JP7652133B2 - Seed coating method and coated seeds - Google Patents
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Description
本発明は、鉄系粉体を含む種子被覆剤によって種子を被覆する種子被覆方法、及び種子被覆剤によって被覆された被覆種子に関する。 The present invention relates to a seed coating method for coating seeds with a seed coating agent containing iron-based powder, and to coated seeds coated with the seed coating agent.
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。 With the aging of agricultural workers and the globalization of agricultural product distribution, labor-saving in farm work and reduction in agricultural production costs have become issues that need to be resolved. To address these issues, for example, in rice cultivation, direct seeding methods in which seeds are sown directly in fields are becoming more widespread, with the aim of eliminating the labor of raising seedlings and transplanting. Among these methods, the method of using seeds coated with iron powder to increase the seed's specific gravity has attracted attention for its benefits of preventing seeds from floating or being washed away in paddy fields and preventing bird damage.
種子に鉄粉を被覆する方法としては、例えば特許文献1には、コーティング稲種子を薄く広げ、加湿空気を送風しながら前記鉄粉の酸化反応を25℃の室温で12時間継続した後、40℃で乾燥させる方法が開示されている。 As a method for coating seeds with iron powder, for example, Patent Document 1 discloses a method in which the coated rice seeds are thinly spread, the oxidation reaction of the iron powder is continued for 12 hours at a room temperature of 25°C while humidified air is blown into the seeds, and then the seeds are dried at 40°C.
また、特許文献2には、鉄粉被覆層が形成された稲種子にシリカゲルを使用して被覆種子同士の凝集を抑制することで単粒化した鉄粉被覆稲種子を製造する方法が開示されている。特許文献2においては、相対湿度80%以上、10~30℃の加湿空気を種子に通風させることで、鉄粉の酸化反応を進行させている。 Patent Document 2 also discloses a method for producing iron-powder-coated rice seeds that are single-grained by applying silica gel to rice seeds with an iron-powder coating layer to suppress aggregation of the coated seeds. In Patent Document 2, the oxidation reaction of the iron powder is promoted by passing humidified air at a relative humidity of 80% or more and a temperature of 10 to 30°C through the seeds.
さらに、特許文献3には、pH3.0以上、6.5以下の散布液を散布し、31℃以上、45℃以下の雰囲気温度で鉄系粉体を酸化させて種子を被覆する方法が開示されている。特許文献3においては、発熱防止のため、バットなどに種子を薄く拡げたうえで酸化反応を促進させており、約2時間程度で酸化処理が完了できる。 Furthermore, Patent Document 3 discloses a method of coating seeds by spraying a spray solution with a pH of 3.0 or more and 6.5 or less, and oxidizing iron-based powder at an ambient temperature of 31°C or more and 45°C or less. In Patent Document 3, to prevent heat generation, the seeds are thinly spread on a tray or the like to promote the oxidation reaction, and the oxidation process can be completed in about two hours.
特許文献1においては、酸化時間に12~24時間程度を必要としており、酸化が不適切な場合には崩壊率が大きくなるといった問題がある。 In Patent Document 1, the oxidation time requires about 12 to 24 hours, and there is a problem that the disintegration rate increases if the oxidation is inappropriate.
また、特許文献2においては、鉄粉を酸化させるために散布する散水量は適量とするものとされているが、鉄粉を酸化させるためにはおよそ8時間程度の長時間を必要とし、短時間では酸化が十分に進行せずに被膜が剥落するという問題がある。 In addition, Patent Document 2 states that the amount of water sprayed to oxidize the iron powder should be appropriate, but it takes a long time, about 8 hours, to oxidize the iron powder, and there is a problem that oxidation does not progress sufficiently in a short time, causing the coating to peel off.
特許文献3においては、種子の死滅防止のため散布液のpHと雰囲気温度を厳格に管理する必要があり、2時間程度と比較的短時間で発錆が進行するものの、急激な酸化反応のため種子同士の凝集結着が起こりやすく、播種が困難になる。すなわち短時間化と引き換えに単粒化に課題がある。
また単粒化が良好な場合でも、被覆層が厚いと乾燥時に種子温度が上昇する現象が見られる。これに対し種子温度抑制には種子積層厚みを薄くして放熱することが有効であるが、広い作業スペースを必要とする点で課題があった。
In Patent Document 3, the pH of the spray solution and the ambient temperature must be strictly controlled to prevent the seeds from dying, and although rusting progresses in a relatively short time of about two hours, the seeds are prone to coagulation and adhesion due to a rapid oxidation reaction, making sowing difficult. In other words, in exchange for the shorter sowing time, there is a problem with single-grain sowing.
Even if the seed is well-divided into single kernels, if the seed coating layer is thick, the seed temperature rises during drying. To counter this, thinning the seed layer thickness to dissipate heat is an effective way to suppress the seed temperature, but this requires a large working space, which is an issue.
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、乾燥時の種子温度上昇を抑制することができる種子被覆方法、該種子被覆方法によって種子被覆剤によって被覆された被覆種子を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve these problems, and aims to provide a seed coating method that can suppress an increase in seed temperature during drying, and coated seeds that are coated with a seed coating agent using this seed coating method.
発明者は、上記の問題を解決するために、鋭意研究した結果、以下の知見を得た。
種子被覆剤によって被覆された種子(以下、単に「被覆種子」という)の乾燥時においける種子温度上昇の抑制について種々の被覆方法を実施して調査した。その結果、被覆時及び/または被覆に引き続いて流動している種子に、水と酸素濃度15~30%の気体を供給する酸化反応時にポリビニルアルコール系樹脂水溶液を散布することにより、温度上昇が効果的に抑制されることがわかった。また、種子から出る粉塵も効果的に低減されることも分かった。
The inventors conducted extensive research to solve the above problems and came to the following findings.
Various coating methods were implemented and investigated to suppress the rise in seed temperature during drying of seeds coated with a seed coating agent (hereinafter simply referred to as "coated seeds"). As a result, it was found that the rise in temperature was effectively suppressed by spraying an aqueous solution of polyvinyl alcohol resin during the oxidation reaction in which water and a gas with an oxygen concentration of 15 to 30% are supplied to the flowing seeds during and/or after coating. It was also found that the dust emitted from the seeds was effectively reduced.
本発明は上記知見に基づくものであり、その構成は以下の通りである。
(1)本発明に係る種子被覆方法は、鉄系粉体を含む種子被覆剤を種子に付着させ、流動させながら酸素濃度15~30%の気体を供給して鉄系粉体を酸化させて前記種子の表面に被覆層を形成する種子被覆方法であって、前記種子被覆剤を付着させる工程及び/又は被覆層を形成する工程においてポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を供給することを特徴とするものである。
The present invention is based on the above findings and has the following configuration.
(1) The seed coating method of the present invention is a seed coating method in which a seed coating agent containing an iron-based powder is attached to a seed, and while flowing, a gas having an oxygen concentration of 15 to 30% is supplied to oxidize the iron-based powder and form a coating layer on the surface of the seed, and is characterized in that an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin is supplied in the step of attaching the seed coating agent and/or the step of forming the coating layer.
(2)また、本発明に係る種子被覆方法は、鉄系粉体及びポリビニルアルコール系樹脂の粉体を含む種子被覆剤を、散水しながら種子に付着させ、流動させながら酸素濃度15~30%の気体を供給して前記鉄系粉体を酸化させて前記種子の表面に被覆層を形成することを特徴とするものである。 (2) The seed coating method according to the present invention is characterized in that a seed coating agent containing an iron-based powder and a polyvinyl alcohol-based resin powder is attached to the seeds while being sprayed with water, and gas having an oxygen concentration of 15 to 30% is supplied while being fluidized to oxidize the iron-based powder and form a coating layer on the surface of the seeds.
(3)また、上記(1)又は(2)に記載のものにおいて、種子被覆剤が酸化促進剤を含むことを特徴とするものである。 (3) Furthermore, in the above (1) or (2), the seed coating agent is characterized by containing a pro-oxidant.
(4)また、本発明に係る被覆種子は、上記(1)又は(2)に記載の種子被覆方法により種子表面に被覆層が形成されていることを特徴とするものである。 (4) The coated seed according to the present invention is characterized in that a coating layer is formed on the seed surface by the seed coating method described in (1) or (2) above.
(5)また、本発明に係る被覆種子は、上記(3)に記載の種子被覆方法により種子表面に被覆層が形成されていることを特徴とするものである。 (5) The coated seed according to the present invention is characterized in that a coating layer is formed on the seed surface by the seed coating method described in (3) above.
本発明においては、鉄系粉体を含む種子被覆剤を用いて種子を流動させながら酸素濃度15~30%の気体を供給する種子被覆方法において、ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を供給することにより、乾燥時の種子温度上昇を抑制でき、ひいては乾燥作業場所の面積縮小、発熱による種子の発芽率低下を回避できる。 In the present invention, in a seed coating method in which seeds are fluidized using a seed coating agent containing iron-based powder while gas with an oxygen concentration of 15 to 30% is supplied, an aqueous solution of polyvinyl alcohol-based resin is supplied to suppress an increase in seed temperature during drying, thereby reducing the area required for drying work and avoiding a decrease in seed germination rate due to heat generation.
本発明の実施の形態に係る種子被覆方法は、鉄系粉体を含む種子被覆剤を種子の表面に被覆するものである。そこで、本発明において種子被覆剤を被覆する対象となる種子と、種子被覆剤について説明する。以下、質量%は%と記述する。 The seed coating method according to the embodiment of the present invention involves coating the surface of a seed with a seed coating agent containing iron-based powder. Hereinafter, the seeds to be coated with the seed coating agent in the present invention and the seed coating agent will be described. Hereinafter, mass% will be abbreviated as %.
<種子>
本発明で対象とする種子としては、イネ(稲)が好ましく適用される。稲の品種としては特に定めなく、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。稲は高温多湿地域の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。
<Seeds>
The seeds of rice are preferably used as the target of the present invention. There is no particular restriction on the variety of rice, and any of japonica, indica, and javanica rice can be used. Rice is often cultivated in paddy fields in hot and humid regions, so the effects of the present invention can be achieved.
<種子被覆剤>
本実施の形態で用いる種子被覆剤は、鉄系粉体を含むものであり、鉄系粉体には鉄粉、酸化鉄粉及び鉄粉と酸化鉄粉の混合物を使用できる。
また、種子被覆剤は、結合剤(酸化促進剤)、酸化促進剤、分離剤、水、ポリビニルアルコール系樹脂及び/またはその水溶液、第三成分をさらに含むことができる。
<Seed coating agent>
The seed coating agent used in this embodiment contains an iron-based powder, and the iron-based powder may be iron powder, iron oxide powder, or a mixture of iron powder and iron oxide powder.
The seed coating agent may further contain a binder (pro-oxidant), a pro-oxidant, a separating agent, water, a polyvinyl alcohol-based resin and/or an aqueous solution thereof, and a third component.
≪鉄粉≫
鉄粉としては、純鉄、合金鉄の粉体が適用できる。
鉄粉の製造方法としては、ミルスケールや鉄鉱石を還元して製造する還元法や、溶鋼に水またはガスを高速噴射して製造するアトマイズ法などが例示される。
<Iron powder>
As the iron powder, powder of pure iron or alloy iron can be used.
Examples of methods for producing iron powder include a reduction method in which mill scale or iron ore is reduced, and an atomization method in which water or gas is injected into molten steel at high speed.
≪酸化鉄粉≫
酸化鉄粉としては、酸化鉄、部分的な酸化鉄の粉体が適用できる。酸化鉄としてはマグネタイト(Fe3O4)、ヘマタイト(Fe2O3)、ウスタイト(FeO)、アモルファスであるものが挙げられる。それぞれの比率は、本発明の範囲内であれば特に限定はされない。もっとも、経済性の観点からミルスケールが好ましく適用できる。
<Iron oxide powder>
As the iron oxide powder, iron oxide or partial iron oxide powder can be used. Examples of iron oxide include magnetite (Fe3O4), hematite (Fe2O3), wustite (FeO), and amorphous. The ratio of each is not particularly limited as long as it is within the range of the present invention. However, from the viewpoint of economy, mill scale is preferably used.
鉄系粉体の使用量は特に規定しないが、種子(乾籾)に対して5%以上、800%以下が好ましく、更に、10%以上、500%以下がより好ましい。
また、鉄系粉体の粒子径は特に規定しないが、150μm以下の鉄系粉体が全鉄系粉体質量に対して80%以上であることが均一被覆のために好ましい。なお、鉄系粉体の粒度分布は、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。
鉄系粉体には、上記鉄粉、酸化鉄粉及び鉄粉と酸化鉄粉の混合物に、他の金属粉を混合したものも適用できる。もっとも、錆発生の観点からは、鉄系粉体中の金属鉄成分が20%以上であることが好ましく、更に、40%以上とすることがより好ましい。
The amount of the iron-based powder used is not particularly limited, but is preferably 5% or more and 800% or less, more preferably 10% or more and 500% or less, based on the amount of the seeds (dry rice grains).
Although the particle size of the iron-based powder is not particularly specified, it is preferable for uniform coating that the iron-based powder having a particle size of 150 μm or less accounts for 80% or more of the total iron-based powder mass. The particle size distribution of the iron-based powder can be evaluated by sieving using the method specified in JIS Z2510-2004.
The iron-based powder may be any of the above iron powders, iron oxide powders, and mixtures of iron powder and iron oxide powder, mixed with other metal powders. However, from the viewpoint of rust formation, the iron-based powder preferably contains 20% or more of metallic iron, and more preferably 40% or more.
≪結合剤≫
結合剤は本発明においては酸化促進剤であり、硫酸塩及び/又は塩化物から構成される。硫酸塩とは、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、塩化物とは、塩化ナトリウム、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。特に焼石膏(硫酸カルシウム・1/2水和物)、石膏(硫酸カルシウム・2水和物)が好ましい。焼石膏と石膏は混合物や混在した物でも構わない。各結合剤について無水物を使用することもできる。
結合剤の鉄系粉体に対する質量比率は特に定めないが、錆の進行を容易にするため、0.1以上~33%以下のものが好ましい。
<Binding agent>
In the present invention, the binder is an oxidation promoter, and is composed of sulfates and/or chlorides. The sulfates are calcium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, and hydrates thereof. The chlorides are sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, and hydrates thereof. In particular, calcined gypsum (calcium sulfate 1/2 hydrate) and gypsum (calcium sulfate dihydrate) are preferred. The calcined gypsum and gypsum may be a mixture or a mixture. An anhydride may also be used for each binder.
The mass ratio of the binder to the iron-based powder is not particularly determined, but in order to facilitate the progression of rust, it is preferably 0.1% to 33%.
結合剤の平均粒径は特に定めないが、1~150μmが好ましい。結合剤の平均粒径が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、結合剤の平均粒径が150μmを超えると、鉄系粉体への付着力が低下し被覆層の強度が低下する傾向にある。 The average particle size of the binder is not particularly specified, but 1 to 150 μm is preferable. If the average particle size of the binder is less than 1 μm, a large number of agglomerated particles will be generated during the coating process, significantly reducing workability. On the other hand, if the average particle size of the binder exceeds 150 μm, the adhesion to the iron-based powder will decrease, and the strength of the coating layer will tend to decrease.
≪酸化促進剤≫
酸化促進剤として、上記結合剤の他にカルボン酸を使用することが好ましい。カルボン酸の形態としては、1分子中に2つ以上のカルボキシ基を有するものであれば特に限定されず、カルボン酸及び/又はその塩、及びこれらの無水物、水和物、異性体を使用することができる。また、2種類以上のカルボン酸を複合して使用することもできる。
カルボン酸としてはクエン酸、酒石酸、リンゴ酸、コハク酸、エチレンジアミン四酢酸などが挙げられる。
<Pro-oxidant>
As the oxidation promoter, it is preferable to use a carboxylic acid in addition to the above-mentioned binder. The form of the carboxylic acid is not particularly limited as long as it has two or more carboxy groups in one molecule, and carboxylic acids and/or their salts, as well as their anhydrides, hydrates, and isomers, can be used. Two or more kinds of carboxylic acids can also be used in combination.
Examples of the carboxylic acid include citric acid, tartaric acid, malic acid, succinic acid, and ethylenediaminetetraacetic acid.
カルボン酸塩としてはクエン酸三ナトリウム、クエン酸水素ニナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸二水素カリウム、クエン酸水素二アンモニウム、クエン酸三アンモニウム、酒石酸ナトリウム、リンゴ酸水素ナトリウム、リンゴ酸ナトリウム、コハク酸二ナトリウム、エチレンジアミン四酢酸の一~四ナトリウム塩などが挙げられる。 Examples of carboxylates include trisodium citrate, disodium hydrogen citrate, tripotassium citrate, potassium dihydrogen citrate, diammonium hydrogen citrate, triammonium citrate, sodium tartrate, sodium hydrogen malate, sodium malate, disodium succinate, and mono-, di-, and tetrasodium salts of ethylenediaminetetraacetic acid.
カルボン酸金属塩として、クエン酸鉄、クエン酸カルシウム、クエン酸鉄アンモニウム、エチレンジアミン四酢酸鉄アンモニウムなどが挙げられる。もっとも、鉄以外の金属塩も適用でき、本発明の範囲内である。また、これらカルボン酸、カルボン酸塩、カルボン酸金属塩は無水物、水和物も含まれる。
1分子中に2つ以上のカルボキシ基を有するカルボン酸を含有又は添加した場合に、被覆層が平滑化するため好ましい。この理由として、酸として鉄粉を溶解する作用と、そのキレート効果によって二価鉄を多量に発生、安定化させて種子表面全体に進展させ、その後三価鉄に変わり定着させる作用があることが考えられる。上記のような反応が起きていることは、本実施の形態の種子被覆剤を使用した場合に、被覆種子が緑~黒の色調を帯びたのち、赤から褐色の色調に変化することからも推定できる。
Examples of the metal carboxylate include iron citrate, calcium citrate, ammonium iron citrate, and ammonium iron ethylenediaminetetraacetate. However, metal salts other than iron can also be used and are within the scope of the present invention. In addition, these carboxylic acids, carboxylates, and metal carboxylates include anhydrides and hydrates.
The coating layer is preferably smoothed when a carboxylic acid having two or more carboxy groups in one molecule is contained or added. The reason for this is thought to be that the acid dissolves iron powder and generates and stabilizes a large amount of divalent iron by its chelating effect, which spreads over the entire seed surface and then converts to trivalent iron and fixes it. The occurrence of the above-mentioned reaction can also be inferred from the fact that, when the seed coating agent of this embodiment is used, the coated seeds first take on a green to black color tone, and then change to a red to brown color tone.
また、種子被覆剤における上記有機酸の量は、鉄系粉末に対し、0.01質量%以上、6質量%以下とする。これは、0.01質量%未満であると本発明の効果が小さくなり、6質量%を超えると、キレート効果によりかえって錆が進みにくくなり、鉄以外の成分が多くなるため被覆層が脆弱になるからである。
なお、カルボン酸の量としては水和水、カチオン成分を除き、カルボキシ基(COOH)の形態として換算する。
酸化促進剤としての結合剤、カルボン酸は併用することが好ましいが、どちらか一方でも鉄系粉体の酸化が進みやすくなり本発明の範囲内である。
The amount of the organic acid in the seed coating agent is 0.01% by mass or more and 6% by mass or less based on the iron-based powder. If the amount is less than 0.01% by mass, the effect of the present invention is reduced, and if the amount is more than 6% by mass, the chelating effect makes it difficult for rust to progress, and the coating layer becomes weak due to the increased amount of components other than iron.
The amount of carboxylic acid is calculated in the form of a carboxy group (COOH), excluding water of hydration and cationic components.
It is preferable to use a binder and a carboxylic acid as an oxidation promoter in combination, but the use of either one alone will facilitate the oxidation of the iron-based powder and is within the scope of the present invention.
≪ポリビニルアルコール系樹脂≫
本実施の形態に係る種子被覆剤に用いるポリビニルアルコール系樹脂としては、ポリビニルアルコール及び/または、その共重合体、これらの混合物が好ましく適用される。
ポリビニルアルコール系樹脂のけん化度については、特に制限はないが、好ましい範囲は、50~100mol%である。けん化度が低い方が、水に溶けやすく溶解のための作業が簡略化できる。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。
<Polyvinyl alcohol resin>
As the polyvinyl alcohol-based resin used in the seed coating agent according to the present embodiment, polyvinyl alcohol and/or its copolymer, or a mixture thereof is preferably used.
The degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin is not particularly limited, but the preferred range is 50 to 100 mol%. The lower the degree of saponification, the easier it is to dissolve in water, and the work required for dissolution can be simplified. The degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin can be measured in accordance with JIS K6726-1994.
一方、ポリビニルアルコール系樹脂の重合度については、特に制限はないが、2000以下が好ましく、更に好ましくは950以下、更に好ましくは800以下が適用される。重合度が低い方が低粘度のため作業性が向上する。水溶液濃度を低くして低粘度にすることも有効な手段である。なお、ポリビニルアルコールの重合度は、JIS K6726-1994に準じて測定することができる。 On the other hand, there is no particular restriction on the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin, but it is preferably 2000 or less, more preferably 950 or less, and even more preferably 800 or less. A lower degree of polymerization leads to lower viscosity, which improves workability. Reducing the aqueous solution concentration to lower the viscosity is also an effective method. The degree of polymerization of polyvinyl alcohol can be measured in accordance with JIS K6726-1994.
共重合体の場合、疎水性基としてエチレン、プロピレン、ブチレンなどが好ましく、特に、エチレンが好ましく適用できる。これら疎水性基の含有量は、0.1~15重量%であることが好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂を疎水性基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、本発明に係る共重合体に適用することができる。 In the case of copolymers, ethylene, propylene, butylene, etc. are preferred as hydrophobic groups, with ethylene being particularly preferred. The content of these hydrophobic groups is preferably 0.1 to 15% by weight. Whether the form of the copolymer of the polyvinyl alcohol resin with the hydrophobic group is block or random, it can be applied to the copolymer of the present invention.
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及びその共重合体の分析については、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、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、0.01質量%以上20質量%以下が好ましい。0.01質量%未満では種子温度上昇の抑制効果が低くなり、20質量%を超えると供給する作業時間が長くなる。
The polyvinyl alcohol resin and its copolymer in the coated seeds coated with the seed coating agent of the present invention can be analyzed by mechanically peeling or scraping the coating layer, immersing the resultant in hot water at about 95° C. for about 1 hour, and extracting the resin. Extraction from coated seeds is also possible if there are no operational problems.
The mass ratio of the polyvinyl alcohol-based resin to the iron-based powder is preferably 0.01% by mass or more and 20% by mass or less. If it is less than 0.01% by mass, the effect of suppressing the rise in seed temperature is reduced, and if it exceeds 20% by mass, the supply operation time becomes longer.
ポリビニルアルコール系樹脂及びその共重合体は、水に溶解させて用いることが好ましい。けん化度の高いものは加熱溶解すれば良い。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。濃度は水溶液が安定であれば特に規定されないが、好ましくは0.01~10質量%、更に好ましくは0.1~5質量%が作業性の観点から好ましい。
ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を供給するタイミングは特に制限されない。被覆の初期から終了まで該水溶液を供給する方法の他、被覆前半に該水溶液(濃度問わず)を供給して被覆後半は水を供給する方法、被覆前半は水を供給し被覆後半は該水溶液(濃度問わず)を供給する方法もとることができ、本発明の範囲内である。また、該水溶液の濃度を一定とせず、適宜変化させながら供給することも同様の効果が得られるため本発明の範囲内である。
The polyvinyl alcohol resin and its copolymer are preferably dissolved in water before use. Those with a high degree of saponification may be dissolved by heating. The raw material form of the polyvinyl alcohol resin before dissolution is not limited. The concentration is not particularly specified as long as the aqueous solution is stable, but is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass from the viewpoint of workability.
The timing of supplying the aqueous solution of polyvinyl alcohol resin is not particularly limited. In addition to the method of supplying the aqueous solution from the beginning to the end of coating, the method of supplying the aqueous solution (regardless of concentration) in the first half of coating and supplying water in the second half of coating, or the method of supplying water in the first half of coating and supplying the aqueous solution (regardless of concentration) in the second half of coating can also be adopted, and are within the scope of the present invention. In addition, supplying the aqueous solution while appropriately changing the concentration rather than keeping it constant can also obtain the same effect, and is therefore within the scope of the present invention.
ポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を供給することにより種子温度上昇を抑制できる理由を次のように考える。鉄系粉体は発錆により被膜形成するが、その過程で発熱する。ポリビニルアルコール系樹脂は水溶性であるがゆえ発錆を維持するが、ガスバリヤー性が高い性質を持つため発錆における酸化を緩やかにする。また、水酸基を多く有するため、錆との複合化が可能で良質な被膜を形成可能と考えられる。このため、錆との複合被膜を形成しながら種子温度上昇を抑制することができたと考えられる。酸化促進剤の添加、混合温度を高める、酸素濃度を高めるといった方法で酸化を促進させる場合においても、本発明では種子温度を効果的に抑制可能と考えられる。
ポリビニルアルコール系樹脂はバインダーとしての効果もあるため、粉塵低減効果も向上すると考えられる。
The reason why the seed temperature rise can be suppressed by supplying an aqueous solution of polyvinyl alcohol resin is believed to be as follows. The iron-based powder forms a coating due to rusting, and heat is generated in the process. The polyvinyl alcohol resin maintains rusting because it is water-soluble, but has high gas barrier properties, which slows down oxidation during rusting. In addition, since it has many hydroxyl groups, it is thought that it can be combined with rust to form a high-quality coating. For this reason, it is thought that it was possible to suppress the seed temperature rise while forming a composite coating with rust. Even when oxidation is promoted by methods such as adding an oxidation promoter, increasing the mixing temperature, or increasing the oxygen concentration, the present invention is thought to be able to effectively suppress the seed temperature.
Since polyvinyl alcohol resin also acts as a binder, it is believed that the dust reduction effect will also be improved.
なお、上記の説明では、ポリビニルアルコール系樹脂を予め水溶液として供給するものであったが、本発明においては、ポリビニルアルコール系樹脂を予め水溶液とせず、種子被覆剤に含有させる方法であってもよい。
すなわち、種子被覆剤に細粒化したポリビニルアルコール系樹脂を混合し、かかる種子被覆剤によって種子を被覆する。そして、被覆中に散水することで、種子表面にあるポリビニルアルコール系樹脂をコーティング中にその場で水溶液とする方法である。この場合、鉄系粉体とポリビニルアルコール系樹脂は密度差が大きいのでポリビニルアルコール系樹脂を細粒にするなどの方法で被覆剤中の分散性を高め、けん化度の低いものを使用して溶解性を高めるなどの方法で効果を高めることができる。
In the above explanation, the polyvinyl alcohol-based resin is supplied in advance as an aqueous solution, but in the present invention, the polyvinyl alcohol-based resin may be contained in the seed coating agent without being prepared as an aqueous solution in advance.
That is, finely granulated polyvinyl alcohol resin is mixed into a seed coating agent, and the seeds are coated with the seed coating agent. Then, water is sprayed during coating to turn the polyvinyl alcohol resin on the seed surface into an aqueous solution in situ during coating. In this case, since there is a large density difference between the iron powder and the polyvinyl alcohol resin, the effect can be improved by increasing the dispersibility in the coating agent by making the polyvinyl alcohol resin finer, and by increasing the solubility by using a resin with a low degree of saponification.
さらに、本発明に係る種子被覆剤は、以下に説明する他の仕上げ剤や第三成分を含むものであってもよい。
≪仕上げ剤≫
仕上げ剤は、最外層として種子に被覆するものであり、種子被覆剤を酸化する際に種子同士の融着を防止するものである。もっとも、本実施の形態の種子被覆方法は種子同士の融着を抑制する効果を奏するので、仕上げ剤の使用は必須ではない。
酸化処理における種子同士の融着を更に防止するため仕上げ剤を使用する場合には、焼石膏、シリカゲルなどが好ましく適用することができる。
Additionally, the seed coating composition of the present invention may contain other finishing agents and third components, as described below.
<Finishing agent>
The finishing agent is applied to the seeds as the outermost layer and prevents the seeds from fusing together when the seed coating agent is oxidized. However, since the seed coating method of the present embodiment has the effect of suppressing the fusing of the seeds together, the use of the finishing agent is not essential.
When a finishing agent is used to further prevent the seeds from fusing together during the oxidation treatment, gypsum, silica gel, etc. can be preferably used.
≪第三成分≫
本発明の効果を損なわない程度の第三成分を含有することができる。第三成分は、不可避不純物や、何らかの効果を目的として意図的に加えた添加物を含むものであり、いずれの場合にも第三成分を含有する量は、種子被覆剤に対して30重量%程度までとするのが好ましい。
<Third Component>
The seed coating agent may contain a third component to the extent that it does not impair the effects of the present invention. The third component includes inevitable impurities and additives intentionally added for the purpose of achieving some effect, and in any case, the amount of the third component contained is preferably up to about 30% by weight based on the seed coating agent.
≪被覆量≫
種子被覆剤の種子に対する被覆量は特に定めないが、乾燥種子100質量部に対し、5~800質量部とすることができる。十分な種子比重を得るためには適宜調整すればよく、被覆量として10~500質量部程度が好ましく適用される。
<Coating amount>
The amount of the seed coating agent to be applied to the seeds is not particularly limited, but may be 5 to 800 parts by mass per 100 parts by mass of dry seeds. In order to obtain a sufficient seed specific gravity, the amount may be appropriately adjusted, and a coating amount of about 10 to 500 parts by mass is preferably applied.
<種子被覆方法>
次に、本実施の形態に係る種子被覆方法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方法は、鉄系粉体を含む種子被覆剤を用いて種子の表面を被覆する方法であって、流動している種子に前記種子被覆剤、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液、気体を供給することで前記鉄系粉体を酸化させて前記種子の表面に被覆層を形成する工程を備えたものである。なお、種子被覆剤を付着させる工程、被覆層を形成する工程において水を適宜加えるようにしてもよい。
<Seed coating method>
Next, the seed coating method according to the present embodiment will be specifically described.
The seed coating method according to the present embodiment is a method for coating the surface of a seed with a seed coating agent containing an iron-based powder, and includes a step of supplying the seed coating agent, an aqueous polyvinyl alcohol resin solution, and a gas to flowing seeds to oxidize the iron-based powder and form a coating layer on the surface of the seeds. Water may be added appropriately in the step of attaching the seed coating agent and the step of forming the coating layer.
種子被覆剤を種子の表面に付着(以下、「コーティング」ともいう)させる工程において、その具体的な方法に制限はない。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)」に示されているように、手作業での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。 There are no limitations on the specific method for the process of attaching the seed coating agent to the surface of the seeds (hereinafter also referred to as "coating"). For example, as shown in the "Iron-Coated Flooded Direct Seeding Manual 2010 (compiled by the Kinki-Chugoku-Shikoku Agricultural Research Center, National Agriculture and Food Research Organization)," any method may be used, including manual coating and methods using a conventionally known mixer.
混合機としては、例えば、撹拌翼型ミキサー(たとえばヘンシェルミキサー、コンクリートミキサー等)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)が使用できる。また、コンクリートミキサーの撹拌翼を取り外したものが、好ましく適用できる。
これらの混合機を用いて種子被覆剤を付着させる際には、鉄系粉体と種子、及び必要に応じ結合剤、分離剤、添加剤を上記の混合機中に投入して、水及び/または水を主体とした処理液を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。
As the mixer, for example, a mixing blade type mixer (such as a Henschel mixer or concrete mixer) or a container rotation type mixer (such as a V-type mixer, a double cone mixer, an inclined rotation type pan mixer, or a rotary hoe type mixer) can be used. A concrete mixer without the mixing blades can also be preferably used.
When applying the seed coating agent using these mixers, the iron-based powder and seeds, as well as binders, separators, and additives as necessary, are placed into the mixer, and the mixer is rotated while spraying water and/or a water-based treatment liquid.
被覆層を形成する工程においては、種子被覆剤が付着した種子が流動している状態で、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液と酸素濃度15~30%の気体を供給して鉄系粉体を酸化させ、種子の表面に被覆層(被膜)を形成する。なお、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液に加えて水を供給するようにしてもよい。
以下、被覆層を形成する工程を具体的に説明する。
In the step of forming the coating layer, while the seeds to which the seed coating agent is attached are in a flowing state, an aqueous polyvinyl alcohol-based resin solution and a gas having an oxygen concentration of 15 to 30% are supplied to oxidize the iron-based powder, thereby forming a coating layer (film) on the surface of the seeds. Note that water may be supplied in addition to the aqueous polyvinyl alcohol-based resin solution.
The step of forming the coating layer will be specifically described below.
<流動>
流動には転動、揺動、振動などが挙げられるが、本質的には種子が静止してないことが必要である。
種子を流動させる方法としては、種子被覆剤を種子の表面に付着させる工程に使用した造粒機または混合機を用いると作業を簡略化できるので好ましいが、別の混合機を用いてもよい。また、混合機で種子の表面に種子被覆剤を付着させた後、振動機に移して種子を揺り動かしながら被覆層を形成する工程を行ってもよい。酸化処理の際に種子を流動させることで、種子同士が衝突、分離して種子が凝集するのを防ぎ、単粒化した種子を得ることができる。
<Flow>
Fluidity can be achieved by rolling, rocking, vibrating, etc., but essentially requires that the seeds are not stationary.
As a method for fluidizing the seeds, it is preferable to use a granulator or mixer used in the step of attaching the seed coating agent to the surface of the seeds, since this simplifies the work, but a different mixer may also be used. Also, after the seed coating agent is attached to the surface of the seeds using a mixer, the seeds may be transferred to a vibrator and shaken to form a coating layer. Fluidizing the seeds during the oxidation treatment can prevent the seeds from colliding with each other and separating to cause the seeds to aggregate, thereby obtaining single-grained seeds.
<ポリビニルアルコール系樹脂水溶液>
ポリビニルアルコール系樹脂水溶液を供給する方法は、種子に直接加える方法、空気に含ませる方法のどちらでも構わない。例えば、スプレー、霧吹き、カップなどで種子や混合機の内部に加える方法、蒸気、ミスト、水滴を含んだ加湿空気として供給する方法が挙げられる。被覆される種子が酸化処理中は湿潤状態であることが好ましい。ポリビニルアルコール系樹脂水溶液に加えて水を供給する場合も同様である。
<Polyvinyl alcohol resin aqueous solution>
The method of supplying the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution may be either a method of adding it directly to the seeds or a method of including it in the air. For example, a method of adding it to the seeds or the inside of a mixer using a spray, a mister, a cup, etc., or a method of supplying it as humidified air containing steam, mist, or water droplets. It is preferable that the seeds to be coated are in a wet state during the oxidation treatment. The same applies when water is supplied in addition to the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution.
水とポリビニルアルコール系樹脂水溶液の総量としては本発明の効果が得られれば特に定めないが、鉄系粉体に対して10~1000%が好ましく、更には20~500%、更に好ましくは50~200%である。10%未満では発錆が不十分となり被覆層が剥離する原因となる。1000%を超えると乾燥に時間を要し、作業時間が長くなる問題がある。 The total amount of water and polyvinyl alcohol resin aqueous solution is not particularly determined as long as the effects of the present invention are obtained, but it is preferably 10 to 1000% relative to the iron-based powder, more preferably 20 to 500%, and even more preferably 50 to 200%. If it is less than 10%, rusting will be insufficient and the coating layer will peel off. If it exceeds 1000%, it will take a long time to dry, which will result in a problem of longer working hours.
また、一度に多量の水やポリビニルアルコール系樹脂水溶液を供給すると種子同士が凝集してしまうので、種子が単粒で流動できる程度に抑え、かつ、種子が濡れた状態を維持しながら複数回に分けて供給することが好ましい。
散布水のpHは、本発明の効果が得られれば特に定めないが、強酸性、強アルカリ性は種子が損傷する恐れがあるので避けた方が良い。
Furthermore, if a large amount of water or polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is supplied at once, the seeds will clump together, so it is preferable to supply the water or polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution in multiple batches while keeping the amount of water to a level that allows the seeds to flow as single grains and while keeping the seeds wet.
The pH of the spray water is not particularly determined as long as the effects of the present invention are obtained, but it is advisable to avoid strongly acidic or strongly alkaline water since they may damage the seeds.
<供給される気体>
供給される気体の酸素濃度は15~30%であることが好ましい。15%未満では酸化が抑制されることと、酸欠の危険性があり作業上問題となり得る。30%を超えると更なる酸化促進が起こり得るが酸素追加コストや過加熱で発熱コントロールが難しくなるなど課題が多い。より好ましくは酸素濃度18~25%である。酸素以外には主に窒素が含まれるが、H2、He、Ne、Ar、Kr、Xeなどのガスを含むものでも本特許の範囲である。水分も当然ながら含まれ、露点は-50~80℃が好ましく、更に好ましくは露点-40~50℃が適用できる。気体として大気中の空気をそのまま使用する場合、および大気中の空気を蒸気などで加湿する場合が、気体の入手上、作業上、好ましい形態である。ミキサーなどの混合装置内に蒸気を別途導入する方法も同様の効果が得られるため本発明の範囲である。
上記酸素濃度15~30%の気体を供給する方法として、送風機、ファン、各種ドライヤー、熱風機などを使用することができる。
供給する上記気体の温度は、本発明の効果が得られれば特に定めないが、-20~200℃が好ましく適用でき、更に好ましくは0~150℃、更に好ましくは46~100℃である。本発明では気体と同時に水も供給するので、高温の気体を供給する場合にも、蒸発熱により種子温度が上昇せず、種子温度を供給する気体の温度より低く保つことができる。
<Gas to be supplied>
The oxygen concentration of the gas to be supplied is preferably 15 to 30%. If it is less than 15%, oxidation is suppressed and there is a risk of oxygen deficiency, which can be a problem in terms of work. If it exceeds 30%, further oxidation may be promoted, but there are many issues such as the cost of adding oxygen and the difficulty of controlling heat generation due to overheating. More preferably, the oxygen concentration is 18 to 25%. In addition to oxygen, mainly nitrogen is contained, but gases such as H 2 , He, Ne, Ar, Kr, and Xe are also included in the scope of this patent. Moisture is naturally contained, and a dew point of -50 to 80°C is preferable, and a dew point of -40 to 50°C is more preferably applicable. In terms of obtaining gas and work, it is preferable to use air in the atmosphere as it is as the gas, and to humidify the air in the atmosphere with steam or the like. A method of separately introducing steam into a mixing device such as a mixer can also obtain the same effect, and is therefore within the scope of this invention.
As a method for supplying the gas having an oxygen concentration of 15 to 30%, a blower, a fan, various dryers, a hot air blower, etc. can be used.
The temperature of the gas to be supplied is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but is preferably −20 to 200° C., more preferably 0 to 150° C., and even more preferably 46 to 100° C. In the present invention, water is supplied simultaneously with the gas, so that even when a high-temperature gas is supplied, the seed temperature does not increase due to the heat of evaporation, and the seed temperature can be kept lower than the temperature of the gas to be supplied.
もっとも、鉄系粉体の酸化を促進する観点からは雰囲気温度が高い方が好ましく、雰囲気温度は46℃以上となるように気体を供給することが好ましい。
ここで、雰囲気温度とは、種子近傍で種子に向かって供給される気体の温度であり、種子からおよそ1~15cm離れた場所の気体の温度をいう。
ただ、発芽性維持のため種子の温度を50℃以下、更に好ましくは40℃以下にするのがよい。また、種子が凍結せず錆の発生が進行するように種子の温度を0℃以上、更に好ましくは10℃以上にするのがよい。
However, from the viewpoint of promoting the oxidation of the iron-based powder, a higher atmospheric temperature is preferable, and it is preferable to supply gas so that the atmospheric temperature becomes 46° C. or higher.
Here, the atmospheric temperature refers to the temperature of the gas supplied toward the seeds in the vicinity of the seeds, and is the temperature of the gas at a location approximately 1 to 15 cm away from the seeds.
However, in order to maintain germination, the seed temperature should be kept below 50° C., more preferably below 40° C. Also, to prevent the seeds from freezing and the development of rust, the seed temperature should be kept above 0° C., more preferably above 10° C.
供給する気体の風速は、本発明の効果が得られれば特に定めないが、0.1~15m/秒が好ましく、更には0.5m/秒~10m/秒が好ましく適用できる。0.1m/秒未満では酸化反応及び冷却が進まず、本発明の効果が得られない。15m/秒を超えると種子並びに種子被覆剤が飛散してしまう。本発明の効果が得られれば風速の強弱があっても良いが、1~30秒程度の平均値で考えればよい。
風速は種子近傍において熱線式風速計を用いて測定できる。パン型造粒機、ポットミキサーなどの場合、静止した状態で種子が滞留する位置近傍にて測定できる。測定はダミーとして種子がある状態で行うのが好ましいが、種子なしでも位置関係が同等であれば構わない。また、熱風機のエアダクトの吹き出し口で測定する方法で代用することも可能である。V型ミキサーのような閉空間の装置の場合は供給するエアダクトなどを一時的に外し、エアダクトの吹き出し口で測定すれば良い。
The wind speed of the gas to be supplied is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained, but is preferably 0.1 to 15 m/sec, and more preferably 0.5 to 10 m/sec. If it is less than 0.1 m/sec, the oxidation reaction and cooling do not proceed, and the effects of the present invention cannot be obtained. If it exceeds 15 m/sec, the seeds and the seed coating agent will be scattered. As long as the effects of the present invention can be obtained, the wind speed may be strong or weak, but it is sufficient to consider the average value over about 1 to 30 seconds.
The wind speed can be measured near the seeds using a hot wire anemometer. In the case of a pan-type granulator, pot mixer, etc., it can be measured near the position where the seeds stay in a stationary state. It is preferable to perform the measurement with seeds present as dummy, but it is also acceptable to perform the measurement without seeds as long as the positional relationship is the same. It is also possible to substitute a method of measuring at the outlet of the air duct of a hot air blower. In the case of a closed space device such as a V-type mixer, it is sufficient to temporarily remove the supply air duct and measure at the outlet of the air duct.
ところで、鉄系粉体に水と気体を供給して酸化処理を行うと、酸化反応によって鉄系粉体が発熱し種子温度が上昇する。例えば、種子が積層されて静止した状態で水と気体を供給して酸化処理を行うと、種子温度が上昇しすぎて発芽性が低下する恐れがある。 When water and gas are supplied to iron-based powder to carry out oxidation treatment, the iron-based powder generates heat due to the oxidation reaction, and the seed temperature rises. For example, if water and gas are supplied to seeds that are stacked and stationary to carry out oxidation treatment, the seed temperature may rise too much, resulting in reduced germination.
そのため従来では、バット、トレーなどに約1cm以下の厚みになるように種子を薄く拡げて、種子の熱を十分散逸できる状態で散水して酸化処理を行っていた。あるいは被覆種子をメッシュ袋に詰め、散水し、加湿空気を循環させながら冷却させる必要があった。
また、高温の空気を供給すると酸化が促進されるが、その場合も上記と同様に種子温度上昇による発芽性低下、種子同士が凝集する懸念がある。
For this reason, in the past, the seeds were spread thinly on a tray or a tray to a thickness of about 1 cm or less, and then oxidized by spraying water under conditions that could sufficiently dissipate the heat of the seeds. Alternatively, the coated seeds were packed in a mesh bag, and cooled by spraying water and circulating humid air.
In addition, supplying hot air will promote oxidation, but in that case too, there is the same concern as above that the rise in seed temperature will reduce germination and cause the seeds to clump together.
この点、本実施の形態では、流動している種子にポリビニルアルコール系樹脂水溶液と気体を供給して酸化処理を行っているので、接触温度計を用いた測定でも種子温度は最大で50℃程度であり、種子温度の上昇を低く抑えることができた。
さらに、前述したように、高温の気体を供給する場合にも、気体と同時にポリビニルアルコール系樹脂水溶液も供給するので、蒸発熱により種子温度が上昇せず、種子温度を供給する気体の温度より低く保つことができる。したがって、本実施の形態における発芽性への悪影響は極めて少ない。
In this embodiment, an oxidation treatment is carried out by supplying an aqueous polyvinyl alcohol resin solution and gas to the flowing seeds, so that the seed temperature is kept at a maximum of about 50°C even when measured using a contact thermometer, and the rise in seed temperature can be kept low.
Furthermore, as described above, even when high-temperature gas is supplied, the polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution is also supplied at the same time as the gas, so the seed temperature does not increase due to the heat of evaporation, and the seed temperature can be kept lower than the temperature of the gas supplied. Therefore, the adverse effect on germination in this embodiment is extremely small.
本実施の形態では、造粒機または混合機を用いて水及びポリビニルアルコール系樹脂水溶液を適宜散布して種子被覆剤を種子の表面に付着させ、該工程で用いた造粒機または混合機を引き続き使用して種子被覆剤が付着した種子を流動させ、流動している種子に水及びポリビニルアルコール系樹脂水溶液と気体を供給した。
なお、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液の供給は、種子被覆剤を種子の表面に付着させる工程、その後の種子を流動させる工程のいずれか一方でもよく、両方でもよい。
水の供給については、必要に応じて適宜行うようにすればよい。
In this embodiment, a granulator or mixer is used to appropriately spray water and an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin to adhere the seed coating agent to the surface of the seeds, and the granulator or mixer used in the previous step is subsequently used to fluidize the seeds with the seed coating agent attached, and water, the aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin, and gas are supplied to the fluidized seeds.
The aqueous polyvinyl alcohol resin solution may be supplied in either the step of adhering the seed coating agent to the surface of the seeds or the subsequent step of fluidizing the seeds, or in both steps.
Water may be supplied as needed.
水及びポリビニルアルコール系樹脂水溶液と気体の供給後は、混合機内でそのまま気体の供給を続け、種子がある程度乾燥した後に取り出した。その後、トレーなどに移して拡げ、種子保管のため余分な水分を除去、乾燥した。この際、少量の未付着の粉が出ることがあるが、軽く篩って除去すれば良く、除去粉は次の被覆に用いることができる。 After supplying the water, polyvinyl alcohol resin aqueous solution, and gas, the gas supply continued in the mixer, and the seeds were removed after they had dried to a certain extent. After that, the seeds were transferred to a tray or the like and spread out, and excess water was removed and dried in preparation for seed storage. At this time, a small amount of unadhered powder may be produced, but this can be removed by gently sifting, and the removed powder can be used for the next coating.
本実施の形態によれば、種子同士が凝集することなく、単粒化した種子を得ることができた。また、被膜層の強度及び種子の発芽性も良好であった。被膜層を形成する工程に要する時間も1時間未満であり、酸化処理に要する時間を短縮できた。さらに種子乾燥時の種子温度上昇も効果的に抑制でき、乾燥作業面積を縮小することにより作業性が向上できた。 According to this embodiment, it was possible to obtain single seeds without the seeds clumping together. In addition, the strength of the coating layer and the germination of the seeds were good. The time required for the process of forming the coating layer was less than one hour, and the time required for the oxidation treatment was shortened. Furthermore, the rise in seed temperature during drying was effectively suppressed, and the workability was improved by reducing the drying work area.
上記は、種子被覆剤を種子の表面に付着させる工程の後、鉄系粉体を酸化させる(被覆層を形成する)工程を実施する例であるが、本発明はこの限りではなく、種子被覆剤を種子の表面に付着させる工程と、鉄系粉体を酸化させる工程を同時に行ってもよい。
例えば、種子被覆剤と種子を投入した混合機を回転させる際に、ポリビニルアルコール系樹脂水溶液(水を加えてもよい)と共に気体を供給することで、種子被覆剤を種子の表面に付着させる工程と鉄系粉体を酸化させる工程を同時に行うことができる。
上記の場合も本発明の効果を得られるので、本発明の範囲内であるが、種子被覆剤を種子の表面に付着させる工程の後、鉄系粉体を酸化させる(被覆層を形成する)工程を実施するのがより好ましい。
The above is an example in which a step of adhering a seed coating agent to the surface of a seed is followed by a step of oxidizing the iron-based powder (forming a coating layer), but the present invention is not limited to this, and the step of adhering a seed coating agent to the surface of a seed and the step of oxidizing the iron-based powder may be carried out simultaneously.
For example, when rotating a mixer containing a seed coating agent and seeds, gas can be supplied along with an aqueous polyvinyl alcohol resin solution (water may be added), thereby simultaneously carrying out the process of adhering the seed coating agent to the seed surface and the process of oxidizing the iron-based powder.
The above case also achieves the effects of the present invention and is therefore within the scope of the present invention, but it is more preferable to carry out a step of oxidizing the iron-based powder (forming a coating layer) after the step of adhering the seed coating agent to the surface of the seed.
なお、上記の種子被覆方法においては、ポリビニルアルコール系樹脂を水溶液として供給する方法について説明したが、前述したように、種子被覆剤にポリビニルアルコール系樹脂を粉体にして混入させてもよく、この場合の種子被覆方法は、以下のように行う。
鉄系粉体及びポリビニルアルコール系樹脂の粉体を含む種子被覆剤を、散水しながら種子に付着させ、流動させながら気体を供給して鉄系粉体を酸化させて前記種子の表面に被覆層を形成する。
In the above seed coating method, the method of supplying the polyvinyl alcohol-based resin as an aqueous solution has been described. However, as mentioned above, the polyvinyl alcohol-based resin may be in the form of a powder and mixed into the seed coating agent. In this case, the seed coating method is carried out as follows.
A seed coating agent containing iron-based powder and polyvinyl alcohol-based resin powder is attached to seeds while spraying water, and gas is supplied while the seeds are fluidized to oxidize the iron-based powder and form a coating layer on the surface of the seeds.
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方法を用いて稲種子に種子被覆剤を被覆し、その被覆種子の評価試験を行った。
発明例及び比較例における種子被覆剤を種子の表面に付着させる工程は、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。
An experiment was carried out to confirm the effect of the present invention, and the experiment will be described below.
In the experiment, rice seeds were coated with a seed coating agent using the seed coating method according to the present invention, and the coated seeds were subjected to an evaluation test.
The step of applying the seed coating agent to the surface of the seeds in the invention examples and comparative examples was carried out in accordance with the method described in the above-mentioned "Iron-Coated Flooded Direct Seeding Manual 2010." Specifically, the steps are as follows.
はじめに種子(乾籾)と種子被覆剤を準備した。
次に、傾斜回転型のパン型造粒機等を用いて、適量の水及び/またはポリビニルアルコール系樹脂水溶液を噴霧しながら種子(乾籾)400gに対して種子被覆剤を数回に分けて付着させた。
First, seeds (dry rice grains) and seed coating agent were prepared.
Next, using an inclined rotating pan-type granulator or the like, the seed coating agent was applied to 400 g of seeds (dry rice grains) in several batches while spraying an appropriate amount of water and/or an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin.
発明例における鉄系粉体を酸化させる(被覆層を形成する)工程では、上述した工程で用いた装置を引き続き使用し、流動している種子に対して熱風機で空気を供給しながらスプレーで水及びポリビニルアルコール系樹脂水溶液を供給した。水は特に断りがなければ水道水を使用した。供給した気体は大気中の空気(酸素濃度21%、露点10℃)を使用し、その温度は熱風機の吹き出しノズル近傍での供給気体の温度であるが、種子から5cmの位置で計測した。
種子被覆剤が被覆された種子はトレー中の厚み3cmの枠内に装填(種子積層厚みが3cm)して乾燥後、目開き2mmの篩いで軽く篩って播種に供した。
In the process of oxidizing the iron-based powder (forming a coating layer) in the invention examples, the equipment used in the above process was used continuously, and water and a polyvinyl alcohol-based resin aqueous solution were sprayed onto the flowing seeds while air was supplied to them by a hot air blower. Unless otherwise specified, tap water was used as the water. The gas supplied was atmospheric air (oxygen concentration 21%, dew point 10°C), and its temperature was the temperature of the gas supplied near the blowing nozzle of the hot air blower, measured at a position 5 cm from the seeds.
The seeds coated with the seed coating agent were loaded into a 3 cm thick frame in a tray (seed layer thickness: 3 cm), dried, and then lightly sieved through a sieve with 2 mm openings before being sowed.
本実施例では、種子被覆剤の原料である鉄粉、酸化鉄粉、結合剤、カルボン酸、仕上げ剤、水またはポリビニルアルコール系樹脂水溶液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~表6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:結合剤及び仕上げ剤、表5:カルボン酸、表6:ポリビニルアルコール系樹脂)を示す。
なお、表1における発明例12は、ポリビニルアルコール系樹脂を水溶液として加えるのではなく、種子被覆剤に細粒化して含有させた例である。発明例13、14は供給する気体の酸素濃度を変更した例である。発明例15、16はポリビニルアルコール系樹脂水溶液の添加方法を変更した例である。発明例17は供給する気体の露点を変更した例である。
In this example, experiments were conducted by changing the types and amounts of the raw materials for the seed coating agent, namely iron powder, iron oxide powder, binder, carboxylic acid, finishing agent, water or aqueous polyvinyl alcohol resin solution.
Table 1 shows the type and amount of each raw material contained in the seed coating agent used in the experiment, and Tables 2 to 6 show the type of each raw material used in the seed coating agent (Table 2: iron powder, Table 3: iron oxide powder, Table 4: binders and finishing agents, Table 5: carboxylic acids, Table 6: polyvinyl alcohol resins).
In addition, Example 12 in Table 1 is an example in which the polyvinyl alcohol-based resin is not added as an aqueous solution but is instead finely granulated and contained in the seed coating agent. Examples 13 and 14 are examples in which the oxygen concentration of the gas supplied is changed. Examples 15 and 16 are examples in which the method of adding the aqueous polyvinyl alcohol-based resin solution is changed. Example 17 is an example in which the dew point of the gas supplied is changed.
表1に示す発明例及び比較例のそれぞれの条件で種子被覆剤を被覆した被覆種子に対し、下記に示すように種子乾燥時の種子温度を計測した。 The seed temperature during seed drying was measured for the coated seeds coated with the seed coating agent under the conditions of the invention example and comparative example shown in Table 1, as shown below.
<種子温度(MAX)>
種子400gに対し表1の比率でコーティング、酸化処理を行った。次に厚み3cmの断熱材上のトレー内に3cm厚みの樹脂枠を形成し、その枠内に処理後の種子を入れ、積層厚みが3cmになるようにして約半日放置した。この時、種子の下層中央部でトレー表面に温度センサーを備え、ロガーで10分ごとに温度変化を記録し、最高到達温度を読み取った。
<Seed temperature (MAX)>
400 g of seeds were coated and oxidized at the ratios shown in Table 1. Next, a 3 cm thick resin frame was formed in a tray on a 3 cm thick insulating material, and the treated seeds were placed in the frame and left for about half a day so that the layer thickness was 3 cm. At this time, a temperature sensor was attached to the surface of the tray in the center of the lower seed layer, and the temperature change was recorded every 10 minutes with a logger, and the maximum temperature reached was read.
評価:
◎;50℃以下
〇;50℃超え65℃以下
△;65℃超え80℃以下
×;80℃超え
evaluation:
◎: 50℃ or less 〇: Over 50℃ to 65℃ △: Over 65℃ to 80℃ ×: Over 80℃
<粉塵>
上記温度測定後、種子を目開き2mmの篩いを使い、30秒間振とうし、重量減少割合を測定した。
重量減少割合が、1%以下を◎、1%超え3%以下を○、3%超え5%以下を△、5%超えを×、と判定した。
<Dust>
After the above temperature measurement, the seeds were shaken for 30 seconds using a sieve with 2 mm openings, and the weight loss rate was measured.
The weight loss rate was judged as follows: 1% or less: ◎; over 1% to 3%: ○; over 3% to 5%: △; over 5%: ×.
表1に示すように、本発明にかかる種子被覆方法を用いた発明例1~発明例17は、種子温度上昇が抑制された。その結果、発芽率の低下も軽微、または、ほとんど低下しなかった。また、粉塵も抑制された。
以上、本発明にかかる種子被覆方法によれば、従来よりも酸化時間を大幅に短縮することができ、十分な被覆層強度を有して単粒化した被覆種子を作成できるうえ、粉塵が抑制され、乾燥時の種子温度上昇が抑制でき、発芽率を大きく低下させることがないことが実証された。
As shown in Table 1, in Examples 1 to 17, in which the seed coating method according to the present invention was used, the rise in seed temperature was suppressed. As a result, the decrease in germination rate was slight or almost nonexistent. Dust was also suppressed.
As described above, it has been demonstrated that the seed coating method of the present invention can significantly shorten the oxidation time compared to conventional methods, can produce single-grain coated seeds with sufficient coating layer strength, suppresses dust, and can prevent the seed temperature from increasing during drying, without significantly reducing the germination rate.
Claims (5)
前記種子被覆剤を付着させる工程及び/又は被覆層を形成する工程においてポリビニルアルコール系樹脂の水溶液を供給すると共に前記気体を送風機、ファン、各種ドライヤー、熱風機を使用して供給することを特徴とする種子被覆方法。 A seed coating method comprising the steps of: attaching a seed coating agent containing an iron-based powder to a seed; and supplying a gas having an oxygen concentration of 15 to 30% while flowing the seed coating agent to oxidize the iron-based powder and form a coating layer on the surface of the seed, comprising:
A seed coating method characterized in that, in the step of applying the seed coating agent and/or the step of forming the coating layer, an aqueous solution of a polyvinyl alcohol-based resin is supplied and the gas is supplied using a blower, a fan, various types of dryers, or a hot air blower.
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