JP2022101056A - 養液栽培に用いる無機鉄含有ガラス組成物 - Google Patents
養液栽培に用いる無機鉄含有ガラス組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022101056A JP2022101056A JP2020215416A JP2020215416A JP2022101056A JP 2022101056 A JP2022101056 A JP 2022101056A JP 2020215416 A JP2020215416 A JP 2020215416A JP 2020215416 A JP2020215416 A JP 2020215416A JP 2022101056 A JP2022101056 A JP 2022101056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron
- glass composition
- mol
- containing glass
- fertilizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 379
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 190
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 118
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 239000003501 hydroponics Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 67
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 49
- JVXHQHGWBAHSSF-UHFFFAOYSA-L 2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate;hydron;iron(2+) Chemical compound [H+].[H+].[Fe+2].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O JVXHQHGWBAHSSF-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 26
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus decaoxide Chemical compound O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 66
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 63
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 30
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 22
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 21
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 21
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 21
- 241000208822 Lactuca Species 0.000 description 19
- 235000003228 Lactuca sativa Nutrition 0.000 description 19
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 5
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 5
- ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N calcium nitrate Chemical compound [Ca+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ZCCIPPOKBCJFDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 4
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 208000037824 growth disorder Diseases 0.000 description 3
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 206010022971 Iron Deficiencies Diseases 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000020774 essential nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Hydroponics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Fertilizers (AREA)
Abstract
【課題】鉄分が水中においてゆっくり溶けることにより、定期的にＥＤＴＡ鉄を加える必要がなく、かつ液体肥料中の鉄分が多くなりすぎない水耕栽培用および養液栽培全般用の肥料として用いる無機鉄含有ガラス組成物を提供する。
【解決手段】本発明に係る無機鉄含有ガラス組成物は、（ａ）Ｐ２Ｏ５ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、（ｂ）Ｋ２Ｏ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、および（ｃ）ＦｅＯ １８ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％を含む無機鉄含有ガラス組成物であり、Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が０．８～１．２であり、前記無機鉄含有ガラス組成物は水耕栽培および養液栽培全般における肥料として用いること、からなる。
【選択図】なし
【解決手段】本発明に係る無機鉄含有ガラス組成物は、（ａ）Ｐ２Ｏ５ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、（ｂ）Ｋ２Ｏ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、および（ｃ）ＦｅＯ １８ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％を含む無機鉄含有ガラス組成物であり、Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が０．８～１．２であり、前記無機鉄含有ガラス組成物は水耕栽培および養液栽培全般における肥料として用いること、からなる。
【選択図】なし
Description
本発明は、無機鉄含有ガラス組成物に関する。より詳しくは、ガラス組成物としてＰ２Ｏ５ならびにＫ２Ｏ、および無機鉄としてＦｅＯを含む、水耕栽培および養液栽培全般における肥料として用いる無機鉄含有ガラス組成物に関する。
水耕栽培とは、土壌を全く使わず、生長に必要な養分を溶かした水溶液（養液）を用いて植物を育てる方法である。水耕栽培では、栽培する植物の根の部分を養液に浸たし、栄養成分を根から吸収させることで植物を生長させる。そのため、水耕栽培は土の入れ替えなどがないことから汚れにくく、室内のスペースでも草花、野菜、またはハーブなどを気軽に栽培することができる。
一方で、水耕栽培と土耕栽培を比較すると、水耕栽培は、土よりも栄養成分が少ない水を用いるために、植物が取り込む栄養成分も少なくなり、植物の生長が抑制されることがある。そのため、水耕栽培においては養液が重要であり、その養液を提供できる肥料が重要となる。
養液栽培用の肥料は、作物の必須栄養素のすべての成分をバランス良く含む必要があり、一つの成分でも欠けると生育に障害を生ずる。その成分の中でも鉄は水中で沈殿しやすい性質がある。とくに養液中の鉄イオンはリン酸イオンや水酸化イオンなどと結合して極めて沈殿を生じやすい。土耕栽培では沈殿した鉄を根が再溶解して吸収する事ができるが、養液栽培では水で流れてしまい植物が鉄を吸収できない。すなわち土壌栽培で鉄欠乏はほとんど発生しないが、養液栽培では鉄欠乏が容易に発生する。この問題点に対応するため養液栽培用の肥料では、鉄の沈殿が生じないようにＥＤＴＡ鉄やＤＴＰＡ鉄などの合成キレート鉄を含有する肥料が常に使用されている。
例えば、特許文献１には、水耕栽培用の普通処方培養液により葉菜類を栽培し、収穫の１～４日前から、０．３６ｍＭより多く６．０ｍＭ以下のＥＤＴＡ鉄を含有する高鉄含有培養液を用いる水耕栽培方法が開示されている。
特許文献１の水耕栽培方法では、肥料であるＥＤＴＡ鉄を水に溶解することで鉄分を多く含有する養液を調製し、葉菜類の植物の根を養液に浸し、これにより鉄分を葉菜類の植物体に多く含ませることで植物を充分に生長させ、鉄分を多く含む葉菜類を栽培できることが開示されている。
一方で、ＥＤＴＡ鉄は水にたくさん溶解させることができるが、多くなりすぎた場合には、植物が生育障害を起こしてしまうおそれがあり、１回毎に加えるＥＤＴＡ鉄の量を適切に調節する必要があった。そのため、鉄分が水中においてゆっくり溶けることにより、定期的にＥＤＴＡ鉄を加える必要がなく、かつ養液中の鉄分が多くなりすぎない水耕栽培用の肥料があると好適である。
上記問題に鑑みて鋭意研究したところ、無機鉄を含有する特定のガラス組成物を養液栽培用の肥料とすることにより、無機鉄由来の鉄分が水中においてゆっくり溶けていくことを見出し、本発明に至った。
請求項１に係る発明は、（ａ）Ｐ２Ｏ５ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、（ｂ）Ｋ２Ｏ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、および（ｃ）ＦｅＯ １８ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％を含む無機鉄含有ガラス組成物であり、Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が０．８～１．２であり、前記無機鉄含有ガラス組成物は水耕栽培および養液栽培全般における肥料として用いる、無機鉄含有ガラス組成物に関する。
請求項２に係る発明は、前記無機鉄含有ガラス組成物は、（ｄ）ＣｕＯ ０．０１ｍｏｌ％～０．５ｍｏｌ％、および／または（ｅ）ＺｎＯ ０．０１ｍｏｌ％～０．５ｍｏｌ％をさらに含む、請求項１に記載の無機鉄含有ガラス組成物に関する。
請求項３に係る発明は、無機鉄含有ガラス組成物は、ガラスの熔融時に還元状態を保つため（ｆ）還元剤をさらに含む、請求項１または２に記載の無機鉄含有ガラス組成物に関する。
請求項４に係る発明は、前記無機鉄含有ガラス組成物の形状はフレークである、請求項１－３のいずれか１項に記載の無機鉄含有ガラス組成物に関する。
請求項１に係る発明によれば、（ａ）Ｐ２Ｏ５ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、（ｂ）Ｋ２Ｏ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、および（ｃ）ＦｅＯ １８ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％を含む無機鉄含有ガラス組成物であり、Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が０．８～１．２であり、前記無機鉄含有ガラス組成物は水耕栽培および養液栽培全般における肥料として用いる、無機鉄含有ガラス組成物であるため、無機鉄由来の鉄分が水中にゆっくり溶けていき、養液中の鉄濃度を長期にわたって維持できる。ゆえに、ＥＤＴＡ鉄を定期的に加える必要がない、かつ養液中の鉄分が多くなりすぎない水耕栽培用および養液栽培全般用の肥料を提供できる。また、肥料として上記無機鉄含有ガラス組成物を用いることにより、植物の水耕栽培における栽培者の負担を減らし、鉄分を植物に程良く含有させることから植物が生育障害を起こすおそれがない水耕栽培および養液栽培全般を可能にする。
請求項２に係る発明によれば、前記無機鉄含有ガラス組成物は、（ｄ）ＣｕＯ ０．０１ｍｏｌ％～０．５ｍｏｌ％、および／または（ｅ）ＺｎＯ ０．０１ｍｏｌ％～０．５ｍｏｌ％をさらに含むため、植物の生長に重要な成分である銅および／または亜鉛を水に溶解でき、植物の水耕栽培をより快適に行える。これにより、水耕栽培時のＥＤＴＡ銅および／またはＥＤＴＡ亜鉛の使用をなくす、または使用量を減らすことができるため、ＥＤＴＡ銅および／またはＥＤＴＡ亜鉛を定期的に加える必要をなくす、または使用回数を減らすことができる。そのため、養液中の銅と亜鉛の濃度が一気に増加するおそれがなく、快適な養液栽培を可能にする肥料を提供できる。
請求項３に係る発明によれば、無機鉄含有ガラス組成物は、ガラスの熔融時に還元状態を保つため（ｆ）還元剤をさらに含むため、鉄が還元されガラスの骨格を適度に切断することで無機鉄含有ガラス組成物中の鉄分を水中にゆっくり溶かすことができ、かつ養液中の鉄分が多くなりすぎない水耕栽培用および養液栽培全般用の肥料を提供できる。
請求項４に係る発明によれば、前記無機鉄含有ガラス組成物の形状はフレークであるため、養液中で固まることがなく、無機鉄含有ガラス組成物中の鉄分を水中にゆっくり溶かすことができ、かつ養液中の鉄分が多くなりすぎない水耕栽培用の肥料を提供できる。
本発明に係る無機鉄含有ガラス組成物（以下、単に「本無機鉄含有ガラス組成物」とも称する）の好適な実施形態について説明する。
本無機鉄含有ガラス組成物は、Ｐ２Ｏ５（五酸化二リン）およびＫ２Ｏ（酸化カリウム）を含んでおり、その熔解原料としてリン酸カリウム、リン酸アンモニウム、炭酸カリウムなどが使用できる。
Ｐ２Ｏ５およびＫ２Ｏは、本無機鉄含有ガラス組成物における骨格としての役割を有しており、肥料の形状を定めるとともに、肥料成分の水中への溶解速度を調節することができる。そのため、本無機鉄含有ガラス組成物を特定の組成とすることにより、鉄分の水中への溶解速度を調節し、養液中の鉄濃度を長期にわたって維持することができるため、従来のようにＥＤＴＡ鉄を定期的に加える必要をなくすことができ、かつ有機合成キレート鉄を使用することなく鉄分を作物に安定して供給できる。
ガラス組成物中のＰ２Ｏ５の含有量は、例えば、３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％の範囲内とすることができる。Ｐ２Ｏ５の含有量が３６ｍｏｌ％未満である場合、鉄分などの肥料成分が水中に溶解しすぎてしまい、Ｐ２Ｏ５の含有量が４４ｍｏｌ％を超える場合、鉄分などの肥料成分が水中に溶解しにくくなる。また、ガラス組成物中のＰ２Ｏ５の含有量は、３９ｍｏｌ％～４１ｍｏｌ％であるとより好ましく、鉄分などの肥料成分を水中にゆっくり溶解させることができ、長期にわたって養液中の鉄濃度を維持できる。
ガラス組成物中のＫ２Ｏの含有量は、例えば、３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％の範囲内とすることができる。Ｋ２Ｏの含有量が３６ｍｏｌ％未満である場合、鉄分などの肥料成分が水中に溶解しにくくなり、Ｋ２Ｏの含有量が４４ｍｏｌ％を超える場合、鉄分などの肥料成分が水中に溶解しすぎてしまう。また、ガラス組成物中のＫ２Ｏの含有量は、３９ｍｏｌ％～４１ｍｏｌ％であるとより好ましく、鉄分などの肥料成分を水中にゆっくり溶解させることができ、長期にわたって養液中の鉄濃度を維持できる。
本無機鉄含有ガラス組成物のガラス組成物中のＰ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比は、例えば、０．８～１．２の範囲内とすることができる。Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が０．８未満である場合、ガラスの骨格が弱くなって、鉄分などの肥料成分が水中に溶解しすぎてしまう。Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が１．２を超える場合、ガラスの骨格が強くなりすぎて、鉄分などの肥料成分が水中に溶解しにくくなってしまう。ガラス組成物中のＰ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比は、０．９～１．１の範囲内であることがより好ましく、鉄分などの肥料成分を水中にゆっくり溶解させることができ、長期にわたって養液中の鉄濃度を維持できる。
本無機鉄含有ガラス組成物は、ガラス組成物としてＮａ２Ｏを含ませる必要がない。一般的に、ガラスを溶けやすくするためにＮａ２Ｏを含ませる場合があるが、ナトリウムは植物の生育にとって必須ではなく、量が多いと害作用もあることから、Ｎａ２Ｏを含まないガラスは植物栽培に好適である。
本無機鉄含有ガラス組成物は、無機鉄のみを含有し、ＥＤＴＡ鉄などの合成キレート鉄を含有しない。ガラス化したことにより、鉄分が一気に水中に溶解することを防ぐことができる。水耕栽培において、植物が生長するには鉄は必要不可欠な肥料成分であり、鉄分が枯渇してしまった場合には、水耕栽培中の植物が枯死してしまうおそれがある。この植物の枯死は、土壌中では多量の鉄分が存在しているが、水中には鉄分がほとんど存在しないために起きてしまう。
本無機鉄含有ガラス組成物においてＦｅＯの含有量は、例えば、１８ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％の範囲内とすることができる。無機鉄含有ガラス組成物中のＦｅＯの含有量は、鉄分の水中への溶解性に大きく影響する。ＦｅＯの含有量が少ないとガラスの骨格が弱くなり鉄がたくさん溶出するようになり、ＦｅＯの含有量が多いとガラスの骨格が強くなりすぎて鉄が溶出しにくくなる。ＦｅＯの含有量が１８ｍｏｌ％未満である場合、鉄分の水中への溶解性が高く、養液中の鉄濃度を長期にわたって維持できない。加えて、無機鉄含有ガラス組成物は空気中で変質しやすくなる。一方、ＦｅＯの含有量が２０ｍｏｌ％を超える場合、無機鉄含有ガラス組成物は空気中で変質しにくくなるが、鉄分の水中への溶解性が低く、養液中の鉄濃度が低くなってしまう。また、ＦｅＯの含有量は１８．５ｍｏｌ％～１９．６ｍｏｌ％の範囲内であることがより好ましく、空気中で変質しにくく、かつ鉄分の水中への溶解性が良好で、長期にわたって養液中の鉄濃度を維持できる。
本無機鉄含有ガラス組成物は、肥料成分として銅をさらに含有してもよい。本無機鉄含有ガラス組成物が銅を含有することにより、銅成分を水中に溶解させることができ、植物に銅成分を供給可能な水耕栽培用および養液栽培全般用の肥料を提供できる。
本無機鉄含有ガラス組成物における銅の含有量は、例えば、ＣｕＯとして、０．０１ｍｏｌ％～０．５ｍｏｌ％の範囲内とすることができる。ＣｕＯの含有量が０．０１ｍｏｌ％未満である場合、本無機鉄含有ガラス組成物を水に溶解させた際の銅濃度が低くなってしまうため、植物を充分に生長させる肥料を提供できない。一方、ＣｕＯの含有量が０．５ｍｏｌ％を超える場合、本無機鉄含有ガラス組成物を水に溶解させた際の銅濃度が高くなってしまい、植物が生育障害を起こしてしまうおそれがある。また、ＣｕＯの含有量は０．０５ｍｏｌ％～０．１５ｍｏｌ％の範囲内であることがより好ましく、銅成分が水中にゆっくり溶けることにより、長期にわたって養液中の銅濃度を維持できる。
本無機鉄含有ガラス組成物は、肥料成分として亜鉛をさらに含有してもよい。本無機鉄含有ガラス組成物が亜鉛を含有することにより、亜鉛成分を水中に溶解させることができ、植物に亜鉛成分を供給可能な水耕栽培用および養液栽培全般用の肥料を提供できる。
本無機鉄含有ガラス組成物における亜鉛の含有量は、例えば、ＺｎＯとして０．０１ｍｏｌ％～０．５ｍｏｌ％の範囲内とすることができる。ＺｎＯの含有量が０．０１ｍｏｌ％未満である場合、本無機鉄含有ガラス組成物を水に溶解させた際の亜鉛濃度が低くなってしまうため、植物を充分に生長させる肥料を提供できない。一方、ＺｎＯの含有量が０．５ｍｏｌ％を超える場合、本無機鉄含有ガラス組成物を水に溶解させた際の亜鉛濃度が高くなってしまい、植物が生育障害を起こしてしまうおそれがある。また、ＺｎＯの含有量は０．０５ｍｏｌ％～０．１５ｍｏｌ％の範囲内であることがより好ましく、亜鉛成分が水中にゆっくり溶けることにより、長期にわたって養液中の亜鉛濃度を維持できる。
本無機鉄含有ガラス組成物は、還元剤を添加して熔融する事により、ガラスの骨格を弱くして、無機鉄含有ガラス組成物中の鉄成分の水への溶解速度を調節でき、長期にわたって養液中の鉄濃度を維持できるため、水耕栽培用の肥料として好適に使用できる。還元剤は、例えば、石炭、コークスなどの各種有機物、または天然ガスなどを使用できる。コークスを使用する場合は、０．０１ｗｔ％～５．０ｗｔ％が好ましい。
本無機鉄含有ガラス組成物の１つの例として、Ｐ２Ｏ５ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、Ｋ２Ｏ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、およびＦｅＯ １８ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％を含み、Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が０．８～１．２である無機鉄含有ガラス組成物とすることができる。この無機鉄含有ガラス組成物は、無機鉄由来の鉄分が水中にゆっくり溶けていくため、養液中の鉄濃度を長期にわたって維持でき、水耕栽培における肥料として好適に用いることができる。
本無機鉄含有ガラス組成物の他の例として、Ｐ２Ｏ５ ３９ｍｏｌ％～４１ｍｏｌ％、Ｋ２Ｏ ３９ｍｏｌ％～４１ｍｏｌ％、ＦｅＯ １８．５ｍｏｌ％～１９．６ｍｏｌ％、ＣｕＯ ０．０５ｍｏｌ％～０．１５ｍｏｌ％、ＺｎＯ ０．０５ｍｏｌ％～０．１５ｍｏｌ％を含み、Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が０．９～１．１であり、およびガラスの熔融時にコークス２．０ｗｔ％～２．５ｗｔ％を添加して熔融した無機鉄含有ガラス組成物とすることができる。この無機鉄含有ガラス組成物は、無機鉄由来の鉄分が水中にゆっくり溶けていくため、養液中の鉄濃度を長期にわたって維持でき、水耕栽培における肥料として好適に用いることができる。
本無機鉄含有ガラス組成物の形状は特に限定されないが、フレークの形状のものを用いることが好ましい。例えば、サイズが１ｍｍ～４ｍｍであるフレークの形状の無機鉄含有ガラス組成物を水耕栽培において使用することにより、養液中で固まることなく使用できる。粉末状の無機鉄含有ガラス組成物よりもフレークの形状の無機鉄含有ガラス組成物の方が、水耕栽培用の肥料として好適に用いることができる。
本無機鉄含有ガラス組成物は、例えば、上述したガラス組成物の原料、および還元剤を坩堝に入れて１２５０℃で熔融させ、ガラス化した後に急冷することで無機鉄含有ガラス組成物を製造する。
本無機鉄含有ガラス組成物の製造において、熔融温度は、製造する無機鉄含有ガラス組成物の種類に応じて、最適な熔融温度を適宜設定できる。
以下、本発明に係るおよび無機鉄含有ガラス組成物の実施例を示すことにより、本発明の効果をより明確なものとする。但し、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
［実施例］
（銅と亜鉛を加えた無機鉄含有ガラス組成物の調製）
ガラス成分としてＰ２Ｏ５ならびにＫ２Ｏ、肥料成分としてＦｅＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、および還元剤としてコークスを混合し坩堝に加えた。続いて、坩堝を窯内で１２５０℃に加熱熔融することで、ガラス化した。坩堝を窯から出して熔融物を水冷のステンレスロール上に流し出し急冷してフレークの形状の無機鉄含有ガラス組成物を得た。無機鉄含有ガラス組成物の成分割合、Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏ比、およびフリットのサイズを表１に示した。
（銅と亜鉛を加えた無機鉄含有ガラス組成物の調製）
ガラス成分としてＰ２Ｏ５ならびにＫ２Ｏ、肥料成分としてＦｅＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、および還元剤としてコークスを混合し坩堝に加えた。続いて、坩堝を窯内で１２５０℃に加熱熔融することで、ガラス化した。坩堝を窯から出して熔融物を水冷のステンレスロール上に流し出し急冷してフレークの形状の無機鉄含有ガラス組成物を得た。無機鉄含有ガラス組成物の成分割合、Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏ比、およびフリットのサイズを表１に示した。
［比較例］
（ＥＤＴＡ鉄およびＥＤＴＡ銅、ＥＤＴＡ亜鉛）
鉄の肥料成分としてＦｅ（ＩＩＩ）－ＥＤＴＡ、銅の肥料成分としてＣｕ（ＩＩ）－ＥＤＴＡ、亜鉛の肥料成分としてＺｎ（ＩＩ）－ＥＤＴＡを使用した。
（ＥＤＴＡ鉄およびＥＤＴＡ銅、ＥＤＴＡ亜鉛）
鉄の肥料成分としてＦｅ（ＩＩＩ）－ＥＤＴＡ、銅の肥料成分としてＣｕ（ＩＩ）－ＥＤＴＡ、亜鉛の肥料成分としてＺｎ（ＩＩ）－ＥＤＴＡを使用した。
（水耕栽培用養液の調製）
水耕栽培で用いる養液は、肥料成分として鉄分のみを含有するだけでは不十分であり、植物の栽培を行うことができない、そのため、他の肥料成分を補うため、以下の肥料を調製し、各々の肥料を併用することでレタスの栽培を行った。
水耕栽培で用いる養液は、肥料成分として鉄分のみを含有するだけでは不十分であり、植物の栽培を行うことができない、そのため、他の肥料成分を補うため、以下の肥料を調製し、各々の肥料を併用することでレタスの栽培を行った。
各肥料成分を有するが鉄を含まない水耕栽培用配合肥料（Ａ）、硝酸性窒素およびカルシウム成分としてＣａ（ＮＯ３）２（硝酸カルシウム）（Ｂ）を水に溶解し、水耕栽培用の肥料を調製した。
水耕栽培用配合肥料（Ａ）１５０ｇを水１Ｌに溶解させ、（Ａ）の濃縮液を調製した。また、同様に、（Ｂ）１００ｇを別の水１Ｌに溶解させ、（Ｂ）の濃縮液を調製した。
調製した水耕栽培用配合肥料（Ａ）の濃縮液と（Ｂ）の濃縮液を１：１の比率で加え、２２０倍希釈液を調製した。調製した２２０倍希釈液に実施例の無機鉄含有ガラス組成物または比較例のＥＤＴＡ鉄を加え水耕栽培用養液とした。養液の調製に用いた水耕栽培用配合肥料の保証成分と効果発現促進材の割合を表２に示した。
（無機鉄含有ガラス組成物とＥＤＴＡ鉄含有養液を用いたレタスの水耕栽培試験）
実施例の無機鉄含有ガラス組成物の肥効を確認するために、上述の方法にて水耕栽培養液を調製しレタスの水耕栽培を行った。また、比較対象として、比較例のＥＤＴＡ鉄含有養液を用いてレタスの水耕栽培を行った。
実施例の無機鉄含有ガラス組成物の肥効を確認するために、上述の方法にて水耕栽培養液を調製しレタスの水耕栽培を行った。また、比較対象として、比較例のＥＤＴＡ鉄含有養液を用いてレタスの水耕栽培を行った。
水耕栽培試験は、閉鎖型植物栽培ユニットである、やさいえ（株式会社エム式水耕研究所の登録商標）を用いて行った。水耕栽培は湛液型水耕で行い、栽培面積は５．４ｍ２（３２０株）とした。水耕栽培養液をそれぞれ３５０Ｌ用い、実施例には本無機鉄含有ガラス組成物を添加し、比較例にはＥＤＴＡ鉄を添加して栽培した。養液は多段循環とし、光源には白色ＬＥＤを用いた。
実施例と比較例の養液を用いるレタスの水耕栽培試験は、播種から１０日目に移植し、移植から２７日間で収穫した。
実施例を用いる場合は、移植の３日前に無機鉄含ガラス組成物を添加するのみであり、その後には鉄肥料の追加はしなかった。一方、比較例の養液は、初日に用いた後、鉄濃度を維持するために、移植２０日目にＥＤＴＡ鉄含有濃縮液０．８Ｌおよび移植２４日目にＥＤＴＡ鉄含有濃縮液０．８Ｌを追加した。
（養液中の鉄濃度の調査）
レタスを水耕栽培している期間中、各試験区の養液の鉄濃度を調査し、その平均値を算出した。結果を図１に示した。
レタスを水耕栽培している期間中、各試験区の養液の鉄濃度を調査し、その平均値を算出した。結果を図１に示した。
（生育収量調査）
栽培試験を終了した後、各試験区のレタスを収穫し、生育終了後の重量、標準偏差、葉長、収量、および収量比を調べ、その平均値を算出した。結果を表３に示した。また、収穫したレタスの写真を図２に示した。
栽培試験を終了した後、各試験区のレタスを収穫し、生育終了後の重量、標準偏差、葉長、収量、および収量比を調べ、その平均値を算出した。結果を表３に示した。また、収穫したレタスの写真を図２に示した。
（レタスの無機成分含有率）
栽培試験を終了した後、各試験区のレタスを収穫し、生育終了後の無機成分含有率および水分量を調べ、その平均値を算出した。結果を表４に示した。
栽培試験を終了した後、各試験区のレタスを収穫し、生育終了後の無機成分含有率および水分量を調べ、その平均値を算出した。結果を表４に示した。
実施例および比較例の試験区は、ともに充分な重量および形状のレタスが収穫できた。これは表３および図２の結果からも、明らかである。また、表４の結果より収穫したレタスに含まれる無機成分含有率についても、実施例および比較例の試験区でさほど変化はないことが分かった。
一方で、実施例および比較例の試験区において、養液の有効性の差異が見られた。以下、その内容について詳述する。
図１に養液中の鉄濃度の調査結果を示した。実施例の試験区では、初期の鉄濃度は低いものの、植物の生長にあわせて徐々に鉄濃度が高まり、移植１４日後からは鉄濃度が下がるものの収穫直前まで鉄濃度１．２ｐｐｍ以上を維持していた。すなわち初めの１回の無機鉄含有ガラス組成物の添加により、養液中の鉄濃度１．２ｐｐｍ以上を３週間程度維持できることが分かった。植物の水耕栽培においては、養液中の鉄濃度を１．２ｐｐｍ以上で維持することにより充分な生長を望むことができるため、実施例の養液は水耕栽培において有効であることが分かった。
他方、比較例の試験区では、生育後半に養液中の鉄濃度を１．２ｐｐｍ以上に維持することができず、ＥＤＴＡ鉄を追加で２回加える必要があった。比較例ではＥＤＴＡ鉄の全量がはじめから養液に溶けており、植物が吸収したり養液中に沈殿してしまったりした鉄を常に補う必要があるためである。すなわち比較例の場合は、養液中の鉄濃度を１．２ｐｐｍ以上に維持するためには、１ヵ月の水耕栽培試験期間において、ＥＤＴＡ鉄を合計３回加える必要があることが分かった。また、仮に一度のＥＤＴＡ鉄添加で養液中の鉄濃度を１．２ｐｐｍ以上に維持しようとすると、はじめの養液中の鉄濃度を高くしなければならないが、植物にはＥＤＴＡの薬害が発生する恐れがあるため、ＥＤＴＡ鉄は数回に分けて添加する必要があった。
上述したレタスの水耕栽培試験の結果から、実施例の無機鉄含有ガラス組成物は水耕栽培用の肥料として有効であることが分かった。したがって、実施例の無機鉄含有ガラス組成物は、定期的にＥＤＴＡ鉄を加える必要がなく、かつ養液中の鉄分が多くなりすぎない水耕栽培用の肥料として、好適に幅広く利用できることが分かった。
上述したレタスの水耕栽培試験において、実施例の銅と亜鉛を加えた無機鉄含有ガラス組成物を用いた場合、表４の結果より比較例のＥＤＴＡ銅およびＥＤＴＡ亜鉛を用いた場合に比べ、レタス中の銅および亜鉛含有量が増加した。
実施例を用いて水耕栽培を行った場合、ＥＤＴＡ銅とＥＤＴＡ亜鉛の使用量も減らすことができると考えられる。これにより、実施例の銅及び亜鉛を加えた無機鉄含有ガラス組成物は、より好適な水耕栽培用の肥料として使用できることが分かった。
本発明に係る無機鉄含有ガラス組成物によれば、（ａ）Ｐ２Ｏ５ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、（ｂ）Ｋ２Ｏ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、および（ｃ）ＦｅＯ １８ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％を含む無機鉄含有ガラス組成物であり、Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が０．８～１．２であり、前記無機鉄含有ガラス組成物は水耕栽培および養液栽培全般における肥料として用いることが可能であり、無機鉄由来の鉄分が水中にゆっくり溶けていき、養液中の鉄濃度を長期に亘って維持できる。ゆえに、ＥＤＴＡ鉄を定期的に加える必要がない、かつ養液中の鉄分が多くなりすぎない水耕栽培用および養液栽培全般用の肥料を提供できる。また、肥料として上記無機鉄含有ガラス組成物を用いることにより、植物の水耕栽培における栽培者の負担を減らし、鉄分を植物に程良く含有させることから植物が生育障害を起こすおそれがない水耕栽培を可能にする。
したがって、本発明に係る無機鉄含有ガラス組成物は、定期的にＥＤＴＡ鉄を加える必要がなく、かつ養液中の鉄分が多くなりすぎない水耕栽培用および養液栽培全般用の肥料として、好適に幅広く利用することができる。
Claims (4)
- （ａ）Ｐ２Ｏ５ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、
（ｂ）Ｋ２Ｏ ３６ｍｏｌ％～４４ｍｏｌ％、および
（ｃ）ＦｅＯ １８ｍｏｌ％～２０ｍｏｌ％を含む無機鉄含有ガラス組成物であり、
Ｐ２Ｏ５／Ｋ２Ｏのモル比が０．８～１．２であり、前記無機鉄含有ガラス組成物は水耕栽培および養液栽培全般における肥料として用いる、無機鉄含有ガラス組成物。 - 前記無機鉄含有ガラス組成物は、
（ｄ）ＣｕＯ ０．０１ｍｏｌ％～０．５ｍｏｌ％、および／または
（ｅ）ＺｎＯ ０．０１ｍｏｌ％～０．５ｍｏｌ％をさらに含む、請求項１に記載の無機鉄含有ガラス組成物。 - 無機鉄含有ガラス組成物は、ガラスの熔融時に還元状態を保つため（ｆ）還元剤をさらに含む、請求項１または２に記載の無機鉄含有ガラス組成物。
- 前記無機鉄含有ガラス組成物の形状はフレークである、請求項１－３のいずれか１項に記載の無機鉄含有ガラス組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020215416A JP7555265B2 (ja) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 養液栽培に用いる無機鉄含有ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020215416A JP7555265B2 (ja) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 養液栽培に用いる無機鉄含有ガラス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022101056A true JP2022101056A (ja) | 2022-07-06 |
| JP7555265B2 JP7555265B2 (ja) | 2024-09-24 |
Family
ID=82270944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020215416A Active JP7555265B2 (ja) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 養液栽培に用いる無機鉄含有ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7555265B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4105562B2 (ja) | 2003-02-21 | 2008-06-25 | 酒井硝子株式会社 | 植物栽培用ガラス組成物 |
| WO2016132285A1 (en) | 2015-02-17 | 2016-08-25 | Microfertil S.R.L. | A fertilizing composition |
-
2020
- 2020-12-24 JP JP2020215416A patent/JP7555265B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP7555265B2 (ja) | 2024-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Jones Jr | Hydroponics: its history and use in plant nutrition studies | |
| Ehret et al. | Production and quality of greenhouse roses in recirculating nutrient systems | |
| US10815159B2 (en) | Nutrient system | |
| CN104478556B (zh) | 一种烟草专用叶面喷剂、制备方法及使用方法 | |
| CN103430746B (zh) | 蝴蝶兰夏季促成栽培的方法 | |
| KR101391868B1 (ko) | 무화과나무 용기 재배용 양액 조성물 및 이를 이용하는 방법 | |
| JP2709563B2 (ja) | 植物栽培用硝子質組成物 | |
| CN104788246A (zh) | 一种花卉专用固体营养肥料及其制法和应用 | |
| JP6820710B2 (ja) | 腐植酸含有三要素液体肥料 | |
| JP7555265B2 (ja) | 養液栽培に用いる無機鉄含有ガラス組成物 | |
| KR101826256B1 (ko) | 상용 다액형 양액 비료 대체형 비침전 1액형 양액 비료 조성물의 제조방법 | |
| CN115340432A (zh) | 一种切花月季高效栽培营养肥液及施肥方法 | |
| Nakamura et al. | Characterization of nitrogen utilization by Brachiaria grasses in Brazilian Savannas (Cerrados) | |
| JP2022157253A (ja) | 養液栽培に用いるガラス質微量要素肥料 | |
| CN106747844A (zh) | 适用于植物花卉的肥料 | |
| Aghajani et al. | Effects of pre-and postharvest treatments of silicon and rice hull ash on vase life of gerbera | |
| KR20180000216A (ko) | 상용 다액형 양액 비료 대체형 비침전 1액형 양액 비료용 수용성 분말의 제조방법 | |
| KR101372238B1 (ko) | 아스파르틱산-알킬아스파르틱산 공중합체를 함유하는 생육이 개선된 팔레놉시스용 비료 조성물 | |
| JP3158265B2 (ja) | ゲンノショウコの栽培方法 | |
| JP4105562B2 (ja) | 植物栽培用ガラス組成物 | |
| CN104541851B (zh) | 一种猕猴桃矮化盆景栽培方法 | |
| JPH01272504A (ja) | 植物の生育促進方法 | |
| CN102120708A (zh) | 一种稀土元素缓释玻璃肥料及其制备方法 | |
| Hassanpour Asil et al. | Effect of Different Amounts of Nutrients and Water on Water Productivity of Lily Flower in Greenhouse | |
| CN113800990A (zh) | 一种非洲菊专用ab水溶配方肥及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20230809 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20230809 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230921 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240404 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240410 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240826 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240910 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7555265 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |