(57)【要約】【課題】肥料としての効果が高いケイ酸カリ肥料を提供する。【解決手段】ケイ酸成分と、カリウム成分と、を少なくとも含み、カリウム成分のうち、２％クエン酸水溶液に溶けるカリウム量を「Ｃ−Ｋ２Ｏ」とし、アンモニアを用いてｐＨ４．５に調整した２％クエン酸液に溶出するカリウム量を「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」とした際、カリウムの溶出率（＝「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」÷「Ｃ−Ｋ２Ｏ」×１００）が８０％以上である、ケイ酸カリ肥料を選択する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カリウム成分と、ケイ酸成分と、を少なくとも含み、
前記カリウム成分のうち、２％クエン酸水溶液に溶けるカリウム量を「Ｃ−Ｋ２Ｏ」とし、アンモニアを用いてｐＨ４．５に調整した２％クエン酸液に溶出するカリウム量を「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」とした際、下記式（１）に示すカリウムの溶出率が８０％以上である、ケイ酸カリ肥料。
カリウムの溶出率（％）＝「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」÷「Ｃ−Ｋ２Ｏ」×１００  …（１）
【請求項２】
前記ケイ酸成分のうち、０．５モル塩酸溶液に溶けるケイ酸量を「Ｓ−ＳｉＯ２」とし、アンモニアを用いてｐＨ４．５に調整した２％クエン酸液に溶出するケイ酸量を「ＣＡ−ＳｉＯ２」とした際、下記式（２）に示すケイ酸の溶出率が８０％以上である、請求項１に記載のケイ酸カリ肥料。
ケイ酸の溶出率（％）＝「ＣＡ−ＳｉＯ２」÷「Ｓ−ＳｉＯ２」×１００  …（２）
【請求項３】
木屋式硬度計を用いて測定した硬度が、３．０ｋｇｆ以下である、請求項１又は２に記載のケイ酸カリ肥料。
【請求項４】
少なくとも、ケイ酸を含有する微粉炭燃焼灰と、カリウム含有物と、を混合した後、７００〜８００℃の温度範囲で焼成する、ケイ酸カリ肥料の製造方法。
【請求項５】
前記焼成する時間が、３０分以上である、請求項４に記載のケイ酸カリ肥料の製造方法。
【請求項６】
前記カリウム含有物として、アブラヤシ空果房を用いる、請求項４又は５に記載のケイ酸カリ肥料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケイ酸カリ肥料、及びケイ酸カリ肥料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケイ酸カリ肥料は、水稲の健全な生育に高い効果を示すことから、国内の多くの産地で使用されている。また、水稲以外の野菜類でも生育促進や、病虫害抵抗性の増加等が報告されている。
【０００３】
従来、ケイ酸カリ肥料は、石炭灰と苛性カリとを主原料とし、これらを混合した後に焼成することによって製造されている。例えば、特許文献１には、焼成温度を９５０〜１０５０℃とする、ケイ酸カリ肥料、及びケイ酸カリ肥料の製造方法が開示されている。特許文献１に開示されたケイ酸カリ肥料は、く溶性カリと可溶性ケイ酸とを含有する肥料である。
【０００４】
ここで、「く溶性カリ」とは、「２％クエン酸水溶液（ｐＨ２）に溶けるカリウム（公定法）」であり、そのカリウム量は「Ｃ−Ｋ２Ｏ」として表される。また、上述した「可溶性ケイ酸」とは、「０．５モル塩酸溶液（ｐＨ０．３）に溶けるケイ酸（公定法）」であり、そのケイ酸量は「Ｓ−ＳｉＯ２」として表される。ケイ酸カリ肥料は、水溶性であるカリウムと難溶解性であるケイ酸を混合して焼成することにより、「く溶性カリ」と「可溶性ケイ酸」を含有する肥料としている。
【０００５】
ところで、植物は、根から分泌した有機酸によって有害な物質を無毒化するだけでなく、必要とする元素の取り込みにも役だてている。ここで、作物の根が分泌する有機酸のことを根酸といい、例えば、クエン酸、ムギネ酸等が一般的には知られている。
【０００６】
ケイ酸カリ肥料は、植物の根酸にカリウム及びケイ酸が溶けやすいものが、肥料としての効果（以下、「肥効」という）が高いということとなる。また、日本の土壌は、一般的に弱酸性であるが、東南アジア等の他の地域の土壌はもう少し酸性度が強い。したがって、ケイ酸カリ肥料を含む肥料には、土壌や農作物の根酸の酸性度（ｐＨ）および農作物の生育期間に応じて、肥料成分が溶解する期間を調整できることが望まれていた。そして、従来の肥料では、表面をコーティングすることによって肥料成分の溶解する期間を調整していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２２４６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された、９５０〜１０５０℃で焼成されたケイ酸カリ肥料では、施肥後の土壌における崩壊性が小さいため、植物の根酸でのカリウム及びケイ酸の溶けやすさが十分ではなく、肥効の向上が望まれているのが実状であった。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、肥料としての効果が高いケイ酸カリ肥料、及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本願発明者が鋭意検討した結果、多様な土壌および農作物に対して肥料の効果を向上させるには、硬度（崩壊性）が重要であることをつきとめた。また、硬度の調整には、肥料の成分中、特定の成分が寄与することを見出して、本発明を完成させた。また、肥料の成分を調整するためには焼成温度が重要であることを見出した。さらに、苛性カリの代替肥料原料として、アブラヤシ空果房（Ｅｍｐｔｙ  Ｆｒｕｉｔ  Ｂｕｎｃｈ；以下、「ＥＦＢ」と記すこともある）が有用であることを見出した。
【００１１】
すなわち、本発明は以下の構成を有する。
［１］  カリウム成分と、ケイ酸成分と、を少なくとも含み、前記カリウム成分のうち、２％クエン酸水溶液に溶けるカリウム量を「Ｃ−Ｋ２Ｏ」とし、アンモニアを用いてｐＨ４．５に調整した２％クエン酸液に溶出するカリウム量を「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」とした際、下記式（１）に示すカリウムの溶出率が８０％以上である、ケイ酸カリ肥料。
カリウムの溶出率（％）＝「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」÷「Ｃ−Ｋ２Ｏ」×１００  …（１）
［２］  前記ケイ酸成分のうち、０．５モル塩酸溶液に溶けるケイ酸量を「Ｓ−ＳｉＯ２」とし、アンモニアを用いてｐＨ４．５に調整した２％クエン酸液に溶出するケイ酸量を「ＣＡ−ＳｉＯ２」とした際、下記式（２）に示すケイ酸の溶出率が８０％以上である、前項［１］に記載のケイ酸カリ肥料。
ケイ酸の溶出率（％）＝「ＣＡ−ＳｉＯ２」÷「Ｓ−ＳｉＯ２」×１００  …（２）
［３］  木屋式硬度計を用いて測定した硬度が、３．０ｋｇｆ以下である、前項［１］又は［２］に記載のケイ酸カリ肥料。
［４］  少なくとも、ケイ酸を含有する微粉炭燃焼灰と、カリウム含有物と、を混合し、造粒した後、７００〜８００℃の温度範囲で焼成する、ケイ酸カリ肥料の製造方法。
［５］  前記焼成する時間が、３０分以上である、前項［４］に記載のケイ酸カリ肥料の製造方法。
［６］  前記カリウム含有物として、アブラヤシ空果房を用いる、前項［４］又は［５］に記載のケイ酸カリ肥料の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のケイ酸カリ肥料は、ｐＨ４．５相当の土壌におけるカリウムとケイ酸の溶出率が８０％以上であり、植物の根酸でカリウムとケイ酸が溶けやすく、崩壊性も維持することができるため、肥料としての効果が高い。
【００１３】
本発明のケイ酸カリ肥料の製造方法は、焼成温度を７００〜８００℃の範囲に制御するため、ｐＨ４．５相当の土壌におけるカリウムとケイ酸の溶出率が８０％以上のケイ酸カリ肥料を容易に製造することができる。特に、カリウム含有物としてアブラヤシ空果房を用いることにより、水和熱の発生が抑制され、固着しにくくなって造粒が容易になるという、優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用した一実施形態であるケイ酸カリ肥料の製造方法に適用することが可能な、製造装置の構成を示す系統図である。
【図２】ケイ酸カリ肥料における、焼成温度とカリウムの溶出率との関係を示す図である。
【図３】ケイ酸カリ肥料における、焼成温度とケイ酸の溶出率との関係を示す図である。
【図４】ケイ酸カリ肥料における、焼成温度と硬度（崩壊性）との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を適用した一実施形態であるケイ酸カリ肥料、及びその製造方法について、製造方法に用いる製造装置と併せて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１６】
＜ケイ酸カリ肥料＞
先ず、本発明を適用した一実施形態であるケイ酸カリ肥料の構成について、説明する。
本実施形態のケイ酸カリ肥料は、カリウム成分と、ケイ酸成分とを少なくとも含有する組成物である。このケイ酸カリ肥料は、土壌中の有機酸や植物の根が出す根酸などの薄い酸に溶けて持続的に効くため、肥料成分の流出が少なく環境に配慮した肥料である。
【００１７】
（カリウム成分）
本実施形態のケイ酸カリ肥料は、「く溶性カリ」を２０〜２３重量％含有することが好ましく、２２〜２３重量％含有することがより好ましい。
【００１８】
「く溶性カリ」とは、「２％クエン酸水溶液（ｐＨ２相当）に溶けるカリウム」である。また、そのカリウム量は、「Ｃ−Ｋ２Ｏ」として表される。
【００１９】
また、本実施形態では、「アンモニアを用いてｐＨ４．５に調整した２％クエン酸液に溶出するカリウム」を独自に規定する。そして、そのカリウム量は、「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」として表わされる。そして、ｐＨ４．５相当の土壌における、カリウム（カリ）の溶出率は、下式（１）のように表すことができる。
「カリの溶出率（％）」＝「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」÷「Ｃ−Ｋ２Ｏ」×１００  …（１）
【００２０】
ここで、カリウム（カリ）の溶出率とは、カリウム成分の溶けやすさの指標であり、溶出率が高い値であるほど、植物の根の付近でカリウム成分が溶けやすく、肥料としての効果が高いことを示す。
【００２１】
なお、上述したカリウム量「Ｃ−Ｋ２Ｏ」、及び「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」は、以下の測定方法を用いて求めることができる。
【００２２】
［「Ｃ−Ｋ２Ｏ」の測定方法］
（Ｉ）粉砕した試料１ｇを正確に秤量して、２５０ｍｌのメスフラスコへ入れる。
（ＩＩ）３０℃に加温した２％クエン酸１５０ｍｌを上記（Ｉ）に加える。
（ＩＩＩ）室温を３０℃に調整し、振とう機（例えば、三喜製作所社製、「型番ＲＳ−１０」等）を用い、回転速度３０〜４０ｒｐｍの回転速度で１時間連続して振とうする。
（ＩＶ）振とう後、純水にて２５０ｍｌにメスアップし、振り混ぜた後、５Ｃのろ紙にてろ過を行う。
（Ｖ）得られたろ液を希釈した後、原子吸光光度計（例えば、島津製作所社製、「型番ＡＡ−７０００」等）を用いて、カリウムの濃度を測定する。このカリウムの濃度の値を、「Ｃ−Ｋ２Ｏ」とする。
【００２３】
［「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」の測定方法］
（Ｉ）粉砕した試料１ｇを正確に秤量して、２５０ｍｌのメスフラスコへ入れる。
（ＩＩ）３０℃に加温したｐＨ４．５−２％クエン酸１５０ｍｌを上記（Ｉ）に加える。
（ＩＩＩ）室温を３０℃に調整し、振とう機（例えば、三喜製作所社製、「型番ＲＳ−１０」等）を用い、回転速度３０〜４０ｒｐｍの回転速度で１時間連続して振とうする。
（ＩＶ）振とう後、純水にて２５０ｍｌにメスアップし、振り混ぜた後、５Ｃのろ紙にてろ過を行う。
（Ｖ）得られたろ液を希釈した後、原子吸光光度計（例えば、島津製作所社製、「型番ＡＡ−７０００」等）を用いて、カリウムの濃度を測定する。このカリウムの濃度の値を、「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」とする。
【００２４】
以上の測定方法によって求まった「Ｃ−Ｋ２Ｏ」及び「ＣＡ−Ｋ２Ｏ」を用い、上記（１）式によって「カリの溶出率（％）」を算出することができる。
【００２５】
ところで、従来の焼成温度である９５０〜１０５０℃で焼成されたケイ酸カリ肥料では、上述したカリウムの溶出率が８０％未満であり、植物の根の付近でのカリウムの溶けやすさが十分ではなかった。
【００２６】
これに対して、本実施形態のケイ酸カリ肥料は、後述するように焼成温度を７００〜８００℃とするため、上述したカリウムの溶出率が８０％以上（すなわち、「く溶性カリ」の全量中、ｐＨ４．５相当の土壌で溶ける成分が８０％以上）である。したがって、植物の根の付近でカリウム成分が溶けやすく、肥料としての効果が高い。
【００２７】
（ケイ酸成分）
本実施形態のケイ酸カリ肥料は、「可溶性ケイ酸」を２５〜３６重量％含有することが好ましく、３３〜３６重量％含有することがより好ましい。
【００２８】
「可溶性ケイ酸」とは、「０．５モル塩酸溶液（ｐＨ０．３相当）に溶けるケイ酸」である。また、そのケイ酸量は「Ｓ−ＳｉＯ２」として表される。
【００２９】
また、本実施形態では、「アンモニアを用いてｐＨ４．５に調整した２％クエン酸液に溶出するケイ酸」を独自に規定する。そして、そのケイ酸量は、「ＣＡ−ＳｉＯ２」として表わされる。そして、ｐＨ４．５相当の土壌における、ケイ酸の溶出率は、下式（２）のように表すことができる。
「ケイ酸の溶出率（％）」＝「ＣＡ−ＳｉＯ２」÷「Ｓ−ＳｉＯ２」×１００  …（２）
【００３０】
ここで、ケイ酸の溶出率とは、上述したカリウム成分の場合と同様に、ケイ酸成分の溶けやすさの指標である。すなわち、溶出率が高い値であるほど、植物の根の付近でケイ酸成分が溶けやすく、肥料としての効果が高いことを示す。
【００３１】
なお、上述したケイ酸量「Ｓ−ＳｉＯ２」、及び「ＣＡ−ＳｉＯ２」は、以下の測定方法を用いて求めることができる。
【００３２】
［「Ｓ−ＳｉＯ２」の測定方法］
（Ｉ）粉砕した試料１ｇを正確に秤量して、２５０ｍｌのメスフラスコへ入れる。
（ＩＩ）３０℃に加温した０．５モル塩酸１５０ｍｌを上記（Ｉ）に加える。
（ＩＩＩ）室温を３０℃に調整し、振とう機（例えば、三喜製作所社製、「型番ＲＳ−１０」等）を用い、回転速度３０〜４０ｒｐｍの回転速度で１時間連続して振とうする。
（ＩＶ）振とう後、純水にて２５０ｍｌにメスアップし、振り混ぜた後、５Ｃのろ紙にてろ過を行う。
（Ｖ）得られたろ液を希釈した後、原子吸光光度計（例えば、島津製作所社製、「型番ＡＡ−７０００」等）を用いて、ケイ酸の濃度を測定する。このケイ酸の濃度の値を、「Ｓ−ＳｉＯ２」とする。
【００３３】
［「ＣＡ−ＳｉＯ２」の測定方法］
（Ｉ）粉砕した試料１ｇを正確に秤量して、２５０ｍｌのメスフラスコへ入れる。
（ＩＩ）３０℃に加温したｐＨ４．５−２％クエン酸１５０ｍｌを上記（Ｉ）に加える。
（ＩＩＩ）室温を３０℃に調整し、振とう機（例えば、三喜製作所社製、「型番ＲＳ−１０」等）を用い、回転速度３０〜４０ｒｐｍの回転速度で１時間連続して振とうする。
（ＩＶ）振とう後、純水にて２５０ｍｌにメスアップし、振り混ぜた後、５Ｃのろ紙にてろ過を行う。
（Ｖ）得られたろ液を希釈した後、原子吸光光度計（例えば、島津製作所社製、「型番ＡＡ−７０００」等）を用いて、ケイ酸の濃度を測定する。このケイ酸の濃度の値を、「ＣＡ−ＳｉＯ２」とする。
【００３４】
以上の測定方法によって求まった「Ｓ−ＳｉＯ２」、及び「ＣＡ−ＳｉＯ２」を用い、上記（２）式によって「ケイ酸の溶出率（％）」を算出することができる。
【００３５】
ところで、従来の焼成温度である９５０〜１０５０℃で焼成されたケイ酸カリ肥料では、上述したケイ酸の溶出率が８０％未満であり、植物の根の付近でのケイ酸の溶けやすさが十分ではなかった。
【００３６】
これに対して、本実施形態のケイ酸カリ肥料は、後述するように焼成温度を７００〜８００℃とするため、上述したケイ酸の溶出率が８０％以上（すなわち、「可溶性ケイ酸」の全量中、ｐＨ４．５相当の土壌で溶ける成分が８０％以上）である。したがって、植物の根の付近でケイ酸成分が溶けやすく、肥料としての効果が高い。
【００３７】
（その他の成分）
本実施形態のケイ酸カリ肥料は、その他の成分を含んでいてもよい。具体的には、例えば、マグネシウム、ホウ素、カルシウム、塩素等が挙げられる。また、その他の成分の含有量としては、塩素が３重量％未満であることが好ましい。
【００３８】
本実施形態のケイ酸カリ肥料の形状は、肥料として土壌に散布する際に適したものであれば、特に限定されるものではない。具体的には、例えば、粒状、粉状、固形（ペレット、ブリケット）等が挙げられる。
【００３９】
また、本実施形態のケイ酸カリ肥料の大きさ（サイズ）は、特に限定されるものではなく、肥料の形状に応じて適宜選択することができる。具体的には、ケイ酸カリ肥料が粒状であった場合、例えば、平均粒子径（長径）は、２〜４ｍｍとすることができる。
【００４０】
（崩壊性）
本実施形態のケイ酸カリ肥料は、上述したように、カリウム成分及びケイ酸成分が所要の組成であり、土壌に溶けやすいため、優れた崩壊性を備えるものである。具体的には、本実施形態のケイ酸カリ肥料では、市販の木屋式硬度計（例えば、株式会社藤原製作所社製、「型番０４３０１９−Ｃ」等）を用いて測定した硬度が、３．０ｋｇｆ（２９．４Ｎ）以下であることが好ましい。
【００４１】
＜ケイ酸カリ肥料の製造方法＞
次に、本発明を適用した一実施形態であるケイ酸カリ肥料の製造方法について、説明する。
本実施形態のケイ酸カリ肥料方法は、少なくとも、ケイ酸を含有する微粉炭燃焼灰（以下、「石炭灰」と記す）と、カリウム含有物と、を混合して造粒した後、焼成温度：７００〜８００℃、焼成時間：３０分以上の条件で焼成するものである。
【００４２】
図１は、本発明を適用した一実施形態であるケイ酸カリ肥料の製造方法に適用することが可能な、製造装置の構成の一例を模式的に示す系統図である。図１に示すように、ケイ酸カリ肥料の製造装置は、原料タンク１〜５と、混練機６と、造粒乾燥機７と、焼成炉８とを備えて、概略構成されている。
【００４３】
原料タンク１〜５には、石炭灰、カリウム含有物、及びその他の成分の原料が貯蔵されている。先ず、原料タンク１〜５から上記原料がそれぞれ所要量となるように混練機６へと供給される。次いで、混練機６でこれらの原料が所定の時間をかけて混合された後、造粒乾燥機７へと送られる。
【００４４】
石炭灰及びカリウム含有物の混練機への供給量は、特に限定されるものではなく、目的とするケイ酸カリ肥料の性状に応じて、適宜調整することができる。
【００４５】
原料となる石炭灰としては、例えば、火力発電所等で発生する微粉炭燃焼灰（石炭灰）などを利用することができる。
【００４６】
また、石炭の産地（オーストラリア炭、インドネシア炭）等により異なるが、ケイ酸カリ肥料の原料とするためには、石炭灰中のケイ酸（ＳｉＯ２）含有量が５０重量％以上であることが好ましい。原料となる石炭灰中のケイ酸（ＳｉＯ２）含有量が５０重量％以上であれば、得られる肥料の可溶性ケイ酸の含有量が多くなるため好ましい。なお、原料となる石炭灰には、異なった種類のものを所定量混合して成分の調整を行ったものを使用してもよい。
【００４７】
原料となるカリウム含有物としては、例えば、炭酸カリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。また、水酸化カリウムとして、一般的なカリ鉱石組成の塩化カリをさらに電気分解させて製造したものを使用することができる。
【００４８】
また、本実施形態のケイ酸カリ肥料の製造方法では、カリウム含有物としてアブラヤシ空果房（ＥＦＢ)を用いることが好ましい。なお、ＥＦＢには苛性カリと同様の反応を示す炭酸カリウムが多く含まれている。また、ＥＦＢを原料（以下、「ＥＦＢ原料」）として使用することにより、原料となるカリウム含有物の供給ソースを多様化することができる。ＥＦＢ原料にはカリウムの他に、石炭灰と同様に、ケイ酸、マグネシウム、カルシウムが含まれている。
【００４９】
ＥＦＢ原料の態様としては、特に限定されるものではなく、例えば、ＥＦＢを７００〜１３００℃程度で焼成したヤシガラ灰や、ＥＦＢを水洗した分離水等が挙げられる。
【００５０】
ＥＦＢを焼成する炉としては、特に限定されるものではなく、例えば、ストーカー炉、流動床炉、電気炉、微粉炭炉等を用いることができる。また、ＥＦＢをそのまま肥料製造用の焼成炉に投入することもできる。
【００５１】
ＥＦＢを水洗する装置としては、特に限定されるものではなく、例えば、常温もしくは１００〜３００℃の範囲の温度に熱した水を用い、常圧もしくは１〜４ＭＰａの圧力でＥＦＢを水洗する装置等を用いることができる。なお、水洗した分離水は、自然に、もしくは乾燥機を用いて、濃縮液、ゲル状もしくは固形物として用いることできる。
【００５２】
次に、造粒乾燥機７では、石炭灰及びカリウム含有物の混合物を造粒し、乾燥する。造粒乾燥機７としては、例えば、パンペレタイザーやブリケットマシン等を用いることができる。
【００５３】
次いで、乾燥された造粒物を焼成炉８へ送り、所要の焼成条件で焼成する。ここで、焼成温度としては、７００〜８００℃の範囲とすることが好ましく、７５０〜８００℃の範囲とすることがより好ましい。焼成温度が上記好ましい範囲の下限値以上であれば、それぞれの原料から「く溶性カリ」及び「可溶性ケイ酸」を確実に生成することができる。また、焼成温度が上記好ましい範囲の上限値以下であれば、上述したカリウムの溶出率及びケイ酸の溶出率をそれぞれ８０％以上とすることができる。
【００５４】
また、焼成時間としては、３０分以上とすることが好ましく、５０分以上とすることがより好ましい。なお、焼成炉８としては、例えば、キルン等を用いることができる。
【００５５】
次いで、焼成炉８で焼成した後、所要の温度となるまで冷却することにより、本実施形態のケイ酸カリ肥料を製造することができる。
【００５６】
ところで、従来のケイ酸カリ肥料の製造方法では、焼成温度９５０〜１０００℃の条件で焼成していた。これに起因し、従来のケイ酸カリ肥料では、上述したカリウムの溶出率、及びケイ酸の溶出率がそれぞれ８０％未満となり、植物の根の付近での溶けやすさが充分ではなかった。
【００５７】
一方、焼成温度７００℃未満の条件で焼成すると、カリウム含有物は原料と同様に水溶性のままであり、ケイ酸カリ肥料に必要な「く溶性」の発現が充分ではなかった。また、ケイ酸は溶出しない状態のままであり、ケイ酸カリ肥料に必要な「可溶性」の発現が充分ではなかった。
【００５８】
これに対して、本実施形態のケイ酸カリ肥料の製造方法によれば、焼成温度７００〜８００℃の条件で焼成することにより、上述したカリウムの溶出率、及びケイ酸の溶出率がそれぞれ８０％以上となる。したがって、植物の根の付近でケイ酸成分が溶けやすく、肥料としての効果が高いケイ酸カリ肥料を製造することができる。
【００５９】
また、ケイ酸カリ肥料の製造方法において、原料となるカリウム含有物として、カリ鉱石組成の塩化カリをさらに電気分解させて製造した水酸化カリウムを用いた場合、水和熱が発生し、固着しやすくなるため、造粒が困難になるという課題があった。
【００６０】
これに対して、本願発明者が鋭意検討した結果、原料となるカリウム含有物としてアブラヤシ空果房（ＥＦＢ）を用いた場合では、水和熱の発生を抑制することができ、固着することがないため、造粒しやすくなるという効果が得られることを見出した。
【００６１】
一方、原料となるカリウム含有物としてＥＦＢ原料を用いた場合であっても、焼成温度を９５０〜１０５０℃とすると、従来の苛性カリと同様にカリとケイ酸の溶出率が低下し、肥効が悪くなることを見出した。さらに、肥料の崩壊性が低下するという課題があることを見出した。
【００６２】
しかしながら、原料となるカリウム含有物としてＥＦＢ原料を用いた場合、焼成温度を７００〜８００℃で焼成することにより、上述したカリウムの溶出率、及びケイ酸の溶出率がそれぞれ８０％以上であり、かつ、崩壊性も維持されたケイ酸カリ肥料が得られることを見出した。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態のケイ酸カリ肥料によれば、ｐＨ４．５相当の土壌におけるカリウム、及びケイ酸の溶出率がそれぞれ８０％以上であり、植物の根の付近でカリウムが溶けやすく、木屋式硬度計を用いて測定した硬度が３．０ｋｇｆ以下であり、崩壊性も維持することができるため、肥料としての効果が高い。
【００６４】
本実施形態のケイ酸カリ肥料の製造方法によれば、焼成温度を７００〜８００℃の範囲に制御するため、ｐＨ４．５相当の土壌におけるカリウムの溶出率が８０％以上のケイ酸カリ肥料を容易に製造することができる。特に、カリウム含有物としてアブラヤシ空果房（ＥＦＢ）を用いることにより、水和熱の発生が抑制され、固着しにくくなって造粒が容易になるという、優れた効果が得られる。また、ＥＦＢ原料をカリウム含有物として用いることにより、カリ原料供給ソースを多様化することができる。さらにＥＦＢ原料にはカリウムの他に、石炭灰と同様に、ケイ酸、マグネシウム、カルシウムが含まれている。
【００６５】
なお、本発明の技術的範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【実施例】
【００６６】
以下に、具体的な試験例を用いて、本発明の効果を詳細に説明する。
【００６７】
＜検証試験１＞
ケイ酸カリ肥料において、カリウム及びケイ酸の溶出率と、焼成温度との関係について検証した。
具体的には、焼成後のケイ酸カリ肥料において、く溶性カリ（Ｃ−Ｋ２Ｏ）の含有量が、約２１〜２２重量％となるように、原料となる微粉炭燃焼灰（フライアッシュ；表中に「ＦＡ」と記す）と、カリウム含有物とを配合した。下記の表１に、検証試験に用いた試料１〜３の、原料の配合量を示す。
【００６８】
試料１〜３の微粉炭燃焼灰（ケイ酸の原料）としては、インドネシア炭のフライアッシュ（ケイ酸含有量：５１重量％）を用いた。
試料１，２のカリウム含有物（カリウムの原料）としては、アブラヤシ空果房（ＥＦＢ）を７００〜１３００℃程度で焼成したヤシガラ灰を用いた。具体的には、試料１，２ともにインドネシア産のパーム椰子のヤシガラ灰であり、Ｋ２Ｏの含有率は、試料１が５０．２重量％、試料２が４５．７重量％であった。試料１，２のヤシガラ灰の投入量は、試料中のＫ２Ｏの量が同程度となるように調整し、試料１では２２０ｇ、試料２では２５０ｇとした。
試料３のカリウム含有物としては、炭酸カリウムと塩化カリウムの混合物を用いた。なお、下記の表２中において、「（粉）」とは粉体の試薬であり、「（飽和）」とは炭酸カリウムの飽和水溶液（水温２０℃）である。また、飽和水溶液２２４ｇには炭酸カリウムが１１８ｇ溶解している。
【００６９】
【表１】
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【００７０】
表１に示した試料１〜３について、電気炉を用いて焼成する際、焼成時間を５０分とし、焼成温度が７００℃から１１００℃のケイ酸カリ肥料をそれぞれ製造して、カリウム及びケイ酸の溶出率の分析を行った。ここで、図２は、焼成温度とカリウムの溶出率との関係を示す図であり、図３は、焼成温度とケイ酸の溶出率との関係を示す図である。また、下記の表２に、試料３における焼成温度と、ケイ酸カリ肥料中の「く溶性」のカリウム成分及びケイ酸成分の割合との関係を示す。
【００７１】
【表２】
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【００７２】
図２及び図３に示すように、試料１〜３について、焼成温度７００℃から８００℃で焼成したケイ酸カリ肥料では、カリウム及びケイ酸の溶出率がいずれも８０％以上となることを確認した。また、原料となるカリウム源としてヤシガラ灰を用いた試料１，２では、焼成温度が８００℃を超えると試料３と比較して溶出率の低下傾向が大きいことを確認した。
【００７３】
表２中に示すように、試料３において焼成温度を低くすると、ケイ酸カリ肥料中の「水溶性カリ（Ｗ−Ｋ２Ｏ）」、即ち未反応のカリの含有量が高くなることを確認した。具体的には、焼成温度を７００℃まで低減すると、水溶性カリの含有量が１１．４重量％と高くなることを確認した。
ところで、「く溶性カリ（Ｃ−Ｋ２Ｏ）」の分析値には、水溶性カリが含まれているため、真のく溶性カリの含有量は、「く溶性カリ（Ｃ−Ｋ２Ｏ）」の分析値から「水溶性カリ（Ｗ−Ｋ２Ｏ）」の分析値を差し引いたもの（表２中、「Ｃ−Ｗ  Ｋ２Ｏ」と示す）となる。すると、表２中に示すように、焼成温度８００℃ではカリ成分の１４．１重量％が原料の水溶性からく溶性に反応しているのに対して、焼成温度７００℃では６．３重量％しか反応していないことを確認した。
また、試料３において焼成温度を低くすると、ケイ酸カリ肥料中の「可溶性ケイ酸（Ｓ−ＳｉＯ２）」の含有量が減少することを確認した。具体的には、焼成温度７００℃では可溶性ケイ酸の含有量が８．９％と低くなることを確認した。
以上の結果から、焼成温度を低減すると、ケイ酸カリ肥料に必要な「く溶性」の性質が生じにくいことを確認した。すなわち、カリ原料は水溶性のままであり、ケイ酸も溶出しない状況のままであることを確認した。したがって、ケイ酸カリ肥料を焼成する際、く溶性カリ及び可溶性ケイ酸の生成が十分に確認できる焼成温度の下限値は、７００℃であることを確認した。
【００７４】
＜検証試験２＞
ケイ酸カリ肥料において、土中崩壊性（硬度）と、焼成温度との関係について検証した。
具体的には、上述した検証試験１において製造した、試料１〜３の各焼成温度で焼成したケイ酸カリ肥料について硬度を測定することで、土中崩壊性を評価した。
なお、ケイ酸カリ肥料の硬度の測定には、木屋式硬度計（株式会社藤原製作所社製、「型番０４３０１９−Ｃ」）を用いた。ここで、図４は、焼成温度と肥料の硬度との関係を示す図である。
【００７５】
図４に示すように、試料１〜３について、焼成温度７００℃から８００℃で焼成したケイ酸カリ肥料では、硬度がいずれも３．０ｋｇｆ以下となることを確認した。また、原料となるカリウム源としてヤシガラ灰を用いた試料１，２では、焼成温度が８００℃を超えると試料３と比較して硬度の上昇傾向が大きいことを確認した。
【符号の説明】
【００７６】
１〜５  原料タンク
６  混練機
７  造粒乾燥機
８  焼成炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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