JP2013000058A - コーティング種子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】取扱性、播種性、さらには発芽性能および発芽後の成長性に優れ、植生定着性の良い新規なコーティング種子及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】肥料成分を主成分として含有してなるコア基材の周囲に、肥料成分の溶出を制御する第一被覆層が形成され、さらにその周囲に植物種子及びコーティング材を含有した第二被覆層が形成されてなることを特徴とするコーティング種子。
また、肥料成分を主成分として含有してなるコア基材の周囲に、肥料成分の溶出を制御する第一被覆層を被覆形成する工程と、さらにその周囲に植物種子及びコーティング材を含有した第二被覆層を被覆形成する工程と、を少なくとも包含することを特徴とするコーティング種子の製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、播種作業を省力化させ、かつ発芽種子の植生定着率向上に資するコーティング種子及びその製造方法に関する。

植物種子を利用して大規模な農業生産、造園あるいは雑草地等の植生転換を行う分野において、播種作業を省力化でき、少ない労働力で効率的な植生が可能なコーティング種子がますます重要視されている。
植物種子表面がコーティング材で被覆されてなるコーティング種子は、虫や鳥などによる食害を大きく軽減できるのみならず、急激な気候変動や一時的な薬剤散布による薬害などから植物種子を保護することができ、発芽率が高まることが知られている。

コーティング材としては従来から様々なものが知られており、例えばシリカ、タルク、カオリナイト、珪藻土、炭酸カルシウム、鉄粉などの無機物の単体もしくはそれらの混合物が提案されている。
これら無機物は、デンプン、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどの水溶性結合材を水と共に用いることで種子表面にコーティングされる。また、種子に付着した病害菌による被害を防止する目的で、殺菌剤等をコーティング材に添加することもある。

特許文献１〜５には、従来から知られているコーティング種子とその製造方法が開示されている。これらはいずれも種子を芯材として、その表面に様々なコーティング材が被覆されたものである。

これらコーティング種子の製造方法として一般的には、傾斜回転型パンを用い、種子表面にコーティング材を付着させる方法をとる。しかし、種子の粒径が小さい場合には傾斜回転型パンの加工面上で転がりにくいことから、種子粒子同士の凝集やコーティングの偏りなどが発生し、均質なコーティング種子が得られ難いという問題がある。
コーティング層が均質でなく、凝集塊が形成された場合、内部深くに取り込まれた種子は、過剰に厚く形成されるコーティング材により発芽が阻害される場合があり、効率的な植生生育に問題が生じることがあった。

また、従来のコーティング種子を播種しても、土壌中に植物の成長に必要な肥料成分が不足している場合などでは、発芽した後の成長が不十分で植生を定着させることができないという問題が生じる場合があった。
よって、さらに成長性及び植生定着性に優れる植物種子が求められていた。

特開平０５−１９２０１１号公報 特開平０５−０１５２０８号公報 特開平１１−００４６０６号公報 特開２００５−０９７３０９号公報 特開２００５−１９２４５８号公報

本発明は肥料成分および均質なコーティング層を具備し、発芽性能および発芽後の植生定着性に極めて優れた新規なコーティング種子及びその製造方法を提供することである。

本発明者らは鋭意検討した結果、少なくとも肥料成分を主成分として含有する材料をコア基材として用い、その表面に肥料成分の溶出を制御する第一被覆層と、更にその表面に植物種子及びコーティング材を含有する第二被覆層が形成された構造の複層状コーティング種子とすることにより、播種後の発芽時においては土壌中の肥料過多による悪影響を受け難く、また植物種子が外気に触れ易い表層に存在することで発芽性能が良好となり、さらに発芽後においてはコア基材から緩やかに肥料成分が放出されることにより、安定的に植物が成長可能となり、植生定着率を向上できることが見出された。

すなわち本発明は、以下に示されたものである。

第１の発明は、肥料成分を主成分として含有してなるコア基材の周囲に、肥料成分の溶出を制御する第一被覆層が形成され、さらにその周囲に植物種子及びコーティング材を含有した第二被覆層が形成されてなることを特徴とするコーティング種子である。

第２の発明は、前記コア基材が、粒状の化成肥料成分及び／又は粒状の配合肥料成分を含有することを特徴とする第１の発明に記載のコーティング種子である。

第３の発明は、肥料成分を主成分として含有してなるコア基材の周囲に、肥料成分の溶出を制御する第一被覆層を被覆形成する工程と、さらにその周囲に植物種子及びコーティング材を含有した第二被覆層を被覆形成する工程と、を少なくとも包含することを特徴とするコーティング種子の製造方法である。

第４の発明は、肥料成分を主成分として含有してなるコア基材を傾斜回転型パンに投入し、次いで、コーティング材を投入して前記コア基材表面にコーティング材を含有する第一被覆層を被覆形成し造粒する第一被覆工程と、次いで、植物種子及びコーティング材を投入して前記第一被覆層を形成したコア基材表面に植物種子及びコーティング材を含有する第二被覆層を被覆形成し、造粒する工程とを包含することを特徴とする第３の発明に記載のコーティング種子の製造方法である。

本発明のコーティング種子によれば、肥料成分を主成分として含有してなるコア基材を用いて、その表面に該肥料成分の溶出を制御する第一被覆層と、更にその表面に種子及びコーティング材を含有してなる第二被覆層を被覆してなる層状コーティング種子とすることにより、発芽性能および定着性に優れたコーティング種子を提供できる。
本発明のコーティング種子は適切な粒子径及び表面硬度を有していることから、取り扱い性及び機械播種性に優れるという特徴を有している。
また、従来のコーティング種子のように植物種子がコーティング種子のコア部分となっている構造ではなく、種子がコーティング表層の第二被覆層内に具備されていることから、窒息効果による発芽率低下の危険性が小さく、良好な発芽性能を有する。
さらに発芽後においてはコア基材から緩やかに内部に含有された肥料成分が徐放されることにより、安定的に植物が成長し、植生を定着させることができる。

以下、本発明をより詳細に説明する。従来、植物のコーティング種子を製造する場合には、傾斜回転型パンを用いて傾斜した加工面を対象植物種子が転がり落ちる動きを利用して、種子表面を濡らした後、または、濡らしながらコーティング材を振り掛ける操作を繰り返し行い、目的とするコーティング種子を造粒することが知られている。ここで、造粒工程前の対象植物種子が球形に近いものであり、概ね直径１．５ｍｍ以上のものであれば該加工面を転がりやすく、コーティング層形成がしやすいものとなるが、例えば、種子が細長くなり（アスペクト比が大きくなり）、しかも種子が小さい場合などには粒子同士が凝集した形態でコーティング工程が進行することにより、不均一な凝集塊が生じやすくなる。

本発明はこのような問題点に鑑み、種子自体をコア基材として用いるのではなく、加工面を転がりやすい所定の大きさのコア基材粒子を用い、コア基材が転がり落ちる動きのなかで植物種子をその表面に付着させることが可能となり、コーティング材を加えた場合でも種子同士の凝集に基づく凝集塊の生成は発生しにくくなるとの考えから、本発明のコーティング種子及びその製造方法を見出した。

このようにコア基材の表面に植物種子及びコーティング材を被覆した形態であれば、種子がコーティング層深くに埋没して有効に発芽できない種子を低減させることができる。
さらに、このようにして得られたコーティング種子は、コア基材の大きさを適切に選定することによって機械播種しやすい粒径である直径２ｍｍ〜３０ｍｍに造粒が可能になり、播種性に優れたコーティング種子を得ることができる。

〔コア基材〕
本発明に用いられるコア基材は、下記に示す肥料成分を主成分として含有するものである。
ここで、肥料成分を主成分として含有するとは、使用するコア基材中に肥料成分が５０重量％以上含有していることを意味する。
〔肥料成分〕
肥料成分としては、様々な植物の成長に必要な窒素、リン酸、カリウム等を含む肥料成分を示し、化成肥料成分あるいは配合肥料成分を用いても良く、特に制限されない。
ここで化成肥料成分とは、無機質の肥料（尿素および石灰窒素を含む）または無機質の原料を使用し、これに化学的操作を加えて製造した肥料であって、窒素、リン酸、カリウムのいずれか２つ以上を含むものをいう。本発明に用いる化成肥料成分の形状としては粒状品であることが好ましい。
また、化成肥料成分として、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム、リン酸鉄などを例示でき、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｃａ、Ｋ、Ｍｇなどの植物の成長に必須とされている栄養素を効果的に供給できるものが挙げられる。
また、配合肥料成分とは、単肥を物理的に配合してつくられた複合肥料のことを示す。例えば、硫安、過石、塩加などの無機質肥料と、魚かす粉末、ナタネ油かす粉末などの有機質肥料を原料としてつくられたものを挙げることができる。
ここで単肥とは、硫安、過石、硫加などのように、窒素、リン酸、カリウムの３要素のうち１要素のみを含む肥料を示す。また上記有機質肥料として、魚かすや油かすの他に、鶏糞、牛糞、豚糞や、植物の葉や茎を利用して発酵させたものや、魚や豆などのたんぱく質を利用して発酵させたものも用いることができる。

本発明のコーティング種子を製造する際に、上記肥料成分を主成分として含むコア基材としては、回転パンの加工面を転がり易い形状のものを用いることができ、球形に近いものの方がその表面に種子及びコーティング材を均質に被覆しやすい。このようなことから平均粒径が１．５ｍｍ〜２０ｍｍ程度の球形粒子を用いることが好ましい。
本発明に用いることができるコア基材において、肥料成分以外に、基材が含まれる場合
その基材として含まれる材質としては、無機材料、有機材料、天然素材、人工素材等を制限無く併用することができる。これらの中でも無機材料を主要成分とするのが好ましく、具体的には、市販の粒状培土、粒状赤土、鹿沼土、パーライトなどを挙げることができる。
また補助的な肥料成分としてＦｅ、Ｍｎ、Ｂ、Ｚｎ、Ｍｏ、Ｃｌなどを含んだ化合物も使用することができる。

〔第一被覆層〕
第一被覆層の目的は、コア基材に含まれる肥料成分の溶出を制御することにあり、コア基材に含まれる肥料成分を徐々に放出する働きを持つものであれば特に制限されることはなく、アタパルジャイトやベントナイトなどの粘土鉱物、水ガラスやシリカ系ゾルゲル液を用いたシリカコーティングなどでも良い。
第一被覆層の厚さとしては、およそ１０μｍ〜２ｍｍの厚さであることが好ましい。第一被覆層の厚さが１０μｍに満たない場合、植物成長時に、肥料成分の放出が多くなり肥料過多になる場合がある。また、厚さが２ｍｍを超える場合、肥料成分の放出が困難になり、植生の定着が不十分になる場合がある。

〔第二被覆層〕
第二被覆層の目的は、発芽した対象植物の根を保持して乾燥から防ぐことにあり、特に制限されないが、下記の無機材料、有機材料を例示することができる。
無機材料・・・シリカ、珪藻土、フェライト、炭酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、パリゴルスカイト、バーミキュライト等が挙げられる。
有機材料・・・カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、リグニン等の水溶性樹脂を好適に用いることができる。
第二被覆層の厚さとしては、およそ３００μｍ〜１０ｍｍの厚さであることが好ましい。第二被覆層の厚さが３００μｍに満たない場合、植物種子の保持及び保護が不十分になり、植生の形成が不十分になる場合がある。また、厚さが１０ｍｍを超える場合、コーティング層の偏析が発生し、種子の発芽性能が悪化する場合がある。

〔植物種子〕
本発明のコーティング種子に用いる種子としては特に制限されず、下記の野菜種子、芝種子を例示することができる。
野菜種子・・・ダイコン、ハクサイ、カブ、キャベツなどのアブラナ科、エダマメ、シロクローバ、アカクローバ、ヘアリーベッチ、アルファルファ、クリムソンクローバ、バーズフットトレホイル、レンゲなどのマメ科、キク科、ニンジン、アスパラガス、等が挙げられる。
芝種子・・・トールフェスク、チューイングフェスクなどのフェスク類、ペレニアルライグラスなどのライグラス類、バミューダグラス類、センチピートグラス類、ノシバ類、ベントグラス類、ブルーグラス類、その他カーペットグラス、バヒアグラス、ローズグラス、ウウィーピングラブグラス、ダイカンドラ等が挙げられる。

〔製造工程〕
本発明のコーティング種子を形成する方法としては、傾斜回転型パンを用い、加工面に上記コア基材を投入し、該コア基材が転がり落ちる動きを利用しながら、霧吹きなどを利用して水をスプレーすることにより表面を濡らし、次いでコーティング材を振り掛ける操作と水をスプレーする操作を繰り返し行い、次いで対象種子及びコーティング材を振り掛ける操作と水をスプレーする操作を繰り返し行うことで、目的とするコーティング種子を得ることができる。ここで、用いるコア基材が平均粒径１．５ｍｍ以上の球形であれば該加工面を転がりやすく、コーティングもしやすいものとなるが、該コア基材同士が絡みやすい線状、あるいは三角錐形に近い粒子では、粒子が転がりにくいことにより凝集塊を形成しやすくなる。

上記の工程にて得られるコーティングされた種子を、乾燥することにより本発明のコーティング種子を得ることができる。

実施例１
市販の化成肥料（Ｎ−Ｐ−Ｋ＝８−８−８、平均粒径２．５ｍｍ）をコア基材として用い、その表面に第一被覆層としてベントナイト（ホウジュン社、穂高）および水ガラス（富士化学社、１号）をコーティングし、次いでその表面に第二被覆層として植物種子（ベントグラス：１ｇ当たり約６０００粒）およびベントナイト（前記）をコーティングした。
まず傾斜回転型パン（直径１０００ｍｍ）を起動させたところに前記化成肥料１０００ｇを計り取り、流動させながら霧吹きで水分を補給し、そこにベントナイト粉末をまぶして水を噴霧する操作を繰り返し、ベントナイト８００ｇを被覆し、そこに前記市販水ガラス１号液を１０倍希釈した液を１００ｇ噴霧コーティングし、これを乾燥することにより第一被覆層を形成した。このとき、第一被覆層の厚さは０．７ｍｍ〜０．９ｍｍであった。
さらに、これを用いて水を噴霧した後にベントグラスの種子７００ｍｇを均一にまぶすようにふりかけ、そのまま流動させた後にさらに霧吹きで水分を補給し、そこにベントナイト粉末をまぶして水を噴霧する操作を繰り返し、ベントナイト１２００ｇを均一にいきわたるようふりかけ、１０分間そのまま流動させた。
このとき、第二被覆層の厚さは０．８ｍｍ〜１．１ｍｍであった。
得られたコーティング種子を３０℃の乾燥室内で乾燥させることで目的とするコーティング種子を得た。
得られたコーティング種子は一粒に２〜４個程度植物種子が含まれており、播種機による播種性が優れたものであった。

実施例２
前記化成肥料（実施例１と同じものを使用）をコア基材として用い、その表面に第一被覆層としてポルトランドセメント（平均粒径５０μｍ）と炭酸カルシウム粉（平均粒径８μｍ）の１：１混合粉をコーティングし、第一被覆層を形成した。
次いでその表面に第二被覆層として植物種子（ノシバ：１ｇ当たり約１５００粒）およびベントナイト（実施例１と同じもの）をコーティングした。
具体的には、まず傾斜回転型パン（直径１０００ｍｍ）を起動させたところに前記化成肥料１０００ｇを計り取り、流動させながら霧吹きで水分を補給し、そこに前記混合粉をまぶして水を噴霧する操作を繰り返し、前記混合粉７００ｇを被覆し、これを乾燥することにより第一被覆層を形成した。このとき、第一被覆層の厚さは１．１ｍｍ〜１．３ｍｍであった。
さらに、これを用いて水を噴霧した後にノシバの種子２８００ｍｇを均一にまぶすようにふりかけ、そのまま流動させた後にさらに霧吹きで水分を補給し、そこにベントナイト粉末をまぶして水を噴霧する操作を繰り返し、ベントナイト１５００ｇを均一にいきわたるようふりかけ、１０分間そのまま流動させた。
このとき、第二被覆層の厚さは０．７ｍｍ〜１．４ｍｍであった。
得られたコーティング種子を３０℃の乾燥室内で乾燥させることで目的とするコーティング種子を得た。
得られたコーティング種子は一粒に２〜４個程度植物種子が含まれており、播種機による播種性が優れたものであった。

実施例３
前記化成肥料（実施例１と同じもの）をコア基材として用い、その表面に第一被覆層としてベントナイト（実施例１と同じもの）および水ガラス（実施例１と同じもの）をコーティングし、次いでその表面に第二被覆層として植物種子（バミューダグラス：１ｇ当たり約２２００粒）およびベントナイト（実施例１と同じもの）をコーティングした。
まず傾斜回転型パン（直径１０００ｍｍ）を起動させたところに前記化成肥料１０００ｇを計り取り、流動させながら霧吹きで水分を補給し、そこにベントナイト粉末をまぶして水を噴霧する操作を繰り返し、ベントナイト８００ｇを被覆し、そこに前記市販の水ガラス１号液を１０倍希釈した液を１００ｇ噴霧コーティングし、これを乾燥することにより第一被覆層を形成した。
このとき、第一被覆層の厚さは０．７ｍｍ〜０．９ｍｍであった。
さらに、これを用いて水を噴霧した後にバミューダグラスの種子１９００ｍｇを均一にまぶすようにふりかけ、そのまま流動させた後にさらに霧吹きで水分を補給し、そこにベントナイト粉末をまぶして水を噴霧する操作を繰り返し、ベントナイト１２００ｇを均一にいきわたるようふりかけ、１０分間そのまま流動させた。
このとき、第二被覆層の厚さは０．７ｍｍ〜１．３ｍｍであった。
得られたコーティング種子を３０℃の乾燥室内で乾燥させることで目的とするコーティング種子を得た。
得られたコーティング種子は一粒に２〜４個程度植物種子が含まれており、播種機による播種性が優れたものであった。

比較例１
回転パン（直径１０００ｍｍ）を起動させたところにベントグラスの種子２００ｇを計り取り、流動させながら霧吹きで水分を補給しながら、ここにベントナイト５００ｇを均一にいきわたるように徐々にふりかけ、コーティング種子形成を試みた。しかし、ベントグラスの種子は直径１ｍｍ以下の微細な形状であるため、回転パンの加工面を分散しながら流動することができず、直径５ｍｍ〜２０ｍｍ程度の不均一塊が形成された。これら凝集塊にはベントグラスの種子が平均的には５０個以上含まれていた。
よってこのコーティング種子には、一粒に植物種子が不均一塊により必要以上に含まれており播種機で均一散布が困難なものであった。

比較例２
前記化成肥料（実施例１と同じもの）をコア基材として用い、その表面に被覆層として植物種子（ベントグラス：１ｇ当たり約６０００粒）およびベントナイト（実施例１と同じもの）を順次コーティングした。すなわち第一被覆層を形成しないでコーティング種子を作製した。
まず傾斜回転型パン（直径１０００ｍｍ）を起動させたところに前記化学肥料１０００ｇを計り取り、流動させながら霧吹きで水分を補給し、そこにベントグラスの種子７００ｍｇを均一にまぶすようにふりかけ、そのまま流動させた後にさらに霧吹きで水分を補給し、そこにベントナイト粉をまぶして水を噴霧する操作を繰り返し、ベントナイト１２００ｇを均一にいきわたるようふりかけ、１０分間そのまま流動させた。得られたコーティング種子を３０℃の乾燥室内で乾燥させることでコーティング種子を得た。

実施例１〜３および比較例１〜２で得られたコーティング種子を培養土上に播種し、２８℃保温下にて発芽試験を行ったところ、４週間経過時点において実施例１〜３、および比較例１については発芽を確認できたが、比較例２については発芽を確認できなかった。
また、播種後１ヶ月の時点での対象植物の生存率を評価した。
実施例１〜３のコーティング種子の５０％以上が１ヶ月後生育していたが、比較例２のコーティング種子では、１ヶ月後の生育率が５０％以下であった。

Claims (4)

1. 肥料成分を主成分として含有してなるコア基材の周囲に、肥料成分の溶出を制御する第一被覆層が形成され、さらにその周囲に植物種子及びコーティング材を含有した第二被覆層が形成されてなることを特徴とするコーティング種子。
2. 前記コア基材が、粒状の化成肥料成分及び／又は粒状の配合肥料成分を含有することを特徴とする請求項１に記載のコーティング種子。
3. 肥料成分を主成分として含有してなるコア基材の周囲に、肥料成分の溶出を制御する第一被覆層を被覆形成する工程と、さらにその周囲に植物種子及びコーティング材を含有した第二被覆層を被覆形成する工程と、を少なくとも包含することを特徴とするコーティング種子の製造方法。
4. 肥料成分を主成分として含有してなるコア基材を傾斜回転型パンに投入し、次いで、コーティング材を投入して前記コア基材表面にコーティング材を含有する第一被覆層を被覆形成し造粒する第一被覆工程と、次いで、植物種子及びコーティング材を投入して前記第一被覆層を形成したコア基材表面に植物種子及びコーティング材を含有する第二被覆層を被覆形成し、造粒する工程を包含することを特徴とする請求項３に記載のコーティング種子の製造方法。