JP2001172092A

JP2001172092A - ケイ酸質肥料造粒品

Info

Publication number: JP2001172092A
Application number: JP35916399A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Yoshida; 一男吉田
Original assignee: Asahi Kasei Corp
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】育苗段階でも効果的に使用できるほぼ中性の
ケイ酸質肥料で、しかも粒状で施肥し易いイネ科植物用
ケイ酸質肥料を提供することである。また、軽量気泡コ
ンクリート端材などの廃材を原料として再利用し、環境
に適した安価なケイ酸質肥料を提供することでもある。【解決手段】水熱合成して得られるケイ酸カルシウム
水和結晶を含有するケイ酸質材を、石膏をバインダーと
して粒状にしてなるケイ酸質肥料造粒品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イネ科などの植物
に用いるケイ酸質肥料とその製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】イネや麦などのイネ科植物は、多量にケ
イ酸を吸収することが知られている。イネの藁の乾燥物
中にケイ酸が１５％程度含まれている。イネ科植物にお
いてケイ酸が不足すると、表皮細胞のケイ酸が少なくな
り、茎が弱くなって倒伏が起こりやすく、また、イモチ
病などの病気にかかり易くなるという問題があった。そ
のためケイ酸質肥料は、水稲肥料として主に水田で広く
用いられている。ケイ酸質肥料は、イネ以外にも麦、サ
トウキビ、トウモロコシなどにも効果があることが知ら
れている。肥料成分としてケイ酸が注目され出したの
は、昭和３０年ごろで、そのころから製鉄工業の副産物
である鉱さいが利用され出した。現在では、ケイ酸質肥
料としては、鉱さいおよび軽量気泡コンクリートが用い
られている。

【０００３】しかし、鉱さいや軽量気泡コンクリート
は、水溶液スラリーのｐＨが１１以上のアルカリ性を示
すため、ｐＨ４〜６の酸性土壌を好むこれらイネ科の植
物にとって必ずしも好ましいケイ酸質肥料とは言えな
い。鉱さいおよび軽量気泡コンクリートをそのままケイ
酸質肥料として用いる場合には、アルカリ性が強いた
め、アルカリ性の影響があまり出ない広い水田や畑に施
肥する用途に限らなければならなかった。

【０００４】しかし、イネ科植物の育成上は、育苗段階
でのケイ酸質肥料の施肥効果も大きく、育苗段階で施肥
できるケイ酸質肥料が望まれている。苗の段階でケイ酸
が不足すると茎の強度が弱く、苗の発育上良くないばか
りでなく、田植機で苗をしっかり植え付けにくいという
問題がある。ケイ酸質肥料は、アルカリ性が強いためこ
れを中性化して用いる方法が特開平１０−２７３６６６
号公報および特開平１１−１３７０７４号公報に開示さ
れている。特開平１０−２７３６６６号公報では、軽量
気泡コンクリートなどの多孔質ケイ酸カルシウム水和物
を、硫酸および／またはリン酸で処理して中性化し、ケ
イ酸質肥料としてばかりでなく保水材として使用する。
また、特開平１１−１３７０７４号公報では、ｐＨを
３．５〜８．０に調整した多孔質ケイ酸カルシウム水和
物を施肥することを特徴とする水稲育苗方法である。こ
れらの方法は、中性化しているため、育苗段階で使用で
きると考えられるが、破砕した形状のものを用いている
ため、播きにくいという問題点がある。破砕した形状の
まま肥料に用いると、出荷時に粒径を揃えても運搬中に
欠けて粉落ちが起こり易く、播くとき目に入り易く、好
ましくない。また、破砕品は手などに傷を付けたりもす
る。さらに、運搬中に欠けて生じた粉末も一緒に施肥す
ると、根の通気性が悪く、根の発育上も好ましくない。

【０００５】軽量気泡コンクリート粉末肥料は、鉱さい
ケイ酸質肥料同様に、ケイ酸質肥料として肥料取締法に
も規定がある一般的な肥料であり、できれば造粒品を肥
料として用いることが望まれる。ところが、軽量気泡コ
ンクリート粉末は、多孔質のためバインダーの含浸性が
高く、造粒には多くのバインダーを必要とするため、安
価な方法で造粒品を作ることができないため、造粒品は
実用化されていないのが現状である。

【０００６】また、特開平１１−１５７９６７号公報で
は、ｐＨ（５％スラリ−）が３．０〜８．０であるシリ
カゲル又はシリカゾルなどのシリカを主成分とする肥
料、並びにこの肥料を苗床の土壌３ｋｇ当たり２００ｇ
〜８００ｇ混和する施用方法が開示されている。特開平
１１−１５７９６７号公報では、純粋なシリカゲルまた
はシリカゾルを使用するため、中性ではあるが、水ガラ
スを原料に使用するため製造工程が煩雑で、廃材などを
原料に使用できないため、結果として製造コストが高
く、汎用肥料として使いにくい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、育苗
段階でも効果的に使用できるほぼ中性のケイ酸質肥料
で、しかも粒状で施肥し易いイネ科植物用ケイ酸質肥料
を提供することである。また、本発明の課題は、軽量気
泡コンクリート端材などの廃材を原料として再利用し、
環境に適した安価なケイ酸質肥料を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者は、水熱合成して得られるケイ酸カルシウ
ム水和結晶を含有するケイ酸質材である軽量気泡コンク
リートや該端材などの廃材を用いて、育苗にも田畑にも
使えるケイ酸質肥料を鋭意研究し、水熱合成して得られ
るケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材を酸
で中性化させたものを、バインダーとして石膏を用いて
造粒したケイ酸質肥料は、イネ科植物の育苗床および栽
培土壌の肥料として効果があることを見出し、本発明に
至った。

【０００９】即ち、本発明は、（１）水熱合成して得
られるケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材
を、石膏をバインダーとして粒状にしてなることを特徴
とするケイ酸質肥料造粒品、（２）石膏がケイ酸質材
に硫酸を加えて生成する石膏であることを特徴とする上
記１のケイ酸質肥料造粒品、（３）ｐＨが３．５〜
８．０であることを特徴とする上記１又は２のケイ酸質
肥料造粒品、（４）水熱合成して得られるケイ酸カル
シウム水和結晶を含有する粉末状のケイ酸質材に硫酸を
加えて得られた粉体を熱処理し、水を加えて造粒するこ
とを特徴とする上記１、２又は３のケイ酸質肥料造粒品
の製造方法、（５）上記１、２又は３のケイ酸質肥料
造粒品を、育苗床または栽培土壌用肥料として用いるこ
とを特徴とするイネ科植物の栽培方法、である。

【００１０】また、本発明者は、水熱合成して得られる
ケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材である
軽量気泡コンクリートや該端材などの粉砕粉を硫酸で中
性化する際にできる副生物である石膏（硫酸カルシウ
ム）をバインダーとして造粒するケイ酸質肥料造粒方法
を見出した。本発明のケイ酸質肥料造粒品は、粒状のた
め、播き易く、運搬中に粉落ちしにくく、播くとき目に
入ったり手などに傷を付けたりする心配も少ない。ま
た、粒状のため根の通気性が良く、根の発育上も好まし
い。

【００１１】さらには、肥料原料として軽量気泡コンク
リートなどの水熱合成して得られるケイ酸質カルシウム
水和結晶を含有するケイ酸質材の廃材をリサイクル原料
として用いることができるため、シリカゲルやシリカゾ
ルに比べ原料が容易に手に入り、製造工程が簡易で、結
果として低コストでケイ酸質肥料を供給することができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明のケイ酸質肥料造粒品と
は、水熱合成して得られるケイ酸カルシウム水和結晶を
含有するケイ酸質材の破砕粉末を、石膏及び／又は該ケ
イ酸質材の破砕粉末に硫酸を加えてできる石膏をバイン
ダーとして粒状にしたケイ酸質肥料である。また、水熱
合成して得られるケイ酸カルシウム水和結晶を含有する
ケイ酸質材の破砕粉末を中和して得られたものを、石膏
及び／又は該ケイ酸質材の破砕粉末に硫酸を加えて中和
する際にできる石膏をバインダーとして粒状にした、ｐ
Ｈが３．５〜８．０のケイ酸質肥料である。

【００１３】本発明で用いている水熱合成して得られる
ケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材とは、
オートクレーブ水蒸気養生で得られる、ケイ酸カルシウ
ム水和結晶を含むものであり、ケイ酸カルシウム水和結
晶以外に、非結晶質のケイ酸カルシウム水和物、ケイ
石、金属酸化物、無機フィラーなどを含んでも良い。ケ
イ酸カルシウム水和結晶としては、一般的には、トバモ
ライト、ゾノトライト、ジャイロライト、ヒレブランラ
イトなどが挙げられる。水熱合成して得られるケイ酸質
材中に含まれるケイ酸カルシウム水和結晶は、以下に示
すピクリン酸／塩酸溶解法で定量することができる。

【００１４】本発明において水熱合成して得られるケイ
酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材とは、具体
的には、ピクリン酸／塩酸溶解法で定量したケイ酸カル
シウム水和結晶の含有量が、５重量％〜１００重量％の
ケイ酸質材をいう。本発明でいうピクリン酸／塩酸溶解
法の手順を以下に示す。（１）ケイ酸カルシウム水和結晶を含むケイ酸質材サン
プルを粉砕して、６０℃乾燥機中で３日乾燥させ、乾燥
後ふるい目の開き９０μｍと３２μｍのふるいでふるい
分けを行い、ふるいにより粒径３２〜９０μｍに調整し
た微粉サンプルＡを得る。（２）ピクリン酸１５ｇとメチルアルコール５００ｍｌ
を混合した溶液に、微粉サンプルＡを２ｇ添加して、室
温で３時間撹拌して、スラリー液Ａを得る。（３）スラリー液ＡをＪＩＳ規格検定５種Ｂの濾紙で濾
過して濾過液を取り、濾過液を１１０℃乾燥機中で蒸発
乾固させ、その蒸発乾固物Ａを得る。（４）蒸発乾固物Ａを２規定塩酸２００ｍｌに完全に溶
解し、溶液Ａを得る。溶液Ａのケイ素（Ｓｉ）濃度とカ
ルシウム（Ｃａ）濃度をＩＣＰ発光分析法で定量する。
溶液Ａのケイ素（Ｓｉ）がすべてケイ酸（ＳｉＯ₂）か
ら由来し、溶液Ａのカルシウム（Ｃａ）がすべて酸化カ
ルシウム（ＣａＯ）として、溶液Ａ中のケイ酸重量と酸
化カルシウム重量の和をグラム単位で求め、ケイ酸カル
シウム重量Ａとする。（５）６０℃の２規定塩酸１００ｍｌに微粉サンプルＡ
を２ｇ混合して、６０℃で１５分撹拌してスラリー液Ｂ
を得る。（６）スラリー液ＢをＪＩＳ規格検定５種Ｂの濾紙で濾
過して濾過液を取り、濾過液を１１０℃乾燥機中で蒸発
乾固させ、その蒸発乾固物Ｂを得る。（７）蒸発乾固物Ｂを２規定塩酸２００ｍｌに完全に溶
解し、溶液Ｂを得る。溶液Ｂのケイ素（Ｓｉ）濃度とカ
ルシウム（Ｃａ）濃度をＩＣＰ発光分析法で定量する。
溶液Ｂのケイ素（Ｓｉ）がすべてケイ酸（ＳｉＯ₂）か
ら由来し、溶液Ｂのカルシウム（Ｃａ）がすべて酸化カ
ルシウム（ＣａＯ）として、溶液Ｂ中のケイ酸重量と酸
化カルシウム重量の和をグラム単位で求め、ケイ酸カル
シウム重量Ｂとする。（８）ケイ酸カルシウム水和結晶を含むケイ酸質材のケ
イ酸カルシウム水和結晶の含有重量％を以下の式で求め
る。式：ケイ酸質材のケイ酸カルシウム水和結晶の含有重量
％＝［（ケイ酸カルシウム重量Ｂ−ケイ酸カルシウム重
量Ａ）／２］×１００ケイ酸カルシウム水和物には、非結晶質の一般にＣＳＨ
ゲル呼ばれるものと、結晶質のケイ酸カルシウム水和結
晶がある。非結晶質のＣＳＨゲルおよびケイ酸カルシウ
ム水和結晶はともに２規定塩酸に溶けるが、薄いピクリ
ン酸のメチルアルコール溶液には、非結晶質のＣＳＨゲ
ルのみ溶け、ケイ酸カルシウム水和結晶は溶けない。こ
の原理を利用して、ピクリン酸／塩酸溶解法では、ケイ
酸カルシウム水和結晶を定量できる。

【００１５】本発明者は、ケイ酸カルシウム水和結晶の
含有量の異なるケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケ
イ酸質材１重量部に対して培土１重量部を混合したもの
を、イネ育苗用の苗床として育苗試験を行い、イネ育苗
水溶液中に溶出するケイ酸量とイネの苗に取り込まれる
ケイ酸量を測定した。その結果、ピクリン酸／塩酸溶解
法で定量したケイ酸カルシウム水和結晶の含有量が高い
ケイ酸質材ほど、イネ育苗水溶液中のケイ酸溶出濃度が
高く、稲にこのケイ酸が多く取り込まれ、イネの発育が
良いことを見出した。

【００１６】そこで、本発明では、水熱合成して得られ
るケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材とし
て、ピクリン酸／塩酸溶解法で定量したケイ酸カルシウ
ム水和結晶の含有量が高いものを用いることが好まし
い。本発明で用いられるケイ酸質材は、ピクリン酸／塩
酸溶解法で定量したケイ酸カルシウム水和結晶の含有量
は５〜１００重量％が好ましく、２０〜１００重量％が
より好ましい。ケイ酸質材のピクリン酸／塩酸溶解法で
定量したケイ酸カルシウム水和結晶の含有量が５重量％
より少ないと、ケイ酸質肥料としての効果が少なく、適
当ではない。また、ケイ酸質材のケイ酸カルシウム水和
結晶の含有量が２０重量％以上であれば、より少ない量
で肥料の効果が出るためより好ましい。

【００１７】本発明で用いられるケイ酸カルシウム水和
結晶を含有するケイ酸質材として、例えば軽量気泡コン
クリート板、ゾノトライトやトバモライトからなるケイ
カル板およびこれらの端材や廃材などを挙げることがで
きる。ケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材
の製造方法として、ケイ酸成分と酸化カルシウムなどの
カルシウム成分に水加えてをスラリー状にしたものを、
一端半硬化させた後、オートクレ−ブ水蒸気養生を行う
方法を挙げることができる。

【００１８】例えばケイ酸カルシウム水和結晶を含有す
るケイ酸質材は、珪石、セメント、生石灰、水を主原料
とし、石膏、原料混合物の解砕屑等を必要に応じて添加
し、さらに気泡を混入させて得られるスラリー（以下、
コンクリートスラリーという。）を使用して作ることが
できる。コンクリートスラリーに気泡を混入させること
は必須ではないが、気泡を混入させた方が、オートクレ
ーブ水蒸気養生処理するときに蒸気が入り易く、ケイ酸
カルシウム水和結晶ができやすい。コンクリートスラリ
ーに気泡を混入させるさせる方法としては、コンクリー
トスラリーにアルミニウム粉などの起泡剤を混入させて
発泡させる方法を用いてもよく、あらかじめ発泡させた
気泡をコンクリートスラリーに混入する方法を用いても
良い。

【００１９】次に、コンクリートスラリーを１０〜７０
℃程度の温度で養生して、半硬化状コンクリート材を得
る。この半硬化状コンクリート材はコンクリートスラリ
ーを型枠に流し込み、圧縮強度が０．０５〜０．４ＭＰ
ａになるように養生して得ることができる。ここでいう
圧縮強度とは、ＪＩＳＡ５４１６に準じて測定した
圧縮強度である。さらに、半硬化状コンクリート材をオ
ートクレーブ水蒸気養生して、ケイ酸カルシウム水和結
晶を含有するケイ酸質材を得る。オートクレーブ水蒸気
養生は、温度１４０〜４００℃の温度で行う水蒸気養生
が好ましく、１７０〜１９０℃の温度で行う水蒸気養生
がより好ましい。オートクレーブ水蒸気養生温度が高け
れば高いほど、ケイ酸カルシウム水和結晶を得る硬化時
間は短くて良いが、４００℃より高い場合には、ケイ酸
カルシウム水和結晶ができにくく、また、オートクレー
ブでの水蒸気養生温度が１４０℃未満でも、安定なケイ
酸カルシウム水和結晶ができにくく、好ましくない。

【００２０】本発明において、水熱合成して得られたケ
イ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材として、
該ケイ酸質材を酸で中性化したものも好ましく用いるこ
とができる。本発明のケイ酸質肥料造粒品は、水熱合成
して得られるケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ
酸質材からなる粉体をバインダーの石膏を介して粒状に
したものである。

【００２１】本発明のケイ酸カルシウム水和結晶を含有
するケイ酸質材を粒状化するバインダーの石膏は、硫酸
カルシウム水和物からなるものをいう。硫酸カルシウム
水和物の水和の程度は、特に限定しないが、１／２水塩
から９水塩の硫酸カルシウムが挙げられる。またバイン
ダーの石膏の添加量は、ケイ酸カルシウム水和結晶ケイ
酸質材１００重量部に対して石膏１〜４０重量部が好ま
しく、ケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材１００
重量部に対して石膏５〜２０重量部がより好ましい。バ
インダーの石膏の添加量が、ケイ酸カルシウム水和結晶
含有ケイ酸質材１００重量部に対して１重量部より少な
いと、バインダーとして粒状を維持する効果が少なく、
好ましくない。また、バインダーの石膏の添加量が、ケ
イ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材１００重量部に
対して４０重量部より多いと、ケイ酸質肥料としての効
果が少なくなり、好ましくない。

【００２２】また、本発明のケイ酸質肥料のバインダー
である石膏は、ケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質
材を硫酸で中性化することにより生成する硫酸カルシウ
ムの１／２水塩であっても良い。本発明のケイ酸質肥料
造粒品の粒径は、特に限定しないが、肥料に用いるため
に、粒径０．５ｍｍ〜３０ｍｍが好ましく、粒径１ｍｍ
〜１０ｍｍがより好ましい。粒径が０．５ｍｍより小さ
いと施肥するときに飛散して目や口などにに入り易く、
また通気性、通水性の観点からも適当ではない。また、
粒径が３０ｍｍより大きいと撒きにくく、育苗などに用
いるには、粒径が大きすぎて根になじみにくく好ましく
ない。

【００２３】本発明でいうｐＨが３．５〜８．０のケイ
酸質肥料造粒品とは、粒状のケイ酸質肥料１０重量部を
蒸留水５０重量部と混合して粒状の形状が壊れない程度
に撹拌、分散して７日経過後、２０℃にて測定した液相
部のｐＨが３．５〜８．０のケイ酸質肥料造粒品をい
う。酸で中和したケイ酸カルシウム結晶含有ケイ酸質材
をケイ酸質肥料造粒品の原料に用いて、ケイ酸質肥料の
ｐＨを３．５〜８．０に、好ましくはｐＨを４〜７に調
整することができる。

【００２４】ケイ酸質肥料造粒品のｐＨを３．５〜８．
０に、好ましくはｐＨを４〜７に調整とすることによ
り、イネ科植物の育成に適したｐＨで肥料効果を得るこ
とができる。すなわち、肥料のｐＨが３．５より小さい
と根の伸長障害が起こり易く、ｐＨが４以上であれば根
の伸長障害は非常に起こりにくい。また肥料のｐＨが
８．０を越えるとムレ苗、徒長苗の原因になり、好まし
くなく、ｐＨが７以下であればムレ苗、徒長苗は殆ど起
こらないのでより好ましい。

【００２５】次に本発明のケイ酸質肥料の製造方法を以
下に示す。（１）ケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材を粉砕
した粉末と石膏を混合し、パン造粒機、押し出し式造粒
機、転動式造粒機などの造粒装置を用いて、水を噴霧し
ながら造粒を行い、粒状のケイ酸質肥料造粒品を得る。（２）ケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材を硫酸
で中和して１００〜１５０℃で熱処理した粉体を、パン
造粒機、押し出し式造粒機、転動式造粒機などの造粒装
置を用いて、水を噴霧しながら造粒を行い、粒状のケイ
酸質肥料造粒品を得る。

【００２６】（１）の製造方法では、石膏として水硬化
性の硫酸カルシウム１／２水塩が好ましい。硫酸カルシ
ウムの割合は、ケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質
材１００重量部に対して石膏１〜４０重量部が好まし
く、ケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材１００重
量部に対して石膏５〜２０重量部がより好ましい。バイ
ンダーの石膏の割合が、ケイ酸カルシウム水和結晶含有
ケイ酸質材１００重量部に対して石膏１重量部より少な
いと、バインダーとして粒状を維持する効果が少なく、
好ましくない。また、バインダーの石膏の割合が、ケイ
酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材１００重量部に対
して石膏４０重量部より多いと、ケイ酸質肥料としての
効果が少なくなり、好ましくない。

【００２７】（２）の製造方法では、ケイ酸カルシウム
水和結晶含有ケイ酸質材を硫酸で中性化するときできる
硫酸カルシウムをバインダーとして造粒する。ケイ酸カ
ルシウム水和結晶含有ケイ酸質材を硫酸で中和すると硫
酸カルシウム２水塩が得られる。本発明では、この硫酸
カルシウム２水塩を含む中性のケイ酸カルシウム水和結
晶含有ケイ酸質材を１００〜１５０℃で熱処理して、１
／２水塩の焼石膏（硫酸カルシウム１／２水塩）を含む
中性のケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材得る。
この焼石膏は、水硬化性を示すため、この焼石膏（硫酸
カルシウム１／２水塩）を含む中性のケイ酸質材に水を
加えて造粒することにより、焼石膏をバインダーとした
中性のケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材の造粒
品を得ることができる。この焼石膏をバインダーとした
中性のケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材の造粒
品は本発明のケイ酸質肥料造粒品である。

【００２８】（２）の方法で用いる水熱合成して得られ
たケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材は硫酸で中
和して石膏を得る必要があるので、カルシウムを含む必
要がある。水熱合成して得られたケイ酸カルシウム水和
結晶含有ケイ酸質材のカルシウム含有割合は、重量％で
５〜６０％が好ましく、１０〜４０％がより好ましい。
ケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材のカルシム含
有量が多過ぎて６０％を越えると肥料となるケイ酸含有
量が少なく、適当ではない。また、ケイ酸カルシウム水
和結晶含有ケイ酸質材のカルシム含有量が少な過ぎて、
５％より少ない場合には、バインダーとなる石膏の量が
少な過ぎて、うまく造粒ができず好ましくない。ケイ酸
カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材を硫酸で中和する際
の硫酸の量は、ケイ酸カルシウムに含まれるカルシウム
の量により異なる。通常の場合ケイ酸カルシウム水和結
晶含有ケイ酸質材に含まれるカルシウムモル量とほぼ当
モル量の硫酸を加えることにより、ケイ酸カルシウム水
和結晶含有ケイ酸質材を中和できる。ケイ酸カルシウム
水和結晶含有ケイ酸質材のｐＨと、該ケイ酸カルシウム
水和結晶含有ケイ酸質材を原料として製造したケイ酸質
肥料造粒品のｐＨはほぼ同じであることから、ｐＨ３．
５〜８．０のケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材
を原料に用いることによりｐＨ３．５〜８．０のケイ酸
質肥料造粒品を得ることができる。

【００２９】なお（１）および（２）の方法で造粒を行
う際の粉体の粒径は、造粒が行える程度であれば良く、
使用する造粒装置の種類や大きさによって異なるが、一
般的には細かければ細かいほど造粒が容易であり、目開
き２５０μｍのふるいを通過する程度の細かい粒径に調
整することが好ましい。なおここでいう粉体とは、ケイ
酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材及び石膏を含むも
のであり、ケイ酸カルシウム水和結晶含有ケイ酸質材は
酸で中和されたものであっても中和されないものであっ
ても、両者の混合物でも良い。

【００３０】本発明のケイ酸質肥料の使用方法として
は、（１）本発明のケイ酸質肥料造粒品をイネ科植物の
苗床へ敷設して、育苗後に苗床ごと栽培土壌に植える方
法、（２）本発明のケイ酸質肥料造粒品をイネ科植物の
栽培土壌に散布する方法、（３）本発明のケイ酸質肥料
を水田の一又は数カ所に局所的に敷設する方法、などが
挙げられる。（１）の本発明のケイ酸質肥料造粒品をイ
ネ科植物の苗床へ敷設する場合には、本発明のケイ酸質
肥料造粒品と培土とを適当な割合で混合したものに、窒
素、リン酸、カリ肥料を加え、必要に応じて病原菌や害
虫防止剤などを加え、苗床とし、その苗床の上に催芽籾
を播き、培土または本ケイ酸質肥料造粒品で覆土する方
法がある。本ケイ酸質肥料と培土を混合する場合の混合
割合は、特に限定しないが、本ケイ酸質肥料１００重量
部に対し、培土１０〜５０００重量部が好ましい。培土
が５０００重量部を越えると本ケイ酸質肥料の効果が少
ない。また、培土が１０重量部より少ない場合には、根
の発育が良くない場合があり、好ましくない。

【００３１】（２）の本発明のケイ酸質肥料をイネ科植
物の栽培土壌に散布する場合には、栽培土壌１０００ｍ
²当たり本発明のケイ酸質肥料を１０〜１０００ｋｇ施
肥することが好ましい。本発明のケイ酸質肥料の施肥量
が、栽培土壌１０００ｍ²当たり１０ｋｇより少ない場
合には、本ケイ酸質肥料の効果が少ない。また、本発明
のケイ酸質肥料の施肥量が、栽培土壌１０００ｍ²当た
り１０００ｋｇより多い場合には、必要以上に肥料を多
く施肥することになり、好ましくない。（３）の本発明
のケイ酸質肥料を水田の一又は数カ所に局所的に敷設す
る場合には、例えば、水田の取水口付近に本ケイ酸質肥
料を敷設することが好ましい。本ケイ酸質肥料を敷設す
る量は、水田１０００ｍ²当たり本発明のケイ酸質肥料
を１０〜１０００ｋｇ施肥することが好ましい。本発明
のケイ酸質肥料の施肥量が、水田１０００ｍ²当たり１
０ｋｇより少ない場合には、本ケイ酸質肥料の効果が少
ない。また、本発明のケイ酸質肥料の施肥量が、水田１
０００ｍ²当たり１０００ｋｇより多い場合には、必要
以上に肥料を多く施肥することになり、あまり適当では
ない。

【００３２】

【実施例】以下実施例により本発明のケイ酸質肥料造粒
品とその製造方法を説明する。なお本実施例で使用した
測定法は、以下の通りである。（１）圧縮強度ＪＩＳＡ５４１６に準じて測定した値。（２）ピクリン酸／塩酸溶解法によるケイ酸カルシウム
水和結晶を含むケイ酸質材のケイ酸カルシウム水和結晶
の含有重量％以下の手順で測定したケイ酸カルシウム水和結晶を含む
ケイ酸質材中のケイ酸カルシウム水和結晶の含有重量％
をいう。ケイ酸カルシウム水和結晶を含むケイ酸質材を粉砕し
て、６０℃乾燥機中で３日乾燥させ、乾燥後ふるい目の
開き９０μｍと３２μｍのふるいでふるい分けを行い、
ふるいにより粒径３２〜９０μｍ調整した微粉サンプル
Ａを得る。ピクリン酸１５ｇとメチルアルコール５００ｍｌを混
合した溶液に、微粉サンプルＡを２ｇ添加して、室温で
３時間撹拌して、スラリー液Ａを得る。スラリー液ＡをＪＩＳ規格検定５種Ｂの濾紙で濾過し
て濾過液を取り、濾過液を１１０℃乾燥機中で蒸発乾固
させ、その蒸発乾固物Ａを得る。蒸発乾固物Ａを２規定塩酸２００ｍｌに完全に溶解
し、溶液Ａを得る。溶液Ａのケイ素（Ｓｉ）濃度とカル
シウム（Ｃａ）濃度をＩＣＰ発光分析法で定量する。溶
液Ａのケイ素（Ｓｉ）がすべてケイ酸（ＳｉＯ₂）から
由来し溶液Ａのカルシウム（Ｃａ）がすべて酸化カルシ
ウム（ＣａＯ）として、溶液Ａ中のケイ酸重量と酸化カ
ルシウム重量の和をグラム単位で求め、ケイ酸カルシウ
ム重量Ａとする。

【００３３】６０℃の２規定塩酸１００ｍｌに微粉サ
ンプルＡを２ｇ添加して、６０℃で１５分撹拌してスラ
リー液Ｂを得る。スラリー液ＢをＪＩＳ規格検定５種Ｂの濾紙で濾過し
て濾過液を取り、濾過液を１１０℃乾燥機中で蒸発乾固
させ、その蒸発乾固物Ｂを得る。蒸発乾固物Ｂを２規定塩酸２００ｍｌに完全に溶解
し、溶液Ｂを得る。溶液Ｂのケイ素（Ｓｉ）濃度とカル
シウム（Ｃａ）濃度をＩＣＰ発光分析法で定量する。溶
液Ｂのケイ素（Ｓｉ）がすべてケイ酸（ＳｉＯ₂）から
由来し、溶液Ｂのカルシウム（Ｃａ）がすべて酸化カル
シウム（ＣａＯ）として、溶液Ｂ中のケイ酸重量と酸化
カルシウム重量の和をグラム単位で求め、ケイ酸カルシ
ウム重量Ｂとする。ケイ酸カルシウム水和結晶を含むケイ酸質材中のケイ
酸カルシウム水和結晶の含有重量％を以下の式で求め
る。ケイ酸カルシウム水和結晶を含むケイ酸質材中のケイ酸
カルシウム水和結晶の含有重量％＝（ケイ酸カルシウム
重量Ｂ−ケイ酸カルシウム重量Ａ）／２×１００（３）苗地上部のケイ酸含有率苗地上部を８０℃乾燥器中で恒量になるまで充分に乾燥
させた苗乾物１ｇを取り、１０ｇの無水炭酸ナトリウム
を加え、混合してから白金るつぼに移し、加熱してアル
カリ溶融する。放冷後白金るつぼの中の固塊を熱蒸留水
で溶かす。さらに熱蒸留水で溶かした溶液に、塩酸と蒸
留水を加え、塩酸０．５規定の２００ｍｌの溶液Ｄを得
る。この溶液Ｄ中のケイ素（Ｓｉ）濃度をＩＣＰ発光分
析法で定量する。溶液Ｄ中のケイ素（Ｓｉ）がすべてケ
イ酸（ＳｉＯ₂）から由来するとして、溶液Ｄ中のケイ
酸重量Ｄを求める。ケイ酸重量Ｄは、苗乾物１ｇ中のケ
イ酸重量であるため、ケイ酸重量Ｄから苗地上部のケイ
酸含有率を重量％で求める。

【００３４】

【実施例１】珪石５３重量部、生石灰７．５重量部、普
通ポルトランドセメント３７重量部、乾燥石膏２．５重
量部、これら固形分１００重量部に対し水７０重量部、
アルミ粉末０．０６０重量部をスラリー状に混合し、型
枠に注入した。この型枠に注入したスラリーを４０℃の
恒温室に入れ、硬化時間を調整して、圧縮強度が０．１
ＭＰａの半硬化状気泡コンクリート材を得た。

【００３５】この半硬化状気泡コンクリート材を、室温
から１８０℃に昇温２時間、１８０℃定温５時間、１８
０℃から室温に降温３時間かけて、オートクレーブ水蒸
気養生を行い軽量気泡コンクリート板を得た。この軽量
気泡コンクリート板は、本発明でいう水熱合成して得ら
れたケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材で
ある。この軽量気泡コンクリート板を粉砕して、目開き
２５０μｍのふるいでふるい、ふるいを通過した軽量気
泡コンクリート粉を得た。

【００３６】この軽量気泡コンクリート粉５ｋｇと蒸留
水１５ｋｇを混合し、さらに１２規定硫酸を３５２０ｍ
ｌ加えて撹拌し、７日後に、そのスラリー上澄みの２０
℃におけるｐＨを測定したところ７．０であった。この
中和した軽量気泡コンクリートスラリーを５種Ｃの濾紙
で濾過して、濾紙上の固体部分を１４０℃で３日乾燥さ
せ、恒量になるまで水分を除いて中和した軽量気泡コン
クリート粉を得た。この中和した軽量気泡コンクリート
粉を、目開き２５０μｍのふるいでふるい、ふるいを通
過した中和軽量気泡コンクリート粉を得た。この中和軽
量気泡コンクリート粉は、本発明でいう水熱合成して得
られたケイ酸カルシウム水和結晶を含有するケイ酸質材
からなる粉体である。

【００３７】このケイ酸質粉末中のケイ酸カルシウム水
和結晶の含有量（重量％）をピクリン酸／塩酸溶解法で
測定したところ、４６重量％であった。この中性化した
ケイ酸質材からなる粉体を、ミキサー（日本アイリッヒ
（株）製アイリッヒミキサーＲ−０２型）を用いて造
粒を行い、造粒品を作った。造粒では、ミキサーで中性
化したケイ酸質材からなる粉体を回転させながら蒸留水
を噴霧して造粒した。造粒後、造粒品を６０℃乾燥器中
で１日乾燥後、粒状のケイ酸質肥料造粒品を得た。粒状
のケイ酸質肥料は、目開き２．００ｍｍと４．７５ｍｍ
のふるいを用いてふるい、ふるい径２．００〜４．７５
ｍｍのケイ酸質肥料造粒品を得た。

【００３８】このケイ酸質肥料造粒品２０ｇに蒸留水１
００ｇを加え、撹拌、分散して７日経過後、２０℃にて
測定した液相部のｐＨは、６．９であった。このケイ酸
質肥料造粒品１５００ｇと水稲育苗培土（片倉チッカリ
ン（株）製、粒状ぱあるまっと）１５００ｇを混合した
ものと、初期抑制型被覆肥料（旭化成工業（株）製
苗箱まかせＮＫ３０１−１００（３０−０−１０））７
００ｇ、立ち枯れ防止剤（三共（株）製タチガレエー
ス）６ｇを混合し、１苗箱用の床土とした。さらに床土
には、速攻性肥料として硫酸アンモニウム、リン酸−石
灰、塩化カリウムを添加し、窒素、リン酸、カリが１苗
箱当たり各１．５ｇになるように補正した。この苗床の
厚さは、２ｃｍ程度であった。

【００３９】この上に催芽籾（こしひかり）１４０ｇを
均一に播き、充分灌水し、水稲育苗培土（片倉チッカリ
ン（株）製粒状ぱあるまっと）１２００ｇで覆土して
育苗の設置をした。播種３日後に出芽苗における種子露
出または根上りは無く、また、出芽も良好であった。さ
らに播種後２２日間苗を育てた。苗の葉色や、障害など
外観上の問題は無かった。この苗の草丈、苗地上部のケ
イ酸含有率、を測定した結果を表１に示す。表１から判
るように、本実施例のケイ酸質肥料造粒品を施肥したも
のは、これを使用しない比較例１に比べ、苗の草丈およ
び苗地上部のケイ酸含有率が大きく、成長が良い。

【００４０】

【実施例２】実施例１において軽量気泡コンクリート粉
５ｋｇと蒸留水１５ｋｇを混合し、さらに１２規定硫酸
を３５４０ｍｌ加えて撹拌し、１２規定硫酸を加えて７
日後に、そのスラリー上澄みの２０℃におけるｐＨを
６．０に調整した以外は実施例１と同様にしてふるい径
２．００〜４．７５ｍｍのケイ酸質肥料造粒品を得た。
このケイ酸質肥料造粒品２０ｇに蒸留水１００ｇを加
え、撹拌、分散して７日経過後、２０℃にて測定した液
相部のｐＨは、５．９であった。

【００４１】このケイ酸質肥料造粒品１５００ｇを用い
て、実施例１と同様に苗床、育苗の設置をした。播種３
日後に出芽苗における種子露出または根上りは無く、ま
た、出芽も良好であった。さらに播種後２２日間苗を育
てた。苗の葉色や、障害など外観上の問題は無かった。
この苗の草丈、苗地上部のケイ酸含有率、を測定した結
果を表１に示す。表１から判るように、本実施例のケイ
酸質肥料造粒品を施肥したものは、これを使用しない比
較例１に比べ、苗の草丈および苗地上部のケイ酸含有率
が大きく、成長が良い。

【００４２】

【実施例３】実施例１において軽量気泡コンクリート粉
５ｋｇと蒸留水１５ｋｇを混合し、さらに１２規定硫酸
を３５６０ｍｌ加えて撹拌し、１２規定硫酸を加えて７
日後に、そのスラリー上澄みの２０℃におけるｐＨを
５．０に調整した以外は実施例１と同様にしてふるい径
２．００〜４．７５ｍｍのケイ酸質肥料造粒品を得た。
このケイ酸質肥料造粒品２０ｇに蒸留水１００ｇを加
え、撹拌、分散して７日経過後、２０℃にて測定した液
相部のｐＨは、４．９であった。

【００４３】このケイ酸質肥料造粒品１５００ｇを用い
て、実施例１と同様に苗床、育苗の設置をした。播種３
日後に出芽苗における種子露出または根上りは無く、ま
た、出芽も良好であった。さらに播種後２２日間苗を育
てた。苗の葉色や、障害など外観上の問題は無かった。
この苗の草丈、苗地上部のケイ酸含有率、を測定した結
果を表１に示す。表１から判るように、本実施例のケイ
酸質肥料造粒品を施肥したものは、これを使用しない比
較例１に比べ、苗の草丈および苗地上部のケイ酸含有率
が大きく、成長が良い。

【００４４】

【実施例４】実施例１において軽量気泡コンクリート粉
５ｋｇと蒸留水１５ｋｇを混合し、さらに１２規定硫酸
を３５７０ｍｌ加えて撹拌し、１２規定硫酸を加えて７
日後に、そのスラリー上澄みの２０℃におけるｐＨを
４．０に調整した以外は実施例１と同様にしてふるい径
２．００〜４．７５ｍｍのケイ酸質肥料造粒品を得た。
このケイ酸質肥料造粒品２０ｇに蒸留水１００ｇを加
え、撹拌、分散して７日経過後、２０℃にて測定した液
相部のｐＨは、４．１であった。

【００４５】このケイ酸質肥料造粒品１５００ｇを用い
て、実施例１と同様に苗床、育苗の設置をした。播種３
日後に出芽苗における種子露出または根上りは無く、ま
た、出芽も良好であった。さらに播種後２２日間苗を育
てた。苗の葉色や、障害など外観上の問題は無かった。
この苗の草丈、苗地上部のケイ酸含有率、を測定した結
果を表１に示す。表１から判るように、本実施例のケイ
酸質肥料造粒品を施肥したものは、これを使用しない比
較例１に比べ、苗の草丈および苗地上部のケイ酸含有率
が大きく、成長が良い。

【００４６】

【実施例５】本実施例では、軽量気泡コンクリート粉と
して、旭化成工業（株）製ヘーベルライトの施工現場廃
材を粉砕したものを用いた。旭化成工業（株）製ヘーベ
ルライトの施工現場廃材をハンマーでたたいて粗粉砕し
て、内部の補強ラス網部と軽量気泡コンクリート部を分
離した。この軽量気泡コンクリート部を粉砕して、目開
き２５０μｍのふるいでふるい、ふるいを通過した軽量
気泡コンクリート粉を得た。

【００４７】この現場廃材から得た軽量気泡コンクリー
ト粉５ｋｇと蒸留水１５ｋｇを混合し、さらに１２規定
硫酸を３０６０ｍｌ加えて撹拌し、７日後に、そのスラ
リー上澄みの２０℃におけるｐＨを測定したところ５．
５であった。この中和した軽量気泡コンクリートスラリ
ーを実施例１と同様に処理して、中和軽量気泡コンクリ
ート粉を得た。この中和軽量気泡コンクリート粉のケイ
酸カルシウム水和結晶の含有量（重量％）をピクリン酸
／塩酸溶解法で測定したところ、４０重量％であった。

【００４８】この中和軽量気泡コンクリート粉を用い
て、実施例１と同様の方法で造粒して、ふるい径２．０
０〜４．７５ｍｍの培土被覆ケイ酸質肥料を得た。この
ケイ酸質肥料造粒品２０ｇに蒸留水１００ｇを加え、撹
拌、分散して７日経過後、２０℃にて測定した液相部の
ｐＨは、５．４であった。このケイ酸質肥料造粒品１５
００ｇを用いて、実施例１と同様に苗床、育苗の設置を
した。播種３日後に出芽苗における種子露出または根上
りは無く、また、出芽も良好であった。さらに播種後２
２日間苗を育てた。苗の葉色や、障害など外観上の問題
は無かった。この苗の草丈、苗地上部のケイ酸含有率、
を測定した結果を表１に示す。表１から判るように、本
実施例のケイ酸質肥料造粒品を施肥したものは、これを
使用しない比較例１に比べ、苗の草丈および苗地上部の
ケイ酸含有率が大きく、成長が良い。

【００４９】

【実施例６】実施例１において、実施例５と同様に作成
した中和軽量気泡コンクリート粉１０００ｇに対して石
膏として硫酸カルシウム１／２水塩２００ｇを均一に混
合した粉体を用いた以外は実施例１と同様にして、ふる
い径２．００〜４．７５ｍｍのケイ酸質肥料造粒品を得
た。このケイ酸質肥料造粒品２０ｇに蒸留水１００ｇを
加え、撹拌、分散して７日経過後、２０℃にて測定した
液相部のｐＨは、５．４であった。このケイ酸質肥料造
粒品１５００ｇを用いて、実施例１と同様に苗床、育苗
の設置をした。播種３日後に出芽苗における種子露出ま
たは根上りは無く、また、出芽も良好であった。さらに
播種後２２日間苗を育てた。苗の葉色や、障害など外観
上の問題は無かった。この苗の草丈、苗地上部のケイ酸
含有率、を測定した結果を表１に示す。

【００５０】

【比較例１】ケイ酸質肥料造粒品を施肥せずに、実施例
１と同様に苗床、育苗の設置をした。播種３日後、及び
播種２２日後の草丈、苗地上部のケイ酸含有率を測定し
た結果を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【発明の効果】本発明のケイ酸質肥料造粒品は粒状であ
ることから施肥し易く、また、施肥したものは、これを
用いないものに比べ、苗の成長が良く、草丈、苗地上部
のケイ酸含有率において、優れた結果を示し、本発明の
ケイ酸質肥料造粒品がイネ科植物に優れた効果を示すこ
とが判った。また、軽量気泡コンクリート端材などの廃
材を再利用し、安価なケイ酸質肥料を提供することが可
能であり、産業上、大いに有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水熱合成して得られるケイ酸カルシウム
水和結晶を含有するケイ酸質材を、石膏をバインダーと
して粒状にしてなることを特徴とするケイ酸質肥料造粒
品。
【請求項２】石膏がケイ酸質材に硫酸を加えて生成す
る石膏であることを特徴とする請求項１記載のケイ酸質
肥料造粒品。
【請求項３】ｐＨが３．５〜８．０であることを特徴
とする請求項１又は２記載のケイ酸質肥料造粒品。
【請求項４】水熱合成して得られるケイ酸カルシウム
水和結晶を含有する粉末状のケイ酸質材に硫酸を加えて
得られた粉体を熱処理し、水を加えて造粒することを特
徴とする請求項１、２又は３記載のケイ酸質肥料造粒品
の製造方法。
【請求項５】請求項１、２又は３記載のケイ酸質肥料
造粒品を、育苗床または栽培土壌用肥料として用いるこ
とを特徴とするイネ科植物の栽培方法。