(57)【要約】【課題】本発明は養液栽培等に使用可能な腐植酸抽出液、及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る腐植酸抽出液は、含有する腐植酸の質量平均分子量が８００〜１，２００、全有機炭素濃度が２５，０００〜４５，０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ２．０〜４．０である。該腐植酸抽出液の製法は、若年炭を硝酸で酸化分解して得られるＭＩ２．４〜２．６の腐植酸粗製物を、ｐＨ２．０〜４．０の間で抽出し、固液分離工程を含む事を特徴とする。該腐植酸抽出液は濃縮状態の肥料成分との混合が可能であり、既存設備をそのまま用い養液栽培や養液土耕栽培等を実施できる。水耕液に腐植酸を加えることで水耕液の緩衝能を改善し、また作物に対する活性効果を有するため、農業生産上で有用な効果を与える。肥料成分と効果的な腐植酸を組み合わせた養液栽培、養液土耕栽培用の腐植酸を含有した液体肥料を提供できる。【選択図】 なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量平均分子量８００〜１，２００の腐植酸を含み、全有機炭素濃度２５，０００〜４５，０００ｍｇ/Ｌ、ｐＨ２．０〜４．０である腐植酸抽出液。
【請求項２】
下記の工程からなる、請求項１に記載の腐植酸抽出液の製造方法。
（１）若年炭２０質量部に対し無水換算の硝酸２４〜２８質量部を添加する。
（２）（１）を７０〜８０℃で、１〜３時間混合させ、メラニックインデックスが２．４〜２．６となる腐植酸粗製物を調製する。
（３）腐植酸粗製物に目的とする固液比以下となるように水を添加し、ｐＨ２．０〜４．０となるように下記１）〜３）より選ばれた、少なくとも一つを含むアルカリを添加し、さらに水を加えて目的とする固液比である１：４〜１：６となるようにする。
１）水酸化カリウム、２）水酸化ナトリウム、３）水酸化アンモニウム
（４）液温４０〜８０℃で０．５〜１．０時間抽出する。
（５）遠心分離、フィルタープレスにより固液分離し、腐植酸抽出液を分離する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は養液栽培等に使用可能な腐植酸抽出液、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
腐植酸とは土壌中、陸水中に存在する天然の高分子有機物であり、褐炭、泥炭中に含まれるもの、細菌群の代謝産物と動植物由来の天然腐植酸がある。また工業的には、褐炭等の若年炭を酸化分解したもの（特許文献１）あるいは該酸化分解物のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩等の合成物（特許文献２、３）など、多くのもの存在する。
【０００３】
腐植酸は植物に対して生育促進等の効果があるとされ（非特許文献１、２）、肥料用途として腐植酸を用いることが提案されている。また、腐植酸を抽出し液状化する技術も提案されている（特許文献４、５）。
【０００４】
腐植酸は、不溶性の画分であるヒューミン、アルカリ可溶で酸不溶のフミン酸（腐植酸ともいう）、酸可溶のフルボ酸に分類する事が出来る。フミン酸とフルボ酸の違いは、ｐＨ１．０における溶解性の違いのみで規定されている（非特許文献３）。本実施形態では養液栽培や養液土耕栽培に用いる溶解性の画分を取り扱うため、より溶解性の高いフミン酸画分、フルボ酸画分が重要であり、ほぼ連続的な特性を持っている両者をまとめて腐植酸として表記する。
【０００５】
これら腐植酸を肥料用途として使用する場合は、窒素、リン酸、カリウム等の肥料成分との併用が望ましく、腐植酸を液体肥料として使用するため、その効果的な抽出方法が提案され (特許文献６)、三要素肥料を添加した腐植酸含有液体三要素肥料も提案されている(特許文献７)
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭４０−１４１２２号公報
【特許文献２】特開昭５１−７２９８７号公報
【特許文献３】特開昭６０−１８５６５号公報
【特許文献４】特開２００５−８９６１５号公報
【特許文献５】特開２００７−１９６１７２号公報
【特許文献６】特願２０１５−１９８５０１号
【特許文献７】特願２０１６−１９６７１６号
【０００７】
【非特許文献１】明石ら、日本土壌肥料学雑誌、第４６巻、第５号、Ｐ１７５-１７９
【非特許文献２】山田ら、日本土壌肥料学雑誌、第７３巻、第６号、Ｐ７７７-７８１
【非特許文献３】藤嶽、Ｈｕｍｉｃ ＳｕｂｓｔａｎｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈ Ｖｏｌ３、Ｐ１-９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年普及してきた、植物工場を代表例とする養液栽培（水耕栽培）、また、液体肥料を土壌に施用する養液土耕栽培といわれる栽培技術では、植物の生育に必要な全成分(三要素成分、大量要素成分、微量要素成分)を配合した液体肥料（水耕液）をポンプ等の設備を用い送液し作物に施用する技術である。これらの肥料成分はあらかじめ１００倍程度の濃縮状態の水溶液をあらかじめタンク等で調製し、水で希釈しながら送液し作物に施用する。
【０００９】
一般的に濃縮状態の液体肥料はタンクを２基用い、一方には窒素、リン酸、カリウム等を含む液体肥料を調製する。もう一方には、硝酸カルシウムを主成分とした液体肥料を調製する。それぞれの液体肥料を希釈し、送液ライン中で混合しながら送液する。これは、主成分であるリン酸とカルシウムが結合するため、不溶性成分の析出を防止するためである。
【００１０】
従来の腐植酸は肥料成分が濃縮された液体肥料へ混合すると塩析や共沈により腐植酸の沈殿が生ずるなどの問題があった。塩析等で生じた腐植酸の沈殿は再溶解しにくく、成分の不均一が生ずることに加え、沈殿による送液ラインの目詰まり等の懸念があった。
【００１１】
特許文献６で提案した腐植酸抽出液を単独で使用する場合、また、希釈した液体肥料（低濃度の肥料成分）と混合する場合であれば、腐植酸の沈殿は生じない。しかし、濃縮状態の腐植酸と液体肥料の混合では沈殿を生じるため、液肥混入器等を送液ラインに接続し、希釈した状態で混合、施用する必要があった。
【００１２】
特許文献７では、腐植酸と沈殿を形成しにくい三要素肥料成分との組み合わせを提案しているが、単独で使用する場合は上記の腐植酸抽出液と同様に問題とならない。ただし、養液栽培のように全肥料成分を液体肥料として供給する場合は、窒素、リン酸、カリウムの三要素肥料に加え、カルシウムやマグネシウム等の大量要素、さらにホウ酸、マンガン等の微量要素が必要であるため、全成分を補う液体肥料等への添加が必要である。その混入方法も上記と同様に液肥混入器で送液ラインに接続し施用する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る腐植酸抽出液は、濃縮状態の液体肥料との混合でも沈殿を形成しにくい腐植酸を提供できる。このため、腐植酸を添加した養液栽培用の液体肥料を既存の設備をそのまま使用した養液栽培、養液土耕栽培が可能である。この腐植酸抽出液は、質量平均分子量８００〜１，２００の腐植酸を含み、全有機炭素濃度２５，０００〜４５，０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ２．０〜４．０である腐植酸抽出液である。
【００１４】
また、本実施形態の腐植酸は、農業生産上で有用な効果を与える。無機イオンのみの水耕液に腐植酸を加えることで、水耕液の緩衝能を改善し、作物体に対する活性効果により作物の増収が実現する等の効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る腐植酸抽出液の実施形態を説明する。
【００１６】
［メラニックインデックス］   
本実施形態に係る腐植酸粗製物は、メラニックインデックス（以下、「ＭＩ」という。）が２．４〜２．６であることを特徴とする。ここで、ＭＩとは、土壌腐植酸の分類に用いられている指標であり、水酸化ナトリウム抽出液の吸収スペクトルの波長４５０ｎｍと５２０ｎｍにおける吸光度の比（Ａ４５０／Ａ５２０）である。（熊田恭一著、土壌有機物の化学第２版 学会出版センター（１９８１）、日本土壌肥料学雑誌 第７１号 第１号 ｐ．８２〜８５（２０００））。  
【００１７】
ＭＩは土壌腐植酸の分類に用いられる手法であるが、腐植酸粗製物の解析にも応用可能であり、本実施形態に係るＭＩとは、次の方法によって算出されるものである。試料を乳鉢と２５０μｍ篩を用い２５０μｍ篩下品に粉砕する。次に、５０ｍｌ遠沈管に、上記２５０μｍ篩下品を約０．１０ｇと、０．５ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム４５ｍｌとを入れ、室温２０℃で約１時間、１００ｒｐｍ程度の速度で往復振とうした後、３，５００×ｇ、約１０分間の遠心分離を実施し、その上澄み液をアドバンテック社製Ｎｏ．５Ｃの濾紙で濾過する。濾液の４５０ｎｍの吸光度と５２０ｎｍの吸光度を、蒸留水をブランクとして測定する。この場合、４５０ｎｍの吸光度が１．０以上を示したならば、０．１ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液を添加し吸光度が０．８以上１．０未満に調整してから、５２０ｎｍの吸光度を測定する。（４５０ｎｍでの吸光度／５２０ｎｍでの吸光度）の比を算出し、ＭＩとする。   
【００１８】
ＭＩは、腐植酸粗製物製造時の硝酸量の増減によって調製することができ、硝酸添加量を多くすればＭＩが増加する。また、ＭＩが２．４以上であれば、腐植酸の低分子化、溶解性が増すことを見出した。ただし、２．６以上となる場合は、生成した腐植酸がさらに分解され、腐植酸の含有量（抽出量）が低下してしまう。ＭＩを利用する事で、腐植酸の質量平均分子量測定などの煩雑な分析操作を実施することなく、腐植酸粗製物の物性を評価可能であり、本実施形態における腐植酸抽出液の製造が容易になる。
【００１９】
［腐植酸粗製物の製造方法］
ここで、若年炭とは瀝青炭等に比べ炭素含有量の少ない石炭であり、炭素含有率が８３質量％以下と定義される。若年炭は、例えば、泥炭、亜炭、褐炭、亜瀝青炭等であり、これらの１種又は２種以上を混合したものを使用する。
【００２０】
該若年炭２０質量部あたり、濃硝酸を無水換算で２４〜２８質量部配合し、７０〜８０℃で１〜３時間混合することにより、ＭＩが２．４〜２．６の腐植酸粗製物が得られる。尚、安全性と反応性から勘案し、硝酸の濃度は４０〜６０質量％の範囲が望ましい。反応のスターターとして、湯浴等で７０〜８０℃に加温すると反応が速やかに進行する。
【００２１】
［腐植酸抽出液の固液比］   
原料の若年炭に対する、抽出溶媒の量を固液比と定義する。若年炭２０ｇに対し、１００ｍＬとなるように溶媒を添加したものは固液比１：５である。
【００２２】
［腐植酸抽出液の製造方法］   
上記、腐植酸粗製物に目的の固液比以下となるように水を加え、ｐＨを測定しながら水酸化カリウム等のアルカリをｐＨ２．０〜４．０となるように適宜添加する。ｐＨ調整後に目的の固液比となるように水を添加する。あらかじめ腐植酸粗製物に対するアルカリ添加量を変えた試験を実施し、目的とする抽出液のｐＨとアルカリ添加量を求めておくことも可能である。また、抽出時のｐＨ調製で添加するアルカリは、肥料成分として利用可能な水酸化カリウムを使用するなど、その使用用途により選択可能である。
【００２３】
上記は湯浴等を用いて液温４０〜８０℃として、０．５〜１時間保持した後、４０℃以下まで冷却する。未反応の残渣を遠心分離、フィルタープレス等で固液分離した上澄み液を腐植酸抽出液として得る。また、本実施形態の腐植酸抽出液は脱水し粉末とした場合も水に対する溶解性が高く、スプレードライヤーや凍結乾燥等により粉状化して利用する事も可能である。
【００２４】
尚、抽出液の凍結防止や高温による取り扱い性の悪化を防止するため、４０〜８０℃の範囲が望ましい。また抽出時間も、０．５時間以上で腐植酸の抽出率に大差なく、作業効率を考え０．５〜１時間の範囲が望ましい。
【００２５】
腐植酸抽出液は、輸送や２次製品を製造する際には濃度が高い方が有用である。ただし、高濃度の抽出液は温度の低下やｐＨの低下でゲル化しやすくなるため、全量有機炭素濃度として２５，０００〜４５，０００ｍｇ／Ｌの範囲が望ましい。
【００２６】
固液分離後の腐植酸抽出液は、そのｐＨを作物の生育に合わせた中性付近に調製する事も必要に応じて可能である。腐植酸の抽出は一般的にｐＨ１２前後のアルカリ性で実施されるが、この抽出液を中性付近に調製することにより腐植酸の溶解性が悪化するケースがあった。本実施形態の腐植酸抽出液は抽出時のｐＨが２．０〜４．０の間であるため、より腐植酸の溶解性が高まるｐＨ域へ調製するため溶解性の悪化がない。抽出時のｐＨが重要であり、固液分離工程後の中性付近へのｐＨ調製は問題とならない。
【００２７】
〈作用効果〉
以下、上記実施形態に係る腐植酸抽出液の作用効果について説明する。   
【００２８】
これまで高濃度の肥料成分と腐植酸は沈殿を形成しやすく、濃縮状態での混和が不可能であった。養液栽培（水耕栽培）や養液土耕栽培に用いる液体肥料（水耕液）は三要素、大量要素、微量要素の全肥料成分を含有するが、一般的にはその濃縮液を１００倍程度に水で希釈しながら送液し施肥する。本発明の腐植酸抽出液を液体肥料として使用する場合は濃縮状態の肥料に混和する事が可能であるため、既存の施設が利用可能であり新たにタンクを増設する必要がなく、作業上の省力化も図れる。
【００２９】
上記工程からなる腐植酸抽出液は、これまで濃縮状態での混合が不可能であった液体肥料との混合を可能とし、沈殿形成もないため、養液栽培等へ腐植酸含有の液体肥料を提供できる。また、沈殿形成が無いため、農業生産上のトラブルも回避できる。無機イオンのみの水耕液に対し、腐植酸を加えることで水耕液の緩衝能を改善し、また作物に対する活性効果を有するため、農業生産上で有用な効果を与える。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００３１】
［ｐＨの測定］
ｐＨ測定はガラス電極法にて実施した。腐植酸粗製物の残渣等を含む懸濁状態の溶液をマグネチックスターラーで撹拌しながら測定した。  
【００３２】
［質量平均分子量］ 
腐植酸の質量平均分子量は、Ｗａｔｅｒｓ社製 Ａｌｌｉａｎｃｅ ＨＰＬＣＳｙｓｔｅｍ を用い、ＨＰＳＥＣ法（ＧＰＣ法）により測定した値である。カラムは昭和電工（株）ＳＢ−８０３ＨＱ、標準試料はポリスチレンスルホン酸ナトリウム、検出波長は２６０ｎｍとした。移動相は２５質量％アセトニトリル含有の１０ｍｍｏｌ/Ｌリン酸ナトリウム緩衝液、流速は0.8ml/分とし、カラムの温度は４０℃（カラムオーブンの設定値）とした。
【００３３】
［全有機炭素濃度］ 
腐植酸溶液の全有機炭素濃度（以下ＴＯＣという。）は、全有機体炭素計(島津製作所製ＴＯＣ-Ｌ)を用いて燃焼触媒酸化方式で測定した値である。煩雑な腐植酸の定量法（国際腐植物質学会法等、非特許文献３参照）に比べ、簡易に定量可能なＴＯＣを本発明では指標としている。この値間には強い相関があり、原料とする褐炭の種類などにより異なるが、腐植酸量はＴＯＣの１．４〜１.８倍量と推定できる。  
【００３４】
［沈殿の検証］
養液栽培で一般的に使用されている、ＯＡＴアグリオ株式会社製のＯＡＴハウス１号を代表例として検証した。ＯＡＴハウス１号の１５ｇを約８０ｍｌの水に溶解し、腐植酸抽出液をＴＯＣとして１，０００ｍｇ／Ｌとなるように加え撹拌した。この混合液（以下、混合液体肥料という）を１００ｍＬになるように水を加え定容し、２０℃で３日間静置した。
【００３５】
この混合液体肥料を撹拌した後、５０ｍｌ容の遠沈管に３５ｇ分取し、３，５００×ｇ、１０分間遠心分離を実施した。上澄み部を除き、沈殿部を１０５℃で恒量まで乾燥し、沈殿部を秤量して沈殿質量を求めた。液体肥料中の沈殿量を沈殿率（沈殿質量÷液体肥料質量×１００質量％）として表した。
【００３６】
尚、ＯＡＴハウス２号、また他社製の養液栽培用の液体肥料（ダン化学株式会社製、住友化学株式会社製）も検討したが、ほぼ沈殿率の値に大差なかったため代表例としてＯＡＴハウス１号を用いた。
【００３７】
［実施例１］   
ドラフト中で、炭素含有率が７７質量％の褐炭２０ｇを５００ｍｌのビーカーに入れて、濃度４８質量％の硝酸５０.０ｇを添加した。８０℃の水浴中で３時間酸化反応を行った。
この操作を２連で実施し、１つの腐植酸粗製物をサンプリングし上記によりＭＩを測定した。残りの１つの腐植酸粗製物を以下の抽出操作に供した。
【００３８】
この腐植酸粗製物に水を約８０ｍｌ添加し、水酸化カリウムを１０.０ｇ加え撹拌した。ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を撹拌しながら適宜加え、ｐＨ３．５とした。全量が１００ｍｌとなるように水で定容し（固液比１：５となる）、８０℃で１時間抽出した。
【００３９】
この抽出液を４０℃以下とし揮発水分を補い全量を１００ｍｌとした上で、３，５００×ｇで２０分間遠心分離した。得られた腐植酸抽出液は適宜希釈し、上記の測定法により、質量平均分子量、ＴＯＣ及び沈殿率を測定した。
【００４０】
［実施例２］
濃度４８質量%の硝酸５８．３ｇを加えて酸化反応を行い、抽出時に水酸化カリウム１１．５ｇを添加し、ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を用いてｐＨを３．５としたこと以外、実施例１と同様に実施した。
【００４１】
［実施例３］   
抽出時に水酸化カリウムを８．３ｇ加え、ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を用いてｐＨを２．０としたこと以外、実施例１と同様に実施した。
【００４２】
［実施例４］   
抽出時に水酸化ナトリウムを８．６ｇ加え撹拌し、ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を適宜加えｐＨ３．５としたこと以外は、実施例１と同様に実施した。
【００４３】
［実施例５］   
抽出時に水を約６０ｍｌ添加し、２５％アンモニア水を１５．５ｇ加え撹拌し、ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌのアンモニア水を適宜加えｐＨ３．５としたこと以外は、実施例１と同様に実施した。
【００４４】
［比較例１］   
濃度４８質量%の硝酸２５．０ｇを加えて酸化反応を行い、腐植酸粗製物を得た。腐植酸粗製物に水を約１８０ｍｌ、水酸化カリウム３．６ｇを添加し、ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を用いてｐＨを６．５とし、全量が２００ｍｌとなるように水で定容（固液比１：１０となる）したこと以外は、実施例１と同様に実施した。
【００４５】
［比較例２］ 
濃度４８質量%の硝酸４１．７ｇを加えて酸化反応を行い、抽出時に水酸化カリウム８．３ｇを添加した。ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を用いてｐＨを３．５としたこと以外、実施例１と同様に実施した。
【００４６】
［比較例３］ 
濃度４８質量%の硝酸７０．０ｇを加えて酸化反応を行い、抽出時に水酸化カリウム１３．９ｇを添加した。ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を用いてｐＨを３．５としたこと以外、実施例１と同様に実施した。
【００４７】
［比較例４］   
抽出時に水酸化カリウムを０.３ｇ加え、ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を用いてｐＨ０．８としたこと以外、実施例１と同様に実施した。
【００４８】
［比較例５］   
抽出時に水酸化カリウムを１３．０ｇ加え、ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を用いてｐＨ５．０としたこと以外、実施例１と同様に実施した。
【００４９】
［比較例６］
【００５０】
腐植酸粗製物に水を約４０ｍｌ添加し、水酸化カリウムを１０.０ｇ加え撹拌した。ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を撹拌しながら適宜加えｐＨ３．５とし、全量が５０ｍｌとなるように水で定容（固液比１：２．５となる）したこと以外は、実施例１と同様に実施した。
【００５１】
［比較例７］   
腐植酸粗製物に水を約１８０ｍｌ添加し、水酸化カリウムを１０.０ｇ加え撹拌した。ｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液を撹拌しながら適宜加えｐＨ３．５とし、全量が２００ｍｌとなるように水で定容（固液比１：１０となる）した以外は、実施例１と同様に実施した。
【００５２】
［比較例８］ 
抽出時に水酸化マグネシウムを４．３ｇ加えｐＨ計でモニタしながら１.０ｍｏｌ／Ｌの水酸化マグネシウムスラリーを適宜加えｐＨ３．５とした以外は、実施例１と同様に実施した。
【００５３】
【表１】
2018095555.tif 000002
【００５４】
表１の結果に示すように、本発明に係る実施例１及び２は目標とするＭＩの腐植酸粗製物より抽出したもので、質量平均分子量、ＴＯＣをクリアしている。これらの腐植酸抽出液はＯＡＴハウス１号の１００倍濃縮液に添加した混合液体肥料の沈殿率も良好である。
【００５５】
比較例１は特許文献６で提案した従来の腐植酸と同等に調製されたものである。高濃度の腐植酸抽出液が調製できるが、混合液体肥料とした場合は瞬時に沈殿が生じゲル化した。
【００５６】
また、比較例２、及び３は硝酸添加量を変化させ、ＭＩが範囲外となった設計である。比較例１では質量平均分子量が大きくなり、ｐＨ３．５での抽出量が悪化し、さらにＴＯＣも低下している。また比較例２では質量平均分子量が低いが、ＴＯＣが少ない。硝酸の添加量が多いため過剰な分解が生じ、生成した腐植酸の分解がさらに進んだためと推察される。また、混合液体肥料の沈殿率も悪化しているが、腐植酸の特性以外にも残留する硝酸の影響も考えられる。低分子腐植酸を高濃度で抽出する場合は、ＭＩが２．４〜２．６となる腐植酸粗製物より抽出する必要がある。
【００５７】
比較例４及び５は実施例１と同様の腐植酸粗製物を使用しているが、抽出するｐＨを変化させている。比較例３では質量平均分子量が目的とする範囲内ではあるが、ＴＯＣが低下している。これはｐＨ１．０以上で抽出されるフミン酸画分の溶出がなかったためである。比較例４では比較的分子量の大きい腐植酸が多く抽出されるためＴＯＣが増加したが、質量平均分子量は大きくなり混合液体肥料の沈殿率が悪化している。
【００５８】
比較例６、及び７は抽出時の固液比を検討した結果である。比較例６では、溶媒量が少なく、高濃度の腐植酸がゲル化したため遠心分離操作が不可能であり製造できなかった。比較例７ではＴＯＣをクリアできなかった。溶媒量が多く腐植酸の溶解性が向上した事により、より高分子の腐植酸が抽出されたことにより質量平均分子量がやや上がり、混合液体肥料の溶解性も悪化した。
【００５９】
実施例４、５、及び比較例８はｐＨ調整時のアルカリ種を検討している。比較例７はＴＯＣの高い抽出液が得られるが、質量平均分子量がやや高い。肥料濃縮液への溶解性も悪化しているが、沈殿を定性分析したところマグネシウムが検出されており沈殿形成の要因と考えられた。本実施形態における腐植酸抽出液を調製するたまには、アルカリ種の選択が重要である。
【００６０】
以上より、目的とする腐植酸抽出液は、まず若年炭をＭＩが２．４〜２．６となるように硝酸酸化し、腐植酸粗製物を調製する。これは、腐植酸の抽出率を上げ、さらに含有する腐植酸を低分子化するためである。次に腐植酸抽出時のｐＨを２．０〜４．０とすることで、より低分子で溶解性の高い腐植酸を選択的に抽出する。また、抽出時の固液比は、高濃度の腐植酸抽出液を得るために必要であり、1：４〜１：６の範囲が望ましい。この腐植酸抽出液は、混合液体肥料とした場合の沈殿率が良好となる。
【００６１】
［栽培試験］
次に、得られた腐植酸抽出物の農業上の有用性を確認するため、栽培試験を実施した。フリルレタス（品種：フリルアイス、雪印種苗（株）製）を供試作物とし、三進金属工業（株）製の養液栽培装置、「ネオプランタミニ」を用い養液栽培（水耕栽培）を実施した。
【００６２】
あらかじめウレタンフォーム上で発芽させ、育苗した３葉期の苗を発泡スチロール製のパネルに移植し、１２時間日長（装置付帯のＬＥＤ照明）、２２℃（室温）で３８日間栽培を行った。栽培方法は、「ネオプランタミニ」の運転マニュアルに従い実施した。
【００６３】
［実施例６］ＯＡＴハウス１号１０５ｇを約６００ｍｌの水に溶解し、実施例１の腐植酸抽出液をＴＯＣ１，０００ｍｇ／Ｌとなるように加え撹拌した。この混合液体肥料を７００ｍｌになるように水を加え定容した。また、別にＯＡＴハウス２号７０ｇを約６００ｍｌの水に溶解し、水で薄めて７００ｍｌとした。
【００６４】
腐植酸含有のＯＡＴハウス１号および、ＯＡＴハウス２号の濃縮液全量を、１００倍希釈しながら装置に入れ、全量を７０Ｌとした。この養液栽培用の液体肥料は、ＯＡＴアグリオ（株）推奨の標準Ａ処方であり、腐植酸濃度はＴＯＣとして１０ｍｇ／Ｌとなる。
【００６５】
［比較例９］
添加した腐植酸抽出液のかわりに、腐植酸抽出液と同等の硝酸態窒素及びカリウムを添加したＯＡＴハウス１号を調製し、実施例６と同様に実施した。 
【００６６】
【表２】
2018095555.tif 000003
【００６７】
表２の結果に示すように、本発明に係る実施例６の腐植酸抽出液を添加した栽培試験では、フリルレタスの収穫量が比較例９と比べ増加した。増収は生育スピードの向上であり、生育期間の短縮につながる。植物工場などの通年栽培では収穫サイクルの短縮につながるため、年間収穫量のさらなる増加に寄与すると考えられる。
【００６８】
尚、実施例６、比較例９ともに栽培期間中に腐植酸や肥料成分の沈殿形成、ポンプの詰まり等の問題は生じていない。本発明の腐植酸抽出液の添加による沈殿形成等の農業生産上の問題点は認められなかった。以上より、本腐植酸抽出液は農業生産上、有効な資材であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
腐植酸は作物体の生育を促す等の農業上の利点がある。本発明に係る腐植酸抽出液は、三要素成分及び、大量成分、微量要素を含む濃縮状態の液体肥料に添加しても沈殿を形成しにくい。腐植酸は希釈時に容易に均一化し、養液栽培等で使用した場合に沈殿が生じないため送液ラインの目詰まり等のトラブルを回避できる。濃縮タンクへの混合も可能であり、新たなタンク増設の必要がなく既存設備への適応も可能である。また、無機イオンのみの水耕液に腐植酸を加えることで、水耕液の緩衝能を改善し、作物体に対する活性効果により、農業生産上で有用な効果を与える。該植酸抽出液は若年炭をＭＩが２．４〜２．６となるように硝酸酸化し得られる腐植酸粗製物からｐＨを２．０〜４．０、固液比を1：４〜１：６で抽出する事により得られる。