JPS6335488A - 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、緩効性窒素肥料成分を含有する粒状の肥料に
関するものである。

［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Ｌ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［（ＣＯＮＨ２）２］は、水に対する溶解
度が低く、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、オキサミドなどの緩効性窒素肥料は、粉末として得
られる。

しかしながら、粉末の形態の緩効性窒素肥料は土壌中の
分解菌により比較的早期に分解されて無機化（植物が吸
収できる形態にまで緩効性窒素肥料が分解されることを
いう）し、無機化された成分は、前記の通常の窒素肥料
と同様に流亡等により損失し易いので、緩効性窒素肥料
の有する緩効性であるとの特徴を充分に生かせない場合
がある。

そこで、緩効性窒素肥料の溶出を制御して緩効性窒素肥
料と分解菌との接触を抑制することにより、緩効性窒素
肥料の無機化速度を低下させ、緩効性窒素肥料の肥効を
長期間にわたり維持するとの技術が利用されている。こ
のような方法として、緩効性窒２に肥料を含む肥料を粒
状に成形して無機化速度を制御する方法がある。

例えば、特公昭４７−６３７５号公報には、オキサミド
と石・？°チと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・ａ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
。さらにこの公報には、具体的な例としてオキサミド、
石膏および過燐酸石灰と溶成燐肥とのｌ：２の混合物か
らなる組成物を造粒してなる粒状肥料が示されている。

−・般に、石膏と燐酸肥料成分とを含む肥料組成物を造
粒すると石膏と燐酸肥料成分とが反応してリン酸二石灰
（Ｃａ　ＨＰ　Ｏａ　・２　Ｈ２０）などの水に不溶な
塩が形成されることが知られており、上記のように石膏
と燐酸肥料成分とを用いることにより湛水条件における
形状の保持性（水中形状安定性）が向上することが考え
られる。即ち、上記のようにして過燐酸石灰と溶成燐肥
との１：２の混合物と石・ａとを用いることにより、湛
水条件においては生成したリン酸−石灰などの不溶性塩
が水中形状安定性を向上させるように作用することが考
えられる。

しかしながら、実際にリン酸二石灰などの不溶性塩が生
成するようにして粒状肥料を製造してみると、得られる
粒状肥料は、必ずしも湛水条件における水中形状安定性
、あるいは粒子硬度などの品持性が予測している程度ま
で向上しないことがある。これは、生成する不溶性塩の
種類および１間、あるいは粒状肥料中における上記の不
溶性塩の存在状態が、生成の際の条件により異なるため
であろうと推察される。

そこで、本発明者は、リン酸二石灰などの不溶性塩の生
成条件等について検討したところ、生成するリン酸二石
灰などの不溶性塩の生成反応は、用いる燐酸成分の種類
および量、さらに共存する他の成分の種類および量など
によって著しく影響されることが観察されることから、
これらを調整することにより上記の粒状肥料よりもさら
に硬度が高く、水中形状安定性が良好なオキサミドを含
有する粒状肥料とすることができることが判明した。

なお、リン酸二石灰などの不溶性塩を利用することによ
り、オキサミドだけでなく他の緩効性窒素肥料をも有効
に緩効化することが肩上である。

［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
る緩効性窒素肥料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、緩効性窒素肥料成分と、該肥料成分１００重
量部に対して３０〜９０重量部の塩化アンモニウム、２
０〜９０重量部の燐酸二アンモニウムおよび３０〜９０
重量部の石膏とを含み、かつ該燐酸二アンモニウムの配
合量が該石・ａ１モルに対して０．７〜１．８モルの範
囲内にある組成物の造粒物であることを特徴とする粒状
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、緩効性窒素
肥料成分の溶出速度を有効に抑制することができる。

特に本発明の粒状肥料は、成形性が他の緩効性窒素肥料
よりも劣るオキサミドを用いた場合であっても、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
が少ない粒状肥料とすることができ、従って、オキサミ
ドの溶出速度を有効に抑制することができる。

［発明の詳細な記述］ 本発明は、基本的にはオキサミドなどの緩効性窒素肥料
成分と、この成分に対して特定量の石膏、燐酸二アンモ
ニウムおよび塩化アンモニウムを含む組成物を造粒する
ことにより得られる粒状肥料である。従って本発明の粒
状肥料を得る際には、まず、特定量の石膏、燐酸二アン
モニウムおよび塩化アンモニウムを含む組成物を調製す
る。

組成物は、緩効性窒素肥料（成分）を含む０本発明にお
いて、緩効性窒素肥料は通常のものを用いることができ
る。

緩効性窒素肥料の例としては、難溶性の合成窒素化合物
からなるもので難溶性のアミド化合物、アルデヒドと尿
素の縮合物、あるいは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
詳しくは難溶性のアミド化合物の例としてはオキサミド
（ＯＸ）を、アルデヒドと尿素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
リニールウリルおよびジフルフリリデン三尿素（２Ｆ　
３　Ｕ）を、グアニジン系化合物の例としてはグアニル
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はトリウレットを挙げ
ることができる。緩効性窒素肥料は、これらを単独で、
あるいは二種以上を含むものであってもよい、特に本発
明の粒状肥料は、上記の緩効性窒素肥料のいずれの緩効
性窒素肥料を用いた場合であっても良好な特性を有する
が、特に緩効性窒素肥料のなかでも成形性が劣るオキサ
ミドを主成分とする場合であっても良好な特性を有する
粒状肥料とすることができるので、本発明の粒状肥料は
、緩効性窒素肥料としてオキサミドを主成分とする場合
に好適である。

緩効性窒素肥料の含有率は、通常は５０重量％以下とす
る。さらに、含有率が５〜４ＯＪ量％の範囲内にあるこ
とが好ましい、緩効性窒素肥料の含有率が５０重量％よ
り高い場合には、石膏、燐酸二アンモニウムおよび塩化
アンモニウムなどの配合率が低くなるので、得られた粒
子の強度が低くなることがあり、従って、緩効性窒素肥
料の無機化速度を有効に制御することができないことが
ある。

なお、以Ｆの説明は、緩効性窒素肥料としてオキサミド
を中心に説明するが、そのような場合オキサミド以外の
緩効性窒；に肥料についても同様の効果を有することは
いうまでもない。

本発明の粒状肥料の組成物は塩化アンモニウム（塩安）
を含む、塩化アンモニウムは、通常のものを用いること
ができる。

通常の窒素肥料としては、尿素、硫酸アンモニウム（硫
安）、硝酸アンモニウム（硝安）および塩化アンモニウ
ム（塩安）等が知られており、この中でも硫酸アンモニ
ウムが使用されることが多い０本発明者は、オキサミド
と、石膏及び燐酸二アンモニウムを用いて不溶性塩を生
成する過程において、上記窒素肥料の中で特に塩化アン
モニウムを選択して用いることにより、塩化アンモニウ
ムが通常の肥料として作用するだけでなく、得られる粒
状肥料の硬度を著しく高くするとの作用を有することを
見い出した。即ち、例えばＩＩ＆酸アンモニウムを使用
した場合には、石膏と燐酸二アンモニウムとの反応の際
に石膏と硫酸アンモニウムとの反応が同時に進行してア
ンモニウムシンゲナイ　ト　　［（ＮＨａ）　　　２Ｃ
ａ　　（ＳＯａ）　　　２　　”Ｈ２０］が過剰に生成
する。従って、粒状肥料に硬度などを付与する成分とし
て有用性の高いリン酸二石灰（Ｃａ　ＨＰ　Ｏａ　・２
　Ｈ２０）などの硬化体の生成が抑えられるので、得ら
れる粒状肥料の硬度が充分に向上しない、そこで、硫酸
アンモニウムの代わりに特定量の塩化アンモニウムを使
用すると、アンモニウムシンゲナイトの生成量が適正な
範囲内に制御され、さらに粒状肥料に硬度と水中形状安
定性を付与するための主な成分であるリン酸二石灰など
の不溶性塩が良好に生成する。

従って、本発明において、塩化アンモニウムの配合ｊ４
は、ｌ；記のオキサミド１００重量部に対して３０〜９
０屯量部（好ましくは３５〜８０重量８１１）の範囲内
に設定される。塩化アンモニウムの配合ら１が少ないと
、リン酸二石灰などの不溶性塩が良好に生成しないので
、肥料粒子の硬度が充分に向上せず、また、多過ぎると
必然的に他の成分の配合量が少なくなるので充分な硬度
および水中安定性を有する粒状肥料とすることができな
い。

また１組成物中において、塩化アンモニウムと後述の燐
酸第二アンモニウムとの配合量は、重量比で３５　：　
６５〜６５　：　３５の範囲内にあることが好ましい。

塩化アンモニウムの配合量を上記範囲内にすることによ
り、塩化アンモニウムがリン酸二石灰などの不溶性塩を
生成する際により有効に作用すると共に、速効性の窒素
肥料成分として有効に作用する。

組成物は、石膏を含む０石・；ｔは、半水石膏及び二水
石・ａなど通常のものを用いることができる。

石膏の配合量は、上記のオキサミド１００重量部に対し
て３０〜９０重量部（好ましくは５０〜８０重量部）の
範囲内に設定される。

さらに１組成物は燐酸二アンモニウムを含む。

燐酸二アンモニウム［（Ｎ　Ｈａ　）　２　ＨＰ　Ｏａ
　１の配合量は、オキサミド１００ｉ量部に対して２０
〜９０重量部（好ましくは、３０〜８０重量部）の範囲
内に設定される。なお、通常肥料として用いる燐酸二ア
ンモニウムは、上記の式で表わされる燐酸二アンモニウ
ムの純物質であることは福であり、通常は、燐酸−アン
モニウム［（ＮＨ４）Ｈ２ＰＯａｌなどを含む。本発明
においては、燐酸二アンモニウムが燐酸−アンモニウム
などの通常肥料として燐酸二アンモニウムが含有してい
る不純物を含むものであってもよい。

この場合、上記燐酸二アンモニウムの配合量は。

混合物中の燐酸二アンモニウムの量である。

ただし、石膏との反応性は、燐酸二アンモニウムの方が
良好であり、本発明の粒状肥料中に存在しているリン酸
二石灰などの不溶性塩は、石膏と主にこの燐酸二アンモ
ニウムとの反応生成物であって燐酸−アンモニウムはほ
とんど反応しない。

なお、本発明においては、積極的に燐酸−アンモニウム
を配合することもできる。燐酸−アンモニウムを配合す
る場合、この配合量は、オキサミド１００重量部に対し
て通常２０〜９０重量部（好ましくは、３０〜８０重量
部）の範囲内に設定される。こうして配合された燐酸−
アンモニウムは燐酸肥料成分および窒素肥料成分として
有効に作用する。

本発明の粒状肥料は、上記の各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
過早、（通常は、混合物１００％量部に対して１０〜２
０ｇ１量部の水）を加え１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。

このように造粒乾燥することにより、配合した石膏と燐
酸二アンモニウムとが反応してリン酸二石灰などの不溶
性塩を生成するものと推察される。

第１図に石膏の配合量に対する燐酸二アンモニウムの配
合モル比が本発明の粒状肥料の硬度に及ぼす影響の例を
示す。

すなわち、第１図は、粒状肥料中のオキサミドの有する
窒素量が粒状肥料中の全窒素量に対して約５０重量％（
ＯＸ−５０）になるように維持し、かつ肥料中に含まれ
る窒素、燐酸およびカリウムの比率（Ｎ　　Ｐ２Ｏ，Ｋ
２Ｏ）を１４−１４−１４に維持しながら、石膏と燐酸
二アンモニウムとの配合量を変えて調製したＭ１成物を
用いて製造した粒状肥料の硬度と１Ｍ１成物中の石膏と
燐酸二アンモニウムとのモル比との関係の例を示すグラ
フである。なお、カリ肥料成分としては塩化加里を用い
た。

第１図から明らかなように、石膏に対する燐酸二アンモ
ニウムのモル比が０．４あるいは０．６の粒状肥料の硬
度は、それぞれ１．３ｋｇおよび１．０ｋｇと低いのに
対して、モル比が０．７付近の粒状肥料の硬度は、約３
．０ｋｇと急速に向上する。そして、モル比が１．４の
粒状肥料の硬度は、９．４ｋｇと最大値を示す、ただし
、さらにモル比が高くなると、硬度は逆に低下する。

従って、造粒に用いる組成物において、石膏１モルに対
して配合する燐酸二アンモニウムの量は、０．７〜１．
８モルの範囲内に設定する。さらに、燐酸二アンモニウ
ムの配合量を（１８〜１．８モルの範囲内に設定するこ
とにより、粒状１１ご料の硬度が通常５ｋｇとなり、好
ましい、さらに水中形状安定性も向上する。

こうして調製された組成物を造粒して得られる粒状肥料
中には、粒状肥料に硬度及び水中形状安定性等を付与す
る成分として、上述のリン酸二石灰の外に、未反応の石
膏、適量のアンモニウムシンゲナイト及び（Ｎ　Ｈａ　
）　２　Ｃａ　（ＨＰ　Ｏｔ　）　２等が存在している
ものと推定される。この中で、リン酸二石灰と適量のア
ンモニウムシンゲナイトは、直接的に肥料粒子に硬度を
付与する物質として作用し、また（ＮＨａ　）　２　Ｃ
ａ　（ＨＰＯａ　）　２は、湛水条件で分解してリン酸
二石灰を生成するので、後発的に肥料粒子に硬度を付与
する物質として作用するものと推察される。そして、こ
れらの物質と未反応の石膏とが相互に関係して硬度が高
く、なおかつ水中形状安定性の良好な本発明の粒状肥料
を構成するものと推察される。

また、未反応の石膏は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。従って、畑条件にお
いても緩効性窒素肥料の無機化速度を制御することがで
きる。

本発明の粒状肥料は、特定量の緩効性窒素肥料、石膏、
燐酸二アンモニウムおよび塩化アンモニウムを主な成分
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、さらに他の肥料成分を含
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、硝安、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）
、微量要素（例、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、０文）
を含有する肥料などを含む複合粒状肥料であってもよい
。

上記の肥料成分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
ｉ量％以下）となるようにする。

複合粒状肥料とする場合、カリ肥料としては、塩化加里
を用いることが好ましく、そして塩化加里を用いる場合
には、緩効性窒素肥料１００重量部に対して５０〜１０
０重量部の範囲内の配合量で用いることが好ましい。

なお、本発明の粒状肥料には、各粒子の硬度を高くして
水中形状安定性を数片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。

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δ一定した粒子（粒子径３．５〜４
．５ｍｍのもの）の平均の硬度が通常３ｋｇ以上（好ま
しくは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緩効性窒素肥料の無機化速度
が低下する。

なお、本発明の粒状肥料１ｇを２５℃の水１００ｍＭに
添加した場合の水のＰＨ値は通常４〜７の範囲内にある
。

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緩効性窒素肥料
の短期溶脱や流上がなくなり、極めて効率的に長期間肥
効を発揮する点で、実用に非常に有用である。

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２２．０ｆｆ１績部、石膏１５．０ｉＴ
ｉ量部、燐酸二アンモニウム９．２重量部、燐酸−アン
モニウム１５．０重量部、塩化アンモニラ１３．１重量
部および塩化加重２３．３重量部を混合機中で充分に混
合して組成物を得た。なお、Ｌ記組成物における石膏１
モルに対する燐酸二アンモニウムの配合量は、０．８５
モルである。

次いで、この組成物１００重量部に対して１２改量部の
水を加え、皿型造粒機を用いて造粒し、得られた造粒物
を加熱屹燥して２〜５ｍｍの範囲内の直径を有する粒状
肥料を得た。

［実施例２］ 実施例１において、燐酸二アンモニウムの配合量を１６
．１重量部、燐酸−アンモニウムの配合量を９．０重量
部、そして塩化アンモニウムの配合量を１０００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
を有する粒状肥料を得た。なお、組成物中における石ｇ
１モルに対する燐酸二アンモニウムの配合量は、１．４
８モルである。

［比較例１］ 実施例１において、塩化アンモニウム１３．１重埴部の
代わりに硫安１５．５重量部を使用し、オキサミドの配
合量を２２．２重量部、燐酸二アンモニウムの配合量を
１４．７重量部、そして塩化加重の配合量を２２．２重
量部とした以外は同様にして２〜５　ｍ　ｍの範囲内の
直径を有する粒状肥料を得た。なお、組成物における石
膏１モルに対する燐酸二アンモニウムの配合量は、０．
８５モルである。

［Ｊｔ価項目］ 実施例１〜２および比較例１で得られた粒状肥料の各々
について、硬度、ｐＨ値および水中形状安定性の各項目
について試験を行なって緩効性窒素肥料含有粒状肥料と
しての特性を評価した。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の範囲内
にあるもの（水中形状安定性の試験には４．５ｍｍのも
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（＃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
、この水懸濁液のｐＨ値を測定した。

水中形状安定性： 直径４．５ｍｍのオキサミド含有粒状肥料粒Ｙ−を水に
浸漬し、１０蒔間経過後の粒の状態を観察した。

評価結果を第１表に示す。

第１表 実施例 １５．２　　　５．２　　粒の表面が僅かに崩れる２９
．４　　　６．２　　外観上殆ど変化なし比較例 １１．５　　　５．０　　殆どの粒子が崩れる

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の粒状肥料の硬度に及ぼす石・：（と
燐酸二アンモニウムとの配合量（モル比）の関係の例を
示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、緩効性窒素肥料成分と、該肥料成分１００重量部に
   対して３０〜９０重量部の塩化アンモニウム、２０〜９
   ０重量部の燐酸二アンモニウムおよび３０〜９０重量部
   の石膏とを含み、かつ該燐酸二アンモニウムの配合量が
   該石膏１モルに対して０．７〜１．８モルの範囲内にあ
   る組成物の造粒物であることを特徴とする粒状肥料。 ２、組成物中における燐酸二アンモニウムの配合量が、
   石膏１モルに対して０．８〜１．８モルの範囲内にある
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粒状肥料
   。 ３、組成物中における塩化アンモニウムと燐酸第二アン
   モニウムとの重量比が３５：６５〜６５：３５の範囲内
   にあることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の粒
   状肥料。 ４、緩効性窒素肥料成分がオキサミドであることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の粒状肥料。