JP2002356393A

JP2002356393A - 緩効性肥料およびそれを用いた培土

Info

Publication number: JP2002356393A
Application number: JP2001168391A
Authority: JP
Inventors: Emiko Kasuya; 恵美子粕谷
Original assignee: Okutama Kogyo Co Ltd
Current assignee: Okutama Kogyo Co Ltd
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2002-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】陽イオン系成分と陰イオン系成分の両者につい
て流亡抑制効果があり、且つ培土のECを低減することが
可能な緩効性肥料を提供する。【解決手段】CECが50meq/100g以上である陽イオン吸着
材、AECが20meq/100g以上である陰イオン吸着材とを含
み、造粒及び／又は被覆してなる緩効性肥料であり、陽
イオン吸着材と陰イオン吸着材を、肥料１部に対し、合
計で0.001〜50部配合する。陰イオン吸着材としては、
活性炭、木炭等の炭化物、陰イオン交換樹脂を使用する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、効果の持続性が
長い緩効性肥料およびそれを用いた培地に関し、特に硝
酸態窒素の徐効性に優れ、長期育苗タイプの作物に適し
た肥料に関する。

【０００２】

【従来の技術】肥料の有効成分には、カルシウム、カリ
ウム、マグネシウム、アンモニアなどの陽イオンと、硝
酸態窒素、リン酸等の陰イオンがあり、このうち水溶性
のものを多く含む肥料は、速効性である反面、潅水や降
雨等により流亡しやすく、効果が持続しないという欠点
がある。また陰イオンの溶出によって陰イオン系の肥料
成分が過剰となった培土で育苗すると、生育遅延や生育
障害の原因となる。

【０００３】このような水溶性の有効成分、特に陽イオ
ンを緩効性にする一つの手法として、イオン交換容量の
大きい資材と組み合わせる方法がある。例えば、ゼオラ
イト、ベントナイト、粘質土壌、腐植質土壌などは、陽
イオン交換容量（CEC：Cation Exchange Capacity）が
大きい資材として知られており、このような資材に陽イ
オン系肥料を吸着させて施肥することにより肥効を持続
させることができる。

【０００４】一方、陰イオンについては、通常の培土に
使用される資材は陰イオン交換容量（AEC）が小さく、
流亡を抑制することが困難であった。リン酸については
アルミニウム、カルシウムの存在下で難溶性化合物とな
り流亡を緩和することが可能であるが、硝酸態窒素では
難溶性化合物を生成することが困難であり、緩効性にす
ることが困難であった。AEC資材として、木炭が知られ
ており、木炭を培土に添加することも試みられている
が、その対収量効果は、一様ではなく、必ずしも良好な
効果が得られていない。

【０００５】肥料を緩効性にするもう一つの手法とし
て、粒状化、被膜化等の物理的手法がある。この方法で
は、難溶性物質を肥料に加えて粒状化し、或いは肥料粒
の表面を半透水性または非透水性の被膜で多い、成分の
溶出を抑制する。

【０００６】しかしながら、陰イオン、特に硝酸態窒素
については、施用した土壌や培土中の水分や保存温度に
よって肥料の溶出量が変化し、十分な抑制効果が得られ
ていない。

【０００７】また作物の初期生育のために培土中の電気
伝導度（EC）は、低いことが望ましいが、CECの高い資
材を利用して陽イオン系成分について流亡を抑制する方
法では、交換反応を利用しているため、一般的に肥料成
分ではない陽イオン、例えばNaが放出され、ECを低減す
ることはできない。特に、アンモニア態窒素の添加量を
多くし、硝化菌の存在により硝酸化させて植物に利用す
るようにした培土では、高濃度のアンモニア態窒素が高
CEC資材に吸着される結果、ECが高くなり、初期生育の
遅延といった問題を引き起こす可能性がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、陽イ
オン系成分と陰イオン系成分の両者について流亡抑制効
果があり、且つ培土のECを低減することが可能な緩効性
肥料を提供することを目的とする。また本発明は、長期
に亘って培土中の適正な肥料濃度を維持することが可能
であり、作物の良好な生育を可能にする培土を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者らは、これまで定量化されていなかった陰
イオン交換容量（AEC：Anion Exchange Capacity）を定
量化するとともに、陰イオン吸収効果のある炭化物につ
いて、種々の条件におけるAECや陽イオン吸着材との組
み合わせについて鋭意研究した結果、所定のAECを有す
る陰イオン吸着材と所定のCECを有する陽イオン吸着材
とを組み合わせることにより、陽イオン、陰イオンの溶
出を抑制しECを低減することが可能な肥料が得られるこ
とを見出し、本発明に至ったものである。

【００１０】すなわち本発明の緩効性肥料は、CECが50m
eq/100g以上である陽イオン吸着材、AECが20meq/100g以
上である陰イオン吸着材とを含み、造粒及び／又は被覆
してなるものである。

【００１１】また本発明の緩効性肥料は、肥料と、陽イ
オン交換容量が50meq/100g以上である陽イオン吸着材
と、陰イオン交換容量が20meq/100g以上である陰イオン
吸着材とを含み、造粒及び／又は被覆してなるものであ
る。

【００１２】さらに本発明の緩効性肥料は、肥料と、陽
イオン交換容量が50meq/100g以上である陽イオン吸着材
と、陰イオン交換容量が20meq/100g以上である陰イオン
吸着材とを含み、陽イオン吸着材と陰イオン吸着材の配
合量の合計が、肥料１部に対し、0.001〜50部であるも
のである。

【００１３】以下、本発明の緩効性肥料についてさらに
詳述する。本発明の緩効性肥料において、陽イオン吸着
材は、肥料成分のうち、カリウム、マグネシウム、アン
モニウムなどの陽イオンを吸着し、徐放することができ
るもので、CECが50meq/100g以上、好ましくは150meq/10
0g以上のものを用いる。尚、CECはショーレンベルガー
法により測定した値である。このようなCECを有する陽
イオン吸着材として、ゼオライト、ベントナイト、粘土
鉱物等を単独で或いは混合して用いることができる。特
にゼオライトを含むことが好ましい。

【００１４】陽イオン吸着材の量は、肥料中の陽イオン
（ミリグラム当量）の0.01〜500倍、好ましくは0.3〜20
0倍とする。

【００１５】陰イオン吸着材は、リン酸イオン、硝酸イ
オン等の陰イオンの溶出を抑制するもので、AECが20meq
/100g以上、好ましくは30meq/100g以上のものを用い
る。

【００１６】本明細書において、AECは、次のような計
測方法により計測した値である。即ち、まず試料５ｇを
１N硝酸アンモニウム水溶液50ｍｌ中に入れ、18時間以
上静置し、ろ過する。ろ過後の水溶液Ａと原液（１N硝
酸アンモニウム水溶液、pH=4.8±0.2）について硝酸態
窒素の濃度を測定し、その差から５ｇの試料が吸着した
硝酸態窒素量を求め、次式によりAECを求める。 AEC（meq/100g）＝｛C(原液)−C(A)｝×（50/1000）×
（100/5）÷14 （式中、Ｃ（原液）は原液の硝酸態窒素濃度、Ｃ（Ａ）
は水溶液Ａの硝酸態窒素濃度である。）

【００１７】このような測定により求めたAECが20meq/1
00g以上である陰イオン吸着材としては、木炭、やしが
ら炭等の炭化物やそれらを賦活した活性炭、陰イオン交
換樹脂等が用いられる。これらは１種または２種以上を
混合して用いることができるが、特に粉末状の活性炭が
好適である。活性炭は、陰イオン吸着効果のみならず、
陽イオン吸着効果も有しているので、ゼオライト等の陽
イオン吸着材と併用することにより、陽イオン吸着材の
効果を損なうことなく高いCECおよびAECが得られる。

【００１８】陰イオン吸着材の量は、肥料中陰イオン
（ミリグラム当量）の0.01〜1000倍、好ましくは0.1〜5
00倍とする。

【００１９】これら陽イオン吸着材と陰イオン吸着材
は、肥料成分を加えることなく、混合し造粒し、使用に
際して肥料と混合して用いるか、或いは、好適には、予
め肥料と混合して造粒する。陽イオン吸着材と陰イオン
吸着材の混合割合は、添加する肥料に含まれる成分の割
合やｐHによっても異なるが、陽イオン吸着材１重量部
に対し、陰イオン吸着材を0.01〜40重量部の範囲で混合
することができる。

【００２０】肥料としては、公知のアンモニア性窒素、
硝酸性窒素などの窒素系肥料、苦溶性リン酸、可溶性リ
ン酸等のリン酸質肥料、カリ質肥料、石灰質肥料、苦土
質肥料、ケイ酸質肥料、さらに微量要素を適宜配合した
肥料を用いることができる。一般に陽イオン交換能力
は、アルカリ側で高く、また陰イオン交換能力は酸性側
で高くなるので、陰イオン肥料成分を重視する場合には
酸性の肥料の割合を多くし、陽イオン肥料成分を重視す
る場合には、アルカリ性の肥料の割合を多くする。

【００２１】肥料に対する陽イオン吸着材及び陰イオン
吸着材の配合量は、用途により異なり、肥料１部に対
し、陽イオン吸着材及び陰イオン吸着材の合計で0.001
〜5,000部の広い範囲で配合することができる。陽イオ
ン吸着材及び陰イオン吸着材の配合量が0.001部〜約50
部の範囲で用いた場合には、緩効性肥料として土壌や培
土等に施肥して用いることができる。陽イオン吸着材及
び陰イオン吸着材の配合量を50部以上とした場合には、
そのまま培地としても利用することができる。

【００２２】本発明の緩効性肥料は、上述した肥料、陽
イオン吸着材および陰イオン吸着材を、各イオンのミリ
グラム当量に対し吸着材の量が上述した範囲となるよう
に配合し、さらに必要に応じて適宜水を添加し、粒状に
成形することにより製造することができる。また発泡し
て多孔質にしたものを成形してもよい。造粒に際し、Ｐ
ＶＡ、セルロース等の一般に造粒のバインダーとして添
加されているものや、パラフィン、アスファルトなどの
難溶性物質を添加してもよい。但し、本発明の緩効性肥
料は、陽イオン吸着材および陰イオン吸着材によって、
肥料中の有効成分を吸着し、溶出を抑制するので、バイ
ンダー及び難溶性物質の添加量は、その他主要成分に対
し、70％以下であることが好ましい。

【００２３】粒子の大きさは、特に限定されないが、好
ましくは20ｍｍ以下、より好ましくは0.3〜10ｍｍとす
る。

【００２４】さらに緩効性を高め、またECを低減するた
めには、造粒後、肥料粒子を半透水性または非透水性の
材料で被覆することが好ましい。被覆材料として、ポリ
エチレン、パラフィンワックス、オレフィン樹脂、生分
解性樹脂等を使用することができる。被覆は、例えばコ
ーティングドラムを用いた、落下カーテン法などのコー
ティング方法で行うことができる。このように造粒・被
覆することにより、造粒前の肥料体（混合しただけの状
態）のECを１としたとき、ECを0.001〜0.8程度に抑える
ことができる。

【００２５】以上説明した本発明の緩効性肥料は、水や
温度変化による肥料成分溶出が少ないため保存性に優
れ、また培土に添加したときに、徐々に有効成分を放出
し、長期に亘って好適な肥料濃度を保つことができる。
従って、作物の根に直接接触して養分を供給する接触型
肥料として、特に長期育苗タイプの培土に好適である。
また本発明の緩効性肥料は、肥料成分が植物体に利用さ
れた後もイオン吸着能力を有し、外部からの硝酸態窒素
（例えば酸性雨によってもたらされるもの）の流亡をも
抑制できる。

【００２６】次に本発明の培土について説明する。本発
明の培土は、上述した緩効性肥料を含むものであり、本
発明の緩効性肥料と、土壌と、その他の配合資材とから
なる。土壌としては、特に限定されず、黒ボク土、沖積
土、砂質土など生育すべき植物に応じて適宜配合して用
いることができる。土壌のCECを高めるために、ゼオラ
イト、ベントナイト等を配合することが好ましい。配合
資材としては、保水性、透水性、通気性等の性質を調整
するためにピートモス、バーミキュライト、パーライト
等を配合することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００２８】[実施例１] アンモニア態窒素の吸収率ゼオライト（CEC：150meq/100g）および活性炭（AEC：6
0meq/100g）を重量比で１：１で混合し、造粒機で平均
粒径3ｍｍ以下となるように粒子化した。この粒状物の
試料１ｇをアンモニア20ppm溶液50mlに入れ、アンモニ
ア態窒素の吸収率を測定した。アンモニア態窒素の吸収
率は、試料を添加する前のアンモニア溶液と添加後の溶
液のアンモニア濃度の差から、次式により求めた。吸収率（％）＝（濃度差）÷（添加前の濃度）×100

【００２９】参考例として、CECが同じであるゼオライ
ト１ｇと、AECが同じである活性炭１ｇについて、それ
ぞれ同様にアンモニア態窒素の吸収率を測定した。結果
を図１に示す。

【００３０】図１に示す結果からもわかるように、AEC
効果のある活性炭を添加してもゼオライトのCEC効果は
減ずることなく、むしろ活性炭にもCEC効果があるた
め、ゼオライトと活性炭との混合物とすることによっ
て、CECについて相乗効果が得られることが確認され
た。

【００３１】[実施例２] 緩効性肥料ゼオライト（CEC：150meq/100g）、活性炭（AEC：60meq
/100g）および硝酸アンモニウムを表１に示す割合で混
合し、造粒機で平均粒径3ｍｍ以下となるように粒状化
した後、コーティングドラムに送り、ポリエチレンワッ
クスを吹き付けて、被覆肥料（緩効性肥料）を得た。

【００３２】

【表１】

【００３３】上記のように製造した緩効性肥料の試料５
ｇに、純水50mlを添加し、30分振とう後、ろ過し、ろ液
中のアンモニア態窒素（NH₄ ⁺−N）と硝酸態窒素（NO₃ ^-
−N）を測定した。ろ液中のアンモニア態窒素および硝
酸態窒素の量を試料100ｇ当たりの量（mg）として表２
に示した。

【００３４】

【表２】

【００３５】表２に示す結果からもわかるように、本実
施例の緩効性肥料は添加した肥料が陽イオン吸着材と陰
イオン吸着材に吸着され、ろ液中に水溶性窒素量として
溶出する窒素量が抑制された。

【００３６】また、本実施例の緩効性肥料について造粒
前（混合した状態）の試料Aと、コーティング後の試料B
について、電気伝導度を測定した。その結果、試料Aの
電気伝導度は2.2〜3.1mS/cmであったのに対し、試料Bの
電気伝導度は0.6〜1.5mS/cmであり、大幅に減少した。

【００３７】[実施例３、４] 培土ゼオライト（CEC：150meq/100g）と活性炭（AEC：60meq
/100g）を重量比で10：1で混合した混合物と、窒素、リ
ン酸、カリ及びカルシウム、マグネシウム等の微量要素
を含む混合肥料を、ゼオライト−活性炭混合物と混合肥
料との混合割合が１：１となるように配合し、造粒機で
平均粒径3ｍｍ以下となるように粒状化した後、コーテ
ィングドラムに送り、ポリエチレンワックスを吹き付け
て、被覆割合が異なる2種の被覆肥料（緩効性肥料）を
得た。

【００３８】これら2種の緩効性肥料を、培土中の窒
素、リン酸及びカリの含有量が市販の肥料添加培土と同
じになるように、肥料無添加培土（ピートモス、パーラ
イト、バーミキュライト等の配合培土）に添加し、実施
例３および４の培土を作成した。なお、緩効性肥料の添
加量は肥料無添加培土１Ｌ当たり5〜10ｇ程度であっ
た。これら培土１Ｌ中の肥料含有量および電気伝導度
（ＥＣ）の値を表３に示す。ＥＣは、培土１に対し容量
で5倍の水を添加して測定した。

【００３９】比較例１、２として市販の肥料添加培土
（ガッチリくんねぎ50：トキタ種苗（株）、頑張土：カ
ネコ種苗（株））の肥料含有量およびＥＣの値を併せて
表３に示す。

【００４０】

【表３】

【００４１】これら実施例３、４及び比較例１、２の培
土に、それぞれネギ（品種：東京夏黒2号葱）を播種
し、2ヶ月後の生育状態を観察した。生育結果（草丈、
太さ、地上部重、根重）を表４に示す。なお、表中の数
値は、植物体20本の平均値である。

【００４２】

【表４】

【００４３】表４に示す結果からもわかるように、実施
例３及び４の培土はＥＣ値が低く、良好な生育結果が得
られた。これは育苗初期において低いＥＣが保たれたこ
とにより、ネギの初期生育が改善されたためである。特
に実施例４の培土では、高い改善効果が得られた。

【００４４】

【発明の効果】本発明の緩効性肥料は、陰イオン吸着材
を添加しているため、降雨、潅水による硝酸態窒素の溶
出が抑制され、環境にやさしく、また肥料成分を長期に
亘り供給することができる。本発明の緩効性肥料に含ま
れる肥料成分は、植物根や微生物の接近、接触により有
効化される。またアンモニア態窒素が、硝化菌によって
硝酸態窒素に変化しても、陰イオン吸着材により吸着さ
れるので流亡を抑制することができる。この緩効性肥料
を施用した土壌、培土は、その陽イオン吸着及び陰イオ
ン吸着の性質が吸着材が分解されない限り持続するた
め、追肥等、他の肥料施用でも吸着効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明の緩効性肥料のアンモニア態窒素の吸収
率を示す図

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽イオン交換容量が50meq/100g以上である
陽イオン吸着材と、陰イオン交換容量が20meq/100g以上
である陰イオン吸着材とを含み、造粒及び／又は被覆し
てなる緩効性肥料。
【請求項２】肥料と、陽イオン交換容量が50meq/100g以
上である陽イオン吸着材と、陰イオン交換容量が20meq/
100g以上である陰イオン吸着材とを含み、造粒及び／又
は被覆してなる緩効性肥料。
【請求項３】肥料と、陽イオン交換容量が50meq/100g以
上である陽イオン吸着材と、陰イオン交換容量が20meq/
100g以上である陰イオン吸着材とを含み、陽イオン吸着
材と陰イオン吸着材の配合量の合計が、肥料１部に対
し、0.001〜50部である緩効性肥料。
【請求項４】前記陰イオン吸着材が、活性炭、木炭等の
炭化物、及び陰イオン交換樹脂から選ばれる1種または
２種以上である請求項１ないし３いずれか1項記載の緩
効性肥料。
【請求項５】陽イオン吸着材と陰イオン吸着材との混合
比が、陽イオン吸着材１重量部に対し陰イオン吸着材0.
01〜40重量部である請求項１ないし４いずれか１項記載
の緩効性肥料。
【請求項６】肥料と、陽イオン交換容量が50meq/100g以
上である陽イオン吸着材と、陰イオン交換容量が20meq/
100g以上である陰イオン吸着材とを含み、陽イオン吸着
材と陰イオン吸着材の配合量の合計が、肥料１重量部に
対し、50〜5,000重量部である培土。
【請求項７】請求項１ないし５いずれか1項記載の緩効
性肥料を含む培土。