JPS6256389A - ケイ酸カリウム液体肥料及びその製造方法 - 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 この発明は、作物の根茎はｂとより、葉面からも吸収可
能なケイ酸カリウムを主体とする速効性をイ１する液体
肥料並びその製造方法に関するものである。

従来の技術 従来からケイ酸質肥料及びカリ肥料はある程度生産され
、使用されているが、そのほとんどがく溶性ケイ酸カリ
ウム肥料であり、また石灰を主体どしたケイｌ’ｊｕ質
肥料が多いために、速効性の期待はできない。また石灰
を過剰に使用するので土壌中のセラコラ層の増大が進み
透水性や熱伝導性の悪い土壌を作りつつあるのが現状で
ある。他方上記ケイ酸カリ又はケイ酸石灰肥料は、土壌
中でケイ酸そのものを遊離し、そのケイ酸は土壌中の硫
酸、塩酸又は硫化水素と反応して不溶性となるので吸収
され難くなる。

各種スラグが土壌改良材として利用され、また肥料とし
て・し使用されているが、しかし農家が期待するような
効果は上がっていない。これはケイＷ！塩としての利用
効率が著しく遅効性であるために、土壌の環境因子に左
右されているからであると考えられる。農家が水稲作に
おいて要求しているのは、倒伏防止や病害の発生しにく
い丈夫な稲作にある。しかしながら、現在のものは速効
的に吸収されないので、目に見えて効果が上らないので
需要の減退が目立っている。

ケイ酸塩を主成分とする肥料は、スラグを１体とする原
料から製造されており、ケイ酸カリウムなどのケイ酸塩
肥料についての特許もあるが（特公昭３８−１９１号、
同一１９２号、同一１７３９４号）、いずれも固形のも
ので、そのま）液体肥料として使用するものではなく、
水に難溶性、く溶性のものに関するのである。ただしこ
のうち、特公昭３８−ｊ７３９４号は、水溶性のｂのを
包含しているが、この水溶性の分の存在を制限するよう
にしている発明であり、π幼性のものを目的としている
ものであることは明らかで、速効性は有しないものとい
うことができる。

発明が解決しようと覆る問題点 水稲畑作物に最も早く円滑に吸収されやすい液体ライ酸
カリウム肥料が、一般農家から多年にわたって要望され
てきた。

しかしながら、この液体肥料の、まず原料として考えら
れるケイ酸カリウムの市販のものは、粉末又はペースト
でそれを水に溶解させても、その溶液はｐＨが高く（１
０以上）、そのま）では肥料として到底施用することは
できず、また構成分子も大きいので作物に吸収され難い
。

上記の要望を満たすためには、 （ｉ）　　まず分子が小型で、ｐＨが低くてし水にＪ、
く溶解するケイ酸カリウムを工業的に容易に得られるよ
うにすること、 （ｉｉ）　　ケイ酸カリウムが液体肥料として：（イ）
土壌への浸透力が優れ、水によくなじみ、拡散性が均一
であること。

（１コ）土壌中の硫化水素ガスや、硫Ｍ塩肥ｔｌ、塩酸
塩肥料など、また除草剤の作用の激しい成分である塩木
剤の存在に左右されずに（作用されて固結することが多
い）、ケイ酸カリウムが速やかに水稲、トマト、キラリ
、メロンなどの作物の根酸及び根からの分泌物の作用に
受けて、小型り一イＦ１塩として吸収されやすくするこ
と。す”なわち、根圏に存在する自機酸、有機物との接
触分解によって吸収されやすいケイ酸塩になるようにす
る。

（ハ）　作物が必要とする適期に簡単に追肥ができるも
のであること。

（ニ）　イモチ病の予防、防止に役立つケイ酸カリウム
液であること。

（ホ）　土壌の硫化水素ガスの障害防止、障害よりの回
復性向上を兼ね備えている肥料であること。

くべ）　種牛えをおう盛にするものであること。

などの要件を具備していることが必要であると考えられ
る。

発明名の観察、知見 植物が肥料分などはほとんど存在しないと考えられる岩
石地に根づき、大きく繁茂しているのを不思議に思い、
現地でＩＱ奈調査した。

（イ）　岩石地のくぼみに腐食上が集積し、水分を含み
、まずモウセンゴクや青いコケが発生した。そのモウセ
ンゴケの上に松の種子が落下して水分を吸収していった
。東方かられずか３０分間、直射日光を受けただけで母
岩の温度は上昇していった。くぼみも発芽適温３２℃、
水分６０％となって、午前９時３０分発芽を開始した。

１日で２．８α生艮し、緑色の葉を展開した。

（ロ）　５年後、その松は高さ１７０ｃＩＲ，幹の円周
７．２（ＩＪＩに生長していた。

基根の数は太い冠根が４本、うち２木は岩石の割れ目を
伝わって、；Ｉ’ｌｌれ目の間にあるわずかな崩解土に
根を伸ばしていた。あと２本の根のうち、１本は岩石中
に根を伸ばしていた。この岩石を中心に根の先端部分を
採取し、毛根の周りからクエン酸、グリコール酸、炭水
化物をわずかであるが得ることができた。いずれも根か
ら分泌されたと認められるもので、主としてクエン酸、
アミノ酸で、炭水化物を加水分解して、グルコース、ガ
ラクトース、ガラクトロン酸、アラビノース、キシロー
ス、）］−スが得られた。これらの根からの有機分泌物
が岩石中、しかも根の先端部分に多く認゛められた。何
故、このような物質を分泌するかを解明すべく、現場の
岩石を持ら帰って、市販のクエン酸の１０％、３０％、
５０％（これらの％は重量％で、以下単に％と表示づ゛
る。）液を調製して、それにそれぞれ岩石１００ＳＪを
投下した。

実験の最初から気泡が発生し、岩石が溶けていくことが
判明した。上記の１００３中２０ｇが変化を起こし、ビ
ーカー中に沈積した。投下岩石８０グを取り出し、残り
の沈積した分を秤量すると１５．５ｇで、４．５！７は
クエン酸中に溶解したものと考え、分析した。溶解分４
．５ｇ中、４０％は石灰、５２％はケイ酸質、０．８％
は鉄、マンガンなどの重金属であった。しかも、岩石中
のケイ酸は通常非常に大ぎな型の結合ケイ酸組成である
が、クエン酸中に溶出しＩごケイ酸は分子構造が非常に
小さくなっていた。

以北の観察から、松が根からケイ酸塩を吸収しや１い状
態にして、木質の部分がケイ酸塩を中心として大きく生
長できたのであるどの知見を冑だ。

なお、ケイ酸カリウムを、希塩酸、希硫酸及び水、りＴ
ン酸水溶液、グリコール酸水溶液にそれぞれ添加して、
溶解する状況を観察した。クエン酸水溶液及びグリコー
ル酸水溶液には速やかに透明に溶解したが、水にはやや
溶けにくいが溶解し、希塩酸、希硫酸では白色の沈殿を
生じた。

上記の観察、知見からクエン酸によるケイ酸分子の小型
化、したがって易溶性にすることの応用に着想し、本発
明に適用した。

問題点を解決するための手段 ケイ酸分を含有Ｊる原料としては下記のものがある。

ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、各種クイ酸含有ス
ラグ、カレツ１−、オルソケイ酸ナトリウム、ヒスキケ
イ酸ナトリウム、メタケイ酸すトリウム、ケイ酸白土、
ケイ砂など。

これらのケイ酸分を含有りる原料から溶出にＪ、って、
ケイ酸分を含有する基１２原料を採取し、これに炭酸水
素ナトリウム若しくは炭酸ナトリウム又は炭酸水素カリ
ウム若しくは炭酸カリウ１８を添加し、上記のナトリウ
ム塩を用いた場合には、史に炭酸カリウムを添加してケ
イ酸カリウムを得る。

本発明は、このようにして得られたケイ酸カリウム又は
市販のケイ酸カリウムを原料とし、ぞの粉末、又は水溶
液を加温クエン酸水溶液中に加え、よくかきまぜてケイ
酸分子を減成、小型化させ、水溶性ケイ酸カリウムを主
成分とするケイ酸カリウム液体肥料を製造する。

更に必要に応じて、上記クエン酸と共に、水溶性をより
よくし、安定化させるために、エチレンジアミン四酢酸
（以下ＥＤＴＡと略記する）及び（あるいは）エチレン
ジアミン四酢酸−鉄及び同一マンガンのいずれか一つ又
は両者を加え、これに好ましくはグルコース、キシロー
ス、ガラクトースなどの糖類を少填添加して、外囲から
の影響を緩街させることもできる。

また、クエン酸は、ゲルコール酸を併用することによっ
て、クエン酸中和適用の場合と＠様に良好なケイ酸カリ
ウム液体肥料を得ることができる。

ケイ酸ナトリウムを原料として出発づるときは、炭酸カ
リウムなどの適当なカリウム塩を添加して、ケイ酸カリ
ウムに転化して原料として使用するか、若しくはあらか
じめケイ酸カリウムに転化して使用する。

上記の′！ＩＪ造工程中に用いるクエン酸水溶液の濃度
は５〜２０％で、好ましくは７〜１２％である。

５％以下では、ケイ酸カリウムの構成分子を小型化する
能力、すなわち減成の能力が弱く、また２０％以上にし
ても、減成能力はそれほどに向上しない。

ケイ酸カリウムの使用伍は、クエン酸水溶液１００重量
部〈以下重量部を１１に部と記す）に対し５０〜１５０
部で、好ましくは９０〜１１０部である１、５０部以下
では、「ｉ的とするケイ酸カリウムの十分な濃度が１ワ
ら机ない。１５０部以上では、クエン酸水溶液に溶りに
くくなる。

またクエン酸水溶液の予熱温度は３０〜４５℃が適当で
ある。すなわち、ケイ酸カリウムを溶解させるためには
、４５℃以上にづる必酋はなく、ただし３０℃以下では
溶けがＲい。

まＩこ、ＦＤＴＡ、ＥＤｌ’Ａ−Ｆｅ、［Ｄ丁Δ−Ｍｎ
の濃度は、５〜１０％が好ましい。更に必要に応じて添
加する糖類は、ＦＤＴＡと同ｔａ、若しくはそれ以下が
適当である。

作　　用 上記のようにして得られるケイ酸カリウムは水溶液とし
て、本発明液体肥料の１体を構成し、４−．６−．６− ８ｉ０　　．３＋　　Ｏ、ｓ＋２ｏ７　のような小型の
ケイ酸としてイオン化している（共ひ出版株式会社、化
学大辞典、第３巻、第３０５〜３０６ページ、昭和３５
年９月３０日発行、参照）。このように小型化し、イオ
ン化しやすくするために、クエン酸に加えて、ケイＦｉ
！基体分子を細分化すなわち減成し、好ましくはこれに
ＦＤＴＡ又はＦＤＴＡ−Ｆｅ１１三ＤＴＡ−Ｍｎを加え
、キレート化し確実に安定な水溶性の６のとする。この
ように小型ケイ酸分子構造とすることによって、土壌環
境に左右されず、土壌中に存在する他のＪ−類に影響さ
れることなく、１なわち、固結することなく直接作物に
吸収される。

また、ケイ酸が小型の分子構造となっているために作物
の茎葉より浸透吸収されるようになっている。

更に少量の施用によって増収でき、倒伏防止ができる。

また、イモヂ病、菓イモチ、穂首イ〔チ、枝梗イモチに
対しては、１ｌｌｊ菌、殺菌抵抗性を高めることができ
る。

本発明液肥は水溶液であるので、水稲栽培あるいは水耕
栽培においては、水口に流入施肥することによって、均
一に拡ｒ！ｉ施用でき、施用に当たつて大いに省力する
ことができる。

実施例１ 水８０　Ｋｇを加熱し、４５℃とし、これにクエン酸（
９９，５％＞６Ｋｇを徐々に添加、かきまぜて７％クエ
ン酸水溶液とし、３０分後、ケイ酸カリウム（Ｓｉ０　
２５〜２７％、Ｋ２Ｏ１２，５〜１４．５％）水溶液１
１４Ｋｙを徐々に添加、かきまぜ、４０分後々イ酸カリ
ウムのクエン酸水溶液から成る製品２００にｇ（ｐＨ１
９、５）を得た。

実施例２ 水８０Ｋｙを加熱し、４０℃とし、これにクエンＭ（９
９，５％）８Ｋｇを添加し、クエン酸９％水溶液を調製
し、これにケイ酸カリウム（Ｓ　ｉ　０２２５〜２７％
、Ｋ２Ｏ１２，５〜１４．５％）水溶液１０７Ｋｇを徐
々に添加、かきまぜ、７０分後、ケイ酸カリウムのクエ
ン酸゛水溶液を得た。

３０℃に温度が低下してから、ＦＤＴＡ−Ｍｎ（４，８
％＞８００ｇを徐々に添加、３０分かきまぜた後、ろ過
し、製品２００に！ｇ（ｐＨ１８，５）を得た。

実施例３ 水８０？Ｔｙを加熱し、３０℃とし、これに、グリコー
ル酸８００ｇを添加した。これに炭酸カリウム５　Ｋｇ
を添加して直ちに、クエンＦ１２８　Ｋｇを添加、かき
まぜて、グリコール−クエン酸カリウム温潟を調製した
。

これに、粗大ケイ酸ナトリウム（水ガラス）（Ｓ　ｉ　
０２３　り〜３８％、Ｎａ２Ｏ１７〜１９％）１０６．
１ｙを徐々に添加、３０分間かきまぜた後、２５℃で製
品タンクに移した。

製品２００？ｆｙ（ｐＨ８，５）を得た。

発明の詳細 な説明したように、この発明はケイ酸カリウム液体肥料
及びその製造方法に関するもので、本発明肥料は液体で
、即効性であり、かつ省力的に施用することができる。

従来のケイ酸カリウム肥料は固形のもので、く溶性若し
くは難溶性で、したがって理効性で、適時に施肥するこ
とが困難であったのに対し、本発明のケイ酸カリウムの
クエン酸水溶液から成る肥料は、クエン酸の働きにより
０、土壌中の硫酸、塩酸あるいは硫化水素ガスの影響を
受けることなく、水稲の場合などは単に水口に適期に点
滴施用するだけで、水田全般に拡散し、速効的であり、
またコックを開閉するだけで速やかに施肥す°ることが
できる。

本発明のケイ酸カリウム液肥の効宋をより明確に示すた
めに水田稲作に施用した試験結果をＦ記施用が、それ以
後の生育と登熟に及ぼす影響を調べるために下記のよう
に試験を依頼した。

（１）東北大学農学部星用清親氏に依嘱（＾）試験に用
いた液肥：本発明実施例２で調製した液肥 （Ｂ）試験期間：４月１日〜１２月２０日（Ｃ）試験の
内容 （イ）鉢試験 （ロ）仙台市郊外の水１１　（表土−沖積土〉（ハ）イ
ネ：ササニシキ （ニ）対照区（無施用） 施用区　０．２ｇ／鉢（／１５Ｆ／１０ａに相当）０．
４９／鉢、０．８ｇ／鉢の４区 では、標ｔｌ！施肥隘によって標準栽培し、特にケイ酸
系の肥料は施さない。

本発明の液肥施用後は、穂肥として窒素肥料０．１ｇ／
鉢（２ｔ（ｙ／１０ａ）施用。

くべ）栽培方法 稚苗、５月８日移植、１株４本、４株／鉢。

渇水栽培　１０月６日サンプリング。

（ト）管理状況 鉢は野外に置き、毎日清水（水道水）。

（Ｃ）試験成績 施用ｍが多い区はど穂数が増えた。しかし穂以外の地上
部重く草葉ｔ！’、　）は増えなかった。ケイ酸含有率
は施用によって特に増える傾向（よ認められなかったが
、施用最多の０．８ｇ区で狛が大さい傾向がみられた。

本発明による液肥の施用によって、穂数の増加、１株粒
数の増加がみられ、また１　０００粒千０増加があった
が、茎菜中は増えなかった。このことは本発明による液
肥の施用によって炭水化物などの穂への分配率が増えた
ことを意味するといえよう。茎葉のケイ酸含有量は増加
しなかったが、本発明による液肥の施用区のイネの茎下
部や簗は無！２！ｌ埋区より硬く、ザラザラした触感を
有し、倒伏しにくい傾向がみられた。

（２）　　宮城県五所用原地農業改良酋及所　古村忠氏
に依嘱 （八）試験に用いた液肥二本発明実施例３で調製した液
肥 （Ｂ）試験期間：４月１３日〜１０月４０（Ｃ）試験の
内容 ２１１１種 １）育苗 （１）　　品　　　種　アギヒカリ ＋２）　　　［秤　　量　　１　２０　ｇ／箱（３）播
種月日　４月１３日 （４）　　育苗方法　中苗敗播トンネル（５）田植月日
　５月２０日 （０）　　苗　　　質　苗長１４．９ｃｍ　　葉令３．
　ｏｗ。

風乾型２．４ｇ　　充実度１６ （７）栽植様式　７１．６１＋／坪　４．１本／耕（０
）　　使用田植機　イセキ　８条 ２）木田施肥 ４、調査結果の概要 １）苗代期は、播種侵の高温と４月中旬頃からの強風に
より、温度管理が難しく、徒長軟弱品となった。

２）田植侵のクイ人で活着は順調である。しかし、６月
以降の低温により生育は停滞した。

３）基肥ヂツ木の施用量を１０２８９と多用したため、
異な低温によりさらに幼穂形成期がｄれた。

４）幼穂形成期の追肥を抑制したため、以後の高温によ
り出穂明を１Ｌ年の３〜４日Ｒれまで回復した。

５）刈取１Ｉｙｊ′Ｃ−は本発明液肥施用区は茎が硬く
、慣行区に比べσ熟も進ｌυでいるように思われた。

６）千粒重、１０ａ当り収量、検査等級は改丙１メが勝
り、冷害気象年には本発明液肥の施用が、良質米の生産
に効果があるように思われる。

本液体肥料の葉面ｒ１．布施用 本発明液体肥料（実施例２で得た）の１００倍希釈液と
市販粒状ケイ酸質肥料の水分散液（１００倍液）とをイ
ネの葉面に散缶してその作用を観察した。

（１）　　粒状ケイサン買肥Ｆｌ施用 ５〜６１ａｌ！ＩＩのイネに施用した。

（イ）各節部位の菜ははず中央から垂れていた。

（０）光を受りるのに姿が悪い。菜が垂れｒがるので光
を受【ノにくくなる。

（ハ）葉肉は柔らかい。

（ニ）石灰質が多いので、アルカリ性が強く、白色の斑
点が発生し、薬害を生じた。

（ホ）施用した肥料は葉面で乾燥固しでおり、吸収され
ない。

（２）　　本発明液肥の施用 本発明液肥の１００倍希釈液施用 上記（１）と同じく５〜６葉期のイネに施用した。

（イ）各節部位の葉が菜面ｒＩｉ布２４時間後以降徐々
に真゛）ｇぐに立ってさた。茎軸に対し、て４５°の角
度。

（ロ）菜は光を受ｉＪ入れるのに都合のよい＾１１胃と
なる。

（ハ）葉面からケイ酸カリ溶液を吸収した葉肉が厚く、
固く、生々としている。

（ニ）葉面に残留物がない。

（ホ）毛根が多く発生した。

（ニ）、（ホ）によって吸収が確実に行われたことが分
かる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケイ酸カリウムのクエン酸水溶液を主成分として
   含むケイ酸カリウム液体肥料。
2. （２）加温したクエン酸水溶液にケイ酸カリウムを加え
   、かきまぜることを特徴とするケイ酸カリウム液体肥料
   の製造方法。