JP6364394B2

JP6364394B2 - 畑作用グアニル尿素含有粒状肥料

Info

Publication number: JP6364394B2
Application number: JP2015196154A
Authority: JP
Inventors: 靖司太田; 三上　雅史; 雅史三上; 小林　孝志; 孝志小林
Original assignee: エムシー・ファーティコム株式会社
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2018-07-25
Anticipated expiration: 2035-10-01
Also published as: JP2017066010A

Description

本発明は、グアニル尿素を含有する畑作用緩効性粒状肥料に関する。

わが国における農業就業人口は、１９８５年に６３６万３千人であったのが、２００９年には２８９万５千人となり、急速に減少した。しかも６０歳以上が占める割合は、２４％であったのが３８％と農業就業者の高齢化が一段と進んでいる。そのために、作物栽培中の施肥回数を減らし、施肥に費やす労力を減らすことが望まれている。

また、肥料原料の高騰や環境問題を考慮すると、作物生産費用を節約しながら肥料成分を作土から流亡させずに効率よく肥料成分を作物に吸収させるという機能が肥料に求められている。

肥料成分の流亡を防ぎながら作物根への肥料養分をできるだけ長く供給するために、施用してもすぐには土壌中の水に溶け出しにくい緩効性窒素肥料が既に利用されている。緩効性窒素肥料としては、グアニル尿素、アセトアルデヒド縮合尿素、イソブチルアルデヒド縮合尿素、オキサミド、グリオキサール縮合尿素、ホルムアルデヒド加工尿素肥料などが知られている。この中でグアニル尿素は水に対する溶解度が硫安、尿素などの無機質窒素肥料に比べて小さく、他の緩効性窒素肥料に比較して土壌吸着力が強いことが特徴的である。しかしながら、近年の省力的施肥法としての基肥一発施肥への使用や地球温暖化による作物栽培環境の高温化の場面では、単に緩効性窒素肥料としてグアニル尿素だけを含有する化成肥料では、作物の生育後半に窒素肥効の不足が問題となり、これら緩効性窒素肥料であるグアニル尿素を含有する化成肥料の窒素肥効の緩効度の向上が強く求められている。特に、近年の異常気象による豪雨などによって、無機態窒素類が流亡しやすい畑条件での場面でその要望が高い。

緩効性窒素肥料の肥効延長技術としては、肥料の粒径を大きくする方法、肥料の硬度を高め固くする方法、ウレアーゼ阻害剤や撥水性物質である硬化ひまし油や硝酸化成抑制剤を添加する方法が知られているが（特許文献１〜４）、グアニル尿素の肥効延長に効果が認められた事例はない。

例えば、特許文献３には、オキサミド含有粒状肥料に、アミジノチオウレア（ＡＳＵ）、ジシアンジアミド（Ｄｄ）、チオウレア、ペンタクロロフェノールナトリウム塩（ＰＣＰ−Ｎａ塩）等の硝酸化成抑制剤を配合することにより、オキサミドの分解を調節する方法が開示されているが、グアニル尿素は、オキサミドと組み合わせられる硝酸化成抑制剤の具体例として記載されているだけである。また、特許文献３には、オキサミドと同様に土壌中で徐々に加水分解を受けてアンモニアを生成して窒素肥効を呈する緩効性窒素肥料であるイソブチリデンジウレア（イソブチルアルデヒド縮合尿素の主成分）については、硝酸化成抑制剤を添加しても分解速度を抑制し、肥効を調節することはできないことが示されている。

特許文献４には、オキサミドを含む原料組成物に、スルファチアゾールを配合することにより、オキサミドの緩効度（分解・無機化抑制効果）が向上することが記載されているが、グアニル尿素に対するスルファチアゾールの効果については何ら言及されていない。

特許文献５には、グアニル尿素にスルファチアゾールを配合することによって、グアニル尿素の無機化が遅延し、窒素肥効の緩効度が向上することが開示されているが、アミジノチオウレア（ＡＳＵ）の効果については、水田条件において有効でないことが示されているにすぎない。

特開２００２−５３３８２号公報特開２００３−２１２６８２号公報特公昭４７−６３７６号公報特開２０１３−１５５０６０号公報特開２０１５−１５１３３２号公報

本発明の課題は、畑条件において、グアニル尿素の無機化を遅延させて、窒素肥効の緩効度を向上させたグアニル尿素含有粒状肥料を提供することである。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、グアニル尿素を含む原料組成物に、アミジノチオウレアを配合することにより、特に畑条件においてグアニル尿素の無機化が遅延し、窒素肥効の緩効度が向上することを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）グアニル尿素又はその塩とアミジノチオウレアとを含む組成物から構成される造粒物を含有する畑作用グアニル尿素含有粒状肥料。
（２）グアニル尿素又はその塩１００重量部に対してアミジノチオウレア０．５〜２０重量部を含有する前記（１）に記載の粒状肥料。
（３）オキサミドを含有しない前記（１）又は（２）に記載の粒状肥料。
（４）グアニル尿素又はその塩と、アミジノチオウレアと、その他の窒素肥料と、リン酸肥料と、加里肥料とを含む組成物から構成される造粒物を含有する前記（１）〜（３）のいずれかに記載の粒状肥料。
（５）グアニル尿素又はその塩に由来する窒素含有量が全窒素含有量の２０〜６０％である前記（４）に記載の粒状肥料。
（６）グアニル尿素又はその塩とアミジノチオウレアとを含む組成物を造粒することを含む、前記（１）〜（５）のいずれかに記載の粒状肥料の製造方法。

本発明によれば、近年の省力的施肥法である基肥一発施肥や地球温暖化による作物栽培環境の高温化や異常気象による豪雨下の場面でも、本発明の粒状肥料を使用することによって化成肥料中のグアニル尿素又はその塩の無機化を遅延させ、特に畑条件での窒素肥効の緩効度を高めることができ、安定した作物栽培が可能になる。

図１は各種硝酸化成抑制剤入りグアニル尿素含有粒状肥料を比較した無機化試験の結果を示す。図２はＡＳＵ入り各種緩効性窒素質粒状肥料を比較した無機化試験の結果を示す。

本発明に用いるグアニル尿素の塩としては、例えば硫酸塩、塩酸塩、リン酸塩、硝酸塩が挙げられる。

本発明の粒状肥料におけるアミジノチオウレアの含有率は、グアニル尿素の無機化遅延による緩効度向上の点から、グアニル尿素又はその塩１００重量部に対して、好ましくは０．５〜２０重量部、更に好ましくは２．５〜１０重量部である。０．５重量部以上とすることによりグアニル尿素の無機化遅延効果による窒素肥効の緩効性向上効果が十分に発揮され、２０重量部以下とすることによりグアニル尿素の無機化遅延効果が強すぎず、一般作物の栽培に供試するには好ましい。

本発明の粒状肥料を化成肥料として用いる場合には、グアニル尿素又はその塩と、アミジノチオウレアと、その他の窒素肥料と、リン酸肥料と、加里肥料とを含む組成物を造粒すればよい。

例えば、グアニル尿素又はその塩及びアミジノチオウレア、その他の窒素肥料、リン酸肥料、加里肥料、水、更には必要に応じて他の肥料原料や添加剤等を入れて混合し、圧縮成型機によって成形後、解砕してもよいし、また、造粒機（例えば、転動造粒機、皿形造粒機、押出し造粒機、高速回転造粒機）に投入して造粒後、加熱して乾燥することにより製造することができる。乾燥温度は、通常９０〜１３０℃、好ましくは１００〜１２０℃である。

本発明の粒状肥料を化成肥料として用いる場合、粒状肥料におけるグアニル尿素又はその塩の含有率は、作物に対する肥料効果の点から、粒状肥料中の全窒素含有量に対するグアニル尿素に由来する窒素含有量として、好ましくは２０〜６０％、更に好ましくは３０〜５０％である。

本発明の粒状肥料に配合する、グアニル尿素又はその塩及びアミジノチオウレア以外の原料としては、例えば、以下のようなものが挙げられる。

窒素肥料としては、尿素、硫安、塩安、硝安、腐植酸アンモニア、ＩＢ窒素（イソブチルアルデヒド縮合尿素肥料）、ホルム窒素（ホルムアルデヒド加工尿素肥料）、アセトアルデヒド縮合尿素、オキサミド、石灰窒素、グリコール尿素、メチロール尿素重合肥料等を始めとする肥料取締法に基づく窒素肥料が挙げられる。なお、本発明の課題は、グアニル尿素の無機化を遅延させて、窒素肥効の緩効度を向上させた粒状肥料を提供することであることから、オキサミドは配合しないか、配合する場合でも、グアニル尿素又はその塩１００重量部に対して１０重量部以下、特に５重量部以下とすることが好ましい。

リン酸肥料としては、過リン酸石灰、重過リン酸石灰、リン酸苦土、リン酸一アンモニウム、リン酸二アンモニウム、重焼リン、苦土重焼リン、腐植酸リン肥、熔成リン肥、焼成リン肥を始めとする肥料取締法に基づくリン酸肥料が挙げられる。

加里肥料としては、硫酸加里、塩化加里、硝酸加里、腐植酸加里を始めとする肥料取締法に基づく加里肥料が挙げられる。

その他、アミジノチオウレア以外の硝酸化成抑制剤、有機質肥料（例えば、油かす、魚粉、菌体肥料）、動物の排せつ物又はその燃焼灰、発酵乾ぷん肥料、汚泥発酵肥料、石灰質肥料、けい酸質肥料、苦土肥料、マンガン質肥料、ほう素質肥料、微量要素（例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ）、複合肥料等を自由に選択して使用することができる。

更に、ピートモス、腐植酸質資材、ベントナイト、ゼオライト、バーミキュライト、パーライト、微粉炭焼却灰、石こう等を添加してもよい。

これらの肥料成分の使用割合は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、適宜変動させて使用可能である。

また、造粒に際し必要に応じて結合促進材を用いてもよい。結合促進材としては、例えば、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）、リグニンスルホン酸、ポリリン酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、アタパルジャイト、デンプン、アラビアゴム、糖密等が挙げられる。

以下、実施例によって本発明を更に詳述するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

畑条件における無機化試験（１）−各種硝酸化成抑制剤入りグアニル尿素含有粒状肥料の比較試験−
（供試肥料）
（実施例１）１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）３％添加グアニル尿素粒
粉末硫酸グアニル尿素１００重量部と１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）３重量部を二軸型ローター混合機で混合した後、圧縮成型機で圧縮成型し、クラッシャーで解砕後、篩分けして２〜４ｍ／ｍ粒を製造した。

（比較例１）スルファチアゾール（ＳＴ）３％添加グアニル尿素粒
粉末硫酸グアニル尿素１００重量部とスルファチアゾール（ＳＴ）３重量部を二軸型ローター混合機で混合した後、圧縮成型機で圧縮成型し、クラッシャーで解砕後、篩分けして２〜４ｍ／ｍ粒を製造した。

（比較例２）ジシアンジアミド（Ｄｄ）３％添加グアニル尿素粒
粉末硫酸グアニル尿素１００重量部とジシアンジアミド（Ｄｄ）３重量部を二軸型ローター混合機で混合した後、圧縮成型機で圧縮成型し、クラッシャーで解砕後、篩分けして２〜４ｍ／ｍ粒を製造した。

（比較例３）グアニル尿素（Ｇｕ）粒
粉末硫酸グアニル尿素１００重量部を圧縮成型機で圧縮成型後、クラッシャーで解砕し、篩分けして２〜４ｍ／ｍ粒を製造した。

（無機化試験その１）
風乾土［２０１３年６月につくば市にある畑の表層部から採取した土壌（火山灰土壌）］の乾土５０ｇに前記のとおり調製したＡＳＵ添加グアニル尿素粒、ＳＴ添加グアニル尿素粒、Ｄｄ添加グアニル尿素粒、グアニル尿素粒を粉砕し５００μｍ篩全通させた供試肥料を全窒素含有量で２５ｍｇ混合し、２００ｍｌ容のガラス製三角フラスコに充填し、土壌水分が６０％になるよう脱イオン水を添加後、容器上部をポリエチレンフィルムで覆い、２５℃の恒温培養器内に静置した。なお、培養中の土壌の水分条件を保つように、５日毎に容器全体の重量を量り、予め測定しておいた試験開始時の重量から減った分を、脱イオン水を加えて調整した。

所定期間経過後に土壌全量を１０％塩化加里水溶液で５００ｍｌメスフラスコに流し込み、１時間振とうした後、上澄み液中のアンモニア態窒素及び硝酸態窒素をコンウェイ法で分析して、供試肥料の無機化率を表１の下に示した式で算出した。その結果を表１及び図１に示す。

表１に示した結果のとおり、畑条件におけるＡＳＵ添加グアニル尿素区の無機化は、グアニル尿素単体区、Ｄｄ添加グアニル尿素区に比べ、７０日から８０日以上遅延して肥効を示している。また、ＳＴ添加グアニル尿素区と比べても、明らかなように、ＡＳＵの添加によって飛躍的に高い長期間に亘るグアニル尿素の窒素無機化の遅延効果が認められた。

畑条件における無機化試験（２）−ＡＳＵ入り各種緩効性窒素質粒状肥料の比較試験−
（供試肥料）
（実施例１）１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）３％添加グアニル尿素粒
粉末硫酸グアニル尿素１００重量部と１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）３重量部を二軸型ローター混合機で混合した後、圧縮成型機で圧縮成型し、クラッシャーで解砕後、篩分けして２〜４ｍ／ｍ粒を製造した。

（比較例４）１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）３％添加ウレアホルム粒
ウレアホルム１００重量部と１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）３重量部を二軸型ローター混合機で混合した後、圧縮成型機で圧縮成型し、クラッシャーで解砕後、篩分けして２〜４ｍ／ｍ粒を製造した。

（比較例５）ウレアホルム（ＵＦ）粒
ウレアホルム１００重量部を圧縮成型機で圧縮成型し、クラッシャーで解砕後、篩分けして２〜４ｍ／ｍ粒を製造した。

（比較例６）１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）３％添加オキサミド粒
オキサミド１００重量部と１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）３重量部を二軸型ローター混合機で混合した後、圧縮成型機で圧縮成型し、クラッシャーで解砕後、篩分けして２〜４ｍ／ｍ粒を製造した。

（比較例７）オキサミド（ＯＸ）粒
オキサミド１００重量部を圧縮成型機で圧縮成型し、クラッシャーで解砕後、篩分けして２〜４ｍ／ｍ粒を製造した。

（無機化試験その２）
風乾土［２０１４年１月につくば市にある畑の心土部分から採取した土壌（火山灰土壌）］の乾土５０ｇに前記のとおり調製したＡＳＵ添加グアニル尿素粒、グアニル尿素粒、ＡＳＵ添加ウレアホルム粒、ウレアホルム粒、ＡＳＵ添加オキサミド粒、オキサミド粒を粉砕し５００μｍ篩全通させた供試肥料を全窒素含有量で２５ｍｇ混合し、２００ｍｌ容のガラス製三角フラスコに充填し、土壌水分が６０％になるよう脱イオン水を添加後、容器上部をポリエチレンフィルムで覆い、２５℃の恒温培養器内に静置した。なお、培養中の土壌の水分条件を保つように、５日毎に容器全体の重量を量り、予め測定しておいた試験開始時の重量から減った分を、脱イオン水を加えて調整した。

所定期間経過後に土壌全量を１０％塩化加里水溶液で５００ｍｌメスフラスコに流し込み、１時間振とうした後、上澄み液中のアンモニア態窒素及び硝酸態窒素をコンウェイ法で分析して、供試肥料の無機化率を表１の下に示した式で算出した。その結果を表２及び図２に示す。

表２に示した結果のとおり、畑条件におけるＡＳＵ添加ウレアホルム区の無機化率はウレアホルム単体区と比べ２８日後でやや少ないほかはいずれの時期でも高かった。また、ＡＳＵ添加オキサミド区の無機化率もウレアホルムの場合と同様に２８日後でやや少ないほかはいずれの時期でも高く、ウレアホルム、オキサミドへのＡＳＵ添加に長期間に亘る無機化遅延効果は認められなかった。それに対して、ＡＳＵ添加グアニル尿素区の無機化は、グアニル尿素単体区に比べ、著しく遅く、他の緩効性窒素質肥料に比べて、ＡＳＵの添加によって飛躍的に高い長期間に亘るグアニル尿素の窒素無機化の遅延効果が認められた。

なお、無機化試験（１）と無機化試験（２）で同一試験区間の無機化時間が異なるのは、土壌の表層部と心土部分で微生物量が異なるためと考えられた。

（実施例２）１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）、グアニル尿素含有粒状肥料（窒素１２％−リン酸１２％−カリ１２％）の製造
過リン酸石灰８０重量部、リン酸二アンモニウム２４５重量部、塩化加里２１０重量部、硫酸アンモニウム１４５重量部、硫酸グアニル尿素１６０重量部、石こう１５５重量部、ＡＳＵ５重量部をパン造粒機に量り取り、造粒機を回転させて充分に混合した後、加水し造粒した。造粒物を１０５℃の棚段乾燥機に４時間入れて乾燥後、室温まで冷却してから、２〜４ｍ／ｍに篩分けして製品（硫酸グアニル尿素に由来する窒素含有量は全窒素含有量の４０％）とした。

（実施例３）１−アミジノ−２−チオウレア（ＡＳＵ）、グアニル尿素含有粒状肥料（窒素１２％−リン酸１８％−カリ１２％）の製造
過リン酸石灰５０重量部、リン酸二アンモニウム２４５重量部、塩化加里２１０重量部、硫酸アンモニウム１４５重量部、リン酸グアニル尿素１８５重量部、石こう１５９重量部、ＡＳＵ６重量部をパン造粒機に量り取り、造粒機を回転させて充分に混合した後、加水し造粒した。造粒物を１０５℃の棚段乾燥機に４時間入れて乾燥後、室温まで冷却してから、２〜４ｍ／ｍに篩分けして製品（リン酸グアニル尿素に由来する窒素含有量は全窒素含有量の４０％）とした。

Ｇｕ：グアニル尿素
ＳＴ：スルファチアゾール
ＡＳＵ：１−アミジノ−２−チオウレア
Ｄｄ：ジシアンジアミド
ＵＦ：ウレアホルム
ＯＸ：オキサミド

Claims

グアニル尿素又はその塩とアミジノチオウレアとを含み、スルファチアゾールを含まない組成物から構成される造粒物を含有する畑作用グアニル尿素含有粒状肥料。
グアニル尿素又はその塩１００重量部に対してアミジノチオウレア０．５〜２０重量部を含有する請求項１記載の粒状肥料。
グアニル尿素又はその塩１００重量部に対してアミジノチオウレア２．５〜１０重量部を含有する請求項１記載の粒状肥料。
オキサミドを含有しない請求項１〜３のいずれか１項に記載の粒状肥料。
グアニル尿素又はその塩と、アミジノチオウレアと、その他の窒素肥料と、リン酸肥料と、加里肥料とを含み、スルファチアゾールを含まない組成物から構成される造粒物を含有する請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒状肥料。
グアニル尿素又はその塩に由来する窒素含有量が全窒素含有量の２０〜６０％である請求項５記載の粒状肥料。
グアニル尿素又はその塩とアミジノチオウレアとを含み、スルファチアゾールを含まない組成物を造粒することを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の粒状肥料の製造方法。