凝胶包衣种子制造技术

提供一种凝胶包衣种子，该凝胶包衣种子在生产之后和干燥条件下储藏后再复原之后具有操作所需足够的强度，并且具有良好的出苗性能。该凝胶包衣种子包括：植物的种子；由藻酸基含水凝胶组成的包衣凝胶层，该层包被种子；和分散于包衣凝胶层中由含水亲水性聚合物组成的颗粒，其中的凝胶包衣种子是使用分散有颗粒的成胶液体制造的，所述颗粒均具有等于或大于０．３ｍｍ的直径并由含水亲水性聚合物组成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
凝胶包衣种子专利技术背景(1)专利
本专利技术涉及一种凝胶包衣种子。(2)相关技术的描述凝胶包衣种子技术(即用凝胶将种子包衣的技术)改善了常规的劳动密集型农业，常规的劳动密集型农业包括考虑到种子的低发芽率而在田间过量播种，和出芽后间苗，但凝胶包衣的种子存在发芽后芽几乎不能或很难从包被的凝胶层中长出来的问题。该技术是划时代的技术，通过此技术借助于包衣的凝胶层中所含的水或其他成分可以从一粒种子安全地得到一株幼苗，并进一步获得作物。该技术能使用性能极好且非常昂贵的F1种子，从而实现产量和质量的显著提高。该技术对日本农业来说实在是好消息，使其能在从邻近的亚洲国家进口高质低价的蔬菜和花卉的状况下幸存。起初凝胶包衣种子的包衣凝胶层仅仅是由藻酸基含水凝胶组成。然而由于藻酸基含水凝胶比较硬，所以这样的凝胶包衣种子存在“出苗(standing-up of seedling)”(下面解释)的问题。换言之，由于藻酸基含水凝胶比较硬，包衣植物的芽可能难以生长或可能不能从包衣凝胶层中长出来以致死亡。因此现已采用了一项措施即将由亲水聚合物和水组成的颗粒分布于包衣凝胶层中。在本说明书中，“出苗”解释为这样一种情况，即播种于田间的凝胶包衣种子发芽，芽从包衣凝胶层中长出并进一步从田间的土壤中长出来，成为初生叶完全长出(即完全伸展)的无缺陷植物体。在本说明书中，具有良好的上述“出苗”性能的种子相对于全部播种种子的比例被称为“出苗率”。将含水亲水聚合物组成的颗粒分布于藻酸基含水凝胶构成的包衣凝胶层中的凝胶包衣种子可通过例如下列方法制造。-->称重使藻酸钠的浓度为0.9重量％，粉状淀粉聚丙烯酸酯基亲水聚合物(即淀粉-丙烯酸接枝共聚物)的终浓度为0.2重量％，然后向其中加水以充分溶解藻酸钠。此时亲水聚合物吸收水形成颗粒状，通过搅拌使其分散。使用此液体分散体(即其中分散了由含水亲水聚合物组成的颗粒的成胶液体)，在中空管的下端形成小滴，将种子从中空管内部插入小滴内，然后将得到的小滴滴在浓度为12-14重量％的氯化钙水溶液(硬化液)中，从而得到包含不溶于水的包衣凝胶层的凝胶包衣种子。由于如此制造的包衣凝胶层的强度很高，为了获得较好的出苗性能，现已制造出含低浓度藻酸盐的凝胶包衣种子，这样就削弱了由于包衣凝胶层内的藻酸而形成的阻碍种子生长的三维网络结构。然而在这种情况下，由于包衣凝胶层的强度降低，当使用种子箱操作凝胶包衣种子如机械播种时，凝胶包衣种子被压碎和变形，导致种子箱被堵塞和另外凝胶包衣种子的表层脱落导致不能实施机械播种，就是说其操作性能恶化，不能实现最初预期的凝胶包衣种子效果。因此，为了在藻酸盐用量降低的条件下获得具有足够强度的包衣凝胶涂层，需显著增加亲水性聚合物的用量。通过这项措施可获得在常规使用中具有足够强度的包衣凝胶层。然而当为了储存凝胶包衣种子的目的干燥包衣凝胶层，和其后为播种凝胶包衣种子给包衣凝胶层提供水时，包衣凝胶层不能充分地复原，就是说包衣凝胶层变成海绵状，使其强度显著降低，如此获得的凝胶包衣种子难以操作。专利技术概述因此本专利技术的目的是解决上述问题并提供一种凝胶包衣种子，所述凝胶包衣种子在生产之后和干燥条件下储藏后再复原之后具有操作所需足够的强度，并且具有良好的出苗性能。为实现上述目的，本专利技术人对通常使用的淀粉聚丙烯酸酯基亲水聚合物进行了研究。结果本专利技术人发现当一旦含水亲水性聚合物被干燥并通过吸水复原后，与钙离子接触的亲水性聚合物难以吸水并且难以复原，就是说在凝胶包衣种子的包衣凝胶层吸水和复原后，只有因藻酸形成的-->三维网络结构被复原，导致包衣凝胶层成为海绵状，因此不能得到必需强度的包衣凝胶层。为了实现上述目的，本专利技术提供一种凝胶包衣种子，包括：植物的种子；由藻酸基含水凝胶组成的包衣凝胶层，该层包被种子；和分散于包衣凝胶层中由含水亲水性聚合物组成的颗粒，其中的凝胶包衣种子是通过使用分散有颗粒的成胶液体制造的，所述颗粒均具有等于或大于0.3mm的直径并由含水亲水性聚合物组成。与在例如日本专利申请公开H5-56707中提出的常规凝胶包衣种子相比，具有上述结构的本专利技术凝胶包衣种子能在干燥条件下储藏后通过吸收水分很好地复原，甚至是在增加亲水性聚合物用量的情况下亦如此。此外，在生产后和干燥条件下储藏后再复原之后，本专利技术的凝胶包衣种子具有足够的强度用于操作并且具有良好的出苗性能。优选实施方案的描述在本专利技术的凝胶包衣种子中，可使用通常用于凝胶包衣种子的亲水性聚合物如聚丙烯酸酯、聚乙烯醇和异丁烯-马来酸作为亲水性聚合物。首先，就高吸水速度和大吸水量来说，淀粉聚丙烯酸酯基亲水性聚合物是优选的。为将由含水亲水性聚合物组成的颗粒调整成直径等于或大于0.3mm，必须使用比用于常规凝胶包衣种子的亲水聚合物粉末更大粒径的亲水性聚合物。假如分散在成胶液体中的由含水亲水性聚合物组成的颗粒的粒径等于或大于0.3mm，采用制造凝胶包衣种子的常规方法，例如使用日本专利申请公开号S63-313505中所述装置的方法，可充分地获得本专利技术的效果。然而，特别是当包含由含水亲水性聚合物组成的颗粒的成胶液体在使用前被长期放置的情况下，由含水亲水性聚合物组成的颗粒直径优选大于0.3mm。一般来说，含颗粒的成胶液体优选在制成后不久就使用。由含水亲水性聚合物组成的颗粒的直径等于或大于0.3mm意味着该颗粒的平均粒径等于或大于0.3mm。优选粒径分布是尽可能的尖锐。-->通常向其中添加的亲水性聚合物浓度等于或高于0.2重量％。然而为了获得较好的出苗性能，其浓度优选0.6-0.8重量％。至于本专利技术的凝胶包衣种子，即使当亲水性聚合物的用量增加到后一情况时，凝胶包衣种子也在形成包衣凝胶层后就具有高强度和极好的操作性能，并且所述高强度和极好的操作性能可以在干燥条件下储藏后通过吸收水分完全地复原。此外，当亲水性聚合物的用量设为0.6-0.8重量％时，作为硬化液的氯化钙水溶液浓度的容限扩大了。迄今为止，严格控制用于制造常规的凝胶包衣种子(包括由含水亲水性聚合物组成的颗粒被分散于由藻酸基含水凝胶构成的包衣凝胶层中形成的凝胶包衣种子)的氯化钙水溶液的浓度是必须的。就是说，如果氯化钙水溶液的浓度低于12重量％，则凝胶包衣层的强度变得太弱以致不能操作，导致不能实施机械播种的问题。另一方面，如果氯化钙水溶液的浓度高于14重量％，则凝胶包衣种子不能充分地复原，在凝胶包衣种子发芽后，芽难以从包衣凝胶层中长出。这是为什么必须将氯化钙水溶液的浓度控制在12-14重量％的窄范围内的原因。此浓度随着凝胶包衣种子的制造量增加而逐渐降低。此外，此浓度随着水的蒸发而改变。因此，由于此浓度的可用范围非常窄，必须严格控制此浓度，甚至通过溶液密度控制此浓度。然而，如果在形成含水成胶溶液时将亲水性聚合物(其颗粒直径等于或大于0.3mm)的用量设为0.6-0.8重量％，当作为硬化液的氯化钙水溶液的浓度是10-20重量％，则可获得具有适宜强度的包衣凝胶层。因此可用的氯化钙水溶液的浓度范围变宽，特别是在高浓度一边，结果对浓度的控制变得容易，由此使质量控制变得更容易。成胶溶液中藻酸钠的浓度设为0.9-1.3重量％，该溶液中分散有由含水亲水性聚合物组成的颗粒。当亲水性聚合物(其中由含水亲水性聚合物组成的颗粒的直径等于或大于0.3mm)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种凝胶包衣种子，包含植物的种子；由藻酸基含水凝胶组成的包衣凝胶层，该层包被种子；和分散于包衣凝胶层中由含水亲水性聚合物组成的颗粒，其中的凝胶包衣种子是使用分散有颗粒的成胶液体制造的，所述颗粒均具有等于或大于０．３ｍｍ的直径 并由含水亲水性聚合物组成。

【技术特征摘要】
JP 2001-9-3 265909/20011.一种凝胶包衣种子，包含植物的种子；由藻酸基含水凝胶组成的包衣凝胶层，该层包被种子；和分散于包衣凝胶层中由含水亲水性聚合物组...

【专利技术属性】
技术研发人员：西山雄悟，
申请(专利权)人：农业技术矢崎株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]