JPH05230460A

JPH05230460A - 土壌改良剤

Info

Publication number: JPH05230460A
Application number: JP3504992A
Authority: JP
Inventors: Tadanobu Tsushimo; 忠達津下; Tsutomu Oda; 務織田; Akira Akiyama; 彰秋山
Original assignee: HITOMI SANGYO KK
Current assignee: HITOMI SANGYO KK
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1992-02-21
Publication date: 1993-09-07

Abstract

(57)【要約】【目的】キトサンを使用する土壌改良剤において、土
壌に施用後の水による流出を極めて少なくして土壌改良
効果を高める。【構成】 100 メッシュ通過区分が少なくとも95重量％
の珪石類に、平均分子量が 2,000〜 100,000であり、10
0ml の水に対する溶解度が少なくとも２ｇのキトサンを
吸着させてなり、キトサン 100重量部に対する珪石類の
割合が50〜 200重量部である土壌改良剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、珪石類にキトサンを吸
着させてなる土壌改良剤に関し、さらに詳しくは、水溶
性で、かつ分子量の比較的低いキトサンを珪石類に吸着
させてなる土壌改良剤に関する。本発明の土壌改良剤は
キトサンが植物の成長を促進するのみならず、植物に与
える効果を大幅に持続させることができるので土壌改良
剤として広く利用することができる。

【０００２】

【従来の技術】水溶性で、しかも比較的分子量が低いキ
トサンを得る方法として、従来より多くの方法が知られ
ている。例えば、キトサンを塩素ガスと接触させる方法
（特開昭60−186504号公報参照、以下公知方法１とい
う）、キトサンにアスコルビン酸を処理する方法（特開
昭63-63701号公報参照、以下公知方法２という）、キト
サンを亜塩素ナトリウムと過酸化水素とを含有する水溶
液中で処理する方法（特開昭63−120701号公報参照、以
下公知方法３という）、キトサンを特定濃度の過酸化水
素水溶液中で処理する方法（特開平２-22301号公報参
照、以下公知方法４という）及びキトサンを酢酸に溶解
した後、過酢酸で処理する方法（特開平２-41301号公報
参照、以下公知方法５という）が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公知方法１〜５で
得られたキトサンは、低分子量化され、しかも水に可溶
なため、植物に対し土壌改良剤などとして利用されてい
る。しかしながら、これらのキトサンを土壌改良剤とし
て利用する場合には、キトサンが水に可溶性であるた
め、使用したキトサンがすべて土壌に吸収されて有効に
利用されるわけではなく、その一部は水によって流出し
て有効に利用されない結果となる。

【０００４】従って、本発明は前記した従来技術の問題
点がなく、水溶性であり、かつ低分子量のキトサンを用
いて、土壌に施用後の水による流出がきわめて少ない土
壌改良剤を得ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に従えば、100 メ
ッシュ通過区分が少なくとも95重量％の珪石類に、平均
分子量が 2,000〜 100,000であり、100ml の水に対する
溶解度が少なくとも２ｇのキトサンを吸着させてなり、
キトサン 100重量部に対する珪石類の割合が50〜 200重
量部であることを特徴とする土壌改良剤によって前記問
題点を解決することができる。

【０００６】以下、本発明を具体的に説明する。A) 珪石類本発明において使用することができる珪石類としては、
珪石質と半珪石質とに大別される。珪石質の代表例とし
ては、白珪石、軟珪石、玉石及び炉材珪石があげられ
る。珪石質のSiO₂含有量は、通常90重量％以上であり、
不純物としてアルミナ (Al₂O₃)などを含有する。一般に
は、SiO₂の含有量が93〜95重量％、好ましくは98重量％
以上（アルミナとアルカリ分とが 0.5重量％以下) のも
のを使用する。一方、半珪石質は、SiO₂の含有量は通常
約70重量％であり、Al₂O₃ の含有量は25重量％以下、一
般には、20重量％以下である。一般には、SiO₂の含有量
は70〜90重量％、通常、70〜85重量％であり、Al₂O₃ の
含有量は10〜25重量％、一般には、10〜20重量％であ
る。

【０００７】前記の珪石類は、主として耐火物、断熱
材、セメント原料、ガラス繊維などの原料として広く利
用されているものである。これらの珪石類は、天然に産
出しているものであり、前記のシリカ（SiO₂）及びアル
ミナ(Al₂O₃）のほかに、不純物として、少量の鉄の酸化
物（例 Fe₂O₃）やアルカリ分を含有する。本発明におい
ては、天然に産出する珪石類を 100メッシュ通過区分が
少なくとも95％になるように粉砕して使用すればよい。
100 メッシュ通過区分が95重量％未満では、キトサンの
吸着量が乏しく、土壌改良剤としてその効果を充分発揮
させることができない。

【０００８】B) キトサン本発明において用いることができるキトサンは、前記公
知方法１〜５によって製造したものを使用することがで
きるが、さらに過酸化水素水溶液と氷酢酸（CH ₃COOH の
含有量が約85〜92％) と少量の濃硫酸とから得られる混
合液に分子量が高い（通常10万〜 300万) キトサンを混
合させ、反応させることによって製造したものを使用す
るのが好ましい。

【０００９】本発明において使用することができるキト
サンは、例えば前記したような方法によって得られるキ
トサンのうち、100ml の水に対する溶解度 (20℃におい
て)が少なくとも２ｇ、好ましくは３ｇ以上であり、か
つ平均分子量が 2,000〜80,000のものである。更に、脱
アセチル化度が85％以上、特に90％以上のものが好まし
い。100ml の水に対する溶解度（20℃において）が２ｇ
未満のキトサンを用いた場合には、本発明に係る土壌改
良剤を製造する際に、多量の水を必要とし、この水を除
去する際に工業的に問題がある。また、キトサンの平均
分子量が 2,000未満では珪石類に効果的に吸着させるこ
とが難しく、逆に平均分子量が80,000を超えると、前記
の溶解度を有するキトサンを得ることが難しい。

【００１０】C) 珪石類の割合本発明に係る土壌改良剤は、前記キトサン 100重量部に
対し、前記珪石類を50〜 200重量部、好ましくは60〜 1
80重量部配合する。キトサン 100重量部に対する珪石類
の割合が50重量部未満でも、又は 200重量部を超えて
も、得られる土壌改良剤は或る程度の効果を発揮する
が、その効果は実用上充分なものとはいえない。

【００１１】D) 土壌改良剤の製造本発明に係る土壌改良剤は、例えば担体などに化学物質
を吸着させる方法として従来工業的に行われている任意
の方法によって、珪石類の空隙などにキトサンを吸着さ
せればよい。その製造方法の一例として、水 100mlに対
して１ｇ以上で、使用するキトサンの溶解度以下の範囲
の量のキトサンを水に溶解させ、この溶液に前記珪石類
を添加して充分攪拌した後、安定するまで放置（一般に
は、２時間以上、通常13〜24時間）し、水分を完全に除
去する方法をあげることができる。完全に水分を除去す
る方法としては、工業的に一般に行われている方法を適
用すればよく、その代表例としては、キトサンを吸着さ
せた珪石類を濾過し、乾燥させてもよく、さらにそのま
ま減圧乾燥器で減圧下で水分を蒸発させてもよい。この
ようにして、珪石類にキトサンが前記の割合で吸着され
た土壌改良剤を得ることができる。

【００１２】以上のようにして得られる本発明に係る土
壌改良剤は、そのまま使用してもよく、錠剤・団子状な
どに形成すればさらに効果的である。本発明の土壌改良
剤は、また、一般に使用される肥料（例：尿素、硫酸ア
ンモニウム、りん酸カルシウム類、カリウム化合物な
ど、或いはこれらを有効成分とする化成肥料、有機肥料
など）と同時に、または別々に使用することができる。

【００１３】本発明に係る土壌改良剤の特徴は、珪石類
の特質である多孔性及び保水性を充分に利用し、かつキ
トサンの植物に与える効果の持続性を充分に発揮させる
ことである。即ち、珪石類に吸着されたキトサンが、土
壌に少量ずつ溶け出し、前記キトサンの効果を長期にわ
たって発揮するものと考えられ、その利用価値が大幅に
増大すると思われる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明の範囲を以下の実施例に限定するも
のでないことはいうまでもない。なお、本発明において
並びに以下の実施例及び比較例において、キトサンの平
均分子量は、シュタウジンガーの粘度式に従って重合度
を算出し、キトサンの単位量を乗じて求めた。また、ア
ミノ基の含有量は、トルイジンブルーを指示薬とし、既
知濃度のポリビニル硫酸カリウムでコロイド滴定によっ
て求めた。

【００１５】参考例１以下の実施例及び比較例１〜３において使用したキトサ
ンは以下のようにして製造した。濃度89.5重量％の酢酸
水溶液、濃度34.5重量％の過酸化水素水溶液及び濃度96
重量％の濃硫酸を反応槽（容量約 250Ｌ）中に仕込み、
温度28〜30℃において30分間混合液が均一になるように
充分攪拌した。得られた混合液に原料キトサン（平均分
子量約 100,000、脱アセチル化度93％）５kgを添加し、
48〜53℃の温度範囲で充分攪拌しながら反応を行った。
得られた反応液を30℃まで冷却した後、9.8 重量％の苛
性ソーダ水溶液を、液温が40℃を超えないように冷却及
び攪拌しながら、前記混合液を生成するために用いた酢
酸 (CH₃COOH として) と同量を添加し中和を行い、次に
遠心濾過した。中和液中に溶解しないゲル量は 0.3kgで
あった。次に限外濾過及び電気透析を行い、その結果、
中和などによって生成した酢酸ナトリウムなど低分子量
物のナトリウムイオンがほぼ認められないことを確認し
た。その後、スプレードライヤーで乾燥し、4.0kg の微
粉末 (平均粒径約２μm)が得られた。得られたキトサン
の平均分子量は10,800であり、アミノ基の含有量は8.15
％であった。このキトサンを常温 (20℃) において 100
mlの水に溶解したところ、少なくとも20ｇが溶解した。
さらに、実施例１〜４及び比較例１〜２において珪石類
は、SiO₂の含有量が94.5重量％、Al₂O₃ の含有量が 4.5
重量％であり、100 メッシュ通過区分が96％である珪石
質を用いた。

【００１６】実施例１〜４並びに比較例１及び２あらかじめ50リットルの水に前記キトサン 2.5kgを、常
温において溶解した。得られた溶液に表１に示した通り
前記珪石質を添加（キトサン 100ｇ当りの量)し、それ
ぞれ充分攪拌したのち、24時間放置した。その後、キト
サンを吸着させた各珪石質を濾過したのち、減圧乾燥器
を用い、60℃において３時間乾燥させた。このようにし
て得られた珪石質にキトサンを吸着させた土壌改良剤の
キトサン100 重量部に対する珪石質の割合を表１に示
す。

【００１７】実施例５及び６実施例１において使用した珪石質の代わりに、SiO₂の含
有量が98.6重量％、アルミナとアルカリ分とが 0.4重量
％であり、かつ 100メッシュ通過区分が97％である珪石
質 (実施例５）及びSiO₂の含有量が76重量％、Al₂O₃ の
含有量が18重量％であり、しかも 100メッシュ通過区分
が96％である半珪石質 (実施例６）を使用した以外は、
実施例１と同様にして土壌改良剤を製造した。得られた
土壌改良剤のキトサン 100重量部に対するこれらの珪石
類の割合を表１に示す。

【００１８】比較例２珪石類を全く配合せず、前記キトサンの水溶液を比較例
２とした。

【００１９】比較例３実施例１において用いた珪石質の代わりに、100 メッシ
ュ通過区分が84重量％(SiO₂ の含有量及び Al₂O₃の含有
量は実施例１において使用した珪石質と同じ）である珪
石質を使用した以外は、実施例１と同様にして土壌改良
剤を製造した。

【００２０】比較例４実施例１において用いたキトサンの代わりに、100ml の
水に対する溶解度が０ｇであり、平均分子量が約 300,0
00であるキトサンを用いた以外は、実施例１と同様にし
て土壌改良剤を製造しようと試みたが、キトサンが全く
水に溶解しないため、珪石類にキトサンがほとんど吸着
しなかった。

【００２１】以上のようにして得られた各土壌改良剤
を、農薬及び多肥により障害を起こしている畑土を用
い、こまつ菜にて栽培テストを実施し比較検討した。な
お比較例２においては、播種３日前にキトサン水溶液を
灌注し、播種以降は７日に一度灌注を施した。全実施例
並びに比較例１及び３においては、各土壌改良剤試料を
播種７日前に前記畑土中にあらかじめ混合させておい
た。また、対照例は、キトサン又はキトサンを吸着させ
た珪石類をなんら施用しなかったものである。結果を表
１に示す。

【００２２】表１ ────────────────────────────────── 実施例または珪石類こまつ菜発病率比較例添加量（ｇ)^1* 割合（重量部）^*2 （％）実施例１ 100 143 14 実施例２ 80 125 16 実施例３ 60 105 15 実施例４ 45 80 13 実施例５ 100 144 14 実施例６ 100 142 14 比較例１ 150 220 25 比較例２ 0 0 32 比較例３ 150 250 27 比較例４ − − 60 ──────────────────────────────────^*1 ：キトサン 100ｇに対する珪石類の添加量^*2 ：土壌改良剤中のキトサン 100重量部に対する珪石類
の割合（重量部）

【００２３】

【発明の効果】以上の結果より明らかなように、本発明
に従って、珪石類に水溶性で、しかも分子量が比較的低
いキトサンを吸着させてなる土壌改良剤を施用すること
により、酸性土壌の改善と嫌気性菌による病害の防除を
促進させ、植物のより健全な成長を助けていることは明
白である。これは、珪石類に吸着している前記キトサン
が微量ずつ溶け出し、キトサンが有する種々の効果を長
期間にわたって発揮するためと思われる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 100 メッシュ通過区分が少なくとも95重
量％の珪石類に、平均分子量が 2,000〜 100,000であ
り、100ml の水に対する溶解度が少なくとも２ｇのキト
サンを吸着させてなり、キトサン 100重量部に対する珪
石類の割合が50〜 200重量部であることを特徴とする土
壌改良剤。