JPS63235391A - 土壌のｐＨ調整剤 - 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） 本発明は、土壌のｐＨを作物の生育にとって好適になる
ように調整するいわゆるｐＨＪ整剤に関し、特に取扱い
の面で危険を伴うことなしに、土壌のｐｌ（を少量でし
かも効果的に低下させようとするものである。

（従来の技術） 土壌のｐＨは、作物の生育に関与する土壌中の多くの因
子に大きな影響を及ぼす。例えば、ｐＨによって養分元
素の溶解度が異なるために、作物への可給度合いが異な
ることや、土壌微生物の活動が異なることなどである。

また、作物自体にもその生育に好適なｐＨの範囲がある
。

ところで我が国の耕地は、元来、火山灰土壌が多く、し
かも温暖多雨という気象条件も手伝って、酸性土壌が広
く分布しているが、酸性土壌では一般に作物の生育が極
めて悪いことから、かような酸性の矯正が土壌改良の重
要な項目の一つとされ、そのために年間約１００万トン
の石灰質肥料、さらにはそれ以外にも約１５０万トンの
塩基性肥料が毎年使用されている。

しかし、最近では、こうした塩基性肥料の多投が原因で
、わが国の耕地土壌のｐＨが次第に上屏してきているこ
とが指摘されており、一部の地域やハウス施設土壌など
では土壌が中性〜アルカリ性化して問題となっている。

しかし、上述したようにｐＨを高める資材は種類・量と
もたくさんあるけれども、ｐＨを低下させる資材はほと
んどないのが現状である。

ただし、水稲の育苗用床上については、出願人会社が特
開昭４９−９１８５３号公報において、亜炭を硝酸で酸
化分解して得られたニトロフミン酸を用いてｐＨを調節
する方法を提案している。

その他、酸性石膏や硫酸、硫酸第一鉄、硫黄華などを用
いる方法も提案されているが、これらとてその適用対象
は、あくまでも育苗用床土のｐ　Ｈ調整に限られていて
、−ｉの圃場のように面積が広く、作土層全体では膨大
な土壌量となるような場合は、かような資材の添加によ
るｐＨの引き下げは難しい。従って、従来、実際に土壌
のｐＨを下げようとすればｐＨの低い土壌の客土や深耕
など、土木工事的な手法によるしかなかったのであるが
、これらは実行が難しいのが実情である。

（発明が解決しようとする問題点） 土壌のｐＨを低下させるためには、酸性物質を混合すれ
ばよく、とくに育苗用床上のように限られた土壌の場合
には、硫酸のごとき鉱酸を水で希釈して混合することで
ｐＨを低下させ得ることは前述したとおりである。しか
し、これとて硫酸の取扱い上の危険性や加え過ぎによる
ｐＨの下がり過ぎなど、実施上の問題が指摘されている
。一方、硫黄華などでは、添加混合した後、長期間経過
し　。

ないとｐＨが低下しないため、適正なｐＨになるように
調節するのは極めて難しく、なかなか実用化しにくい点
がある。まして、ｐＨの上昇が指摘されているハウスな
どの施設土壌や一般の畑土壌などのような場合は、散布
し耕すだけでｐＨを低下させるような資材はなく、かと
いって土木工事的な手法では労力、時間、経費がかかつ
て実行しがたいことから、適当なｐＨ低下資材の出現が
待望されていた。

本発明は、上記の要望に有利に応じるもので、少量の施
用で効果的にｐＨを低下させることができるだけでなく
、場合によっては表層に散布するだけでも浸透してｐＨ
を低下させることができ、しかもかりに多量に施用した
としても植物に害を与えることがなく、そのうえ取扱い
上も危険性のない土壌のｐＨ調整剤を提案することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） さて、本発明者らは、少量でｐＨを低下させるためには
強酸である鉱酸が有効と考え、まず種々の鉱酸の使用に
ついて検討した。しかし、やはり鉱酸は取扱い上極めて
危険性が大きいだけでなく、そのままでは適性量を土壌
に混合することが難しいことを再認識した。そこで次に
、これらを適当に水で希釈し、有機物の粉体に含浸させ
ることを試みた。

その結果、 ｉ）有機物としては、石炭、褐炭、亜炭、泥炭および草
炭などの石炭類が最も適していること、ｉｉ）また含浸
すべき鉱酸としては、硝酸は上記の有機物と反応してフ
ミン酸を生成する一方、自らは分解して窒素ガスとなっ
て揮散し、硝酸によるｐＨ低下は期待できず、（生成す
るフミン酸によるｐＨ低下は期待できるが、鉱酸より弱
い）目的には適さず、硫酸および燐酸が適切であること
、 ｉｉｉ　）そして両者を混合した場合に、鉱酸は有機物
中に均一に含浸し、しかも混合物は土壌とよく混和して
効果的に土壌のｐＨを下げ得ること、の知見を得たので
ある。

本発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわち本発明は、石炭類の粉砕物に硫酸または燐酸を
含浸させてなる土壌のｐＨ調整剤である。

本発明において、石炭類とは、石炭、褐炭、亜炭、泥炭
および草炭のうちから選んだ一種または二種以上を指す
。

また本発明において、硫酸または燐酸を含浸させる場合
、かかる鉱酸が高濃度のままでは取扱いが困難であるほ
か、有機物粉体と均一に混合させることが難しいので、
濃度で１０〜５０％、好ましくは１０〜３０％程度に水
で希釈して使用するのが望ましく、さらにかかる鉱酸の
有機物粉体に対する含浸割合は５〜６０ｗｔ％、好まし
くは１０〜３０社％程度とするのが望ましい。

さらにとくに硫酸を使う場合、濃硫酸に水を加えると、
強烈な溶解発熱で熱希硫酸ができるので、ただちに有機
物粉体に混合混練して反応させ、さらにこれを乾燥のた
めに加熱すると、添加した硫酸の一部がスルフォン基と
なって有機物に付加するが、かようなスルフォン化炭は
後述するとおり、単にｐＨ低下作用に優れるだけでなく
、土壌の緩衝能や陽イオン交換容量を高める働きもある
のでとりわけ有利である。なお、スルフォン化のために
は加熱時に加圧処理を併用することがより効果的である
。

上記のようにして調製したスルフォン化炭を含む鉱酸含
有有機物粉体（以下単に酸性炭と呼ぶ）は、その使用時
の取扱いが容易なように造粒することもできる。かかる
粒状品は、散布後、吸水して崩壊し元の粉体にもどるも
のであることが望ましい、また、粒状化に際して、粒状
化促進材を添加することも可能であるし、さらに水分調
節のため、鉱酸と反応しない無機物を混合することもで
きる。

（作　用） 上記の酸性炭は、土壌に散布後、含有されている硫酸や
燐酸が溶は出し、土壌中の石炭、苦土、加工などの塩基
性成分と反応してｐＨを低下させる。特に水溶性の硫酸
や燐酸は下層へも浸透し、下層土のｐＨを下げる働きも
する。また、燐酸を使用したものについては、その燐酸
が肥料として効果を現す。

ここに硫酸を用いたスルフォン化炭の場合は、有機物粉
体に含浸されている遊離の硫酸は直ちにｐＨ低下に寄与
するが、中和反応して塩となってしまったものは、それ
以上反応しないし、未反応の遊離硫酸は降雨やかんがい
水によって流亡してしまうけれども、有機物に付加され
たスルフォン基はイオン交換体として土壌中に留まり、
土壌のｐＨ低下を維持するとともに、土壌の緩衝能を高
める働きや、陽イオン交換容量を高めることとなる。な
お、燐酸の場合は、有機物とは反応しないので、前者の
みのｐＨ調整可能となるが、一方では燐酸は作物の養分
として吸収され、その生育を良好にする。

こうした酸性炭は粒状に造粒しておけば散布も容易で、
手撒きでも機械散布でもよく、単に土壌表面に散布して
おくだけで、降雨やかんがい水で浸透しｐ’　Ｈを低下
させることができるが、撒布後、耕して土壌とよく混合
すると一層速＜ｐＨを矯正することができる。従って、
ハウスなどの施設土壌や一般の畑でも効果があげられる
。

なおこの資材は、水稲の育苗用床上のｐＨを低下させる
ことにも使用できるのはいうまでもない。

また、最近、畜産公害として問題になっている家畜糞尿
の堆肥化の際、これに添加するとアンモニアの発生を抑
えるとともに、ｐＨを適性に保ち、水分調節になること
から発酵し易（なり、堆肥化を早めることにも使用でき
る。

〔実施例〕

実施例−１ 石炭、亜炭を粉砕して得た粉体それぞれに、濃度が１５
〜３０％の燐酸を５ｗｔ％から５０−Ｌ％までの種々の
割合で添加し、−一グーで混練後、造粒機で粒状に造粒
し乾燥して製品を得た。

かくして得られた製品のｐＨおよび製品化の状態につい
て調べた結果を下表１に示す。

表１ 同表より明らかなように、本発明に従い得られた製品は
いずれもｐＨの低い酸性炭であり、しかも粒状物化も容
易であった。

実施例−２ 北海道サロベツ産の草炭粉体と美唄産の泥炭粉体とを有
機物原料とし、これらにそれぞれ１０〜３０％の硫酸と
燐酸を１０〜３０ｗｔ％の範囲で添加して製品とした。

かくして得られた酸性炭のｐＨ測定結果を次表２に示す
。

実施例−３ 亜炭の粉砕品を原料とし、これに濃硫酸を用い、濃度が
１５〜３０％となるように水を加えて希釈し、溶解熱で
この希硫酸が熱いうちに粉炭と混合し、ニーダ−でよく
混綺した。ついで造粒機で造粒した後、熱風で乾燥し製
品とした。かくして得られた製品のｐＨおよびスルフォ
ン化率について調べた結果を表３に示す。なおスルフォ
ン化率の測定にあたっては、スルフォン化炭を５０倍量
の水で水洗し、その残渣のイオウを分析して原料炭との
差を付加されたスルフォン基としてスルフォン化率を求
めた。

表３ 同表より明らかなように添加した硫酸の約３６％がスル
フォン基として、亜炭粉に付加されていた。

次に、上記のようにして得られた隘１〜３の各発明品に
つき、土壌のｐＨを下げる能力について調査した。なお
土壌としては、沖積土壌砂壌土で凍土のｐＨが６．１８
のものを用い、それに本発明品（ｌｌｈｌ〜３）をそれ
ぞれ０．５％、１％、２％、４％、６％添加し、その後
ｐＨを測定した。

得られた結果を表４に示す。

表４ また、このｐＨを下げた土壌を炭カルを用いてｐＨを６
．５に戻したのち、その土壌に小松菜の種子を播種して
、その発芽率を測定し、本発明品の植物に対する有害作
用の有無について検討した。

その結果、次表５に示したとおり、いずれも発芽率は無
添加土壌とかわりなく、安全性が高いことが確認された
。

表５　小松菜の発芽率（％） し、本発明品（ｌｋｌ）を施用しｐＨを６．５に下げて
白菜（品種：千両）を栽培した結果を次表６に示す。

同表より明らかなように、本発明品でｐＨを調整した区
域は、無施用区域に比べて、生育調査および収量調査と
も格段に優れていた。

（発明の効果） かくして本発明によれば、比較的少ない量で、しかも安
全かつ的確に土壌のｐＨを下げることかで−きる。

また容易に粒状品とできることから散布しやすく、土壌
と混和することでｐＨを下げ、作物の生育に適した土壌
環境を提供することが可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、石炭類の粉砕物に硫酸または燐酸を含浸させてなる
   土壌のｐＨ調整剤。 ２、石炭類が、石炭、褐炭、亜炭、泥炭及び草炭のうち
   から選んだ１種または２種以上である特許請求の範囲第
   １項記載のｐＨ調整剤。 ３、硫酸または燐酸の濃度が１０〜５０％でかつ、石炭
   類の粉砕物に対する含浸割合が５〜６０ｗｔ％である特
   許請求の範囲第１または２項記載のｐＨ調整剤。 ４、含浸成分が硫酸であり、加熱または加熱加圧によっ
   てスルフォン基が付加された特許請求の範囲第１、２ま
   たは３項記載のｐＨ調整剤。