WO2023209989A1 - 植物栽培用ガラス質肥料 - Google Patents

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勝 秋友
美加 河野
章憲 児▲崎▼
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Ｔｏｍａｔｅｃ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vitreous fertilizer for plant cultivation, and more specifically, a vitreous matrix containing SiO 2 , B 2 O 3 , and Al 2 O 3 as main components, in which the amount required by plants for their growth is minute.
  • This invention relates to a citric acid-soluble vitreous fertilizer for plant cultivation that contains certain trace elements.
  • trace elements There are 17 types of elements essential for plant growth, which are broadly divided into macronutrients and trace elements. Elements that are required in small amounts are called trace elements, and there are eight elements: Mn, Fe, B, Cu, Zn, Mo, Cl, and Ni. Six of these elements, Mn, Fe, B, Cu, Zn, and Mo, are sometimes applied as trace element fertilizers.
  • Each trace element has the drawback of being oxidized and precipitated in the soil, and is strongly bound to the soil, resulting in the problem that even if it exists in the soil, it is difficult to absorb by plants.
  • root acids released into the soil from plant roots and organic acids generated from organic matter in the soil have chelating properties that mask trace metal elements fixed in the soil, allowing trace elements to be absorbed by plants. Although it has the effect of making it easier for plants to be exposed, it is not sufficient and may cause trace element deficiencies in plants.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose glassy fertilizers similar to the present invention, but they are easily soluble in water and dissolve in soil in a short period of time, making it impossible to stably supply trace elements over a long period of time.
  • the problem has been that trace elements cannot be sufficiently supplied to plants because they are difficult to dissolve in water and dissolve too slowly in the soil.
  • the present invention has developed a composition that is more effective as a fertilizer and has improved elution characteristics.
  • the present invention is a citric acid-soluble glassy fertilizer for plant cultivation containing trace elements. It provides:
  • the invention according to claim 1 is a citric acid-soluble vitreous fertilizer for plant cultivation containing trace elements that is applied to soil, the vitreous fertilizer for plant cultivation comprising a vitreous matrix and a vitreous fertilizer.
  • the vitreous fertilizer for plant cultivation comprising a vitreous matrix and a vitreous fertilizer.
  • the vitreous matrix is a vitreous material for plant cultivation, which is composed of a composition containing SiO 2 , B 2 O 3 , and Al 2 O 3 as main components and an alkali metal oxide and an alkaline earth metal oxide.
  • the invention according to claim 2 is the fertilizer according to claim 1, wherein the glassy matrix contains at least 20 to 35% by weight of SiO 2 and 5 to 30% by weight of B 2 O 3 . , 1 to 10% by weight of Al 2 O 3 , 0.1 to 15% by weight of Na 2 O, 0.1 to 5% by weight of K 2 O (1 to 17% by weight of Na 2 O + K 2 O), CaO It relates to a vitreous fertilizer for plant cultivation comprising 10 to 20% by weight of CaO and 0.1 to 26% by weight of MgO (13 to 35% by weight of CaO + MgO).
  • the invention according to claim 3 is the fertilizer according to claim 1, wherein the glassy matrix contains at least 20 to 35% by weight of SiO 2 and 5 to 12% by weight of B 2 O 3 . , 1 to 10% by weight of Al 2 O 3 , 0.1 to 15% by weight of Na 2 O, 0.1 to 5% by weight of K 2 O (1 to 17% by weight of Na 2 O + K 2 O), CaO It relates to a vitreous fertilizer for plant cultivation comprising 10 to 20% by weight of CaO and 0.1 to 26% by weight of MgO (13 to 35% by weight of CaO + MgO).
  • the invention according to claim 4 is the fertilizer according to claim 3, wherein the glassy matrix contains at least 20 to 35% by weight of SiO 2 and 5 to 12% by weight of B 2 O 3 . , 1 to 10% by weight of Al 2 O 3 , 0.1 to 15% by weight of Na 2 O, 0.1 to 5% by weight of K 2 O (1 to 17% by weight of Na 2 O + K 2 O), CaO 10 to 20% by weight of MgO, 0.1 to 26% by weight of MgO (13 to 35% by weight of CaO+MgO), and 12 to 40% by weight of MnO 2 .
  • the invention according to claim 5 relates to the glassy fertilizer for plant cultivation according to claim 3, wherein the trace elements are Mn, Fe, B, Cu, Zn, and Mo.
  • the invention according to claim 6 relates to the vitreous fertilizer for plant cultivation according to claim 3, wherein the content of the trace element is 15 to 65% by weight of the entire fertilizer.
  • the elution characteristics of fertilizers by root acids released from the roots of plants and organic acids (citric acid, etc.) generated from organic matter in the soil can be improved.
  • glassy fertilizers it is possible to adjust the content of alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides contained in the glassy matrix, and in particular, the content of calcium and magnesium, which are alkaline earth metal oxides, can be adjusted. By adjusting the content, the elution characteristics can be gently adjusted, which enables stable fertilizing effects of trace elements, which has the effect of further promoting plant growth.
  • the composition of the vitreous matrix has the effect of making the elution characteristics as a fertilizer temporary.
  • the elution characteristics as a fertilizer can be adjusted by the composition of the glassy matrix, and furthermore, among trace elements, manganese, which particularly affects plant growth, can be stabilized in the soil. It has the effect of supplying it to plants.
  • the glassy matrix in the glassy matrix, six trace elements necessary for plant growth, including boron, which is an element forming the glass skeleton, are stably supplied to the plant, thereby It has the effect of achieving healthy plant growth and stable yields, including synergistic effects with other ingredients.
  • the blending ratio of the glass matrix and the trace element component there is a preferable range for the blending ratio of the glass matrix and the trace element component. If the amount of trace element components is large, the amount of the applied component will be large and tends to be excessive, and if the amount of trace element components is low, the effect of the fertilizer will be weakened, which is not preferable.
  • vitreous fertilizer for plant cultivation According to the present invention, preferred embodiments of the vitreous fertilizer for plant cultivation according to the present invention will be described in detail as follows.
  • This invention is based on the development of a technology to control the chemical properties of glass, in which the property of being poorly soluble in water and soluble in weak acids is developed in relation to the glass composition, and further optimized. This provides a slow-release vitreous fertilizer.
  • the glass may contain part or all of Mn, Fe, B, Cu, Zn, and Mo, which are trace essential components of plants, in a total amount (in oxide terms) of 15 to 65% by weight. I can do it.
  • SiO 2 constitutes the skeleton of the glass. If it is less than 20% by weight, the glass will easily dissolve in acid and will not function as a slow-release fertilizer, and if it is more than 35% by weight, the melting temperature of the glass will be high, making it difficult to manufacture, and when dissolved in acid, there will be no undissolved matter. This is not desirable because it forms
  • B 2 O 3 constitutes the skeleton of glass and is also a trace element, so it is necessary to control the amount of elution. If it is less than 5% by weight, the melting temperature of the glass will be high and it will be difficult to manufacture the glass, and the glass will be difficult to dissolve into acid, and the fertilizer effect of B 2 O 3 will be weakened. Moreover, if it exceeds 30% by weight, the glass skeleton becomes weak, and the glass easily dissolves into acid, so that it does not function as a slow-release fertilizer. More preferably, it is 5 to 12% by weight.
  • Al 2 O 3 affects both the skeleton formation of glass and the acid elution characteristics, and if the content is more than 10% by weight, the melting temperature of the glass will be high and it will be difficult to make glass, and if the content is more than 10% by weight, the glass will be difficult to make. If it is less than % by weight, it will be easily eluted by acid.
  • Na 2 O which is an alkali metal oxide
  • K 2 O is an essential component for stabilizing glass, but if it exceeds 5% by weight, it impairs water resistance and increases the amount of acid elution, which is not preferable. If the total amount of Na 2 O and K 2 O is less than 1% by weight, the melting point will be high and it will be difficult to form glass, and if it is more than 17% by weight, it will be too soluble in acid, making it undesirable as a slow-release fertilizer.
  • Alkaline earth metal oxides have the same effect as alkali metal oxides in that they cut the glass skeleton and increase the amount of acid elution, but the degree of action is different, and alkaline earth metal oxides are more effective. works smoothly.
  • CaO is less than 10% by weight, the melting point becomes high and it is difficult to form glass, and when it is more than 20% by weight, it becomes too soluble in acids.
  • MgO is an essential component for stabilizing glass, but if it is contained in an amount exceeding 26% by weight, glass will easily dissolve in acids and will not become a slow-release fertilizer.
  • the total amount of MgO and CaO in the alkaline earth metal oxide is 13 to 35% by weight, which is suitable for glass properties intended for fertilizer use.
  • the total amount of MnO 2 , Fe 2 O 3 , B 2 O 3 , CuO, ZnO , and MoO 3 is adjusted to 15 to 65% by weight of the total by weight when preparing the raw materials. It is possible to add These components are trace amounts of essential components of plants, and these trace components will also be eluted depending on the rate at which glass dissolves in weak acids. Therefore, in addition to the main components such as SiO 2 , B 2 O 3 and Al 2 O 3 , it is expected that these minor components will also dissolve in a similar manner.
  • root acids organic acids
  • various organic acids such as citric acid
  • citric acid organic acids
  • what is important is what contributes to solubility in citric acid, and how much of this is included in the overall composition.
  • Na 2 O and K 2 O which are alkali metal oxides
  • alkaline earth metal oxides such as MgO and CaO similarly have the function of "cutting" the glass framework, but alkaline earth metal oxides work more gently and are therefore used to adjust the melting process of glass.
  • Cheap By changing the blending ratio of each component that forms the glass, the ease of making glass and the slow-release properties of the fertilizer can be adjusted.
  • Example 1> ⁇ Method for producing glassy fertilizer>
  • the raw materials were prepared to have the composition shown in Table 1, and the mixed batch was placed in a clay crucible and heated in a gas furnace. After holding at 1280°C for 1 hour, the crucible was taken out and the melt was placed on a water-cooled stainless steel roll. It was poured out and rapidly cooled to obtain a thin glass sample. Manganese ore, calcium carbonate, borax, feldspar, silica stone, soda ash, etc. were used as glass raw materials. This thin glass sample was crushed to the extent that about 80% of the sample passed through a 150 ⁇ m mesh sieve to obtain a glassy fertilizer for plant cultivation.
  • solubility in acetic acid and ammonium acetate was evaluated using the following reagents.
  • Each reagent was prepared and the solubility in acetic acid and ammonium acetate was evaluated by performing the same operation as in the above evaluation of citric acid solubility.
  • the results of the elution amount and elution rate of Mn and B in each case are shown in Table 2 below. Note that the data in the lower row for each case shows the ratio when the elution rate with 2 wt % citric acid is defined as 100.
  • the elution rate for each added component is (1) 95% or more for 1.0 M acetic acid, (2) approximately 80% for 1.0 M ammonium acetate (pH 4.5), and (3 ) It is desirable to have an elution rate of about 20% with 1.0M ammonium acetate (pH 7.0), and as a result of examining each case, the elution characteristics of trace elements were good.
  • Comparative Example 1 B 2 O 3 exceeds 30% by weight as a composition, and since CaO + MgO is small, the amount of Na 2 O + K 2 O is relatively large, making it easier to elute, so the elution rate to ammonium acetate is low. too high. In this case, it dissolves into the soil in a short period of time, making it impossible to stably supply trace elements over a long period of time.
  • Comparative Example 2 has a high composition of SiO 2 + Al 2 O 3 of 48%, and there are relatively few alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides, so a glass skeleton is formed too much and it becomes difficult to elute. , the elution rate to ammonium acetate is too low. This dissolves too slowly in the soil and does not provide enough trace elements to plants. (Blank below)
  • Example 1 Effect of application of the fertilizer of the present invention on soybean Soybeans were cultivated in two 0.05 m pots filled with 10 kg of air-dried gray lowland soil (containing 0.26 mg/kg of hot water soluble boron).
  • the glassy fertilizer prepared as Example 1 was pulverized to the extent that about 80% could pass through a 150 ⁇ m mesh sieve, at 4, 6, 6, 10,15g was applied.
  • the samples of Comparative Example 1 were applied to each area so that the boron content per square meter was the same as in each area of this example.
  • 0.7 g of nitrogen, 1.7 g of phosphorus, and 1.7 g of potassium per pot were applied to the soil as water-soluble chemical fertilizers for all pots.
  • Table 3 shows the results of the soybean harvest survey.
  • the grains in the no-fertilizer (control) plot had fewer grains, were smaller, wrinkled, and were immature grains.
  • the number of sterile pods was reduced to 1/3, and it was recognized that the yield increased.
  • the number of grains increased by 2 times
  • the 100 grain weight increased by 1.2 times
  • the grain weight (yield) per pot increased by 2 times.
  • the index was set to 100, it was confirmed that when the fertilizer of the present invention was applied, it increased to 236, about 2.4 times. (Blank below)
  • Example 2 Application test for broccoli Broccoli was conventionally cultivated in an open field with pale black soil. The above Example 1 was applied to the test plot. In addition, without applying Example 1 to the non-application area, broccoli seedlings were planted and conventionally cultivated. As a common fertilizer, a water-soluble chemical fertilizer was applied to the soil in the amount of 20 g of nitrogen, 20 g of phosphorus, and 20 g of potassium per square meter.
  • the present invention is suitably used, for example, as a citric acid-soluble glassy fertilizer for plant cultivation containing trace elements, with the shape etc. adjusted appropriately.

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Abstract

【課題】土壌施用肥料として好適な植物栽培用ガラス質肥料を提供する。 （解決手段） 本発明は、土壌に施用する、微量要素を含有したクエン酸可溶性の植物栽培用ガラス質肥料であって、当該植物栽培用ガラス質肥料は、ガラス質のマトリックスと、当該ガラス質のマトリックスに含まれる前記微量要素からなり、前記ガラス質のマトリックスはＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３を主成分として、アルカリ 金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物を含有する組成物から構成されてなる、植物栽培用ガラス質肥料であることを特徴とする。

Description

植物栽培用ガラス質肥料
　本発明は、植物栽培用ガラス質肥料に関し、さらに詳しくは、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３を主成分とするガラス質のマトリックスに、植物がその生育に要求する量が微量である微量要素が含まれたクエン酸可溶性の植物栽培用ガラス質肥料に関する。
　植物の生育に不可欠な元素は１７種あり、多量要素と微量要素に大別される。必要量が少ない元素は微量要素と呼ばれ、Ｍｎ，Ｆｅ，Ｂ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｏ，Ｃｌ，Ｎｉの８元素がある。そのうちＭｎ，Ｆｅ，Ｂ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｏの６元素は微量要素肥料として施用される事がある。
微量要素の各元素は土壌中で酸化および沈澱、土壌と強固に結合してしまう欠点があり、たとえ土壌中に存在していても結果的に植物に吸収されにくい問題点が生じていた。
一方で、植物の根から土壌中に放出される根酸や、土壌中の有機物から生成される有機酸は、土壌中に固定される微量金属元素をマスキングするキレート特性により微量要素を植物に吸収されやすくする効果を有しているが、十分ではなく、植物に微量要素欠乏が生じる事がある。
　そのような状況を鑑みて、土壌への少量の添加で効率的に安定して植物へ微量要素を供給可能な肥料の開発が求められていた。
　また特許文献１及び２には、本発明と同様なガラス質肥料が開示されているが、水に溶けやすく短期間で土壌中に溶解してしまい、長期間にわたって安定して微量要素を供給できなかったり、水に溶けにくく土壌中での溶解が遅すぎて、植物に微量要素を十分に供給できないという問題点を抱えていた。
中国公開特許公報１０７８７１１号
特開２００２－３２８７号公報
　本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべく、より肥料として効果的な組成を検討し、溶出特性を改善した、微量要素を含有したクエン酸可溶性の植物栽培用ガラス質肥料を提供するものである。
　請求項１に係る発明は、土壌に施用する、微量要素を含有したクエン酸可溶性の植物栽培用ガラス質肥料であって、当該植物栽培用ガラス質肥料は、ガラス質のマトリックスと、当該ガラス質のマトリックスに含まれる前記微量要素からなり、
前記ガラス質のマトリックスはＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３を主成分として、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物を含有する組成物から構成されてなる、植物栽培用ガラス質肥料に関する。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の肥料であって、前記ガラス質のマトリックスには重量比として、少なくともＳｉＯ２が２０～３５重量％、Ｂ２Ｏ３が５～３０重量％、Ａｌ２Ｏ３が１～１０重量％、Ｎａ２Ｏが０．１～１５重量％、Ｋ２Ｏが０．１～５重量％（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１～１７重量％）、ＣａＯが１０～２０重量％、ＭｇＯが０．１～２６重量％（ＣａＯ＋ＭｇＯが１３～３５重量％）からなる植物栽培用ガラス質肥料に関する。
　請求項３に係る発明は、請求項１に記載の肥料であって、前記ガラス質のマトリックスには重量比として、少なくともＳｉＯ２が２０～３５重量％、Ｂ２Ｏ３が５～１２重量％、Ａｌ２Ｏ３が１～１０重量％、Ｎａ２Ｏが０．１～１５重量％、Ｋ２Ｏが０．１～５重量％（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１～１７重量％）、ＣａＯが１０～２０重量％、ＭｇＯが０．１～２６重量％（ＣａＯ＋ＭｇＯが１３～３５重量％）からなる植物栽培用ガラス質肥料に関する。
　請求項４に係る発明は、請求項３に記載の肥料であって、前記ガラス質のマトリックスには重量比として、少なくともＳｉＯ２が２０～３５重量％、Ｂ２Ｏ３が５～１２重量％、Ａｌ２Ｏ３が１～１０重量％、Ｎａ２Ｏが０．１～１５重量％、Ｋ２Ｏが０．１～５重量％（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１～１７重量％）、ＣａＯが１０～２０重量％、ＭｇＯが０．１～２６重量％（ＣａＯ＋ＭｇＯが１３～３５重量％）、ＭｎＯ２が１２～４０重量％からなる植物栽培用ガラス質肥料に関する。
　請求項５に係る発明は、前記微量要素が、Ｍｎ，Ｆｅ，Ｂ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｏである請求項３に記載の植物栽培用ガラス質肥料に関する。
　請求項６に係る発明は、前記微量要素の含有量が重量比で、前記肥料全体の１５～６５重量％含有する、請求項３に記載の植物栽培用ガラス質肥料に関する。
　請求項１に係る発明によれば、野菜や果樹等の植物栽培において、植物の根から出る根酸や土壌中の有機物から生成される有機酸（クエン酸など）による肥料分の溶出特性を、ガラス質肥料のうち、ガラス質のマトリックスに含まれるアルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物それぞれの含有量で調整することが可能であり、特にアルカリ土類金属酸化物であるカルシウム及びマグネシウムの含有量を調整することで、溶出特性を緩やかに調整できるため、微量要素の安定した肥効が可能となり、植物の生育をより促進できる効果を奏する。
請求項２に係る発明によれば、ガラス質のマトリックスの組成で肥料としての溶出特性を暫次的にさせる効果を奏する。
　請求項３に係る発明によれば、ガラス質のマトリックスの組成で肥料としての溶出特性をより好ましく調整できる効果を奏する。
　請求項４に係る発明によれば、ガラス質のマトリックスの組成で肥料としての溶出特性を調整可能であり、更に微量要素の中でも、特に植物の生育に影響を及ぼすマンガンを土壌中において安定して植物に供給できる効果を奏する。
　請求項５に係る発明によれば、ガラス質のマトリックスにおいて、ガラスの骨格を形成する元素でもあるホウ素も含め、植物の生育に必要な微量要素６成分を植物へ安定して供給し、それにより他の成分との相乗効果を含めて植物の健全な生育と安定した収量が得られる効果を奏する。
請求項６に係る発明によれば、ガラスマトリックスと微量要素成分の配合比率には好ましい範囲がある。微量要素成分が多いと施用される成分量が多くなって過剰になりやすく、微量要素成分が少ないと肥料の効果が弱くなって好ましくない。
　以下、本発明に係る植物栽培用ガラス質肥料の好適な実施例について、以下のように詳細に説明する。
　この発明は、ガラスの持つ化学的性質の制御技術、ここでは水には難溶で、かつ弱酸には可溶性を示す性質をガラス組成との関連で発現する技術を開発し、更に組成を最適化することで、緩効性ガラス質肥料を提供するものである。
　また、植物の微量必須成分であるＭｎ、Ｆｅ、Ｂ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｏの一部または全部をその合計量（酸化物換算）を重量比で１５～６５重量％まで前記ガラスに含有させる事ができる。
　ＳｉＯ２はガラスの骨格を構成する。２０重量％以下ではガラスが酸に溶出しやすくなり、緩効性肥料として機能せず、また、３５重量％以上ではガラスの溶融温度が高くなり、製造しにくく、酸に溶かした時に未溶解物を形成するので好ましくない。
Ｂ２Ｏ３はガラスの骨格を構成するとともに微量要素でもあり、溶出量をコントロールする必要がある。５重量％以下ではガラスの熔融温度が高くなり製造しにくく、ガラスが酸に溶出しにくくなってＢ２Ｏ３の肥料効果が弱くなる。また３０重量％以上ではガラスの骨格が弱くなり、ガラスが酸に溶出しやすくなって緩効性肥料として機能しない。より好ましくは５～１２重量％である。
　Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの骨格形成及び酸への溶出特性の両方に影響を及ぼし、含有量が１０重量％よりも多ければ、ガラスの熔解温度が高くなりガラスが作りにくく、含有量が１重量％よりも少ないと酸に対して溶出しやすくなる。
　アルカリ金属酸化物であるＮａ２Ｏは、ガラスの熔解温度を下げるための必須成分であるが、１５重量％以上では、酸への溶出量が大きくなり、肥料としては適さない。
　Ｋ２Ｏはガラスを安定化させるための必須成分であるが、５重量％以上では耐水性を損ない、酸への溶出量が大きくなり好ましくない。Ｎａ２ＯとＫ２Ｏの合計量が１重量％以下では融点が高くなりガラスを作りにくくなり、１７重量％以上では酸に溶けすぎて緩効性肥料として好ましくない。
　アルカリ土類金属酸化物は、ガラスの骨格を切断し、酸への溶出量を増す点でアルカリ金属酸化物と効果は同じであるが、働きの程度が異なり、アルカリ土類金属酸化物の方が穏やかに働く。ＣａＯは１０重量％以下では、融点が高くなりガラスを作りにくく、２０重量％以上では酸に溶けすぎるようになる。
　ＭｇＯは、ガラスを安定化させるための必須成分であるが、２６重量％を超えて含有するとガラスが酸に溶けやすくなり緩効性肥料にならない。
　更に、アルカリ土類金属酸化物のＭｇＯとＣａＯとの合計量が１３～３５重量％であることが好ましく、肥料用途を目的としたガラス特性に適している。
　上記組成範囲の組成を有するガラス溶融に際し、その原料調合時に、ＭｎＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＭｏＯ３の合計量を重量比で全体の１５～６５重量％まで添加することが可能である。これらの成分は植物の微量必須成分であり、ガラスが弱酸に溶ける割合に応じてこれらの微量成分もまた溶出する。したがって、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３等の主成分に加えて、これらの微量成分も同様の溶け方を示すことが期待される。
　一般に植物の根からは、根酸（有機酸）が放出され、土壌中の有機物からは各種の有機酸（クエン酸など）が生成される。例えばそのクエン酸に溶けることに寄与するもの、これが組成全体でどの程度含まれているかが重要である。ガラスの骨格を形成するＳｉＯ２やＢ２Ｏ３に対し、アルカリ金属酸化物であるＮａ２ＯやＫ２Ｏはガラスの骨格を切断する事に加え、融点が低くなりガラスが作りやすくなる。またアルカリ土類金属酸化物であるＭｇＯやＣａＯも同様にガラスの骨格を“切断する働き”があるが、アルカリ土類金属酸化物の方が、穏やかに働くためガラスの溶け方の調整に使いやすい。以上のガラス質を形成する各成分の配合比を変化させることで、ガラスの作りやすさと肥料としての緩効性を調整する。
　更に、本発明の各実施形態を、実施例を参照しながら説明する。本発明の技術的範囲がこれらの実施例によって制限されるものではない。
＜実施例１＞
＜ガラス質肥料の製造方法＞
表１に示す組成となるよう原料を調合、混合したバッチを粘土質ルツボに入れガス炉中で加熱し、１２８０℃で１時間保持した後、ルツボを取り出し、溶融物を水冷のステンレスロール上に流し出し、急冷して薄板状のガラス試料を得た。ガラス原料には、マンガン鉱石、炭酸カルシウム、ホウ砂、長石、珪石、ソーダ灰などを用いた。
この薄板状のガラス試料を、１５０μｍの網ふるいを約８０％通過する程度まで粉砕して植物栽培用ガラス質肥料とした。
＜ガラス質肥料の酸溶出特性＞
　このガラス質肥料の酸に対する溶出特性を調査した。なお、肥料の溶出特性については、２重量％クエン酸水溶液を使用することが肥料法により規定されている。
しかしながら、この方法では、溶出しすぎて緩効性肥料になっていなくても施用効果があると評価されることから、本発明では、クエン酸よりも弱酸である、酢酸および酢酸アンモニウムへの溶出性をあわせて確認することで評価した。なお、以下の各例にて使用した各ガラス質肥料の組成を以下の表１に示す。なお、表記は重量％である。

（以下空欄）












＜クエン酸可溶性（く溶性）評価＞
ガラス質肥料１．０ｇを２５０ｍｌのフラスコ中に入れ、約３０℃に加温した２重量％クエン酸（ｐＨ≒２）水溶液１５０ｍｌを加えて密栓し、回転振とう機にて３０～４０回転/分（３０±１℃）の条件で１時間回転振とうさせた。
　放冷後、標線まで水を加え、濾過して試料液とし、標準分析法にて濾液中の各微量要素（Ｍｎ、Ｂ、Ｃｕ、Ｚｎ）、およびＭｇの濃度を測定して、各微量要素のクエン酸可溶性成分を測定した。
＜酢酸及び酢酸アンモニウムへの可溶性評価＞
　次に、酢酸及び酢酸アンモニウムへの可溶性について、以下のような試薬を用いて可溶性を評価した。
１．０Ｍ－酢酸
１．０Ｍ－酢酸アンモニウム（ｐＨ４．５）
１．０Ｍ－酢酸アンモニウム（ｐＨ７．０）
それぞれ試薬を調製して、上記クエン酸可溶性（く溶性）評価と同様の操作を行うことで、酢酸及び酢酸アンモニウムへの可溶性を評価した。
各事例においてＭｎ及びＢの溶出量及び溶出率の結果を以下の表２に示す。なお、各事例における下段のデータは、２重量％クエン酸での溶出率を１００と規定したときの割合を示している。添加した各成分に対して溶出率が、重量比でそれぞれ、（１）１．０Ｍ－酢酸で９５％以上、（２）１．０Ｍ－酢酸アンモニウム（ｐＨ４．５）で約８０％、（３）１．０Ｍ－酢酸アンモニウム（ｐＨ７．０）で約２０％の溶出率であるのが望ましく、各事例において検討した結果、微量要素の溶出特性は良好であった。
比較例１は、組成としてＢ２Ｏ３が３０重量％を超えており、ＣａＯ＋ＭｇＯが少ないので相対的にＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの量が多くなり溶出しやすくなるので、酢酸アンモニウムへの溶出率が高すぎる。これでは短期間で土壌中に溶解してしまい、長期間にわたって安定して微量要素を供給できない。
比較例２は、組成としてＳｉＯ２＋Ａｌ２Ｏ３が４８％と高く、相対的にアルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が少なくなり、ガラスの骨格が形成されすぎて溶出しにくくなるので、酢酸アンモニウムへの溶出率が低すぎる。これでは土壌中での溶解が遅すぎて、植物に微量要素を十分に供給できない。

（以下空欄）




＜試験例１＞
ダイズに対する本願発明の肥料の施用効果
風乾した灰色低地土（熱水可溶性ホウ素０．２６ ｍｇ／ｋｇ含有）１０ｋｇを０．０５ｍ２ポットに詰め、ダイズを栽培した。試験区には、実施例１として調製したガラス質肥料（表１の実施例１を参照）を１５０μｍの網ふるいを約８０％通過する程度まで粉砕したものを１平米あたり、それぞれ４, ６, １０, １５ｇ施用した。また、比較例１の試料を本実施例の各区と同じ１平米あたりのホウ素含有量になるようにそれぞれ施用した。
なお、全ポット共通で、水溶性の化成肥料でポットあたり窒素０．７ｇ、リン１．７ｇ、カリウム１．７ｇを土壌に施用した。
　ダイズの収穫調査結果を表３に示す。肥料無施用（対照）区の子実は、粒数が少なく、粒も小さく、しわを生じて未熟粒であった。一方実施例１を１平米あたり４ｇ施用した区では増収効果が認められ、不稔サヤ数は１／３となり、収率が上昇したことが認められた。
また、子実において、粒数は２倍、１００粒重は１．２倍及び１ポットあたりの粒重（収量）は、２倍にそれぞれ増加していることが確認でき、無施用区の収量指数を１００とすると、本発明の肥料を施用すれば、２３６と約２．４倍に増加したことが確認された。

（以下空欄）







＜試験例２＞
　ブロッコリーへの施用試験
ブロッコリーを淡色黒ボク土の露地畑で、慣行栽培した。試験区には、前記の実施例１を施用した。なお、無施用区には実施例１を施用せずに、ブロッコリーの苗を定植して、慣行栽培した。
　なお、共通肥料として水溶性の化成肥料を、１平米あたり窒素２０ｇ、リン２０ｇ、カリウム２０ｇを土壌に施用した。
　無施用区ではホウ素欠乏と見られる症状が発生し、株全体の生育が悪くなり、葉縁部が黄化して葉が縮れた状態となり、葉柄部や茎部にかさぶた状の症状が発生し、花蕾の色が悪く外観品質が低下した。
そして、以下表４に記載するように、実施例１を施用すると花蕾径が増え、特に茎葉重及び花蕾重が２倍増となり、収量が２．５倍に増加した。更に、作物中の成分は、実施例１の施用区でマンガンやホウ素の含有率が高まり、過剰の硝酸態窒素成分が低下した。また、作物中のビタミンＣが高まっており、総じて内部品質が向上していた。

（以下空欄）














Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
　本発明は、例えば微量要素を含有したクエン酸可溶性の植物栽培用ガラス質肥料として、形状等を適宜調整して好適に使用される。

Claims (6)

  1. 　土壌に施用する、微量要素を含有したクエン酸可溶性の植物栽培用ガラス質肥料であって、当該植物栽培用ガラス質肥料は、ガラス質のマトリックスと、当該ガラス質のマトリックスに含まれる前記微量要素からなり、
    前記ガラス質のマトリックスはＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３を主成分として、アルカリ金属酸化物及びアルカリ土類金属酸化物を含有する組成物から構成されてなる、植物栽培用ガラス質肥料。
  2. 　請求項１に記載の肥料であって、
    　前記ガラス質のマトリックスには重量比として、少なくともＳｉＯ２が２０～３５重量％、Ｂ２Ｏ３が５～３０重量％、Ａｌ２Ｏ３が１～１０重量％、Ｎａ２Ｏが０．１～１５重量％、Ｋ２Ｏが０．１～５重量％（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１～１７重量％）、ＣａＯが１０～２０重量％、ＭｇＯが０．１～２６重量％（ＣａＯ＋ＭｇＯが１３～３５重量％）からなる植物栽培用ガラス質肥料。
  3. 　請求項１に記載の肥料であって、
    　前記ガラス質のマトリックスには重量比として、少なくともＳｉＯ２が２０～３５重量％、Ｂ２Ｏ３が５～１２重量％、Ａｌ２Ｏ３が１～１０重量％、Ｎａ２Ｏが０．１～１５重量％、Ｋ２Ｏが０．１～５重量％（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１～１７重量％）、ＣａＯが１０～２０重量％、ＭｇＯが０．１～２６重量％（ＣａＯ＋ＭｇＯが１３～３５重量％）からなる植物栽培用ガラス質肥料。
  4. 　請求項３に記載の肥料であって、
    　前記ガラス質のマトリックスには重量比として、少なくともＳｉＯ２が２０～３５重量％、Ｂ２Ｏ３が５～１２重量％、Ａｌ２Ｏ３が１～１０重量％、Ｎａ２Ｏが０．１～１５重量％、Ｋ２Ｏが０．１～５重量％（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが１～１７重量％）、ＣａＯが１０～２０重量％、ＭｇＯが０．１～２６重量％（ＣａＯ＋ＭｇＯが１３～３５重量％）、ＭｎＯ２が１２～４０重量％からなる植物栽培用ガラス質肥料。
  5. 前記微量要素が、Ｍｎ，Ｆｅ，Ｂ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｍｏである請求項３に記載の植物栽培用ガラス質肥料。
  6. 　前記微量要素の含有量が重量比で、前記肥料全体の１５～６５重量％含有する、請求項３に記載の植物栽培用ガラス質肥料。
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