JPH06271379A - 造粒成形物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微生物分解型窒素肥料の分解と分解により生
成したアンモニウムイオンの硝酸化を抑制することによ
り緩効性を強化した造粒成形物を提供しようとするもの
である。 【構成】 微生物分解型窒素肥料、ゼオライト及び無機
酸または有機酸のような酸を混合、造粒、成形し、成形
物のｐＨが４以下、好ましくは１ないし４とした造粒成
形物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は植物育成用緩効性窒素肥
料に関する。

【０００２】

【従来の技術】農作物の栽培には肥料成分の施用が不可
欠であり、そのうち窒素成分が最も重要である。従来、
窒素肥料として硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、
尿素などの速効性化学肥料が多く用いられてきたが、最
近では肥料施用作業の手間を減らす、あるいは農産物の
品質を高めるなどの観点から緩効性窒素肥料の利用が広
まりつつある。

【０００３】緩効性窒素肥料は窒素の形態を化学的に変
化させ、土壌中で微生物による分解、あるいは加水分解
により徐々に肥効が発現するものと、従来の速効性窒素
肥料の粒表面を被覆資材で覆うことにより窒素成分の溶
出を調節するものとの２種類に大別される。

【０００４】後者は物理的な作用により緩効性を呈する
ため、被覆材の種類、厚さを変化させることにより自由
に溶出期間を制御することが可能である。一方、化学的
作用により緩効性を呈する加水分解型緩効性窒素肥料で
は粒径を大きくすることにより緩効性が強化される。

【０００５】これに対して、微生物分解型緩効性窒素肥
料では加水分解型緩効性窒素肥料と同様に粒径を大きく
することにより緩効性をある程度強化することは可能で
あるが、土壌の微生物活性が高まっている熟畑では比較
的速やかに肥効が発現する。即ち、３種類の緩効性窒素
肥料中では微生物分解型緩効性窒素肥料が最も緩効性を
制御しにくい。

【０００６】しかるに、微生物分解型緩効性窒素肥料で
は肥料自体が微生物の基質となるため、その施用により
土壌の微生物活性が高まる。

【０００７】また、一般に植物の生育は発芽直後から初
期にかけて生育が遅く、中期以後旺盛となる、いわゆる
シグモイド曲線を描く。

【０００８】被覆型および加水分解型緩効性窒素肥料の
無機化・溶出は土壌中の物理・化学的条件に支配される
ため、施用後にほぼ一定の速度で進行するのに対して、
微生物分解型緩効性窒素肥料は微生物の作用により無機
化が進行するため、窒素成分の放出が植物の生育パター
ンに最も合致している。

【０００９】上記の２点において、微生物分解型緩効性
窒素肥料は被覆型あるいは加水分解型緩効性窒素肥料に
は認められない特長を有している。そこで、微生物分解
型緩効性窒素肥料の緩効性を強化する技術の開発が望ま
れている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、微生物分解
型緩効性窒素肥料の分解と分解により生成したアンモニ
ウムイオンの硝酸化を抑制することにより微生物分解型
緩効性窒素肥料の緩効性を更に強化しようとするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、下記より成る。 １． 微生物分解型緩効性窒素肥料、ゼオライトおよび
酸を混合、造粒、成形し、生成成形物のｐＨを４以下と
することを特徴とする造粒成形物。

【００１２】２． 微生物分解型緩効性窒素肥料１部に
対してゼオライトを１部乃至５０部、有機酸を０．１部
ないし５部の割合で少量の水と共に混合、造粒、成形
し、生成混合物のｐＨを４以下、好ましくは１ないし４
とすることを特徴とする造粒成形物。

【００１３】〈本発明品の製法〉本発明の造粒成形物を
得るには、例えば次のようにして行なうことができる。
即ち、微生物分解型緩効性窒素肥料、ゼオライトおよび
酸を混合、造粒、成形し、生成成形物のｐＨを４以下と
する、あるいはオキサミドのような好ましくは難溶性の
微生物分解型緩効性窒素肥料１部に対して天然ゼオライ
トを０．１部乃至９部添加混合し、これにクエン酸やイ
タコン酸など、酸を０．１部ないし５部の割合で添加混
合し、生成混合物のｐＨが４以下、好ましくは１ないし
４とする。

【００１４】これに少量の水、例えば微生物分解型緩効
性窒素肥料、ゼオライトおよび酸よりなる混合物１部に
対して０．０１部ないし０．２部を添加して良く混合し
た後、ペレタイザーその他の造粒装置を用いて、好まし
くは平均直径１mm乃至２０mm程度に造粒、成形する。こ
れを乾燥して本発明品造粒成形物を得る。なお水を使用
することなく造粒成形した場合は、土壌中への施用によ
り、土壌中の水分を吸収してゼオライトと酸の反応が進
行するものである。

【００１５】本発明において、造粒成形物のｐＨが４を
超える場合には微生物による緩効性窒素肥料の分解を抑
制することができない。

【００１６】〈微生物分解型緩効性窒素肥料〉ここで微
生物分解型緩効性窒素肥料とは、窒素の形態を化学的に
変化させ、土壌中で微生物の作用により分解してアンモ
ニウムイオンや尿素を生成する緩効性窒素肥料で、オキ
サミド、ウレアホルム、ＣＤＵ（クロトニリデン２尿
素）、グリコールウリル、グアニル尿素などが該当す
る。本発明品を得るには水に対する溶解性が比較的低い
ものが好ましい。

【００１７】〈ゼオラオト〉次に本発明でゼオラオトと
は、和名を「沸石」と称して、天然あるいは合成により
得られる３次元編目構造のアルミノケイ酸塩鉱物で、そ
の一般式はＭｅ_2/nＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ｘＳｉＯ₂・ｙＨ₂Ｏ
（Ｍｅ：アルカリまたはアルカリ土類金属、ｎ：Ｍｅの
電荷、ｘ，ｙ：係数）で示される。本発明品を得るには
ゼオライトとして、例えばクリノプチロライトあるいは
モルデナイトを主成分とする天然ゼオライトの粉末品を
使用することが好ましい。

【００１８】〈酸〉本発明で使用する酸とは無機酸また
は有機酸を指し、無機酸としては塩酸、硫酸、硝酸など
を指し、有機酸としてはカルボキシル基を有し、酸の性
質を示すカルボン酸を言う。本発明品を得るにはクエン
酸、イタコン酸の他、ギ酸、酢酸、リンゴ酸、乳酸など
水溶性を呈する有機酸がｐＨの調節が容易であり好まし
い。

【００１９】本発明において、微生物分解型緩効性窒素
肥料１部に対してゼオラオトは好ましくは０．１部ない
し９部混合する。微生物分解型緩効性窒素肥料１部に対
してゼオラオトの混合割合が０．１部よりも少ない場合
には肥料の分解により生成したアンモニウムイオンを完
全には捕捉出来ない、逆に９部を越えると混合造粒成形
物中の窒素含有量が低下すると共に、多量の有機酸の添
加が必要となり実用性を消失する。

【００２０】本発明において、生成造粒成形物のｐＨは
４以下であり、好ましくは１ないし４である。ここで生
成造粒成形物のｐＨが１以下の場合には場合によりゼオ
ライトの構造が徐々に変化する可能性がある。

【００２１】本発明において、ｐＨの測定は、昭和６２
年１２月２０日発行、農林水産省農業環境技術研究所著
作、財団法人日本肥糧検定協会発行「肥料分析法」（１
９８７年版）第７頁第１７行ないし第８頁第１８行の記
載に基づくものである。

【００２２】ここで、微生物分解型緩効性窒素肥料１部
に対して酸は好ましくは０．１部ないし５部混合する。
ここで酸が０．１部以下では望ましいｐＨの範囲を保つ
ことは困難な場合が多く、５部を越える場合は、本発明
窒素成分がシグモイド曲線を形成する様に生成させるこ
とが困難な場合が多い。

【００２３】

【作用】本発明は前記のような構成により、下記のよう
な作用を有する。微生物分解型緩効性窒素肥料、ゼオラ
イトおよび酸の混合造粒品である本発明品は土壌中で次
のような作用機構により、微生物分解型緩効性窒素肥料
の緩効性が強化される。

【００２４】本発明品の造粒経過において、酸とゼオラ
イトとの陽イオン交換反応により酸性ゼオライトと塩が
生成して、本発明品のｐＨが４以下、好ましくは１ない
し４とする。

【００２５】この際生成する塩は、無機酸または有機酸
のカルシウム塩、マグネシウム塩、カリウム塩、ナトリ
ウム塩などである。なお、酸をゼオライトとの反応量以
上に添加混合すれば遊離の無機酸または有機酸として本
発明品中に残存するが、混合造粒成形物のｐＨが１以上
４以下の範囲である場合は植物の育成に差し支えはな
い。

【００２６】本発明品を肥料として土壌中に施用する
と、土壌中の微生物による分解作用を受けることとなる
が、ｐＨが４以下であるため、緩効性窒素肥料単独物を
造粒成形したものより、分解が抑制される。

【００２７】しかし、本発明品の表面では土壌との接触
により中和されてｐＨが上昇するため、本発明造粒成形
物は微生物の作用を受けて徐々に分解し、アンモニウム
イオンを生成する。

【００２８】そのアンモニウムイオンは混合物中の酸性
ゼオライトに特異的に捕捉されて、硝酸化成作用の抑制
により硝酸イオンへの変化が遅延される。

【００２９】微生物分解型緩効性窒素肥料に添加した酸
とゼオライトの各々の役割により、本発明品は緩効性窒
素肥料単独を造粒成形したものより著しく緩効性が強化
される結果となる。

【００３０】例えば微生物分解型緩効性窒素肥料である
オキサミドは水に難溶性で、かつ酸性条件下で変化しな
いことから、本発明品の製造原料として最適である。ま
た、ゼオライトもｐＨ１以上の酸性条件下では構造やア
ンモニウムイオン特異捕捉性が変化することはない。

【００３１】本発明品中に含有される酸と反応して生成
する塩は水溶性であるため、徐々に溶出してカルシウ
ム、マグネシウム、カリウムなど植物の生育に不可欠な
成分を土壌中に供給する。

【００３２】また、本発明品中に含有される塩、ことに
有機酸塩は土壌微生物の基質となるため、土壌微生物の
活性を高めることに役立つ。

【００３３】さらに、本発明品中に含有されるゼオライ
トは緩効性窒素肥料が分解した後にも土壌中に残存する
ため、土壌の保肥力を高める役割を果たす。

【００３４】本発明におけるゼオライトの役割は土壌中
で本発明品のｐＨを低く維持するにある。ゼオライトを
添加せず、緩効性窒素肥料と酸のみを混合し、造粒成形
したものは、添加した酸は単に水により流亡するのみで
あるので、本発明品程の緩効性強化を期待することはで
きない。

【００３５】また、ゼオライトの代替物として例えば、
ベントナイトや酸性白土を使用すると、それらは酸性条
件下で構造が変化する、あるいは膨潤性を呈するので土
壌中で造粒成形物が崩壊しやすく緩効性を充分維持し難
いなどの欠点を有する。

【００３６】

【実施例１】粉末状オキサミド（シュウ酸ジアミド）１
部と福島県会津産のクリノプチロライトを主体とする天
然ゼオライト１部にクエン酸０．３部を混合した。これ
に０．２部の水を添加して良く混合した後、ペレタイザ
ーを用いて直径２ｍｍ，長さ５ｍｍに造粒成形した。こ
れを乾燥してｐＨ２．６を呈する本発明品緩効性窒素肥
料造粒成形物を得た。

【００３７】本発明品の他、比較として尿素、オキサミ
ド粒状品、被覆尿素（４０日タイプ）を沖積畑地土壌１
ｋｇに各々窒素として０．５ｇ施用して、水分を畑状態
とし、温度３０℃で４週間保温静置した。１週間毎に土
壌中のアンモニウムイオンおよび硝酸イオン量を定量し
た。

【００３８】その結果、表１の様に本発明品施用区にお
けるアンモニウムイオンおよび硝酸イオン生成量は他の
区に比較して少なかった。

【表１】

【表２】

【００３９】その影響で表２のように土壌の電気伝導率
が低下した。特に施用後１ないし２週間はその効果が著
しく、種子の発芽および初期成育に好ましい環境を提供
出来る。特に、アンモニウムイオンおよび硝酸イオン生
成量は本発明品の原料であるオキサミドの単独使用の場
合より少なくかつ電気伝導率は低下しており、ゼオライ
トとクエン酸の添加がオキサミドの緩効性を強化してい
ることが明確である。

【００４０】表１および表２から明らかなように、本発
明品の分解は施用後３週間程度から速まり４週間後には
オキサミドや被覆尿素と同等に硝酸イオンを供給するこ
とができるため、植物の中期以降の生育が促進される結
果となる。

【００４１】上記のように、本発明品区では１ないし２
週間の分解が抑制される結果、５週間後の窒素肥料溶出
率はオキサミド、被覆尿素（４０日タイプ）より低くな
った。即ち、本実施例より、ゼオライトとクエン酸の添
加がオキサミドの緩効性を強化していることが明確であ
る。

【００４２】本発明品を肥料として土壌に適用すれば、
育成する植物に窒素成分が効率的に供給されると共に、
地下水への硝酸イオンの流亡が抑制される。

【００４３】

【実施例２】粉末状オキサミド１部と福島県会津産のク
リノプチロライトを主体とする天然ゼオライト１部にク
エン酸１部を用いて実施例１と同様にして本発明品を得
た。本発明品の他、比較として尿素、オキサミド粒状
品、被覆尿素（４０日タイプ）を黒ボク土２ｋｇに各々
窒素として０．５ｇと全区に過リン酸石灰を６ｇ、塩化
カリウムを１ｇ施用して、１／５０００ａ（アール）ワ
グネルポットに充填した。

【００４４】ガラス温室内でコマツナを３０日間栽培し
て、収量と硝酸および還元糖含有量を測定した。その結
果、コマツナの発芽率は全区ほぼ１００％であった。収
量は表３のようにほぼ同等であったが、少ないほど安全
性の高い硝酸含有量は本発明区が最も少なかった。

【００４５】逆に、食味や日持ちに関係する還元糖含有
量は本発明区が最も多く、本発明品の利用により野菜の
品質が向上することが明かとなった。

【表３】

【００４６】一般に、野菜の品質は窒素成分の放出速度
が遅いもの程高まることが知られている。即ち、本結果
は本発明品の緩効性がオキサミド単独より更に強化され
たことを裏付けるものである。

【００４７】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明の微生
物分解型緩効性窒素肥料にゼオライトと酸を混合し、こ
れを造粒、成形した成形物で、そのｐＨが４以下の造粒
成形物は従来の微生物分解型緩効性窒素肥料以上の緩効
性を備えた窒素肥料として水稲、畑作物、野菜などの生
産に利用して好適である。

【００４８】窒素肥料の緩効性を強化することにより、
野菜などの生育に対応した窒素成分の供給が可能となる
ため生産物の品質が向上する。また、窒素成分の肥効率
が向上すると共に、地下水への硝酸イオンの流亡が抑制
される。

【００４９】本発明品の原料であるゼオライトはわが国
に多量産出する天然鉱物であり、今後有効に利用すべき
未利用資源である。すなわち、本発明は農作物の品質向
上と環境保全ならびに国産未利用資源の有効使用に寄与
する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】微生物分解型緩効性窒素肥料、ゼオライト
   及び酸を混合、造粒、成形し、生成成形物のｐＨを４以
   下としたことを特徴とする造粒成形物。
2. 【請求項２】微生物分解型緩効性窒素肥料１部に対して
   ゼオライトを０．１部乃至９部および有機酸を０．１部
   ないし５部の割合で少量の水と共に混合、造粒、成形
   し、生成成形物のｐＨを１ないし４としたことを特徴と
   する造粒成形物。