WO2018139480A1 - 種子被覆剤、被覆種子及び種子被覆方法 - Google Patents

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WO2018139480A1
WO2018139480A1 PCT/JP2018/002098 JP2018002098W WO2018139480A1 WO 2018139480 A1 WO2018139480 A1 WO 2018139480A1 JP 2018002098 W JP2018002098 W JP 2018002098W WO 2018139480 A1 WO2018139480 A1 WO 2018139480A1
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WO
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seed
polyvinyl alcohol
iron
coating agent
powder
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PCT/JP2018/002098
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Inventor
佐志　一道
尾野　友重
宇波　繁
Original Assignee
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

Definitions

  • the present invention relates to a seed coating agent, a coated seed, and a seed coating method, and more particularly to a seed coating agent, a coated seed, and a seed coating method for coating an iron-based powder on a seed.
  • Patent Document 1 has problems such as a decrease in seedling establishment when seeds coated with iron powder have submerged in the soil, and a reduction in germination rate due to heat generation associated with the oxidation reaction of iron powder. . Therefore, several techniques have been proposed so far for the purpose of eliminating the seedling establishment and reduction of germination rate of seeds coated with iron powder.
  • Patent Document 2 does not use gypsum, which is considered to be a cause of seedling reduction, as a binder, uses polyvinyl alcohol with a saponification degree of 78 mol% or more as a solid, and uses functional materials such as iron oxide as seeds.
  • a technique for coating is disclosed. Thereby, omission of heating work for dissolving polyvinyl alcohol and prevention of damage to the seeds can be achieved, but there is a problem that the strength of the coating layer decreases when using a high saponification degree, There is also a problem with water resistance.
  • Patent Document 3 discloses a technique for avoiding a decrease in germination rate due to heat generation accompanying the oxidation reaction of iron powder, and for improving the peeling of the coating layer in water, which is a problem of the technique disclosed in Patent Document 2.
  • iron oxide hematite
  • a technique relating to a rice seed coating material containing polyvinyl alcohol and bentonite having a polymerization degree of 500 or more and a saponification degree of 71.0 to 89.0 mol% is disclosed.
  • Patent Document 3 Although it is improved by including bentonite in the rice seed coating material, the water temperature at the time of sowing, particularly in Southeast and South Asia, etc. In paddy fields with high area, the water resistance of the coating was still insufficient. Furthermore, when polyvinyl alcohol is used to coat the iron-based powder on the seeds, there are still problems with respect to the difficulty of working with the lump produced during coating and the strength of the coating layer.
  • An object of the present invention is to provide a seed coating agent, a coated seed and a seed coating method, which are improved.
  • the seed coating agent according to the present invention is used for coating the seed surface, and is a polyvinyl alcohol resin having a saponification degree of 90.0 mol% or more and a polymerization degree of 2000 or less dissolved in water.
  • An alcohol-based resin aqueous solution and an iron-based powder containing iron oxide powder and / or iron powder are included.
  • the said polyvinyl alcohol-type resin contains at least 1 sort (s) chosen from polyvinyl alcohol and a polyvinyl alcohol copolymer.
  • the polyvinyl alcohol copolymer is a copolymer of vinyl alcohol and a hydrophobic group-containing monomer, and is derived from the hydrophobic group-containing monomer in the copolymer.
  • the content of the hydrophobic group is in the range of 0.1 to 15.0% by mass.
  • coated seed according to the present invention is coated with the seed coating agent described in any of (1) to (3) above.
  • seeds are coated using the seed coating agent described in any of (1) to (3) above.
  • the seed coating agent of the present invention is used for coating the seed surface, and an aqueous polyvinyl alcohol resin solution in which a polyvinyl alcohol resin having a saponification degree of 90.0 mol% or more and a polymerization degree of 2000 or less is dissolved in water.
  • iron-based powder containing iron oxide powder and / or iron powder improves water resistance when sowing at high temperatures such as paddy fields in Southeast and South Asia when sowing temperature is high As well as improving workability and coating layer strength, it is possible to stabilize cultivation and improve yield.
  • Rice is preferably applied as the seed used in the present invention. It is not specified as a rice variety, and any of japonica rice, indica rice, and jabonica rice can be applied. Since rice is often cultivated in paddy fields, the effects of the present invention can be exhibited. Seeds are treated by soaking, germination, and treated with pesticides, disinfectants, fungicides, fungicides, fungicides, insect repellents, herbicides, activators, rooting promoters, fertilizer nutrients, etc. It can be suitably applied.
  • the seed coating agent according to the present embodiment is used for coating the seed surface, and is a polyvinyl alcohol obtained by dissolving a polyvinyl alcohol resin having a saponification degree of 90.0 mol% or more and a polymerization degree of 2000 or less in water. Containing an aqueous resin resin and an iron-based powder containing iron oxide powder and / or iron powder.
  • iron-based powder containing iron oxide powder and / or iron powder is preferably applied.
  • the iron-based powder preferably contains 20% by mass or more of iron oxide powder with respect to its total mass from the viewpoint of suppressing heat generation. More preferably, if 40% by mass or more of the total iron-based powder mass is iron oxide powder, and more than 70% by mass of iron oxide powder, since there is no fear of heat generation when coated on seeds, preferable.
  • the case of only iron powder and in the case of containing less than 20% by mass of iron oxide powder there is no problem of heat generation if it is sufficiently dried after coating, and these cases are also preferably applied.
  • the amount of iron-based powder used in the seed coating according to the present invention is not particularly defined, but is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more as a mass ratio with respect to seeds (dry pods).
  • the mass ratio with respect to the seed (dry potato) is preferably 800% by mass or less, and more preferably 500% by mass or less.
  • iron oxide powder used for the seed coating agent according to the present embodiment examples include iron oxides such as wustite (FeO), magnetite (Fe 3 O 4 ), hematite (Fe 2 O 3 ), ⁇ -FeOOH, and ⁇ -FeOOH.
  • Iron hydroxide can be applied.
  • iron oxide powder mainly composed of wustite is preferable from the viewpoint of economy, and the mass ratio of FeO in the iron oxide powder is 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more. It is preferable from the viewpoint.
  • the iron oxide powder used in the present embodiment does not particularly define the particle diameter, but the iron oxide powder of 150 ⁇ m or less is 80% by mass or more of the total iron oxide powder mass, so that the seed surface A uniform coating layer can be formed, which is preferable.
  • the particle size distribution of iron oxide powder can be evaluated by sieving using the method defined in JIS-2510-2004, as with iron powder.
  • the iron powder used in the seed coating agent according to the present embodiment does not particularly define the particle diameter, but the iron powder of 150 ⁇ m or less is 80% by mass or more based on the total iron powder mass, It is preferable that a uniform coating layer can be formed on the surface.
  • the particle size distribution of the iron powder can be evaluated by sieving using the method defined in JIS Z2510-2004, as with the iron oxide powder.
  • the seed coating agent according to the present embodiment does not particularly define the amount of iron powder used, but is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, as a mass ratio with respect to seeds (dry rice cake). preferable.
  • the mass ratio with respect to the seed (dry potato) is preferably 800% by mass or less, and more preferably 500% by mass or less.
  • iron powder used in the present embodiment examples include those manufactured by a reduction method in which mill scale is reduced and manufactured by an atomization method in which water or an inert gas is injected at high speed into molten iron. . Furthermore, as the iron powder, pure iron, alloy iron powder, and a mixture of these and other metal powders can be applied, but the iron component in the mixture is 50% by mass or more, and further 70% by mass or more. It is preferable from the viewpoint of rust generation in the coating layer when the seed is coated.
  • Binder As a binder used for the seed coating agent according to the present embodiment, a polyvinyl alcohol resin is applied.
  • the polyvinyl alcohol-based resin contains at least one selected from polyvinyl alcohol and a polyvinyl alcohol copolymer, and a polyvinyl alcohol copolymer is preferably applied.
  • the saponification degree of the polyvinyl alcohol resin needs to be 90.0 mol% or more.
  • the upper limit of the saponification degree is not particularly defined, but it can be applied up to 100 mol%.
  • a saponification degree of less than 90.0 mol% is not preferable because the water solubility of the polyvinyl alcohol-based resin is increased.
  • a preferable range of the saponification degree is 91.0 mol% or more.
  • a preferable range of the saponification degree is 99.9 mol% or less.
  • the saponification degree of the polyvinyl alcohol resin can be measured according to JIS K6726-1994.
  • the polymerization degree of the polyvinyl alcohol-based resin is 2000 or less, preferably 950 or less, more preferably 800 or less. If the effect of the present invention can be obtained, the lower limit of the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol-based resin is not particularly set, but since the adhesiveness tends to decrease at a low degree of polymerization, the degree of polymerization is preferably 50 or more, A degree of polymerization of 100 or more is preferred.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin can be measured according to JIS K6726-1994.
  • the reason why the workability and the coating layer strength are improved when the seed coating agent according to the present invention is coated on the seed in the region where the polymerization degree of the polyvinyl alcohol resin is 2000 or less is considered as follows.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin alone is lowered, the degree of crystallization increases and the effect as a binder is improved.
  • the polymerization degree of the polyvinyl alcohol resin decreases, the viscosity of the aqueous solution decreases, and the polyvinyl alcohol resin sufficiently penetrates between the iron powder and the seed, so that the coated seed is less likely to become a lump.
  • the coating layer strength is improved.
  • a copolymer of vinyl alcohol and a hydrophobic group-containing monomer is used as the polyvinyl alcohol-based resin, the hydrophobic group derived from the hydrophobic group-containing monomer in the crystal becomes an island shape, The resistance is further improved, and the coating layer strength is improved.
  • the effect which water resistance improves by copolymerization with a hydrophobic group containing monomer is seen.
  • hydrophobic group-containing monomer examples include olefins such as ethylene, propylene, and butylene. Of these, olefins having 2 to 18 carbon atoms are preferable, olefins having 2 to 12 carbon atoms are more preferable, olefins having 2 to 8 carbon atoms are more preferable, and olefins having 2 to 4 carbon atoms are still more preferable. Of these, ethylene is particularly preferred. Other monomers can be applied as long as they are polymerizable monomers containing a hydrophobic group, and one or more of these hydrophobic group-containing monomers can be applied.
  • the content of these hydrophobic group-containing monomers is preferably 0.1 to 15.0% by mass in total of the content of hydrophobic groups derived from the hydrophobic group-containing monomer in the copolymer.
  • the content of the hydrophobic group is less than 0.1% by mass, the effect of using the copolymer cannot be obtained.
  • the content of the hydrophobic group exceeds 15.0% by mass, the water solubility of the copolymer is lost, which is not practically preferable.
  • a more preferred hydrophobic group content is 0.5% by mass or more.
  • the content of the hydrophobic group is more preferably 12% by mass or less.
  • the content of the hydrophobic group in the copolymer can be measured by pyrolysis GC-MS, infrared absorption, combustion GC, or the like.
  • the polyvinyl alcohol copolymer can be applied to the binder according to the present invention regardless of whether the form of the copolymer of vinyl alcohol and a hydrophobic group-containing monomer is block or random.
  • the coating layer was mechanically peeled and shaved, and immersed in hot water at about 95 ° C. for about 1 hour. It can be carried out by extracting a polyvinyl alcohol-based resin. If there is no problem in operation, extraction from the coated seed is also possible.
  • the mass ratio of the polyvinyl alcohol resin to the iron-based powder is not particularly limited, but is preferably 0.01% by mass or more.
  • the mass ratio of the polyvinyl alcohol resin to the iron-based powder is preferably 30% by mass or less.
  • a plurality of types of polyvinyl alcohol resins can be mixed and used, but the average saponification degree, polymerization degree, and hydrophobic group content when these are mixed are within the scope of the present invention described above. I just need it.
  • the polyvinyl alcohol-based resin needs to be dissolved in water and used. If the polyvinyl alcohol resin aqueous solution is obtained by heating and dissolving in water, the raw material shape of the polyvinyl alcohol resin before being dissolved is not limited. If the raw material shape is an aqueous solution, heating is not necessary.
  • the concentration of the aqueous polyvinyl alcohol resin solution is not particularly limited as long as the aqueous solution is stable, but is preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 1% by mass or more.
  • the concentration of the aqueous polyvinyl alcohol resin solution is preferably 20% by mass or less, and more preferably 15% by mass or less from the viewpoint of workability.
  • calcined gypsum calcium sulfate 1/2 hydrate or the like may be further used as another binder.
  • the mass ratio of the binder to the iron-based powder is not particularly defined.
  • the amount of the other binder used is 0.5% by mass or more as a mass ratio with respect to the iron-based powder. It is preferable that Further, it is preferable that the amount of other binder used is within a range of 35% by mass or less as a mass ratio with respect to the iron-based powder.
  • the seed coating agent according to the present invention can contain and / or cover the third component to such an extent that the effects of the present invention are not impaired.
  • the amount of the third component contained and / or covered is not particularly limited, but is preferably 30% by mass or less based on the seed coating agent (solid content).
  • the third component includes, but is not limited to, other binders, agricultural chemicals, disinfectants, fungicides, fungicides, fungicides, insect repellents, herbicides, activators, rooting promoters, fertilizer nutrients, etc. .
  • the seed coating agent of the present invention does not particularly define the amount of seed coating (the total amount of the seed coating agent including the third component), but the amount of seed coating agent applied to 100 parts by mass of dried seed (dry rice cake) Can be 5 to 800 parts by mass. Furthermore, the coating amount of the seed coating agent can be adjusted as appropriate in order to obtain a sufficient anchor effect, and is more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the dried seed (dry potato). Moreover, it is more preferable to set it as 500 mass parts or less with respect to 100 mass parts of dried seeds (dry straw).
  • the coated seed according to the present embodiment is a seed coated with the seed coating agent according to the present embodiment described above.
  • the seed coating method for coating seeds is not particularly limited as long as the seed coating agent according to the present invention is used.
  • “Iron coating direct sowing manual sowing manual 2010 independent As shown in "Agricultural Research Institute for Agriculture and Food Industry, Kinki Chugoku-Shikoku Agricultural Research Center”
  • manual coating (coating) and conventionally known mixers are used. Good.
  • a stirring blade type mixer for example, Henschel mixer
  • a container rotating type mixer for example, V type mixer, double cone mixer, inclined rotating type bread type mixer, rotary mulberry type mixer, etc.
  • a seed coater can be used as a mixer used for coating.
  • iron powder, polyvinyl alcohol resin aqueous solution and seeds may be put into the mixer to operate the mixer.
  • seeds may be put in a mixer in advance, and the iron-based powder may be dispersed in an aqueous polyvinyl alcohol resin solution, and this dispersion may be gradually put in the mixer and coated while rotating.
  • the water resistance of the coating layer coated on the seed can be improved at high temperatures, and the workability when coating the seed, the coating layer Strength can be improved, and cultivation stabilization and yield improvement can be realized.
  • the coating (coating) of the seed coating agent was performed according to the method described in the above-mentioned “Iron coating direct sowing manual sowing manual 2010”. Specifically, it is as follows.
  • seeds dried rice cake
  • a seed coating agent was coated in several times on 100 g of seeds while spraying an appropriate amount of water using an inclined rotary pan mixer. After coating, the coated seed coated with the seed coating agent was thinly spread on a vat and dried to prepare a coated seed.
  • Table 1 shows the type and amount of each raw material contained in the seed coating used in the experiment
  • Tables 2 to 5 show the types of each raw material used in the seed coating (Table 2: Iron powder, Table 3: Iron oxide) Powder, Table 4: binder, Table 5: other binder).
  • binders C1, C2, and C13-19 are polyvinyl alcohol copolymers copolymerized with ethylene as a hydrophobic group-containing monomer
  • C20 and C22 are copolymerized with propylene as a hydrophobic group-containing monomer
  • C23 is a polyvinyl alcohol copolymer copolymerized with butylene as a hydrophobic group-containing monomer, and the synthesis was carried out as follows.
  • vinyl acetate and a catalyst were put in an autoclave, and then a hydrophobic group-containing monomer such as ethylene, propylene, butylene was pressure sealed and copolymerized at about 60 ° C. for several hours.
  • a hydrophobic group-containing monomer such as ethylene, propylene, butylene was pressure sealed and copolymerized at about 60 ° C. for several hours.
  • the polymer was taken out in water and immersed in hot water. And according to the usual method, this taken-out polymer was saponified with sodium hydroxide, and the polyvinyl alcohol copolymer which concerns on a present Example was obtained.
  • Invention Examples 1 to 44 are obtained by changing the types and amounts of iron powder, iron oxide powder and binder contained in the seed coating agent.
  • Polyvinyl alcohol or polyvinyl alcohol used as the binder The degree of saponification (90.0 mol% or more), the degree of polymerization (2000 or less), and the content of hydrophobic groups derived from the hydrophobic group-containing monomer (0.1 to 15.0% by mass) are all within the scope of the present invention. .
  • Invention Examples 1 to 44 As the iron-based powders in Invention Examples 1 to 44, Invention Examples 1 to 9, 13 to 19 are only iron oxide powders, and Invention Examples 10 to 12, 20, 21, and 23 to 26 are iron powders and iron oxides. A mixture of powder, Invention Examples 22, 27 to 44 uses only iron powder. Inventive Examples 23, 43, and 44 are obtained by further using another binder D1 (see Table 5) as a seed coating agent.
  • Comparative Examples 5 to 7 are the saponification degree of the polyvinyl alcohol resin (less than 90.0 mol%)
  • Comparative Examples 1 and 3 are , Using polyvinyl alcohol resin powder, both of which are outside the scope of the present invention.
  • the dosage form of the seed coating agent of Comparative Examples 1 and 3 is powder.
  • the coated seeds coated with the seed coating agents of Invention Examples 1 to 44 and Comparative Examples 1 to 7 were subjected to seed separation, coating layer strength, and hot water resistance evaluation tests. These evaluation tests were performed as follows.
  • ⁇ Seed separation> In the seed separation test, after the seed coating agent coating treatment, based on the state of the aggregate of the coated seeds, the seed separation can be easily separated by ⁇ : striking with a spatula, ⁇ : can be separated by rubbing with a spatula, ⁇ : It was judged that a lump could be made small with a spatula, but several seed lumps were formed, x: many lumps were formed, and uniform seed coating was not possible. In the above judgment, ⁇ and ⁇ were accepted.
  • ⁇ Coating layer strength> In the coating layer strength test, first, 100 g of the coated seeds was shaken for 15 minutes using a sieve with a mesh opening of 2 mm, and the mass reduction rate of the coated seeds was measured. Based on the measured mass reduction rate, the coating layer strength was determined to be: 1% or less, ⁇ : 1% to 5%, ⁇ : 5% to 20%, ⁇ : 20% or more. . In the above judgment, ⁇ and ⁇ were accepted.
  • ⁇ Hot water resistance> In the warm water resistance test, the coated seeds are kept in 35 ° C water for one day, and the warm water resistance is determined based on observation of the degree of peeling of the coating layer. ⁇ : Half or more peeling dissolution, x: almost the whole peeling peeling dissolution was determined. In the above judgment, ⁇ and ⁇ were accepted.
  • Table 1 above summarizes the results of each of the above evaluation tests. From Table 1, in Invention Examples 1 to 44 in which the saponification degree and polymerization degree of the polyvinyl alcohol resin used as the binder for the seed coating are within the scope of the present invention, the seed separation, the coating layer strength, and the hot water resistance All were good results.
  • Comparative Examples 2 and 4 have a seed separation and coating layer strength
  • Comparative Examples 5 and 6 have hot water resistance
  • Comparative Examples 1, 3 and 7 have low seed separation, coating layer strength and warm water resistance. there were.
  • the coated seed and the seed coating method according to the present invention it has been demonstrated that workability such as seed separation, coating strength, and water resistance in sowing at high temperature can be improved. Thereby, cultivation stabilization and yield improvement of the coated seed can be realized.

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Abstract

鉄系粉体を種子に被覆するにあたり、作業性、被覆層の強度及び温水耐水性を改善する種子被覆剤、被覆種子及び種子被覆方法を提供する。　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ものであって、けん化度が90.0mol%以上、重合度が2000以下であるポリビニルアルコール系樹脂を水に溶解したポリビニルアルコール系樹脂水溶液と、酸化鉄粉及び／又は鉄粉を含む鉄系粉体と、を含むものである。

Description

種子被覆剤、被覆種子及び種子被覆方法
　本発明は、種子被覆剤、被覆種子及び種子被覆方法に関し、特に、鉄系粉体を種子に被覆する種子被覆剤、被覆種子及び種子被覆方法に関する。
　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技術は、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（特許文献１）。
　しかしながら、特許文献１に開示されている技術は、鉄粉を被覆した種子が土壌中に潜ってしまった場合の苗立ち低下や、鉄粉の酸化反応に伴う発熱による発芽率低下といった課題がある。そこで、鉄粉を被覆した種子の苗立ちや発芽率の低下を解消することを目的として、いくつかの技術がこれまでに提案されている。
　例えば、特許文献２には、苗立ち低下の原因と考えられる石膏を結合剤として使用せず、けん化度が78mol%以上のポリビニルアルコールを固体のまま使用し、酸化鉄などの機能性資材を種子に被覆する技術が開示されている。これにより、ポリビニルアルコールを溶解させるための加熱作業の省略や、種子への障害防止が図れるが、けん化度の高いものを用いた場合には被覆層の強度が低下する問題があり、水中での耐水性にも課題がある。
　また、特許文献３には、鉄粉の酸化反応に伴う発熱による発芽率低下を回避するとともに、特許文献２に開示されている技術の課題であった水中での被覆層の剥離を改善するために、酸化鉄（ヘマタイト）に加えて、重合度500以上であり、けん化度71.0～89.0mol%であるポリビニルアルコールおよびベントナイトを含むイネ種子用コーティング資材に関する技術が開示されている。
特許第４４４１６４５号公報 特開２０１３－１４６２６６号公報 特開２０１５－０７７１００号公報
　水中でのコーティングの剥離に関しては、特許文献３に開示されているように、前記稲種子用コーティング資材にベントナイトを含ませることにより改善するものの、特に東南・南アジアなどのように播種時の水温が高い地域の水田においては、コーティングの耐水性は、未だ不十分であった。
　さらに、鉄系粉体を種子に被覆するためにポリビニルアルコールを使用した場合においては、被覆時に生じる塊状物による作業の困難さ、被覆層の強度に関して依然として課題があった。
　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、鉄系粉体で種子を被覆するにあたり、被覆の作業性、被複層の強度及び水温の高い水田での耐水性を改善した種子被覆剤、被覆種子及び種子被覆方法を提供することを目的とする。
（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ものであって、けん化度が90.0mol%以上、重合度が2000以下であるポリビニルアルコール系樹脂を水に溶解したポリビニルアルコール系樹脂水溶液と、酸化鉄粉及び／又は鉄粉含む鉄系粉体と、を含むものである。
（２）上記（１）に記載のものにおいて、前記ポリビニルアルコール系樹脂が、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体のうちから選ばれる少なくとも１種を含むものである。
（３）上記（２）に記載のものにおいて、前記ポリビニルアルコール共重合体は、ビニルアルコールと疎水性基含有モノマーとの共重合体であり、前記共重合体における前記疎水性基含有モノマーに由来する疎水性基の含有量が0.1～15.0質量%の範囲であるものである。
（４）本発明に係る被覆種子は、上記（１）～（３）のいずれかに記載の種子被覆剤により被覆されたものである。
（５）本発明に係る種子被覆方法は、上記（１）～（３）のいずれかに記載の種子被覆剤を使用し、種子を被覆するものである。
　本発明の種子被覆剤は、種子表面を被覆するのに用いるものであって、けん化度が90.0mol%以上、重合度が2000以下であるポリビニルアルコール系樹脂を水に溶解したポリビニルアルコール系樹脂水溶液と、酸化鉄粉及び／又は鉄粉を含む鉄系粉体と、を含むことにより、播種時の気温が高い場合や、東南・南アジアにおける水田のような高温での播種における耐水性を改善できるとともに、作業性、被覆層強度を改善し、栽培安定化、収量向上を実現することができる。
　本発明の実施の形態に係る種子被覆剤、被覆種子及び種子被覆方法を説明するに先立ち、本発明で対象とする種子についてまずは説明する。
＜種子＞
　本発明で対象とする種子としては、イネが好ましく適用される。イネの品種としては定めなく、ジャポニカ米、インディカ米、ジャバニカ米のいずれでも適用できる。イネは水田で栽培されることが多いため、本発明の効果が発揮できる。
　種子は浸種処理、催芽処理したもの、ならびに、農薬、消毒剤、殺菌剤、防除剤、防かび剤、防虫剤、除草剤、活性剤、発根促進剤、肥料栄養成分などで処理したものも好適に適用できる。
＜種子被覆剤＞
　次に、本実施の形態に係る種子被覆剤について具体的に説明する。
　本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ものであって、けん化度が90.0mol%以上、重合度が2000以下であるポリビニルアルコール系樹脂を水に溶解したポリビニルアルコール系樹脂水溶液と、酸化鉄粉及び／又は鉄粉を含む鉄系粉体と、を含有するものである。
≪鉄系粉体≫
　本実施の形態に係る種子被覆剤においては、酸化鉄粉及び／又は鉄粉を含む鉄系粉体が好ましく適用される。鉄系粉体は、その全質量に対して酸化鉄粉を20質量%以上含むことが、発熱抑制の観点から好ましい。更に好ましくは、全鉄系粉体質量の40質量%以上が酸化鉄粉であり、更には70質量%以上が酸化鉄粉であれば、種子に被覆したときの発熱の心配が無くなるので、特に好ましい。一方、鉄粉のみの場合、及び酸化鉄粉を20質量%未満含む場合、被覆後に十分乾燥させれば発熱の問題はなくなるため、これらの場合も好ましく適用される。
　本発明に係る種子被覆剤に用いる鉄系粉体の使用量は特に規定しないが、種子（乾籾）に対する質量比率として5質量%以上が好ましく、10質量％以上がさらに好ましい。また、種子（乾籾）に対する質量比率として800質量%以下が好ましく、500質量%以下がさらに好ましい。
≪酸化鉄粉≫
　本実施の形態に係る種子被覆剤に用いる酸化鉄粉としては、ウスタイト（FeO）、マグネタイト（Fe3O4）、ヘマタイト（Fe2O3）といった酸化鉄や、α-FeOOH、γ-FeOOHといった水酸化鉄が適用できる。特に、ウスタイトが主成分である酸化鉄粉が経済性の観点から好ましく、酸化鉄粉中のFeOの質量比率が、50質量%以上、更には70質量%以上のものが、本発明の効果の観点から好ましい。
　さらに、本実施の形態で用いる酸化鉄粉は、その粒子径を特に規定するものではないが、150μm以下の酸化鉄粉が全酸化鉄粉質量の80質量%以上とすることで、種子表面に均一な被覆層を形成することができて好ましい。なお、酸化鉄粉の粒度分布は、鉄粉と同様に、JIS-2510-2004に定められた方法を用いて篩分けすることによって評価できる。
≪鉄粉≫
　本実施の形態に係る種子被覆剤に用いる鉄粉は、その粒子径を特に規定するものではないが、150μm以下の鉄粉が全鉄粉質量に対して80質量%以上とすることで、種子の表面に均一な被覆層を形成することができて好ましい。なお、鉄粉の粒度分布は、酸化鉄粉と同様に、JIS　Z2510-2004に定められた方法を用いて篩分けすることによって評価できる。
　また、本実施の形態に係る種子被覆剤は、鉄粉の使用量を特に規定するものではないが、種子（乾籾）に対する質量比率として、5質量%以上が好ましく、10質量％以上がさらに好ましい。また、種子（乾籾）に対する質量比率として800質量%以下が好ましく、500質量%以下がさらに好ましい。
　なお、本実施の形態で用いる鉄粉としては、ミルスケールを還元して製造する還元法や、溶鉄に水または不活性ガスを高速噴射して製造するアトマイズ法により製造されたものが例示される。
　さらに、鉄粉として、純鉄、合金鉄の粉体、ならびにこれらと他の金属粉との混合物を適用できるが、前記混合物中の鉄成分が50質量%以上、更には、70質量%以上とすることが、種子に被覆したときの被覆層における錆発生の観点から好ましい。
　≪結合材≫
　本実施の形態に係る種子被覆剤に用いる結合剤としては、ポリビニルアルコール系樹脂が適用される。前記ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体のうちから選ばれる少なくとも１種を含み、ポリビニルアルコール共重合体が好ましく適用される。
　そして、該ポリビニルアルコール系樹脂の性状は、けん化度および重合度により以下のように規定する。
　ポリビニルアルコール系樹脂のけん化度については、90.0mol%以上である必要がある。けん化度の上限については特に定めないが、100mol%まで適用可能である。
　けん化度が90.0mol%未満では、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶性が高くなるため好ましくない。けん化度の好ましい範囲は、91.0mol%以上である。また、けん化度の好ましい範囲は、99.9mol%以下である。なお、ポリビニルアルコール系樹脂のけん化度は、JIS　K6726-1994に準じて測定することができる。
　一方、ポリビニルアルコール系樹脂の重合度については、2000以下であり、好ましくは950以下、更に好ましくは800以下が適用される。
　本発明の効果が得られるものであれば、ポリビニルアルコール系樹脂の重合度の下限は特に設定されないが、低重合度では接着性が低下する傾向にあるので、重合度50以上が好ましく、更には重合度100以上が好ましい。なお、ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、JIS　K6726-1994に準じて測定することができる。
　ポリビニルアルコール系樹脂の重合度が2000以下の領域において、本発明に係る種子被覆剤を種子に被覆する際の作業性、被覆層強度が向上する理由は次のように考えられる。
　ポリビニルアルコール系樹脂単体では重合度が低くなると結晶化度が高まり、バインダーとしての効果が向上する。また、ポリビニルアルコール系樹脂の重合度が低くなると、その水溶液の粘度が低くなり、鉄系粉体と種子との間にポリビニルアルコール系樹脂が十分浸透するため、被覆した種子が塊状物になりにくく被覆層強度が向上する。
　更に、ポリビニルアルコール系樹脂としてビニルアルコールと疎水性基含有モノマーとの共重合体を用いた場合には、結晶中に前記疎水性基含有モノマーに由来する疎水性基が島状になるため、衝撃に対して更に耐性が向上し、被覆層強度が向上する。また、疎水性基含有モノマーとの共重合化により耐水性が向上する効果が見られる。
　前記疎水性基含有モノマーとしてエチレン、プロピレン、ブチレン等のオレフィンなどが好ましい。なかでも炭素数２～１８のオレフィンが好ましく、炭素数２～１２のオレフィンがより好ましく、炭素数２～８のオレフィンがさらに好ましく、炭素数２～４のオレフィンがさらにより好ましい。そのなかでも特に、エチレンが好ましく適用できる。疎水性基を含有する重合性のモノマーであれば他のモノマーも適用でき、また、これらの一種または二種以上の疎水性基含有モノマーを適用することができる。これら疎水性基含有モノマーの含有量は、共重合体における前記疎水性基含有モノマーに由来する疎水性基の含有量が合計で0.1～15.0質量%であることが好ましい。
　疎水性基の含有量が0.1質量%未満では、共重合体の使用効果が得られない。一方、疎水性基の含有量が15.0質量%を超えると、共重合体の水溶性が失われるので、実用上好ましくない。更に好ましい疎水性基の含有量は0.5質量%以上である。また、更に好ましい疎水基の含有量は12質量%以下である。
　なお、共重合体における前記疎水性基の含有量は、熱分解GC-MS、赤外吸収、燃焼GCなどにより測定可能である。
　ポリビニルアルコール共重合体は、ビニルアルコールと疎水性基含有モノマーとの共重合体としたときの形態がブロック、ランダムいずれであっても、本発明に係る結合剤に適用することができる。
　本発明に係る種子被覆剤を被覆した被覆種子中のポリビニルアルコール系樹脂の分析については、被覆層を機械的に剥離、削るなどしたものを、約95℃の熱水中に１時間ほど浸漬し、ポリビニルアルコール系樹脂を抽出して行うことができる。操作上問題なければ、被覆種子からの抽出も可能である。
　ポリビニルアルコール系樹脂の鉄系粉体に対する質量比率は特に定めないが、0.01質量%以上が好ましい。また、ポリビニルアルコール系樹脂の鉄系粉体に対する質量比率は、30質量%以下が好ましい。この場合、複数種類のポリビニルアルコール系樹脂を混合して用いることができるが、これらの混合したときの平均的なけん化度、重合度、疎水性基の含有量が上述した本発明の範囲内であればよい。
　ポリビニルアルコール系樹脂は、水に溶解させて用いる必要がある。水に加熱溶解してポリビニルアルコール系樹脂水溶液を得られれば、溶解させる前のポリビニルアルコール系樹脂の原料形状は限定されない。原料形状が水溶液であれば加熱の必要はなくなる。ポリビニルアルコール系樹脂水溶液の濃度は水溶液が安定であれば特に規定されないが、0.1質量％以上が好ましく、1質量％以上がさらに好ましい。また、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液の濃度は、20質量％以下が好ましく、15質量％以下が作業性の観点からさらに好ましい。
　一方、けん化度の高いポリビニルアルコール系樹脂を水に溶解させずに、粉体で種子に被覆した場合には、一見被覆されたように見えるが、ポリビニルアルコール系樹脂が固体のまま、あるいは一部が溶解する程度の溶解が不十分な状態であるため、バインダーとして必要とされる効果は得られない。
　なお、本発明においては、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液に加えて、焼石膏（硫酸カルシウム・1/2水和物）などを他の結合剤としてさらに用いるものであっても良く、この場合、他の結合剤の鉄系粉体に対する質量比率は特に定めない。鉄系粉体中に鉄粉がある場合には、被覆層中における錆の進行を容易にするため、前記他の結合剤の使用量を、鉄系粉体に対する質量比率として、0.5質量%以上とすることが好ましい。また、他の結合材の使用量を、鉄系粉体に対する質量比率として、35質量%以下の範囲内とすることが好ましい。
≪第三成分≫
　本発明に係る種子被覆剤は、本発明の効果を損なわない程度に第三成分を含有及び/または被覆させることができる。この場合、第三成分を含有及び/または被覆する量は特に定めないが、種子被覆剤（固形分）に対してそれぞれ30質量%以下とすることが好ましい。第三成分としては限定されないが、他の結合剤、農薬、消毒剤、殺菌剤、防除剤、防かび剤、防虫剤、除草剤、活性剤、発根促進剤、肥料栄養成分などがあげられる。
≪種子被覆剤の被覆量≫
　本発明の種子被覆剤は、種子に対する被覆量（第三成分含む種子被覆剤の合計）を特に定めるものではないが、乾燥した種子（乾籾）100質量部に対し、種子被覆剤の被覆量を5～800質量部とすることができる。更に、種子被覆剤の被覆量は、十分なアンカー効果を得るため適宜調整でき、乾燥した種子（乾籾）100質量部に対し10質量部以上とすることがより好ましい。また、乾燥した種子（乾籾）100質量部に対し500質量部以下とすることがより好ましい。
　＜被覆種子及び種子被覆方法＞
　次に、本発明の実施の形態に係る被覆種子及び種子被覆方法について、以下に説明する。
　本実施の形態に係る被覆種子は、上述の本実施の形態に係る種子被覆剤を使用して、種子を被覆したものである。
　ここで、種子に被覆する種子被覆方法としては、本発明に係る種子被覆剤を使用するものであれば、被覆する手段については特に制限はなく、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）」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など、いずれでもよい。
　そして、被覆に用いる混合機としては、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、回転クワ型混合機等）、シードコーターが使用できる。
　上記の混合機を使用する場合、鉄系粉体とポリビニルアルコール系樹脂水溶液と種子をそれぞれ混合機中に投入し、混合機を作動させるようにすればよい。もしくは予め混合機中に種子を投入しておき、鉄系粉体をポリビニルアルコール系樹脂水溶液に分散させ、この分散液を上記の混合機中に徐々に投入して回転させながら被覆すればよい。
　以上、本実施の形態に係る種子被覆剤、被覆種子及び種子被覆方法によれば、種子に被覆された被覆層の高温における耐水性を改善できるともに、種子に被覆する際の作業性、被膜層強度を改善し、栽培安定化、収量向上を実現することができる。
　本発明の効果を確認するために実験を行ったので、以下これについて説明する。
　実験では、本発明に係る種子被覆剤を用いて稲種子に被覆し、その被覆種子の評価試験を行った。
　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、種子（乾籾）と種子被覆剤を準備した。
　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100gに対して種子被覆剤を数回に分けてコーティングした。コーティング後、種子被覆剤が被覆された被覆種子をバットに薄く拡げて乾燥させて被覆種子を作製した。
　本実施例では、種子被覆剤の原料である酸化鉄粉、鉄粉、結合剤（ポリビニルアルコール系樹脂）それぞれの種類および使用量を変更して実験を行った。
　表１に、実験に用いた種子被覆剤に含まれる各原料の種類および使用量、表２～５に、種子被覆剤に用いた各原料の種類（表２：鉄粉、表３：酸化鉄粉、表４：結合剤、表５：他結合剤）を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
  
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
  
　種子被覆剤の鉄系粉体のうち、鉄粉には表２に示すＡ１～Ａ４の４種類を、酸化鉄粉には表３に示すＢ１～Ｂ３の３種類を用いた。
　種子被覆剤の結合剤には、表４に示すＣ１～Ｃ２３の２３種類のポリビニルアルコール系樹脂を用い、種子被覆剤の他結合剤には、表５に示すＤ１の１種類を用いた。
　ここで、結合剤Ｃ１、Ｃ２、Ｃ１３～１９は、疎水性基含有モノマーとしてエチレンと共重合させたポリビニルアルコール共重合体であり、Ｃ２０、Ｃ２２は、疎水性基含有モノマーとしてプロピレンと共重合させたポリビニルアルコール共重合体であり、Ｃ２３は、疎水性基含有モノマーとしてブチレンと共重合させたポリビニルアルコール共重合体であり、その合成は次のように行った。
　まず、オートクレーブに酢酸ビニルと触媒を入れた後、エチレン、プロピレン、ブチレンなどの疎水性基含有モノマーを圧力封入し60℃程度で数時間共重合させた。次に、重合停止後、重合物を水中に取り出し、熱水に浸漬した。そして、該取り出した重合物を定法に従い、水酸化ナトリウムでけん化処理し、本実施例に係るポリビニルアルコール共重合体を得た。
　表１において、発明例１～４４は、種子被覆剤に含まれる鉄粉、酸化鉄粉および結合剤の種類および使用量を変更したものであり、結合剤として用いたポリビニルアルコール又はポリビニルアルコール共重合体のけん化度（90.0mol%以上）、重合度（2000以下）、疎水性基含有モノマーに由来する疎水性基の含有量（0.1～15.0質量%）は、いずれも本発明の範囲内である。
　また、発明例１～４４における鉄系粉体として、発明例１～９、１３～１９は、酸化鉄粉のみ、発明例１０～１２、２０、２１、２３～２６は、鉄粉と酸化鉄粉とを混合したもの、発明例２２、２７～４４は、鉄粉のみを用いたものである。
　なお、発明例２３、４３、４４は、種子被覆剤に他結合剤Ｄ１（表５参照）をさらに用いたものである。
　本実施例では、比較対象として、表１に示す比較例１～７の種子被覆剤を用いて被覆した被覆種子についても実験を行った。
　表１において、比較例２、４は、ポリビニルアルコール系樹脂の重合度（=2400）、比較例５～７は、ポリビニルアルコール系樹脂のけん化度（90.0mol%未満）、比較例１、３は、ポリビニルアルコール系樹脂の粉体を用いたものであって、いずれも本発明の範囲外である。なお、比較例１、３の種子被覆剤の剤形は粉体である。
　上記の発明例１～４４および比較例１～７の種子被覆剤を用いて被覆した被覆種子は、種子離れ、被覆層強度及び温水耐水性の各評価試験に供した。これらの評価試験は、次のように行った。
＜種子離れ＞
　種子離れ試験では、種子被覆剤のコーティング処理後、被覆種子の凝集物の状況に基づいて、種子離れを、◎：ヘラで突く程度で簡単に分離できる、○：ヘラで揉むことにより分離できる、△：ヘラで塊状物を小さくできるが数個の種子の塊ができる、×：塊状物が沢山でき、均一な種子被覆ができない、と判定した。前記判定で◎、○を合格とした。
＜被覆層強度＞
　被覆層強度試験では、まず、被覆種子100gを目開き2mmの篩いを使い、ロータップ式篩振とう機で１５分間振とうし、被覆種子の質量減少率を測定した。そして、該測定した質量減少率に基づいて、被覆層強度を、◎：1%以下、○：1%超え5%以下、△：5%超え20%以下、×：20%超え、と判定した。前記判定で◎、○を合格とした。
＜温水耐水性＞
　温水耐水性試験では、被覆種子を35℃の水中に１日保持し、被覆層の剥離程度を観察に基づいて、温水耐水性を、◎：変化なし、○：若干の剥離あるが被覆を保持、△：半分以上剥離溶解、×：ほぼ全体が剥離溶解、と判定した。前記判定で◎、○を合格とした。
　前掲した表１に、上記の各評価試験の結果をまとめて示す。
　表１より、種子被覆剤の結合剤として用いたポリビニルアルコール系樹脂のけん化度および重合度が本発明の範囲内である発明例１～４４においては、種子離れ、被覆層強度および温水耐水性のいずれもが良好な結果であった。
　一方、比較例２及び４は種子離れ及び被覆層強度、比較例５及び６は温水耐水性、比較例１、３及び７は種子離れ、被覆層強度及び温水耐水性のいずれもが低い結果であった。
　以上、本発明に係る種子被覆剤、被覆種子及び種子被覆方法によれば、種子離れ等の作業性、被膜強さ、及び、高温での播種における耐水性を改善できることが実証された。これにより、被覆した種子の栽培安定化及び収量向上を実現することができる。

Claims (5)

  1. 　種子表面を被覆するのに用いる種子被覆剤であって、
    　けん化度が90.0mol%以上、重合度が2000以下であるポリビニルアルコール系樹脂を水に溶解したポリビニルアルコール系樹脂水溶液と、酸化鉄粉及び／又は鉄粉を含む鉄系粉体と、を含む、種子被覆剤。
  2. 　前記ポリビニルアルコール系樹脂が、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコール共重合体のうちから選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１に記載の種子被覆剤。
  3. 　前記ポリビニルアルコール共重合体は、ビニルアルコールと疎水性基含有モノマーとの共重合体であり、前記共重合体における前記疎水性基含有モノマーに由来する疎水性基の含有量が0.1～15.0質量%の範囲である、請求項２に記載の種子被覆剤。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載の種子被覆剤により被覆された被覆種子。
  5. 　請求項１～３のいずれかに記載の種子被覆剤を使用し、種子を被覆する種子被覆方法。
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