HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(1) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbeugung einer
mangelhaften Keimung oder eines mangelhaften Wachstums einer Pflanze.
(2) Beschreibung des Standes der Technik
Bis jetzt wird eine Pflanze, die unter einer mangelhaften Keimung
oder einem mangelhaften Wachstum leidet, wie beispielsweise unter einer Rosetten-Bildung
während des Wachstums nach der Keimung, einer Gesundheitspflege des Keimlings
in einem Zelltrog oder -topf unterworfen und für eine vorher festgesetzte Zeitspanne
kalt gehalten, wodurch die mangelhafte Keimung oder Rosetten-Bildung bei einer hohen
Temperatur vermieden wird.
Bezüglich eines Pflanzensamens von hohem Wert sind mehrere Tausend
Sämlinge bzw. Setzlinge pro 10 Ar Feld erforderlich. Wenn der Keimling, wie
oben erwähnt, einer Gesundheitspflege bedarf, ist es sehr schwierig, die Gesundheitspflege
des Keimlings unter dem Gesichtspunkt der Einrichtungen und Bearbeitbarkeit durchzuführen.
Deswegen hat kürzlich eine Kühlbehandlungstechnik von Samen
beträchtliche Aufmerksamkeit auf sich gezogen.
Die Kühlbehandlungstechnik von Samen ist eine Technik, bei der
die Samen in gekühltem Wasser konserviert werden und die üblicherweise
einfach durchgeführt werden kann. Wenn jedoch der Samen klein ist, beispielsweise
wenn der Körper des Samens 1 mm oder kleiner ist, ist es schwierig, solche
Samen gleichmäßig auszusäen. Es ist noch schwieriger, feuchte Samen
auszusäen, die in Wasser, wie oben beschrieben, konserviert wurden. Weil die
einmal befeuchteten Samen gegenüber einer hohen Temperatur empfindlich sind,
sollte das Trocknen solcher Samen bei relativ niedrigen Temperaturen nahe der Raumtemperatur
durchgeführt werden, um das Aussäen einfach zu machen, was jedoch eine
uneffiziente Behandlung und eine signifikante Verschlechterung der Keimungsrate
verursacht. Insbesondere bezüglich einer Pflanze mit hoher Wertschätzung,
wie beispielsweise Eustoma russellianum, geht der Effekt der Kühlbehandlung
verloren oder die Pflanze selbst geht unter.
Wenn die Samen pelletierte Samen sind, sind sie nicht für die
Konservierung in kühlendem Wasser geeignet, und deswegen kann die obige Kühlbehandlungstechnik
tatsächlich nicht an diese angepasst werden.
In dieser Hinsicht wurde eine Behandlung vorgeschlagen, bei der das
sogenannte „Fluidgel", das aus einem kornförmigen makromolekularem Wasser-Gebilde
besteht, verwendet wird, und die Samen werden in dem Fluidgel dispergiert, sodass
sie darin konserviert werden. Wenn jedoch die Samen im flüssigen Gel bzw. Fluidgel
vor dem Abkühlen dispergiert werden, setzt sich das Fluidgel vom Wasser ab
und kann die Samen nicht mehr festhalten. Es war darüber hinaus schwierig,
die Samen gleichmäßig zu dispergieren, und deswegen nimmt die Genauigkeit
des Aussäens sogar dann ab, wenn die Samen im Fluidgel dispergiert ausgesät
werden, und es wurde entsprechend schwierig, die Samen gemäß eines vorgegebenen
Plans auszusäen.
US 3,651,772 betrifft ein Verfahren zur
Verwendung von Samenpellets, die getrennte Samen ausgewählter Varietäten
von Pflanzen eingebettet in gefrorenen Wasserkörpern, oder wässrige Lösungen
oder Suspensionen verschiedener Chemikalien oder andere Umweltfaktoren, wie beispielsweise
Düngemittel, Herbizide, Fungizide, Pestizide, Humus und dergleichen einschließen,
um formbare Pellets zu bilden, die anschließend auf der Oberfläche eines
Bodenkörpers ausgesät, in Hügelchen abgesetzt oder in Bohrungen eingesät
und in den Boden eingebettet werden, so dass die Pellets mit den Samen freigesetzt
und in den gedüngten und/oder befeuchteten Einbettungen abgelagert und durch
die feuchten Böden eigene Neigung, Böden festzuhalten und zu trocknen
bedeckt werden, um bestimmbare Böschungswinkel zu ergeben.
US 5,732,505 stellt hergestellte Samen bereit,
die eine Einheit eines totipotenten Pflanzengewebes und Verfahren umfasst, die ihre
Produktion und Verwendung betreffen. Das totipotente Pflanzengewebe wird vorzugsweise
bezüglich eines hydratisierten Gels, vorzugsweise eines oxydierten, hydratisierten
Gels abgelagert, so dass Flüssigkeiten aus dem Gel auf den Embryo übertragen
werden können. Es wird ebenfalls bevorzugt, dass der Trieb
des keimenden Embryos in einem Trieb-Rückhaltesystem eingeschlossen ist, das
gegenüber einer Durchdringung durch den wachsenden Trieb beständig ist
und dass das totipotente Pflanzengewebe zusammen mit dem Gel und/oder dem Rückhaltesystem
zumindest teilweise durch eine protektive Samenhülle umgeben ist. Der hergestellte
Samen kann für eine lange Zeitspanne nach der Dehydratation und/oder dem Einfrieren
gelagert werden. US 5,732,505 offenbart
das Verkapseln von Pflanzensamen in einer wässrigen Gel-Kapsel, die einen Feuchtigkeitsgehalt
gleich oder höher als 90 Gew.-% aufweist; das Kühlen der Pflanzensamen
unter befeuchtenden Bedingungen oder in einem luftdicht abgeschlossenen Behälter
unter der Bedingung, dass die Pflanzensamen nicht keimen; und das Aussähen
der Pflanzensamen nicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das obige
Problem zu lösen und ein Verfahren zur Vorbeugung einer mangelhaften Keimung
oder eines mangelhaften Wachstums einer Pflanze bereitzustellen, durch das sogar
Pflanzensamen, die eine kleine Größe aufweisen, einfach und sicher ausgesät
werden können.
Um das obige Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein
Verfahren zur Vorbeugung einer mangelhaften Keimung oder eines mangelhaften Wachstums
einer Pflanze bereit, das die folgenden Schritte umfasst: Verkapselung eines Pflanzensamens
oder einer Vielzahl von Pflanzensamen in einer wässrigen Gelkapsel, die einen
Feuchtigkeitsgehalt von gleich oder mehr als 90 Gew.-% aufweist; Kühlen der
Pflanzensamen unter befeuchtenden Bedingungen oder in einem luftdichten Behälter
unter Bedingungen, dass die Pflanzensamen nicht keimen; und Aussäen der Pflanzensamen.
Die Größe der Pflanzensamen ist gleich oder weniger als
1 mm.
Die Kühlung wird an einem dunklen Ort vorgenommen.
Der Pflanzensamen ist ein Samen eines Lichtkeimers.
Der in einer wässrigen Gelkapsel verkapselte Pflanzensamen ist
ein pelletierter Samen.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Verfahren zur Vorbeugung einer mangelhaften Keimung oder eines
mangelhaften Wachstums einer Pflanze gemäß der vorliegenden Erfindung
muss der Pflanzensamen in einer wässrigen Gelkapsel verkapselt sein.
Das wässrige Gel, das die Kapsel bildet, wird aus zumindest einer
Art natürlicher oder synthetischer gelbildender Makromoleküle gebildet,
ausgewählt aus der Gruppe, die aus Folgenden besteht: Natriumalginat; Gellan-Gummi;
Xanthan-Gummi; Johannisbrotkernmehl; Carboxymethylcellulose; Pektin; Gelatine; Carrageen;
Natriumpolyacrylat; und Agar, und Wasser. Wenn die Koexistenz von Metallionen zur
Gelbildung bzw. Gelierung erforderlich ist, wird ein Salz oder eine alkalische Substanz,
die derartige Metallionen zuführt, hierzu in geeigneter Weise zugesetzt. Weiterhin
kann ein Konservierungsmittel, ein Düngerbestandteil und ein Beschleunigungsmittel
für das Wachstum hierzu als dritter Bestandteil zugesetzt werden.
Die wässrige Gelkapsel kann beispielsweise gemäß eines
Verfahrens hergestellt werden, das die folgenden Schritte einschließt: Ausbildung
eines Tropfens einer wässrigen Lösung, die wässrige gelbildende Makromoleküle
an einem Kapillar-Ende enthält; Zusetzen eines Samens oder einer Vielzahl von
Samen in den Tropfen durch Verwendung einer Kapillare; und Tropfen des Tropfens
in eine Lösung (Koagulierungslösung), die Metallionen enthält, die
ein Koagulieren des Tropfens ermöglicht. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Gas,
wie beispielsweise Luft und Sauerstoff, in den Tropfen verkapselt werden, wenn der
Bedarf entsteht.
Die wässrige Lösung, die ein wässriges Gel zusammen
mit den Metallionen bildet, ist eine Lösung, wie beispielsweise Natriumalginat
und Natriumpolyacrylat. Das Metallion, das zur Verfestigung der wässrigen Lösung
zu einem wässrigen Gel verwendet wird, ist ein zweiwertiges Ion, wie beispielsweise
ein Calciumion und ein Bariumion oder ein Aluminiumion. Normalerweise wird eine
wässrige Chlorid-Lösung, die das Metallion enthält, dazu verwendet,
einen schlechten Einfluss auf den Pflanzenkörper zu vermeiden.
Eine wässrige Lösung von Carboxymethylcellulose kann als
wässrige Lösung, die ein wässriges Gel bildet, verwendet werden,
wohingegen eine wässrige Lösung von Kaliumaluminiumsulfat (Kaliumalaun)
als Koagulierungslösung verwendet werden kann.
Der Feuchtigkeitsgehalt der wässrigen Gelkapsel gemäß
der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise gleich oder mehr als 90 Gew.-%. Wenn
der Feuchtigkeitsgehalt weniger als 90 Gew.-% ist, wird die Gelkapsel so hart, dass
ein Keim oder eine Wurzel nicht aus der Gelkapsel heraustreten kann.
Nachdem die Pflanzensamen in die wässrige Gelkapsel verkapselt
werden, wird eine Kühlbehandlung für eine vorherbestimmte Zeitspanne durchgeführt.
Zu diesem Zeitpunkt muss die Kühlbehandlung bei einer Bedingung durchgeführt
werden, dass die Samen nicht zu keimen beginnen. Wenn die Samen während der
Kühlbehandlung keimen, tritt der Keim oder die Wurzel unerwünschterweise
aus der Gelkapsel heraus, die Handhabung und das Aussäen durch eine Maschine
nach der Kühlbehandlung wird schwieriger, die Zeitspanne für die Kühlbehandlung
hat kürzer zu sein und als Ergebnis kann die Wirkung der vorliegenden Erfindung
nicht in ausreichender Weise erreicht werden.
Eine Temperatur für die Kühlbehandlung der vorliegenden
Erfindung ist vorzugsweise gleich oder weniger als 15°C. Die Zeitspanne zur
Kühlbehandlung ist vorzugsweise länger als mehrere Tage und kürzer
als mehrere Monate. Die Kühlbehandlung muss unter Befeuchtungsbedingungen oder
in einem luftdichten Behälter durchgeführt werden, sodass Wasser aus der
wässrigen Gelkapsel nicht verloren geht und die Gelkapsel während der
Kühlbehandlung hart wird.
Wenn die Pflanze ein Lichtkeimer ist, muss die Kühlbehandlung
unter einer geringen Beleuchtungsintensität durchgeführt werden, sodass
die Pflanze nicht keimt und wird vorzugsweise an einem dunklen Ort durchgeführt.
Das heißt, das Verfahren zur Vorbeugung einer mangelhaften Keimung
oder eines mangelhaften Wachstums einer Pflanze gemäß der vorliegenden
Erfindung wird am besten an den Lichtkeimer mit ausgezeichnetem Effekt angepasst,
vorausgesetzt, dass die Kühlbehandlung an einem dunklen Ort durchgeführt
wird. Der Lichtkeimer ist beispielsweise Eustoma russellianum, Begonia, Campanula
portenschlagiana, großblütige Campanula portenschlagiana, Digitalis purpurea,
Primula malacoides, Primula obconica, Aquilegia, Almeria, Callistephus chinensis,
Dianthus, Echinacea purpurea, Erigeron, Gaillardia, Helianthus annuus, Helenium
autumnale, Heliopsis, Heuchera, Incarvillea delavayi, Lychnis, Salvia, Salat, Tabak,
Perilla, Feigen, Klette, Mitsuba und Stangensellerie. Wenn die vorliegende Erfindung
auf Eustoma russellianum, Begonia, Campanula portenschlagiana, großblütige
Campanula portenschlagiana, Digitalis purpurea, Primula malacoides, Primula obconica,
Helenium autumnale, Heuchera und Tabak von den oben beschriebenen Pflanzen mit Kühlbehandlung
an einem dunklen Ort angewandt wird, können ausgezeichnete Ergebnisse für
jede von diesen erzielt werden. Wenn weiterhin die Größe des Pflanzensamens
gleich oder weniger als 1 mm beträgt, kann ein genaues Aussäen einfach
und sicher unter Aussäen der Pflanzensamen mit einer erforderlichen Anzahl
gewährleistet werden, weil die Samen in der wässrigen Gelkapsel, wie oben
beschrieben, verkapselt sind, wodurch die beste Wirkung der vorliegenden Erfindung
erreicht werden kann.
Wenn der Pflanzensamen ein Samen von Eustoma russellianum ist, kann
die beste Wirkung mit der Kühlbehandlung an einem dunklen Ort und einer Temperatur
von 8°C bis 12°C erreicht werden.
In der vorliegenden Erfindung kann ein Samen, der in der wässrigen
Gelkapsel verkapselt ist, ein pelletierter Samen, der mit feiner Diatomeenerde rund
geformt wurde, abgesehen von einem normalen Samen, verwendet werden. Die pelletierten
Samen können einfach in die wässrige Gelkapsel durch das vorher erwähnte
Verfahren verkapselt werden, bei dem eine Kapillare verwendet wird.
BEISPIELE
Im Folgenden wird das Verfahren zur Vorbeugung einer mangelhaften
Keimung oder eines mangelhaften Wachstums einer Pflanze gemäß der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Beispiele erklärt werden.
Ein Korn eines Eustoma russellianum-Samens (Samendurchmesser: ungefähr
0,3 mm) wurde in einen Tropfen 1,5 Gew.-% wässrige Natriumalginat-Lösung
eingebracht, der am unteren Ende eines Glasröhrchens gebildet wurde, durch
Verwendung des Röhrchen-Anteils eines Glasröhrchens, danach wurde der
Tropfen in eine 10%ige wässrige Calciumchlorid-Lösung getropft, wodurch
ein Pflanzensamen (Samen beschichtet mit einem Gel), eingekapselt in einer wässrigen
Gelkapsel, hergestellt wurde. Zu diesem Zeitpunkt betrug die Größe der
Gelkapsel 5 mm Durchmesser und der Feuchtigkeitsgehalt der beschichteten Gelschicht
betrug 98,5 Gew.-%.
Betreffend dreier Sorten Eustoma russellianum, das heißt Platinum
King- (hierin nachstehend A), Cute-Pink Picoty- (hierin nachstehend B) und Tukusinonami-
(hierin nachstehend C) Samen, beschichtet mit Gel, wurden 200 Körner jeweils
wie oben beschrieben am 9. Mai hergestellt.
Diese mit Gel beschichteten Samen wurden der Kühlbehandlung bei
10°C an einem dunklen Ort in einem luftdichten Behälter für 35 Tage
unterworfen, dann in Intervallen von 15 cm in einem Feld am 13. Juni ausgesät.
Das Feld befand sich in Einrichtungen, in denen die Bewässerungs- und Temperaturkontrolle
durch Lichtabschirmung möglich war.
Als Vergleichsbeispiele bezüglich der drei Sorten A, B und C
wurden mit Gel beschichtete Samen, jeweils 200 Körner, hergestellt, danach
direkt in einer ähnlichen Weise wie oben beschrieben am 13. Juni ausgesät,
ohne sie der oben beschriebenen Kühlbehandlung zu unterwerfen.
Die Samen der Beispiele und solche der Vergleichsbeispiele wurden
einer Berieselung und Temperaturkontrolle der jeweils selben Bedingungen unterworfen,
danach wurde der Fortschritt dieser Samen beobachtet. Das Ergebnis ist in den Tabellen
1 und 2 dargestellt.
Die Tabellen 1 und 2 zeigen bezüglich von Keimlingen, an die
das Verfahren der Vorbeugung einer mangelhaften Keimung oder eines mangelhaften
Wachstums einer Pflanze gemäß der vorliegenden Erfindung angepasst wurde,
Keimungs- und Blütenzeitspannen, die früher ablaufen und dass die Rosetten-Bildung
hiervon vollständig vermieden werden kann. Weiterhin kann bezüglich der
Pflanzen, an die das Verfahren zur Vorbeugung einer mangelhaften Keimung oder eines
mangelhaften Wachstums einer Pflanze gemäß der vorliegenden Erfindung
angepasst wird, die Länge der Schnittblume, das heißt die Länge,
für die eine Schnittblume hergestellt werden kann, größer, und die
Qualität bezüglich der Schnittblume wird ebenfalls verbessert.
Das Verfahren zur Vorbeugung einer mangelhaften Keimung oder eines
mangelhaften Wachstums einer Pflanze gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein ausgezeichnetes Verfahren, durch das sogar Pflanzensamen mit einer kleinen
Größe leicht und sicher ausgesät werden können.