JP2004075437A - 肥料 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、硫黄欠乏症状が認められるか又は硫黄欠乏症状の発生が予想される作物栽培場面、例えば隔離床栽培、連続不耕起栽培、ハウス栽培等に好適に使用できる肥料を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の肥料は、ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸カリウム等の過硫酸塩を含有する。本発明肥料は、水溶液の形態で使用することができ、カルシウムイオン共存下において実用上問題となる水不溶物の生成が殆ど起こらず、養液土耕栽培に好適に使用できる。
【選択図】　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、肥料に関する。更に詳しくは、本発明は、養液土耕栽培に好適に使用される肥料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土耕栽培では、作物の栽培開始前に、硫酸カリウム、硫酸アンモニウム等の硫酸塩を含む複合肥料を基肥として使用し、土壌に硫黄源を供給してきた。
【０００３】
硫黄は、作物にとって必要な成分ではあるが、大量に必要とするものではない。また、硫酸塩から生ずる硫酸イオンは、作物に吸収されにくい上、土壌に吸着しやすい性質を有しているため、土壌が酸性化するのを避け得ない。更に、当時社会問題となっていた酸性雨によって、雨水に含まれる硫酸イオンが土壌中に蓄積されるようになった。
【０００４】
そのため、土耕栽培では、敢えて硫黄源の施肥を行う必要がなくなっていた。
【０００５】
養液土耕栽培は、１９９１年から研究が開始され、１９９８年以降農家で定着してきた新しい栽培方法である。養液土耕栽培においても、土耕栽培と同様に、使用する肥料には硫酸塩を含有しないものを好ましく使用してきた。
【０００６】
近年、養液土耕栽培において、隔離床栽培（土壌病害回避及び軽作業化を目的にプランター、発泡スチロール箱等を用いて少量の培地で栽培する方法）、連続不耕起栽培（作が終わっても土を耕さず、続けて次の作付けを行う栽培方法）等の新しい栽培方法が普及しつつある。また、ハウス内での養液土耕栽培も増加傾向にある。
【０００７】
このような養液土耕栽培において、作物に硫黄欠乏症と認められる症状の発生が認められるようになってきた。これは、養液土耕栽培を行う土壌に雨水、地下水等の供給が殆どなく、土壌が必然的に硫黄源の供給が絶たれた状態、不耕起により作物の根圏域に硫黄源が存在しない状態等となったためと考えられる。
【０００８】
また、最近では酸性雨の問題も解消されつつあり、土壌への硫黄源の供給が少なくなっているため、一般の栽培方法（土耕栽培法等）においても、土壌が硫黄欠乏の状態になることが今後予想される。
【０００９】
土壌が硫黄欠乏の状態になった場合、硫黄成分を肥料成分として供給することにより解消できるから、硫黄成分として従来使用されていた硫酸カリウム、硫酸アンモニウム等の硫酸塩を用いればよいことになる。
【００１０】
ところで、養液土耕栽培法は、基肥によらず、作物の生育ステージ及び生育状態に基づき、水及び肥料を過不足なく供給する方法であるが、肥料の供給（施肥）は、通常水溶液とした肥料（液肥）を、点滴潅水チューブを介して作物の根圏域に点滴潅水施肥することにより行われている。そのために、養液土耕栽培を行うに当たっては、通常、タンクに液肥の濃厚液を入れ、混入機により所定の濃度になるよう水で希釈して潅水施肥される。
【００１１】
そこで、養液土耕栽培において、タンクに硫酸カリウム、硫酸アンモニウム等の硫酸塩を硫黄源として供給した場合、タンク内に肥料成分として必要なカルシウムイオンが存在すれば、硫酸カルシウム（石膏）を形成し、タンク内に水不溶物となって沈殿するのが避けられない。即ち、養液土耕栽培を実施するに当たり、タンクに液肥の濃厚液を供給した時点から硫酸カルシウムの生成が速やかに進行し、必要な肥料成分の供給が行えなくなる。しかも、生成する水不溶物（硫酸カルシウム）が、点滴潅水チューブの点滴孔を塞ぎ、混入機等のポンプ機器類に負荷を与える不都合が生ずる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、新しい硫黄源となる肥料成分を含有する肥料を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、新規な肥料を開発することに成功し、ここに本発明を完成するに至った。
【００１４】
１．本発明は、過硫酸塩を含有する肥料である。
【００１５】
２．本発明は、過硫酸塩がペルオキソ二硫酸ナトリウム及びペルオキソ二硫酸カリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種である上記１記載の肥料である。
【００１６】
３．本発明は、過硫酸塩がペルオキソ二硫酸カリウムである上記２記載の肥料である。
【００１７】
４．本発明は、水溶液の形態で使用される上記１〜３のいずれかに記載の肥料である。
【００１８】
５．本発明は、養液土耕栽培に使用される上記１〜４のいずれかに記載の肥料である。
【００１９】
６．本発明は、過硫酸塩を含有する養液土耕栽培用肥料である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の肥料は、過硫酸塩を含有する。
【００２１】
過硫酸塩としては、例えば、ペルオキソ一硫酸塩、ペルオキソ二硫酸塩等を挙げることができるが、安定性の観点からペルオキソ二硫酸塩が好ましい。
【００２２】
塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩等が挙げられるが、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩が好ましく、肥料の三大要素の一つであるカリウムの供給源として使用する観点からカリウム塩がより好ましい。
【００２３】
好ましい過硫酸塩は、ペルオキソ二硫酸ナトリウム及びペルオキソ二硫酸カリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種であり、より好ましい過硫酸塩は、ペルオキソ二硫酸カリウムである。
【００２４】
本発明において、過硫酸塩は、一種単独で又は二種以上を混合して使用される。
【００２５】
本発明の肥料中の過硫酸塩含有量は、制限がない。本発明肥料は、過硫酸塩からなっていてもよいし、過硫酸塩と共に他の肥料成分が含まれていてもよい。また、本発明肥料には、上記肥料成分の他に、公知の殺虫剤、殺菌剤、植物生長調整剤等の農薬、クエン酸、植物抽出物等の植物活力剤、排管洗浄材、界面活性剤、土壌浸透剤等の各種成分が含まれていてもよい。
【００２６】
本発明において使用する過硫酸塩は、粉末、顆粒等の固体であってもよいし、これらを水に溶解して水溶液の形態で使用してもよい。
【００２７】
過硫酸塩と共に配合される他の肥料成分としては、例えば、窒素質肥料、リン酸質肥料、カリ質肥料、石灰質肥料、苦土質肥料、マンガン質肥料、ホウ素質肥料等の公知の肥料成分が挙げられる。
【００２８】
窒素質肥料としては、例えば、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸石灰、硝酸苦土等の硝酸態窒素含有肥料、硫酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、硝酸アンモニウムナトリウム等のアンモニア態窒素含有肥料、尿素等の尿素態窒素含有肥料等を挙げることができる。
【００２９】
リン酸質肥料としては、例えば、リン酸第一アンモニウム、リン酸第二アンモニウム、リン酸第一カリウム、リン酸第二カリウム、過リン酸石灰、重過リン酸石灰、熔成リン肥、腐食酸リン肥、焼成リン肥、リン酸苦土、副産リン肥料等を挙げることができる。
【００３０】
カリ質肥料としては、例えば、硫酸カリウム、硫酸カリウム苦土、重炭酸カリウム、腐食酸カリウム肥料、粗製カリウム塩、被覆カリウム肥料、液体珪酸カリウム肥料、副産カリウム肥料、混合カリウム肥料等を挙げることができる。
【００３１】
石灰質肥料としては、例えば、生石灰、消石灰、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸カルシウム等を挙げることができる。
【００３２】
苦土質肥料としては、例えば、硫酸苦土、水酸化苦土、腐食酸苦土、酢酸苦土、加工苦土肥料、リグニン苦土肥料、混合苦土肥料、硝酸苦土、苦土石灰等を挙げることができる。また、リン酸質肥料として挙げた熔成リン肥等は苦土質肥料としても使用できる。
【００３３】
マンガン質肥料としては、例えば、硫酸マンガン等のマンガン化合物を主成分とするものを挙げることができる。
【００３４】
ホウ素質肥料としては、例えば、ホウ酸肥料、ホウ酸塩肥料等の水溶性ホウ素を含有する肥料等を挙げることができる。
【００３５】
これら各種肥料は、一種を単独で使用でき、又は二種以上を併用できる。
【００３６】
更に、上記肥料成分の他に、市販の配合肥料、化成肥料、液体複合肥料、家庭園芸複合肥料、微量要素複合肥料等を使用することができる。
【００３７】
本発明肥料を使用するに当たっては、過硫酸塩が土壌中に残留することのないように、作物の生育ステージ、生育状況等に基づき、必要量の過硫酸塩を過不足なく供給されるように、本発明肥料を使用するのが好ましい。例えば、従来から行われている土耕栽培法のように、基肥として栽培開始前に大量に施肥すると、従来使用されていた硫酸カリウム、硫酸アンモニウム等の硫酸塩と同様に、土壌酸性化の問題が危惧される。従って、本発明肥料を、施肥量を管理できる養液土耕栽培法に適用するのが好ましい。
【００３８】
本発明肥料を養液土耕栽培に使用する場合には、通常、水溶液の形態で使用する。本発明肥料を濃厚水溶液の形態とする場合には、使用する過硫酸塩の溶解度以下であればよい。本発明肥料を水で希釈し、作物に施肥する場合には、本発明肥料の濃度は、作物の種類、その生育ステージ、生育状況等に応じて適宜設定することができる。大まかな目安としては、硫酸イオンに換算した量が、通常約５〜約１００ｍｇ／株／日、好ましくは約１０〜約５０ｍｇ／株／日となるように、本発明肥料を使用するのがよい。特に、硫酸イオン換算量が約４０ｍｇ／株／日以下になるように本発明肥料を使用すれば、硫酸イオンが土壌に蓄積される虞れが少ないので好ましい。
【００３９】
本発明肥料中に含まれる過硫酸塩は、土壌に施肥後、速やかに硫酸イオンに変換されるため、肥料成分の硫黄源として植物体に供給することができる。
【００４０】
本発明の過硫酸塩を含有してなる作物栽培用肥料は、肥料成分として過硫酸塩単独としてもよく、その他一般に使用される肥料成分と混合又は併用してもよい。例えば、過硫酸塩を窒素質肥料と混合又は併用する場合、窒素質肥料の使用量としては、使用する形態、栽培方法、作物の種類、その生育ステージ、生育状況等に応じて適宜選択されるが、例えば、養液土耕栽培法において、水溶液の形態で、窒素原子として約６００ｍｇ／株／日以下、好ましくは約２〜約５００ｍｇ／株／日、より好ましくは約１０〜約３５０ｍｇ／株／日とすればよい。
【００４１】
本発明肥料は、上記したその他の肥料成分等と混合又は併用して複合肥料として使用することができるが、複合肥料とした際の過硫酸塩の配合割合は、広い範囲内から適宜選択することができる。例えば、過硫酸塩の硫酸イオン量として、必要とする窒素量の１／１０〜６／１０程度とするのが好ましく、３／２０〜３／１０程度とするのがより好ましい。
【００４２】
上記したその他肥料成分等の内、硫酸アンモニウム、硫酸カリウム、硫酸カリウム苦土、硫酸カルシウム、硫酸苦土、硫酸マンガン等の硫酸塩は、大量に使用すると硫酸イオンの土壌中の残留、蓄積が懸念されるので、斯かる硫酸塩を使用するに当たっては、過硫酸塩に起因する硫酸イオン量を含め、硫酸イオン量の総和が作物の生育に必要最小限の量となるように、硫酸塩の使用量を調整するのが好ましい。また、斯かる硫酸塩と、水溶液とした場合にカルシウムイオンを生じる肥料成分（石灰質肥料等）とが存在する場合、水溶液の形態では水不溶物が生成する。従って、本発明肥料を水溶液の形態とする場合には、上記硫酸塩は、あくまでも補助的に使用する程度に少量とするのが好ましく、具体的には、肥料水溶液全量に対して硫酸イオンとして０．２重量％以下、好ましくは０．０１〜０．０５重量％程度となるように硫酸塩を使用するのがよい。
【００４３】
本発明肥料は、水溶液での使用に際しカルシウムイオンが共存しても水不溶物を殆ど生成しない。これは使用する過硫酸塩、特にペルオキソ二硫酸塩は水溶液の状態で安定であり、カルシウムイオンとは反応しないためである。もっとも、長期間に亙り水溶液の状態で保存した場合には、過硫酸塩は徐々に分解し、硫酸イオンを生じ、カルシウムとの不溶物を形成する場合がある。しかし、肥料として使用する場合には、通常、水溶液とした直後、又は長くとも３週間程度以内に使用するので、実用場面において問題となる水不溶物の生成は実質的に起こらない。
【００４４】
本発明において、過硫酸塩は、水溶液の状態で殺菌効果を有し、防腐剤としても使用することができる。通常、養液土耕栽培法においては、タンクに肥料の濃厚液を蓄えておき、混入機により所定の濃度になるよう水で希釈して施肥する。このタンク中の濃厚液は通常２週間程度で使い切るように設定されており、その間濃厚液の防腐（殺菌）効果を十分に発揮することができる。
【００４５】
本発明肥料は、流通、保管等の便宜及び保存安定性の観点から、粉体等の固体とするのが好ましい。使用時において、栽培方法に適した形態として使用すればよく、例えば、従来の土耕栽培法においては、粉体をそのまま栽培土壌に施肥し、養液土耕栽培法においては粉体を水に溶かして水溶液の形態で使用すればよい。
【００４６】
本発明において、作物とは、従来から栽培されている農園芸用植物を全て包含し、具体的には、例えば、野菜、果樹、花卉、観葉植物等を挙げることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明肥料は、肥料成分としての硫黄源を作物に供給することができる。特に硫黄欠乏症状が認められるか又は硫黄欠乏症状の発生が予想される作物栽培場面、例えば隔離床栽培、連続不耕起栽培、ハウス栽培等に、本発明肥料を好ましく使用できる。
【００４８】
本発明肥料は、水溶液の形態で使用することができ、カルシウムイオン共存下において実用上問題となる水不溶物の生成が殆ど起こらず、養液土耕栽培に好適に使用することができる。
【００４９】
更に、本発明肥料は、防腐効果を有しており、一般に使用されている防腐剤を新たに添加する必要がないか、又は添加する場合にはその添加量を少なくすることができる。
【００５０】
【実施例】
以下に製造例及び試験例を掲げて、本発明をより一層明らかにする。以下において、単に「部」とあるのは「重量部」を意味する。
【００５１】
製造例１
表１に示す配合割合で各成分を混合し、ペルオキソ二硫酸カリウムを含有する肥料（以下「肥料１」という）を製造した。
【００５２】
ペルオキソ二硫酸カリウムの代わりに硫酸カリウムを配合した肥料（以下「比較肥料１」という）を製造した。
【００５３】
ペルオキソ二硫酸カリウム及び硫酸カリウムのいずれをも配合していない肥料（以下「比較肥料２」という）を製造した。
【００５４】
尚、これら肥料中の硫酸イオン換算量（ペルオキソ二硫酸カリウム分子中のＳＯ_４量及び水溶性微量要素中の硫酸イオン（硫酸亜鉛、硫酸マンガン由来の硫酸イオン）相当分を含む）は、肥料１で２．９部、比較肥料１で２．４部、比較肥料２で０．２部である。
【００５５】
【表１】

【００５６】
試験例１
製造例１で製造した肥料１及び比較肥料１の各１００ｇを５００ｍｌのビーカーにとり、水道水４００ｍｌ加え、３０分間撹拌後、静置した。ビーカー内の状態を目視観察した。尚、試験中の水温は２４±２℃とした。
【００５７】
その結果、肥料１では、撹拌を終了した時点で肥料１が水に完全に溶解した。更に、２週間後においても肥料１の水溶液から沈殿物の析出は認められず、１ヶ月後に少量の沈殿物が析出した。
【００５８】
一方、比較肥料１では、撹拌開始から終了時において懸濁状態が続き、静置後多量の懸濁物が沈殿し、その状態は２週間後及び１ヶ月後においても継続した。
【００５９】
試験例２
製造例１で製造した肥料１の１００ｇ又は比較肥料２の９６ｇを、それぞれ５００ｍｌのビーカーに入れ、水道水を加えて５００ｍｌの水溶液とした。これらビーカーを、蓋をせず開放したまま温室内（２７±２℃）に５７日間静置し、水溶液の状態を目視観察した。
【００６０】
肥料１の水溶液には、カビは認められなかった。一方、比較肥料２の水溶液には、カビの発生が認められた。
【００６１】
試験例３
徳島県鳴門市に所在の大塚化学（株）栽培研究センター内のガラス温室内で試験を行った。
【００６２】
供試作物として、播種後２ヶ月を経過したトマト接木苗（品種：桃太郎Ｊ（タキイ種苗株式会社）、台木：がんばる根（愛三種苗株式会社））を用いた。
【００６３】
上記トマト接木苗を、ヤシ殻チップ４０００ｍｌを入れた７寸ポリポット（日本ポリ鉢販売株式会社）に定植した。
【００６４】
養液土耕栽培法に従い、上記トマト接木苗を１００日間栽培した。この間、比較肥料２の１１００倍希釈水溶液を通常１０００ｍｌ／株／日で与えた。その結果、トマト接木苗の葉部が黄変し、茎部が細くなる硫黄欠乏症状が発生した。
【００６５】
比較肥料２での栽培を継続し、その後の栽培期間中ペルオキソ二硫酸カリウムの１４８１．５ｐｐｍ（ＳＯ_４換算　１０００ｐｐｍ）水溶液を１００ｍｌ／株／日で供給した。対照区には、ペルオキソ二硫酸カリウムの水溶液に代えて水１００ｍｌ／株／日を供給した。
【００６６】
尚、本試験において使用した水は、硫酸イオンを含まないイオン交換水とした。
栽培状況を肉眼観察し、また、土壌中の硫酸イオン濃度の測定を行った。
【００６７】
その結果、ペルオキソ二硫酸カリウムを供給した試験区では、供給開始から１週間で葉色の回復が認められ、２９日後には完全に硫黄欠乏症が改善され、健全な生育が行われていることを確認した。一方、対照区では、萎縮症状が見られ、硫黄欠乏症が更に進行した。
【００６８】
土壌中の硫酸イオン濃度は、ペルオキソ二硫酸カリウム供給開始から１週間で２３．５ｐｐｍ、２９日で３２６．７ｐｐｍであった。対照区では、硫酸イオンは認められなかった。
【００６９】
以上の結果から、ペルオキソ二硫酸カリウムを供給することで、土壌中で作物が吸収可能な硫酸イオンに速やかに分解され、硫黄欠乏症を改善できることが明らかである。
【００７０】
試験例４
上記試験例３と同様に比較肥料２を用いてトマト接木苗を養液土耕栽培法に従い１２０日間栽培した。その後、硫黄欠乏症状が進んだトマト接木苗に、比較肥料２に代えて肥料１を養液土耕栽培法で供給して栽培を継続した。
【００７１】
供給方法は、まず１０ｋｇの肥料１に水を加えて全容積１００リットルの肥料水溶液（濃厚原液）を調製し、この濃厚原液を更に１５０倍に希釈するよう設定し、この希釈液を２０００ｍｌ／株／日を数回に分けて給液した。
【００７２】
その結果、肥料１を供給して４６日目にはトマト接木苗の硫黄欠乏症状が回復し、試験期間中、トマト接木苗に植害は認められなかった。また、養液土耕栽培法で用いられる液肥混入機、流路配管及び点滴チューブに劣化、詰まり等は認められなかった。
【００７３】
肥料１の供給開始から３４日後の土壌溶液の硫酸イオン濃度は１２．４ｐｐｍ、５５日後のそれは１５．１ｐｐｍであった。
【００７４】
以上の結果から、今回使用した肥料１（硫酸イオン２．９重量％）の１５００倍液を毎日トマト接木苗に与え続けても、培地に硫酸イオンの過剰な蓄積は認められないことが明らかである。

Claims (5)

1. 過硫酸塩を含有する肥料。
2. 過硫酸塩がペルオキソ二硫酸ナトリウム及びペルオキソ二硫酸カリウムからなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１記載の肥料。
3. 過硫酸塩がペルオキソ二硫酸カリウムである請求項２記載の肥料。
4. 水溶液の形態で使用される請求項１〜３のいずれかに記載の肥料。
5. 養液土耕栽培に使用される請求項１〜４のいずれかに記載の肥料。