JPH0277487A - 土壌改良剤および土壌改良方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、土壌改良剤および土壌改良方法に関する。さ
らに詳しくは、主として酸度矯正資材と吸水性高分子化
合物からな畢土壌改良剤およびこれを用いた土壌改良方
法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、保水性を付与して土壌を改良する方法としては、
保水性のある物質を土壌に混入することが広〈実施され
ている。その１つの資材として、最近、澱粉−ポリアク
リル酸塩架橋物、架橋ポリアクリル酸塩、酢酸ビニル−
アクリル酸メチル共重合体ケン化物などの吸水性樹脂を
用いることが提案されている。しかし自重の数百倍の保
水力を存する粉粒体の吸水性樹脂を単に土壌に混入する
方法では、（１）湿潤状態の土壌の場合、土壌中の水分
を吸水性樹脂が速やかに吸収してままこ現象が生じ、均
一に土壌と混合することが困難である。（２）混−合作
業時に風などで容易に飛散して取扱い上極めて不都合で
ある。（３）吸水した吸水性樹脂が土壌中の気相部分を
閉塞して通気性がそこなわれる。（４）土壌が酸性の場
合、所定の保水性を維持するにはあらかじめ土壌を中和
する必要があり、作業上極めて面倒であるといった問題
点がある。これらの諸点を改善するため、土壌または無
機物担体の表面に吸水性樹脂を被覆あるいは接着する方
法（例えば、特開昭５Ｇ−５０２２号、特開昭５［１−
１１７２３号、特開昭５８−２９８４８号公報）や、吸
水性樹脂を土壌または繊維性担体と混合し、成型する方
法（例えば、特開昭５Ｇ−８８１９号、特開昭５９−３
４８２２号、特開昭１１ｉ２−１８１７１８号公報）が
開示されている。

［発明が解決しようとするｒｊＪＩｓ点コしかしながら
、土壌または無機物担体の表面に吸水性樹脂を被覆ある
いは接着する方法では、上記（２）の問題点を改善する
にはある程度有効であるものの、湿潤状態の土壌では、
表面に被覆あるいは接着された吸水性樹脂がままこ現象
を生じるため（１）の問題点を解決するには不充分であ
る。また（３）および（４）の問題点については改善効
果は認められない。一方、吸水性樹脂を土壌または繊維
性担体と混合し、成型する方法では、　　（１）、（２
）および（３）の問題点に対してはある程度の効果は認
められるものの、（４）の問題点については依然未解決
のままである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、湿潤状態の土壌であっても均一に混合す
ることができ、風などで飛散しにくく１、土壌の団粒化
により高い通気性を維持し、酸性土壌の中和効果と保水
効果を兼ね備えた土壌改良剤および土壌改良方法を得る
べく鋭意検討した結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は酸度矯正資材、吸水性高分子化合物
および必要によりバインダーを含有し、粒状に成形して
なることを特徴とする土壌改良剤；および酸度矯正資材
、吸水性高分子化合物および必要によりバインダーを含
をし、粒状に成形してなる土壌改良剤を、土壌に対し０
．０５〜２０重量％の割合で施用することを特徴とする
土壌改良方法である。

本発明において、酸度矯正資材としては、例えば石灰質
肥料（生石灰、消石灰、炭酸カルシウム、副産石灰、混
合石灰肥料、貝化石肥料など）、けい酸質肥料（鉱さい
けい酸石灰、けい灰石肥料など）、アルカリ性苦土肥料
（硫酸苦土、水酸化苦土、炭酸苦土石灰、腐植酸苦土、
リグニン苦土、副産苦土、加工苦土、混合苦土など）、
貝殻粉末、などが挙げられる。これらは２Ｍ以上を併用
してもよい。

これらの内で好ましいのは石灰質肥料およびアルカリ性
苦土肥料であり、さらに好ましいものは、生石灰、消石
灰、炭酸カルシウム、水酸化苦土、炭酸苦土石灰である
。

本発明における吸水性高分子化合物とは、本質的に水に
不溶性で、自重の５０倍以上の吸水能力を有する高分子
化合物である。例えば、デンプンまたはセルロース（ａ
）とカルボキシル基および／またはスルホン酸基を含有
する水溶性単量体および／または加水分解により水溶性
となる単量体（ｂ）と架橋剤（Ｃ）とを必須成分として
重合させ必要により加水分解を行うことにより得られる
吸水性樹脂かある。

上記吸水性樹脂の製造に用いられる（ａ）、（ｂ）およ
び（Ｃ）の詳細、（ａ３、（ｂ）および（ｃ）の割合、
製造法および吸水性樹脂の具体例は特公昭５３−４８１
！３９号、特公昭５３−４８２００号、特公昭５５−２
１０４１号公報等に記載されている。

上記樹脂以外の吸水性樹脂の例としては、（ａ）と、（
ｂ）を重合させたもの、例えばデンプン−アクリロニト
リルグラフト重合体の加水分解物など；（ａ）の架橋物
、例えばカルボキシメチルセルロースの架橋物など；（
ｂ）と（ｃ）との共重合体、例えば架橋ポリアクリルア
ミドの部分加水分解物、架橋スルホン化ポリスチレン、
特開昭５２−１４ｆｔ８９号、特開昭５２−２７４５５
号公報等に記載のビニルエステルと不飽和カルボン酸ま
たはその誘導体との共重合体ケン化物、水溶液重合また
は逆相懸濁重合等により得られる架橋ポリアクリル酸塩
、特開昭５８−２３１２号、特開昭８ｌ−３Ｂ２Ｏ３号
公報等に記載のアクリル酸とアクリル酸のスルホン化エ
ステルとの共重合体塩の架橋物、架橋イソブチレン−無
水マレイノ酸共重合体、架橋カルボン酸変性ポリビニル
アルコールなどが挙げられる。さらに自己架橋した（ｂ
）の重合物（例えば、特りｎ昭５３−４Ｇ３Ｂ’Ｊ号公
報等に記載の自己架橋型ポリアクリル酸塩）や架橋ポリ
エチレンオキシド、架橋ポリビニルアルコールなども使
用できる。

また、上記吸水性樹脂を架橋剤でさらに表面架橋せしめ
、架橋勾配をもたせた樹脂も使用できる。

上記吸水性樹脂は２８１以上を併用してもよい。

これらの内で好ましいものは、適度の生分解性と高い吸
水能力を育しているという点から、（ａ）と（ｂ）と（
ｃ）の重合体および（ａ）と（ｂ）の重合体である。

また通常吸水性樹脂はナトリウム塩タイプのものが大半
であるが、カリウム塩、アンモニウム塩、アミン塩タイ
プでもよく、これらは土壌中で分解した後に植物の肥料
成分（加工または窒素肥料成分）となり好ましい。

樹脂の中和度については特に限定はなく、通常含有する
酸基の５０モル％以上が中和されておればよい。好まし
くはＧθモル％以上である。

上記吸水性樹脂は、吸水能力として少なくとも５０ｍ１
／ｇであり、好ましくは１００〜１．０００ｍ１／ｇで
ある。

該吸水性高分子化合物の形状については特に制限はなく
、粉粒状、フレーク状、パール状、繊維状などのいずれ
の形状であってもよい。

必要により使用されるバインダーとしては、例えば水溶
性の合成高分子（例えば、ポリビニルアルコールおよび
その誘導体、インブチレン−無水マレイン酸塩共重合体
、ポリアクリル酸塩、ポリ無水マレイン酸塩およびその
誘導体、酢酸ビニル−アクリル酸塩共重合体、ポリスチ
レンのスルホン化物、ポリアクリルアミドの部分加水分
解物など）、水溶性の半合成高分子（例えば、カルボキ
シメチルセルロース、カルボキシメチルデンプン、メチ
ルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースなど）、
天然多糖類または単糖類（例えば、アルギン酸ソーダ、
デンプン、グアガム、アラビアガム、マンナン、キトサ
ン、糖蜜、クルコース、マルトースなど）、天然繊維質
（例えば、ピートモス、水苔など）などが挙げられる。

上記のバインダーは２種以上を併用してもよい。

これらの内好ましいのは、水溶性の半合成高分子、天然
多糖類、天然繊維質であり、とくに好ましいのは糖蜜、
グルコース、マルトース、ピートモスおよびこれらの併
用である。

酸度矯正資材の含有量は、土壌改良剤の重量に基づいて
、通常３０〜９９％、好ましくは４０−９５％、更に好
ましくは５０〜８０％である。２０％未溝では、充分な
酸性土壌の中和効果を得るには土壌への施用量が多大と
なり、９９％を越えると保水効果が不充分となる。ただ
し、酸度矯正資材の量は、後述する吸水性高分子化合物
あるいはバインダーの量よりも多い量とするのが好まし
い。酸度矯正資材の量が吸水性高分子化合物あるいはパ
イン、グーの量よりも少ないと充分な酸性土壌中和効果
と土壌の団粒形成効果が得られがたい。

吸水性高分子化合物の含有量は、土壌改良剤の重量に基
づいて、通常０．１〜３０％、好ましくは１〜２０％で
ある。０．１％未溝では保水性が不充分となり、３０％
を越えると土壌の団粒化効果が不充分となり、土壌の通
気性が低下する。

バインダーの使用量は、土壌改良剤の重量に基づいて、
通常２５％以下であり、好ましくは２０％以下である。

使用量が２５％を越えると、土壌改良剤が強固なものと
なり、水分と接触した時の吸水速度並びに吸水後の崩壊
性が低下する。ただし吸水速度および崩壊性は、吸水性
高分子化合物の種類や配合割合、成型加工条件などによ
っても調節可能であり、使用場面に応じて適宜選択すれ
ばよい。

本発明において、粒状に成形する方法については特に限
定はなく、例えば、酸度矯正資材、吸水性高分子化合物
および必要によりバインダーを混合して押出圧縮成型し
、所定の長さに切断する方法、押出圧縮成型機に替えて
スクリュータイプの押出機を使用する方法、上記混合物
を打錠機を用いて成型する方法、酸度矯正資材および吸
水性高分子化合物を混合し、ドラム式造粒機あるいは皿
型造粒機などでバインダーを添加しながら造粒成型する
方法などが挙げられる。

粒状成型物の形状および大きさについては、使用場面に
応じて任意に調節可能であり、特に限定はないが、使用
時のハンドリング、形状の安定性の点から、粒度として
通常０．５〜１０１１１１１．１　　好ましくは２〜８
ＩＩ１１である。実質的には２〜８ＩＩＩ１１の間の粒
子が７０重量％を越えるようなものであればよい。

本発明において土壌改良剤に増量剤、造粒剤として有機
質繊維または粉体（例えばバルブ、綿、パルプ粉末、オ
ガクズ、米ぬか、腐植酸質など）、無機質粉体（例えば
パーライト、ゼオライト、シリカ、バーミキュライト、
ベントナイト、タルク、泥炭など）などを必要により適
量配合することができる。その他、酸化防止剤、農薬（
殺菌剤、殺虫剤など）、防カビ剤、肥料成分、微量要素
、生長調節剤、酸素発生剤、グリセリン、界面活性剤、
樹脂エマルジョン、水なども必要により本土壌改良剤に
配合することがで、きる。これら補助成分の量は通常０
〜１０％である。

本発明の土壌改良剤の施用対象となる土壌の種類につい
ては特に限定はなく、水田土壌、畑土壌、樹園地土壌、
森林土壌などが挙げられるが、保水力が乏しく、ＰＨが
６．４以下の酸性質の土壌に対してとくに有効である。

土壌改良剤の施用量は、当該改良剤の組成成分、配合割
合、土壌の保水性や酸性の程度、栽培する植物の種類や
生長度合、気象条件などにより適宜選択できるが、土壌
に対し通常０．０５〜２０重量％、好ましくは０．１〜
ｌＯ重量％の割合である。

本発明の土壌改良剤を施用して土壌を改良する方法とし
ては、例えば、土壌などの栽培床材料と混合する方法、
土壌表面に散布後、耕運・覆土などの操作で土壌中に混
入する方法、植物に対して離れた特定場所に投入する方
法、栽培床の適当な深さに層状に埋没する方法、単に土
壌表面に散布する°方法などが挙げられるが、−船釣に
播種周辺部、根系発達部、土壌表層部に投入することが
できる。即ち、本発明の土壌改良剤を用いて保水層また
は保氷塊を形成して保持された水分が栽培植物に有効に
利用され、かつ土壌を中和することができるならば、土
壌のいかなる場所に施用してもよい。

本土壌改良剤は播種前、播種後あるいは植物の生育途中
、生育後のいずれの段階で施用してもよく、また植物の
生育伏況に応じて２回以上にわたって施用してもよい。

　　改良剤は乾燥物の状態、あるいはあらかじめ水また
は肥料水を吸収させた状態で、上記の方法で施用するこ
とができる。なお施用に当たっては、手作業で行っても
よく、散布機、耕運機などの機械を使用してもよい。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。以下において、部お上
び％はそれぞれ重量部および重量％を示す。

実施例１ 炭酸苦土石灰８０部、サンウェッ）　ｌＮ−１５００（
三洋化成工業製、澱粉−アクリル酸塩共重合体架橋物、
吸水倍率５１０倍）５部およびピートモス１０部をリボ
ンミキサーで混合した後、更に撹拌しなから糖蜜５部を
添加した。この混合物を穴径５ｍｍのダイスを備えたス
クリュータイプの押出成型機を用いて円柱吠に成型し、
長さ約７ｍｍに切断して本発明の土壌改良剤（イ）を得
た。このものの吸水倍率は２４倍であり、吸水後の崩壊
性も良好であった。

実施例２ 炭酸苦土石灰７０部、サンウェットｌＮ−１５００を１
０部およびピートモス１５部をリボンミキサーで混合し
た後、更に撹拌しながら糖ＷｔＳ部を添加した。この混
合物を実施例１と同様の方法で成型して本発明の土壌改
良剤（ＩＩ）を得た。このものの吸水倍率は５２倍であ
り、吸水後の崩壊性も良好であった。

実施例３ 炭酸カルシウム７５部、スミカゲル５−５０　（住人化
学工業製、酢酸ビニル−アクリル酸メチル共重合体のケ
ン化物のＨａ塩、吸水倍率４８０倍）７部、ピートモス
１３部およびマルトース５部をリボンミキサーで混合し
た後、実施例１と同様の方法で成型して本発明の土壌改
良剤（ハ）を得た。このものの吸水倍率は３１倍であり
、吸水後の崩壊性も良好であった。

実施例４ 炭酸苦土石灰８０部およびアクアリックＣ８（日本触媒
化学工業製、スルホン酸塩型アクリル系吸水性樹脂、吸
水倍率３２０倍）１３部をモルタルミキサーで混合した
後、更に攪拌しながら水７部をスプレ−シ、打錠機を用
いて直径５　ｍｏｂ、　　厚′さ３ｍｍの大きさに加圧
成型して本発明の土壌改良剤（：）を得た。このものの
吸水倍率は３６倍であり、吸水後の崩壊性もほぼ良好で
あった。

実施例５ 透水係数（定水位法）　ＧＸ　１０−”ａｓ／　ｓｅａ
、、最大容水ｆｆ１（旧Ｉｇａｒｄ法）４２％、ＰＨ４
，８の樹園地土壌に、実施例１〜４で得た土壌改良剤（
（）、（０）、（ハ）および（ニ）を第１表に示す割合
で充分混和し、透水係数、最大容水量およびＰＨを測定
した。その結果を第１表に示した。尚、比較例Ｌ　　２
および３として、それぞれ吸水性樹脂「サンウェットｌ
Ｎ−１５００Ｊ　、ｒスミカゲルＳ−５０Ｊまたは「ア
クアリックＣ８Ｊを所定量混合した場合の結果を第１表
に併記した。

本発明の土壌改良剤の施用により、透水係数、最大容水
量ともに増大し、通気性と保水性が向上した。さらにＰ
Ｈはほぼ中性に回復した。

一方、吸水性樹脂のみを施用した比較例の場合には、最
大容水量は増大するものの透水係数は大きく低下した。

また目視観察により、本発明の土壌改良剤を施用した場
合にのみ土壌の団粒形成が認められた。

第１表 実施例６ 実施例１〜４で得た土壌改良剤（（）、（０）、（ハ）
および（ニ）を、第２表に示した割合で酸性畑土壌（Ｐ
Ｈ４，７）の表層より２０ｃｍの深さに均一に混和した
。

同時に元肥として「隣硝安加工５５５２Ｊ　　（脂化成
製）を通常量施用した。次いでホウレン草の催芽種子を
播種して育成し、８０日後に収穫量（生［１）、土壌Ｐ
Ｈおよび土壌団粒化の度合を調査した。この結果を第２
表に示した。

同様に、比較例４および５として、それぞれ吸水性樹脂
ｒサンウェットｌＮ−１５００Ｊまたは「スミカゲルＳ
−５０Ｊを所定量施用した結果についても第２表に併記
した。本栽培試験において、追肥は常法に従った。また
播種直後に充分潅水し、以後は対照区（改良剤を施用し
ない区）の状態に応じて潅水した。試験時期は１０月１
０日から６０日間である。

尚、団粒化の度合は以下の基準により判定した。

○：耐水性粒団の大きさが２〜４■ Δ：耐水性粒団の大きさが０．５〜２ｍｍ×：耐水性粒
団の大きさが０．５ｍｇｅ以下第２表 ［発明の効果］ 本発明の土壌改良剤および土壌改良方法は、次のような
効果を奏する。

（１）酸性土壌の中和効果と保水性向上効果が同時に溝
足できる。

（２）含有させる酸度矯正資材または吸水性高分子化合
物の配合量を変えることにより、中和能力と保水能力を
任意に選択する事ができる。

（３）土壌の団粒形成を促進し、高い通気性を維持する
ことができる。

（４）堆肥の緑肥などの有機質肥料の分解を促進して、
植物の生育に好適な環境を与える。

（５）植物に有害な微生物の繁殖をおさえ、有益な土壌
細菌の活性を増大させるため、植物の生育に好適な土壌
環境を与える。

（６）上記効果の総合的な結果として、作物の出芽促進
、収穫量の増大や収穫果実の肥大化が可能となる。

（６）湿潤状態の土壌に混入してもままこ現象が生じず
均一に土壌と混合することができる。また、降雨時にお
いても本土壌改良剤の施用が可能である。

（７）粒状であることから、ハンドリングが極めて容易
であり作業中に風などで飛散するという心配がない。

上記効果を奏することから本発明の土壌改良剤および土
壌改良方法は、土壌の保水性改良、酸性土壌の中性化お
よび土壌の団粒化促進による通気性の改良を必要とする
あらゆる土壌に有効である。

例えば、酸性化した畑土壌、樹園地土壌、水田土壌、森
林土壌における植物の栽培、苗の育苗、苗の定植、山野
の植樹、植木鉢やプランタ−による家庭園芸および菜園
、公園・ゴルフ場・道路緑地帯・海岸などにおける植樹
や芝Ｏ草花の育成、法面の緑化、砂丘地や砂漠地におけ
る緑化および農産物の節水栽培や点滴栽培などあらゆる
用途に有効である。

特許出願人　　　白石カルシウム株式会社三洋化成工業
株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸度矯正資材、吸水性高分子化合物および必要によ
   りバインダーを含有し、粒状に成形してなることを特徴
   とする土壌改良剤。 ２、吸水性高分子化合物の量が、土壌改良剤中０．１〜
   ３０重量％である請求項１記載の土壌改良剤。 ３、酸度矯正資材、吸水性高分子化合物および必要によ
   りバインダーを含有し、粒状に成形してなる土壌改良剤
   を、土壌に対し０．０５〜２０重量％の割合で施用する
   ことを特徴とする土壌改良方法。 ４、土壌が、ＰＨ６．４以下の土壌である請求項３記載
   の土壌改良方法。