JP2956440B2 - 肥料組成物及び肥料成形物の製造法 - Google Patents

肥料組成物及び肥料成形物の製造法

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    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は肥料組成物および肥料成
形物の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】本来、植物の生長促進と単位面積当たり
の収穫量の増加、さらには作付け回数の増加による増収
を計ることは、農業の生産性を高める上で重要な課題で
ある。従来より、生長促進物質としてジベレリンやオー
キシン等の植物ホルモンが報告されているが、副作用も
ありかなり用途が限定されている。
【0003】一方、肥料または肥効物質による肥料組成
物は、肥料等に結合剤を混合した後、常圧または加圧下
で通常用いられている成形法により成形固化せしめるこ
とによって、粒状あるいはその他の任意な形状を有する
肥料成形物が製造されてきた。従来、このような肥料の
成形を目的とする結合剤として、熱可塑性樹脂、熱硬化
性樹脂、パラフィン、ピッチ、硝酸石灰などが使われて
きたが、何れの物質も結合性が弱くまた加工性も悪い。
近年、このような肥料用の結合剤としてプルランを使用
する方法が提案されてきた( 特開昭51−100469
号)が、プルランは高価であり、あまり利用されていな
いのが現状である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、植物の生長
を促進し収穫量を増加させる、副作用のない肥料組成物
を提供するとともに、安価な結合剤を使用して任意な形
状を有する成形強固な肥料成形物を製造する方法を提供
するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、如上の点
に鑑み鋭意研究した結果、 オカラから酸性条件下に抽
出して得られる水溶性ヘミセルロースを肥料用の結合剤
として用いると、成型性がよく、強度の良好な成型肥料
組成物を製造することが可能であるという知見を得た。
さらに、このようにして製造した成型肥料組成物を使用
すると、成型品中の肥料が溶出した後、植物の生長が促
進されるという知見を得た。本発明はこのような知見に
基づいて、完成されたものである。
【0006】即ち、 オカラから酸性条件下に抽出して
得られる水溶性ヘミセルロースを有効成分として含む肥
料組成物、および オカラから酸性条件下に抽出して得
られる水溶性ヘミセルロースを肥料及び又は肥効物質に
混合し固化させることを特徴とする、肥料成形物の製造
法、である。
【0007】本発明における水溶性ヘミセルロースは、
大豆から豆腐や豆乳、分離大豆蛋白を製造するときに副
生するオカラを利用することができ、オカラを酸性の条
件下、好ましくは各々の蛋白質の等電点付近のpHで、好
ましくは130 ℃以下80℃以上、より好ましくは130 ℃以
下100 ℃以上にて加熱分解し、水溶性画分を分画するか
せずして後、そのまま乾燥するか、例えば活性炭処理或
いは樹脂吸着処理或いはエタノール沈澱処理して疎水性
物質或いは低分子物質を除去し乾燥することによって、
水溶性ヘミセルロースを得ることができる。
【0008】水溶性ヘミセルロースは、その平均分子量
が数千〜数百万、具体的には5千〜100 万であるのが好
ましい。なお、この水溶性ヘミセルロースの平均分子量
は標準プルラン(昭和電工(株)販)を標準物質として
0.1 MのNaNO3溶液中の粘度を測定する極限粘度法で求
めた値である。また、ウロン酸の測定は Blumenkrantz
法により、中性糖の測定はアルジトールアセテート化し
た後にGLC法により行った。
【0009】以上のようにして得た水溶性ヘミセルロー
スを従来の肥料及び又は肥効物質と混合して肥料組成物
とする。本発明において肥料とは、通常使用されている
単独成分肥料、複合成分肥料を言い、肥効物質とは有機
質あるいは無機質の肥料としての効果を有する物質また
はこれらの物質を含有する、例えば油粕、ピートモス、
堆肥等を言う。水溶性ヘミセルロースを混合する肥料ま
たは肥効物質はこれらの肥料および肥効物質の混合物で
あってもよい。また、これら肥料または肥効物質はその
他に土壌改良材、農薬、植物ホルモン等を含んでいても
よい。
【0010】このような肥料組成物の適する植物として
は、イネ、小麦、トウモロコシ、大豆等の穀物の他、ミ
ツバ、レタス、ほうれん草、大根、ナス、トマト、キュ
ウリ、馬鈴薯、甘薯等の野菜類や果樹類等の農作物全般
の他、菌類等があげられる。水溶性ヘミセルロースの添
加量は、肥料あるいは肥効物質に対して、0.01〜50重量
% が好ましく、さらに好ましくは0.1 〜30重量% が好適
である。
【0011】肥料組成物は固形状態で用いる方が何かと
便利であり、本発明における水溶性ヘミセルロースは結
合剤として極めて優れた効果を有し、肥料及び又は肥効
物質と混合して種々の形状に成形することができる。こ
のような肥料成型物を製造する方法は、通常行われてい
る造粒法、あるいは常圧または加圧成形固化法等が有効
であるが、特に限定されない。
【0012】なお、結合剤として用いるに際し必要に応
じて適当な可塑材を加えてもよい。可塑材としては水、
グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコー
ルなどの多価アルコール、ホルムアミド、ジメチルホル
ムアミドなどのアミド酸、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、エタノールアミン、プロピルアミ
ンなどのアミン類ジメチルスルホオキシドなどをあげる
ことができる。これらの可塑材は単独または2種類以上
を混合して使用してもよい。
【0013】本発明においては、水溶性ヘミセルロース
を分離する前の混合分解物も、水溶性ヘミセルロースお
よび窒素源、カリウム等の植物に必要な栄養素を含むの
で結合剤としてばかりでなく、肥料または肥効物質とし
ても有効に用いることができる。さらに、水溶性ヘミセ
ルロース抽出後の残渣についても、分解物と同様に少量
ではあるが水溶性ヘミセルロースを含み、かつ窒素源が
豊富であって、そのもの自体が生長促進剤としての効果
を有し、結合剤および肥料または肥効物質として利用す
ることができる。
【0014】以上の如く、オカラ由来の水溶性ヘミセル
ロースは、肥料または肥効物質として有効であるばかり
でなく、任意な形状をもつ肥料成形物を製造する際に結
合剤として用いると、強度の優れた肥料成形物を製造す
ることができる。また、比較的低粘度であるため肥料の
可塑化における成形性の改良にも有効である。
【0015】
【実施例】以下、実施例により本発明の実施態様を説明
するが、これは例示であって本願発明の精神がこれらの
例示によって制限されるものではない。なお、例中、部
および%は何れも重量基準を意味する。
【0016】○ 大豆ヘミセルロースの調製 分離大豆蛋白製造工程において得られた生オカラに2倍
量の水を加え、塩酸にてpHを4.5 に調製し、120 ℃で1.
5 時間加水分解した。冷却後遠心分離し(10000 G ×30
分)、上澄と沈澱部に分離した。こうして分離した沈澱
部を更に等重量の水で水洗し、遠心分離し、上澄を先の
上澄と一緒にして活性炭カラム処理した後、乾燥して水
溶性ヘミセルロース(イ)を得た。
【0017】更に、この水溶性ヘミセルロースを0.5 %
食塩水に溶解し、エタノール濃度が50%となるように再
沈澱を3回繰り返し、イオン交換樹脂(オルガノ(株)
製「アンバーライトIR−120 B」)を用いて脱塩して
水溶性ヘミセルロース(ロ)を得た。一方、前記方法に
おいて活性炭カラム処理をしないで同様に水溶性ヘミセ
ルロース(ハ)を得た。
【0018】以上の結果をまとめると以下のとおり。 組成割合(%) ────────────────────────────────── 成 分 (イ) (ロ) (ハ) ──────────────────────────────── 水 分 5.71 7.75 5.10 粗蛋白 1.93 1.03 5.43 粗灰分 5.29 0.22 5.30 多糖類 87.07 91.00 84.17 ──────────────────────────────── 平均分子量 178,000 207,000 114,000 ──────────────────────────────────
【0019】次に、(イ)、(ロ)及び(ハ)の水溶性
ヘミセルロースの糖組成を次の方法で分析した。ウロン
酸の測定は Blumenkrantz 法により、また中性糖はアル
ジトールアセテート法によりGLCを用いて測定した。
【0020】結果は以下のとおり。 糖組成(重量%) ────────────────────────────────── 糖の種類 (イ) (ロ) (ハ) ──────────────────────────────── ウロン酸 20.4 16.9 19.4 ラムノース 1.6 2.7 2.1 フコース 2.7 5.2 3.9 アラビノース 19.9 19.2 23.1 キシロース 6.4 8.4 5.8 ガラクトース 47.3 46.8 43.4 グルコース 1.8 0.9 2.3 ──────────────────────────────────
【0021】実施例1 肥料として硫化燐安肥料(住友化学製大黒印化成肥料、
N=14%,P205=5%,K2O=12%)360部に、水溶性ヘミセルロー
ス(イ)40部とさらに水4部を加え、ミキサーを用いて
予め三成分をよく混合した後、直径30mm, 長さ15mmの円
筒形の型枠に充填し、80℃,100kg/cm 2の圧力下で10分
間熱プレスを行った。その後型枠から取り出し、直径28
mm, 長さ14mmの輪切状の肥料成形物を得た。
【0022】実施例2 実施例1において、水溶性ヘミセルロース(イ)を用い
る代わりに、水溶性ヘミセルロース(ロ)を使用した以
外は実施例1と全く同様にして肥料成形物を得た。
【0023】実施例3 実施例1において、水溶性ヘミセルロース(イ)を用い
る代わりに、水溶性ヘミセルロース(ハ)を使用した以
外は実施例1と全く同様にして肥料成形物を得た。
【0024】実施例4 水溶性ヘミセルロースの調製法に準じ、分離大豆蛋白製
造工程において得られた生オカラに2倍量の水を加え、
塩酸にてpHを4.5 に調製し、120 ℃で1.5 時間加水分解
した。冷却後遠心分離し(10000 G ×30分)、上澄液と
沈澱部に分離し、得られた沈澱物を分析したところ、水
分が78.6% 、水溶性ヘミセルロースが約3.3%含まれてい
た。なお、この沈澱物を乾燥した乾物中の蛋白質含量は
38.3% であった。この沈澱物30部と硫化燐安肥料(住友
化学製大黒印化成肥料、N=14%,P205=5%,K2O=12%)70 部
をよく混合後、60℃で乾燥した。その成形品の強度は良
好であり、充分使用に耐えるものであった。
【0025】比較例1 肥料として、硫化燐安肥料(住友化学製大黒印化成肥
料、N=14%,P205=5%,K2O=12%)360部に、プルラン40部と
さらに水4部を加え、ミキサーを用いて予め三成分をよ
く混合したあと、直径30mm, 長さ15mmの円筒形の型枠に
充填し、80℃,100kg/cm 2の圧力下で10分間熱プレスを
行った。その後、型枠から取り出し、直径28mm, 長さ14
mmの輪切状の肥料成形物を得た。
【0026】比較例2 肥料として、硫化燐安肥料(住友化学製大黒印化成肥
料、N=14%,P205=5%,K2O=12%)360部に、ポリビニルアル
コール40部とさらに水4部を加え、ミキサーを用いて予
め三成分をよく混合したあと、直径30mm, 長さ15mmの円
筒形の型枠に充填し、80℃,100kg/cm2 の圧力下で10分
間熱プレスを行った。その後、型枠から取り出し、直径
28mm, 長さ14mmの輪切状の肥料成形物を得た。
【0027】以上、各実施例および比較例で得た肥料成
形品を型枠から外したときの離型状態からみて成形性
を、また成形品を高さ1.5 mから落下させたときの破損
状態より成形品強度の評価を行った。
【0028】また、ミツバの種子10粒を、各実施例で得
た肥料組成物の0.3%水溶液で浸漬されたウールマット上
に播種し、23℃, 5000ルクスの条件下で10日間栽培し
て、発芽, 育苗した。その後、水耕栽培装置中に定植
し、8000ルクス, 23〜24℃の条件下で2.5 ケ月間同じ液
肥で栽培した。評価結果は以下のとおり。
【0029】 評価 ─────────────────────────────────── 実施例 比較例 対照1) ───────────── ─────── 1 2 3 4 1 2 ─────────────────────────────────── 成形性2) 良好 良好 良好 良好 良好 良好 ─ 成形品強度3) 3 2 4 8 7 17 ─ 平均草高(cm) 25.1 23.4 26.2 22.1 18.2 19.6 19.1 平均根長(cm) 2.4 2.3 2.2 2.1 1.7 1.9 1.8 ─────────────────────────────────── 1)対照として、結合剤は使用せず硫化燐安肥料(住友化
学製大黒印化成肥料)のみで実施した。 2)型枠から離型したときの状態 3)落下試験:成形品50個中の破損品の個数。
【0030】以上の評価結果からわかるように、水溶性
ヘミセルロース(イ),(ロ),(ハ)を結合剤として
使用したとき、プルラン、ポリビニルアルコールの場合
と比較して成形性に何ら遜色なく、落下試験による成形
品強度の結果においては優れていた。また、実施例4の
沈澱物により試作した肥料組成物においても、良好な成
形品を得ることができた。一方、水溶性ヘミセルロース
を含んだ本発明のミツバでの生長性の結果は、プルラン
やポリビニルアルコールや無添加群より良好であり、生
長性を促進した。
【0031】このように、水溶性ヘミセルロースを用い
て肥料組成物を製造することにより、製造時の成形性お
よび成形品強度の優れた肥料成形物を得ることができ
た。また、この肥料組成物を用いることにより植物を効
率良く、安全に生産することができ、かつ増収を計るこ
とが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−80001(JP,A) 特開 平1−148775(JP,A) 特開 平3−97684(JP,A) 特開 平3−150284(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C05F 5/00 C05G 3/00 101

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オカラから酸性条件下に抽出して得られ
    水溶性ヘミセルロースを有効成分として含む肥料組成
    物。
  2. 【請求項2】 オカラから酸性条件下に抽出して得られ
    水溶性ヘミセルロースを肥料及び又は肥効物質に混合
    し固化させることを特徴とする、肥料成形物の製造法。
  3. 【請求項3】水溶性ヘミセルロースを結合剤として使用
    する請求項2に記載の方法。
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CN103553770B (zh) * 2013-10-21 2016-02-03 张喜梅 一种含有有机微生物的生态肥料及其生产方法

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