JP2005104827A - 有機肥料含有複合肥料 - Google Patents

Abstract

【課題】土壌に施用された場合に、含有される有機肥料中の窒素成分の無機化が、有機肥料単独施用時に比べ促進される有機肥料含有複合肥料を提供する。
【解決手段】難水溶性リン酸質肥料及び尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する粒子Ａと、植物質含有有機肥料を含有する粒子Ｂとからなる複合肥料であって、下記式で示される無機化率の差が、１０重量％以上である有機肥料含有複合肥料。
無機化率の差（重量％）＝（粒子Ａと粒子Ｂとからなる複合肥料を施用したときに粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）−（粒子Ｂを単独で施用したときの粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）
【選択図】なし。

Description

本発明は、有機肥料含有複合肥料に関する。詳しくは、土壌に施用された場合に、含有される有機肥料中の窒素成分の無機化が、有機肥料単独施用時に比べ促進される有機肥料含有複合肥料に関する。

有機肥料を土壌に施用すると、含有される有機肥料中の窒素成分は完全に無機化するわけではなく、およそ４０〜８０重量％が無機化した時点で無機化が非常に緩慢になることが知られている（例えば、非特許文献１参照）。これを解決するために、堆肥においては、異畜種の乾燥ふんを混合し、成型加工することで無機化速度を調節し、施用した堆肥が有効に利用される技術が開発されている（例えば、非特許文献２参照）。
しかし、この技術によっても、土壌に施用された堆肥中の窒素成分の無機化は十分ではなく、施用した有機肥料に含有される窒素成分の多くが栽培期間中に有効に活用されていないのが実状である。また、堆肥以外の有機肥料に関しては、無機化を促進する技術は無く、改善が求められている。

「有機肥料推進ハンドブック」ＪＡ全農肥料農薬部、２０００年４月、ｐ．５９−６９ 畠中哲哉、外２名、"家畜ふん混合による窒素肥効調節ペレットの作成"、[online]、農林水産研究ＷＷＷサーバー、[平成１５年７月９日検索]、インターネット＜http://www.affrc.go.jp/ja/db/seika/data_ngri/h10/ngri980035.html＞

本発明は、土壌に施用された場合に、含有される有機肥料中の窒素成分の無機化が、有機肥料単独施用時に比べ促進される有機肥料含有複合肥料を提供することを課題とする。

本発明者らは前述の従来技術の課題に鑑み鋭意研究を重ねた。その結果、植物質含有有機肥料粒子と、難水溶性リン酸質肥料及び尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する粒子を混合して使用することによって、植物質含有有機肥料の無機化が促進され、前記課題が解決されることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させた。

本発明は下記の（１）〜（１６）の構成を有する。
（１）難水溶性リン酸質肥料及び尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する粒子Ａと、植物質含有有機肥料を含有する粒子Ｂとからなる複合肥料であって、下記式で示される無機化率の差が、１０重量％以上である有機肥料含有複合肥料。
無機化率の差（重量％）＝（粒子Ａと粒子Ｂとからなる複合肥料を施用したときに粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）−（粒子Ｂを単独で施用したときの粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）

（２）難水溶性リン酸質肥料が、その難水溶性リン酸質肥料を下記式で示される重量比で、３０℃の２重量％クエン酸水溶液に浸漬後、含有するリン酸成分の８０重量％が該クエン酸水溶液に溶出するのに要する時間が０．１〜２０００分の範囲である前記（１）項記載の有機肥料含有複合肥料。
難水溶性リン酸質肥料／２重量％クエン酸水溶液（重量比）=０．０１３

（３）難水溶性リン酸質肥料が、リン鉱石、熔成リン肥、及び焼成リン肥から選ばれた１種以上である前記（１）または（２）項記載の有機肥料含有複合肥料。

（４）粒子Ａにおける難水溶性リン酸質肥料の含有割合が、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に対してＰ_２Ｏ_５換算で０.０１〜５重量％の範囲である前記（１）〜（３）項のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。

（５）尿素−脂肪族アルデヒド縮合物が、２−オキソ−４−メチル−６−ウレイドヘキサヒドロピリミジンである前記（１）〜（４）項のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。

（６）粒子Ａにおける水溶性リン酸の含有割合が、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に対してＰ₂Ｏ₅換算で０．５重量％以下である前記（１）〜（５）項のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。

（７）粒子Ｂの炭素／窒素重量比が５．０以上であり、かつ粒子Ｂに含有される植物質含有有機肥料の炭素／窒素重量比が５．０以上である前記（１）〜（６）項のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。

（８）粒子Ｂに含有される植物質含有有機肥料が植物粕類である前記（１）〜（７）項のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。

（９）植物粕類がとうもろこし胚芽油粕、大豆油粕、菜種油粕、わたみ油粕、米ぬか油粕から選ばれた１種以上である前記（８）項記載の有機肥料含有複合肥料。

（１０）植物粕類が菜種油粕である前記（８）項記載の有機肥料含有複合肥料。

（１１）有機肥料含有複合肥料中の植物質含有有機肥料の含有量／尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の含有量の重量比が１５以下である前記（１）〜（１０）項のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。

（１２）粒子Ａが、更に撥水性物質を含有する前記（１）〜（１１）項のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。

（１３）撥水性物質が６０〜１３０℃の範囲の融点を有する前記（１２）項記載の有機肥料含有複合肥料。

（１４）撥水性物質が、天然ワックス及び合成ワックスから選ばれた１種以上である前記（１２）または（１３）項記載の有機肥料含有複合肥料。

（１５）天然ワックスが、硬化ひまし油及びその誘導体から選ばれた１種以上である前記（１４）項記載の有機肥料含有複合肥料。

（１６）粒子Ａ中の撥水性物質の含有割合が、０．１〜２０重量％の範囲である前記（１２）〜（１５）項のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。

本発明の有機肥料含有複合肥料であれば、土壌に施用された場合に、該複合肥料に含まれる有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率が、有機肥料単独施用時に比べ１０重量％以上促進される。これにより、施用された有機肥料に含有される窒素成分が、栽培期間中により有効に活用される。

本発明の有機肥料含有複合肥料は、難水溶性リン酸質肥料及び尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する粒子Ａ（以下、単に粒子Ａということがある）と、植物質含有有機肥料を含有する粒子Ｂ（以下、単に粒子Ｂということがある）とからなり、この構成により含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率が有機肥料単独施用時に比べ１０重量％以上促進される。

本発明において粒子Ａに用いられる難水溶性リン酸質肥料は、水に難溶性で、植物に対してその正常な発育のために必要なリン酸成分を供給することが可能なものであれば特に限定されない。難水溶性リン酸質肥料は、溶解度の低いリン酸化合物を主成分とするものであっても良いが、水溶性のリン酸成分を固定化し難水溶性にしたもの、粒状のリン酸質肥料の表面を水不溶性あるいは疎水性の物質で被覆したもの、更には、リン酸質肥料の微粉末とリン酸質以外の物質であって、水不溶性あるいは疎水性の微粉末とを混合・造粒したもの等も挙げられる。

その中でも、溶解度の低いリン酸化合物は、比較的簡便に用いることができるので好ましい。具体的には、２０℃の水に対する溶解度が５ｇ／１００ｍｌ以下の物質が望ましく、例えば、熔成リン肥、加工リン酸肥料、腐植酸混合リン肥、焼成リン肥、レナニアリン肥、副産リン酸二石灰、副産リン酸三石灰、トーマスリン肥、メタリン酸加里、メタリン酸石灰、メタリン酸苦土、メタリン酸加里苦土、リン鉱石等を挙げることができる。この中でも、熔成リン肥、焼成リン肥、リン鉱石は、特に水に対する溶解度が低いため、本発明に好ましく使用することができる。リン酸１アンモニウムやリン酸２アンモニウムなどの水溶性リン酸化合物は、本発明の効果を損なう場合がある。

また、本発明に使用される難水溶性リン酸質肥料は、その難水溶性リン酸質肥料を下記式で示される重量比で、３０℃の２重量％クエン酸水溶液に浸漬後、含有するリン酸成分の８０重量％が該クエン酸水溶液に溶出するのに要する時間（以下、溶出時間という）が０．１〜２０００分の範囲である溶出特性を有するものであることが特に好ましい。
難水溶性リン酸質肥料／２重量％クエン酸水溶液（重量比）=０．０１３

該溶出時間は具体的には次のような方法で測定することができる。３００ｍｌ容のポリ瓶に難水溶性リン酸質肥料２ｇと３０℃に加熱した２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌを入れ、３０℃の振とう恒温槽で振とうする。経時的に該クエン酸水溶液の上澄みを少量ずつ取り、水で希釈後、希釈液中のリン酸成分をイオンクロマトグラフィーによって定量後、溶出曲線を作成することにより、該難水溶性リン酸質肥料が含有するリン酸成分の８０重量％が溶出するまでに要した時間を求めることができる。

該溶出時間が０．１〜２０００分の範囲であれば、有機肥料中の窒素成分の無機化を促進することが可能である。

該溶出時間が０．１〜２０００分の範囲であるためには、該難水溶性リン酸質肥料は水に対する溶解度が低く、単一の結晶で構成されていることが好ましい。更に、形状が粒状である場合には粒内に空隙が少ないものであることが好ましい。

本発明に使用される難水溶性リン酸質肥料の溶出時間を０．１〜２０００分の範囲に調節する方法は特に限定されないが、例えば、難水溶性リン酸質肥料を粒状とし、その粒径を調節する方法、粒状の難水溶性リン酸質肥料の表面を水不溶性または疎水性の物質で被覆する方法、及び、難水溶性リン酸質肥料の微粉末とリン酸質以外の物質であって、水不溶性または疎水性の微粉末とを混合し造粒する方法等を挙げることができる。

そのうち、難水溶性リン酸質肥料を粒状とし、その粒子径を調節する方法は、比較的簡便に実施可能であり好ましい。その際の粒子径は使用する難水溶性リン酸質肥料の種類や、要求される溶出時間によって異なるが、製造の面から０.１〜２ｍｍの範囲であることが好ましい。

粒子Ａにおける難水溶性リン酸質肥料の添加割合は特に限定されないが、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に対しＰ_２Ｏ_５換算で０.０１〜５重量％の範囲であることが好ましい。難水溶性リン酸質肥料の添加割合がこの範囲内であれば、有機肥料中の窒素成分の無機化の促進を効果的に行うことが可能である。

本発明において粒子Ａに用いられる尿素−脂肪族アルデヒド縮合物は特に限定されるものではなく、直鎖状、分岐のある鎖状、環状等の何れの分子構造を持つ尿素−脂肪族アルデヒド縮合物であっても使用することができる。具体的には、尿素−ホルムアルデヒド縮合物、尿素−アセトアルデヒド縮合物、尿素−イソブチルアルデヒド縮合物等を挙げることができる。本発明においてはそれらのうち１種以上を任意に選択し使用すればよい。

前述の尿素−脂肪族アルデヒド縮合物のうち、尿素−アセトアルデヒド縮合物である２−オキソ−４−メチル−６−ウレイドヘキサヒドロピリミジン（以下「ＣＤＵ」と記述する。）を本発明に使用した場合には、本発明の効果がより顕著である。

尿素−脂肪族アルデヒド縮合物が粉状である場合の粒径は、製造時の取り扱いの面、他原料との混合性、造粒性の面から１〜２００μｍの範囲であることが好ましい。

粒子Ａに含有される尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の割合は、特に限定されないが、好ましくは５０〜９９．９８重量％、より好ましくは７５〜９９．９８重量％の範囲である。

尚、水溶性リン酸が粒子Ａ中にある程度以上存在すると、本発明の効果を損なう場合があるため、粒子Ａ中の水溶性リン酸の含有割合は、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に対して、Ｐ₂Ｏ₅換算で０．５重量％以下であることが好ましい。この観点から、本発明に使用する難水溶性リン酸質肥料はリン鉱石、熔成リン肥、焼成リン肥から選ばれた１種以上であることが好ましい。

粒子Ａの製造方法は、特に限定されないが、具体的には、スラリー状、粒状、顆粒状、粉状、塊状の何れかの状態である尿素−アルデヒド縮合物に、難水溶性リン酸質肥料を添加し、混合した後、造粒することによって得ることができる。その際に使用する尿素−脂肪族アルデヒド縮合物は、難水溶性リン酸質肥料との均一分散の面から粉状であることが好ましい。

一方、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に添加混合する難水溶性リン酸質肥料は、混合における均一性の面では顆粒状である方が好ましい。反面、その場合、土壌中で溶解しやすく、微粒状難水溶性リン酸質肥料の大きさによっては尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の無機化を必要以上に促進することがあり、難水溶性リン酸質肥料はある程度の大きさの粒である方が好ましい。

土壌中における難水溶性リン酸質肥料の溶解速度はその種類や結晶構造等によって異なるため、難水溶性リン酸質肥料粒の粒径は一概に限定することは困難であるが、製造時の混合均一性から通常０.１５〜２ｍｍの範囲、好ましくは０.１５〜１ｍｍの範囲が良好である場合が多い。

粒子Ａの粒子径は、特に限定されないが、好ましくは１〜２０ｍｍ、より好ましくは１．５〜１０ｍｍの範囲である。この範囲であれば本発明の効果が顕著である。

粒子Ｂの粒子径は、特に限定されないが、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ以下、さらに好ましくは１ｍｍ以下である。粒子Ｂの粒子径が２０ｍｍ以下であれば、無機化が促進されやすく、１ｍｍ以下であればさらに無機化が促進されやすい。

粒子Ａ及び粒子Ｂの造粒方法としては、転動造粒法、圧縮型造粒法、攪拌型造粒法、押出造粒法、破砕型造粒法、流動層及び流動層多機能型造粒法、噴霧乾燥造粒法、真空凍結造粒法、液中造粒法等を挙げることができる。本発明においてはその中でも、転動造粒法、圧縮型造粒法、攪拌型造粒法、及び押出造粒法を好ましい造粒方法として挙げることができる。

本発明の有機肥料含有複合肥料に含有される粒子Ｂに用いられる植物質含有有機肥料としては、肥料取締法で規定される有機質肥料及び特殊肥料のうち植物質を含有するものである。ここで言う植物質は、リグニン、セルロースなどの難分解性の多糖類で構成される細胞壁を有する生物、該生物遺体、及びその構成成分であり、植物以外に細胞壁を有する微生物も含まれ、デンプンなどの易分解性多糖類のみで構成されるものは除く。具体的には、植物質含有有機質肥料としては、とうもろこし胚芽及びその粉末、大豆油粕及びその粉末、菜種油粕及びその粉末、わたみ油粕及びその粉末、落花生油粕及びその粉末、あまに油粕及びその粉末、ごま油粕及びその粉末、ひまし油粕及びその粉末、米ぬか油粕及びその粉末、その他の草本性植物油粕及びその粉末、とうもろこし胚芽油粕及びその粉末、カポック油粕及びその粉末、たばこくず肥料、甘草かす、豆腐かす乾燥肥料、えんじゅかす等の植物粕類、乾燥菌体肥料、副産植物質肥料、加工家きんふん肥料、混合有機質肥料が挙げられる。特殊肥料としては、米ぬか、はっこう米ぬか、はっこうかす、くず植物油粕及びその粉末、草本性植物種子皮殻油粕及びその粉末、木の実油粕及びその粉末、コーヒーかす、くず大豆及びその粉末、たばこくず肥料及びその粉末、乾燥藻及びその粉末、落棉分離かす肥料、よもぎかす、はっこう乾ぷん肥料、人ぷん尿、家畜及び家きんのふん、厩肥、汚泥肥料、人ぷん尿処理物、家畜及び家きんのふんの処理物、堆肥が挙げられる。この中でも、植物粕類は、本発明の複合肥料に用いたときに無機化の促進度合が大きいことから望ましい。植物粕類の中でも、とうもろこし胚芽油粕、大豆油粕、菜種油粕、わたみ油粕、米ぬか油粕が好ましく、特に菜種油粕及びその粉末が好ましい。

一般的に、有機物の分解について論じられるとき、炭素／窒素重量比が重要である。炭素／窒素重量比が大きい有機物が分解される速さは遅く、炭素／窒素重量比が小さい有機物が分解される速さは早いことが多い。炭素／窒素重量比は、粒子Ｂまたは該植物質含有有機肥料に含有される炭素量と窒素量を測定することにより求められる。両物質とも炭素窒素同時分析法（博友社 土壌環境分析法 ｐ２２２−ｐ２３３に記載の方法）で測定される。

本発明において、粒子Ｂの炭素／窒素重量比は、特に限定はされないが、５．０以上が好ましく、５．５〜８０がより好ましい。また、粒子Ｂに含有される植物質含有有機肥料の炭素／窒素重量比も、特に限定はされないが、５．０以上が好ましく、５．５〜８０がより好ましい。粒子Ｂの炭素／窒素重量比が上記範囲であり、粒子Ｂに含有される植物質含有有機肥料の炭素／窒素重量比が上記範囲であれば、該複合肥料に含有される植物質含有有機肥料の無機化が促進されやすい。

本発明の有機肥料含有複合肥料は、粒子Ａと粒子Ｂを混合することによって製造される。その際の混合割合は、有機肥料含有複合肥料中の有機肥料の含有量／尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の含有量の重量比が１５以下であることが望ましい。重量比が１５以下であれば、発明の効果が十分であるからである。

本発明の有機肥料含有複合肥料においては、本発明の効果を損なわない範囲であれば、本発明の必須成分である難水溶性リン酸質肥料、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物、有機肥料以外の成分を、本発明の原料として使用することができる。該成分としては肥料、各種造粒助剤、結合材等を挙げることができる。該成分は、それぞれの粒子を製造する際に添加しても良いし、それぞれの粒子とは別の粒子として複合肥料中に混合しても良い。ただし、炭素成分、窒素成分を含有するものを粒子Ｂに添加する際には、粒子Ｂに含まれる炭素／窒素重量比が５．０以上になるように添加するのが好ましい。

前記肥料としては、尿素、硫安、塩安、硝安、石灰窒素、腐植酸アンモニア等の窒素質肥料、リン酸１アンモニウム、リン酸２アンモニウム、過燐酸石灰、重過燐酸石灰、重焼リン、苦土重焼リン等のリン酸質肥料、硫酸グアニル尿素、オキサミド、グリコールウレア等の化学合成系緩効性肥料、硫酸加里、塩化加里、重炭酸加里、腐植酸加里、珪酸加里等の加里肥料、普通化成肥料、二成分複合化成肥料、高度化成肥料、石灰質肥料、苦土質肥料、ケイ酸質肥料、及び微量要素肥料等を挙げることができる。本発明においては必要に応じてそれら肥料の中から１種以上を選択して用いればよい。

そのうちリン酸質肥料、普通化成肥料、二成分複合化成肥料、高度化成肥料等のリン酸成分を含有する肥料を用いるときは、含有するリン酸成分の溶出時間と含有量を考慮して使用することが好ましい。

造粒助剤としては、ベントナイト、クレイ、カオリン、セリサイト、タルク、酸性白土、軽石、珪砂、珪石、ゼオライト、パーライト、バーミキュライト等の鉱物質、モミガラ、オガクズ、木質粉、パルプフロック、大豆粉等の植物質等を挙げることができる。本発明においては必要に応じてそれら造粒助剤の中から１種以上を選択して用いればよい。

結合材としては、アラビアゴム、アルギン酸ナトリウム、グリセリン、ゼラチン、糖蜜、微結晶セルロース、ピッチ、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニルピロリドン、アルミナゾル、セメント、ポリリン酸ナトリウム、リグニンスルホン酸塩、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、界面活性剤、デンプン、熱硬化性樹脂原料等を挙げることができる。本発明においては必要に応じてそれら結合材の中から１種以上を選択して用いればよい。

粒子Ａに原料として更に撥水性物質を含有させれば、該粒子の土壌中における溶解を抑制することができ、有機肥料中の窒素成分の無機化を促進するだけでなく、無機化速度を調節することが可能である。

本発明に使用する撥水性物質は、防湿性、防水性を有する撥水性物質であれば特に限定されないが、その中でも融点が好ましくは６０〜１３０℃の範囲、より好ましくは６０〜１００℃の範囲である撥水性物質が望ましい。

該撥水性物質の融点が６０℃以上であれば、本発明の有機肥料含有複合肥料の夏季における保存性が安定し、該融点が１３０℃以下であれば、本発明の有機肥料含有複合肥料の製造時に物温が１３０℃を超えるような熱処理を行う必要がなく、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の製造時における分解が生じにくい。

本発明においては、撥水性物質として天然ワックス、合成ワックスから選ばれた１種以上を適宜使用するのが好ましい。天然ワックスとしては、キャデリンワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、ホホバ油等の植物系ワックス、みつろう、ラノリン、鯨ろう等の動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン等の鉱物系ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の石油ワックスが挙げられ、合成ワックスとしては、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等の合成炭化水素、モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体等の変性ワックス、硬化ひまし油、硬化ひまし油誘導体等の水素化ワックス、１２−ヒドロキシステアリン酸、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等が挙げられる。この中でも、硬化ひまし油及びその誘導体が本発明に効果的である。

本発明において撥水性物質の含有割合は、粒子Ａに対して好ましくは０．１〜２０重量％、更に好ましくは１〜１５重量％の範囲である。該含有割合が上記の範囲内であれば、撥水性物質の効果が十分で、製造コストに見合う効果が得られる。

原料として更に撥水性物質を含有する、粒子Ａの製造方法は特に限定されるものではないが、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物、及び水を原料とする粒子を造粒し（造粒工程）、次いで該撥水性物質の融点以上５００℃以下の温度である気体を用いて該粒子の乾燥を行う（乾燥工程）製造方法を挙げることができる。

該造粒工程においては、先ず原料となる撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物、及び水の混合を行い、この混合物を所定の形状に造粒するのであるが、その際の混合方法としては、コンクリートミキサー等の回転容器型混合装置による対流混合や、攪拌混合造粒機等の固定容器型混合装置による攪拌等が挙げられ、状況に応じて適宜選択すれば良い。

混合の際、該撥水性物質の状態は、スラリー状、粒状、粉状、塊状、溶融状態、または溶液状態の何れかの状態であっても良いが、混合物の均一性の面から粉状、溶融状態、或いは溶液状態であることが好ましく、その中でも特に製造時の取り扱い面や製造コストの面から粉状であることが好ましい。

該撥水性物質が粉状である場合の粒径は、製造時の取り扱い面、他原料との混合性、造粒性の面から０．００５〜１ｍｍの範囲であることが好ましい。

混合後の造粒方法は特に限定されるものではないが、転動造粒法、圧縮型造粒法、攪拌型造粒法、押出造粒法、破砕型造粒法、流動層及び流動層多機能型造粒法等を挙げることができ、本発明においては、転動造粒法、圧縮型造粒法、攪拌型混合造粒法、押出造粒法等によって造粒することが好ましい。

その中でも攪拌型混合造粒法は、混合及び造粒を1つの装置で行うことができ、更に温度条件の設定が容易なため、本発明に好ましく使用することができる。該攪拌混合造粒機は、原料が適度に混合され造粒が可能な装置であれば特に限定されないが、本発明においては、パドル型、アンカー型、ゲート型、ダブルモーションパドル型、リボン型、スクリュー型から選ばれた攪拌羽根を持つ装置が特に好ましく使用することができる。

造粒工程において、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物、及び水等の原料の温度は特に限定されないが、融点が６０〜１３０℃の範囲内である撥水性物質を用いる場合において、該温度は該撥水性物質の融点より０〜４０℃低い温度であることが好ましい。該温度はこの範囲である場合には、乾燥工程を経て得られる肥料粒子内において撥水性物質が良好に拡散する。

乾燥工程において使用する気体は特に限定されるものではなく、空気、窒素、ヘリウム、アルゴン等を挙げることができ、その中でも空気は製造コストの面から好ましく本発明に使用することができる。

気体の温度は、用いる撥水性物資の融点以上であることが必須である。該融点以上の温度の気体を用いることにより、粒子に含まれる撥水性物質が溶融し、該粒子内において撥水性物質が更に拡散され、撥水性物質の添加量に対する効率が良い。更に該気体の温度は高くとも５００℃以下である。該温度が５００℃以下であれば、混合する尿素−脂肪族アルデヒド縮合物が分解しにくい。

本発明の有機肥料含有複合肥料は、粒子Ａと、粒子Ｂを混合することによって製造される。混合方法は特に限定されないが、それぞれの粒子が均一に分散するような混合方法が望ましい。

本発明の有機肥料含有複合肥料あれば、含有される有機肥料の窒素成分の無機化を促進することが可能である。無機化率は、２Ｌ容の容器に２ｍｍの篩いを通った風乾土壌を１ｋｇ入れ、そこに該複合肥料を全窒素で１．０ｇ相当量、水を最大容水量の６０％になるように入れ混合し、該容器の上縁をポリエチレンフィルムで覆い２５℃の恒温室に静置し、定期的に生成した無機態窒素を測定することにより得られる値から、別途計測しておいた粒子Ａの無機化率を差し引くことによって得られる。粒子Ａの無機化量は複合肥料中の窒素成分の無機化率と同様の方法で測定される。一般的に無機化率は、土壌量に対する該肥料投入量、土壌の種類、水添加量、静置環境条件等により異なる場合がある。

本発明の有機肥料含有複合肥料を土壌に施用する際、含有される有機肥料の窒素成分の無機化を効率良く促進するためには、連続する土壌中あるいは土壌表面において、粒子Ａと粒子Ｂの距離が１０ｃｍ以下になるように施用するのが好ましい。１０ｃｍを超えるような場合、無機化促進度合が低下することがある。

以下実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。尚、以下の実施例における「％」は特に断りがない限り「重量％」である。
１．粒子Ａ−１の製造
下記「難水溶性リン酸質肥料粒の取得と、得られた難水溶性リン酸質肥料粒のリン酸溶出時間測定」で得られた難水溶性リン酸質肥料粒（熔成リン肥）と、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）とを、表１の粒子Ａ−１に示した割合で投入量の合計が２０ｋｇとなるように、容量５０Ｌの球形混合機に投入し５分間混合した。
ついで、該混合物１ｋｇを直径１２０ｃｍの回転皿型パン造粒機に入れ、４０ｒｐｍの回転速度で該混合物を転動させながら水及び混合物を少量ずつ添加し、平均粒径が２．５ｍｍ程度になるまで造粒した。造粒後、熱風循環乾燥機を用い１２０℃の条件下で６時間乾燥し、更に、振動篩で分級して粒子径が２．３６〜３．３５ｍｍの粒子Ａ−１を得た。

「難水溶性リン酸質肥料粒の取得と、得られた難水溶性リン酸質肥料粒のリン酸溶出時間測定」
熔成リン肥（南九州化学工業（株）製 くみあい熔リン２０−１５−２０（商品名））を振動篩で分級して粒径が６００〜７１０μｍの該難水溶性リン酸質肥料粒を得た。また、重焼リン（小野田化学工業（株）製、４６重焼リン（商品名））を振動篩で分級して粒径が０．１５〜０．５ｍｍの該難水溶性リン酸質肥料粒を得た。
分級によって得られた該難水溶性リン酸質肥料粒２ｇと、３０℃に加熱した２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌとを、３００ｍｌ容のポリ瓶に入れ、３０℃の振とう恒温槽で振とうした。経時的に上澄みを少量取り、水で希釈後、希釈液中のリン酸成分をイオンクロマトグラフィーによって定量した。測定値から溶出曲線を作成し、グラフからリン酸溶出時間を算出した。その結果、８０％溶出するのに要する時間は熔成リン肥が６００分、重焼リンが３５分であることが示された。

２．有機肥料含有複合肥料の製造
表２の実施例１に示した組成の有機肥料含有複合肥料を下記の方法にて製造した。
前記粒子Ａ−１に、粒子Ｂとして５．３抽出菜種油粕（（株）サンアンドホープ製、１．０ｍｍの篩いを通り、１００μｍの篩いを通らないもの、炭素／窒素重量比７．６）を、表２に示した割合で加え、たらいで、均一に混ざるまで手でよく混合し、有機肥料含有複合肥料を製造した。

３．土壌中における無機化率測定試験
２Ｌ容の容器に２ｍｍの篩いを通った風乾土壌（熊本県植木町で採取した黒ボク土）を１ｋｇ入れ、そこに実施例１の複合肥料を全窒素で１．０ｇ相当量、水を最大容水量の６０％になるように入れ混合し無機化土壌サンプルを作成した。
該無機化土壌サンプルが入った容器の上縁をポリエチレンフィルムで覆い２５℃の恒温室に静置した。所定の期間経過後に土壌を全て回収し、よく混合した後、そのうち１０ｇを採取した。
採取した土壌中の無機態窒素量をアンモニア態、亜硝酸態、硝酸態窒素の同時浸出測定法（養賢堂 土壌養分測定法 ｐ１９７−ｐ２００に記載の方法）で測定した。
試験は全て３反復制とし、供試土壌に元来含まれていた無機態窒素量を測定するために、肥料を施用していない試験区も設けた。無機態窒素量の測定値から、下記式に従って菜種油粕の無機化率を算出した。
菜種油粕の無機化率（％）＝（ｎ日培養後の複合肥料施用土壌の無機態窒素量−ｎ日培養後の粒子Ａ施用土壌の無機態窒素量）／施用前の菜種油粕に含まれる窒素量×１００
ｎ：施用後日数
結果を表３に示した。

難水溶性リン酸質肥料粒（熔成リン肥）と、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）とを、表１の粒子Ａ−２に示した割合で投入量の合計が２０ｋｇとなるようにした以外は、実施例１と同様の方法で粒子Ａ−２を製造し、表２の実施例２に示した組成の有機肥料含有複合肥料を実施例１と同様の方法で製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表３に示した。

前記の粒子Ａ−２を用い、表２の実施例３に示した組成の有機肥料含有複合肥料を実施例１と同様の方法で製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表３に示した。

前記の粒子Ａ−２を用い、表２の実施例４に示した組成の有機肥料含有複合肥料を実施例１と同様の方法で製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表３に示した。

難水溶性リン酸質肥料粒（熔成リン肥）と、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）とを、表１の粒子Ａ−３に示した割合で投入量の合計が２０ｋｇとなるようにした以外は、実施例１と同様の方法で粒子Ａ−３を製造し、表２の実施例５に示した組成の有機肥料含有複合肥料を実施例１と同様の方法で製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表３に示した。

難水溶性リン酸質肥料粒として、前述の粒径が０．１５〜０．５ｍｍの４６重焼リン（商品名、小野田化学工業（株）製）を用い、これと、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）とを、表１の粒子Ａ−４に示した割合で投入量の合計が２０ｋｇとなるようにした以外は、実施例１と同様の方法で粒子Ａ−４を製造した。
粒子Ａ−４には、水溶性リン酸がＣＤＵ１００重量部に対して０．４８重量部含まれていた。表２の実施例６に示した組成の有機肥料含有複合肥料を実施例１と同様の方法で製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表３に示した。

難水溶性リン酸質肥料粒（熔成リン肥）、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）、及び撥水性物質としてカスターワックスＦ−Ｐ（商品名、小倉合成工業（株）製硬化ひまし油）を、表１の粒子Ａ−５に示した割合で投入量の合計が２０ｋｇとなるようにした以外は、実施例１と同様の方法で粒子Ａ−５を製造し、表２の実施例７に示した組成の有機肥料含有複合肥料を実施例１と同様の方法で製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表３に示した。

実施例２と同様の方法で粒子Ａ−２を製造し、粒子Ｂとして大豆油粕（不二製油（株）製、１．０ｍｍの篩いを通り、１００μｍの篩いを通らないもの、炭素／窒素重量比５．３）を、表２の実施例８に示した割合で加え、たらいで、均一に混ざるまで手でよく混合し、有機肥料含有複合肥料を製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表４に示した。

（比較例１）
ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）のみを２０ｋｇ投入した以外は、実施例１と同様の方法で粒子Ａ−６を製造し、表２の比較例１に示した組成の有機肥料含有複合肥料を実施例１と同様の方法で製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表３に示した。

（比較例２）
リン酸質肥料粒として、ＭＡＰ（リン酸１アンモニウム。和光純薬工業（株）製特級試薬を乳鉢で微粉砕し、４５μｍの篩いを通ったもの）を用い、これと、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）とを、表１の粒子Ａ−７に示した割合で投入量の合計が２０ｋｇとなるようにした以外は、実施例１と同様の方法で粒子Ａ−7を製造した。上述の「難水溶性リン酸質肥料粒の取得と、得られた難水溶性リン酸質肥料粒のリン酸溶出時間測定」に記載の方法と同様の方法でＭＡＰのリン酸溶出時間を測定したところ、浸とう開始５秒後には、リン酸溶出率が１００％に達していた。粒子Ａ−7には、水溶性リン酸がＣＤＵ１００重量部に対して１．２３重量部含まれていた。表２の比較例２に示した組成の有機肥料含有複合肥料を実施例１と同様の方法で製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表３に示した。

（比較例３）
粒子Ａを用いずに、表２の比較例３に示した有機肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表３に示した。

（比較例４）
粒子Ａを用いずに、表２の比較例４に示した有機肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表４に示した

（比較例５）
実施例２と同様の方法で粒子Ａ−２を製造し、粒子Ｂとしてフェザーミール（蒸製毛粉、南国興産（株）製）を、表２の比較例５に示した割合で加え、たらいで、均一に混ざるまで手でよく混合し、有機肥料含有複合肥料を製造した。得られた有機肥料含有複合肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表５に示した。

（比較例６）
粒子Ａを用いずに、表２の比較例６に示した有機肥料について、土壌中における無機化率測定試験を行なった。結果を表５に示した。

（表１）
粒子Ａの組成

・熔成リン肥、重焼リン、ＭＡＰの値はＰ_２Ｏ_５換算値
・ＣＤＵに対する水溶性リン酸の含有割合はＣＤＵを１００としたときの重量比

熔成リン肥：南九州化学工業（株）製、くみあい熔リン２０−１５−２０（商品名）の篩分品（７１０μｍの篩いを通り、６００μｍの篩いを通らないもの）。
重焼リン：小野田化学工業（株）製、４６重焼リン（商品名）の篩分品（０．５ｍｍの篩いを通り、１５０μｍの篩いを通らないもの）。
ＭＡＰ：リン酸１アンモニウム、和光純薬工業（株）製、特級試薬（乳鉢で微粉砕し、４５μｍの篩いを通ったもの）
ＣＤＵ：チッソ（株）製、２−オキソ−４−メチル−６−ウレイドヘキサヒドロピリミジン紛粒体の１５０μｍの篩いを通ったもの。
硬化ひまし油：カスターワックスＦ−Ｐ（商品名）、小倉合成工業（株）製、硬化ひまし油、融点８１℃。

（表２）
有機肥料含有複合肥料の組成

含有比：有機肥料の含有量／ＣＤＵの含有量の重量比
菜種油粕：（株）サンアンドホープ製、５．３抽出菜種油粕の篩分品（１．０ｍｍの篩いを通り、１００μｍの篩いを通らないもの、炭素／窒素重量比７．６）。
大豆油粕：不二製油（株）製、１．０ｍｍの篩いを通り、１００μｍの篩いを通らないもの、炭素／窒素重量比５．３。
フェザーミール：南国興産（株）製の蒸製毛粉（動物質）。

（表３）
土壌中における無機化率測定試験結果
（菜種油粕中の窒素成分の無機化率（％）と無機化率の差（％））

無機化率の差＝（粒子Ａと粒子Ｂとからなる複合肥料を施用したときに粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）−（粒子Ｂを単独で施用したときの粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）

（表４）
土壌中における無機化率測定試験結果
（大豆油粕中の窒素成分の無機化率（％）と無機化率の差（％））

無機化率の差＝（粒子Ａと粒子Ｂとからなる複合肥料を施用したときに粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）−（粒子Ｂを単独で施用したときの粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）

（表５）
土壌中における無機化率測定試験結果
（フェザーミール中の窒素成分の無機化率（％）と無機化率の差（％））

無機化率の差＝（粒子Ａと粒子Ｂとからなる複合肥料を施用したときに粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）−（粒子Ｂを単独で施用したときの粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）

以上の結果から、難水溶性リン酸質肥料及び尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する粒子Ａと、植物質含有有機肥料を含有する粒子Ｂとからなる複合肥料であれば、無機化率の差が１０重量％以上であることが明らかである。特に、表５から、粒子Ｂに植物質が含有されていない場合は無機化促進効果が見られないと言える。望ましい植物質含有有機肥料としては、植物粕、特に菜種油粕であることが分かる。さらに、該粒子Ａに含有される難水溶性リン酸質肥料の含有割合が尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に対してＰ_２Ｏ_５換算で０.０１〜５重量％の範囲であるのが適当と言える。また、粒子Ａに撥水性物質を含有する場合に粒子Ｂの無機化促進効果が顕著である。表４から、粒子Ｂの炭素／窒素重量比が５．０以上であり、かつ粒子Ｂに含有される植物質含有有機肥料の炭素／窒素重量比が５．０以上であれば、無機化促進効果が大きいことが分かる。有機肥料含有複合肥料中の植物質含有有機肥料の含有量／尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の含有量の重量比については、１５以下が好ましい。

野菜、果樹、花卉等の栽培に広く利用でき、有機肥料を有効に利用することができる。

Claims (16)

1. 難水溶性リン酸質肥料及び尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する粒子Ａと、植物質含有有機肥料を含有する粒子Ｂとからなる複合肥料であって、下記式で示される無機化率の差が、１０重量％以上である有機肥料含有複合肥料。
   無機化率の差（重量％）＝（粒子Ａと粒子Ｂとからなる複合肥料を施用したときに粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）−（粒子Ｂを単独で施用したときの粒子Ｂに含有される有機肥料中の窒素成分の６０日無機化率）
2. 難水溶性リン酸質肥料が、その難水溶性リン酸質肥料を下記式で示される重量比で、３０℃の２重量％クエン酸水溶液に浸漬後、含有するリン酸成分の８０重量％が該クエン酸水溶液に溶出するのに要する時間が０．１〜２０００分の範囲である請求項１記載の有機肥料含有複合肥料。
   難水溶性リン酸質肥料／２重量％クエン酸水溶液（重量比）＝０．０１３
3. 難水溶性リン酸質肥料が、リン鉱石、熔成リン肥、及び焼成リン肥から選ばれた１種以上である請求項１または２記載の有機肥料含有複合肥料。
4. 粒子Ａにおける難水溶性リン酸質肥料の含有割合が、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に対してＰ_２Ｏ_５換算で０.０１〜５重量％の範囲である請求項１〜３のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。
5. 尿素−脂肪族アルデヒド縮合物が、２−オキソ−４−メチル−６−ウレイドヘキサヒドロピリミジンである請求項１〜４のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。
6. 粒子Ａにおける水溶性リン酸の含有割合が、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に対してＰ₂Ｏ₅換算で０．５重量％以下である請求項１〜５のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。
7. 粒子Ｂの炭素／窒素重量比が５．０以上であり、かつ粒子Ｂに含有される植物質含有有機肥料の炭素／窒素重量比が５．０以上である請求項１〜６のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。
8. 粒子Ｂに含有される植物質含有有機肥料が植物粕類である請求項１〜７のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。
9. 植物粕類がとうもろこし胚芽油粕、大豆油粕、菜種油粕、わたみ油粕、米ぬか油粕から選ばれた１種以上である請求項８記載の有機肥料含有複合肥料。
10. 植物粕類が菜種油粕である請求項８記載の有機肥料含有複合肥料。
11. 有機肥料含有複合肥料中の植物質含有有機肥料の含有量／尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の含有量の重量比が１５以下である請求項１〜１０のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。
12. 粒子Ａが、更に撥水性物質を含有する請求項１〜１１のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。
13. 撥水性物質が６０〜１３０℃の範囲の融点を有する請求項１２記載の有機肥料含有複合肥料。
14. 撥水性物質が、天然ワックス及び合成ワックスから選ばれた１種以上である請求項１２または１３記載の有機肥料含有複合肥料。
15. 天然ワックスが、硬化ひまし油及びその誘導体から選ばれた１種以上である請求項１４記載の有機肥料含有複合肥料。
16. 粒子Ａ中の撥水性物質の含有割合が、０．１〜２０重量％の範囲である請求項１２〜１５のいずれか１項記載の有機肥料含有複合肥料。