JPH09268092A - コロイド状珪酸含有液体肥料 - Google Patents
コロイド状珪酸含有液体肥料Info
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Abstract
質肥料を吸収され易い状態のコロイド状珪酸含有液体肥
料を提供することにある。 【解決手段】 本発明のコロイド状珪酸含有液体肥料
は、酸性珪酸ゾルに、肥効成分として少なくともリン酸
質肥料成分及びマグネシウム質肥料成分を同時に含有さ
せてなることを特徴とする。
Description
いコロイド状珪酸含有液体肥料に関するものである。詳
しくは、酸性珪酸ゾル、リン酸質肥料成分及びマグネシ
ウム質肥料成分を含有し、必要に応じて、窒素質肥料成
分、カリウム質肥料成分、カルシウム質肥料成分及び微
量成分を含有する、沈殿物が生成し難いコロイド状珪酸
含有液体肥料に関するものである。
ネルギーを発生させる反応を起こすためにはリン酸が必
要であることが知られている。その際に、これら糖分と
リン酸との結合を促進させたり、リン酸の移動を行うた
めには酵素の関与が必要である。また、このように酵素
が関与することによって、糖分を分解させる反応を円滑
に行うことができるようになり、そのためにはマグネシ
ウムの存在が必須である。
ウムはリン酸の運搬者である。」と呼ばれており、植物
体内でリン酸を効率良く働かせるためには、マグネシウ
ムを存在させることが必須の条件となっている。具体的
には、一般に、植物体内の有機的代謝において、マグネ
シウムが不足すると、各種の窒素化合物が増加し、特
に、アマイド態窒素の集積が著しくなり、蛋白質もまた
増加する。しかし、これに反して、全糖や非還元糖の生
成はマグネシウムが不足すると減少することが知られて
いる。
が不足すると蛋白質が増加して米の食味を低下させるこ
とから、食味の良い米を生産するためには、マグネシウ
ムを多く与えて、全糖や非還元糖の生成を増加させなけ
ればならない。
も、リン酸をマグネシウムと一緒に作物に与えた方が、
より多く作物に吸収させることができると言われてお
り、その根拠として、山崎伝氏等が水稲、ハダカムギ、
サツマイモ、その他の作物で実験(農水省東海近畿農業
試験場報告3、73、1945〜1949)、及び鈴木
新一及び前田正男両氏が水稲にて実験(農水省中国農業
試験場1955年度報告)を挙げることができる。
とマグネシウムとの関係を水稲、大麦、ハダカムギで試
験し、マグネシウムを与えずに珪酸のみを与える場合に
は、生育が不良となり、珪酸のみを与えても効果を発揮
し得ないことを明らかにしている(日本土壌学会誌1
6、9、1942)。
いもち病に対する抵抗性と珪酸マグネシウムとの関係に
ついて報告(日本土壌学会誌21、4、1951)し、い
もち病の抵抗性を増大させるためには、珪酸の吸収量を
高めて細胞を珪酸化すると共に、植物体内の可溶性窒素
あるいは糖分を多量に蓄積させないことが重要であるこ
とを明らかにしている。
ムが欠乏すると珪酸の吸収が阻害され、珪化細胞の形成
が不十分となるので、いもち病の抵抗性は減少すること
が明らかにされている。
成リン肥、鉱滓等を加工した珪酸カルシウム等が利用さ
れてきたが、主として土壌改良としての利用であって、
施用量が多く、く溶性の緩効性肥料であるため、圃場に
施す作業の手間や植物の吸収し易さ等に問題があった。
ているが、その大部分は水に不溶解性の形態のものであ
って、作物が吸収できるような形態のものは極めて少量
しか含まれていない。
溶性で低分子量のオルト珪酸(正珪酸)であり、珪酸ゾル
または珪酸ゲルのようなポリマー状珪酸の場合には、ク
エン酸など根酸で分解して低分子量の珪酸になってから
吸収される。
して、マグネシウム、鉄等を含有させた液体珪酸カリ肥
料(特開昭62−56389号公報、特公平5−61237号公報等)
が知られているが、これら肥料の原料となる珪酸カリの
水素イオン濃度(pH)は11前後と高く、他の成分を含
有させると沈殿の発生が避けられないため、液肥として
の安定性は全くなくなるのみならず、強塩基のため作物
にとってアルカリ障害を与え易く、製造上及び使用上に
種々の制約があった。
シウムの三成分の相乗効果を発揮させようとする肥料と
しては、難溶性の複合固体肥料しかなく、作物に吸収し
易い形態での液体肥料においては存在しなかった。
として市販されているが、多くの人々に知られている一
般的なシリカゾルは、pHが9〜11程度と高いもので
あり、これに他の成分を添加すると容易にゲル化や沈殿
を起こし易い。また、酸性シリカゾルも市販されている
が、その用途は限られており、これらのゾルは、繊維処
理剤、接着剤、金属表面処理剤、塗料、土木材料等で主
として用いられ、いずれのシリカゾルにあっても肥料成
分としての使用に実用化されたことがない。
究を重ねた結果、特定の性状の酸性珪酸ゾルを用い、リ
ン酸質肥料成分及びマグネシウム質肥料成分を特定な割
合で含有させたものはコロイド状珪酸として比較的安定
に保存でき、且つこのコロイド状珪酸含有液体が植物に
吸収され易い、水に可溶性のある形態であるとの知見に
基づき、本発明を完成するに至ったものである。
欠な珪酸質肥料を吸収され易い状態のコロイド状珪酸含
有液体肥料を提供することにある。
うとするコロイド状珪酸含有液体肥料は、酸性珪酸ゾル
と、肥効成分として少なくともリン酸質肥料成分及びマ
グネシウム質肥料成分を同時に含有させてなることを構
成上の特徴とするものである。
は、珪酸ゾル微粒子が良質の珪酸質肥効成分であると共
に、液肥系の媒体としても機能する。酸性珪酸ゾルは、
いわゆるシリカゾルと称されるもので、珪酸アルカリ水
溶液をカチオン交換樹脂によるイオン交換で脱アルカリ
して得られる。更に言えば、上記イオン交換後、シラノ
ール基の多い活性シリカを酸またはアルカリで熟成して
シロキサン結合を強化してビルドアップして安定なゾル
粒子としたものである。
適当で、20nm以下、とりわけ2〜10nmが好まし
い。このように微細なシリカゾル粒子程好ましいが、安
定性の点から下限は制限される。かかるシリカゾルは酸
性ゾルで安定性を有することで、必然的にこれを媒体と
する液体肥料としても酸性を保持したものでなければな
らない。特に、コロイド状珪酸含有液体肥料pHとして
は5以下、好ましくはpH2〜4の範囲でシリカゾルが
安定性を保持できるものである。
ドール20A、シリカドール20SA[日本化学工業
(株)社製]が好適に使用できる。
料において、酸性珪酸ゾルの含有量は使用する場所や組
成等によって異なるけれども、SiO2換算量で1〜1
0重量%、好ましくは2〜5重量%が好適である。この
理由は、10重量%を越えるとリン酸質肥料成分やマグ
ネシウム質肥料成分とゆるやかな結合を作ってゲル化し
易く、安定性に欠けるからであり、また、1重量%未満
ではコロイド状珪酸含有液体肥料料としての特徴がなく
なるからである。
で、液体と固体のいずれであってもよく、固体は目的に
より水溶性またはく溶性に分類される。
ものとして過リン酸石灰[Ca(H2PO4)2・H2O+2
CaSO4]、重過リン酸石灰[Ca(H2PO4)2・H2
O]、リン酸アンモニウム[(NH4)3PO4]、リン酸
マグネシウム[Mg3(PO4)2]、溶成リン肥(3MgO
・CaO・P2O5・3CaSiO2)、焼成リン肥[6C
a3(PO4)2+Ca2SiO4]、トーマスリン肥(5Ca
O・SiO2・P2O5)等が挙げられる。
粉、米ぬか等の天然リン酸肥料やリン鉱石粉末[Ca10
F2(PO4)6またはCa10(OH)2(PO4)6]等を挙げる
ことができる。
殿することなく、実質的に分散できるよう、可及的に微
粉末であることが望ましい。
ン酸、リン酸アンモニウム、リン酸カリウム、リン酸ナ
トリウムなどが挙げられるが、本発明では後者の液体系
リン酸質肥料が好ましい。
SO4・nH2O)、水酸化苦土肥料[Mg(OH)2・Mg
O]、硝酸マグネシウム、腐植酸苦土肥料、炭酸苦土肥
料(MgCO3)、珪酸苦土石灰肥料等を挙げることがで
きる。これらの中でも、水溶性の硫酸苦土肥料、硝酸マ
グネシウムが好ましい。
含有液体肥料は、水溶性のコロイド状珪酸を液媒とし
て、リン酸質肥料及びマグネシウム質肥料成分とを溶解
または分散させてなることを特徴とするが、使用目的に
より、必要に応じて、下記の肥効成分を任意に配合させ
ることができる。
ダ等の硝酸塩類や、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウ
ム、リン酸アンモニウム等のアンモニウム塩類や、尿素
や、石灰窒素等のシアナミド態窒素肥料や、グアニル窒
素(ジシアンジアミドを酸性溶液中で加水分解して得た
塩)、ウレアホルム(ホルムアルデヒド加工尿素)、IB
(尿素とイソブチルアルデヒドの混合物)等の緩効性窒素
肥料、魚肥、油粕類等の蛋白質態窒素を含む肥料等を挙
げることができる。これらの中でも、尿素態窒素または
硝酸態窒素を含む肥料を用いることが好ましい。
ウム、珪酸カリウム、炭酸カリウム等を挙げることがで
きる。これらの中でも、硫酸カリウム、塩化カリウムを
用いることが好ましい。
シウム、消石灰、塩化カルシウム等を挙げることができ
る。これらの中でも、塩化カルシウムを用いることが好
ましい。
分、亜鉛成分、モリブデン成分、コバルト成分、硼素成
分等を挙げることができる。
ゾルと他の肥料成分との反応によりゲル化または沈殿生
成を防ぐための安定剤を液組成の如何に応じて配合させ
ることができる。かかる安定剤としては、クエン酸、リ
ンゴ酸、乳酸などのオキシカルボン酸、グリシン、ED
TA、NTAなどのアミノ酸、キレート能を有するホス
ホン酸、アミノホスホン酸、それら酸のアンモニウム
塩、カリウム塩、ナトリウム塩、アミン塩、ピロリン酸
カリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン
酸カリウムなとが挙げられる。これらは、珪酸イオンや
金属イオンと配位させて、キレート化合物を形成させ、
液体肥料の貯蔵安定性に有効に作用することができる。
に肥効成分として少なくともリン酸質肥料成分及びマグ
ネシウム質肥料成分を同時に含有させたものであり、ま
た、実際の施肥や土壌成分に応じて、必要により、窒
素、カリウム、カルシウム及び/または微量要素等の肥
効成分を任意に配合させることができる。
り、SiO2として1〜10重量%、P2O5として1〜
7重量%及びMgOとして1〜7重量%、その他の肥効
成分は、N、K2O、CaOとして、いずれも0〜2.5
重量%の範囲にあり、Zn、Mn、Mo、B等の微量要
素も適宜少量配合されうる。ただし、本発明にかかる液
体肥料はpH5以下の酸性であり、pH1〜4、特にp
H2〜4の範囲のものが良い。
と言うよりも、酸性珪酸ゾルを媒体とする液体肥料とし
ての安定性の要請から定められたもので、この範囲を外
れると、多くの場合、比較的短時間でゲル化し、コロイ
ド状珪酸含有液体肥料としての特徴がなくなる。尤も、
ゲル化しても肥効が失せるわけではなく、強力セン断力
により、分散せしめれば、ゲルが解膠して、再びゾル化
し、液体肥料として使用できることは勿論である。
ネシウム肥料成分(c)の配合は、任意の方法で行うこと
ができるが、酸性珪酸ゾル(a)に、上記配合割合のリン
酸質肥料成分(b)及びマグネシウム質肥料成分(c)を徐
々に添加し、混合することにより行うことが好ましい。
(d)、カリウム質肥料成分(e)、カルシウム質肥料成分
(f)及び微量要素(g)の配合は、上記必須成分の配合と
同時に配合するか、またはこれらを配合した後に配合す
ることもできる。
酸性珪酸ゾルを使用することによって、多くの種類の肥
料成分を含有させることを可能にしたものであるが、液
体肥料としても、酸性でなければならず、上記したよう
にpH5以下、pH2〜4の範囲が良い。
物体内に呼吸され易い微細なゾル状粒子の形態で存在し
ており、しかも、該肥料中に珪酸とリン酸とマグネシウ
ムとがイオンまたは微粒懸濁状態で共に含有されている
ことから、植物体内に三成分が非常に吸収され易い速効
性肥料と言うことができる。
肥料は、施設野菜施用、土中潅注施用、養液栽培施用、
流し込み施用、芝草散布施用等として使用することがで
きるが、中でも、水と混合し易い水耕法にて用いると、
コロイド状珪酸が作物に良く吸収され易く、その効果を
顕著に発揮することができる。
クと散水装置か、用水路を利用することにより施肥する
ことを可能にし、従来の固体肥料の施肥と異なって、背
負式散水機やブロードキャスターを用いることがないの
で、施肥方法において大きな省力化となる。
明を更に具体的に説明する。 実施例1 コロイド状珪酸含有液体肥料の調製 粒径が8nm、SiO2含量が2.5重量%で、Na2O
含量が0.06重量%以下で、水素イオン濃度(pH)が
4の物性を示す酸性珪酸ゾル[日本化学工業(株)社製造
コロイド状珪酸(商品名「シリカドール20SA」)]1
00重量部に対して2μm以下に微粉砕した過リン酸石
灰粉末をP2O5換算量で2.5重量部並びに硫酸苦土肥
料をMgO換算量で5重量部の割合で配合し、1時間撹
拌することによりコロイド状珪酸含有液体肥料(pH=
4.5)を調製した。この液体肥料は常温で6カ月以上安
定であった。
を用いた。液体肥料処理区の珪酸がSiO2換算量とし
て2000ppmのコロイド状珪酸含有液体肥料100
mlに、水400mlを添加して全量を500mlとし
たものを用いた。共通養分として市販の液体複合肥料
[三井東圧化学工業(株)社製]ツバメ液肥1号を0.1
ml添加した。水耕液のpHは7.3〜7.7であり、5
月15日〜5月28日の13日間に反復して3〜4回与
えて吸収させた。その結果を以下の表1に示す。
区の約3倍多く吸収されていた。
含有液体肥料液800mlに養分液肥を添加し、無処理
区は水道水800mlに同じく養分液肥を添加した。7
月8日〜7月18日の10日間に反復して3〜4回与え
吸収させた。その結果を以下の表2に示す。
は無処理区の約1.2倍多く吸収されていた。この分け
つ最盛期水稲による吸収試験の再現テストの結果でも、
溶液中のコロイド状珪酸は水稲根によって吸収されるこ
とが判った(コロイド珪酸の吸収比が水稲苗の結果より
少ないのは、水耕液中のコロイド状珪酸の濃度が低いた
め、即ち、施用量が少ないためである)。
含有液体肥料の吸収試験 コロイド状珪酸含有液体肥料中の三大主要成分である珪
酸、リン酸及びマグネシウムの芝草による吸収試験を行
った。 試験方法 SiO2、P2O5及びMgO濃度がそれぞれ2.5重量%
のコロイド状珪酸含有液体肥料を20倍に希釈し、4月
20日に第1回目の散布量を1平方メートル当たり2リ
ットルとし、4月21日に第2回目、4月22日に第3
回目の合計3回散布した後、23日に芝生草を刈り取
り、良く洗浄し、乾燥して分析試料とした。分析は(財)
日本肥糧検定協会に依頼した。その結果を以下の表3に
示す。
%、リン酸をP2O5として18%、マグネシウムをMg
Oとして29%も多く吸収していることが判る。芝草の
ように、散布施用しかできない植物に対して、しかも2
〜3日の僅かな吸収時間で良く吸収されていることが明
らかとなった。
収試験 前述のマグネシウムと、リン酸と、珪酸の関係で、これ
ら三成分をそれぞれ単独に施用するよりも三成分を同時
に施用した方が三成分の相乗効果が働いて吸収が増加す
ることをコロイド状珪酸含有液体肥料で検証するための
水稲土耕試験を行った。その結果は予想した通りの好結
果が得られた。
ために用いた液体肥料を表4に示す。
成の液体肥料を調製した。 SiO2 :酸性珪酸ゾル(シリカドール20SA) MgO :硫酸マグネシウム[ダイヤケミカル(株)社製] P2O5 :リン酸[75%リン酸:日本化学工業(株)社製] Mn :硫酸マンガン(試薬1級) Fe :硫酸第二鉄(試薬1級)
の土耕試験 現地水田から採取した分けつ最盛期の泥付き水稲株(根
を損傷しないように泥付きのまま)を1ポット当たり3
株ずつ移植した。水稲株の品種はコシヒカリであった。 施用量:1ポット当たりに、原液100mlを適量の
水で希釈して、注入した後、軽く土壌に混入させた。 吸収期間及び分析:6月10日処理−6月24日採取
(2週間の吸収);分析試料は良く洗浄し、乾燥して分析
試料とした。
あるコロイド状珪酸含有液体肥料の方が、珪酸をSiO
2として11%、マグネシウムをMgOとして11%、
リン酸をP2O5として8%多く吸収されていることが判
明し、従って、水田土壌施用でも十分効果があることが
判った。
は、貯蔵安定性があり、特定な性状のコロイド状珪酸が
植物体内に吸収され易い液体の形態で存在しており、し
かも、該肥料中に珪酸とリン酸とマグネシウムとが一緒
に含まれていることからも、植物体内でリン酸を効率良
く有効に働かせることができる。従って、このような本
発明のコロイド状珪酸含有液体肥料は、施設野菜施用、
土中潅注施用、養液栽培施用、流し込み施用、芝草散布
施用等として使用することができるが、中でも、本発明
のコロイド状珪酸含有液体肥料は、液体肥料であること
から、水と混合し易い水耕法にて用いると、コロイド状
珪酸は作物に良く吸収され易く、その効果を顕著に発揮
することができる。また、圃場にて肥料を施す場合にお
いても、簡単な希釈用タンクと散水装置か、用水路を利
用することにより施肥することを可能にし、従来の固体
の肥料の施肥する場合の背負式散水機やブロードキャス
ターを用いることがないので、施肥方法において大きく
省力化することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 酸性珪酸ゾルに、肥効成分として少なく
ともリン酸質肥料成分及びマグネシウム質肥料成分を同
時に含有させてなることを特徴とするコロイド状珪酸含
有液体肥料。 - 【請求項2】 酸性珪酸ゾルはSiO2換算量で1〜1
0重量%、リン酸質肥料成分はP2O5換算量で1〜7重
量%及びマグネシウム質肥料成分はMgO換算量で1〜
7重量%であって、且つpHが5以下である、請求項1
記載のコロイド状珪酸含有液体肥料。 - 【請求項3】 他の肥効成分として窒素、カリウム、カ
ルシウム及び微量要素成分から選ばれた少なくとも1種
をイオン状態で含有してなる、請求項1または2記載の
コロイド状珪酸含有液体肥料。 - 【請求項4】 安定剤としてオキシカルボン酸(塩)、ア
ミノ酸(塩)、ポリリン酸アルカリ及びホスホン酸から選
ばれた少なくとも1種のキレート剤を含有してなる、請
求項1ないし3のいずれか1項記載のコロイド状珪酸含
有液体肥料。
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