process, as described above. And the mechanical external force which a rice seed receives in a transportation process is the frictional force of the sliding and rolling which arise between seeds or between a seed and a container other than the impact by fall.
  • the particle size distribution of the iron powder described in Patent Document 1 has a large proportion of particle sizes of 63 ⁇ m or less.
  • the iron powder reacts rapidly with oxygen in the air, and the seed coated with the iron powder may be damaged by heat generation. Also, fire prevention measures are required when handling large quantities.
  • fine iron powder tends to generate dust, there is a problem that it is difficult to maintain a clean working environment.
  • Patent Document 1 discloses that a binder is added to enhance the adhesion of iron powder to rice seeds, and sulfate and / or chloride is added as a binder, and water is further added. And granulate. As a specific granulation method, iron powder, sulfate and / or chloride, and rice seed are put into a rotating container, and the surface of the rice seed is coated with iron powder and gypsum while spraying water. ing.
  • the aggregated particle of iron powder and a binder is easy to produce
  • the present invention has been made to solve such a problem, and obtains a seed coating agent capable of realizing a coating with less iron powder falling not only in a sowing process but also in a transportation process, and a seed coated with the seed coating agent.
  • the purpose is that.
  • Another object of the present invention is to obtain a seed coating agent that is less likely to damage rice seeds and that is easy to handle, and rice seeds coated with the seed coating agent.
  • the inventor conducted the following studies on each of the iron powder and the binder. ⁇ Examination of iron powder> The inventor observed the surface of the rice seed and examined what kind of iron powder was effective in preventing peeling. The inventor has focused on the condition of the surface of rice seeds. As shown in FIG. 1, hair 5 grows on the surface of rice husk 3 which is the outermost shell of rice seed pod 1, and when the seed pod 1 is coated with iron powder, the elastic action of the hair 5 causes It is presumed that the adhesion force is increased by holding the iron powder arranged between the bristles 5 to the bristles 5.
  • Non-Patent Document 1 As shown on page 21 of “Seeing the Microscopic Structure of Rice (by Takamasa Mezaki)” (Non-Patent Document 1), the way the hair 5 grows is also dense. In particular, it is considered that the adhesive force is enhanced by the iron powder being held by the hairs 5 at the site where the hairs 5 are dense, and the spacing between the hairs 5 at this site is 50 to 150 ⁇ m. From this, the inventor considers that there is an appropriate range for the particle diameter of the iron powder that can be firmly attached to the rice seeds by the holding action by the hair 5, and the iron powder particle diameter for effectively exhibiting this holding action. As a result, it was found that a particle diameter of more than 63 ⁇ m and 150 ⁇ m or less is preferable.
  • the inventor also examined the particle size of the iron powder that passes through the hair 5 and adheres directly to the surface of the rice seed, in addition to the adhesion due to the holding power of the hair 5 of the rice seed.
  • the particle size of the iron powder is preferably small in the sense that it is directly attached to the surface of the rice seed.
  • a predetermined amount of iron powder of 45 ⁇ m or less is preferable.
  • the iron powder of the said fine particle size adheres to the surface of a rice seed, and iron above the hair 5 by iron 5
  • the powder was retained, and the iron powder was double-coated, and the knowledge that the amount of peeling of the coating film caused by the rolling and slipping of seeds can be reduced was obtained.
  • the iron powder having a small particle size is contained in a large amount, the above-described problems occur, so that it is necessary to be a predetermined amount or less.
  • the ratio of the iron powder having a particle size of 150 ⁇ m or more is preferably set to a predetermined amount or less.
  • seeds having hair on the surface include seeds such as wheat, carrot and tomato.
  • the present invention has been made on the basis of the above knowledge, and specifically comprises the following configuration.
  • the seed coating agent according to the present invention is a seed coating agent containing iron powder and a binder used to coat the seed surface,
  • the iron powder has a mass ratio of 0% to 75% with respect to the total iron powder mass of the iron powder having a particle diameter of 63 ⁇ m or less, and a mass ratio of 25% to a total iron powder mass of the iron powder with a particle diameter of more than 63 ⁇ m and less than 150 ⁇ m. %
  • the binder has an average particle size of 1 to 150 ⁇ m.
  • the iron powder and the binder may be mixed before the seed coating operation and exist as a mixture, or separately before the seed coating, and mixed with the seeds during the coating. Also good.
  • the binder contains at least one selected from sulfates and chlorides.
  • the iron powder has a mass ratio of iron powder having a particle diameter of more than 63 ⁇ m and 150 ⁇ m or less of 50% or more.
  • the mass ratio with respect to the total iron powder mass of the iron powder whose particle diameter is 45 micrometers or less is 0% or more and 30%. It is the following.
  • the said iron powder is an iron powder manufactured by the reduction method or the atomizing method.
  • the seed coating agent-coated seed according to the present invention is obtained by coating seeds with the seed coating agent according to any one of (1) to (5) above.
  • the said seed is a rice seed.
  • the seed coating agent-coated seed according to the present invention preferably has a coating layer containing iron powder and a binder, which is held by the hair of the seed, and preferably an average particle of iron powder contained in the coating layer The diameter is 63 to 150 ⁇ m. More preferably, the seed coating agent-coated seed according to the present invention has a first coating layer containing iron powder and a binder on the surface in the immediate vicinity of the seed, and is held by the hair of the seed above the first coating layer. It has a 2nd coating layer containing iron powder and a binder.
  • the iron powder contained in the first coating layer is preferably fine particles, and more preferably has a particle size of 45 ⁇ m or less. More preferably, the average particle size of the iron powder contained in the first coating layer is 1 to 40 ⁇ m.
  • the iron powder contained in the second coating layer is preferably relatively coarse and more preferably has an average particle size of 63 to 150 ⁇ m.
  • the iron powder has a mass ratio of 0% to 75% of the total iron powder mass of iron powder having a particle size of 63 ⁇ m or less, and a particle size of more than 63 ⁇ m and 150 ⁇ m or less.
  • the mass ratio with respect to the total iron powder mass of the powder is 25% or more and 100% or less, and the mass ratio with respect to the total iron powder mass of the iron powder having a particle diameter of more than 150 ⁇ m is 0% or more and 50% or less. Since the particle size is 1 to 150 ⁇ m, the following effects are obtained.
  • -Iron powder can be expected to be retained by hair with respect to seeds having hair on the seed surface, such as rice seeds, and a coating with less iron powder falling off can be realized not only in the sowing process but also in the transport process.
  • the binding material can suppress the generation of aggregated particles, the yield can be improved, the coating components can be made uniform, and the coating workability can be improved. This makes it possible to save farm work and reduce production costs.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining the state of the surface of rice seeds.
  • the seed coating agent according to an embodiment of the present invention is a seed coating agent containing iron powder used to coat the seed surface and sulfate and / or chloride as a binder, wherein the iron powder comprises: The mass ratio of the iron powder having a particle diameter of 63 ⁇ m or less to the total iron powder mass is 0% to 75% and the mass ratio of the iron powder having a particle diameter of more than 63 ⁇ m to 150 ⁇ m is 25% to 100%. %, And the mass ratio of the iron powder having a particle diameter exceeding 150 ⁇ m to the total iron powder mass is 0% or more and 50% or less, and the binder has an average particle diameter of 1 to 150 ⁇ m. Is.
  • the iron powder and the binder constituting the seed coating agent will be described in detail.
  • the reason why the mass ratio of the iron powder having a particle diameter exceeding 63 ⁇ m and not more than 150 ⁇ m to the total iron powder mass is 25% or more is as follows.
  • the iron powder having a particle diameter of more than 63 ⁇ m and not more than 150 ⁇ m has a high probability of being held by the hair on the seed surface. By containing 25% or more of particles having such a particle size, retention by hair can be expected, and coating with less iron powder falling off can be realized not only in the sowing process but also in the transport process.
  • the mass ratio of the iron powder having a particle diameter of more than 63 ⁇ m and 150 ⁇ m or less is preferably 30% or more, and more preferably 50% or more.
  • the practically total amount of iron powder may be more than 63 ⁇ m and 150 ⁇ m or less, so the upper limit is set to 100%. A preferable upper limit is 75%.
  • the reason why the mass ratio of the iron powder having a particle diameter of 63 ⁇ m or less to the total iron powder mass is 75% or less is as follows.
  • the mass ratio of iron powder having a particle size of 63 ⁇ m or less is preferably 70% or less. Iron powder having a particle size of 63 ⁇ m or less may be practically not contained (that is, 0%), but it is not necessary to excessively reduce the cost. A preferred lower limit is 25%.
  • the mass ratio of the iron powder having a particle diameter of 45 ⁇ m or less is 0% or more and 30% or less.
  • Iron powder with a particle size of 45 ⁇ m or less slips through the hair on the surface of the seed and has a strong adhesion that directly adheres to the surface of the seed, so it contains a predetermined amount (preferably 5% or more).
  • the double coating described above is realized.
  • the average particle size of iron powder of 45 ⁇ m or less is preferably about 1 to 40 ⁇ m.
  • the reason why the mass ratio of the iron powder having a particle diameter exceeding 150 ⁇ m is set to 50% or less is that the iron powder having a particle diameter exceeding 150 ⁇ m cannot be expected to be held by hair and directly attached to the seed surface.
  • the purpose is to reduce things. Preferably it is 20% or less. Iron powder having a particle diameter exceeding 150 ⁇ m may not be contained (that is, 0%).
  • the particle size distribution of iron powder can be evaluated by sieving using the method defined in JIS Z2510-2004.
  • any known method can be applied as a method for producing iron powder in the present embodiment. Specifically, a reduction method in which mill scale is reduced (the obtained iron powder is called reduced iron powder) or an atomization method in which molten steel is atomized with water or the like (the obtained iron powder is atomized iron powder) For example).
  • the iron powder may contain alloy components and impurities in addition to iron, but is preferably about 10% by mass or less. In particular, so-called pure iron powder containing 90% by mass or more of Fe is preferable.
  • the binder is composed of sulfate and / or chloride.
  • Preferred sulfates are calcium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate and hydrates thereof.
  • Preferred chlorides are potassium chloride, calcium chloride, magnesium chloride and hydrates thereof.
  • the mass ratio contained in the whole seed coating material of the binder is preferably 0.1 to 80% by mass. This is because if the content ratio of the binder is 0.1% by mass or more, the strength of the coating film does not decrease, and is therefore suitable for practical use. Moreover, if the content rate of a binder is 80 mass% or less, a binder will not aggregate and workability
  • a more preferable range of the mass ratio contained in the whole seed coating material of the binder is 0.5 to 35% by mass. This is because this range is more preferable for increasing the strength of the coating and preventing the aggregation of the binder.
  • the average particle size of the binder is 1 to 150 ⁇ m. This is because if the average particle size of the binder is less than 1 ⁇ m, the aggregated particles generated during the coating operation increase and the workability is remarkably reduced. On the other hand, if the average particle size of the binder exceeds 150 ⁇ m, the adhesion of the iron powder decreases and the strength of the coating film decreases.
  • a preferable average particle diameter is 3 ⁇ m or more. A more preferable average particle diameter is 5 to 100 ⁇ m. It is good also considering a lower limit as 10 micrometers or more.
  • Non-patent Document 2 “Iron-coated direct sowing manual 2010 (Agricultural Research Center for Agricultural and Food Industry, Kinki Chugoku Shikoku Agricultural Research Center)” (Non-patent Document 2)
  • any method such as manual coating (coating) or a method using a conventionally known mixer may be used.
  • the mixer include a stirring blade mixer (for example, a Henschel mixer), a container rotation type mixer (for example, a V-type mixer, a double cone mixer, an inclined rotation type bread type mixer (disk pelletizer), a rotary mulberry type mixer, and the like. ) Can be used.
  • a binder is used for iron powder coating.
  • seeds with iron powder iron powder, a binder, and seeds may be put into the above-mentioned mixer, and the mixer may be rotated while spraying water.
  • the solid content as a coating component is preferably about 30% or less with respect to the total of the iron powder and the binder.
  • Seeds coated with the seed coating agent as described above are the seed coating agent-coated seeds of the present invention. Typical seeds to be coated are rice seeds, but other seeds include seeds such as wheat, carrot and tomato.
  • the mass ratio of the iron powder having a particle diameter of more than 63 ⁇ m and 150 ⁇ m or less is 50% or more and the mass ratio of the iron powder of 45 ⁇ m or less is 30% or less. Since the weight reduction rate in the ratra test is as low as 3.5% or less, the mass ratio of the iron powder having a particle diameter exceeding 63 ⁇ m and 150 ⁇ m or less is increased, and the iron powder having a particle diameter of 45 ⁇ m or less. It turns out that the adhesive force of iron powder can be raised more by making small the mass ratio of.
  • the method for coating the rice seed with the seed coating agent was the same as that performed in the above-mentioned “confirmation of effect on iron powder particle size”.
  • the coating operation that is, when iron powder, calcined gypsum, and rice seeds were put into an inclined rotary bread mixer and mixed, the state of occurrence of aggregated particles was visually confirmed and evaluated.
  • the coating strength of the rice seeds coated with iron powder after the completion of the coating operation was examined by a ratra test. The results are shown in Table 3.
  • the average particle size of calcined gypsum and potassium chloride as a binder is related to the generation of aggregated particles and the coating strength. It was also confirmed that the preferred range of the average particle size of the binder was 1 to 150 ⁇ m.
  • calcined gypsum and potassium chloride have been described as examples of the binder, but the same applies to other sulfates, chlorides, or mixtures of sulfates and chlorides.
  • substances that promote the oxidation reaction of iron powder such as sulfites, sulfides, nitrates, nitrites, hydrates of these salts, or mixtures of these salts It can be used as a binder.
  • calcined gypsum is particularly suitable because it has a very small adverse effect on plants and human bodies, and is inexpensive and easily available.
  • the binder may contain about 10% or less of additives and impurities other than those described above.
  • rice seeds having hair on the seed surface can be expected to be retained by hair, and a coating with less iron powder falling off can be realized not only in the sowing process but also in the transport process.
  • production of the aggregated particle of a binder can be suppressed, and the improvement of a yield, the uniformity of a coating component, and also the improvement of coating workability
  • operativity are realizable.

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Abstract

種子表面を被覆するのに用いる、鉄粉と結合材を含む種子被覆剤であって、前記鉄粉において、粒子径が６３μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率を０％以上７５％以下、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率を２５％以上１００％以下、かつ粒子径が１５０μｍを越える鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率を０％以上５０％以下とし、前記結合材において、その平均粒径を１～１５０μｍとすることにより、播種工程のみならず輸送工程においても鉄粉の脱落が少ない被覆が実現できる。

Description

種子被覆剤及び種子被覆剤被覆種子
　本発明は、鉄粉及び結合材を構成要素として含み、種子被覆を効果的に行うことができる種子被覆剤に関するものである。本発明はまた、該種子被覆剤で被覆した種子被覆剤被覆種子に関するものである。
　農業従事者の高齢化、農産物流通のグローバル化に伴い、農作業の省力化や農産物生産コストの低減が解決すべき課題となっている。これらの課題を解決するために、例えば、水稲栽培においては、育苗と移植の手間を省くことを目的として、種子を圃場に直接播く直播法が普及しつつある。その中でも、種子の比重を高めるために、鉄粉を被覆した種子を用いる手法は、水田における種子の浮遊や流出を防止し、かつ鳥害を防止するというメリットがあることで注目されている。
　また、鉄粉被覆により、副次的に殺菌効果が得られることも注目されている。
　このように鉄粉を被覆した種子を用いて直播栽培法を活用するためには、輸送や播種の工程において被覆した鉄粉被膜が剥離しにくいことが求められる。鉄粉被膜が剥離すると、種子の比重が低下して前記のメリットが得られなくなるのみならず、剥離した被膜は輸送や播種の工程において、配管の目詰まりや回転機構部への噛み込みの原因となり、剥離した細かい鉄粉が粉塵を生じる原因にもなるからである。このようなことから、鉄粉被膜の剥離は極力抑制しなくてはならない。
　稲種子表面に鉄粉を付着、固化させる技術としては、特許文献１に鉄粉被覆稲種子の製造法として以下のような技術が提案されている。
　「稲種子に、鉄粉、並びに鉄粉に対する質量比で０．５~２％の、硫酸塩（但し、硫酸カルシウムは除く）及び／又は塩化物を加え、さらに水を添加して造粒し、水と酸素を供給して金属鉄粉の酸化反応によって生成した錆により、鉄粉を稲種子に付着、固化させた後、乾燥させることを特徴とする鉄粉被覆稲種子の製造法。」（特許文献１の請求項１参照）
　特許文献１に記載の発明においては、稲種子が動力散布機や播種機を用いて播種されるため、機械的衝撃によって崩壊しない程度の強度特性が必要であることから、製造されたコーティング稲種子について、コーティングの崩壊程度の測定法（以下、コーティングの崩壊試験という）、すなわち１．３ｍの高さから厚さ３ｍｍの鋼板に５回落下させ、機械的衝撃を与える方法で測定して、コーティングに実用的な強度が得られていることを確認している。
　なお、特許文献１においては、特に鉄粉の粒度分布に着目はされていないが、以下の表１に示す粒度分布を有する鉄粉をコーティングに使用した場合には、上記の鉄粉被覆稲種子の崩壊試験において、いずれも実用的な衝撃強度を維持できるとしている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
特許第４４４１６４５号公報
「お米の微視的構造を見る」（目崎孝昌　著、美味技術研究会、２００６年、ｐ．２０~２１） 「鉄コーティング湛水直播マニュアル２０１０」（山内稔　執筆、独立行政法人　農業・食品産業技術総合研究機構　近畿中国四国農業研究センター　編、２０１０年３月） ＪＰＭＡ　Ｐ　１１−１９９２　「金属圧粉体のラトラ値測定方法」（日本粉末冶金工業会規格、１９９２年）
　しかしながら本発明者らは、従来技術における以下の問題点を新たに見出した。
　鉄粉被膜の付着強度に関し、特許文献１においては、特に播種工程における落下による衝撃に起因した鉄粉被覆の崩壊について検討されている。そのため、強度試験として、１．３ｍの高さから厚さ３ｍｍの鋼板に５回落下させて機械的衝撃を与えるという崩壊試験が行われている。
　しかしながら、稲種子は播種工程のみならず、輸送工程においても機械的な外力を受けることは前述の通りである。そして、輸送工程において稲種子が受ける機械的外力は、落下による衝撃の他、種子間もしくは種子と容器間で生じる滑りや転がりの摩擦力である。
　落下による衝撃を受けた場合、鉄粉被覆は割れによって剥離するが、摩擦力を受けた場合には、磨り減りにより徐々に剥離するという形態をとる。
　したがって、鉄粉被覆を播種工程のみならず輸送工程での鉄粉被膜の剥離を防止するには、摩擦力に対する強度を有する被覆が必要となる。
　しかしながら、種子の滑りや転がり摩擦応力に対して十分な強度で稲種子を被覆できる鉄粉や、鉄粉を被覆した種子を実現する技術はなかった。
　また、特許文献１に記載の鉄粉の粒度分布は、表１に示されるように、６３μｍ以下の粒径の割合が多い。
　しかし、微細な鉄粉を使用した場合には、鉄粉が空気中の酸素と急激に反応し、発熱によって鉄粉を被覆した種子がダメージを受ける可能性がある。また、大量取扱時には火災防止策が必要となる。加えて、微細な鉄粉は粉塵を生じやすいため、清浄な作業環境を維持しにくいという問題もある。
　また、特許文献１においては、鉄粉の稲種子への付着を強化するために結合材を添加することが開示されており、結合材として硫酸塩及び／又は塩化物を加え、さらに水を添加して造粒するとしている。そして、具体的な造粒方法としては、鉄粉と硫酸塩及び／又は塩化物と稲種子を回転容器中に投入して、水スプレーしながら稲種子表面に鉄粉と石膏をコーティングするようにしている。
　しかしながら、特許文献１においては、上記のような造粒方法を用いた場合、鉄粉と結合材の凝集粒子が生成しやすい。
　凝集粒子は、鉄粉の稲種子への付着の歩留まりの低下を招き、また被膜成分の均一性を阻害し、さらに被覆作業性の低下を来たすという種々の問題の原因となり、きわめて有害なものである。
　本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、播種工程のみならず輸送工程においても鉄粉の脱落が少ない被覆が実現できる種子被覆剤、及び該種子被覆剤で被覆した種子を得ることを目的としている。
　また、稲種子に対してダメージを与える可能性が少なく、さらには取り扱いも容易な種子被覆剤、及び該種子被覆剤を被覆した稲種子を得ることを目的としている。
　発明者は、上記の問題点を解決するために、鉄粉と結合材のそれぞれについて以下のような検討を行った。
　＜鉄粉についての検討＞
　発明者は稲種子の表面を観察して、如何なる鉄粉を用いることが剥離防止に効果的であるかについて検討した。
　発明者が着目したのは、稲種子の表面の状態である。稲の種籾１の最外殻である籾殻３の表面には、図１に示すように、毛５が生えており、種籾１に鉄粉をコーティングする際には、毛５の弾性的作用によって毛５と毛５の間に配置された鉄粉が毛５に保持されることを通じて、付着力が高まると推察される。
　「お米の微視的構造を見る（目崎孝昌　著）」（非特許文献１）の２１ページにも示されているように、前記の毛５の生え方にも粗密がある。特に、毛５が密集した部位において鉄粉が毛５に保持されることによって付着力が高まると考えられるが、この部位における毛５の間隔は５０~１５０μｍである。
　このことから、発明者は、毛５による保持作用によって稲種子に強固に付着できる鉄粉の粒子径には適切な範囲があると考え、この保持作用を有効に発揮させるための鉄粉粒子径について検討したところ、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下のものが好ましいことを見出した。
　このことから、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下のものをある程度含むことで、毛５による保持を期待でき、種子の転がりや滑りに伴う、被覆膜の剥離量を小さくできるとの知見を得た。
　また、発明者は、稲種子の毛５の保持力による付着の他、毛５をすり抜けて稲種子表面に直接付着する鉄粉粒径についても検討した。
　一般に粉体は、粒径が小さいほど被付着物に対する付着力が高い。したがって、稲種子表面に直接付着させるという意味では鉄粉の粒径は小さいことが好ましい。
　稲種子の毛５の間をすり抜けて稲種子表面への直接付着が期待できる鉄粉粒径について検討したところ、４５μｍ以下の鉄粉を所定の量含むことが好ましいとの知見を得た。
　そして、毛５によって保持される鉄粉に加えて上記微粒径の鉄粉を含有することで、稲種子の表面には微粒径の鉄粉が付着し、その上方には毛５によって鉄粉が保持され、鉄粉が二重コーティングされることになり、種子の転がりや滑りに伴う、被覆膜の剥離量を小さくできるとの知見を得た。
　もっとも、微粒径の鉄粉を多量に含むと前述の問題を生ずることから所定の量以下であることも必要である。
　また、鉄粉の粒子径が大きすぎると毛５の間隙に入りにくくなるのみならず、鉄粉粒子に作用する重力が大きく、毛５が鉄粉粒子を保持できなくなるので、付着効果が小さくなると推定される。従って粒子径が１５０μｍ以上の鉄粉の割合は所定の量以下にするのが好ましいとの知見も得た。
　＜結合材についての検討＞
　結合材については、凝集粒子発生の原因を検討した。その結果、凝集粒子の発生は、結合材の粒径に関連しているとの知見を得た。
　なお、上記の検討は稲種子を例に挙げて説明したが、他の種子であっても稲種子と同様に表面に毛を有し、毛の生え方（間隔等）が稲種子に類似する場合は、本発明の効果が見込まれる。表面に毛を有する種子としては、例えば、麦、ニンジン、トマトなどの種子が例示される。
　本発明は上記の知見を基になされたものであり、具体的には以下の構成からなるものである。
　（１）本発明に係る種子被覆剤は、種子表面を被覆するのに用いる鉄粉と結合材を含む種子被覆剤であって、
　前記鉄粉は、粒子径が６３μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が０％以上７５％以下、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が２５％以上１００％以下、かつ粒子径が１５０μｍを越える鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が０％以上５０％以下であり、
　前記結合材は、その平均粒径が１~１５０μｍであるものである。
　鉄粉と結合材は、種子の被覆作業の前に混合されて混合物として存在してもよいし、種子の被覆を行う前は別個に存在し、被覆の際に種子と共に混合されるようにしてもよい。
　（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記結合材が、硫酸塩及び塩化物から選ばれる少なくとも１種を含むものである。
　（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記鉄粉は、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の質量比率が５０％以上であるものである。
　（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、前記鉄粉は、粒子径が４５μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が、０％以上３０％以下であるものである。
　（５）また、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のものにおいて、前記鉄粉が還元法もしくはアトマイズ法で製造された鉄粉であるものである。
　（６）本発明に係る種子被覆剤被覆種子は、上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の種子被覆剤を種子に被覆してなるものである。
　（７）また、上記（６）に記載のものにおいて、前記種子が稲種子であるものである。
　なお、本発明に係る種子被覆剤被覆種子は好ましくは、種子の有する毛によって保持される、鉄粉および結合材を含む被覆層を有し、好ましくは当該被覆層に含まれる鉄粉の平均粒径が６３~１５０μｍであるものである。
　本発明に係る種子被覆剤被覆種子は、さらに好ましくは、種子直近の表面に鉄粉および結合材を含む第１の被覆層を有し、かつその上方に、種子の有する毛によって保持される、鉄粉および結合材を含む第２の被覆層を有するものである。ここで第１の被覆層に含まれる鉄粉は微細粒であることが好ましく、粒径が４５μｍ以下であることさらにが好ましい。第１の被覆層に含まれる鉄粉の平均粒径が１~４０μｍであることがさらに好ましい。また、第２の被覆層に含まれる鉄粉は比較的粗粒であることが好ましく、平均粒径が６３~１５０μｍであることさらにが好ましい。
　本発明に係る種子被覆剤は、鉄粉は、粒子径が６３μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が、０％以上７５％以下、かつ、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が２５％以上１００％以下、かつ粒子径が１５０μｍを越える鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が０％以上５０％以下であり、結合材は、その平均粒径が１~１５０μｍであることから、下記の効果を有する。
　・鉄粉は、種子表面に毛を有する例えば稲種子のような種子に対して毛による保持が期待でき、播種工程のみならず輸送工程においても鉄粉の脱落が少ない被覆が実現できる。
　・結合材は凝集粒子の発生が抑制できるので、歩留まりの向上、被覆成分の均一化、さらには被覆作業性の向上を実現できる。
　これによって、農作業の省力化や農産物生産コストの低減が可能となる。
図１は、稲種子の表面の状態を説明する説明図である。
　本発明の一実施の形態に係る種子被覆剤は、種子表面を被覆するのに用いる鉄粉と結合材としての硫酸塩及び／又は塩化物を含む種子被覆剤であって、前記鉄粉は、粒子径が６３μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が０％以上７５％以下、かつ、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が２５％以上１００％以下、かつ粒子径が１５０μｍを越える鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が０％以上５０％以下であり、前記結合材は、その平均粒径が１~１５０μｍであることを特徴とするものである。
　以下、種子被覆剤を構成する鉄粉、結合材について詳細に説明する。
　＜鉄粉＞
　粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率を２５％以上としたのは、以下の理由による。粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉は種子表面の毛によって保持される確率が高い。このような粒子径のものを２５％以上含むことで、毛による保持が期待でき、播種工程のみならず輸送工程においても鉄粉の脱落が少ない被覆が実現できる。粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の質量比率は３０％以上とすることが好ましく、５０％以上とすることがより好ましい。なお、鉄粉の事実上全量が６３μｍ越え１５０μｍ以下であってもよいので、上限は１００％とした。好ましい上限としては７５％である。
　また、粒子径が６３μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率を７５％以下としたのは、以下の理由による。微粒径の鉄粉の含有量が増えると、鉄粉が空気中の酸素と急激に反応し、発熱によって鉄粉を被覆した種子がダメージを受ける可能性があり、また、大量取扱時には火災防止策が必要となる。さらに、微細な鉄粉の含有量が多いと、粉塵を生じやすく清浄な作業環境を維持しにくい。粒子径が６３μｍ以下の鉄粉の質量比率は７０％以下とすることが好ましい。粒子径が６３μｍ以下の鉄粉は事実上含有されなくても（すなわち０％でも）よいが、コストを掛けて過度に低減する必要は無い。好ましい下限としては２５％である。
　なお、粒子径が６３μｍ以下の鉄粉のより好ましい含有量の態様としては、粒子径が４５μｍ以下の鉄粉の質量比率が０％以上３０％以下である。
　粒子径が４５μｍ以下の鉄粉は、種子の表面にある毛の間をすり抜け、種子の表面に直接付着する付着力が強いことから、所定の量（好ましくは５％以上）を含有することで、前述した二重被覆が実現される。なお、４５μｍ以下の鉄粉の平均粒径は１~４０μｍ程度が好ましい。
　粒子径が１５０μｍを越える鉄粉の質量比率を５０％以下としたのは、粒子径が１５０μｍを越える鉄粉は毛による保持及び種子表面への直接の付着共に期待ができないので、この粒子径のものを少なくする趣旨である。好ましくは２０％以下である。粒子径が１５０μｍを越える鉄粉は事実上含有されなくても（すなわち０％でも）よい。
　なお、鉄粉の粒度分布は、ＪＩＳ　Ｚ２５１０−２００４に定められた方法を用いてふるい分けすることによって評価できる。
　本実施の形態における鉄粉の製造方法としては、公知の方法がいずれも適用できる。具体的には、ミルスケールを還元して製造する還元法（得られる鉄粉を還元鉄粉と呼ぶ）や、溶鋼を水等でアトマイズして製造するアトマイズ法（得られる鉄粉をアトマイズ鉄粉と呼ぶ）などが例示される。鉄粉は鉄以外に合金成分や不純物を含んでいてもよいが、１０質量％以下程度とすることが好ましい。とくにＦｅを９０質量％以上含有する、いわゆる純鉄粉が好ましい。
　＜結合材＞
　結合材は、硫酸塩及び／又は塩化物から構成される。好ましい硫酸塩は、硫酸カルシウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム及びこれらの水和物である。また、好ましい塩化物は、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム及びこれらの水和物である。
　結合材の種子被覆剤の全体に含有される質量比率は、０．１~８０質量％が好ましい。結合材の含有比率が０．１質量％以上であれば被膜の強度が低下することがなく、したがって実用に適するからである。
　また、結合材の含有比率が８０質量％以下であれば、結合材が凝集することがなく作業性が低下しない。さらに本来の目的である種子被覆剤被覆種子の比重を高める効果にも有利である。
　なお、結合材の種子被覆剤の全体に含有される質量比率のより好ましい範囲としては、０．５~３５質量％である。この範囲が被覆の強度を高くして、かつ結合材の凝集を防止するのにより好ましいからである。
　結合材の平均粒径は、１~１５０μｍとする。結合材の平均粒径が１μｍ未満では、被覆作業時に発生する凝集粒子が多くなり作業性が著しく低下するからである。一方、結合材の平均粒径が１５０μｍを超えると、鉄粉の付着力が低下しコーティング被膜の強度が低下するからである。好ましい平均粒径は３μｍ以上である。より好ましい平均粒径は５~１００μｍである。下限値を１０μｍ以上としてもよい。
　前記種子被覆剤を構成する鉄粉で種子を被覆する方法に制限はない。
　例えば「鉄コーティング湛水直播マニュアル２０１０（独立行政法人　農業・食品産業技術総合研究機構　近畿中国四国農業研究センター　編）」（非特許文献２）ｐ．６~１４等に示されているように、手作業での被覆（コーティング）をはじめ、従来から公知の混合機を用いる方法等いずれを使用してもよい。
　混合機としては、例えば、攪拌翼型ミキサー（たとえばヘンシェルミキサー等）や容器回転型ミキサー（たとえばＶ型ミキサー，ダブルコーンミキサー、傾斜回転型パン型混合機（ｄｉｓｋ　ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｒ）、回転クワ型混合機等）が使用できる。
　また、上記の「鉄コーティング湛水直播マニュアル２０１０」に示されているように、鉄粉コーティングに際して、結合材を使用する。
　鉄粉による種子被覆の具体的な方法としては、鉄粉と結合材と種子を上記の混合機中に投入して、水スプレーしながら混合機を回転させるようにすればよい。
　鉄粉および結合材以外の添加剤をさらに使用してもよいが、被覆成分となる固形分は鉄粉と結合材の合計に対して３０％以下程度とすることが好ましい。
　上記のようにして種子被覆剤で被覆された種子が本発明の種子被覆剤被覆種子である。被覆される種子としてはその代表的なものが稲種子であるが、その他の種子として例えば麦、ニンジン、トマトなどの種子が挙げられる。
　＜鉄粉粒径についての効果確認＞
　本発明に係る種子被覆剤を構成する鉄粉の効果を確認するために、本発明の発明例として種々の粒度分布の鉄粉である発明例１~９を用いて稲種子の被覆を行った。また、比較例として、本発明の粒度分布の範囲を外れる粒度分布の鉄粉である比較例１~５を用いて稲種子の被覆を行った。なお、結合材としては、平均粒径５１μｍの焼石膏（硫酸カルシウム・１／２水和物）を用いた。
　種子被覆剤の被覆（コーティング）は、前述した「鉄コーティング湛水直播マニュアル２０１０」に記載された方法に準じて行った。具体的には以下の通りである。
　はじめに種籾と焼石膏と数種の鉄粉（いわゆる純鉄粉）を準備した。次に、傾斜回転型パン型混合機を用いて、適量の水を噴霧しながら種子（種籾）１０ｋｇに対して鉄粉５ｋｇと０．５ｋｇの焼石膏をコーティングし、さらに０．２５ｋｇの焼石膏を仕上げにコーティングした。
　種子被覆剤が被覆（コーティング）された種子の転がり摩擦や滑り摩擦に対するコーティング被膜の強度評価方法は確立されていない。
　そこで、ＪＰＭＡ　Ｐ　１１−１９９２　「金属圧粉体のラトラ値測定方法」（非特許文献３）に記載された試験方法に準じて被膜強度を調査した。なお、本試験方法をラトラ試験と称することとする。
　ラトラ試験においては、種子被覆剤をコーティングした種子２０±０．０５ｇをラトラ試験器のかごに封入し、そのかごを８７±１０ｒｐｍの回転速度で１０００回転させた。この方法によれば、かご内で種子が転がりながら流動することによって種子間および種子とかご容器内面との間で、転がりや滑りの摩擦力が負荷される。
　したがって、本方法を適用すれば、転がり摩擦力と滑り摩擦力が複合的に負荷された場合の、コーティング被膜の強度を評価することができる。
　表２に鉄粉の粒度分布とラトラ試験での重量減少率を示す。なお、重量減少率は以下の計算式から求めた。
　重量減少率＝（ラトラ試験で剥離した被膜の質量）／（試験前の種子質量）×１００（％）
　したがって、重量減少率が小さいほど、被膜の強度が高いと判定することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示されるように、発明例１~９に記載のものは全て、「粒子径が６３μｍ以下の鉄粉の質量比率が０％以上７５％以下、かつ、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の質量比率が２５％以上１００％以下、かつ粒子径が１５０μｍを越える鉄粉の質量比率が０％以上５０％以下」という本発明の粒度分布の範囲内であり、ラトラ試験での重量減少率が４．０％未満となっている。
　他方、上記の粒度分布の範囲を外れる比較例１~５では、ラトラ試験での重量減少率が４．０％以上である。
　このことから、鉄粉の粒度分布を本発明の範囲内にすることで重量減少率を大幅に抑制できることが実証された。
　なお、表２において比較例１~５における粒度分布が本発明の範囲を外れる数字には下線を付してある。
　また、発明例１，２，３，４，６では、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の質量比率が５０％以上かつ４５μｍ以下の鉄粉の質量比率が３０％以下であり、これらのラトラ試験での重量減少率は、３．５％以下と低くなっていることから、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の質量比率を大きくし、かつ粒子径が４５μｍ以下の鉄粉の質量比率を小さくすることで鉄粉の付着力をより高めることができることが分かる。
　＜結合材平均粒径についての効果確認　その１＞
　次に結合材の平均粒径の効果を確認するための実験を行った。結合材としては、焼石膏を用い、表３に示すように複数の平均粒径のものを準備した。また、鉄粉としては、上記の実験に用いた発明例１で用いたもの、すなわち４５μｍ以下が２３．６％、４５μｍ越６０μｍ以下が１４．６％、６３μｍ越１５０μｍ以下が５９．５％、１５０μｍ越が２．３％の粒度分布の鉄粉を用いた。
　稲種子への種子被覆剤の被覆方法は、上記の「鉄粉粒径についての効果確認」の際に行ったのと同様の方法で行った。
　被覆作業時、すなわち鉄粉、焼石膏及び稲種子を傾斜回転型パン型混合機に投入して混合している際に発生した凝集粒子の発生状態を目視確認して評価した。
　また、被覆作業が完了して鉄粉により被覆された稲種子について、ラトラ試験によって被膜強度を調査した。
　結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示す結果から、凝集粒子に関しては、焼石膏の平均粒径が０．６μｍでは被覆作業時に発生した凝集粒子が多く、焼石膏の平均粒径が１μｍ以上では被覆作業時に発生した凝集粒子が少ないことが確認された。
　また、被覆強度に関しては、焼石膏の平均粒径が０．６μｍではラトラ試験での重量減少率が５．８％と大きくなっているが、焼石膏の平均粒径が１．２~１４５μｍの範囲では重量減少率が４．０％未満で許容範囲内となっており、焼石膏の平均粒径が２０３μｍでは重量減少率が１５．２％と極めて大きくなっていることが確認された。
　＜結合材平均粒径についての効果確認　その２＞
　次に結合材として塩化カリウムを用い、結合材の平均粒径の効果を確認するための実験を行った。表４に示すように複数の平均粒径のものを準備した。また、鉄粉としては、上記の実験に用いた発明例１で用いたもの、すなわち４５μｍ以下が２３．６％、４５μｍ越６０μｍ以下が１４．６％、６３μｍ越１５０μｍ以下が５９．５％、１５０μｍ越が２．３％の粒度分布の鉄粉を用いた。
　稲種子への種子被覆剤の被覆方法は、上記の「鉄粉粒径についての効果確認」の際に行ったのと同様の方法で行った。
　被覆作業時、すなわち鉄粉、塩化カリウム及び稲種子を傾斜回転型パン型混合機に投入して混合している際に発生した凝集粒子の発生状態を目視確認して評価した。
　また、被覆作業が完了して鉄粉により被覆された稲種子について、ラトラ試験によって被膜強度を調査した。
　結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表４に示す結果から、塩化カリウムの平均粒径が０．５μｍでは被覆作業時に発生した凝集粒子が多く、塩化カリウムの平均粒径が１μｍ以上では被覆作業時に発生した凝集粒子が少ないことが確認された。
　また、被覆強度に関しては、塩化カリウムの平均粒径が０．５μｍではラトラ試験での重量減少率が４．３％と大きくなっているが、塩化カリウムの平均粒径が１．５~１４０μｍの範囲では重量減少率が４．０％未満で許容範囲内となっており、塩化カリウムの平均粒径が２５０μｍでは重量減少率が１０．３％と極めて大きくなっていることが確認された。
　上記の結果から、結合材としての焼石膏、塩化カリウムの平均粒径が凝集粒子の発生と、被覆強度に関連していることが実証された。
　そして、結合材の平均粒径の好ましい範囲としては、１~１５０μｍであることも確認された。
　なお、上記の実施例においては、結合材として焼石膏および塩化カリウムを例に挙げて説明したが、その他の硫酸塩、塩化物、または硫酸塩と塩化物の混合物であっても同様である。さらに硫酸塩、塩化物の他に、亜硫酸塩、硫化物、硝酸塩、亜硝酸塩や、これらの塩の水和物、もしくはこれらの塩の混合物のように、鉄粉の酸化反応を促進する物質を結合材として用いることができる。
　なお、上記の結合材の中でも焼石膏は、植物や人体に及ぼす悪影響が非常に小さく、安価かつ入手が容易であるため、特に好適である。
　結合材には上記以外の添加剤や不純物を１０％以下程度含有してもよい。
　本発明によれば、種子表面に毛を有する例えば稲種子のような種子に対して毛による保持が期待でき、播種工程のみならず輸送工程においても鉄粉の脱落が少ない被覆が実現できる。また、結合材の凝集粒子の発生が抑制でき、歩留まりの向上、被覆成分の均一化、さらには被覆作業性の向上を実現できる。
　１　種籾
　３　籾殻
　５　毛

Claims (7)

  1. 　種子表面を被覆するのに用いる、鉄粉と結合材とを含む種子被覆剤であって、
    　前記鉄粉は、粒子径が６３μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が０％以上７５％以下、粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が２５％以上１００％以下、かつ粒子径が１５０μｍを越える鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が０％以上５０％以下であり、
    　前記結合材は、その平均粒径が１~１５０μｍである種子被覆剤。
  2. 　前記結合材が、硫酸塩及び塩化物から選ばれる少なくとも１種を含む請求項１記載の種子被覆剤。
  3. 　粒子径が６３μｍを越え１５０μｍ以下の鉄粉の質量比率が５０％以上である請求項１又は２に記載の種子被覆剤。
  4. 　前記鉄粉は、粒子径が４５μｍ以下の鉄粉の全鉄粉質量に対する質量比率が、０％以上３０％以下である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の種子被覆剤。
  5. 　前記鉄粉が還元法もしくはアトマイズ法で製造された鉄粉である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の種子被覆剤。
  6. 　請求項１乃至５のいずれか一項に記載の種子被覆剤を種子に被覆してなる種子被覆剤被覆種子。
  7. 　種子が稲種子である請求項６記載の種子被覆剤被覆種子。
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