JP4141678B2 - 肥料、肥料の製造方法、および尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の無機化速度制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、肥料、肥料の製造方法、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物ＣＤＵの無機化速度制御方法、および作物の栽培方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を緩効性肥料として使用した際の肥効の調節は、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の無機化速度を調節することによって行われており、該無機化速度の調節は、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を造粒しその粒子径を調節することによって行われている。具体的には、長期に亘る肥効は該粒子径を大きくすることによって達成され、比較的短期の肥効は該粒子径を小さくすることによって達成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粒子径の選択により肥効が制御された尿素−脂肪族アルデヒド縮合物は、例えばＣＤＵ（２−オキソ−４−メチル−６−ウレイドヘキサヒドロピリミジン）では、特にその粒子径の大きいものを土壌に施用した場合、施用直後から尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の無機化速度が徐々に低下し、ある時期以降は該無機化速度が極端に小さくなり、該尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に窒素成分が残っているにもかかわらず肥効が発現しなくなる場合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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、ＣＤＵと難水溶性リン酸質肥料とを併用すれば、粒子径や形状を変えることなくＣＤＵの無機化速度の制御、すなわちＣＤＵを肥料として使用した際の肥効の調節が可能であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させた。
【０００５】
本発明は下記の（１）〜（２７）の構成を有する。
（１） 難水溶性リン酸質肥料および尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する肥料であり、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物がＣＤＵ（２−オキソ−４−メチル−６−ウレイドヘキサヒドロピリミジン）であり、難水溶性リン酸質肥料の含有割合が、ＣＤＵに対してＰ ２ Ｏ ５ 換算で０ . ０１〜５重量％の範囲である肥料。
【０００６】
（２）難水溶性リン酸質肥料が、その難水溶性リン酸質肥料２ｇを、３０℃の２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌ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分の範囲である溶出特性を有する前記第１項記載の肥料。
【０００７】
（３）難水溶性リン酸質肥料が、リン鉱石、熔成リン肥、および焼成リン肥から選ばれた１種以上である前記第１項記載の肥料。
【０００８】
（４）水溶性リン酸の含有割合が、ＣＤＵに対してＰ 2 Ｏ 5 換算で０．５重量％以下である前記第１項記載の肥料。
【０００９】
（５）形状が粒子状である前記第１項記載の肥料。
【００１０】
（６）粒子径が１〜５０ｍｍの範囲である前記第５項記載の肥料。
【００１１】
（７）さらに撥水性物質を含有する前記第５項記載の肥料。
【００１２】
（８）撥水性物質が６０〜１３０℃の範囲の融点を有する前記第７項記載の肥料。
【００１３】
（９）撥水性物質が、天然ワックスおよび合成ワックスから選ばれた１種以上である前記第７項記載の肥料。
【００１４】
（１０） 天然ワックスが、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、みつろう、ラノリン、鯨ろう、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、及びペトロラタムの群から選ばれる１種以上である前記第９項記載の肥料。
【００１５】
（１１） 合成ワックスが、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、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、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、塩素化炭化水素の群から選ばれる１種以上である前記第９項記載の肥料。
【００１６】
（１２）合成ワックスが、硬化ひまし油およびその誘導体から選ばれた１種以上である前記第９項記載の肥料。
【００１７】
（１３）撥水性物質の含有割合が、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して０．１〜２０重量％の範囲である前記第７項記載の肥料。
【００１８】
（１４）前記第７項記載の肥料の製造方法であって、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵ、および水を原料として粒子を造粒する工程（造粒工程）と、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工程（乾燥工程）とを有する肥料の製造方法。
【００１９】
（１５）造粒工程における該原料の温度が、該撥水性物質の融点より０〜４０℃低い温度である前記第１４項記載の肥料の製造方法。
【００２０】
（１６）造粒工程における粒子の造粒を撹拌混合造粒機を用いて行う前記第１４項記載の肥料の製造方法。
【００２１】
（１７）撥水性物質が粒子状である前記第１４項記載の肥料の製造方法。
【００２２】
（１８）撥水性物質粒子の粒径が０．００５〜１ｍｍの範囲である前記第１７項記載の肥料の製造方法。
【００２３】
（１９）水の割合が、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵの総量に対して５〜３０重量％の範囲である前記第１４項記載の肥料の製造方法。
【００２４】
（２０）難水溶性リン酸質肥料２ｇを、３０℃の２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌ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分の範囲である溶出特性を有する難水溶性リン酸質肥料を、ＣＤＵに対してＰ 2 Ｏ 5 換算で０．０１〜５重量％の範囲の割合でＣＤＵに添加することを特徴とするＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００２６】
（２１）さらに撥水性物質を添加することを特徴とする前記第２０項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００２７】
（２２）撥水性物質が６０〜１３０℃の範囲の融点を有する前記第２１項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００２８】
（２３）撥水性物質が、天然ワックスおよび合成ワックスから選ばれた１種以上である前記第２１項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００２９】
（２４）合成ワックスが、硬化ひまし油およびその誘導体から選ばれた１種以上である前記第２３項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００３０】
（２５）撥水性物質の含有割合が、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して０．１〜２０重量％の範囲である前記第２１項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明に必須の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、粒子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・造粒したものなども挙げられる。
【００３６】
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、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、リン鉱石など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ことから、本発明に好ましく使用することが出来る。
【００３７】
また、本発明に使用する難水溶性リン酸質肥料は、その難水溶性リン酸質肥料２ｇを３０℃の２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌ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分の範囲である溶出特性を有するものであることが特に好ましい。
【００３８】
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出来る。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出来る。
【００３９】
該溶出時間が０．１〜２０００分の範囲であれば、ＣＤＵの無機化速度を容易に制御することが可能である。０．１分を下回る場合、および２０００分を上回る場合には、該無機化速度の制御が困難になる場合がある。
【００４０】
リン酸質肥料の該溶出時間が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。さらに、形状が粒子状である場合には粒子内に空隙が少ないものであることが好ましい。
【００４１】
本発明に使用す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るものではないが、例えば、難水溶性リン酸質肥料を粒子状としその粒子径を調節する方法、粒子状の難水溶性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する方法、および、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、水不溶性あるいは疎水性の微粉末とを混合・造粒する方法などを挙げることができる。
【００４２】
そのうち、難水溶性リン酸質肥料を粒子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、製造面、或いはＣＤＵの無機化速度調節の面から０.１〜２ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００４３】
本発明において難水溶性リン酸質肥料の添加割合は、ＣＤＵに対しＰ２Ｏ５換算で０.０１〜５重量％の範囲である。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、ＣＤＵの無機化速度の制御を効果的に行うことが可能である。
【００４６】
本発明において、ＣＤＵの形状は特に限定されるものではなく、スラリー状、粒子状、塊状の何れかの状態であっても良いが、ＣＤＵと難水溶性リン酸質肥料とを混合した際の均一性の面から、該形状は粒子状であることが好ましい。
【００４７】
ＣＤＵが粒子状である場合の粒子径は、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。
【００４８】
本発明肥料に含有されるＣＤＵの割合は特に限定されるものではないが、本発明の肥料に対して５０〜９９．９８重量％の範囲であることが好ましく、より好ましくは７５〜９９．９８重量％の範囲である。
【００４９】
なお、水溶性リン酸が本発明の肥料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ことから、本発明の肥料に含まれる水溶性リン酸の含有割合は、ＣＤＵ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、リン鉱石および／または熔成リン肥であることが好ましい。
【００５０】
本発明の肥料の製造方法は特に限定されるものではないが、具体的には、スラリー状、粉状、塊状の何れかの状態であるＣＤＵに、難水溶性リン酸質肥料を添加、混合することによって得ることができる。その際に使用するＣＤＵ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。
【００５１】
一方、ＣＤＵに添加混合する難水溶性リン酸質肥料は微粒状である方が混合における均一性の面では好ましい。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ＣＤＵ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子である方が好ましい。
【００５２】
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ことから、難水溶性リン酸質肥料粒子の粒子径は一概に限定することは困難であるが、通常０.１５〜２ｍｍの範囲であれば、製造、無機化速度制御効果のバランスが良好である場合が多い。
【００５３】
本発明の肥料の形状は特に限定されるものではなく、粉状、粒子状、棒状、および板状などの何れの形状であっても良いが、保存性、施肥時の取り扱いの面から粒子状であることが好ましい。
【００５４】
また、ＣＤＵと難水溶性リン酸質肥料とを混合した際の均一性の面から、該難水溶性リン酸質肥料の粒子径はＣＤＵに近い粒径であることが好ましい。具体的には０．１５〜１ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００５５】
本発明の肥料が粒子状である場合、その粒子径は特に限定されるものではないが、１〜５０ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１．５〜５０ｍｍの範囲である。該粒子径が１ｍｍ以上の場合であれば本発明の効果が顕著であり、５０ｍｍを超えるときは施肥時の取り扱いが困難となる場合がある。
【００５６】
本発明の肥料を粒子状とする場合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、流動層およ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、およ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。
【００５７】
本発明においては、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やＣＤＵ以外の成分を、本発明の原料として使用することが出来る。該成分としては肥料、各種造粒助剤、結合材などを挙げることができる。該成分は、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵを混合する際に添加するのが望ましい。
【００５８】
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、骨粉、油かす、肉かす等の有機質肥料、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、およ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。
【００５９】
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、有機質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。
【００６０】
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、大豆粉等の植物質など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。
【００６１】
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剤の中から１種以上を選択して用いればよい。
【００６２】
本発明の肥料が粒子状である場合においては、本発明肥料とその他の粒子状農業資材とを組み合わせて組成物を形成することが有効である。
該農業資材としては、殺菌剤、殺虫剤、除草剤などの各種農薬、さらには前述の肥料などを挙げることができる。
【００６３】
本発明肥料の形状が粒子状である場合、原料としてさらに撥水性物質を本発明の肥料に含有させれば、難水溶性リン酸質肥料とＣＤＵの土壌中における溶解を抑制することができ、ＣＤＵの肥効をさらに広い範囲で制御できる。
【００６４】
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るものではないが、その中でも融点が６０〜１３０℃の範囲、好ましくは６０〜１００℃の範囲である撥水性物質は、本発明に好ましく使用することが出来る。
【００６５】
該撥水性物質の融点が６０℃以上であれば、本発明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、本発明肥料の製造時に物温が１３０℃を越えるような熱処理を行う必要がなく、ＣＤＵの製造時における分解が生じにくい。
【００６６】
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、硬化ひまし油およびその誘導体がＣＤＵの無機化速度を制御するのに効果的である。
【００６７】
本発明において撥水性物質の含有割合は、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して好ましくは０．１〜２０重量％、さらに好ましくは１〜１５重量％の範囲である。０．１重量％未満のときは撥水性物質の効果が少ない場合があり、２０重量％を超えるときは製造コストに見合う効果が得られにくい場合がある。
【００６８】
原料としてさらに撥水性物質を含有し、その形状が粒子状である本発明肥料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、ＣＤＵ、およ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。
【００６９】
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、ＣＤＵ、および水の混合を行い、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などの回転容器型混合装置による対流混合や、攪拌混合造粒機などの固定容器型混合装置による攪拌などが挙げられ、状況に応じて適宜選択すれば良い。
【００７０】
混合の際、該撥水性物質の状態は、スラリー状、粒子状、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粒子状、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粒子状であることが好ましい。
【００７１】
該撥水性物質が粒子状である場合の粒子径は、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。
【００７２】
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、流動層およ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、押出造粒法などによって造粒することが好ましい。
【００７３】
その中でも攪拌型混合造粒法は、混合および造粒を1つの装置で行うことができ、さらに温度条件の設定が容易であることから、本発明に好ましく使用することが出来る。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出来る。
【００７４】
造粒工程において、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵ、および水などの原料の温度は特に限定されるものではないが、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。
【００７５】
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、アルゴンなど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出来る。
【００７６】
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、ＣＤＵの無機化速度制御に対する撥水性物質の効果が増す。その理由は本発明肥料粒子に含まれる撥水性物質が溶融することにより、該粒子内において撥水性物質がさらに拡散されるためであると考えられる。さらに該気体の温度は高くとも５００℃以下である。該温度が５００℃を超えるときは、混合するＣＤＵが分解する場合がある。
【００７７】
本発明の肥料の製造方法においては原料として水を使用する。その際の水の割合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、およびＣＤＵの総量に対して５〜３０重量％の範囲であることが好ましい。
【００７８】
本発明のＣＤＵの無機化制御方法に用いる、難水溶性リン酸肥料、ＣＤＵ、および撥水性物質の種類、その使用割合、混合方法などは、前述の本発明肥料において用いた各物質の種類、使用割合、混合方法に準じる。
【００７９】
本発明のＣＤＵの無機化速度制御方法であれば、ＣＤＵの無機化率が６０％に達するまでの期間におけるＣＤＵの平均無機化速度を調節することが可能である。リン酸成分の溶出時間が０．１〜２０００分の範囲である難水溶性リン酸質肥料と、ＣＤＵとを含有し、その粒子径が２．３６〜３．３５ｍｍの肥料である場合には、該平均無機化速度を１〜１０重量％／日の範囲で調節することが可能である。撥水性物質を含有する場合にはさらに広い範囲で調節が可能である。
【００８０】
前述の平均無機化速度とは、２Ｌ容の容器に２ｍｍの篩いを通った風乾土壌（熊本県植木町黒ボク土、未耕地土壌）を１ｋｇ入れ、そこにＣＤＵ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３０℃の恒温室に静置し、定期的にＣＤＵの無機化率を測定することにより得られる値であり、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。
【００８２】
本発明の肥料もしくは本発明の無機化速度制御方法により無機化速度が制御されたＣＤＵであれば、対象作物の栽培期間や養分吸収パターンに合わせて窒素成分を植物に供給することが可能であり、追肥の回数や、栽培期間後に土壌に残留する窒素成分の削減に効果的である。
【００８３】
【実施例】
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．肥料の製造−１（実施例１〜７、比較例１、参考例１、２の製造）
表１に示した肥料原料をそれぞれの配合割合に基づいて混合し、これに水を加えたものをニーダーを用いて混合し、難水溶性リン酸質肥料とＣＤＵとの混合物（以下「ＣＤＵ混合物」と記述する。）を作成した。水の量は該ＣＤＵ混合物中の水分が２０％になる量とした。ＣＤＵ混合物に含まれる難水溶性リン酸および水溶性リン酸のＰ２Ｏ５換算での含有割合を表２に示した。なお、本実施例においては難水溶性リン酸質肥料として熔成リン肥を用い、それ以外のリン酸質肥料として重焼リンを用いた。
【００８４】
該ＣＤＵ混合物をスクリュー押出式造粒機（スクリーン径３．０ｍｍφ）を用いて押出造粒し粒状肥料を得た。該粒状肥料を回転円盤式整粒機（不二パウダル製、マルメライザーＱＪ４００）に３ｋｇ供給し、下記運転条件で、平滑化処理を行った。処理後、熱風循環乾燥機を用い１００℃の条件下で６時間乾燥し、更に、振動篩で分級して２．３６〜３．３５ｍｍの粒状肥料（実施例１〜７、比較例１、参考例１、２）を得た。
【００８５】
回転円盤整粒機運転条件
運転方式 ：回分式
運転時間 ：３ｍｉｎ
目皿ピッチ：１ｍｍ
回転数 ：７８８ｒｐｍ
仕込量 ：３ｋｇ（１回当たり）
【００８６】
【表１】
【００８７】
熔成リン肥：南九州化学工業（株）製 くみあい熔リン２０−１５−２０（０．５ｍｍの篩いを通り、１５０μｍ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（０．５ｍｍの篩いを通り、１５０μｍの篩いを通らないもの）
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（１５０μｍの篩いを通ったもの）
硫加：和光純薬工業（株）製 特級 硫酸カリウム
【００８８】
【表２】
※１ ＣＤＵを１００としたときの重量比
【００８９】
２．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（熊本県植木町黒ボク土、未耕地土壌）を１ｋｇ入れ、そこに実施例１〜７、比較例１、参考例１、２の肥料を全窒素で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３０℃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。
【００９０】
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。このような操作を反復して無機化した窒素量と日数の関係をグラフ化して無機化率曲線を作成し、施用後１０日目、２０日目、３０日目、６０日目の１日あたりの無機化率を求め表３に示した。この表における１日あたりの無機化率とは
無機化率（％）＝無機化土壌サンプル全量における（ｎ−1）日目からｎ日目までの１日間に無機化した窒素量／施用前の肥料に含まれる窒素量×１００
ｎ：施用後日数
で求めた値である。
【００９１】
【表３】
【００９２】
表３に示した結果から、本発明の組成であれば、一定期間後の無機化速度の低下を緩和することが可能であることが確認された。さらに、含有する難水溶性リン酸質肥料の量は、ＣＤＵに対してＰ２Ｏ５換算で０.０１〜５％が望ましく、水溶性リン酸の含量はＣＤＵに対してＰ２Ｏ５換算で０〜０.５％が望ましいことが確認された。
【００９３】
３．肥料の製造−２（実施例８〜１３の製造）
表４に示した組成の肥料を下記の方法にて製造した。
下記「難水溶性リン酸質肥料粒子の取得と、得られた難水溶性リン酸質肥料粒子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子と、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）とを、表４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およ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０．７１〜０．８５ｍｍと２．３６〜３．３５ｍｍの粒状肥料を得た。なお本製造例においては、難水溶性リン酸質肥料として熔成リン肥を用いた。
【００９４】
「難水溶性リン酸質肥料粒子の取得と、得られた難水溶性リン酸質肥料粒子のリン酸溶出時間測定」
表５に示した難水溶性リン酸質肥料粒子を振動篩で分級して所定粒子径の該難水溶性リン酸質肥料粒子を得た。
分級によって得られた該難水溶性リン酸質肥料粒子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。結果を表５に示す。
【００９５】
【表４】
【００９６】
【表５】
熔成リン肥：南九州化学工業（株）製 くみあい熔リン２０−１５−２０
【００９７】
４．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（福岡県北九州市小倉北区赤色土、未耕地土壌）を１ｋｇ入れ、そこに実施例８〜１３の肥料を全窒素で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３０℃の恒温室に静置した。所定の期間（１０日、３０日）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。
【００９８】
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。このような操作を反復して無機化した窒素量と日数の関係をグラフ化して無機化率曲線を作成し、無機化率が６０％に達するまでの期間における平均無機化率を求めた。結果を表６に示す。この表における平均無機化率とは
平均無機化率（％／日）＝６０／施用した肥料のうち無機化した窒素が６０％に達するまでの日数×１００
で表される。
【００９９】
【表６】
【０１００】
本発明の肥料に関して、実施例８〜１３の肥料の平均無機化速度から、該肥料が含有する難水溶性リン酸質肥料粒子のリン酸成分溶出時間を制御すれば、含有するＣＤＵの無機化速度の制御が可能なことが示された。また、該肥料の粒子径が１ｍｍ以上であれば、含有するＣＤＵの無機化速度をより調節しやすいことが示された。
【０１０１】
５．肥料の製造−３（実施例１４〜２１、比較例２〜４、参考例３、４の製造）
表７に示した組成の粒状肥料を下記の方法にて製造した。
撥水性物質紛粒体（１００μｍの篩いを通ったもの）、難水溶性リン酸質肥料粒子（篩い分けによって得られた６００〜７１０μｍの粒子）、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）を、表７に示した割合で投入量の合計が２０ｋｇとなるように、容量１３０Ｌのパドル型攪拌混合造粒装置（松坂技研（株）製 レディーゲミキサー ＦＫＭ−１３０Ｄ型）に投入し、装置内を５０℃に加温した。５分間混合した後、水を所定量加え、約２．５ｍｍの粒径になるまで造粒した。造粒後、１２０℃の熱風循環乾燥機で６時間乾燥し、振動篩で分級して０．７１〜０．８５ｍｍと２．３６〜３．３５ｍｍの粒状肥料を得た。なお本製造例においては、難水溶性リン酸質肥料として熔成リン肥を用いた。
【０１０２】
【表７】
ＣＤＵ：チッソ（株）製
熔成リン肥：南九州化学工業（株）製 くみあい熔リン２０−１５−２０
撥水性物質：カスターワックスＦ−Ｐ 小倉合成工業（株）製硬化ひまし油 融点８１℃
【０１０３】
６．肥料の製造−４（実施例２２〜２６の製造）
２ｋｇのカスターワックスＦ−Ｐ（１００μｍの篩いを通ったもの、小倉合成工業（株）製硬化ひまし油 融点８１℃）、１ｋｇの熔成リン肥（篩い分けによって得られた６００〜７１０μｍの粒子、南九州化学工業（株）製、くみあい熔リン２０−１５−２０）、１７ｋｇのＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの、チッソ（株）製）をパドル型攪拌混合造粒装置（松坂技研（株）製 レディーゲミキサー ＦＫＭ−１３０Ｄ型）に投入し、表８に示す装置内温度に加温した。５分間混合した後、水を所定量加え、約２．５ｍｍの粒径になるまで造粒した。造粒後、表８に示す温度条件の熱風循環乾燥機で６時間乾燥し、振動篩で分級して２．３６〜３．３５ｍｍの粒状肥料を得た。なお、熱風循環乾燥機の熱風は空気である。
【０１０４】
【表８】
【０１０５】
７．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（熊本県水俣市土壌、赤黄色土、未耕地）を１ｋｇ入れ、そこに実施例１４〜２６、比較例２〜４、参考例３、４の肥料を全窒素で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３０℃の恒温室に静置した。２０日毎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。
【０１０６】
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。このような操作を反復して無機化した窒素量と日数の関係をグラフ化して無機化率曲線を作成し、施用後４０日までと４０日から８０日の期間における平均無機化率を求めた。結果を表９に示す。この表における平均無機化率とは
平均無機化率（％／１０日）＝施用後４０日までに無機化したＣＤＵ／施用したＣＤＵ全量×１００／４
および
平均無機化率（％／１０日）＝施用後４０日から８０日の期間に無機化したＣＤＵ／施用したＣＤＵ全量×１００／４
で表される。
【０１０７】
【表９】
【０１０８】
本発明の肥料に関して、実施例１４〜２６、比較例２〜４、参考例３、４の肥料の平均無機化速度から、該肥料が含有する融点が６０〜１３０℃の範囲内である撥水性物質と難水溶性リン酸質肥料により、ＣＤＵの全肥効期間における無機化速度の制御が可能なことが示された。また、撥水性物質の含有割合は、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して０．１〜２０重量％で、該難水溶性リン酸質肥料のＣＤＵに対する含有割合はＰ２Ｏ５換算で０．０１〜５重量％の範囲が好ましいことが示された。さらに、本発明肥料の粒径が１ｍｍ以上であれば、含有するＣＤＵの無機化速度をより調節しやすいことが示された。
【０１０９】
撥水性物質を含有する場合の本発明肥料の製造方法については、実施例２２〜２６の粒状肥料の平均無機化速度から、製造の際、原料の混合造粒物を該撥水性物質の融点（８１℃）以上の熱風で処理するのが適当であることが明らかになった。また、融点が６０〜１００℃の範囲内である撥水性物質を用いるときは、原料となる撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵ、および水を攪拌混合造粒機に投入し、該撥水性物質の融点より０〜４０℃低い温度範囲内である該混合造粒機内で混合造粒後、該撥水性物質の融点（８１℃）以上の熱風で乾燥処理することが効果的であることが示された。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明の肥料およびＣＤＵの無機化速度制御方法であれば、粒子径や形状を変えることなくＣＤＵの無機化速度の制御、すなわちＣＤＵを肥料として使用した際の肥効の調節が可能である。
また、本発明の製造方法であれば、土壌中における難水溶性リン酸質肥料とＣＤＵの溶解を抑制することができ、ＣＤＵの肥効調節がさらに広い範囲で可能となる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、肥料、肥料の製造方法、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物ＣＤＵの無機化速度制御方法、および作物の栽培方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を緩効性肥料として使用した際の肥効の調節は、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の無機化速度を調節することによって行われており、該無機化速度の調節は、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を造粒しその粒子径を調節することによって行われている。具体的には、長期に亘る肥効は該粒子径を大きくすることによって達成され、比較的短期の肥効は該粒子径を小さくすることによって達成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、粒子径の選択により肥効が制御された尿素−脂肪族アルデヒド縮合物は、例えばＣＤＵ（２−オキソ−４−メチル−６−ウレイドヘキサヒドロピリミジン）では、特にその粒子径の大きいものを土壌に施用した場合、施用直後から尿素−脂肪族アルデヒド縮合物の無機化速度が徐々に低下し、ある時期以降は該無機化速度が極端に小さくなり、該尿素−脂肪族アルデヒド縮合物に窒素成分が残っているにもかかわらず肥効が発現しなくなる場合があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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、ＣＤＵと難水溶性リン酸質肥料とを併用すれば、粒子径や形状を変えることなくＣＤＵの無機化速度の制御、すなわちＣＤＵを肥料として使用した際の肥効の調節が可能であることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させた。
【０００５】
本発明は下記の（１）〜（２７）の構成を有する。
（１） 難水溶性リン酸質肥料および尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する肥料であり、尿素−脂肪族アルデヒド縮合物がＣＤＵ（２−オキソ−４−メチル−６−ウレイドヘキサヒドロピリミジン）であり、難水溶性リン酸質肥料の含有割合が、ＣＤＵに対してＰ ２ Ｏ ５ 換算で０ . ０１〜５重量％の範囲である肥料。
【０００６】
（２）難水溶性リン酸質肥料が、その難水溶性リン酸質肥料２ｇを、３０℃の２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌ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分の範囲である溶出特性を有する前記第１項記載の肥料。
【０００７】
（３）難水溶性リン酸質肥料が、リン鉱石、熔成リン肥、および焼成リン肥から選ばれた１種以上である前記第１項記載の肥料。
【０００８】
（４）水溶性リン酸の含有割合が、ＣＤＵに対してＰ 2 Ｏ 5 換算で０．５重量％以下である前記第１項記載の肥料。
【０００９】
（５）形状が粒子状である前記第１項記載の肥料。
【００１０】
（６）粒子径が１〜５０ｍｍの範囲である前記第５項記載の肥料。
【００１１】
（７）さらに撥水性物質を含有する前記第５項記載の肥料。
【００１２】
（８）撥水性物質が６０〜１３０℃の範囲の融点を有する前記第７項記載の肥料。
【００１３】
（９）撥水性物質が、天然ワックスおよび合成ワックスから選ばれた１種以上である前記第７項記載の肥料。
【００１４】
（１０） 天然ワックスが、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、みつろう、ラノリン、鯨ろう、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、及びペトロラタムの群から選ばれる１種以上である前記第９項記載の肥料。
【００１５】
（１１） 合成ワックスが、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、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、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、塩素化炭化水素の群から選ばれる１種以上である前記第９項記載の肥料。
【００１６】
（１２）合成ワックスが、硬化ひまし油およびその誘導体から選ばれた１種以上である前記第９項記載の肥料。
【００１７】
（１３）撥水性物質の含有割合が、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して０．１〜２０重量％の範囲である前記第７項記載の肥料。
【００１８】
（１４）前記第７項記載の肥料の製造方法であって、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵ、および水を原料として粒子を造粒する工程（造粒工程）と、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工程（乾燥工程）とを有する肥料の製造方法。
【００１９】
（１５）造粒工程における該原料の温度が、該撥水性物質の融点より０〜４０℃低い温度である前記第１４項記載の肥料の製造方法。
【００２０】
（１６）造粒工程における粒子の造粒を撹拌混合造粒機を用いて行う前記第１４項記載の肥料の製造方法。
【００２１】
（１７）撥水性物質が粒子状である前記第１４項記載の肥料の製造方法。
【００２２】
（１８）撥水性物質粒子の粒径が０．００５〜１ｍｍの範囲である前記第１７項記載の肥料の製造方法。
【００２３】
（１９）水の割合が、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵの総量に対して５〜３０重量％の範囲である前記第１４項記載の肥料の製造方法。
【００２４】
（２０）難水溶性リン酸質肥料２ｇを、３０℃の２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌ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分の範囲である溶出特性を有する難水溶性リン酸質肥料を、ＣＤＵに対してＰ 2 Ｏ 5 換算で０．０１〜５重量％の範囲の割合でＣＤＵに添加することを特徴とするＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００２６】
（２１）さらに撥水性物質を添加することを特徴とする前記第２０項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００２７】
（２２）撥水性物質が６０〜１３０℃の範囲の融点を有する前記第２１項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００２８】
（２３）撥水性物質が、天然ワックスおよび合成ワックスから選ばれた１種以上である前記第２１項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００２９】
（２４）合成ワックスが、硬化ひまし油およびその誘導体から選ばれた１種以上である前記第２３項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００３０】
（２５）撥水性物質の含有割合が、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して０．１〜２０重量％の範囲である前記第２１項記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明に必須の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、粒子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・造粒したものなども挙げられる。
【００３６】
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、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、リン鉱石など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ことから、本発明に好ましく使用することが出来る。
【００３７】
また、本発明に使用する難水溶性リン酸質肥料は、その難水溶性リン酸質肥料２ｇを３０℃の２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌ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分の範囲である溶出特性を有するものであることが特に好ましい。
【００３８】
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出来る。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出来る。
【００３９】
該溶出時間が０．１〜２０００分の範囲であれば、ＣＤＵの無機化速度を容易に制御することが可能である。０．１分を下回る場合、および２０００分を上回る場合には、該無機化速度の制御が困難になる場合がある。
【００４０】
リン酸質肥料の該溶出時間が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。さらに、形状が粒子状である場合には粒子内に空隙が少ないものであることが好ましい。
【００４１】
本発明に使用す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るものではないが、例えば、難水溶性リン酸質肥料を粒子状としその粒子径を調節する方法、粒子状の難水溶性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する方法、および、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、水不溶性あるいは疎水性の微粉末とを混合・造粒する方法などを挙げることができる。
【００４２】
そのうち、難水溶性リン酸質肥料を粒子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、製造面、或いはＣＤＵの無機化速度調節の面から０.１〜２ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００４３】
本発明において難水溶性リン酸質肥料の添加割合は、ＣＤＵに対しＰ２Ｏ５換算で０.０１〜５重量％の範囲である。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、ＣＤＵの無機化速度の制御を効果的に行うことが可能である。
【００４６】
本発明において、ＣＤＵの形状は特に限定されるものではなく、スラリー状、粒子状、塊状の何れかの状態であっても良いが、ＣＤＵと難水溶性リン酸質肥料とを混合した際の均一性の面から、該形状は粒子状であることが好ましい。
【００４７】
ＣＤＵが粒子状である場合の粒子径は、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。
【００４８】
本発明肥料に含有されるＣＤＵの割合は特に限定されるものではないが、本発明の肥料に対して５０〜９９．９８重量％の範囲であることが好ましく、より好ましくは７５〜９９．９８重量％の範囲である。
【００４９】
なお、水溶性リン酸が本発明の肥料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ことから、本発明の肥料に含まれる水溶性リン酸の含有割合は、ＣＤＵ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、リン鉱石および／または熔成リン肥であることが好ましい。
【００５０】
本発明の肥料の製造方法は特に限定されるものではないが、具体的には、スラリー状、粉状、塊状の何れかの状態であるＣＤＵに、難水溶性リン酸質肥料を添加、混合することによって得ることができる。その際に使用するＣＤＵ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。
【００５１】
一方、ＣＤＵに添加混合する難水溶性リン酸質肥料は微粒状である方が混合における均一性の面では好ましい。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ＣＤＵ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子である方が好ましい。
【００５２】
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ことから、難水溶性リン酸質肥料粒子の粒子径は一概に限定することは困難であるが、通常０.１５〜２ｍｍの範囲であれば、製造、無機化速度制御効果のバランスが良好である場合が多い。
【００５３】
本発明の肥料の形状は特に限定されるものではなく、粉状、粒子状、棒状、および板状などの何れの形状であっても良いが、保存性、施肥時の取り扱いの面から粒子状であることが好ましい。
【００５４】
また、ＣＤＵと難水溶性リン酸質肥料とを混合した際の均一性の面から、該難水溶性リン酸質肥料の粒子径はＣＤＵに近い粒径であることが好ましい。具体的には０．１５〜１ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００５５】
本発明の肥料が粒子状である場合、その粒子径は特に限定されるものではないが、１〜５０ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは１．５〜５０ｍｍの範囲である。該粒子径が１ｍｍ以上の場合であれば本発明の効果が顕著であり、５０ｍｍを超えるときは施肥時の取り扱いが困難となる場合がある。
【００５６】
本発明の肥料を粒子状とする場合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、流動層およ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、およ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。
【００５７】
本発明においては、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やＣＤＵ以外の成分を、本発明の原料として使用することが出来る。該成分としては肥料、各種造粒助剤、結合材などを挙げることができる。該成分は、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵを混合する際に添加するのが望ましい。
【００５８】
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、骨粉、油かす、肉かす等の有機質肥料、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、およ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。
【００５９】
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、有機質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。
【００６０】
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、大豆粉等の植物質など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。
【００６１】
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剤の中から１種以上を選択して用いればよい。
【００６２】
本発明の肥料が粒子状である場合においては、本発明肥料とその他の粒子状農業資材とを組み合わせて組成物を形成することが有効である。
該農業資材としては、殺菌剤、殺虫剤、除草剤などの各種農薬、さらには前述の肥料などを挙げることができる。
【００６３】
本発明肥料の形状が粒子状である場合、原料としてさらに撥水性物質を本発明の肥料に含有させれば、難水溶性リン酸質肥料とＣＤＵの土壌中における溶解を抑制することができ、ＣＤＵの肥効をさらに広い範囲で制御できる。
【００６４】
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るものではないが、その中でも融点が６０〜１３０℃の範囲、好ましくは６０〜１００℃の範囲である撥水性物質は、本発明に好ましく使用することが出来る。
【００６５】
該撥水性物質の融点が６０℃以上であれば、本発明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、本発明肥料の製造時に物温が１３０℃を越えるような熱処理を行う必要がなく、ＣＤＵの製造時における分解が生じにくい。
【００６６】
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、硬化ひまし油およびその誘導体がＣＤＵの無機化速度を制御するのに効果的である。
【００６７】
本発明において撥水性物質の含有割合は、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して好ましくは０．１〜２０重量％、さらに好ましくは１〜１５重量％の範囲である。０．１重量％未満のときは撥水性物質の効果が少ない場合があり、２０重量％を超えるときは製造コストに見合う効果が得られにくい場合がある。
【００６８】
原料としてさらに撥水性物質を含有し、その形状が粒子状である本発明肥料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、ＣＤＵ、およ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。
【００６９】
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、ＣＤＵ、および水の混合を行い、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などの回転容器型混合装置による対流混合や、攪拌混合造粒機などの固定容器型混合装置による攪拌などが挙げられ、状況に応じて適宜選択すれば良い。
【００７０】
混合の際、該撥水性物質の状態は、スラリー状、粒子状、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粒子状、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粒子状であることが好ましい。
【００７１】
該撥水性物質が粒子状である場合の粒子径は、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。
【００７２】
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、流動層およ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、押出造粒法などによって造粒することが好ましい。
【００７３】
その中でも攪拌型混合造粒法は、混合および造粒を1つの装置で行うことができ、さらに温度条件の設定が容易であることから、本発明に好ましく使用することが出来る。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出来る。
【００７４】
造粒工程において、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵ、および水などの原料の温度は特に限定されるものではないが、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。
【００７５】
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、アルゴンなど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出来る。
【００７６】
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、ＣＤＵの無機化速度制御に対する撥水性物質の効果が増す。その理由は本発明肥料粒子に含まれる撥水性物質が溶融することにより、該粒子内において撥水性物質がさらに拡散されるためであると考えられる。さらに該気体の温度は高くとも５００℃以下である。該温度が５００℃を超えるときは、混合するＣＤＵが分解する場合がある。
【００７７】
本発明の肥料の製造方法においては原料として水を使用する。その際の水の割合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、およびＣＤＵの総量に対して５〜３０重量％の範囲であることが好ましい。
【００７８】
本発明のＣＤＵの無機化制御方法に用いる、難水溶性リン酸肥料、ＣＤＵ、および撥水性物質の種類、その使用割合、混合方法などは、前述の本発明肥料において用いた各物質の種類、使用割合、混合方法に準じる。
【００７９】
本発明のＣＤＵの無機化速度制御方法であれば、ＣＤＵの無機化率が６０％に達するまでの期間におけるＣＤＵの平均無機化速度を調節することが可能である。リン酸成分の溶出時間が０．１〜２０００分の範囲である難水溶性リン酸質肥料と、ＣＤＵとを含有し、その粒子径が２．３６〜３．３５ｍｍの肥料である場合には、該平均無機化速度を１〜１０重量％／日の範囲で調節することが可能である。撥水性物質を含有する場合にはさらに広い範囲で調節が可能である。
【００８０】
前述の平均無機化速度とは、２Ｌ容の容器に２ｍｍの篩いを通った風乾土壌（熊本県植木町黒ボク土、未耕地土壌）を１ｋｇ入れ、そこにＣＤＵ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３０℃の恒温室に静置し、定期的にＣＤＵの無機化率を測定することにより得られる値であり、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。
【００８２】
本発明の肥料もしくは本発明の無機化速度制御方法により無機化速度が制御されたＣＤＵであれば、対象作物の栽培期間や養分吸収パターンに合わせて窒素成分を植物に供給することが可能であり、追肥の回数や、栽培期間後に土壌に残留する窒素成分の削減に効果的である。
【００８３】
【実施例】
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．肥料の製造−１（実施例１〜７、比較例１、参考例１、２の製造）
表１に示した肥料原料をそれぞれの配合割合に基づいて混合し、これに水を加えたものをニーダーを用いて混合し、難水溶性リン酸質肥料とＣＤＵとの混合物（以下「ＣＤＵ混合物」と記述する。）を作成した。水の量は該ＣＤＵ混合物中の水分が２０％になる量とした。ＣＤＵ混合物に含まれる難水溶性リン酸および水溶性リン酸のＰ２Ｏ５換算での含有割合を表２に示した。なお、本実施例においては難水溶性リン酸質肥料として熔成リン肥を用い、それ以外のリン酸質肥料として重焼リンを用いた。
【００８４】
該ＣＤＵ混合物をスクリュー押出式造粒機（スクリーン径３．０ｍｍφ）を用いて押出造粒し粒状肥料を得た。該粒状肥料を回転円盤式整粒機（不二パウダル製、マルメライザーＱＪ４００）に３ｋｇ供給し、下記運転条件で、平滑化処理を行った。処理後、熱風循環乾燥機を用い１００℃の条件下で６時間乾燥し、更に、振動篩で分級して２．３６〜３．３５ｍｍの粒状肥料（実施例１〜７、比較例１、参考例１、２）を得た。
【００８５】
回転円盤整粒機運転条件
運転方式 ：回分式
運転時間 ：３ｍｉｎ
目皿ピッチ：１ｍｍ
回転数 ：７８８ｒｐｍ
仕込量 ：３ｋｇ（１回当たり）
【００８６】
【表１】
熔成リン肥：南九州化学工業（株）製 くみあい熔リン２０−１５−２０（０．５ｍｍの篩いを通り、１５０μｍ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（０．５ｍｍの篩いを通り、１５０μｍの篩いを通らないもの）
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（１５０μｍの篩いを通ったもの）
硫加：和光純薬工業（株）製 特級 硫酸カリウム
【００８８】
【表２】
【００８９】
２．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（熊本県植木町黒ボク土、未耕地土壌）を１ｋｇ入れ、そこに実施例１〜７、比較例１、参考例１、２の肥料を全窒素で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３０℃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。
【００９０】
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。このような操作を反復して無機化した窒素量と日数の関係をグラフ化して無機化率曲線を作成し、施用後１０日目、２０日目、３０日目、６０日目の１日あたりの無機化率を求め表３に示した。この表における１日あたりの無機化率とは
無機化率（％）＝無機化土壌サンプル全量における（ｎ−1）日目からｎ日目までの１日間に無機化した窒素量／施用前の肥料に含まれる窒素量×１００
ｎ：施用後日数
で求めた値である。
【００９１】
【表３】
表３に示した結果から、本発明の組成であれば、一定期間後の無機化速度の低下を緩和することが可能であることが確認された。さらに、含有する難水溶性リン酸質肥料の量は、ＣＤＵに対してＰ２Ｏ５換算で０.０１〜５％が望ましく、水溶性リン酸の含量はＣＤＵに対してＰ２Ｏ５換算で０〜０.５％が望ましいことが確認された。
【００９３】
３．肥料の製造−２（実施例８〜１３の製造）
表４に示した組成の肥料を下記の方法にて製造した。
下記「難水溶性リン酸質肥料粒子の取得と、得られた難水溶性リン酸質肥料粒子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子と、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）とを、表４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およ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０．７１〜０．８５ｍｍと２．３６〜３．３５ｍｍの粒状肥料を得た。なお本製造例においては、難水溶性リン酸質肥料として熔成リン肥を用いた。
【００９４】
「難水溶性リン酸質肥料粒子の取得と、得られた難水溶性リン酸質肥料粒子のリン酸溶出時間測定」
表５に示した難水溶性リン酸質肥料粒子を振動篩で分級して所定粒子径の該難水溶性リン酸質肥料粒子を得た。
分級によって得られた該難水溶性リン酸質肥料粒子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。結果を表５に示す。
【００９５】
【表４】
【表５】
【００９７】
４．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（福岡県北九州市小倉北区赤色土、未耕地土壌）を１ｋｇ入れ、そこに実施例８〜１３の肥料を全窒素で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３０℃の恒温室に静置した。所定の期間（１０日、３０日）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。
【００９８】
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。このような操作を反復して無機化した窒素量と日数の関係をグラフ化して無機化率曲線を作成し、無機化率が６０％に達するまでの期間における平均無機化率を求めた。結果を表６に示す。この表における平均無機化率とは
平均無機化率（％／日）＝６０／施用した肥料のうち無機化した窒素が６０％に達するまでの日数×１００
で表される。
【００９９】
【表６】
本発明の肥料に関して、実施例８〜１３の肥料の平均無機化速度から、該肥料が含有する難水溶性リン酸質肥料粒子のリン酸成分溶出時間を制御すれば、含有するＣＤＵの無機化速度の制御が可能なことが示された。また、該肥料の粒子径が１ｍｍ以上であれば、含有するＣＤＵの無機化速度をより調節しやすいことが示された。
【０１０１】
５．肥料の製造−３（実施例１４〜２１、比較例２〜４、参考例３、４の製造）
表７に示した組成の粒状肥料を下記の方法にて製造した。
撥水性物質紛粒体（１００μｍの篩いを通ったもの）、難水溶性リン酸質肥料粒子（篩い分けによって得られた６００〜７１０μｍの粒子）、ＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの）を、表７に示した割合で投入量の合計が２０ｋｇとなるように、容量１３０Ｌのパドル型攪拌混合造粒装置（松坂技研（株）製 レディーゲミキサー ＦＫＭ−１３０Ｄ型）に投入し、装置内を５０℃に加温した。５分間混合した後、水を所定量加え、約２．５ｍｍの粒径になるまで造粒した。造粒後、１２０℃の熱風循環乾燥機で６時間乾燥し、振動篩で分級して０．７１〜０．８５ｍｍと２．３６〜３．３５ｍｍの粒状肥料を得た。なお本製造例においては、難水溶性リン酸質肥料として熔成リン肥を用いた。
【０１０２】
【表７】
熔成リン肥：南九州化学工業（株）製 くみあい熔リン２０−１５−２０
撥水性物質：カスターワックスＦ−Ｐ 小倉合成工業（株）製硬化ひまし油 融点８１℃
【０１０３】
６．肥料の製造−４（実施例２２〜２６の製造）
２ｋｇのカスターワックスＦ−Ｐ（１００μｍの篩いを通ったもの、小倉合成工業（株）製硬化ひまし油 融点８１℃）、１ｋｇの熔成リン肥（篩い分けによって得られた６００〜７１０μｍの粒子、南九州化学工業（株）製、くみあい熔リン２０−１５−２０）、１７ｋｇのＣＤＵ粉粒体（１５０μｍの篩いを通ったもの、チッソ（株）製）をパドル型攪拌混合造粒装置（松坂技研（株）製 レディーゲミキサー ＦＫＭ−１３０Ｄ型）に投入し、表８に示す装置内温度に加温した。５分間混合した後、水を所定量加え、約２．５ｍｍの粒径になるまで造粒した。造粒後、表８に示す温度条件の熱風循環乾燥機で６時間乾燥し、振動篩で分級して２．３６〜３．３５ｍｍの粒状肥料を得た。なお、熱風循環乾燥機の熱風は空気である。
【０１０４】
【表８】
７．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（熊本県水俣市土壌、赤黄色土、未耕地）を１ｋｇ入れ、そこに実施例１４〜２６、比較例２〜４、参考例３、４の肥料を全窒素で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３０℃の恒温室に静置した。２０日毎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。
【０１０６】
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。このような操作を反復して無機化した窒素量と日数の関係をグラフ化して無機化率曲線を作成し、施用後４０日までと４０日から８０日の期間における平均無機化率を求めた。結果を表９に示す。この表における平均無機化率とは
平均無機化率（％／１０日）＝施用後４０日までに無機化したＣＤＵ／施用したＣＤＵ全量×１００／４
および
平均無機化率（％／１０日）＝施用後４０日から８０日の期間に無機化したＣＤＵ／施用したＣＤＵ全量×１００／４
で表される。
【０１０７】
【表９】
本発明の肥料に関して、実施例１４〜２６、比較例２〜４、参考例３、４の肥料の平均無機化速度から、該肥料が含有する融点が６０〜１３０℃の範囲内である撥水性物質と難水溶性リン酸質肥料により、ＣＤＵの全肥効期間における無機化速度の制御が可能なことが示された。また、撥水性物質の含有割合は、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して０．１〜２０重量％で、該難水溶性リン酸質肥料のＣＤＵに対する含有割合はＰ２Ｏ５換算で０．０１〜５重量％の範囲が好ましいことが示された。さらに、本発明肥料の粒径が１ｍｍ以上であれば、含有するＣＤＵの無機化速度をより調節しやすいことが示された。
【０１０９】
撥水性物質を含有する場合の本発明肥料の製造方法については、実施例２２〜２６の粒状肥料の平均無機化速度から、製造の際、原料の混合造粒物を該撥水性物質の融点（８１℃）以上の熱風で処理するのが適当であることが明らかになった。また、融点が６０〜１００℃の範囲内である撥水性物質を用いるときは、原料となる撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵ、および水を攪拌混合造粒機に投入し、該撥水性物質の融点より０〜４０℃低い温度範囲内である該混合造粒機内で混合造粒後、該撥水性物質の融点（８１℃）以上の熱風で乾燥処理することが効果的であることが示された。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明の肥料およびＣＤＵの無機化速度制御方法であれば、粒子径や形状を変えることなくＣＤＵの無機化速度の制御、すなわちＣＤＵを肥料として使用した際の肥効の調節が可能である。
また、本発明の製造方法であれば、土壌中における難水溶性リン酸質肥料とＣＤＵの溶解を抑制することができ、ＣＤＵの肥効調節がさらに広い範囲で可能となる。
Claims (25)
- 難水溶性リン酸質肥料および尿素−脂肪族アルデヒド縮合物を含有する肥料であり、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（以下、ＣＤＵという）であり、難水溶性リン酸質肥料の含有割合が、ＣＤＵに対してＰ2Ｏ5換算で０.０１〜５重量％の範囲である肥料。
- 難水溶性リン酸質肥料が、その難水溶性リン酸質肥料２ｇを、３０℃の２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌ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分の範囲である溶出特性を有する請求項１記載の肥料。
- 難水溶性リン酸質肥料が、リン鉱石、熔成リン肥、および焼成リン肥から選ばれた１種以上である請求項１記載の肥料。
- 水溶性リン酸の含有割合が、ＣＤＵに対してＰ2Ｏ5換算で０．５重量％以下である請求項１記載の肥料。
- 形状が粒子状である請求項１記載の肥料。
- 粒子径が１〜５０ｍｍの範囲である請求項５記載の肥料。
- さらに撥水性物質を含有する請求項５記載の肥料。
- 撥水性物質が６０〜１３０℃の範囲の融点を有する請求項７記載の肥料。
- 撥水性物質が、天然ワックスおよび合成ワックスから選ばれた１種以上である請求項７記載の肥料。
- 天然ワックスが、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、みつろう、ラノリン、鯨ろう、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、及びペトロラタムの群から選ばれる１種以上である請求項９記載の肥料。
- 合成ワックスが、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、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、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、塩素化炭化水素の群から選ばれる１種以上である請求項９記載の肥料。
- 合成ワックスが、硬化ひまし油およびその誘導体から選ばれた１種以上である請求項９記載の肥料。
- 撥水性物質の含有割合が、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して０．１〜２０重量％の範囲である請求項７記載の肥料。
- 請求項７記載の肥料の製造方法であって、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵ、および水を原料として粒子を造粒する工程（造粒工程）と、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工程（乾燥工程）とを有する肥料の製造方法。
- 造粒工程における該原料の温度が、該撥水性物質の融点より０〜４０℃低い温度である請求項１４記載の肥料の製造方法。
- 造粒工程における粒子の造粒を撹拌混合造粒機を用いて行う請求項１４記載の肥料の製造方法。
- 撥水性物質が粒子状である請求項１４記載の肥料の製造方法。
- 撥水性物質粒子の粒径が０．００５〜１ｍｍの範囲である請求項１７記載の肥料の製造方法。
- 水の割合が、撥水性物質、難水溶性リン酸質肥料、ＣＤＵの総量に対して５〜３０重量％の範囲である請求項１４記載の肥料の製造方法。
- 難水溶性リン酸質肥料２ｇを、３０℃の２重量％クエン酸水溶液１５０ｍｌ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分の範囲である溶出特性を有する難水溶性リン酸質肥料を、ＣＤＵに対してＰ 2 Ｏ 5 換算で０．０１〜５重量％の範囲の割合でＣＤＵに添加することを特徴とするＣＤＵの無機化速度制御方法。
- さらに撥水性物質を添加することを特徴とする請求項２０記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
- 撥水性物質が６０〜１３０℃の範囲の融点を有する請求項２１記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
- 撥水性物質が、天然ワックスおよび合成ワックスから選ばれた１種以上である請求項２１記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
- 合成ワックスが、硬化ひまし油およびその誘導体から選ばれた１種以上である請求項２３記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
- 撥水性物質の含有割合が、難水溶性リン酸質肥料、撥水性物質、およびＣＤＵの総量に対して０．１〜２０重量％の範囲である請求項２１記載のＣＤＵの無機化速度制御方法。
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