JP2002047084A - 麦類並びにトウモロコシ類用の肥料 - Google Patents

麦類並びにトウモロコシ類用の肥料

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JP2002047084A
JP2002047084A JP2000235374A JP2000235374A JP2002047084A JP 2002047084 A JP2002047084 A JP 2002047084A JP 2000235374 A JP2000235374 A JP 2000235374A JP 2000235374 A JP2000235374 A JP 2000235374A JP 2002047084 A JP2002047084 A JP 2002047084A
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fertilizer
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wheat
sio
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Yoshifumi Nosaka
佳史 野坂
Nobuyuki Shimizu
信行 清水
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HINODE KAGAKU KOGYO
HINODE KAGAKU KOGYO KK
Denka Co Ltd
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HINODE KAGAKU KOGYO
HINODE KAGAKU KOGYO KK
Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】麦類、或いはトウモロコシ類を始めとする作物
に、けい酸吸収利用率が高く、施肥量や施肥労力の軽減
と収量や品質向上などを可能とする肥料を提供する。 【解決手段】全SiO2中の4質量%クエン酸緩衝液
(pHの初期値が5.5)への溶出率が50%以上であ
ることを特徴とする麦類並びにトウモロコシ類用の肥料
であり、具体的には、MgO、SiO2、CaOを主成
分とし、しかもMgOが1〜20質量%、SiO2を3
0〜50質量%含有する非晶質の無機組成物からなり、
好ましくは、P25を1〜12質量%含有することを特
徴とする前記の麦類並びにトウモロコシ類用の肥料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、麦類やトウモロコ
シ類等の作物に有用なけい酸分を土壌より提供する肥料
に関する。
【0002】
【従来の技術】けい酸は、作物の受光態勢を良くし、茎
や葉を丈夫にし、倒伏防止、病害虫の軽減、 収量や食
味の向上など役立つことが知られており、従来から、稲
を初めとする作物にけい酸を供給するべく、ケイカルな
どが用いられてきた。
【0003】しかし、ケイカルは塩酸可溶性けい酸分が
30質量%を越えるものの、実際の土壌のpHに近い5
〜7程度の領域ではけい酸の溶出量が極端に減少し、け
い酸分の供給源としては非常に効率の悪い資材である。
従って、実際に使用する場合、大量施肥せざるを得ず、
そのための労力が農家の大きな負担になっており、作物
へのけい酸吸収利用率の高い肥料が求められている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の事情
に鑑みてなされたものであり、その目的は、麦類やトウ
モロコシ類を始めとする作物に、けい酸吸収利用率が高
く、施肥量や施肥労力の軽減と収量や品質向上などを可
能とする肥料を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、全SiO2
の4質量%クエン酸緩衝液(pHの初期値が5.5)へ
の溶出率が50%以上であることを特徴とする麦類又は
トウモロコシ類用の肥料であり、具体的には、MgO、
SiO2、CaOを主成分とし、しかもMgOが1〜2
0質量%、SiO2を30〜50質量%含有する非晶質
の無機組成物からなることを特徴とする前記の麦類又は
トウモロコシ類用の肥料であり、好ましくは、P25
1〜12質量%含有することを特徴とする前記の麦類又
はトウモロコシ類用の肥料である。
【0006】又、本発明は、前記無機組成物が、D90が
0.1〜1.0mm、D50が37μm以上である粒度分
布を有することを特徴とする前記の麦類又はトウモロコ
シ類用の肥料であり、好ましくは、ポバール、メチルセ
ルロース、リグニン誘導体、でんぷん、蔗糖、硫酸マグ
ネシウムのいずれか一種以上を含有する結合材を用いて
造粒してなることを特徴とする前記の麦類又はトウモロ
コシ類用の肥料である。
【0007】
【発明の実態の形態】本発明は、全SiO2中の4質量
%クエン酸緩衝液(pHの初期値が5.5)への溶出率
が50%以上であることを特徴とする麦類又はトウモロ
コシ類用の肥料である。更に、本発明の肥料は、その好
ましい実施態様において、4質量%クエン酸緩衝液(p
Hの初期値が5.5)へのけい酸溶出率が70%以上で
あるという特徴を有する。
【0008】本発明の肥料は、実際の土壌のpHに近い
5〜7程度の領域で、前記の通りに、優れたけい酸溶出
率を示すので、麦類やトウモロコシ類等の作物が、施肥
当初より効率的にけい酸を吸収でき、前記作物の受光態
勢が良くなり、茎や葉を丈夫になり、その倒伏防止、更
に病害虫の軽減、並びに収量や食味の向上に効果的であ
る。
【0009】以下、本発明の実施態様を示せば、本発明
の肥料を構成する無機組成物は、主成分がMgO、Si
2、CaOからなり、MgOを1〜20質量%、Si
2を30〜50質量%含有し、しかも非晶質であるこ
とを特徴としている。
【0010】本発明において、前記無機組成物の主成分
は、MgO、SiO2、CaOから構成され、その合計
量は87質量%以上、好ましくは90質量%以上あれば
良い。従来公知のけい酸溶出性を有するものの多くは、
例えばケイ酸カリ肥料の如くに、カリウムを主成分とし
て含有するのに対し、本願発明の無機組成物はこれを主
成分として有しない特徴がある。これにより、製品価格
が高くなる、製造設備の炉材を浸食する、操業しにくい
等の欠点を解消することが出来る。
【0011】本発明の肥料は、けい酸の溶出性を高める
ために非晶質である。非晶質の程度については、本発明
者らの実験的検討結果によれば、NMR−29Siのケミ
カルシフト値(以下、単にNMR−Siという)につい
て、半値幅が10ppm以上の拡がりを有するものであ
れば充分である。
【0012】本発明の肥料を構成する無機組成物は、S
iO2含有量が30質量%以上である。これより少ない
と、十分なけい酸溶出量が確保できず、肥料としての価
値が減少する。50質量%を越えると大幅にけい酸の溶
出性が下がり、pHが中性に近い領域での溶出性が悪く
なる。32〜45質量%が好ましい範囲である。
【0013】MgOは、無機組成物の溶融温度を下げる
効果やけい酸溶出率を増大させる効果があり、また肥料
成分としても有効なので、適当量含有させる必要があ
る。1質量%以下ではこれらの効果が十分ではなく、2
0質量%をこえると施用した植物の肥効成分の吸収性に
拮抗作用を生じ、不都合である。上記バランスから、7
〜18質量%が好ましい範囲である。
【0014】本発明の肥料は、P25が1〜12質量%
であることが好ましい。1質量%未満では溶融物の融点
が上昇しけい酸溶出率が低くなる。一方、12質量%を
超えると、溶出率の高いSiO2含有量を30質量%以
上確保出来なくなる。4〜10質量%が好ましい範囲で
ある。
【0015】また、本発明の肥料において、モル換算し
た(CaO+MgO)/SiO2比が0.8〜2.5で
あることが好ましい。前記比が0.8より小さくなると
SiO2溶出量が減少する一方、2.5を超えるとSi
2含有量の低下や融点の上昇とけい酸溶出性の低下が
起こることがある。1.1〜2.0が好ましい範囲であ
る。
【0016】本発明の肥料において、主成分を構成する
前記成分の他に、微量成分として有効なほう素やマンガ
ンを含有させることもできる。ほう素やマンガンの存在
は、後述する製造方法において、溶融温度の低下や溶融
物の流動性の増加の効果があるし、得られる無機組成物
の非晶質化を促し、けい酸の溶出性を助長するという効
果もある。
【0017】また、不可避的に混入する鉄酸化物やアル
ミニウムの酸化物などが含まれてもよい。しかし、アル
ミニウムについては、有効成分の含有量を低下させ、ま
た量が多くなるとけい酸の溶出性に悪影響を及ぼすの
で、Al23の量は2質量%以下に抑制することが好ま
しい。
【0018】本発明において、肥料を構成する無機組成
物はD90が0.1〜1.0mm、D50が37μm以上で
ある粒度分布を有することを特徴としている。D90を
0.1〜1.0mmとすることで、イオン交換法で測定
したけい酸溶出量を高めることができ、一層好ましいか
らである。
【0019】また、本発明は、D90で0.1〜1.0m
m、D50で37μm以上の粒度分布を有する前記無機粉
体に、次に示す結合材を加えて、造粒してなる肥料であ
る。結合材を加えて造粒されているので、短期に多量の
可溶性けい酸分を提供できる水稲用肥料を作業性良く取
り扱うことができるし、前記粒度分布が窒素、カリなど
の他の肥料との混合や造粒に適しているので、容易に所
望の組成の肥料とすることもできる特徴がある。
【0020】結合材としては、肥料の結合材として用い
られているものならばいずれも用いることができ、例え
ば、ポバール、メチルセルロース、リグニン誘導体、で
んぷん、蔗糖、硫酸マグネシウムが挙げられる。本発明
に於いては、前記結合材のいずれか一種以上を含有して
いれば良いが、このうち、リグニン誘導体はパルプ廃液
として、また蔗糖は廃糖蜜として安価に入手できるので
都合がよい。また、でんぷんは、コーンスターチなど安
定した品質のものが入手でき、廃糖蜜などより少ない固
形分で造粒できるという特徴を持つので好ましい。
【0021】本発明の肥料を得る方法に関しては、原料
として、蛇紋岩、ケイ石、石灰石、生石灰、硬焼生石
灰、フェロニッケル鉱滓、フェロマンガン鉱滓、各種高
炉滓、各種製鋼滓、製リンスラグ、フライアッシュ等の
CaO、MgO、或いはSiO 2を含有する通常の原料
類を利用することができる。上記原料の中にはアルミナ
分(Al23)を含むものもあるが、Al23の存在は
ケイ酸溶出率を悪化させ、またAl23含有量が増加す
ると他の成分の含有量が実質的に減るので、Al 23
有量の増大は好ましくない。Al23が含まれていない
原料を使用するか、またはAl23が含まれている原料
は少量に限定して使用し、得られる無機組成物中のAl
23含有量が2質量%以下とすることが好ましい。
【0022】前記原料を、揮発分の量等を考慮し、生成
物が所望組成となるように、即ち、MgOを1〜20質
量%、SiO2を30〜50質量%含有するように、好
ましくは、モル比(CaO+MgO)/SiO2が0.
8〜2.5となるように、配合し、高温で溶融する。
【0023】前記溶融に用いる炉(溶融炉)は、外熱式
電気炉、アーク炉、高周波加熱炉等の電気炉、或いは平
炉を初めとするいろいろな燃焼ガス炉等が使用できる。
溶融温度は、組成にもよるが1350℃以上が望まし
い。目標とする組成を有する原料が完全に溶融する温度
より、およそ150℃以上高い温度で溶融すると、溶融
温度から結晶化の進まない温度までの間で十分な冷却速
度がとれるため好ましい。前記溶融炉のうち、後述する
とおりに、溶融液を急冷することができ、非晶質化した
無機組成物を容易に得ることができることから電気炉、
並びに平炉が選択される。
【0024】溶融液の急冷は、得られる無機組成物の非
晶質化を達成し、けい酸の溶出性を高めるために必須で
ある。急冷は、一般には、炉から抜き出した溶融液に溶
融液の20〜40倍の質量の水を吹き付ける方法や、多
量の水中に浸漬する方法や、ジェット気流をあてる方法
等を適用することによって行われる。本発明の無機組成
物を得る際の冷却方法としては、溶融温度から100℃
までの所要時間は20秒以下好ましくは10秒以下とす
ることがよく、特に、原料が完全に溶融する温度の上下
200℃の間を5秒以内とする事が望ましいので、この
ため、ジェット水流を当てて冷却する方法が好ましい。
更に、ジェット水流を用いる冷却方法は、溶融液より砂
状物を直接に得られ、後工程としての粉砕を省略するこ
ともできるという効果も得られる。
【0025】得られた砂状物はそのままでも肥料、土壌
改質剤として利用できるが、更に、必要に応じて粉砕や
造粒をすることにより、施肥の際に取り扱い易くした形
態にして供給することもできる。また、必要に応じて、
窒素、カリなどの他の肥料を混合して、所望の組成の肥
料とすることもできる。
【0026】本発明における可溶性けい酸の評価方法
は、4質量%クエン酸緩衝液(pHの初期値が5.5)
を用いることを特徴とし、次に例示するように行えば良
い。即ち、多量の肥料の場合について、前記の肥料より
約100gのサンプルを従来公知の方法で採取し、前記
サンプルを振動ミルで粉砕し、目開き150ミクロンの
篩下とし、可溶性けい酸の評価試料とする。前記評価試
料を1gはかりとり、クエン酸水溶液に2N水酸化ナト
リウム水溶液を加えてpHを5.5に調整した4質量%
クエン酸ソーダ緩衝液150mlを加えて、30℃水浴
中で1時間揺動する。前記溶液をろ紙でろ過して得られ
るろ液を純水で希釈した後、ろ液中に含まれるSiO2
量をICP(誘導結合プラズマ発光分光法)で測定す
る。
【0027】また、NMR−29Siの測定は、無機組成
物を振動ミルで粉砕して、目開き150ミクロンの篩下
とし、例えば、日本電子製GX270を用いて、マジッ
クアングルスピニング下にハイパワーデカップリングを
組み合わせたモードで10秒間隔に約8000回の積算
を行い、ケミカルシフトの調整としてポリジメチルシラ
ンを−33.8ppmとして、測定すればよい。尚、ア
ダマンタンを用いて13Cの高磁場側共鳴ピークの半値幅
が0.147〜0.072ppmとなる様に調整し、こ
の条件下で調整したときに、単結晶シリコンの半値幅は
0.7ppmであった。
【0028】本発明の肥料は、全量基肥として使用する
場合には、荒起し前や耕起時に田畑10アール当たり6
0〜100kg散布し、土とよく混ぜて行う。また、追
肥として使用する場合は、田畑10アール当たり40k
gを全面散布すれば良い。
【0029】
【発明の効果】本発明の肥料は、実際の土壌のpHに近
い5〜7程度の領域で優れたけい酸溶出率を示すので、
小麦、大麦、ビール麦、らい麦等の麦類、或いはトウモ
ロコシ類、更にサトウキビ、イ草等の作物に適用して、
それら作物の受光態勢を良くし、茎や葉を丈夫にし、倒
伏防止、病害虫の軽減、収量や食味の向上などに寄与す
ることができる特徴を有している。
【0030】本発明の肥料は、前記特徴を有しているの
で、麦類やトウモロコシ類、更にサトウキビやイ草等の
作物に適用して、その収量や品質向上などを可能とする
とともに、従来のケイカル等に比較して施肥量や施肥労
力の軽減を図ることができ、有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2B022 AB20 EA10 4H061 AA01 BB21 CC12 CC17 CC20 DD01 EE14 EE37 EE51 EE62 EE64 FF08 GG26 HH07 JJ01 KK02 KK10 LL15 LL22 LL25

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】全SiO2中の4質量%クエン酸緩衝液
    (pHの初期値が5.5)への溶出率が50%以上であ
    ることを特徴とする麦類又はトウモロコシ類用の肥料。
  2. 【請求項2】MgO、SiO2、CaOを主成分とし、
    しかもMgOが1〜20質量%、SiO2が30〜50
    質量%を含有する非晶質の無機組成物からなることを特
    徴とする請求項1記載の麦類又はトウモロコシ類用の肥
    料。
  3. 【請求項3】前記無機組成物が、P25を1〜12質量
    %含有することを特徴とする請求項2記載の麦類又はト
    ウモロコシ類用の肥料。
  4. 【請求項4】前記無機組成物が、D90が0.1〜1.0
    mm、D50が37μm以上である粒度分布を有すること
    を特徴とする請求項2又は請求項3記載の麦類又はトウ
    モロコシ類用の肥料。
  5. 【請求項5】ポバール、メチルセルロース、リグニン誘
    導体、でんぷん、蔗糖、硫酸マグネシウムのいずれか一
    種以上を含有する結合材を用いて造粒してなることを特
    徴とする請求項4記載の麦類又はトウモロコシ類用の肥
    料。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102826896A (zh) * 2012-07-31 2012-12-19 马鞍山科邦生态肥有限公司 一种冬小麦专用底肥及其制备方法
CN102826923A (zh) * 2012-07-31 2012-12-19 马鞍山科邦生态肥有限公司 一种春小麦基肥专用肥及其制备方法

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