JPH11505841A - 種子処理組成物および方法 - Google Patents

種子処理組成物および方法

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Abstract

(57)【要約】 例えばトウモロコシやダイズなどの種子にポリアスパラギン酸などの水溶性の非芳香族系ポリアミノ酸を配合して育苗促進を実現する。発芽時間が短縮し、育苗速度を改善できる。組成物は、種子に液体または固体キャリヤとともに配合でき、栄養素や殺虫剤などの他の種子処理剤を併用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 種子処理組成物および方法 発明の背景 農作物の種子処理組成物は公知である。ところが、これら処理組成物の多くは いずれも、現在の農業分野では環境に悪影響を与える点で、ある種の望ましくな い特性をもつ組成物を系としている。例えば、雨水に悪影響を与える結果、地下 水の富栄養化、硝酸公害やリン酸公害などの環境問題を引き起こす組成物は好ま しくない。地中や処理地点にある物質による悪影響に関して世論の関心がかって ない程高くなるにつれて、環境上問題がなく、植物に無害な上に、広範囲にわた る農作物に有用な有効な種子治療組成物の開発に対する要求がかってない程強く なっている。本発明は、発芽期間を短縮し、発芽速度を高め、また苗木の発育率 を高める、このような種子処理組成物を提供することに関する。 従って、本発明の第1の目的は、上記要求を満足すること、特に種子から成長 するトウモロコシ、コムギ、ダイズなどの種子処理組成物であって、種子発芽率 および植物として生育する苗木の生存率を高める非毒性な上に環境上問題のない 種子処理組成物を提供することにある。 本発明の第2の目的は、種子や成長する苗木によって吸収されない程度に分子 量が十分大きく、同時に雨水時に環境問題を起こさないポリアミノ酸を含む、上 記に列 記した目的及び/又は作用・効果をいずれかを実現する組成物を提供することに ある。 本発明の第3の目的は、殺虫剤、および種子や苗木の病害処理組成物や種子栄 養素などの他の種子処理組成物と組み合わせて使用できる環境上許容できる非毒 性処理組成物を提供することにある。 本発明の第4の目的は、使用者が液体種子処理組成物としてか、あるいは種子 に振りかける乾燥組成物としてかのいずれかで使用できる組成物を提供すること にある。 本発明の第5の目的は、トウモロコシなどの単子葉植物作物やダイズなどの双 子葉植物作物に使用できる種子処理組成物を提供することにある。 本発明の上記目的を独立して、あるいは同時に実現する方法を以下の発明の詳 細な説明から明らかになるはずである。 発明の要約 本発明の種子処理組成物は、環境上許容できる非毒性ポリアミノ酸、例えば分 子量が1,500以上のポリアスパラギン酸またはその塩からなる組成物である 。この組成物は、種子や環境に無害な水や粉末などの適当なキャリヤとして種子 に適用すればよい。この場合、播種は通常の方法で行なう。まだ正確には解明さ れていない作用機構によって、上記ポリアミノ酸が苗木の成長を促進するものと 考えられる。すなわち、発芽時間を短縮し、 発芽苗木数を増やし、苗木の生存率を改善するものと考えられる。さらに、本組 成物は栄養素や他の種子処理組成物と併用することができる。 図面の簡単な説明 図1は、表1に示した、本発明試験1のフロリダ産トウモウロコシ種子に関す る結果を示すグラフである。(試験開始日:10/18/93)。 図2は、表2に示した、本発明試験5のフロリダ産ダイズ種子に関する結果を 示すグラフである。(試験開始日:11/04/93)。 図3は、表3に示した、Illinois州Dixonで実施した本発明試験 1のトウモロコシ種子に関する結果を示すグラフである。 発明の詳細な説明 本発明の前提は、ある種の化合物、即ちUSP5,350,735に記載され ているある種の高分子有機アミノ酸が種子処理組成物に使用でき、限定する意図 はないが、例示すれば、トウモロコシ、ダイズやコムギなどの種子に使用した場 合、発芽時間を短縮でき、種子の発芽数を増やすことができ、また苗木の生存率 を改善できることを見いだした事実にある。理論にはこだわらないが、これら高 分子有機酸は土壌や土壌中の栄養素と相互作用する結果、栄養素の効果を高める ものと考えられる。 一般的にいって、高分子有機酸は溶液として、あるいは他の市販されている添 加剤と併用する形で、直接種子に被覆できる。高分子有機酸を含有する溶液は、 種子浸漬液などの形で、種子に噴霧するか、あるいは他の手段で被覆できる。種 子成長を有効に促進するためには、高分子有機酸を含む固体や乾燥体も好適であ る。これら固体や乾燥体の場合は、粉末組成物やダスチング組成物として被覆す ることができる。 本発明に従って高分子有機酸を使用する場合、この有機酸は水溶性で、しかも 非芳香族系でなければならない。また、分子量は植物それ自体には吸収されない 程度には大きくなければならない。このためには、直鎖状ポリマー鎖中の非芳香 族系高分子有機酸単位が高分子酸を構成するようにする。約100,000以上 の分子量をもつ高分子有機酸の場合、通常、十分な水溶性を示さない。従って、 約100,000を越えない分子量の高分子有機酸を使用するのが好ましい。特 に好ましい分子量範囲は約1,500〜約40,000である。 例えば、カルボン酸、チオカルボン酸、イミドカルボキシ及び/又はアミノ側 鎖をもつ、あるいはもたない高分子有機酸で、例示すれば、ポリアクリル酸、ポ リマレイン酸、ポリリシン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、ポリグリ シン、ポリシステイン、ポリシステイン・グルタミン酸やこれらの混合物である 。高分子酸成分としては、いくつかの有機酸のブロックコーポリマー、 ランダムコーポリマーやターポリマーも本発明の範囲内にある。例えば、高分子 酸成分としては、アスパラギン酸残基とL−乳酸残基とのブロックコーポリマー 、アスパラギン酸残基とグリコール酸とのランダムコーポリマー、少なくとも1 種のポリカルボン酸残基によって結合されたアミノ酸残基鎖が構成する複合蛋白 質やアクリル酸、アクリルアミドなどのコーポリマーが使用できる。 有機酸のポリマーは市場から入手できる。さらに、このような高分子酸、特に ポリアミノ酸はなかでも熱縮合によって製造できる。例えば、Koskan、L ittle等を発明者とするUSP5,057,597、American C hemical Society 97:263−279(1991)、および 原田等を発明者とするUSP4,696,981が参考になる。 重合原料、即ち有機酸は、それぞれの構造にもよるが、光学異性体の形で存在 でき、ラセミ混合物の形か、あるいは偏析光学異性体の形で重合できる。 ラセミ混合物は2つの可能な光学異性体、即ち左旋性異性体および右旋性異性 体の等モル混合物である。左旋性(l)異性体は偏光ビームを左側に旋回する光 学活性化合物の異性体であり、右旋性(d)異性体は偏光ビームを右側に旋回す る同じ化合物の異性体である。不斉炭素原子に結合した異種官能基の立体配置関 係を定義するために使用される別な方法、所謂フィッシャー法は、化合物の標準 溶液が偏光ビームを旋回する方向(左方向か 右方向)ではなく、官能基の相対的な幾何学的配置によって定義を行なう。フィ ッシャー法は公知方法であり、Ficser&Ficser、Introduc tion to Organic Chemistry、D.C.Heath and Co.、Boston、Mass.(1957)、pp209−215 に詳細に記載されている。本明細書でも、フィッシャー法の用語に従う。 フィッシャー法では、任意の標準的な右旋性グリセルアルデヒドの不斉炭素と 同じ立体配置の不斉炭素原子を含有する化合物をD体と分類し、また不斉炭素原 子が逆の立体配置をもつ化合物をL体として分類している。フィッシャーのD、 L分類がすべての化合物について右旋性(d)、左旋性(l)光学活性に対応す るわけではないが、これら分類を光学活性分類d、lとともに使用すれば、任意 の光学活性異性体について幾何学的配置および比光学活性の両者を定義すること ができる。すなわち、右旋性である乳酸のL異性体について定義すればL−(d )−乳酸であり、またD異性体について定義すればD−(l)−乳酸である。と ころが、比較的単純な化合物のこれら特性の両者については、ひとつの分類法だ けで十分に定義することができる。例えば、フィッシャーに従えば、L−乳酸は 右旋性であることが、またl−乳酸はD立体配置をもつことがわかっているので 、乳酸やその他の比較的単純な有機酸のD異性体、L異性体につ いては、光学活性を明示しなくても、D、L分類だけで同定するのが通常である 。 光学活性を示す有機酸については、L異性体のポリマーやコーポリマーが好ま しいが、本発明では、ラセミ混合物や、D異性体のポリマーやコーポリマーも使 用できる。 場合にもよるが、L−形、D−形のいずれかが植物成長促進に大きな生物学的 活性を示すことがある。この場合には、いうまでもなく、より活性な形のものを 好ましいものとして使用する。 本発明の実施に特に好適な有機酸は、ポリアクリル酸などの非キレートポリ有 機酸や、分子量範囲が約1,500〜約40,000のポリアスパラギン酸、分 子量範囲が約4,000〜約14,000のポリグルタミン酸、分子量範囲が1 ,500以上で約7,000以下のポリグリシンや分子量範囲が約2,000〜 約7,000のポリリシンなどのポリアミノ酸である。 本明細書で使用する用語“キレート”は、多座配位子、即ちカチオンに一対以 上の電子を供給する配位子が形成する錯体を意味する。この点に関しては、例え ば、Masterson等を著者とする“Chemical Principl es”、第6版、Saunders College Publishing Co.、Philadelphia、Pa.(1985)、第635頁が参考に なる。 同様に、本明細書で使用する用語“キレート化剤”は、相互間の距離が十分に 離れているため、安定した形状の環構造を形成する少なくとも2つ以上の不配分 電子対を有する配位子を意味する。この点に関しては、上記文献の第638頁が 参考になる。 本発明で使用するポリ有機酸はキレート化剤ではない。また、植物栄養素とと もにキレート化合物を形成するものでもない。 本発明の種子処理用として好ましい組成物は、上記したように、ポリアスパラ ギン酸を含むものである。ポリアスパラギン酸は種子処理組成物として単独で使 用してもよく、あるいは殺虫剤、種子栄養素、除草剤、解毒剤や種子・苗木の病 害駆除剤などの他の種子処理剤と併用してもよい。 単独の処理剤としてポリアスパラギン酸を水などの可溶化キャリヤに使用する のが好ましいが、他の処理剤、例えば種子栄養素、殺虫剤や種子・苗木の病害駆 除剤などを併用してもよい。さらに、少量の低級アルコールなどの乾燥促進剤を 併用することも可能である。所望ならば、少量の(0.5重量%以下の)表面活 性剤、乳化剤や保存剤を添加して、種子被覆物の安定性を改善することも可能で ある。 ポリアミノアスパラギン酸を水に溶解する場合などには、種子被覆組成物は液 体キャリヤ組成物である。あるいは、種子への付着および被覆を確実にするため に、公 知粘着剤を使用した粉末組成物としてもよい。好適な粘着タルクとしては、黒鉛 や、カルボキシメチルセルロースなどのセルロース系物質がある。 種子は各種の方法で被覆できる。制限する意図はないが、例示すれば、種子を 投入した混合装置にポリアスパラギン酸(塩)の水溶液を注入あるいは圧入する 方法、種子を投入した混合装置にポリアスパラギン酸(塩)の水溶液を噴霧する 方法、搬送装置に載置した種子層上にポリアスパラギン酸(塩)の水溶液を噴霧 する方法などである。本発明に使用するのに好適な混合装置について制限する意 図はないが、例示すれば、セメントミキサーやローラミルなどのタンブリング装 置や流動床反応装置などである。場合によっては、種子の被覆組成物の乾燥を促 進するために、乾燥空気を使用することができる。この乾燥は、被覆と同時に、 あるいは被覆後に行なえばよい。本発明では、ポリアスパラギン酸の水溶液、お よびポリアスパラギン酸の塩の水溶液が使用できる。ポリアスパラギン酸の塩と しては、ナトリウム塩、カリウム塩やアンモニウム塩が好ましい。また、ポリア スパラギン酸(塩)の分子量は約1,500〜約100,000、好ましくは約 1,500〜約40,000の範囲にあればよい。本発明で使用するポリアスパ ラギン酸(塩)の水溶液濃度については、約10重量%〜約60重量%が好まし く、特に約20重量%〜約30重量%が最適である。 種子の被覆を次のように行なった。ローラミルの金属性シリンダ(容量4リッ トル)にトウモロコシ種子およびダイズ種子(0.454Kg)を投入した。金 属性シリンダの蓋の中央部には直径が約5cmの穴を形成しておいた。ミルを約 30°傾け、種子が蓋の穴から流出するようにした。約60rpmの回転数で始 動し、ポリアスパラギン酸ナトリウムの28%(w/w)水溶液6.0mLを1 mLづつ20分間にわたって添加した。蓋の穴にエアホースを被せ、ミルをタン ブリングさせた状態で、約30分間種子上に乾燥空気を流した。約10分間にわ たって、ポリアスパラギン酸ナトリウムの28%水溶液をさらに3mL加え、種 子が付着することなく自由にタンブリングするまで、乾燥空気をさらに30〜4 0分間流した。 本発明が適用できる被処理種子は、トウモロコシやコムギなどの単子葉植物作 物やダイズなどの双子葉植物作物であればよい。本発明は、果物の種子やメロン 、トマトやレタスなどの野菜の種子にも適用できる。 以下、本発明の方法および組成物について実施例により説明するが、本発明は これらに制限されるものではない。 実施例1 重量基準で50%のポリアスパラギン酸ナトリウムの水溶液をトウモロコシ種 子に被覆した。ポリアスパラギ ン酸ナトリウム水溶液と種子とを混合した。この濃度では、水溶液の粘着性は強 かった。完全に混合した後、種子を風乾した。以下に示す試験では、試験に参加 した者が通常使用している量で従来と同様な肥料、即ち窒素、カリウムおよびリ ンを使用した。表1の“1X”は、通常の肥料を通常の量で使用したことを示す 。また、“1/2X”は肥料の使用量が通常の半分であることを、そして“1/ 4X”は肥料の使用量が通常の1/4のあることを示す。2年間にわたっていく つかの試験を行って、ポリアスパラギン酸ナトリウムが発芽速度を、即ち苗木の 発芽に要した時間、および苗木の直立成長に要した時間(出現率)を改善するか どうかを調べた。本実施例では、フロリダ産のトウモロコシを表1に示す異なる 肥料量レベルで通常の方法で播種した。表1(試験1)に示した結果を作図した のが図1である。X軸は肥料量で、Y軸は所定の試験耕作地における発芽苗木数 である。 下記表1に、ポリアスパラギン酸ナトリウムで処理した種子および処理しなか った種子に関する結果を示す。図1に試験1の結果を示す。表1からわかるよう に、ポリアスパラギン酸ナトリウムで処理した種子は処理しなかった種子よりも 発芽苗木数が多かった。これら数字は有意味であり、苗木が正常に成長すると考 えた場合、増収が見込まれることを示す。 実施例2 フロリダ産ダイズ種子を2つの部分に分けた。種子はいずれも同じ袋から取り 出したものである。実施例1と同じ方法および濃度レベルで種子の半分をポリア スパラギン酸ナトリウムで処理した。同じ袋から取り出した残り半分の種子につ いては処理しなかった。播種後5日目から発芽状態を調べた。処理種子の場合、 発芽率は未処理種子よりも平均して35%高かった。播種後7日目では、発芽率 は処理種子の方が未処理種子よりも平均してほぼ46%高かった(下記表2)。 播種30日後に、最 終的な苗木の発育状態を調べた。この時点で、種子をポリアスパラギン酸ナトリ ウムで処理した育苗地の発育数は、処理しなかった育苗地のそれより42%高か った。 この試験では、実施例1と同様に、ポリアスパラギン酸ナトリウムの50重量 %溶液で種子を処理した。即ち、水を加えた後、溶液と種子を混合してから、風 乾した。処理種子の一部を翌春まで保存し、中西部で播種することによって処理 種子の可使時間を求めた。実質的に同様な結果が得られ、本発明の効果を確認で きた。 実施例3 Illinois州Dixonでフィールド試験を行なった。この場合、実施 例1とまったく同様にトウモロコシ種子をポリアスパラギン酸ナトリウムで処理 した。表3にこのフィールド試験の結果を示す。試験1のうちの肥料量レベル1 Xについての結果を図3に示す。 以上のいずれの実施例でも、発芽時間が短縮し、発育時間も短縮し、発育数か らわかるように、苗木の生存率に改善が認められた。 以上、少なくとも本発明の目的がすべて達成できたことがわかる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1997年6月11日 【補正内容】 補正の訳文 1.ポリアスパラギン酸またはポリアスパラギン酸と他のポリアミノとのコーポ リマーで、かつ分子量が1,500を越えるポリアミノ酸である水溶性の非芳香 族系ポリ有機酸かまたはその塩を少量ではあるが、育苗に有効な量で農作物種子 に配合することからなる育苗促進方法。 2.上記ポリアミノ酸がポリアスパラギン酸である請求項1の方法。 3.上記ポリアミノ酸塩がナトリウム塩、カリウム塩またはアンモニウム塩であ る請求項1の方法。 4.上記ポリアミノ酸塩がナトリウム塩である請求項1の方法。 5.上記ポリアミノ酸が、分子量が約1,500〜約40,000の範囲にある ポリアスパラギン酸である請求項1の方法。 6.上記ポリアミノ酸が、分子量が約3,000〜約5,000の範囲にあるポ リアスパラギン酸である請求項1の方法。 7.上記種子が単子葉植物の種子である請求項1の方法。 8.上記種子がトウモロコシ種子である請求項5の方法。 9.上記種子がコムギ種子である請求項1の方法。 10.上記種子が双子葉植物の種子である請求項1の方法。 11.上記種子がダイズ種子である請求項8の方法。 12.上記水溶性の非芳香族系ポリアミノ酸を他の種子処理剤と併用して種子に 配合する請求項1の方法。 13.上記他の種子処理剤を殺虫剤、種子栄養素、および種子・苗木の病害駆除 剤からなる群から選択する請求項10の方法。 14.上記水溶性ポリアミノ酸を苗木にとって許容できるキャリヤと併用する請 求項1の方法。 15.上記キャリヤが液体キャリヤである請求項1の方法。 16.上記キャリヤが固体キャリヤである請求項12の 方法。 17.分子量が1,500以上の水溶性ポリアスパラギン酸の少量ではあるが、 育苗に有効な量を苗木にとって許容できるキャリヤと併用した種子処理組成物。 18.殺虫剤、種子栄養素、および種子・苗木の病害駆除剤からなる群から選択 する少なくとも1種の種子処理剤をさらに含有する請求項15の組成物。 【手続補正書】 【提出日】1998年1月5日 【補正内容】 請求の範囲 1.ポリアスパラギン酸またはポリアスパラギン酸と他のポリアミノとのコーポ リマーで、かつ分子量が1,500を越えるポリアミノ酸である水溶性の非芳香 族系ポリ有機酸かまたはその塩を少量ではあるが、育苗に有効な量で農作物種子 に配合することからなる育苗促進方法。 2.分子量が1,500以上の水溶性ポリアスパラギン酸の少量ではあるが、育 苗に有効な量を苗木にとって許容できるキャリヤと併用した種子処理組成物。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.ポリアスパラギン酸、ポリグルタミン酸、ポリグリシン、ポリリシン、シス テインとグルタミン酸とのコーポリマー、およびシステイン、グルタミン酸およ びアスパラギン酸のターポリマーからなる群から選択され、かつ分子量が1,5 00を越えるポリアミノ酸である水溶性の非芳香族系ポリ有機酸かまたはその塩 を少量ではあるが、育苗に有効な量で農作物種子に配合することからなる育苗促 進方法。 2.上記ポリアミノ酸がポリアスパラギン酸である請求項1の方法。 3.上記ポリアミノ酸塩がナトリウム塩、カリウム塩またはアンモニウム塩であ る請求項1の方法。 4.上記ポリアミノ酸塩がナトリウム塩である請求項1の方法。 5.上記ポリアミノ酸が、分子量が約1,500〜約40,000の範囲にある ポリアスパラギン酸である請求項1の方法。 6.上記ポリアミノ酸が、分子量が約3,000〜約5, 000の範囲にあるポリアスパラギン酸である請求項1の方法。 7.上記種子が単子葉植物の種子である請求項1の方法。 8.上記種子がトウモロコシ種子である請求項5の方法。 9.上記種子がコムギ種子である請求項1の方法。 10.上記種子が双子葉植物の種子である請求項1の方法。 11.上記種子がダイズ種子である請求項8の方法。 12.上記水溶性の非芳香族系ポリアミノ酸を他の種子処理剤と併用して種子に 配合する請求項1の方法。 13.上記他の種子処理剤を殺虫剤、種子栄養素、および種子・苗木の病害駆除 剤からなる群から選択する請求項10の方法。 14.上記水溶性ポリアミノ酸を苗木にとって許容できるキャリヤと併用する請 求項1の方法。 15.上記キャリヤが液体キャリヤである請求項1の方 法。 16.上記キャリヤが固体キャリヤである請求項12の方法。 17.分子量が1,500以上の水溶性ポリアミノ酸の少量ではあるが、育苗に 有効な量を苗木にとって許容できるキャリヤと併用した種子処理組成物。 18.殺虫剤、種子栄養素、および種子・苗木の病害駆除剤からなる群から選択 する少なくとも1種の種子処理剤をさらに含有する請求項15の組成物。
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