JP2004345872A

JP2004345872A - 硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料及びその製造方法

Info

Publication number: JP2004345872A
Application number: JP2003141542A
Authority: JP
Inventors: Akira Akaike; 亮赤池
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Current assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】土壌中に長期にわたりアンモニア態窒素を保持することができ、かつ安価で安定的な製造が可能である硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】アンモニア態窒素および／または尿素態窒素を窒素成分として含む粒状肥料を噴流または転動状態とし、該粒状肥料の表面に、平均粒径が１００μｍ以下である硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａとを溶剤に溶解ないし分散してなる第１の分散溶液を供給して第１の被膜を形成し、次いで、該第１の被膜の表面に被膜剤Ｂを溶剤に溶解ないし分散してなる第２の分散溶液を供給して第２の被膜を形成することにより、硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料を製造する。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長期にわたり土壌中にアンモニア態窒素を保持することができ、安価でかつ安定的な製造が可能である硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料及びその製造方法に関する。本発明の被覆粒状肥料は、茶の栽培に適した肥料である。
【０００２】
【従来の技術】
作物の生育に用いられる肥料の主たる成分は、窒素、リン酸、カリであり、窒素成分はアンモニア態窒素および硝酸態窒素の形態で作物に利用される。肥料成分として施用されたアンモニア態窒素は、土壌中特に畑や水田の表層などの酸化的条件で、硝酸化成菌の作用により、最終的には硝酸態窒素に変化する。陽イオンであるアンモニア態窒素は、負に帯電した土壌粒子に容易に吸着されるが、陰イオンである硝酸態窒素は土壌粒子に吸着されることなく、地下水に流亡する。
【０００３】
一方、茶はアンモニア態窒素を好む作物として知られており、茶葉の収量、品質を高めるため硫安等のアンモニア態窒素を多く含む肥料を多量に施肥している。しかし、前述の通り、施肥されたアンモニア態窒素は徐々に硝酸態窒素に変化するため、流亡しやすくなり、茶葉の収量および品質の低下につながる場合がある。従って、茶樹の栽培においては一度の施肥では不充分であり、通常は年に１０回程度のアンモニア態窒素を含む肥料の施肥が必要となる。
【０００４】
このため、茶葉の収量や品質を高めるには、硝酸化成菌の作用を抑制することなどにより、土壌中にアンモニア態窒素を長期にわたって保持することが有効であり、その目的を果たすものとして硝酸化成抑制剤が知られている。硝酸化成抑制剤を含む肥料を施用することによって、アンモニア態窒素が土壌中に保持される期間が長くなり、アンモニア態窒素の肥効が持続する。しかし、硝酸化成抑制剤自身が土壌中で分解したり、降雨等により流亡し、長期間硝酸化成抑制能が持続しないという欠点がある。
【０００５】
また、肥料成分の流亡を防止する技術としては、粒状肥料の表面をワックス、硫黄、合成樹脂等で被覆する技術が開発され、被覆粒状肥料として販売されている。なかでも、特許文献１に記載されるポリオレフィン樹脂を被膜とする被覆粒状肥料は溶出制御性に優れた、流亡の少ない肥料として広く使用されている。
【０００６】
硝酸化成抑制剤の効果をより持続させ、土壌中に長期間にわたってアンモニア態窒素を保持させるためには、土壌中において硝酸化成抑制剤とアンモニア態窒素を近接して存在させることが好ましい。そのためには、硝酸化成抑制剤とアンモニア態窒素および／または尿素態窒素を混合した粒状物を被膜材で被覆した硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料が有効である。なお、尿素態窒素は土壌中においてウレアーゼの作用によりアンモニア態窒素に変化する。
【０００７】
特許文献２には尿素に硝酸化成抑制剤のジシアンジアミドを混合した尿素粒状物を水に溶解しない被膜で被覆した硝酸化成抑制剤入り被覆尿素肥料が提案されている。しかし、この被覆尿素肥料においては、ジシアンジアミドを含有した尿素粒状物を製造するにあたり、溶融工程、造粒工程および乾燥工程が必要であり、製造工程が複雑化し、安価な製品を供給することが困難となる。
【０００８】
粒状硫安肥料や粒状リン酸アンモニウム肥料等の既成の粒状肥料に硝酸化成抑制剤を含有させる場合には、該粒状肥料を一度粉砕して、硝酸化成抑制剤を混合し、再造粒する必要があるため、さらに製造工程が複雑化し、安価な製品を供給することが困難となる。また、乾燥工程における加熱により、硝酸化成抑制剤の分解が生じ、硝酸化成抑制能の低下が指摘されている。
【０００９】
また、茶樹は春から秋にかけて長期にわたり養分を吸収するが、被覆肥料を施肥することにより、茶樹の養分吸収期間において、土壌中にアンモニア態窒素供給を供給し続けることが可能である。供給したアンモニア態窒素を保持するためには、茶樹の養分吸収期間において、硝酸化成抑制剤を土壌に供給し続ける必要がある。すなわち、硝酸化成抑制剤とアンモニア態窒素および／または尿素態窒素の被覆肥料からの溶出速度がほぼ同等であることが望まれる。
【００１０】
【特許文献１】
特公昭５４−３１０４号公報
【特許文献２】
特公昭６３−２３１５９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、長期にわたってアンモニア態窒素を土壌中に保持することができ、安価でかつ安定的な製造が可能である硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前述の従来の技術の問題点を鑑み鋭意研究を重ねた。その結果、アンモニア態窒素および／または尿素態窒素を窒素成分として含む粒状肥料の表面を硝酸化成抑制剤を含む被膜材で被覆し、その粒状物の表面をさらに被膜材で被覆すると、得られた硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料が土壌中にアンモニア態窒素を長期にわたって保持することができ、かつ安価で安定的な製造が可能であることを発見し、この知見に基づき本発明を完成した。
【００１３】
本発明は以下の（１）〜（７）から構成される。
（１）アンモニア態窒素および／または尿素態窒素を窒素成分として含む粒状肥料と、該粒状肥料の表面を被覆する硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａとからなる第１の被膜と、該第１の被膜の表面を被覆する被膜剤Ｂからなる第２の被膜とからなることを特徴とする硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
（２）前記粒状肥料が粒状硫酸アンモニウムであることを特徴とする上記（１）記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
（３）被膜剤Ａと硝酸化成抑制剤との重量比が、９５：５〜５：９５であることを特徴とする上記（１）または（２）記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
【００１４】
（４）被膜剤Ａの高透湿性ポリマー含有率が被膜剤Ｂの高透湿性ポリマー含有率よりも高いことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
（５）原料として使用する硝酸化成抑制剤の平均粒径が、１００μｍ以下であることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
（６）窒素成分の累積溶出率が８０重量％に到達する日数（Ｄａ_８０）と硝酸化成抑制剤の累積溶出率が８０重量％に到達する日数（Ｄｂ_８０）との差の絶対値（｜Ｄａ_８０−Ｄｂ_８０｜）が、Ｄａ_８０の３０％以下であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
（７）アンモニア態窒素および／または尿素態窒素を窒素成分として含む粒状肥料を噴流または転動状態とし、該粒状肥料の表面に、硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａとを溶剤に溶解ないし分散してなる第１の分散溶液を供給して第１の被膜を形成し、次いで、該第１の被膜の表面に被膜剤Ｂを溶剤に溶解ないし分散してなる第２の分散溶液を供給して第２の被膜を形成することを特徴とする硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料の製造方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に使用される硝酸化成抑制剤としては、市販の硝酸化成抑制剤を使用することができる。硝酸化成抑制剤の例としては、ジシアンジアミド、グアニルチオウレア、チオウレア、４−アミノ−１，２，４トリアゾール塩酸塩、２−アミノ−４クロル−６メチル−ピリミジン、２−メルカプトベンゾチアゾール、スルファチアゾール、Ｎ−２，５ジクロロフェニルサクシナミド酸などが挙げられる。
【００１６】
これらの硝酸化成抑制剤は単独で使用しても良いし、他の硝酸化成抑制剤と混合して使用しても良い。土壌中における拡散性や、硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料からの溶出性を考慮すると、硝酸化成抑制剤としては水溶性の高いジシアンジアミド、グアニルチオウレア、チオウレア、４−アミノ−１，２，４トリアゾール塩酸塩などが好ましい。
【００１７】
本発明における粒状肥料とは、窒素成分として、アンモニア態窒素および／または尿素態窒素を含む粒状肥料であり、窒素成分の具体的な例としては、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、リン酸アンモニウム、尿素等の単独成分、あるいはこれらの混合物等がある。また本発明の粒状肥料には窒素成分以外にリン酸成分および／またはカリ成分を含んでいてもよい。
【００１８】
作物の生長にとって窒素成分は必要不可欠であり、かつ作物生長の最大要因となる栄養成分である。それゆえ作物の肥培管理上、作物の生長に応じて窒素成分の供給量を制御することは最重要となる。これを可能にするものとして被覆肥料が挙げられるが、窒素成分をより効率的に供給するという観点から、被覆肥料として窒素成分値の高いものが求められる。特に、茶はアンモニア態窒素を好む作物なので、アンモニア態窒素および尿素態窒素成分値が高い肥料が求められる。
【００１９】
窒素成分の中でも、硫酸アンモニウムおよび塩化アンモニウム由来のアンモニア態窒素は硝酸化成速度が緩やかで肥効が持続する。また、硫酸アンモニウムについては、アンモニウムイオンの対イオンである硫酸イオンは作物に吸収され、タンパク質合成の際に重要な要素となる。以上より、本発明の粒状肥料としては、粒状硫酸アンモニウムが最も好ましい。
【００２０】
該粒状肥料の形状としては、表面状態が滑らかで球形に近く、粒径が０．１〜１０ｍｍであり、真密度が１〜３ｇ／ｃｍ^３のものが好ましい。粒径については、被覆工程や畑に散布する際の取扱いやすさの面から、１〜４ｍｍであることが特に好ましい。
【００２１】
本発明の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料は、前述の粒状肥料の表面を硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａとからなる第１の被膜材で被覆し、その粒状物の表面をさらに被膜剤Ｂからなる第２の被膜材で被覆することによって得られる。なお、本件明細書においては、前記第１の被膜を形成する被膜剤を「被膜剤Ａ」とし、第２の被膜を形成する被膜剤を「被膜剤Ｂ」として区別している。
本発明の被覆粒状肥料の溶出機構としては、従来の被覆肥料と同様の溶出機構があてはまる。一例としては、水蒸気を透過する被膜で粒状肥料を被覆した場合が挙げられる。この場合、被覆肥料外部から被膜を通して水蒸気が内部に侵入し、内部の肥料塩類等を溶解し、肥料成分の外部への溶出が起こる。この機構においては、被膜の透湿性が肥料成分の溶出速度に影響し、例えば、被膜の透湿性が高くなると水蒸気の透過速度が大きくなり、肥料成分の溶出速度が速くなる。
【００２２】
次に本発明における被膜剤Ａ、Ｂについて説明するが、まず第２の被膜を形成する被膜剤Ｂについて説明する。
本発明における被膜剤Ｂとは、ポリマーを含むものであり、溶出速度を調整するためのノニオン系界面活性剤や無機系および有機系充填剤を含有していてもよい。被膜剤Ｂのポリマーとしては従来の被覆肥料に使用されているものと同様なポリマーが使用できる。
【００２３】
ポリマーの種類としてはポリエチレン、ワックス、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、アルキレングリコールと脂肪酸ジカルボン酸からなる脂肪族ポリエステル等の熱可塑性樹脂、ポリウレタン、アルキッド樹脂などの熱硬化性樹脂などが使用できる。
【００２４】
被膜剤Ｂのポリマーとして、熱可塑性樹脂を使用する場合には、内容物の溶出速度を調節するために、「低透湿性ポリマー」と「高透湿性ポリマー」とを混合して使用することが好ましい。
【００２５】
本発明において用いる低透湿性ポリマーとは、厚さ２００μｍの該ポリマーのフィルム状成型物について、ＡＳＴＭＥ９６−６６記載のＥ法にて測定された透湿度が２０ｇ／２４ｈ／ｍ^２未満のポリマーであり、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテンおよびこれらの共重合体などである。
【００２６】
本発明において用いる高透湿性ポリマーとは、厚さ２００μｍの該ポリマーのフィルム状成型物について、ＡＳＴＭ−Ｅ９６記載のＥ法にて測定された透湿度が２０ｇ／２４ｈ／ｍ^２以上のポリマーであり、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、エチレン−アクリル酸共重合体、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリエステルなどである。
【００２７】
また、被膜剤Ｂのポリマーとして熱可塑性樹脂を使用する場合には、溶出速度を高めるためにノニオン系の界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸等の水溶性ポリマー等を少量添加することもできる。ただし、これらの配合量はポリマー１００重量部に対して１０重量部以下が好ましい。この量より多いと被膜の強度が大幅に低下する。
【００２８】
また、溶出速度を調節するためにタルク、クレー、カオリン、ベントナイト等の無機系充填剤および／または澱粉、寒天、キトサン、架橋ポリスチレン等の有機充填剤を使用することができる。これらの充填剤の配合量は、ポリマー１００重量部に対して１２０重量部以下が好ましい。この量よりも多いと、バインダーとしてのポリマー量が不足するために強度が大幅に低下して溶出が著しく速くなり、被覆の効果が減少する。
【００２９】
次に、第１の被膜を形成する被膜剤Ａについて説明する。
本発明における被膜剤Ａに使用するポリマーとしては、被膜剤Ｂと同様のポリマーが使用できる、硝酸化成抑制剤と肥料成分の溶出速度を制御するために、被膜剤Ｂの場合と同様に、ノニオン系の界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリアクリル酸等の水溶性ポリマー、さらには、タルク、クレー、カオリン、ベントナイト等の無機系充填剤および／または澱粉、寒天、キトサン、架橋ポリスチレン等の有機充填剤も使用できる。
【００３０】
被膜剤Ａと硝酸化成抑制剤の重量比は、５：９５〜９５：５まで可能である。硝酸化成抑制剤が少なくなるほど、硝酸化成抑制剤の肥料表面への付着性は増すが、硝酸化成抑制剤の溶出速度が異常に遅延する恐れがあり、また、硝酸化成抑制剤の割合を大きくすると硝酸化成抑制剤の付着性が小さくなることから、被膜剤Ａと硝酸化成抑制剤の重量比は、５０：５０〜１０：９０の範囲が特に好ましい。
【００３１】
本発明に使用される硝酸化成抑制剤は、被膜剤Ａと共に粒状肥料表面に第１の被膜を形成する。被膜剤Ａ中に包埋された硝酸化成抑制剤は、被膜を透過する水蒸気によって溶解し、被覆肥料内部に溶出し、内部の肥料溶液と混合され、被覆肥料外部に溶出する。被膜剤Ａに使用したポリマーの透湿度が低いと、硝酸化成抑制剤の溶出が窒素成分の溶出よりも異常に遅延する場合があるため、被膜剤Ａに使用するポリマーは透湿度が高いことが好ましい。
【００３２】
また、被膜剤Ｂによって形成される第２の被膜を透過した水蒸気の被覆肥料内部への侵入を妨げないためにも、被膜剤Ａにおける高透湿性ポリマー含有率を被膜剤Ｂよりも高くし、被膜剤Ａにて形成される被膜の透湿性を高くする。また、被膜Ａに使用するポリマーとして高透湿性ポリマーのみを使用することが特に好ましい。
【００３３】
該粒状肥料を被覆する被膜の重量は、該粒状肥料１００重量部に対し、被膜剤Ａの場合は０．１〜１０重量部であり、好ましくは０．３〜５重量部である。被膜剤Ｂの場合は１〜３０重量部であり、好ましくは３〜１５重量部である。この下限を逸脱すると、肥料成分および硝酸化成抑制剤の溶出速度の制御が困難となる。また、この上限を逸脱すると、肥料成分および硝酸化成抑制剤の含量の低下という問題が生じる。
【００３４】
硝酸化成抑制剤の粒径については、平均粒径が１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは平均粒径が５０μｍ以下であり、粒径が１００μｍ以上の粒子の割合が１０重量％以下である。粒径が大きい場合には、被膜中に完全に埋没しない硝酸化成抑制剤粒子が多くなり、硝酸化成抑制剤の被膜からの溶出速度が速くなり、硝酸化成抑制剤と窒素成分の溶出速度差が大きくなる場合もある。
【００３５】
硝酸化成抑制剤の硝酸化成抑制能を十分に発揮させるには、作物の栽培期間において、硝酸化成抑制剤とアンモニア態窒素が、常に土壌中で近接して存在する状態を維持することが好ましい。そのためには、硝酸化成抑制剤とアンモニア態窒素の溶出速度に大きな差が生じないようにすることが好ましく、アンモニア態窒素成分の累積溶出率が８０重量％に到達する日数（Ｄａ_８０）と硝酸化成抑制剤の累積溶出率が８０重量％に到達する日数（Ｄｂ_８０）の差の絶対値（｜Ｄａ_８０−Ｄｂ_８０｜）がＤａ_８０の３０％以下（｜Ｄａ_８０−Ｄｂ_８０｜／Ｄａ_８０×１００≦３０）であることが好ましく、より好ましくは２０％以下である。
【００３６】
次に本発明の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料の製造法について説明する。
本発明の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料の製造方法は、アンモニア態窒素および／または尿素態窒素を窒素成分として含む粒状肥料を噴流または転動状態とし、該粒状肥料の表面に、硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａと必要により界面活性剤および無機ないし有機充填剤とを溶剤に溶解ないし分散してなる第１の分散溶液を供給して第１の被膜を形成した後、該第１の被膜の表面に被膜剤Ｂを溶剤に溶解ないし分散してなる第２の分散溶液を供給して第２の被膜を形成することを特徴としている。
【００３７】
すなわち、噴流ないし転動装置に粒状肥料を導入し、この装置を所定温度に保持できるように熱風などを吹き込みながら、所定の物質を所定量含有する分散溶液を供給することにより目的のものを製造することができる。以下にその製造方法について詳しく述べる。なお本明細書においては、被覆をするために、ポリマー、充填剤および硝酸化成抑制剤等を溶剤に溶解ないしは分散させて調製した液状物を分散溶液と呼ぶ。
【００３８】
噴流装置ないし転動装置としては従来公知のものを使用することができる。これらの装置については、例えば、特公昭５４−３１０４号公報に開示されている。すなわち、噴流塔や転動槽本体に、熱風を送風するためのブロアー、分散溶液を送液するための送液ポンプ、およびスプレーノズル、温度計などを取り付けた装置である。該装置内に被覆しようとする粒状肥料を導入し、ブロアー等から所定の温度のガスを送風して装置内で粒状肥料の噴流が安定に起こるように調整する。装置内が所定の温度になったら、スプレーノズルから所定の分散溶液を供給することにより粒状肥料の表面に被膜を形成させることができる。
【００３９】
図１に、本発明の製造方法に使用する噴流装置の一例の概略図を示す。図中１はブロアー、２はオリフィス、３は加熱器、４は供給液、５は送液ポンプ、６はスプレーノズル、７は粒状肥料、８は粒状肥料投入口、９は温度計、１０は排出口である。
【００４０】
次に、被膜を形成させるための分散溶液について説明する。本分散溶液は、熱可塑性および／または熱硬化性樹脂と必要により界面活性剤および無機ないし有機充填剤および硝酸化成抑制剤を溶解ないし分散させた溶剤との混合物である。使用する溶剤は熱可塑性樹脂を溶解するものが好ましい。
【００４１】
溶剤の例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族系溶剤、ヘキサン、ヘプタン、ｎ−オクタン、２−エチルヘキサン、２−エチルシクロヘキサンなどのパラフィン類、トリクロロメタン、テトラクロロメタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどの塩素化炭化水素類などが挙げられる。
【００４２】
製造に供される上記分散溶解液は含まれるものが溶解ないしは分散されていればよい。本溶剤に対し、熱可塑性樹脂は溶解することが好ましいが、無機ないし有機充填剤および硝酸化成抑制剤は溶解しないで分散体として使用される。
【００４３】
本発明における分散溶液中に溶解ないし分散する成分の濃度は、１〜２０重量％が好ましく、さらに好ましくは、３〜１５重量％である。被膜を形成させるに当たり、被膜形成時の噴霧温度に特に制限はないが、通常３０℃以上で、かつ、粒子同士の付着が起こらない温度が設定される。具体的には３０〜１５０℃程度の範囲、さらに好ましくは５０〜１００℃の範囲から選ばれる。熱風は、肥料粒子を安定に転動ないしは噴流させ、かつ、上記温度を維持するに必要な温度と風量に設定されるべきである。これらの技術は従来公知の技術を応用することが可能である。
【００４４】
次に、実施例、および比較例を具体的に示す。なお、アンモニア態窒素および尿素態窒素および硝酸化成抑制剤の２５℃水中における溶出日数は、２５０ｍｌの容器に２００ｍｌの脱イオン水と１０ｇの被覆粒状肥料を入れ、容器に蓋をした後、２５℃の恒温槽内に静置し、経時的にアンモニア態窒素および尿素態窒素および硝酸化成抑制剤の溶出率を測定し、該成分の溶出が８０％に到達した日数で示した。また、被覆粒状肥料中の硝酸化成抑制剤含量を測定し、製造時に投入した硝酸化成抑制剤量に対する実際に粒状肥料表面に付着した硝酸化成抑制剤量の重量％を算出し、硝酸化成抑制剤の付着率（％）とした。
【００４５】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例を示すが、本発明は以下の実施例の態様に限定されるものではない。
【００４６】
【実施例１】
［肥料原料］
肥料の原料としては以下のものを用いた。
粒状肥料：粒状硫安肥料（商品名：くみあい硫安、アンモニア態窒素２１％、新日本製鐵（株）製、粒径２．３６ｍｍ〜３．３５ｍｍ）
被膜剤Ａ：エチレン・酢酸ビニル共重合体（商品名：エバフレックスＥＶ３６０、三井デュポンポリケミカル（株）製、透湿度５８ｇ／２４ｈ／ｍ^２）
硝酸化成抑制剤：ジシアンジアミド（商品名：ＣＧ３２５、平均粒径１４μｍ、９０重量％以上が粒径４４μｍ以下の粒子、ピイ・ティ・アイ・ジャパン（株）製）
被膜剤Ｂ：ポリエチレン（商品名：サンテックＭ２２７０、旭化成（株）製、透湿度７．５ｇ／２４ｈ／ｍ^２）、エチレン・酢酸ビニル共重合体およびタルク
【００４７】
［肥料の製造］
まず、上記被膜剤Ａのエチレン・酢酸ビニル共重合体０．４重量部に６８．４重量部のテトラクロロエチレンを加え、該溶剤の沸点近くまで加熱し、エチレン・酢酸ビニル共重合体を溶解した。さらにこの溶液にジシアンジアミド３．２重量部加え、十分攪拌して分散溶液を調製した。
【００４８】
次に、図１に示す噴流装置に上記粒状硫安肥料１００重量部を投入し、熱風を送風して装置内の温度が６８℃で安定な噴流状態を維持した。次いで、上記のとおり調製した分散溶液を送液ポンプによりスプレーノズルから噴流装置に供給した。この間、噴流装置内は６８±２℃となるよう熱風の温度を調節した。その後、熱風を冷風に切り替え、４０℃以下になった時点で噴流装置から被覆粒状物を取り出した。
【００４９】
上記で得られた被覆粒状物１０３．６重量部に対して、ポリエチレン１．５重量部、エチレン・酢酸ビニル共重合体１．５重量部、タルク３．０重量部をテトラクロロエチレン１１４重量部に分散溶解させて被膜剤Ｂの分散溶液を調製した。上記と同様の方法にて、硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａからなる被膜材にて被覆された被覆粒状物を被膜剤Ｂで被覆し、目的とする硝酸化成抑制剤入り被覆粒状アンモニア系窒素肥料を製造した。
【００５０】
得られた製品のジシアンジアミド含量を分析したところ、製造時に投入したジシアンジアミド量の９８．７％が、該粒状肥料表面に付着していた。すなわち、付着率９８．７％であった。該被覆粒状肥料について溶出試験を行った結果、アンモニア態窒素とジシアンジアミドの８０％溶出到達日数Ｄａ_８０およびＤｂ_８０は、それぞれ９５日、８０日であり、｜Ｄａ_８０−Ｄｂ_８０｜／Ｄａ_８０×１００＝１５．８≦３０であった。
【００５１】
【実施例２】
被膜剤Ｂの分散溶液として、ポリエチレン２．２５重量部、エチレン・酢酸ビニル共重合体２．２５重量部、タルク４．５重量部をテトラクロロエチレン１７１重量部に分散溶解させた分散溶液を用いたこと以外は実施例１と同様の方法によって硝酸化成抑制剤入り被覆粒状アンモニア系窒素肥料を製造した。
得られた製品のジシアンジアミドの付着率は、９８．２％であった。該被覆粒状肥料について溶出試験を行った結果、アンモニア態窒素とジシアンジアミドの８０％溶出到達日数Ｄａ_８０およびＤｂ_８０は、ともに１８０日であり、｜Ｄａ_８０−Ｄｂ_８０｜／Ｄａ_８０×１００＝０≦３０であった。
【００５２】
【実施例３】
［肥料原料］
肥料の原料としては以下のものを用いた。なお、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体及びジシアンジアミドは実施例１で使用したものと同一のものを用いた。
粒状肥料：粒状尿素（尿素態窒素４６．３％、粒径２．８０ｍｍ〜４．００ｍｍ）
被膜剤Ａ：エチレン・酢酸ビニル共重合体
硝酸化成抑制剤：ジシアンジアミド
被膜剤Ｂ：ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体及びタルク
【００５３】
［肥料の製造］
粒状尿素を１００重量部として、エチレン・酢酸ビニル共重合体１．５重量部、ジシアンジアミド７重量部を用い、これをテトラクロロエチレン１６１．５重量部に分散溶解させて被膜剤Ａの分散溶液を調製した。
また、被膜剤Ｂの分散溶液として、ポリエチレン２．８重量部、エチレン・酢酸ビニル共重合体０．７重量部、タルク３．５重量部をテトラクロロエチレン１３３重量部に分散溶解させた分散液を調製した。
【００５４】
粒状尿素を実施例１と同様の方法で被覆し、硝酸化成抑制剤入り被覆粒状尿素肥料を製造した。得られた製品のジシアンジアミドの付着率は、９７．７％であった。この製品について溶出試験を行った結果、尿素態窒素とジシアンジアミドの８０％溶出到達日数Ｄａ_８０およびＤｂ_８０は、それぞれ９５日と１００日であり、｜Ｄａ_８０−Ｄｂ_８０｜／Ｄａ_８０×１００＝５．３≦３０であった。
【００５５】
【比較例１】
比較として、硝酸化成抑制剤を含有しない被覆粒状硫安肥料を製造した。すなわち、硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａからなる被膜剤で被覆せず、被膜剤Ｂのみで被覆した。被膜剤Ｂを被覆するために、ポリエチレン１．７５重量部、エチレン・酢酸ビニル共重合体１．７５重量部、タルク３．５重量部をテトラクロロエチレン１３３重量部に分散溶解させた分散液を調製したこと以外は実施例１と同様の方法により被覆粒状硫安肥料を製造した。この製品について溶出試験を行った結果、アンモニア態窒素の８０％溶出到達日数は、１００日であった。
【００５６】
【比較例２】
比較として、硝酸化成抑制剤を含有しない被覆粒状尿素肥料を製造した。すなわち、硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａからなる被膜剤で被覆せず、被膜剤Ｂのみで被覆した。被膜剤Ｂの分散溶液としては、粒状尿素１００重量部に対して、ポリエチレン２．７重量部、エチレン・酢酸ビニル共重合体２．３重量部、タルク５．０重量部をテトラクロロエチレン１９０重量部に分散溶解させた分散液を調製した。被膜Ｂを実施例と同様の方法で被覆し、被覆粒状尿素肥料を製造した。この製品について溶出試験を行った結果、尿素態窒素の８０％溶出到達日数は、９８日であった。
【００５７】
【評価試験】
［試験例１〜２、比較試験例１〜２］
茶園土壌（黒ボク土、富士市大渕にて採取、２ｍｍのふるいを通過、ｐＨ４．０）１８０ｇに、窒素成分（ジシアンジアミド態窒素を含む）として２９７ｍｇが施用されるよう、実施例１、３および比較例１、２の被覆粒状肥料をそれぞれよく混合して、容器に充填した。これを各被覆粒状肥料につき、１０個ずつ準備した。
【００５８】
これに、該土壌の最大容水量の６０％となるように蒸留水を添加し、ポリエチレン製フィルムで容器にふたをし、インキュベータ内に静置した。インキュベータ内の温度は、静岡県富士市の５月から９月における平均気温に応じて、３０日ごとに、１７．８、２１．２、２４．５、２６．１、２３．１℃と変化させた。３０日ごとに、各被覆粒状肥料の入った容器を２個ずつ取り出し、容器内の土壌中のアンモニア態窒素、硝酸態窒素および尿素態窒素について分析を行い、アンモニア態窒素保持量を算出した。その結果を２連の平均値として表１に示した。また、容器中の被覆粒状肥料を回収し、被覆粒状肥料内部に残留している窒素成分を分析し、窒素成分残留量から溶出率を算出し、溶出速度を比較した。
【００５９】
【表１】

【００６０】
各試験例において用いた被覆粒状肥料の溶出速度は、ほぼ同等であった。ジシアンジアミドを含有した被覆硫安を用いた試験例１において、試験期間中全般にわたって、全試験例のうちで土壌中にアンモニア態窒素が最も多く保持された。試験例１においては、試験開始１５０日目においてもアンモニア態窒素保持量は９９．１４ｍｇＮ／容器という高い数値を示した。
ジシアンジアミドを含有しない被覆硫安を用いた比較試験例１において、アンモニア態窒素保持量はジシアンジアミド含有被覆尿素を用いた試験例２よりも多かったが、試験例１よりも少なくなっていた。
【００６１】
ジシアンジアミドを含有した被覆尿素を用いた試験例２とジシアンジアミドを含まない被覆尿素を用いた比較試験例２とを比較すると、試験例２の場合、試験期間においてアンモニア態窒素保持量は比較試験例２の場合を上回っていた。なお、尿素態窒素は検出されず、被覆粒状肥料から溶出した尿素態窒素は、ウレアーゼの作用により速やかにアンモニア態窒素に変化したと考えられた。
【００６２】
試験例１と比較試験例１の比較および、試験例２と比較試験例２の比較において、窒素成分と硝酸化成抑制剤の溶出速度が同等な被覆粒状肥料を施肥すると、長期間にわたり土壌中にアンモニア態窒素を保持できると考えられた。また、試験例１と試験例２の比較および、比較試験例１と比較試験例２の比較において、被覆粒状肥料に用いる粒状肥料は尿素よりも硫安の方が、長期にわたってアンモニア態窒素を多く保持できることがわかった。以上の結果から、本発明の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料は、土壌中に長期にわたりアンモニア態窒素を保持することが可能であり、茶樹の栽培にとって好適であることが示された。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料は、粒状肥料を硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａからなる被膜剤で被覆した後、さらに被膜剤Ｂで被覆して製造されるものであり、従来のような造粒工程や乾燥工程が不要なため、安価な製造が可能である。従来品より平均粒径が小さい硝酸化成抑制剤を原料に用いることで、工業的に安定的な製造が可能となる。さらに、該硝酸化成抑制剤を原料に使用し、被膜剤Ａの高透湿性ポリマー含有率を被膜剤Ｂよりも多くすることで、該被覆肥料からの窒素成分と硝酸化成抑制剤の溶出速度を同等にすることができ、土壌中に長期にわたりアンモニア態窒素を保持することが可能となり、茶の生育や茶葉の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の肥料を製造するための噴流装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ブロアー
２オリフィス
３加熱器
４供給液
５送液ポンプ
６スプレーノズル
７粒状肥料
８粒状肥料投入口
９温度計
１０排出口

Claims

アンモニア態窒素および／または尿素態窒素を窒素成分として含む粒状肥料と、該粒状肥料の表面を被覆する硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａとからなる第１の被膜と、該第１の被膜の表面を被覆する被膜剤Ｂからなる第２の被膜とからなることを特徴とする硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
前記粒状肥料が粒状硫酸アンモニウムであることを特徴とする請求項１記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
被膜剤Ａと硝酸化成抑制剤との重量比が、９５：５〜５：９５であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
被膜剤Ａの高透湿性ポリマー含有率が被膜剤Ｂの高透湿性ポリマー含有率よりも高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
原料として使用する硝酸化成抑制剤の平均粒径が、１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
窒素成分の累積溶出率が８０重量％に到達する日数（Ｄａ_８０）と硝酸化成抑制剤の累積溶出率が８０重量％に到達する日数（Ｄｂ_８０）との差の絶対値（｜Ｄａ_８０−Ｄｂ_８０｜）が、Ｄａ_８０の３０％以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料。
アンモニア態窒素および／または尿素態窒素を窒素成分として含む粒状肥料を噴流または転動状態とし、該粒状肥料の表面に、硝酸化成抑制剤と被膜剤Ａとを溶剤に溶解ないし分散してなる第１の分散溶液を供給して第１の被膜を形成し、次いで、該第１の被膜の表面に被膜剤Ｂを溶剤に溶解ないし分散してなる第２の分散溶液を供給して第２の被膜を形成することを特徴とする硝酸化成抑制剤入り被覆粒状肥料の製造方法。