JPS6291582A

JPS6291582A - 土壌のアルカリ性改良剤

Info

Publication number: JPS6291582A
Application number: JP23259785A
Authority: JP
Inventors: Mokuharu Hasegawa; 長谷川　杢治
Original assignee: T EE C HASEGAWA KK
Current assignee: T EE C HASEGAWA KK
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1987-04-27
Also published as: JPH0260709B2

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】〔発明の践する技術分野〕本発明は、土壌のアルカリ性を改質する土壌改良剤に関
する。

〔従来技術の説明〕

わが国の農地については、一般に酸性土壌が多いところ
ではあるが、使用頻度の増大にともない、田植が６．５
を越えて州値が７．０以上、時には高−値の土壌が出現
して来ている。　。

土壌改良剤としては酸性土壌を改良するものがよく知ら
れていて、例えば消石灰、苦土石灰等があり、これらに
より問題の解消が容易にはかられる。

ところが土壌がアルカリ性である場合、そうした土壌を
改良するについては硫酸を使用するなどの提案があるも
のの、普遍的に有効な土壌改良剤たり得ないものである
。

即ち、硫酸を使用したアルカリ性土壌改良剤の典型的な
ものに、過剰振の硫酸を石膏に混入せしめたものが知ら
れているが、持続性に乏しいことの他、アルカリ性土壌
を耕地に適するように改良するＫは充分なものではなく
、且つまた仮置一応の土壌改良ができたところで土壌の
塩類濃度が高くなってしまい、かえって作物栽培土に支
障を来たしてしまう等の問題がある。

更にまた、物が硫酸であることから取扱上の問題もある
。

ところで、土壌が酸性であるという場合、土壌について
水素イオンが多く水酸イオンが少ない状態をいう。一方
、土壌がアルカリ性である誠いう場合、前者の場合とは
逆で、土壌について水素イオンが少なく水酸イオンが多
い状態をいう。

そして、酸性土壌は、活酸性の場合と潜酸性の場合とに
分けられ、前者の場合は土壌溶液の水素イオン濃度をも
って示され、後者の場合は土壌粒子の陰荷電に結合する
水素イオン濃度をもって示される。したがって、本質的
な土壌の酸性度合は、土壌粒子に結合する水素イオン濃
度に依存し、土壌溶液の水素イオン濃度は、土壌粒子の
水素イオン濃度が影響する。

酸性土壌に消石灰を施してその改質をはかる場合につい
てみるに、土壌の粘土粒子に結合している水素イオンと
消石灰の石灰イオンが置換して水素イオンが遊離し、該
水素イオンが消石灰の水酸イオンで中和され、それによ
り土壌が改質される。

一方、アルカリ性土壌若しくは高閣土壌に適宜の酸を施
してそれもの改質をはかろうとする゛場合についてみる
に、土壌溶液中の水酸イオンを酸の水素イオンで中和す
ることは可能であるものの、土壌粒子に結合している各
種塩基を硫酸の水素イオンで置換するのは困難である。

したがって、アルカリ性土壌、分間土壌は、硫酸等の酸
を単に施しただけではそれらからアルカリ性の問題は排
除されない。その理由は以下のところにある。

即ち、土壌中には、炭酸石灰、炭酸苦上等、中性・難溶
性の塩類が含まれているところ、アルカリ性、高−土壌
にはこうした炭酸塩の含量が高い。このような土壌に例
えば硫酸を処した場合、次の化学式で示される化学反応
が生起して硫酸の効力には限度がある。

ｃａｃｏ３＋ａ２ｓｏ４−＋　ＣａＳＯ４＋Ｈ２０＋Ｃ
○２↑〔発明の目的〕本発明は、アルカリ土類全植物栽培に適する土壌に改良
することを主たる目的とするものである。

本発明の他の目的は、未飽和膠質を与え、それによりア
ルカリ性土壌を植物栽培に適する土壌に改質する土壌改
良剤及びその製法を提供することＫある。

〔発明の構成、効果〕

本発明により提供されるアルカリ性土壌の改良剤は、モ
ンモリロナイト系粘土鉱物を６０〜９０重量部、石膏又
は石膏と硫酸苦土との混合物を８〜３８重量部、酸化マ
ンガンをＭｎに基いて０．２〜２．０重量部、更に好し
くは酸化第二鉄を０．４〜Ｉ　Ｑ、０ｉｌｔ量部含有し
てなることを特徴とするものである。

かくなる本発明は、以下に述べるように、本発明者が鋭
意研究を重ねた結果完成するに至ったものである。

土壌粒子の陰荷電が水素イオンと結合しているものを未
飽和膠質といい、それが各徨塩基と結合しているものを
飽和膠質といっていて、酸性土壌は未飽和膠質が多いも
のであり、アルカリ性土壌は飽和膠質の多いものである
ところ、本発明者は、このアルカリ性土壌が飽和膠質の
多いものである点に着眼して上述したような問題を有さ
ずして、アルカリ性土壌、高−土壌が普遍的に改質され
て再利用できる状態にする土壌改良剤を提供すぺ〈研究
を重ねた。

本発明者は、先づアルカリ性土壌若しくは高−土壌に、
未飽和物質を添加することを試みた。

ところで、前記未飽和膠質は一般には粘土鉱物で代表さ
れ、該粘土鉱物には、カオリナイト系、ハロイサイト系
、そしてモンモリロナイト系のものがある。

本発明者は、先づこれらをアルカリ性土壌若しくは高−
土壌に添加することを試みた。その結果以下のことが判
明した。

即ち、カオリナイト系のものとノ・ロイサイト系のもの
はいずれも酸性ではあるものの、陰荷電量が少いことか
ら、これらを施用して土壌改質をはかるとなると可成り
多量に施用する必要があり、その場合アルカリ性の問題
が排除できたとしても、植物栽培用土壌としては適さな
いものになってしまう。

一方、モンモリロナイト系のものについては、陰荷電の
量は多いものの、その…値は７．２乃至１０．５という
ものでおってアルカリ性であることから、そのま＼では
アルカリ性土壌若しくは高−土壌の改質には到底適さな
い。

そして本発明者は、モンモリロナイト系粘土鉱物が上述
のようにそのま＼ではアルカリ性土壌の改質には適さな
いものではあるものの、該系の粘土鉱物はベントナイト
で代表されるように入手の各易なものであり、処理加工
の容易なものであることから、これを使用してアルカリ
性土壌若しくは高州土壌を改良できる可能性を模索した
。

本発明者は先づベントナイトについて各種の角度から検
討を行い、その結果以下のところが判明した。

一塩基が多量に含有していて、これがアルカリ性をもた
らしている。

一ベントナイトには置換性塩基の種類により、ナトリウ
ムベントナイトとカルシウムベントナイトがあって、前
者はｐ）１９．９乃至１０．５の範囲にあり、後者はｐ
）＋　７．２乃至ａ７の範囲にある。

一粘土鉱物の−に影響を与えているのは、ナトリウムと
カリウムであり、これらは陰荷電に強く吸着されている
。そしてカルシウムとマグネシウムは陰荷電に非常に弱
い状態で吸着きれているか乃至消石灰、炭酸石灰の形態
で混在している。

一酸処理を施すと、カルシウムとマグネシウムは比較的
容易に除けるが、ナトリウムとカリウムは除去が困難で
ある。

一酸性白土に類する自然酸性水で洗ってもナトリウム及
びカリウムは残存する。

−カルシウムベントナイトであっても、ナトリウム及び
カリウムの含量は少くない。

ところで、この種粘土鉄中のナトリウムを取り除く方法
は知られていて、該方法は下記の化学反応式によるもの
である。

粘土・２Ｎａ　＋　Ｃａ５Ｏ４（石膏）コ粘土・Ｃａ　
＋　Ｎａ２ＳＯ４しかし、この方法により耕地からナト
リウムを除くについては、耕地１０アール当り数トンの
石膏の施用を必要とし、目的を達成するためＫは数年〜
１０数年を要する。

本発明者はこの方法により、ナトリウムベン、トナイト
に石膏を添加し、水を加えて放置してみたが、短期間に
は未飽和膠質が得られないことが判った。

こうしたことから、本発明者は各種の試行錯誤を繰返し
て鋭意研究を行った結果、モンモリロナイト系粘土鉱物
に、石膏又は石膏と硫酸苦土との混合物、そして酸化マ
ンガンを添加して混和したところ、記配合物は水が介在
すると未飽和膠質をもたらす知見を得た。

該知見に基いて更なる研究を重ねたところ、モンモリロ
ナイト系粘土鉱物６０〜９０重量部に対して、石膏又は
石膏と硫酸苦土との混合物を８〜３８３：ｆｉ部及び酸
化マンガンをＭｎに基いてａ２〜２．０重量部添加して
混和したものが所望の未飽和膠質をもたらし、そして前
記混栗物に酸化第二鉄を０．４〜１Ｑ、０重量部存在せ
しめると更に好ましい未飽和膠質をもたらすことが判明
した。

そしてかくなる混和物を、アルカリ性土壌に施用したと
ころ、就中のナトリウムは硫酸ナトリウムとなり、水が
存在すれば流亡するところともなって、土壌のアルカリ
性は短期に中性に変り、そしてその処理土壌で作物を栽
培したところ、作物が好ましい状態に成育することが判
明した。

前記モンモリロナイト系粘土鉱物としては、いずれのも
のも使用できるが、具体的には、ベントナイトと通称さ
れるもの、中でもカルシウム型ベントナイトが好ましい
ものである。またナトリウム型ベントナイトであっても
使用可能である。

こうしたモンモリロナイト系粘土鉱物は、粒状形態のも
のが通常便用されるが、そのサイズは直径０．５部程度
のものであってもよいが、微粒状のものであればなお好
ましい。また該鉱物は、本発明の土壌改良剤が水分の多
い土壌用のものでおる場合特段配慮する必要は必ずしも
ないが、それが水分の少い土壌用のものである場合には
水分含量に配慮する必要があり、その場合、通常には２
０％程度でよいが、好しくは２０〜３０％である。その
理由は、前述したように未飽和膠質が水の存在において
生成し、それにより土壌にアルカリ性をもたらしている
物質のナトリウムが硫酸ナトリウムに変換されるところ
、その系に介在する水分が１０％程度では未飽和膠質の
生成が不充分であり、また逆に３０饅を越す程に多いと
、他の構成分の分布が不均一になってしまい土壌改良剤
の効果が不充分になってしまうことによる。

また石膏については、天然石膏、燐酸石膏、排煙脱硫石
膏等公知のものがいずれも採用することができ、これら
の他焼石膏、半水石膏、三水石膏、又はこれ等の混合物
であってもよい。

石膏と共に使用する硫酸苦土については、公知の硫酸苦
土を石膏と混合したもの、石膏に水酸化苦土を添加して
硫酸で中和したもの、排煙脱硫石膏を作る方法にあって
消石灰に換えて苦土石灰等を使用して得たもの等が好適
に使用される。そしてその場合、石膏と硫酸苦土との割
合は１０：１乃至１：１の範囲で適宜選択できるが、７
：３が好ましい。

酸化マンガンは、工業用に市販されているものが通常に
は使用されるが、天然のマンガン鉱石を粉砕して粗粒化
したものであってもよい。

また、マンガン含量の多い製練鉱滓等に硝酸を加えて加
熱処理して得たものも使用可能である。

酸化第二鉄は、工業用に市販されているものが通常には
使用される。

本発明のアルカリ性土壌改良剤は、上述の各構成物質の
好しくは微粒状態のものを所定量。

ミキサー、肥料配合機、圧搾空気混合機等の混合装置に
導入してよく混配合して全体を均質化することにより製
造される。別法として、粒状のモンモリロナイト系粘土
鉱物の所定量と粒状乃至粉状の石膏の所定量を予め混合
しておき、これを前述の装置に導入し、そこに粒状の他
の構成物質の所定量を加えて混合し全体を均質化するこ
とＫより製造することもできる。

このようにして得られる組成物は、そのま＼で本発明の
アルカリ性土壌改良剤たり得るが、前記混合、均質化工
程で油脂類、半合成又は合成糊化剤、界面活性剤を添加
して、塊状のもＯＫしたものであることもできる。

以下に実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、
本発明はこれらの例により制限されるものではない。

実施例　１（１）アルカリ性土壌改良剤の製造微粒状のカルシウム型ベントナイト９０重量部と、微粒
状の燐酸石膏９重量部、工業用粒状二酸化マンガンα２
重量部及び工業用粒状酸化第二鉄０．８部を肥料配合機
に導入し、均一に混合し、土壌改良剤組成物を調製した
。

（２）前記（１）のアルカリ性土壌改良剤１０重量部を
、第２表に示す特性のアルカリ性土壌９０重量部に添加
混合し、素焼の４．５１号鉢に詰め、土壌水分を圃場容
水量の６０％に水分を調整した後、ガラスハウス内に置
いた。

そして、毎日、不足水分量をおぎなうと共に、１０ｍＣ
ｌの降雨量に相当する、１００ｍＡの水を潅水しながら
、２８日間放置したのち、採土し、風乾・砕土した後、
１Ｗｘ網篩で篩別した後、定法に従って、…、塩基置換
容量（Ｃ，Ｅβ）、電気伝導度ＣＥ、Ｃ）％置換性苦土
（Ｍｇｏ）、石灰（ＣａＯ）、カリ（Ｋ２Ｏ）、ナトリ
ウム（Ｎａ２Ｏ）を測定し、計算により塩基飽和度を求
めた。

同時に対象として、土壌そのま＼を無処理区とし、石膏
のみを１０チ添加した石膏硫酸を過剰に含浸させた市販
のアルカリ性土壌改良材を１０％添加した硫酸含浸石膏
区、それに、モンモリロナイト系粘土鉱物のみを１０％
添加した区を併設し、試験区同様に管理した後、同様に
分析・調査した。

以上の結果より、本アルカリ性改良材の効果は顕著に認
められる。モンモリロナイト系粘土鉱物の種類間の効果
の差は、塩基置換容蓋の差にもとづくものと判断される
。

実施例　２実施例　イにおいて使用した、カルシュラム型ベントナ
イトに対する石膏等配合物の添加時期を、粘土鉱物製造
工程に合せて、原鉱石採掘粗砕時、鉱石粉砕直前、粉砕
・製造直後のミロの時期に、実施例１に従って、添加処
理し、その効果を、実施例１　の方法によって調べた結
果を、第４表に示す。

以上の結果より、採掘粗砕時に石膏等配合物の添加・処
理の効果がや＼高いが、これは粘土鉱物と石膏等配合物
の反応時間が長く、よく反応していることに原因すると
判断される。しかし、実用的には、原鉱石採掘粗砕時よ
り、粘土鉱物製品完成時に渡って、石膏等配合物を添加
・処理することが有効と判断できる。

実施例　３実施例、Ｌ　において使用した、カルシュラム型ベント
ナイトに石膏等配合物を添加・処理した、アルカリ性土
壌改良剤に、使用時の飛散防止を目的にポリビニールア
ルコールの０．１％溶液を、１０％相当量を噴霧して添
加したものと、これに、有機質成分として廃糖蜜を５％
添加して造粒したものを、実施例１　Ｋより実験し、調
査した結果を、第５表に示す。

以上の結果より判断して、粉状品に飛散防止剤を添加し
ても、また、造粒しても効果に大差を認めない。

実施例　４石膏等配合物の、その石膏部分を、石膏９０部と硫酸苦
±　１０部とし、また、苦土石灰（ＣａＯ４０％、Ｍｇ
０１０％　含有）に、ＣａＯ１Ｍｇ０１に当量の、硫酸
を加え、石膏、硫酸苦土混合物を作りこれを石膏に置き
換えて用いる。

この石膏等配合物をカルシュラム型モンモリロナイト系
粘土鉱物に、実施例１　の方法で添加し、その効果を実
験し、調査した結果を、第６表に示す。

以上の結果より、石膏の一部を、硫酸苦土に置き換えて
も効果に差のないことが認められる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）モンモリロナイト系粘土鉱物を６０乃至９０重量
部と、石膏を８乃至３８重量部と、酸化マンガンをＭｎ
に基づいて０．２乃至２．０重量部とを含有することを
特徴とする土壌のアルカリ性改良剤。
（２）酸化第２鉄を０．４乃至１０．０重量部さらに含
有することを特徴とする、特許請求の範囲第（１）項に
記載の土壌のアルカリ性改良剤。
（３）石膏の３０重量部迄の量を硫酸苦土で置き換えた
ことを特徴とする、特許請求の範囲第（１）項または第
（２）項に記載の土壌のアルカリ性改良剤。