JPS6330390A - オキサミド含有粒状肥料 - 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、オキサミドを含有する粒状の緩効性肥料に関
する。

［発明の背景］ 従来から窒素肥料として使用されている硫安。

尿素、塩安および硝安などは、すべて水にとけ易く、土
壌中で植物に吸収される前に流出することが多い、特に
水田のような湛水条件で上記のような窒素肥料を用いた
場合には流出する肥料の損失を有効に防ぐことは難しい
。

そこで、窒素を含有する水に難溶な有機物質を窒素肥料
として使用する技術が既に知られており、このような窒
素肥料は、緩効性窒素肥料と呼ばれている。緩効性窒素
肥料としては、オキサミド、ウレアホルム、インブチリ
デンニ尿素、グアニル尿素、ジフルフリリデン三尿素、
ウレア−Ｚ、グリコールウリル及びクロトニリデンニ尿
素等が知られている。このような緩効性窒素肥料の中で
、オキサミド［（ＣＯＮ　Ｈ２）　２　］は、水に対す
る溶解度が低く、さらに作物に対して薬害がないなど緩
効性窒素肥料として優れており、既に一部では実用化さ
れている０通常オキサミドは、粉末として得られる。

しかしながら、粉末の形態のオキサミドは土壌中のオキ
サミド分解菌により比較的早く分解されて無機化（植物
が吸収できる形態にまでオキサミドが分解されることを
いう）され、無機化された成分は、前記の通常の窒素肥
料と同様に流口等による損失が起り易いので、オキサミ
ドの緩効性の特徴を充分に生かせない場合がある。

一般に、オキサミドの溶出を制御してオキサミドとオキ
サミド分解菌との接触を抑制することにより、オキサミ
ドの無機化速度を低下させ、オキサミドの肥効を長期間
にわたり維持する。ことが可能である。

たとえば、特公昭４７−６３７５号公報には。

オキサミドに石膏を混合して造粒することを主な特徴と
するオキサミドの分解を調節する方法が開示されている
。すなわち、この方法は１石膏を用いて造粒することに
より畑条件におけるオキサミドとオキサミド分解菌との
接触を遮断してオキサミドの分解を制御する方法である
。

しかしながら、このように石膏を用いて造粒した肥料は
、湛水条件においては造粒物と水とが接触することによ
り造粒物が比較的短時間で崩壊することがある。従って
、上記の方法は、畑条件においてはオキサミドの無機化
速度を調節することができるが、湛水条件においては、
オキサミドは造粒物の崩壊により溶出するので、比較的
短時間で無機化するとの問題がある。

一方、粒状肥料の製造法として、特公昭４８−１６２９
８号公報には、Ｎ、Ｐ２Ｏ，、Ｋ２Ｏの一種以上を含む
粒状化成肥料の製造に於て少量のリン酸・アンモニア・
アルミニウム反応物とイオン性アルカリ土類金属化合物
を添加することを特徴とする水中で崩壊しない粒状肥料
の製造法に関する発明が、さらに、特公昭４８−１６３
０１号公報には、上記のイオン性アルカリ土類金属化合
物の代わりに無水けい酸を主体とする化合物を用いる発
明が開示されている。

すなわち、これらの発明は、基本的には、リン酸・アン
モニア・アルミニウム反応物が難溶性であるので水中に
おいて崩壊しにくく粒状肥料の基材として好適であると
の知見に基づき、湛水条件において粒状肥料の形状を維
持するのに必要な少’ｋＬ７）リン酸・アンモニア・ア
ルミニウム反応物を粒状肥料中の含有させることにより
、肥料成分（緩効性窒素肥料としては具体的には、ＣＤ
Ｕ、インブチリデンニ尿素）の溶出量を抑制すると共に
、粒状肥料中に占める基材材料の比率を低減することに
より他の肥料成分の含有率を確保するものである。

しかしながら、本発明者の検討によると、これらの発明
は、緩効性窒素肥料としてＣＤＵおよびインブチリデン
ニ尿素などを用いた場合には、これらの緩効性窒素肥料
成分の溶出を制御するとの効果は奏するものの、オキサ
ミドを用いて粒状飴料を製造した場合には、湛水条件に
おいては、この造粒物が他の緩効性窒素肥料の造粒物と
は異なる挙動を示し、比較的早期に肥料粒子が崩壊する
ことが判明した。

すなわち、オキサミドはＣＤＵおよびイソブチリデンニ
尿素などの緩効性窒素肥料よりも成型しにくいとの特性
を有しているので、オキサミドと少量のリン酸−アンモ
ニア拳アルミニウム反応物を使用して上記方法に準じて
粒状肥料を製造しても、湛水条件において、この粒状肥
料は短時間で相当量が崩壊する。

従って、緩効性窒素肥料としてオキサミドを用いる場合
、上記の方法では、オキサミドの有する緩効性との特徴
を充分に活用できる粒状肥料を得ることはできない。

［発明の目的］ 本発明は、充分な硬度と良好な水中形状安定性とを有す
るオキサミドを含有する粒状の緩効性肥料を提供するこ
とを目的とする。

［発明の要旨］ 本発明は、オキサミドと、該オキサミド１００重量部に
対して３０〜２００重量部の石膏および１０〜３５０重
量部のアルミニウム化合物と、該アルミニウム化合物１
モルに対して２モル以上の燐酸のアンモニウム塩とを含
む組成物を造粒して得られるオキサミド含有粒状肥料に
ある。

［発明の効果］ 本発明の粒状肥料は、各粒子の硬度が高く、さらに水中
において粒子が崩壊することが少ないので、オキサミド
の溶出速度を有効に抑制することができる。従って、オ
キサミドの無機化の速度を有効に制御することができる
。

［発明の詳細な記述］ 本発明の粒状肥料は、基本的には、緩効性窒素肥料のな
かで成型性が著しく劣るオキサミドと、このオキサミド
に対して特定量の石膏、アルミニウム化合物および燐酸
のアンモニウム塩とを含む組成物を粒状にした肥料であ
る。

本発明の粒状肥料は、オキサミドを含むものである。オ
キサミドは通常のものを用いることができる。

オキサミドの含有率は、通常は６０重量％以下とする。

さらに、含有率が５〜４０重量％の範囲内にあることが
特に好ましい、オキサミドの含有率が６０重量％より高
い場合には石膏、アルミニウム化合物および燐酸のアン
モニウム塩の配合率が低くなるので、得られた粒子の硬
度が低くなることがあり、従って、オキサミドの無機化
を有効に制御することができないことがある。

本発明の粒状肥料は、上記のオキサミド１００重量部に
対して３０〜２００重量部（好ましくは４０〜１５０重
量部）の石膏を含んでいる。上記範囲を逸脱すると得ら
れた粒状肥料の硬度および水中形状安定性が低くなる。

石膏は、半水石膏および三水石膏など通常のものを用い
ることができる。

アルミニウム化合物は上記のオキサミド１００重量部に
対して１０〜３５０重量部（好ましくは４０〜２００重
量部）配合する。アルミニウム化合物の量が上記範囲を
逸脱すると肥料粒子の水中形状安定性が低下する。

アルミニウム化合物としては、種々のものを用いること
ができるが、強酸のアルミニウム塩を用いることが好ま
しい、このようなアルミニウム化合物の例としては、硫
酸アルミニウム、塩化アルミニウムおよび硝酸アルミニ
ウムを挙げることができ、本発明においてはこの中から
一種もしくは二種以上のアルミニウム化合物を適宜選択
して使用する。特に硫酸アルミニウムを使用することが
好ましい、更に、硫酸アルミニウムとしては、Ａｎ　２
　（ＳＯａ）！　”　ｘＨ２Ｏ＋７）組成式を有し、Ａ
１２　（ＳＯａ）３含有率が５０〜６０重量％のものが
使用し易い。

通常、本発明の粒状肥料中における石膏とアルミニウム
化合物との合計重量は、粒状肥料中に含まれるオキサミ
ドの重量よりも多くなるように各成分の配合量を調整す
る。特に、石膏とアルミニウム化合物との合計重量が、
オキサミドの重量に対して、１．５〜２．５倍の範囲内
になるように各成分の配合量を調整することが好ましい
０石膏とアルミニウム化合物との合計重量がオキサミド
の重量より少ないと、粒状肥料の水中形状安定性及び硬
度が充分に向上しないことがある。

燐酸のアンモニウム塩は、上記アルミニウム化合物１モ
ルに対して２モル以上用いる。そして、燐酸のアンモニ
ウム塩の使用量を上記アルミニウム化合物１モルに対し
て２〜３５モルの範囲内に設定することが好ましい。

この燐酸のアンモニウム塩の少なくとも一部は、上記の
アルミニウム化合物と反応して水に難溶性もしくは不溶
性の後述の水不溶性化合物を形成するものと推察される
ので、この燐酸のアンモニウム塩が２モルより少ないと
実質的に植物が吸収し得る形態の燐酸肥料成分の含有率
が低くなり、さらに得られた粒状肥料の水中形状安定性
および硬度が低下する。特に本発明においては燐酸のア
ンモニウム塩の使用量を上記アルミニウム化合物１モル
に対して３〜２０モルの範囲内に設定することにより得
られる肥料粒子硬度および水中形状安定性が向上し、オ
キサミドの無機化率の制御を非常に良好に行なえるよう
になる。

燐酸のアンモニウム塩の例としては、燐酸一アンモニウ
ム、燐酸ニアンモニウムおよびポリ燐酸アンモニウムを
挙げることができる。特に燐酸一アンモニウム（−燐安
）を使用することが好ましい、すなわち、燐酸一アンモ
ニウムは、他の燐酸アンモニウム塩と比較すると上述の
アルミニウム化合物との反応性が良好である。

ただし、本発明においては、この燐酸のアルミニウム塩
は、上記に例示した塩の形態で！ｌ成物中に添加される
ことを要するものではなく、例えば燐酸とアンモニアの
ような上記の塩を形成し得る酸と塩基（例、燐酸とアン
モニア水）、あるいは二種以上の塩などの形態で添加し
てもよい。

本発明の粒状肥料は、上記の成分および所望により後述
の肥料成分を含む組成物の造粒物である。すなわち、上
記の各成分を混合し、これに適量（通常は、混合物１０
０重量部に対して１０〜２０重量部の水）を加え、通常
の方法（例えば皿型造粒機、押出し造粒機などを用いた
造粒方法）を利用して造粒し、乾燥することにより得ら
れる。

本発明の粒状肥料中においては、上述のアルミニウム化
合物および燐酸のアンモニウム塩は、その少なくとも一
部が反応して水不溶性化合物を形成するものと推察され
る。

この化合物は水に対して不溶もしくは難溶であり、かつ
硬度が高いとの特性を有している。そして、上記のよう
に造粒することにより結晶が多孔質になる０本発用は、
基本的にはこの水不溶性化合物の有するこのような特性
と、石膏の有する賦形性等を利用して１粒状肥料からの
オキサミドの溶出を制御するのである。

すなわち、石膏中に上記の水不溶性化合物の多孔質結晶
が網目状に発達して石膏に硬度を付与し、オキサミド（
および所望により配合されるその他の肥料成分）は、石
膏および上記水不溶性化合物中にマトリックス状に分散
した状態で存在している。

そして、石膏および上記の水不溶性化合物の両者を使用
することにより、燐酸・アンモニア・アルミニウム反応
物だけでは良好な特性を有する粒状肥料に成形すること
が困難であったオキサミドを有効に粒状に成形すること
ができる。さらに。

この化合物の結晶が水に対して不溶性もしくは難溶性で
あり、かつ硬度が高いので、石膏単独では不充分であっ
た粒状肥料の水中形状安定性が向上するのである。

また、石膏はオキサミド分解菌が粒状肥料内へ浸入する
のを遮蔽するとの作用を有しているので、畑条件におい
てもオキサミドの無機化速度を有効に制御することがで
きる。

この多孔質結晶および肥料粒子の表面の状態は、肥料粒
子の表面に金蒸着を行なったのち、表面をたとえば電子
顕微鏡を用いて１０００〜１００００倍の範囲内の倍率
で観察することにより確認することができる。

本発明の粒状肥料の特徴の−に、多量のアルミニウム化
合物を使用していることが挙げられる。

アルミニウム化合物の使用は、単に肥料粒子中に水不溶
性化合物を形成させて強度等を付与するように作用の外
に１本発明の粒状肥料を水中に投入した肥料周囲の雰囲
気のｐＨ値を低下させるように作用する。すなわち、本
発明の粒状肥料中のオキサミドの溶出速度は、肥料周囲
のｐＨ値を低下させることにより制御することが可能で
あり、さらにｐＨ値の低下によりオキサミド分解菌の活
性も低下することが判明した。

そして、本発明の粒状肥料において、上記のように多量
のアルミニウム化合物を使用することにより、ｐＨ値を
低下させることが可悌になった。

すなわち１本発明の粒状肥料においては、上記の水不溶
性化合物による作用に加えて、このＰＨ値の作用により
、オキサミドを含む粒状肥料の溶出速度および分解速度
が低下する。

なお、上記水不溶性化合物は、この化合物の特性を損な
わない範囲内で、アルミニウム原子あるいはアンモニウ
ム原子の一部が他の原子で置換されたものであってもよ
い。

本発明の粒状肥料は、特定量のオキサミド、石膏、アル
ミニウム化合物および燐酸のアルミニウム塩を主な成分
とする組成物の造粒物であるので、これらを中心に説明
したが、本発明の粒状肥料は、さらにオキサミド以外の
肥料成分を含む複合粒状肥料とすることもできる。

すなわち、本発明の粒状肥料は、上記の成分の外に緩効
性窒素肥料以外の窒素肥料（例、硫安、硝安、塩安、石
灰窒素、尿素）、燐酸肥料（例、過燐酸石灰よう成燐肥
）、カリ肥料（例、塩化加里）、有機質肥料（例、油か
す、魚粉）、ｆａ量要素（例、Ｍｎ、　Ｆｅ、　Ｂ、　
Ｃｕ、　Ｚｎ、　Ｃ１）を含有する肥料などを含むもの
であってもよい。

上記の肥料を配合する場合には、上記の肥料成分の合計
の含有率が、通常８０重量％以下（好ましくは６０重量
％以下）となるようにする。

さらに、本発明の粒状肥料は、成型性が劣るオキサミド
を含む粒状（あるいは顆粒状〕肥料であるが、オキサミ
ド以外に発明の趣旨に反しない範囲内でその他の緩効性
窒素肥料を含むものであってもよい。

オキサミドとの併用が可能な緩効性窒素肥料の例として
は、難溶性の合成窒素化合物からなるもので、アルデヒ
ドと尿素との縮合物、グアニジン系化合物、トリアジン
系化合物、尿素型縮合物を挙げることができる。さらに
詳しくは、アルデヒドと尿素との縮合物の例としては、
ウレアホルム（ＵＦ）、　インブチリデンニ尿素（ＩＢ
）、クロトニリデンニ尿素（ＣＤＵ）、ウレア−Ｚ、グ
リコールウリルおよびジフルフリリデン三尿素（２Ｆ３
Ｕ）を挙げることができ、グアニジン系化合物の例とし
てグアニル尿素（Ｇ　Ｕ）の燐酸塩および硫酸塩を挙げ
ることができる。また、トリアジン系化合物の例として
はシアヌル酸を、その尿素縮合物の例としてトリウレッ
トを挙げることができる。

なお、本発明の粒状肥料には、各粒子の硬度を高くして
水中形状安定性を改善することなどを目的として、ポリ
ビニルアルコールのような合成樹脂を配合することもで
きる。

複合粒状肥料の具体的な例を示すと、オキサミド５〜２
０重量部、燐酸のアンモニウム塩（燐酸第一アンモニウ
ムが好ましい）２０〜４０重量部、緩効性窒素肥料以外
の窒素肥料（硫安が好ましい）１０〜３０重量部、カリ
肥料（塩化加里が好ましい）１０〜３０重量部、アルミ
ニウム化合物（ＭＥ酸アルミニウムが好ましい）３〜３
０重量部、そして石膏０．１〜３０重量部を含む組成物
の造粒物を挙げることができる。

本発明の粒状肥料の形状およびサイズに関しては特に制
限はないが、通常は、１〜１０ｍｍの範囲内の粒子径を
有する粒状もしくは顆粒状である。特に粒子径が１．５
〜５．５ｍｍの範囲内にある粒状あるいは顆粒状のもの
は、施肥の際の飛散を軽減できるなど作業性が良好であ
り好ましい。

本発明の粒状肥料は、それぞれの粒子の硬度が高く、本
屋式硬度計を用いて測定した粒子（粒子径３．５〜４−
５ｍｍのもの）の平均の硬度が５ｋｇ以上である。さら
に、水中に投入した場合に肥料粒子が短時間で崩壊する
ことが少ないなど水中形状安定性が優れている。従って
、湛水土壌中におけるオキサミドの無機化速度が低下す
る。

本発明の粒状肥料を用いた場合には、従来の肥料におい
て最も大きな欠点とされていた水中でのオキサミドの短
期溶脱や流口がなくなり、極めて効率的に長期間肥効を
発揮する点で、実用上非常に有用である。

次に本発明の実施例および比較例を示す。

［実施例１］ オキサミド粉末１０．４重量部、燐酸一アンモニウム３
０重量部、硫酸アンモニウム［Ａｌ１２（ＳＯａ）ｚ　
・ＸＨ２Ｏ、Ａｎ　２　（ＳＯａ）３含有率５５重量％
１２２−１重量部、塩化加里１８．２重量部、硫酸アル
ミニウム１５．０重量部および石膏４．３重量部を混合
機中で充分に混合した。なお、硫酸アルミニウム１モル
に対する燐酸一アンモニウムの配合量は、１０．８モル
である。

次いでこの混合物１００重量部に対して１３重量部の水
を加え、皿型造粒機を用いて造粒し、得られた造粒物を
加熱乾燥して２〜５ｍｍの範囲内の直径を有するオキサ
ミド含有粒状肥料を得た。

得られた粒状肥料に常法に従って金蒸着処理を行なった
後、電子顕微鏡（ＪＸＡ−５ＯＡ　、　　日本電子輛製
）を用いて倍率５０００倍で観察したところ、各肥料粒
子には、多孔質の結晶が成長していることが確認された
。

なお、以下に記載する実施例および比較例において肥料
粒子の観察は上記の方法によった。

［実施例２］ 実施例１において、硫酸アルミニウムの配合量を７．６
重量部、石膏の配合量を１１．７重量部とした以外は同
様にして２〜５　ｍ　ｍの範囲内の直径を有するオキサ
ミド含有粒状肥料を得た。なオ、硫酸アルミニウム１モ
ルに対する燐酸一アンモニウムの配合量は、２１．３モ
ルである。

得られたオキサミド含有粒状肥料の肥料粒子には、多孔
質の結晶が成長していることが確認された。

［実施例３］ 実施例１において、硫酸アルミニウムの配合量を５．０
重量部、石膏の配合量を１４．３重量部とした以外は同
様にして２〜５ｍｍの範囲内の直径を有するオキサミド
含有粒状肥料を得た。なお、硫酸アルミニウム１モルに
対する燐酸一アンモニウムの配合量は、３２．５モルで
ある。

得られたオキサミド含有粒状肥料の肥料粒子には、多孔
質の結晶が成長していることが確認された。

［比較例１］ 実施例１において、硫酸アルミニウムを使用せずに、石
膏の配合量を１９．３重量部とした以外は同様にして２
〜５　ｍ　ｍの範囲内の直径を有するオキサミド含有粒
状肥料を得た。

しかし、得られたオキサミド含有粒状肥料の肥料粒子に
は、多孔質の結晶が見られなかった。

［評価項目］ 実施例１〜３および比較例１において得られたオキサミ
ド含有粒状肥料の各々についての緩効性窒素肥料として
の評価を、硬度、ｐＨ値、水中形状安定性および無機化
率の各項目について試験することにより実施した。これ
らの試験方法は次の通りである。なお、以下に記載する
試験においては、得られた粒状肥料のうち、粒子径が３
．５〜４．５ｍｍの範囲にあるものを選んで用いた。

硬度： 本屋式硬度計を用いて測定した１０粒のオキサミド含有
粒状肥料粒子の平均値を示した。

ＰＨ値ニ オキサミド含有粒状肥料１ｇを１００ ｍ１の水（２５℃）に投入し充分攪拌して懸濁状態にし
、この水性懸温液のｐＨ値を測定した。

水中形状安定性： １００　ｍ　ｌの水（２５℃）を入れたビーカーにオキ
サミド含有粒状肥料粒子ｌＯ粒を投入しものを四個調製
し、１時間後にそれぞれのビーカー中の粒子のうち形状
が崩壊した粒子の数を求めて崩壊率を算出し、算出した
崩壊率の平均値で示した。

湛水土壌におけるオキサミドの無機化率：風乾±［二日
市土壌（砂壌土）からの もの］　　１５ｇを５０ｍ文のビーカーに取り、これに
２５ｍ文の水を加えてよく攪拌して空気を追い出したの
ち、オキサミド含有粒状肥料０．１３ｇを加えて１時間
放置した０次いで、上記の風乾±４５ｇをさらに加えて
湛水状態とし、３０℃の恒温室に静置した。所定期間経
過後、水中、土壌中および肥料中に残存しているオキサ
ミドの量を定量して、分解されて無機化したオキサミド
（Ｏｘ）の比率を求めた。

評価結果を第１表に示す。

第１表 （ｋｇ）　　　　　安定性（ｚ）１週　２週　　３週　
４週実施例 １　７．０　２．９　　２５　　　１５．３３５．３５
２Ｊ　５９．８２　６．５　３．３　　３５　　　１６
．９３６．２５７．２６５．１３　６．２　３．８　　
４５　　　１８．８３８．８５９．３６８．４比較例

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、オキサミドと、該オキサミド１００重量部に対して
   ３０〜２００重量部の石膏および１０〜３５０重量部の
   アルミニウム化合物と、該アルミニウム化合物１モルに
   対して２モル以上の燐酸のアンモニウム塩とを含む組成
   物を造粒して得られるオキサミド含有粒状肥料。 ２、石膏とアルミニウム化合物との合計の配合量が、オ
   キサミドの配合量より多いことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のオキサミド含有粒状肥料。 ３、アルミニウム化合物が硫酸アルミニウム、塩化アル
   ミニウムおよび硝酸アルミニウムよりなる群から選ばれ
   る少なくとも一種のアルミニウム化合物であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のオキサミド含有粒
   状肥料。 ４、燐酸のアンモニウム塩が燐酸一アンモニウムである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のオキサミ
   ド含有粒状肥料。