JP2019059631A - 粉末状流し込み肥料 - Google Patents

Abstract

【課題】田面水上で難溶性の粉末オキサミドを均一に拡散させ、拡散後水中に溶解させる技術の提供。【解決手段】オキサミド、疎水性界面活性剤（例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム）及び親水性界面活性剤（例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩）を含む流し込み用の粉末状肥料。【選択図】図１

Description

本発明は、流し込み肥料に関する。

流し込み肥料とは、主に稲作栽培での施肥作業の省力化を目的として実施される、水田の水口から灌漑水と一緒に液体肥料や流し込み専用の即溶性肥料、あるいは粒状固形肥料を溶かした肥料溶液を施用する施肥方法に利用される肥料である。流し込み肥料には水に溶解し易い、あるいは水と容易に懸濁できる特徴がある。

粒状固形肥料による流し込み施肥として、特許文献１に肥料粒を多孔質化し即溶性を高める技術が開示されている。また非特許文献１には溶解度が１００ｇ／Ｌ以上となる泡状肥料の流し込み施肥技術が紹介されている。

また、特許文献２に肥料袋の加工によって通常の粒状固形肥料でも流し込み施肥に利用することが可能となる技術が開示されている。

流し込み肥料と同様に、農薬分野において水面上に農薬活性成分を拡散させる技術が多数開示されている。例えば特許文献３に界面活性剤を油状物質で被覆し水面走行性を持った農薬を製剤化する技術、特許文献４に農薬にジアルキルスルホサクシネートを配合して拡散性を向上させた製剤化技術、特許文献５に易溶性のデンプン質担体に農薬活性成分や界面活性剤を含有させる技術、特許文献６にアルカンジオール誘導体を加えることにより農薬活性成分を水面拡散させる技術、特許文献７に界面活性剤アルキルデシンジオールを含有する水面拡散性農薬の製剤化技術が記載されている。

特開２０００−１４３３７８号公報 特開２０１４−１４３９６８号公報 特開平５−１５５７０３号公報 特開平６−２７９２０４号公報 特開平７−６９８０３号公報 特開２００９−１１４１０２号公報 特開２０１６−１４０１８号公報

農業技術体系（農文協発行）土壌施肥編、第７−（１）巻「肥料」ｐ．３４９−３５６

従来の流し込み施肥に用いられる肥料は液状肥料あるいは固形肥料を溶かしたもの、又は特許文献１及び非特許文献１に記載されている即溶性に富んだ肥料に限られ、溶解性が低いか不溶性の肥料は流し込み口付近に沈殿し、均一な肥料成分の拡散が得られない問題があった。これは特許文献２の技術でも同じであり、肥料中の水溶性成分は灌漑水と共に水田中に広がるが、難溶性成分又はこれを含む原料は袋内に残るか水口付近に残留する問題があった。

農薬分野において多く開示されている界面活性剤を利用した技術は、農薬活性成分及びこれを含有する担体の水面上拡散性を向上させる技術である。しかしこれらの技術は水面拡散性に係る技術であり、農薬の溶解性に影響を及ぼすものではない。また農薬に比べ処理量の多い肥料に対して農薬分野の水面拡散性向上技術を利用すると、水面に拡散した多量の肥料が一部で凝集し均一な拡散が得られなくなってしまう。

本発明者らは、難溶解性の肥料原料であるオキサミド（水溶解度として０．５ｇ／Ｌ以下）の流し込み施肥方法を検討した結果、性質の異なる２種類の界面活性剤を組み合わせることによって圃場全体への均一な分散と溶解性の向上効果が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の要旨は以下の通りである。
（１）オキサミド、疎水性界面活性剤及び親水性界面活性剤を含む流し込み用の粉末状肥料。
（２）疎水性界面活性剤がステアリン酸マグネシウム又はステアリン酸カルシウムである前記（１）に記載の粉末状肥料。
（３）親水性界面活性剤がジアルキルスルホコハク酸塩である前記（２）に記載の粉末状肥料。
（４）粒子径が１μｍ〜１００μｍであるオキサミドを含有する前記（３）に記載の粉末状肥料。
（５）疎水性界面活性剤の含有量が０．２〜４．０重量％である前記（４）に記載の粉末状肥料。
（６）親水性界面活性剤の含有量が０．０５〜０．６重量％である前記（５）に記載の粉末状肥料。

本発明の粉末状肥料は疎水性と親水性という性質の異なる２種類の界面活性剤を加えているため、粉末状肥料が水に触れると同時にオキサミドに処理した疎水性界面活性剤の効果によって水面を浮遊し拡散する。また水田における１０ａ当たりの農薬処理量が０．４〜２．０ｋｇであるのに対し、肥料は１０〜２０ｋｇの投入を行うために水面上で粉末状肥料が凝集することがあるが、粉末状肥料に親水性界面活性剤を併用して処理することにより、意外にも一時的に凝集した粉末状肥料も再び水面上を分散させることができる。

親水性界面活性剤を肥料原料に処理することにより、オキサミドの水溶解度を改善し難溶性肥料原料であるオキサミドを流し込み肥料として利用することが可能になる。

図１は水面拡散性評価試験を説明するための図である。 図２は水面拡散性評価試験における実施例１の結果を示す図である。 図３は水面拡散性評価試験における比較例１の結果を示す図である。 図４は水面拡散性評価試験における比較例２の結果を示す図である。 図５は水面拡散性評価試験における比較例３の結果を示す図である。 図６は水面拡散性評価試験における比較例４の結果を示す図である。 図７は界面活性剤添加率の影響評価試験を説明するための図である。

本発明の粉末状流し込み肥料の調製方法については特に限定されないが、例えば次の方法によって調製できる。

即ち、粒子径１〜１００μｍのオキサミドに疎水性界面活性剤０．２〜４．０重量％（粉末状肥料全量に対して）、親水性界面活性剤０．０５〜０．６重量％（粉末状肥料全量に対して）を添加し、よく混合して製剤化する。混合は公知の方法によって行うことができ、例えば粉体混合機や擂潰機及びＶ型混合機、糖衣機によって混合してもよい。本発明の粉末状肥料では製造後の容器充填量や容器形状については制限を受けず、目的を達成しうる範囲内で適宜変更して実施できる。

前記の方法により製造した本発明の粉末状肥料は、水田へ灌漑水を引き込みながら、水口より流し込むことによって、肥料が水面上に浮上拡散し均一に肥料成分を広げることができる。この流し込みの方法は、水面上より一定速度で粉末状肥料を落とす方法で行えるほか、容器に切れ目を入れて灌漑水にさらす方法でも行うことができる。

製剤化した粉末状肥料が封入容器に付着し施肥作業の効率を低下させることを防止する点から、オキサミドの粒子径は１μｍ以上であることが好ましく、また、流し込みを行った水口付近に粉末状肥料が沈殿することを防止する点から、オキサミドの粒子径は１００μｍ以下であることが好ましい。

本発明に使用する親水性界面活性剤は、好ましくはジアルキルスルホコハク酸塩であり、対応するイオン類には、好ましくはナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンが挙げられる。更に具体例としては、ジイソブチルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ジアミルスルホコハク酸ナトリウム、ジシクロヘキシルスルホコハク酸ナトリウムなどが挙げられる。

疎水性界面活性剤としては、好ましくはステアリン酸の金属元素からなる塩を利用できる。例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸アルミニウムが挙げられ、特にステアリン酸カルシウム及びステアリン酸マグネシウムが好ましい。

添加される界面活性剤が疎水性のみであると、田面上に拡散した粉末状肥料は障害物に付着あるいは粉末状肥料同士で凝集して拡散性を失い、肥料を均一に拡散させることができない。疎水性界面活性剤の添加量は、水面拡散性が保持し、沈殿及び堆積を防止する点から、好ましくは０．２〜４．０重量％であり、更に好ましくは１．０〜３．０重量％である。

界面活性剤が親水性のみで構成された場合、粉末状肥料は十分な浮上拡散性を得られずに肥料を流し込んだ水口付近に沈殿し堆積する。親水性界面活性剤の添加量は、田面上に拡散した粉末状肥料が障害物に付着あるいは粉末状肥料同士で凝集するのを防止し、肥料を均一に拡散させる点から、好ましくは０．０５〜０．６重量％である。

前記の添加量以上に界面活性剤を加えても拡散性を得ることはできるが、界面活性剤添加量の増量は粉末状肥料に含まれる肥料成分の低下に繋がるために一枚の水田に何袋もの肥料を施肥する必要が生じ、流し込み施肥の利点である省力性が低下する。

また、疎水性と親水性の異なる性質を持つ界面活性剤の組み合わせ効果の点から、疎水性界面活性剤と親水性界面活性剤との混合比は、好ましくは８：１〜０．８：１、更に好ましくは７：１〜０．９：１である。

次に、実施例で本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下で部とあるのは、全て重量部を示す。

実施例１ 界面活性剤３．５重量％（内 親水性０．５重量％、疎水性３．０重量％）添加
オキサミド（粒子径１０．２５μｍ）９６．５部にジアルキルスルホコハク酸塩（ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム）０．５部及びステアリン酸マグネシウム３．０部を加えて擂潰機で粉砕混合を行い、混合物１００．０部を得た。

実施例２ 界面活性剤０．５重量％（内 親水性０．１重量％、疎水性０．４重量％）添加
オキサミド（粒子径１０．２５μｍ）９９．５部にジアルキルスルホコハク酸塩（ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム）０．１部及びステアリン酸マグネシウム０．４部を加えて擂潰機で粉砕混合を行い、混合物１００．０部を得た。

実施例３ 界面活性剤１．０重量％（内 親水性０．５重量％、疎水性０．５重量％）添加
オキサミド（粒子径１０．２５μｍ）９９．０部にジアルキルスルホコハク酸塩（ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム）０．５部及びステアリン酸マグネシウム０．５部を加えて擂潰機で粉砕混合を行い、混合物１００．０部を得た。

実施例４ 界面活性剤０．５重量％（内 親水性０．１３重量％、疎水性０．３７重量％）添加
オキサミド（粒子径１０．２５μｍ）９９．５部にジアルキルスルホコハク酸塩（ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム）０．１３部及びステアリン酸マグネシウム０．３７部を加えて擂潰機で粉砕混合を行い、混合物１００．０部を得た。

比較例１ 界面活性剤無添加
オキサミド（粒子径１０．２５μｍ）１００．０部を擂潰機で粉砕混合を行った。

比較例２ 界面活性剤３．５重量％（内 親水性３．５重量％）添加
オキサミド（粒子径１０．２５μｍ）９６．５部にジアルキルスルホコハク酸塩（ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム）３．５部を加えて擂潰機で粉砕混合を行い、混合物１００．０部を得た。

比較例３ 界面活性剤３．５重量％（内 疎水性３．５重量％）添加
オキサミド（粒子径１０．２５μｍ）９６．５部にステアリン酸マグネシウム３．５部を加えて擂潰機で粉砕混合を行い、混合物１００．０部を得た。

比較例４ 界面活性剤３．５重量％（内 親水性０．２５重量％、疎水性３．２５重量％）添加
オキサミド（粒子径１０．２５μｍ）９６．５部にジアルキルスルホコハク酸塩（ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム）０．２５部及びステアリン酸マグネシウム３．２５部を加えて擂潰機で粉砕混合を行い、混合物１００．０部を得た。

試験例１ 水面拡散性評価試験
図１に示されるように、縦２３ｃｍ、横３３ｃｍの樹脂製各トレイに水深約４ｃｍになるよう約３Ｌの水を入れ、実施例１及び比較例１〜４によって調製した肥料約１５０ｍｇを投下した。約３０分後、図１に示された通りの小区分毎に水面を覆う肥料の面積を目視で測定し、その被覆面積を水面被覆度として点数を付けた。その結果を図２〜６に示す。

水面被覆度は小区分毎に与え、小区分中に肥料が無いあるいは見えない場合に０．０、被覆面積が５％未満であった場合に０．２、５〜２５％の時に１．０、２５〜５０％の時に２．０、５０〜７５％の時に３．０、７５％を超えた時に４．０を付けた（表１）。

実施例１は投入した粉末状肥料が水面を覆うように薄く全面に広がり、肥料の沈殿は見られなかった。

比較例１は投入した粉末状肥料がそのまま沈み、水面での拡散は殆ど見られない。比較例２も肥料投入位置での沈み込み量が多く、少量が肥料投入位置付近に漂っている程度であった。

比較例３及び比較例４は共に粉末状肥料投入直後から全体に拡散したが、各区で拡散した粉末が凝集して沈殿し、被覆面積が減少した。

試験例２ 界面活性剤添加率の影響評価試験
図７に示されるように、縦５ｍ、横１５ｍのプールに水深５ｃｍになるよう約３７５０Ｌの水を張り、図７に示した水口（入水箇所）の位置から実施例１〜４及び比較例１の製剤を投下した。プールの水深が１０ｃｍになるまで流速毎分４１．７Ｌで水を流し込んだ。水深が目標値に達した時点及び製剤投入から２４時間後に各地点から水を採取しオキサミド溶解量を測定した。
オキサミド溶解量をｐｐｍとして表２に示した。

界面活性剤添加量が１．０重量％以上である実施例１及び実施例３では入水直後の溶解濃度が全体で１０ｐｐｍ程度あり、２４時間後には３０ｐｐｍ以上となった。界面活性剤添加量が０．５重量％である実施例２及び実施例４においても、入水直後の溶解濃度は１０ｐｐｍ以下であるが、２４時間後には２０ｐｐｍ以上となった。また、これら実施例の溶解濃度はプール全体で偏りが無く拡散していることが確認できた。

一方で比較例１は２４時間後の溶解濃度でも１０ｐｐｍ程度でオキサミドが溶解していないことが示されており、また測定位置による濃度差も大きい。

Claims (6)

1. オキサミド、疎水性界面活性剤及び親水性界面活性剤を含む流し込み用の粉末状肥料。
2. 疎水性界面活性剤がステアリン酸マグネシウム又はステアリン酸カルシウムである請求項１記載の粉末状肥料。
3. 親水性界面活性剤がジアルキルスルホコハク酸塩である請求項２記載の粉末状肥料。
4. 粒子径が１μｍ〜１００μｍであるオキサミドを含有する請求項３記載の粉末状肥料。
5. 疎水性界面活性剤の含有量が０．２〜４．０重量％である請求項４記載の粉末状肥料。
6. 親水性界面活性剤の含有量が０．０５〜０．６重量％である請求項５記載の粉末状肥料。

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