(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を吸収した吸水性シート状材料を運動させることにより、該吸水性シート状材料と種子とを接触させて、種子の活力を増進するには充分であるが発芽をおこさせるには不充分な時間と温度で、種子を水和処理する種子の発芽改善方法。
【請求項２】
吸水性シート状材料を用いて構成された容器内に種子を入れ、該容器を運動させることにより種子の水和処理をすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
吸水性シート状材料を用いて構成された撹拌器具で種子を撹拌することにより種子の水和処理をすることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記吸水性シート状材料が親水性多孔質樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、播種前に種子を水和処理することにより発芽を改善する方法に関する。さらに詳しくは、播種後の種子の迅速且つ均一な発芽や不良環境下での発芽率の改善などを目的とし、播種前の種子に施す種子水和処理技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
種子は、播種後、水分・温度・酸素・光等の環境条件が適当な状態に揃った場合、一定の期間を経て発芽に至る。
【０００３】
この播種から発芽に至るまでの発芽準備期間に、種子内部では様々な生化学的代謝が行われている。その期間の長さは、種子個々の充実度や作物の種類によって、また温度や水分等の環境要因によって異なる。この発芽準備期間を短縮し、迅速且つ均一な発芽をもたらすことにより、不良環境条件下での発芽能力の向上や育苗管理の簡便化、機械化等が容易となり、大規模な営利栽培においては生産コストの削減や省力化、作物生産の安定化等の利点が得られる。そのため、種子の発芽能力を向上する様々な技術が開発考案され、そのいくつかは実用化されてきた。例えば、連続的に通気された高浸透圧水溶液中で種子を処理する方法（以下、プライミングと記す、ハイデッカーとクールベア、１９７７、Seed Science and Technolgy.5;353-425）や水分保持力の高い粒状固体に水分を吸収させ種子と混合して処理する方法（以下、ソリッド・マトリックス・プライミングと記す、特開平１−５０３４３７号）、あるいは回転するドラム内の種子に水を直接噴霧し種子水分量を調節する方法（以下、ドラム・プライミングと記す、ＧＢ−２１９２７８１Ａ）、さらには種子の含水率を高めるように種子に水を含浸し、その後、相対湿度、温度を制御した環境に種子を保持する方法（以下、ハイドロ・プライミングと記す、フジクラとカールセン、１９９３、Seed Science and Technolgy.21;639-642;特開平７−２８９０２１号）等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
これらの方法は、いずれも発芽能力向上には同等の効果が認められているが、それぞれ次のような欠点を有している。
【０００５】
プライミングは、大量の水溶液を使用することや水溶液への通気不充分となること、大量の水溶液から種子を分離する作業や分離後の種子乾燥作業が煩雑になること、さらに処理後の水溶液の廃棄による環境汚染などの課題を有している。また、この方法において通気操作を避けるために、単に高浸透圧水溶液を吸水した吸水材料の上に種子を静置する方法もあるが、その方法は種子を吸水性表面に一層に並べるだけであり、工業的な処理方法としては不適である。
【０００６】
ソリッド・マトリックス・プライミングでは使用する粒状固体が種子に付着して残り、確実な種子との分離が難しい、あるいは処理後の固体廃棄物の処分などの課題を有している。
【０００７】
ドラム・プライミングでは、実際に水量の調節を行うには精密な機械制御が必要となり、機械設備や操作が実質的には複雑化し、種子処理コストが非常に高くなることや処理中の種子に液状の水で水分を供給するため一時的に過剰な水分が種子に付着しやすい。
【０００８】
さらにハイドロ・プライミングはその処理操作自体は簡便であるが、水分を吸収させた種子を保持する環境、特に相対湿度を制御する装置を必要とし、また処理種子全体を均一な状態で保持することに課題があり、いずれの方法においても多くの解決すべき課題を有しているのが現状である。
【０００９】
本発明の課題は、処理操作が簡便で、水和処理後の種子の取扱いが容易で、且つ処理廃棄物、廃液も発生させない種子の発芽改善方法を提供する処にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、より優れた種子の水和処理技術を検討した結果、吸水性シート状材料を用い、それを運動させて種子と接触させることにより、上述の課題が解決され、発芽の改善はもとより、工業化し易く、廃液、廃棄物の発生がない種子水和技術を見出し、本発明を完成した。
【００１１】
すなわち本発明の種子の発芽改善方法は、水を吸収した吸水性シート状材料を運動させることにより、該吸水性シート状材料と種子とを接触させて、種子の活力を増進するには充分であるが発芽をおこさせるには不充分な時間と温度で、種子を水和処理するものである。
【００１２】
ここで、吸水性シート状材料と種子との接触は、必ずしも連続的である必要はなく、該接触には、該吸水性シート状材料の運動によって断続的又は間欠的に吸水性シート状材料が種子と接触する場合も含まれる。
【００１３】
本発明の種子の発芽改善方法においては、吸水性シート状材料を用いて構成された容器内に種子を入れ、該容器を運動させることにより種子の水和処理をすることが好ましい。
【００１４】
あるいは、本発明の種子の発芽改善方法においては、吸水性シート状材料を用いて構成された撹拌器具で種子を撹拌することにより種子の水和処理をすることが好ましい。
【００１５】
本発明においては、種子へ水分を供与する媒体として吸水性シート状材料を用い、この吸水性シート状材料に吸収させる水分量と処理種子量を調節することにより、吸水性シート状材料と接触する種子の含有水分率を２０〜５０％生重量（自然の状態での種子の重量に対する種子の含有水分量の割合を百分率で表した値）に維持する。
【００１６】
この際、前述のプライミングのように処理種子に比べ大量の水溶液を使用する必要はなく、酸素供給が簡便で、処理後の種子乾燥が容易である。またソリッド・マトリックス・プライミングのように粒状固体を種子と混合しないため、処理後の種子と吸水性シート状材料との特別な分離操作の必要がなく、種子への固体付着の問題もない。さらにこれら２方法では処理後に廃液、廃棄物が発生するが、本発明では処理に使用した吸水性シート状材料の再使用が可能である。また、ドラム・プライミングのように処理中に一時的に過剰な水分が付着したり、あるいはまた、ハイドロ・プライミングのように処理開始時において急激に種子に水分を供給することがないため、種子に与えるダメージが小さい。
【００１７】
本発明では、上記した吸水性シート状材料を運動、例えば回転、振動、傾斜、撹拌などさせることにより、種子をシートや粉末などの固体上に静置する場合に比べて極めて大量の種子を均一に水和処理することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の種子の発芽改善方法で処理することが可能な種子としては、例えばタマネギ、ネギ等のユリ科作物、ニンジン、セルリー、ミツバ等のセリ科作物、キャベツ、ブロッコリー、ハクサイ、ダイコン、ナタネ等のアブラナ科作物、レタス、サラダナ、シュンギク、ゴボウ、ヒマワリ等のキク科作物、ホウレンソウ、フダンソウ等のアカザ科作物、トマト、ナス、ピーマン、トルバム、アカナス、タバコ等のナス科作物、キュウリ、メロン、スイカ、カボチャ、カンピョウ等のウリ科作物、トウモロコシ、イネ、コムギ、オオムギ等のイネ科作物、エンドウ、ソラマメ、インゲン、ダイズ等のマメ科作物等の食用及び飼料用、工芸作物、およびパンジー、アフリカホウセンカ、ユーストマ、ナデシコ、ベゴニア、ゼラニュウム、シクラメン等の花卉類種子等を挙げることができる。
【００１９】
本発明において用いられる吸水性シート状材料は、水吸収性を有するシート状材料であり、その水分保持および吸水機構は、毛管力のように物理的なものや高吸水性ポリマーのように化学的な原理に基づくもの等いずれでもかまわない。この吸水性シート状材料の水吸収力は特に限定されないが、その水吸着力が通常の乾燥種子の水吸収力よりも小さければよい。
【００２０】
この吸水性シート状材料の表面に孔隙がある場合には、その孔隙の大きさが処理対象の種子の大きさよりも小さく、種子がこの孔隙に捕捉されなければよい。
【００２１】
この吸水性シート状材料の厚さは、サブミクロンのフィルム状のものから、１０ｍｍ程度の厚さのものが用いられる。好ましくは２０μ〜３ｍｍ程度が実際上使用しやすい。
【００２２】
このような吸水性シート状材料を例示すれば、親水性多孔質焼結樹脂等の親水性多孔質樹脂、尿素樹脂、ロックウール、高吸水性ポリマー、セラミックス、および硬質もしくは軟質スポンジ状物質等よりなるシート状材料、または、不織布、フェルト状の布、セロハン等の半透性膜等が挙げられる。望ましくは、表面の濡れが少なく、水滴等を直ちに内部に吸水し、種子と接触して過剰な水分が種子表面に付着しない材料が好ましい。
【００２３】
吸水性シート状材料を運動させて該吸水性シート状材料と種子とを接触させる方法としては、上記のように、吸水性シート状材料を用いて構成された容器内に種子を入れ、該容器を運動させる方法、あるいは、吸水性シート状材料を用いて構成された撹拌器具で種子を撹拌する方法などがある。これらの容器及び撹拌器具は、吸水性シート状材料と種子とが、該吸水性シート状材料の運動によって接触する形態であれば、如何なるものであってもよい。また、その接触も上記のように必ずしも連続的でなくてもよい。
【００２４】
前記容器としては、例えば、容器内面側に該吸水性シート状材料を全面的あるいは部分的に設置したもの、あるいは該吸水性シート状材料そのものからなるもの等が挙げられ、また、その形状は、円柱状、角柱状、球状、椀状など特に限定されない。そして、それを運動させるとは、これらの容器を回転、振動、傾斜等させることをいい、これにより該吸水性シート状材料と種子との接触が図れる。
【００２５】
また、前記撹拌器具としては、例えば、容器内の種子を撹拌するプロペラ、スクリュー等の器具に該吸水性シート状材料を設置したもの、あるいは該吸水性シート状材料そのものでできた器具等が挙げられる。そして、該撹拌器具で種子を撹拌することにより、該吸水性シート状材料と種子との接触が図れる。
【００２６】
これらの容器内への通気は、容器に部分的な開放部があればそれで充分であるが、外部から容器内に酸素含有気体を供給してもよい。
【００２７】
前記吸水性シート状材料に吸収される水としては、種子の発芽に障害を及ぼさないものであれば、特に限定されず、種子伝染性病害防除のためや発芽代謝過程を促進したり、処理後の発芽力をさらに向上させるために、さまざまな物質を添加することができる。これらの物質には、例えば、殺菌剤、ジベレリン、サイトカイニン、アブシジン酸、ブラシノステロイド等の植物ホルモン、硝酸カリウム、チオ尿素、アミノ酸類、糖類等の植物栄養分が挙げられる。必要に応じてこれらの物質の水溶液を前記吸水性シート状材料に吸収させれば良い。
【００２８】
本発明の原理は、吸水性シート状材料が保持する水分を種子が一定量吸収するということであるから、吸水性シート状材料に吸収させる水分量は、吸水性シート状材料の水吸着力と処理対象種子の水吸収力との関係に影響される。すなわち、必要な水分量は、使用する吸水性シート状材料の種類や処理対象種子の種類、ロットの状態等により変化するため、特に限定することはできない。しかしながら、大量処理を行う前に予備試験を行うことにより簡便に決定することができる。
【００２９】
実際の処理作業において、該吸水性シート状材料に水を吸収させる方法としては、該吸水性シート状材料に予め測定した量の水を吸収させておき種子を加える方法や、処理中に種子水分含有率を測定し、目標水分率になるように該吸水性シート状材料に水を加える方法等が挙げられる。
【００３０】
種子を水和処理する際の処理温度は、処理対象の種子の種類等によって異なるが、おおよそその種子の発芽適温又はそれより数℃低い温度で行うのがよい。また、処理時間は、処理対象の種子の種類等によって異なるが、おおよそその種子内部で行なわれる代謝活動が進行するのに要する時間、通常は処理対象種子の播種から発芽に至るまでに要する時間±αであり、予備試験により適切な時間を設定することは容易である。
【００３１】
水和処理後においては、種子を処理容器から取り出して通常の種子乾燥を行うこともできるし、そのまま水供給を停止するか、又は乾燥した環境に置くことによっても種子乾燥ができる。この際、種子には該吸水性シート状材料が付着しないため取扱いが極めて簡便である。
【００３２】
また、水和処理後に、得られた水和処理種子をフィルムコートやペレット化してもよい。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何等限定されるものではない。
【００３４】
実施例１
市販の親水性多孔質焼結樹脂（サンファインＡＱ−８００、２ｍｍ厚シート、２０×１０ｃｍ、旭化成工業株式会社製）により、図１（ａ）に示すように、円筒形の容器(1) を作成し、該樹脂の含有水分率が２５重量％になるように水を加えた。
【００３５】
次に、２０ｇのナス(Solanum melongena L.)種子(2) （含有水分率８％生重量）を該容器(1) に入れた状態で全体をポリエチレンフィルム(3) で被覆し、両端の開放部に直径１ｃｍの通気口(4)(4)を開けた。
【００３６】
このようにして種子(2) を入れた該容器(1) を、図１（ｂ）に示すように、２本の回転軸(5)(5)上に載置し、両回転軸(5)(5)を回転させることにより、２５℃の温度条件のもと３ｒｐｍで回転させて、５日間水和処理を行った。５日目の種子の含有水分率は３８％生重量であった。この水和種子を３０℃の空気での通風乾燥により含有水分率８％生重量まで乾燥させ、発芽改善種子を得た。
【００３７】
実施例２
図２に示すように、市販のＰＶＡ（ポリビニールアルコール）スポンジ（プラスセーム、１ｍｍ厚シート、鐘紡株式会社製）でアルミニウム製の板（３×１０ｃｍ）を全面的に被覆して撹拌板(11)を形成し、該撹拌板(11)の上端部にモータ(12)に接続された支軸(13)を取付けて撹拌器具を作成した。そして、撹拌板(11)のスポンジに水を加えて含有水分率が７０重量％になるように調整した。
【００３８】
次に、直径７ｃｍ、高さ１０ｃｍの底部のあるポリエチレン製の容器(14)に、５０ｇのタマネギ(Allium cepa L.)種子(15)（含有水分率１０％生重量）を入れ、水を吸収させた撹拌板(11)を種子(15)に挿入し、通気孔(16)として支軸(13)の周囲に５ｍｍの隙間を残してポリエチレンフィルム(17)で被覆した。
【００３９】
水和処理は、撹拌板(11)を３ｒｐｍで回転させ、２０℃の温度条件のもと４日間行った。４日目の種子の含有水分率は３５％生重量であった。この水和種子を実施例１の乾燥方法により含有水分率１０％生重量まで乾燥させ、発芽改善種子を得た。
【００４０】
実施例３
市販のビニロンフィルム(21)（ＶＦ  ＬＨ＃１８、東セロ株式会社製、２０×３０ｃｍ）を１０分間、水に浸漬し充分に吸水させた。次に、該フィルム(21)を、図３に示すように、上方に開口する透明なプラスチック製の箱(22)（２０×３０×５ｃｍ）の底部に敷設し、微細種子であるユーストマ(Eustma russellianum G. Don)種子(23)（含有水分率６％生重量）２０ｇを該箱(22)に入れ、その上面をポリエチレンフィルム(24)で被覆した。
【００４１】
水和処理は、種子(23)を入れた該箱(22)を、水平方向に振とうさせる振とう機(25)上に載置して、１８℃の温度条件で６日間、ゆっくりと振とうさせて行った。６日目の種子の含有水分率は３６％生重量であった。この水和種子を実施例１の乾燥方法により含有水分率６％生重量まで乾燥させ、発芽改善種子を得た。
【００４２】
試験例１
実施例１によって得られた発芽改善種子と、比較対象である未処理種子とを、それぞれ４００粒シャーレに置床し発芽試験を行った。試験方法は国際種子検査規定（１９９３年）に準じて行った。その結果を表１に示す。
【００４３】
表１に示すように、実施例１の発芽改善種子は、未処理種子に比べて明らかに発芽が迅速且つ均一であった。
【００４４】
【表１】
0003680403.tif 000002
試験例２
実施例２によって得られた発芽改善種子と、比較対象である未処理種子とを、それぞれ４００粒、慣行法に従ってビニールハウス内の播種床に播種し、種子の発芽試験を行った。その結果を表２に示す。
【００４５】
表２に示すように、実施例２の発芽改善種子は、未処理種子に比べて明らかに発芽が迅速且つ均一であった。
【００４６】
【表２】
0003680403.tif 000003
試験例３
実施例３によって得られた発芽改善種子と、比較対象である未処理種子とを、それぞれ４００粒、慣行法に従って４０６穴のセル成型苗用トレイに播種し、発芽試験を行った。その結果を表３に示す。
【００４７】
表３に示すように、実施例３の発芽改善種子は、未処理種子に比べて明らかに発芽が迅速且つ均一であった。
【００４８】
【表３】
0003680403.tif 000004
【００４９】
【発明の効果】
本発明の種子の発芽改善方法により、容易に大量の種子の発芽を改善（発芽の迅速化及び均一化）することができるとともに、発芽改善処理後に廃液や廃棄物が発生することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の種子の発芽改善方法を説明するための図であって、（ａ）は、当該方法に用いる容器の斜視図であり、（ｂ）は、発芽改善処理状態を示す要部欠截斜視図である。
【図２】実施例２の種子の発芽改善方法における発芽改善処理状態を示す斜視図である。
【図３】実施例３の種子の発芽改善方法における発芽改善処理状態を示す要部欠截斜視図である。
【符号の説明】
(1) ……容器
(2) ……種子
(5) ……回転軸
(11)……撹拌板
(15)……種子
(21)……ビニロンフィルム
(23)……種子
(25)……振とう機
【図１】
0003680403.tif 000005
【図２】
0003680403.tif 000006
【図３】
0003680403.tif 000007