JPH11255573A

JPH11255573A - 肥料組成物

Info

Publication number: JPH11255573A
Application number: JP10059751A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Iioi; 泰男飯生; Hideyuki Kato; 英之加藤; Shinichi Sanpei; 信一三瓶
Original assignee: Tomoe Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Tomoe Kagaku Kogyo KK
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1999-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、広い範囲の温度において長
期にわたり結晶の析出や二層分離等がなく、さらに適度
な粘性を保つことにより、機械施肥が容易となるペース
ト肥料を提供することである。【解決手段】スクシノグリカンを添加した肥料組成物
を提供する。前記スクシノグリカンは、好ましくはガラ
クトース、グルコース、コハク酸およびピルビン酸から
構成される。これらの構成成分のモル組成比は、好まし
くはガラクトース１に対して、グルコース７、コハク酸
0.8およびピルビン酸１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、肥料組成物に関
し、より詳細には、スクシノグリカンを添加した肥料組
成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ペースト肥料には懸濁タイプおよび溶液
タイプがある。前者は二層（固液）分離現象が発生しや
すく、施肥するときにはあらかじめ十分にもみほぐして
均一化させる必要があった。一方、後者は経時的な結晶
析出現象が起こりやすく、散布機や施肥パイプ等が閉塞
する原因となっていた。これまでに、これら二層分離や
結晶析出現象を回避するために、種々の提案がなされて
きた。その一つとして、増粘剤を添加することにより、
肥料液の粘度を増加させると二層分離または結晶析出の
防止に効果的であることが知られている。この目的のた
めに、例えば、カルボキシメチルセルロース、グアーガ
ム、キサンタンガム、アルギン酸ナトリウム、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリルアミドおよびデンプンなど
の有機物質、または、アタパルジャイト、ホワイトカー
ボン、ベントナイトおよび珪藻土類などの無機物質が使
用されている。

【０００３】しかし、前記の有機物質は高濃度塩類中で
の分散性が小さいため、これを使用して調製したペース
ト肥料を長期にわたって保存する場合には固液の分離が
起こりやすかった。また、前記の無機物質は粘性が小さ
いため、十分な効果を得るためには多量に使用しなけれ
ばならないが、その一方で、前記無機物質は沈降性が大
きいため、多量に使用すると沈殿が生じやすかった。す
なわち、上記の有機物質および無機物質のいずれを使用
しても、固液分離がさけられず、上述の問題点を解決す
るには不十分であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来のペースト肥料の欠点を解消し、広い範囲の温
度において長期にわたり結晶の析出や二層分離等がな
く、さらに適度な粘性を保つことにより、機械施肥が容
易となるペースト肥料を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、これまで肥料成分として使用されたこと
のない特定の成分組成を有する多糖類を用いることによ
り前記の目的を達成しうることを見出し、本発明を完成
するに至った。すなわち、本発明は、スクシノグリカン
を添加した肥料組成物を提供する。前記スクシノグリカ
ンは、好ましくはガラクトース、グルコース、コハク酸
およびピルビン酸から構成される。これらの構成成分の
モル組成比は、好ましくは、ガラクトース１に対して、
グルコース７、コハク酸0.8およびピルビン酸１であ
る。前記スクシノグリカンの平均分子量は、好ましくは
２×１０⁶〜１×１０⁷、より好ましくは約６×１０⁶で
ある。

【０００６】前記スクシノグリカンの濃度は、肥料組成
物の全重量を基準として、好ましくは0.01重量％〜１重
量％、より好ましくは0.05重量％〜0.6重量％、最も好
ましくは0.06重量％〜0.52重量％である。本発明の肥料
組成物は、肥料組成物の全重量を基準として、５重量％
〜１８重量％の窒素（Ｎとして換算）、５重量％〜１８
重量％のリン酸（Ｐ₂Ｏ₅として換算）および５重量％〜
１８重量％のカリウム（Ｋ₂Ｏとして換算）を肥料成分
として含むとよい。さらに、本発明の肥料組成物は、肥
料組成物の全重量を基準として、５重量％〜１６重量％
の窒素（Ｎとして換算）、５重量％〜１６重量％のリン
酸（Ｐ₂Ｏ₅として換算）および５重量％〜１６重量％の
カリウム（Ｋ₂Ｏとして換算）を肥料成分として含んで
もよい。

【０００７】さらに、本発明の肥料組成物は、室温にお
けるローター回転数３０ｒｐｍでのＢ型粘度計による粘
度測定により、好ましくは１００ｃＰ以上、より好まし
くは１００ｃＰ〜２０００ｃＰの値を示す。本明細書中
において粘度を記載する場合には、室温におけるロータ
ー回転数３０ｒｐｍでのＢ型粘度計による測定により得
られる値を示す。粘度の単位としては、ｃＰ（センチポ
アズ）を用いる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の肥料組成物の粘度は、溶液の固液分離および結
晶の析出を防止することができる範囲であればよく、特
に限定しないが、好ましくは１００ｃＰ以上、より好ま
しくは１００ｃＰ〜２０００ｃＰとする。本発明で使用
する多糖は、スクシノグリカンと呼ばれ、グルコース、
ガラクトース、コハク酸及びピルビン酸を構成成分とし
て含有する多糖である。構成成分のモル組成比は特に限
定しないが、好ましくは、ガラクトース１に対して、グ
ルコース７、コハク酸0.8およびピルビン酸１である。
前記スクシノグリカンの平均分子量は、好ましくは２×
１０⁶〜１×１０⁷、より好ましくは約６×１０⁶であ
る。

【０００９】上記のスクシノグリカンは、公知の方法の
いずれを用いて製造してもよいが、微生物発酵により、
特定の微生物に菌体外蓄積物質として生産させるとよ
い。スクシノグリカンを菌体外蓄積物質として生産する
微生物としては、アグロバクテリウム属（Agrobacteriu
m）の微生物、例えば、アグロバクテリウム・ツメファ
シエンス（Agrobacterium tumefaciens）が挙げられ
る。アグロバクテリウム・ツメファシエンス（Agrobact
erium tumefaciens）によるスクシノグリカンの生産方
法については、例えば、特開平５−２５５４０７号に記
載されている。

【００１０】市販のスクシノグリカンもまた、本発明の
肥料組成物に使用する増粘剤として用いることができ
る。本発明に使用するスクシノグリカンの特に好ましい
例としては、レオザン（登録商標）（RHEOZAN, Rhone-P
oulenc Chimie）が挙げられる。レオザンの構成成分の
モル組成比はガラクトース１に対して、グルコース７、
コハク酸0.8およびピルビン酸１であり、以下に示す式
（Ｉ）のような構造を有する。

【００１１】

【化１】

【００１２】従来の増粘剤を水に溶解させ、この水溶液
を高塩類濃度水溶液に添加した場合には、得られる混合
溶液の粘度は、同じ増粘剤濃度の増粘剤水溶液よりも著
しく低いか、または溶解むらが生じて均一な溶液になら
ないという現象が起こりやすい。一方、本発明に使用す
るスクシノグリカンは、高塩類濃度水溶液に容易に溶解
する。さらに、驚くべきことに、スクシノグリカンを含
有する高塩類濃度水溶液は、同じスクシノグリカン濃度
のスクシノグリカン水溶液の粘度よりも著しく高くな
る。すなわち、本発明に使用するスクシノグリカンを添
加することにより、均一な溶液としてペースト肥料を製
造することができ、得られるペースト肥料の粘度を効率
的に増加させることができる。スクシノグリカンは、増
粘剤および分散安定剤として作用すると考えられる。

【００１３】肥料組成物におけるスクシノグリカンの含
有量は、使用する原料の種類もしくは量または所望する
粘度によって異なるが、最終的に得られる肥料組成物の
全重量を基準として、概ね0.01重量％〜１重量％であ
り、好ましくは0.05重量％〜0.6重量％、より好ましく
は0.06重量％〜0.52重量％である。0.05重量％未満では
二層分離や結晶の析出が起こりやすく、1.5重量％を超
えると流動性が悪く取り扱いが困難になる。また、取り
扱いが比較的容易であるという点からは、0.6重量％以
下であることが好ましい。

【００１４】さらに、添加するスクシノグリカンの濃度
とペースト肥料の性状との関係について詳細な検討を行
った結果、0.06重量％〜0.52重量％の範囲の濃度が特に
好ましいことがわかった。図１は、スクシノグリカン濃
度とペースト肥料の粘度との関係を示すグラフである。
図１を見て明らかなように、約0.06重量％において、一
般的にペースト肥料に望まれる最低限の粘度である１０
０ｃＰを超える。そして、図１および後述する実施例４
の表４から分かるように、0.06重量％よりも高い濃度に
おいて、二層分離または結晶の析出が全く見られないだ
けでなく、スクシノグリカン濃度の増加と共にペースト
肥料の粘度が加速度的に増加する。これは、当業者であ
っても予測不可能であり、ペースト肥料の増粘剤として
特に好ましい効果であるといえる。特に、スクシノグリ
カン濃度が0.2重量％を超えてから0.52重量％にかけ
て、粘度は驚くべき勾配で上昇しており、これはペース
ト肥料の増粘剤として用いる場合のスクシノグリカンの
大きな特徴であると言えよう。以上のような知見に基づ
いて、当業者は容易にペースト肥料に所望の粘度を与え
ることができる。また、スクシノグリカンが添加されて
いるペースト肥料は、他の増粘剤を含有するものとは異
なり、長期間に渡って保存しても二層分離または結晶の
析出がなく、非常に安定であることも特記すべきことで
ある。このような技術的効果は、ペースト肥料の生産お
よび使用において大きな利点を有するものである。

【００１５】本発明の肥料組成物の肥料原料としては、
一般に使用される無機質及び有機質原料のいずれのもの
を使用してもよく、特に限定しない。一般的には、肥料
の三要素と呼ばれる窒素、リン酸およびカリウムのそれ
ぞれを含む種々の原料を用いることができる。無機質原
料としては次のようなものを用いることができる。窒素
原料としては、例えば、尿素、硫酸アンモニウム、塩化
アンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウ
ム、硝酸カリウムおよびアンモニア水が挙げられる。リ
ン酸原料としては、例えば、リン酸アンモニウム、リン
酸カリウムおよびリン酸が挙げられる。カリウム原料と
しては、例えば、硝酸カリウム、塩化カリウム、硫酸カ
リウム、リン酸カリウムおよび水酸化カリウムが挙げら
れる。また、以上のような三要素以外にも、酸化マグネ
シウム、酸化カルシウム、カルシウム、二酸化ケイ素、
イオウ、鉄、亜鉛、ホウ素、マンガン等通常使用される
一般的な原料を用いることができる。

【００１６】有機質原料としては、例えば、魚粕、皮粉
（動物の皮をなめしたときにできる粉）、菜種粕、米
糠、乾血粉、アルコール発酵廃液、廃糖蜜、酵母、コー
ンスティープリカーおよび／またはそれらの加水分解物
等を使用することができる。さらに、本発明の肥料組成
物は、農薬、界面活性剤などを含有してもよい。以上に
述べた原料をはじめとする種々の公知の原料から、目的
に合わせて、適宜選択して本発明の肥料組成物を製造す
ることができる。

【００１７】本発明の肥料組成物を製造する方法は特に
限定されず任意であるが、予め肥料原料の溶液または懸
濁液（ベース液）を製造した後に、適量のスクシノグリ
カン水溶液を添加して攪拌する方法が最も簡便である。
前記の肥料原料の溶液または懸濁液中の各種成分濃度に
よっては、単純に混合できない場合もあるが、当業者で
あれば、当技術分野において公知の方法を用いて本発明
の肥料組成物を製造することができる。さらに、本発明
の肥料組成物の製造に際し、スクシノグリカンと他の沈
降防止剤、層分離防止剤、水溶性高分子等の増粘剤と併
用することもできる。

【００１８】本発明の肥料組成物に含有される肥料成分
の具体的な組成については特に限定しないが、例えば、
肥料組成物の全重量を基準として、５重量％〜１８重量
％の窒素（Ｎとして換算）、５重量％〜１８重量％、の
リン酸（Ｐ₂Ｏ₅として換算）および５重量％〜１８重量
％のカリウム（Ｋ₂Ｏとして換算）を含むとよい。さら
に、本発明の肥料組成物は、肥料組成物の全重量を基準
として、５重量％〜１６重量％の窒素（Ｎとして換
算）、５重量％〜１６重量％のリン酸（Ｐ₂Ｏ₅として換
算）および５重量％〜１６重量％のカリウム（Ｋ₂Ｏと
して換算）を肥料成分として含んでもよい。

【００１９】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
具体的に説明する。ただし、これら実施例は本発明を説
明するためのものであり、本発明の技術的範囲を限定す
るものではない。〔実施例１、比較例１〜５〕スクシノグリカンを増粘剤
として使用するペースト肥料の粘度および溶液状態を評
価するために、以下の手順で実験を行った。スクシノグ
リカンとしてはレオザン（登録商標）（RHEOZAN, Rhone
-Poulenc Chimie）を使用した。比較例としては、カル
ボキシメチルセルロース、タマリンドガム、ローカスト
ビーンガム、キサンタンガムおよびアクリルアミドポリ
マーを使用した。

【００２０】尿素２４４部、８５％リン酸１６６部、塩
化カリウム２１部、水酸化カリウム１１５部及び皮粉塩
酸分解液（ＴＮ２．４％）５０部を水３０４部に溶解
させた後、最後に各種増粘剤１％水溶液１００部を添加
してＮ−Ｐ₂Ｏ₅−Ｋ₂Ｏ＝１１−１０−１０％の有機入
り液肥１０００部を調製した。ここで、上記「ＴＮ」は
全窒素（Total Nitrogen）を意味する。以上のようにし
て得た各種肥料溶液の外観および粘度を表１に示した。
なお、粘度測定はＢ型粘度計を使用し、ローター回転数
３０ｒｐｍで行った。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から明らかなように、比較例１〜３で
は均一な溶液が得られたが、粘度の上昇が少なかった。
比較例４および５では、固液分離が生じた。一方、実施
例１では、均一な溶液が得られ、さらに粘度も顕著に増
加した。

【００２３】〔実施例２、比較例６〜９〕スクシノグリ
カンを増粘剤として使用する本発明のペースト肥料の溶
液状態の安定性を評価するために、以下の手順で実験を
行った。スクシノグリカンとしてはレオザン（登録商
標）（RHEOZAN, Rhone-Poulenc Chimie）を使用した。
比較例としては、カルボキシメチルセルロース、ローカ
ストビーンガム、キサンタンガムおよびアクリルアミド
ポリマーを使用した。

【００２４】尿素１１５部、２８％アンモニア水１２４
部、８５％リン酸１６６部、水酸化カリウム６７部、塩
化カリウム８１部およびコーンスチープリカー（ＴＮ
２．３％）１００部を水３２５部に溶解させた後、最後
に各種増粘剤１％水溶液１００部を添加してＮ−Ｐ₂Ｏ₅
−Ｋ₂Ｏ＝８−１０−１０％の有機入りペースト肥料１
０００部を調製した。調製直後の時点では、各種増粘剤
を含む肥料溶液は全て均一溶液であった。これらの溶液
を室温にて放置し、５日後の層分離状況を観察した。そ
の結果を表２に示した。

【００２５】

【表２】

【００２６】表２から明らかなように、肥料溶液は、比
較例６〜９では固液分離したが、実施例2では均一溶液
の状態を保っていた。また、肥料溶液調製後６０日経っ
た時点においても、実施例２では均一溶液の状態を保っ
ていた。さらに、実施例２について、５℃および４０℃
において同様の実験を行った結果、いずれの場合も均一
溶液の状態を保っていた。従って、レオザンを増粘剤と
して用いることにより、肥料溶液の層分離が抑制され、
安定性に優れた均一な肥料溶液が得られることが明らか
となった。

【００２７】〔実施例３、比較例１０〜１３〕スクシノ
グリカンのペースト肥料への適合性を評価するために、
以下の手順で実験を行った。スクシノグリカンとしては
レオザン（登録商標）（RHEOZAN, Rhone-Poulenc Chimi
e）を使用した。比較例としては、カルボキシメチルセ
ルロース、キサンタンガム、アクリルアミドポリマーお
よびラムザンガムを使用した。尿素２６５部、８５％リ
ン酸８５部、塩化カリウム４０部および水酸化カリウム
４０部を水４７０部に溶解させた後、各種増粘剤の１％
水溶液１００部を添加して、増粘剤を０．１％の濃度で
含むＮ−Ｐ₂Ｏ₅−Ｋ₂Ｏ＝１２−５−５％のペースト肥
料液１０００部を調製した。さらに、各種増粘剤の０．
１％水溶液を調製した。これらのペースト肥料液および
０．１％増粘剤水溶液の粘度を測定した。ペースト肥料
については、その溶液状態を観察した。その結果を表３
に示した。

【００２８】

【表３】

【００２９】表３から明らかなように、比較例１２およ
び１３では、ペースト肥料液に溶解むらが生じた。比較
例１１では、ペースト肥料液は均一溶液となったが、増
粘剤単独の水溶液よりも粘度は低かった。比較例１０で
は、ペースト肥料液は均一溶液となったが、粘度が著し
く低かった。一方、実施例3では、極めて溶解性が良好
なだけでなく、ペースト肥料として望ましい高粘度のペ
ースト肥料が得られた。

【００３０】〔実施例４〕スクシノグリカン濃度と得ら
れる肥料組成物の粘度との関係について詳細に検討する
ために、以下のような実験を行った。まず、増粘剤以外
の肥料成分を含むベース液および１．３％スクシノグリ
カン水溶液を調製した。ベース液は、尿素２７２部、２
８％アンモニア水１１１部、８５％リン酸２０４部、水
酸化カリウム９３部および塩化カリウム８６部を水２３
４部に溶解させることによって調製した。得られたベー
ス液の肥効成分濃度はＮ−Ｐ₂Ｏ₅−Ｋ₂Ｏ＝１２．３−
１２．３−１２．３％であった。スクシノグリカンとし
てはレオザン（登録商標）（RHEOZAN, Rhone-Poulenc C
himie）を使用した。上記の2種類の溶液を所定の割合で
混合・攪拌してペースト肥料サンプルを調製し、各サン
プルの粘度を測定した。各サンプルにおける、２種類の
溶液の混合の割合、スクシノグリカン濃度、および各サ
ンプルの粘度を表４に示した。

【００３１】

【表４】

【００３２】表４中のスクシノグリカン濃度に対してペ
ースト肥料の粘度をプロットし、二次曲線で近似させる
ことにより、図１のグラフを得た。本実施例で調製した
ペースト肥料サンプルは全て均一溶液となり、固液分離
または結晶の析出は見られなかった。図１によれば、一
般的にペースト肥料として好ましいと思われる粘度であ
る１００ｃＰ以上となるのはスクシノグリカン濃度が約
０．０６％以上のときであり、この点を超えると、粘度
の増加が加速された。さらに、０．２％を超えると、粘
度増加がより著しかった。

【００３３】

【発明の効果】本発明の肥料組成物は、低温から高温ま
での幅広い温度で長期保存しても、塩の析出、二層分離
などがなく、きわめて安定性に優れている。従って、使
用する際の攪拌または結晶の除去などを行う必要がな
く、取り扱いが簡単で、施肥の省力化に大きく貢献し、
産業上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクシノグリカン濃度とペースト肥料の粘度と
の関係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクシノグリカンを添加した肥料組成
物。
【請求項２】前記スクシノグリカンが、ガラクトー
ス、グルコース、コハク酸およびピルビン酸から構成さ
れる請求項１記載の肥料組成物。
【請求項３】前記スクシノグリカンを構成する成分の
モル組成比が、ガラクトース１に対して、グルコース
７、コハク酸0.8およびピルビン酸１である請求項２記
載の肥料組成物。
【請求項４】前記スクシノグリカンの平均分子量が２
×１０⁶〜１×１０⁷である請求項1〜３のいずれか１項
に記載の肥料組成物。
【請求項５】前記スクシノグリカンの平均分子量が約
６×１０⁶である請求項４記載の肥料組成物。
【請求項６】前記スクシノグリカンの濃度が、肥料組
成物の全重量を基準として0.01重量％〜１重量％である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の肥料組成物。
【請求項７】前記スクシノグリカンの濃度が、肥料組
成物の全重量を基準として0.05重量％〜0.6重量％であ
る請求項６記載の肥料組成物。
【請求項８】前記スクシノグリカンの濃度が、肥料組
成物の全重量を基準として0.06重量％〜0.52重量％であ
る請求項７記載の肥料組成物。
【請求項９】肥料組成物の全重量を基準として、５重
量％〜１８重量％の窒素（Ｎとして換算）、５重量％〜
１８重量％のリン酸（Ｐ₂Ｏ₅として換算）および５重量
％〜１８重量％のカリウム（Ｋ₂Ｏとして換算）を肥料
成分として含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の肥
料組成物。
【請求項１０】室温におけるローター回転数３０ｒｐ
ｍでのＢ型粘度計による粘度測定により、１００ｃＰ以
上の値を示す請求項１〜９のいずれか１項に記載の肥料
組成物。
【請求項１１】室温におけるローター回転数３０ｒｐ
ｍでのＢ型粘度計による粘度測定により、１００ｃＰ〜
２０００ｃＰの値を示す請求項１０記載の肥料組成物。