JP5753019B2 - 緩効性肥料およびその製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は以下の通りである。
1.1またはそれ以上の水難溶性の肥料を含有したアルギン酸塩のゲルである肥料。
2.水難溶性の肥料100質量部に対して、アルギン酸塩の含量が1〜200質量部である上記1.に記載の肥料。
3.アルギン酸塩がアルギン酸カルシウムである上記1.または2.に記載の肥料。
4.含有される水難溶性の肥料の1つがオキサミドである上記1.〜3.のいずれかに記載の肥料。
5.形状が粒状または棒状である上記1.〜4.のいずれかに記載の肥料。
6.(1)1またはそれ以上の水難溶性の肥料を、アルギン酸水溶液、アルギン酸アルカリ金属塩水溶液またはアルギン酸アンモニウム水溶液と混合して分散液を調製し、(2)得られた分散液を金属塩水溶液中に滴下するかまたは押出して、水難溶性の肥料を含有したアルギン酸塩のゲルを形成させることを含む、上記1.〜5.のいずれかに記載の肥料の製造方法。
7.上記1.〜5.のいずれかに記載の肥料を含有する緩効性肥料。
しかも本発明によれば、肥料の造粒および粒径制御が容易となり、歩留まりの悪さが改善される(約100%の歩留まり率)。
本発明において、アルギン酸塩のゲルの水分含量は、好ましくは0〜20wt%、特に好ましくは0〜15wt%である(110℃の熱風乾燥機内で48時間乾燥させて重量の減少より測定)。
アンモニウム水溶液は、水に溶解するがゲルを形成しないアルギン酸またはアルギン酸の塩の水溶液であり、アルギン酸アルカリ金属塩としては、例えば、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム等が挙げられる。アルギン酸水溶液、アルギン酸アルカリ金属塩水溶液またはアルギン酸アンモニウム水溶液の濃度は、特に制限はなく、金属イオンと結合してゲルが形成できる濃度であればよい。濃度が高すぎると水溶液の粘度が高くなり、均一な量での滴下または押出しが困難となることがある。このアルギン酸水溶液、アルギン酸アルカリ金属塩水溶液またはアルギン酸アンモニウム水溶液に1またはそれ以上の水難溶性の肥料を添加し、分散液を調製する。
以下の手順により、ゲルコートオキサミド(オキサミド:アルギン酸Na=8:2)を調製し、緩効性肥料としての性能を測定した。
(1)200mLのビーカーにアルギン酸ナトリウム(2g、Mw.:198、10.1mmol)とイオン交換水90gを加えて、24時間以上、攪拌下で完全に溶解させた。(2)オキサミド(8g)を(1)で調製したアルギン酸ナトリウム水溶液に入れ、約3
0分攪拌させながらオキサミドを均一に分散させた。
(3)500mLのビーカー(内径90mm)に塩化カルシウム2水和物(31.8g、Mw.:147、21.63mmol)とイオン交換水(448.2g)を加えて5wt%塩化カルシウム水溶液480gを調製した。
(4)(2)で調製したオキサミド分散液を5mLのシリンジ(先端径2.2mm)で吸取り、(3)で調整した塩化カルシウム水溶液(400rpm攪拌下)の液面から40cm上部より、渦中心に垂直に滴下してゲルを生成させた。
(5)生成したゲルは、塩化カルシウム水溶液に浸したまま24時間静置した後、粒子をろ過し、2日間乾燥させたところ、オキサミドが均一に分散したアルギン酸カルシウムのゲル粒子を得ることができた。このとき1個当りのゲル粒子の平均質量は13.0mg、平均feret径は2.9mmで、含有窒素は20.3wt%、水分含量は11.0%であった。
(6)(5)で得られたゲル粒子について、緩効性肥料としての性能を評価するため、下記緩効性評価法により無機化率の経時変化を測定した。結果を表1に示す。
以下の手順により、ゲルコートオキサミド(オキサミド:アルギン酸Na=16:2)を調製し、緩効性肥料としての性能を評価した。結果を表1に示す。
(1)200mLのビーカーにアルギン酸ナトリウム(2g、Mw.:198、10.1mmol)とイオン交換水82gを加えて、24時間以上、攪拌下で完全に溶解させた。(2)オキサミド(16g)を(1)で調製したアルギン酸ナトリウム水溶液に入れ、約30分攪拌させながらオキサミドを均一に分散させた。
その他の手順は実施例1と同様である。このとき1個当りのゲル粒子の平均質量は24.0mg、平均feret径は3.3mmで、含有窒素は23.7wt%、水分含量は8.1%であった。
得られた粒子の断面を走査型電子顕微鏡観察(500倍)したところ、オキサミド粒子が均一に分散していることが分かった(図1)。
以下の手順により、ゲルコートオキサミド(オキサミド:アルギン酸Na=12:1)を調製し、緩効性肥料としての性能を評価した。結果を表1に示す。
(1)200mLのビーカーにアルギン酸ナトリウム(1g、Mw.:198、5.1mmol)とイオン交換水87gを加えて、24時間以上、攪拌下で完全に溶解させた。
(2)オキサミド(12g)を(1)で調製したアルギン酸ナトリウム水溶液に入れ、約30分攪拌させながらオキサミドを均一に分散させた。
その他の手順は実施例1と同様である。このとき1個当りのゲル粒子の平均質量は14.1mg、平均feret径は3.2mmで、含有窒素は21.8wt%、水分含量は14.6%であった。
以下の手順により、ゲルコートオキサミド(オキサミド:アルギン酸Na=16:1)を調製し、緩効性肥料としての性能を評価した。結果を表1に示す。
(1)200mLのビーカーにアルギン酸ナトリウム(1g、Mw.:198、5.1mmol)とイオン交換水83gを加えて、24時間以上、攪拌下で完全に溶解させた。
(2)オキサミド(16g)を(1)で調製したアルギン酸ナトリウム水溶液に入れ、約30分攪拌させながらオキサミドを均一に分散させた。
その他の手順は実施例1と同様である。このとき1個当りのゲル粒子の平均質量は22.3mg、平均feret径は4.0mmで、含有窒素は24.0wt%、水分含量は10.1%でであった。
以下の手順により、ゲルコートオキサミド(オキサミド:アルギン酸Na=18:1)を調製し、緩効性肥料としての性能を評価した。結果を表1に示す。
(1)200mLのビーカーにアルギン酸ナトリウム(1g、Mw.:198、5.1mmol)とイオン交換水81gを加えて、24時間以上、攪拌下で完全に溶解させた。
(2)オキサミド(18g)を(1)で調製したアルギン酸ナトリウム水溶液に入れ、約30分攪拌させながらオキサミドを均一に分散させた。
その他の手順は実施例1と同様である。このとき1個当りのゲル粒子の平均質量は23.3mg、平均feret径は3.9mmで、含有窒素は23.3wt%、水分含量は10.7%でであった。
粉末オキサミド88.5質量部に硫酸第一鉄2.0質量部、燐酸液15.5質量部を二軸ローター型混合機で5分間混合した後、水を添加して約5分間混練操作を継続した。上記操作にて得られた混合物を回転カッター及び高速転動造粒機を使用して造粒した。得られた粒状品の粒径2.85〜3.35mmを無機化試験に供した。
緩効性評価法は以下の通りである。
(1)供試土壌:
頓原土壌(火山灰土)、1mm通過土壌、pH(1:5H2O)6.30、最大容水量(MWC)=103
(2)100mL三角フラスコに供試土壌(乾土40g)と調製したゲルコートオキサミド(窒素として15mg相当)を混合充填し、供試土壌の最大容水量(MWC)の55%(畑条件)となるようにイオン交換水を補水した。
(3)三角フラスコ上部をポリエチレンフィルムで蓋をして、25℃定温庫内で所定時間インキュベートした。
(4)所定の期日に残存したゲルコートオキサミド粒を回収して、(ケルダール法による)全窒素を分析した。
(5)ゲルコートオキサミド粒を回収した後の土壌については、70℃のイオン交換水で溶解物質を抽出してHPLCでオキサミド含量を測定し、含有窒素量を求めて(4)の残存粒の窒素量との合計から無機化率(%)を算出した。(無機化率=オキサミド転化率)
なお、これらの試験は2系列を平行で実施し、平均をとった。
実施例1〜5のゲルコートオキサミドの硬度を測定した。測定は、木屋式硬度計((株)
藤原製作所製)により行った。
結果は以下のとおりである。
Claims (5)
- オキサミドを含有したアルギン酸塩のゲルである肥料であって、オキサミド100質量部に対して、アルギン酸塩の含量が5〜25質量部である肥料。
- アルギン酸塩がアルギン酸カルシウムである請求項1に記載の肥料。
- 形状が粒状または棒状である請求項1または2に記載の肥料。
- (1)オキサミドを、アルギン酸水溶液、アルギン酸アルカリ金属塩水溶液またはアルギン酸アンモニウム水溶液と混合して分散液を調製し、
(2)得られた分散液を金属塩水溶液中に滴下するかまたは押出して、水難溶性の肥料を含有したアルギン酸塩のゲルを形成させることを含む、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の肥料の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の肥料を含有する緩効性肥料。
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