JP4480477B2 - 造粒窒素肥料の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、造粒窒素肥料の製造方法、詳しくはアンモニア態窒素の土壌中における残存期間を延ばした造粒窒素肥料の製造方法に関する。

植物体の生育に必要な栄養分３要素の一つに窒素がある。窒素は、窒素肥料を植物体に投与することによって与えられ、アンモニア態窒素、又はアンモニア態窒素が土壌中の微生物によって硝酸化成した硝酸態窒素の形となって根から吸収される。アンモニア態窒素は土壌コロイドに吸着するので、流亡等によって消失することは少ないが、その硝酸化成が進んで硝酸態窒素（陰イオン）となると、もはや負の荷電状態にある土壌コロイドには吸着されることはなく、地下水等によって流亡等が起きる。このため、陽イオンのアンモニア態窒素に比べて窒素の利用率が悪いものであった。

そこで、種々の緩効性窒素肥料が提案されている。たとえば、窒素肥料の表面を合成樹脂、パラフィン類、油脂類、硫黄等で被覆して肥効成分の溶出を遅くする方法（特許文献１）、造粒又は成型された肥料粒子表面を、酸の希薄な水溶液で湿らせた後、セメント粉をコーチングする方法（特許文献２）、微生物の働きを抑える硝酸化成抑制剤を添加してアンモニア態窒素の硝酸化を抑える方法（非特許文献１）などである。
特公昭５４−３１０４号公報 特公昭４７−４９６７号公報 三幣正巳 硝酸化成抑制剤に関する研究（Ｉ）、農業技術研究所報告 Ｂ Ｎｏ．２３ ｐｐ７９−１４６（１９７２）

本発明は、アンモニア態窒素の土壌中の残存期間を延ばした窒素肥料を提供することを目的とする。

本発明は、窒素肥料とポルトランドセメントを混合してポルトランドセメントの存在量がカルシウムシリケート分として３〜３０質量％の混合物を調製した後、加水を行わないで押出成形することを特徴とする造粒窒素肥料の製造方法である。本発明においては、窒素肥料が、石灰窒素又は石灰窒素を含む肥料であることことが好ましい。

本発明によれば、アンモニア態窒素の土壌中の残存期間を延ばした窒素肥料が提供される。

本発明で用いられるポルトランドセメントはポルトランドセメントクリンカーの粉砕物に数パーセントの石膏が混合されたものであり、その多くの市販品がある。ポルトランドセメントを用いると、カルシウムシリケート単身を用いたときに比べてアンモニア態窒素の土壌中の残存期間を延ばす効果を助長する傾向を示す。ポルトランドセメントクリンカーは、例えば粘土、ボーキサイト等アルミナ質原料や、銅からみ、硫酸さい等の酸化鉄原料の少なくとも１種、特に好ましくは両者を、上記石灰質原料とシリカ質原料からなる混合粉末に更に配合し、焼成して得られたものである。その化学成分の一例をあげれば、ＣａＯが６３〜６８質量％、ＳｉＯ２が２０〜２５質量％、Ａｌ２Ｏ３が３〜７質量％、Ｆｅ２Ｏ３が２〜５質量％であり、鉱物組成の一例をあげれば３ＣａＯ・ＳｉＯ２が４５〜７０質量％、２ＣａＯ・ＳｉＯ２が８〜２８質量％、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３が５〜１３質量％、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３が５〜１３質量％である。

窒素肥料中のポルトランドセメントの存在量は、カルシウムシリケート分として３〜３０質量％、特に５〜２０質量％であることが好ましい。カルシウムシリケート分が著しく少ないと、アンモニア態窒素の土壌中の残存期間を延ばす効果が小さくなり、多いと窒素肥料中の窒素含有量が低下する。ポルトランドセメントの粒度は、施肥性及び効果発現の点から、ブレーン比表面積として２０００〜５０００ｃｍ^２／ｇであることが好ましい。

窒素肥料としては、窒素分３％以上の窒素肥料が好ましく、それを例示すれば、石灰窒素、尿素、硫安、塩安、硝安、硝酸石灰、リン安、硝酸ソーダ、硝酸苦土肥料、腐植酸アンモニア肥料、ウレアホルム、尿素とイソブチルアルデヒドの縮合物、尿素とアセトアルデヒドの縮合物、ジシアンジアミド加水物の硫酸塩、ジシアンジアミド加水物のリン酸塩、シュウ酸とアンモニアの縮合物などである。中でも、石灰窒素は他の窒素肥料よりも、アンモニア態窒素の土壌中の残存期間を延ばす効果を助長する傾向を示す。なお、本発明の窒素肥料には、リン酸、カリウム、マンガン、ホウ素等の微量成分を含有させることもできる。

実施例１
石灰石、珪石、粘土及び酸化鉄の混合物を１４００℃で焼成して得られた普通ポルトランドセメントクリンカーと二水石膏とを同時粉砕し、普通ポルトランドセメントを製造しカルシウムシリケート又はその含有物質とした。この化学組成と鉱物組成を表１に示す。粒度はブレーン比表面積で３３００ｃｍ^２／ｇである。

石灰窒素、尿素、ようりん及び塩化カリウムの混合物に、上記で得られた普通ポルトランドセメントをカルシウムシリケート分として１０質量％配合し、窒素肥料を調製した（窒素分１０質量％、リン酸分７質量％、カリ分１０質量％）。これを加温して押出成形をし、約５ｍｍの大きさに造粒した。

得られた造粒窒素肥料を土壌中アンモニア硝化試験で評価するため、７０ｍｌのプラスチック製ビンに、表層腐植質黒ボク土からなる風乾土３０ｇと水（本風乾土の最大容水量の６０質量％相当分）とからなる土壌を入れ、造粒窒素肥料６０ｍｇをピンセットで土壌のほぼ中央に埋め、アルミニウム箔で蓋をした。ついで、プラスチック製ビンを２５℃の恒温漕に入れ、経時的に土壌中のアンモニア量を測定した。測定は、１５０ｍｌの１N硫酸カリウムで土壌から抽出濾過された濾液２０ｍｌに、１０Nの水酸化ナトリウム０．２ｍｌを滴下してアルカリ性にし、イオン電極を用いて濾液中のアンモニウムイオンを定量して行った。それらの結果を表２に示す。

比較例１
普通ポルトランドセメントの代わりに、ブレーン比表面積が３５００ｍ^２／ｇの炭酸カルシウム粉末を用いたこと以外は、実施例１と同様にして実施した。

実施例２
風乾土として中粗粒褐色低地土を用いたこと以外は、実施例１と同様に実施した。

比較例２
普通ポルトランドセメントの代わりに、ブレーン比表面積が３５００ｍ^２／ｇの炭酸カルシウム粉末を用いたこと以外は、実施例２と同様にして実施した。

本発明によれば、肥料効果の持続する造粒窒素肥料が製造される。

Claims (2)

1. 窒素肥料とポルトランドセメントを混合してポルトランドセメントの存在量がカルシウムシリケート分として３〜３０質量％の混合物を調製した後、加水を行わないで押出成形することを特徴とする造粒窒素肥料の製造方法。
2. 窒素肥料が、石灰窒素又は石灰窒素を含む肥料であることを特徴とする請求項１記載の造粒窒素肥料の製造方法。