JPH082989A

JPH082989A - 生分解性高分子被膜を有する層状肥料

Info

Publication number: JPH082989A
Application number: JP6134621A
Authority: JP
Inventors: Minoru Nakamura; 実中村; Hisatsugu Okuyama; 久嗣奥山
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1996-01-09

Abstract

(57)【要約】【目的】所望の時期に所望の肥料成分を溶出させるこ
とができ、それによって施肥回数を低減させることがで
きる肥料を提供する。【構成】芯部を構成する肥料の表面に、生分解性高分
子の層と肥料の層とが交互に少なくとも一層積層されて
なる層状肥料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、肥料の層と生分解性高
分子の層とが交互に積層され、所望の時期に所望の肥料
を溶出しうるよう調整された肥料に関する。本発明の層
状肥料は、農業及び園芸等の各種植物に対して用いるこ
とができる。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】植物の
成育には肥料が必要であり、植物の成育過程に応じた肥
効成分を施肥することが要求されている。従来、植物の
成育時期により必要とする肥料成分及びその量が異なる
ために、植物の成長過程の特定の時期毎に、その時期に
必要な肥料成分を施肥することが行われている。例え
ば、水稲栽培においては、稲の成育に合わせて元肥から
穂肥まで４〜５回の施肥が行われている。

【０００３】しかしながら、通常肥料は流失分を考慮し
て必要量より多く施肥されるので、このように断続的に
数回に分けて施肥すると、それだけ施肥量が多くなり、
湖や川の富栄養化の原因となる。また、成長期に多量に
施肥すると、茎だけ異常に大きくなる等のアンバランス
な成長となる問題がある。そこで、植物の成育に応じて
肥効を発現させようとする目的で、種々の肥効調節型の
肥料が開発されている。例えば、ポリカプロラクトンを
必須成分とする分解性被膜で被覆された被覆粒状肥料
（特開平第 3-146492 号）、オレフィン系樹脂を基本被
膜とする被覆粒状肥料（特開平第 4-89384号）、粒状肥
料の表面に、高吸水膨潤性物質からなる第一被覆層と、
その第一被覆層の表面に、オレフィン系重合体からなる
第二被覆層とが形成された重層被覆粒状肥料（特開平第
4-202079 号）、及び肥料の表面に、生分解性高分子層
と水溶性高分子層の被膜が積層された遅効型肥料（特開
平第 5-097561 号）等がある。

【０００４】しかしながら、これらは何れも芯部を構成
する肥料とその表面に形成されたコーティング層とから
なり、コーティング層の溶解もしくは分解速度を制御す
ることによって中心部の肥料の放出速度を調整するもの
で、ある所望の時期に中心部の肥効成分が全て放出され
てしまい、別の時期にはまた別の肥料を必要とし、肥料
の施肥回数を低減させることはできないという欠点があ
る。

【０００５】本発明は上記のような問題点を鑑みてなさ
れたものであり、本発明の目的は、肥料の施肥回数を低
減することができる肥料、即ち、所望の時期に所望の肥
料を溶出しうるよう調整された肥料を提供することであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、芯部を構成する肥料の表面に、生分解性高分子の層
と肥料の層とが交互に積層されてなることを特徴とする
層状肥料が提供される。本発明において用いられる生分
解性高分子としては、微生物が発酵合成する高分子又は
微生物によって分解される高分子で、各種植物に対して
毒性が無く、かつ非水溶性のものを適用するのが好まし
い。生分解性高分子の好ましい例としては、例えばポリ
乳酸（ＰＬＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ
グリコール酸（ＰＧＡ）、ポリヒドロキシブチレート
（ＰＨＢ）、ポリヒドロキシバリレート（ＰＨＶ）、ポ
リエチレンアジペート、ポリエチレンスベレート等の非
水溶性の脂肪族ポリエステル類が挙げられ、それらのな
かで、ポリ乳酸が特に好ましい。

【０００７】これらの生分解性高分子は、分子量約5000
〜100 万のものが好ましく、約１万〜20万のものが特に
好ましい。また、これらの生分解性高分子は、１種もし
くは２種以上の混合物あるいは共重合物として使用する
ことができる。

【０００８】本発明において用いられる肥料としては、
一般的に当該分野で各種植物の全成育過程で用いられる
何れの肥料でも適用することができる。具体的には、例
えば尿素、硫安、塩安、燐安、硝安、石灰窒素、硝酸ソ
ーダ、アセトアルデヒド縮合窒素、イソブチルアルデヒ
ド縮合窒素等の窒素質肥料；重過リン酸石灰、焼成リン
肥、加工リン酸肥料、混合リン酸肥料、腐食酸リン肥等
のリン酸質肥料；硫酸カリウム、塩化カリウム、重炭酸
カリウム、けい酸カリウム肥料等のカリウム質肥料；リ
ン酸カリウム肥料、硝酸カリウム等の化学肥料；有機質
肥料等が挙げられる。一般的に、これらの肥料のなか
で、窒素質肥料は植物の成長初期に多く必要であり、リ
ン酸質肥料及びカリウム質肥料は植物の成熟期に多く必
要である。本発明においては、これらの肥料は１種もし
くは２種以上の混合物として使用することができる。

【０００９】本発明の層状肥料は、芯部を構成する肥料
の表面に、生分解性高分子の層と肥料の層とが交互に積
層された構成を有している。即ち、本発明の層状肥料
は、芯部を構成する肥料（肥料層Ａ）の表面に、生分解
性高分子の層が被覆され、さらにその表面に肥料の層
（肥料層Ｂ）が被覆された、少なくとも三層（肥料層が
二つで生分解性高分子の層が一つ）からなる層状肥料で
ある。

【００１０】本発明の層状肥料においては、最外層は、
肥料層又は生分解性高分子層の何れで構成されていても
よいが、直ちに肥料成分を植物に与えることが必要な場
合には、最外層は肥料層であるのが好ましく、一方、所
望の時期まで肥料成分の溶出を抑えることが望ましい場
合には、最外層は生分解性高分子層であるのが好まし
い。

【００１１】また、最外層を、各種植物に対して毒性の
無い水溶性高分子の被膜で被覆させてもよく、この場合
には、肥料成分は容易に溶出される。最外層を構成する
水溶性高分子の好ましい例としては、ポリビニルピロリ
ドン、ポリエチレングリコ−ル等のポリアルキレングリ
コール類、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース、メチルセルロース、プロピルセルロ
ース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシエチル
セルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロ
ース、カルボキシメチルエチルセルロース等のセルロー
ス誘導体等が挙げられる。これらの水溶性高分子は、１
種もしくは２種以上の混合物として使用することができ
る。このような水溶性高分子の被膜は、膜厚が約１〜10
00μm であるのが好ましい。

【００１２】本発明の層状肥料において、肥料成分の溶
出時期は、その外層に存在する生分解性高分子層の分解
速度によって調節され、生分解性高分子層の分解速度
は、使用する生分解性高分子の種類や層の厚み等によっ
て決定される。例えば、生分解性高分子としてポリ乳酸
を使用した場合には、ポリ乳酸が分解してその層が破れ
る速度は、20μm で約１ケ月、 100μm で約３ケ月であ
る。

【００１３】使用する生分解性高分子の種類や層の厚み
は、所望の分解速度に応じて適宜決定され、生分解性高
分子層の厚みを薄くする程、肥料成分は速く溶出され
る。一般的には、生分解性高分子層の厚みは、約１〜10
00μm が好ましく、約５〜 500μm が特に好ましい。ま
た、生分解性高分子層を二つ以上有する場合には、生分
解性高分子層の厚みは、各層で同一でもよく、異なって
いてもよい。

【００１４】本発明において被覆される肥料層の厚み
は、使用する肥料の種類や配合させる肥料の量に応じて
適宜決定されるが、一般的には、約100〜5000μm が好
ましく、約500〜3000μm が特に好ましい。また、肥料
層を二つ以上有する場合には、肥料層の厚みは、各層で
同一でもよく、異なっていてもよい。また、芯部を構成
する肥料層は粒状のコアであり、そのコアの直径として
は、約100〜5000μm が好ましい。

【００１５】本発明の層状肥料は、少なくとも三層〔芯
部の肥料層（第一層）、その外側に形成された生分解性
高分子層（第二層）、最外層の肥料層（第三層）〕で構
成されており、三層〜七層〔肥料層が四つ（第一、三、
五及び七層）、生分解性高分子層が三つ（第二、四及び
六層）〕で構成されたものが好ましい。本発明の層状肥
料において、二層以上の肥料層を有する場合には、植物
の成長につれてこれに適合する異なる肥料を使用するの
が好ましく、外側の肥料層ほど植物の成長初期に必要な
肥料を配置させるのが好ましい。また、二層以上の生分
解性高分子層を有する場合には、その各層には同じ種類
の生分解性高分子を使用してもよく、異なる種類のもの
を使用してもよい。

【００１６】本発明の層状肥料においては、肥料層を生
分解性高分子層に被覆させる場合、肥料層を確実に生分
解性高分子層に付着させるために、肥料層に各種植物に
対して毒性の無い適当な結合剤を含有させるのが好まし
い。そのような結合剤の好ましい例としては、例えば澱
粉、澱粉誘導体、アラビアゴム、ゼラチン、セルロース
誘導体、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリド
ン、寒天等が挙げられる。これらの結合剤の含有量は、
肥料100重量部に対し、１〜20重量部が好ましい。ま
た、これらの結合剤は、肥料中に均一に分散されている
のが好ましい。

【００１７】同様に、芯部を構成する肥料にも、粒状の
コアを形成させるために、各種植物に対して毒性の無い
適当な結合剤を含有させるのが好ましい。そのような結
合剤の好ましい例は、上記と同様である。これらの結合
剤の含有量は、肥料100重量部に対し、１〜20重量部が
好ましい。また、これらの結合剤は、芯部を構成する肥
料中に均一に分散されているのが好ましい。

【００１８】本発明の層状肥料の好ましい例としては、
芯部の肥料層が、生分解性高分子層で被覆され、その生
分解性高分子層が肥料層で被覆された三層（この三層
は、本発明の層状肥料において必須の構成である）から
構成されるもの；芯部の肥料層が、生分解性高分子層で
被覆され、その生分解性高分子層が肥料層で被覆され、
その肥料層がさらに水溶性高分子で被覆された四層から
構成されるもの；芯部の肥料層の表面に、生分解性高分
子層と肥料層とが交互に積層された四層（二つの肥料層
と二つの生分解性高分子層を有する）〜七層（四つの肥
料層と三つの生分解性高分子層を有する）で構成される
もの、及びこれらの最外層に水溶性高分子の被膜を形成
させた五層（二つの肥料層と二つの生分解性高分子層を
有し、かつ最外層が水溶性高分子の被膜である）〜八層
（四つの肥料層と三つの生分解性高分子層を有し、かつ
最外層が水溶性高分子の被膜である）で構成されるもの
等が挙げられ、これらの層状肥料において、外側の肥料
層ほど植物の成長初期に必要な肥料が用いられているも
の等が特に好ましい。

【００１９】本発明の層状肥料は、芯部を構成する肥料
の表面に、生分解性高分子層を形成させ、次いで生分解
性高分子層の表面に肥料層を形成させ、所望の層の数が
得られるまで繰り返し生分解性高分子層と肥料層とを交
互に同様の操作によって形成させることによって製造す
ることができる。また、所望により、最外層に水溶性高
分子の被膜を形成させることができる。

【００２０】芯部を構成する肥料は、例えば次のように
して造粒することができる。即ち、所望により結合剤を
混合させて、例えば高速ミキサーで処理し、次いで得ら
れた混合物を、所望の断面寸法を有するコアが得られる
ように押出し成形することによって、造粒することがで
きる。

【００２１】生分解性高分子の層は、当該分野で一般的
に用いられている方法、例えば、生分解性高分子の溶
液、エマルジョン、溶融液等を、スプレー、浸漬、塗布
することにより、形成させることができる。生分解性高
分子の溶液を浸漬させることによって生分解性高分子層
を形成させる場合を例にとって、その方法をより詳細に
説明する。生分解性高分子を溶解させる溶媒としては、
クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン等を用いる
ことができる。その際の濃度としては、生分解性高分子
10〜30重量部に対して、溶媒を70〜90重量部とするのが
好ましい。この溶液に芯部を構成する肥料を浸漬した
後、溶媒を除去する。溶媒を除去する方法としては、加
熱、減圧等の方法を適用することができる。この方法を
繰り返すことによって、生分解性高分子層の厚みを調整
することができる。

【００２２】肥料の層は、例えば次のようにして形成さ
せることができる。即ち、所望により結合剤溶液を添加
して混合した肥料を、例えば高速ミキサーで処理し、次
いで得られた混合物を生分解性高分子層上に塗布し、例
えば球形機を用いて造粒した後、溶媒を除去することに
よって形成することができる。結合剤を溶解する溶媒と
しては、例えば水、エタノール、アセトン等を用いるこ
とができる。その際の溶媒の使用量は、結合剤約１〜50
重量部に対して、約50〜99重量部が好ましい。溶媒を除
去する方法としては、例えば加熱、減圧等の方法を適用
することができる。

【００２３】また、水溶性高分子の被膜は、当該分野で
一般的に用いられる方法、例えば、水溶生高分子を水に
溶解させた溶液を、塗布後乾燥することにより形成させ
ることができる。上記の方法を繰り返すことによって肥
料層と生分解性高分子層とを交互に形成させ、所望によ
り水溶性高分子の被膜を形成させることにより、本発明
の層状肥料を製造することができる。

【００２４】このようにして形成された本発明の層状肥
料は、肥料層を少なくとも二つ以上有しているので、あ
る所望の時期に外側の肥料層における肥料成分から順に
溶出させることができ、施肥回数を低減させることがで
きる。また、植物の成長初期から成熟するまでに必要な
全ての肥料を外側層から順に配置させれば、施肥回数を
一回にすることも可能である。

【００２５】

【実施例】以下、実施例を示して本発明の層状肥料をよ
り具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定さ
れないことはいうまでもない。実施例１図１に示されるような六層（１、３及び５は肥料層であ
り、２、４及び６は生分解性高分子層である）からなる
層状肥料を製造した。

【００２６】図１において、１は塩化カリウムと焼成リ
ン肥の混合肥料（第一層）、３は塩化カリウム肥料（第
三層）、５は硫安油カスの混合肥料（第五層）を用いて
形成された肥料層である。これらの肥料のなかで、最外
層に用いられている硫安油カスの混合肥料は、植物の発
芽時に必要な肥料であり、中間層に用いられている塩化
カリウム肥料は、植物の成長期時に必要な肥料であり、
芯部の塩化カリウムと焼成リン肥の混合肥料は、植物の
成熟期に必要な肥料である。これらの各層の厚みは、第
一層は約1000μｍ、第三層は約1000μｍ、第五層は約15
00μｍである。

【００２７】また、図１において、２はポリ乳酸（平均
分子量約50,000）（第二層）、４はポリ乳酸（平均分子
量約50,000）（第四層）、６はポリ乳酸（平均分子量約
30,000）（第六層）を用いて形成された生分解性高分子
層である。これらの各層の厚みは、第二層は約10μｍ、
第四層は約50μｍ、第六層は約20μｍである。従って、
第六層は約一週間で破れ、第四層は約２ケ月で破れ、第
二層は約３ケ月で破れる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の層状肥料によれば、所望の時期
に外側の肥料層における肥料成分から順に溶出させるこ
とができる。従って、施肥回数を低減させることができ
るのみならず、植物の成長初期から成熟するまでに必要
な全ての肥料を外側層から順に配置させることによっ
て、施肥回数を一回にすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の層状肥料の１実施例を示す図である。

【符号の説明】

１肥料層（塩化カリウムと焼成リン肥の混合肥料）２生分解生高分子層（ポリ乳酸、平均分子量50,000）３肥料層（塩化カリウム肥料）４生分解生高分子層（ポリ乳酸、平均分子量50,000）５肥料層（硫安油カスの混合肥料）６生分解生高分子層（ポリ乳酸、平均分子量30,000）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】芯部を構成する肥料の表面に、生分解性
高分子の層と肥料の層とが交互に積層されてなることを
特徴とする層状肥料。