(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣａＯの含有量が２５質量％以上３４質量％以下、ＳｉＯ２の含有量が１６質量％以上２２質量％以下、Ｆｅの含有量が１３質量％以上３３質量％以下、Ｍｎの含有量が１６質量％以上２２質量％以下、ＭｇＯの含有量が２質量％以上８質量％以下、かつ、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．２以上１．８以下の成分組成を有する、稲用含鉄資材。
【請求項２】
ＣａＯの含有量が２５質量％以上３４質量％以下、ＳｉＯ２の含有量が１６質量％以上２２質量％以下、Ｆｅの含有量が１３質量％以上３３質量％以下、Ｍｎの含有量が１６質量％以上２２質量％以下、ＭｇＯの含有量が２質量％以上８質量％以下、かつ、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．２以上１．８以下の成分組成を有する固溶体からなる、請求項１に記載の稲用含鉄資材。
【請求項３】
前記固溶体の成分組成が、ＣａＯの含有量が２８質量％以上３１質量％以下、ＳｉＯ２の含有量が１８質量％以上２０質量％以下、Ｆｅの含有量が１４質量％以上３０質量％以下、Ｍｎの含有量が１６質量％以上２０質量％以下、ＭｇＯの含有量が４質量％以上６質量％以下、かつ、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．３以上１．６以下である、請求項２に記載の稲用含鉄資材。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の稲用含鉄資材を製造する方法であって、
Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、及び、Ｍｇのそれぞれの酸化物を含む原料を１３５０℃以上で溶融して、前記組成となるような固溶体に製造する、稲用含鉄資材の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の稲用含鉄資材を用いた、稲用含鉄資材の施用方法であって、
前記稲用含鉄資材を、田植えの前に稲作農地に加え、土壌と混合して施用する、稲用含鉄資材の施用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、稲用資材に関するもので、特に、ごま葉枯病の感染を抑制し、稲の収量を増加させる、稲用含鉄資材、稲用含鉄資材の製造方法及び稲用含鉄資材の施用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
稲作において、ごま葉枯病は、いもち病、縞葉枯病とともに稲の代表的な病気である。ごま葉枯病により収穫される米の品質が低下する他、収量も低下してしまう問題がある。
【０００３】
ごま葉枯病の対策としては、例えばイモチエースなどの農薬を使用することが有効であることが報告されている（以下の非特許文献１を参照。）。
【０００４】
また、ケイ酸の供給による珪化細胞の形成促進により、珪化細胞数が増加してごま葉枯病の感染を抑制する効果があることも報告されており、ケイカル（ケイ酸カルシウム）のようなケイ酸を含有する資材が、ごま葉枯病の抑制に有効であることが報告されている（以下の非特許文献２を参照。）。
【０００５】
稲作用のケイ酸含有資材としては、例えば、ＳｉＯ２を３０〜５０質量％、ＭｇＯを１〜２０質量％含み、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＣａＯからなる資材が報告されている（以下の特許文献１を参照。）。
【０００６】
更に、マンガンの供給によりごま葉枯病を抑制することも、報告されている（以下の非特許文献３を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２１３６８０号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】根本、平井、森田著、防除ハンドブック  稲の病害虫と雑草（全国農村教育協会）（２０１２）
【非特許文献２】土づくり肥料のＱ＆Ａ  （ＪＡ全農  肥料農薬部監修）（土づくり肥料推進協議会発行）（２００８）
【非特許文献３】伊藤ほか、東北農学研究、Ｖｏｌ．４５、１０５−１０６（１９９２）
【非特許文献４】野田、島根農技研報、Ｖｏｌ．３７、１１−１８（２００７）
【非特許文献５】但野、北海道大学農学部邦文紀要、Ｖｏｌ．１０（１）、２２−６８（１９７６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のように、ごま葉枯病による影響を抑制あるいは防止するために、いくつかの技術が報告されている。しかしながら、これらの技術には、以下に示すような課題がある。
【００１０】
まず、農薬を用いてごま葉枯病を抑制する方法についてであるが、農薬の場合、発がんのおそれ、長期にわたる又は反復暴露による呼吸器系、腎臓、肺の障害のおそれ、長期継続的影響により水生生物に有害なおそれがあるなどの課題が心配される。したがって、農薬の使用は可能な限り避け、無農薬とすることが望まれる。
【００１１】
ケイ酸を供給することでごま葉枯病を抑制する方法についてであるが、ケイ酸の供給のみでは、ごま葉枯病を抑制できない場合がある。
【００１２】
特に、上記特許文献１のケイ酸資材のように、ＭｇＯ、ＳｉＯ２、ＣａＯからなり、マンガンや鉄を十分量含まない資材では、ごま葉枯病を十分抑制できない場合がある。
【００１３】
また、上記非特許文献３のようなマンガンを供給することでごま葉枯病を抑制する方法についてであるが、市販のマンガン含有資材でマンガンを多く含む資材として、マンガンを３０質量％以上含むものを利用することが可能であるが、マンガンは貴重な金属元素であり、マンガンの含有率の高い資材は価格が高くなるという課題がある。
【００１４】
また、マンガンや鉄を供給しすぎると、マンガン過剰症、鉄過剰症などといった、植物に悪影響を与える場合があることも知られている。（上記非特許文献４及び非特許文献５を参照。）
【００１５】
従って、マンガンや鉄の含有量を過剰に高めることなく、適度の含有量で有効活用できる資材の開発が望まれるという状況にある。
【００１６】
上記の課題に鑑みて、本発明は、従来のマンガン資材よりも高価な元素であるマンガンの含有量を少なくしながらも、ごま葉枯病を抑制し、かつ、稲の収量を増加させることが可能な、稲用含鉄資材、稲用含鉄資材の製造方法及び稲用含鉄資材の施用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、Ｍｎの含有量を従来のマンガン資材よりも下げたとしても、Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ、及び、Ｍｇを主として酸化物として含有させ、これら酸化物の割合を調整することで、稲の収量を増加させ、かつ、ごま葉枯病を抑制する効果がある稲用含鉄資材を開発することに成功し、本発明を完成させた。
本発明の要旨は、以下の通りである。
【００１８】
（１）ＣａＯの含有量が２５質量％以上３４質量％以下、ＳｉＯ２の含有量が１６質量％以上２２質量％以下、Ｆｅの含有量が１３質量％以上３３質量％以下、Ｍｎの含有量が１６質量％以上２２質量％以下、ＭｇＯの含有量が２質量％以上８質量％以下、かつ、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．２以上１．８以下の成分組成を有する、稲用含鉄資材。
（２）ＣａＯの含有量が２５質量％以上３４質量％以下、ＳｉＯ２の含有量が１６質量％以上２２質量％以下、Ｆｅの含有量が１３質量％以上３３質量％以下、Ｍｎの含有量が１６質量％以上２２質量％以下、ＭｇＯの含有量が２質量％以上８質量％以下、かつ、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．２以上１．８以下の成分組成を有する固溶体からなる、（１）に記載の稲用含鉄資材。
（３）前記固溶体の成分組成が、ＣａＯの含有量が２８質量％以上３１質量％以下、ＳｉＯ２の含有量が１８質量％以上２０質量％以下、Ｆｅの含有量が１４質量％以上３０質量％以下、Ｍｎの含有量が１６質量％以上２０質量％以下、ＭｇＯの含有量が４質量％以上６質量％以下、かつ、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．３以上１．６以下である、（２）に記載の稲用含鉄資材。
（４）（２）又は（３）に記載の稲用含鉄資材を製造する方法であって、Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、及び、Ｍｇのそれぞれの酸化物を含む原料を１３５０℃以上で溶融して、前記組成となるような固溶体に製造する、稲用含鉄資材の製造方法。
（５）（１）〜（３）のいずれか一つに記載の稲用含鉄資材を用いた、稲用含鉄資材の施用方法であって、前記稲用含鉄資材を、田植えの前に稲作農地に加え、土壌と混合して施用する、稲用含鉄資材の施用方法。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る稲用含鉄資材は、従来のマンガン含有資材よりもマンガンの含有量を減らしながら、稲の収量を増加させ、かつ、ごま葉枯病を抑制することが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
【００２１】
（稲用含鉄資材の製造方法について）
まず、本発明の実施形態に係る稲用含鉄資材の製造方法について説明する。
【００２２】
本実施形態に係る稲用含鉄資材は、ＣａＯ成分、ＳｉＯ２成分、Ｆｅ成分、Ｍｎ成分、及びＭｇＯ成分を、それぞれ所定の割合で含有する。また、本実施形態に係る稲用含鉄資材では、Ｆｅ成分及びＭｎ成分も、主に酸化物として存在するが、肥料組成の表記では、通常、酸化物ではなく、Ｆｅ、Ｍｎそれぞれ単独での含有量で表す。
それぞれの成分とその含有量について、以下に説明する。
【００２３】
本発明において、稲用含鉄資材に含有される成分であるＣａＯは、二価のカルシウム酸化物の含有量を表わし、また、ＳｉＯ２は、４価の酸化ケイ素の含有量を表し、Ｆｅは、酸化鉄として存在する遷移元素であるＦｅの含有量を表わし、Ｍｎは、酸化マンガンとして存在する遷移元素であるＭｎの含有量を表す。また、ＭｇＯは、２価のマグネシウム酸化物の含有量を表す。
【００２４】
また、これらの必要な成分は、稲用含鉄資材中で均質なものとすることが必要であり、これらの成分を有する原料を配合した後、高温にして、一旦溶融相が生成する状態で均一性を向上させて、固溶体とすることが好ましい。また、必要な成分を均質なものとすることができる形態としては、例えば、原料粉体同士を混合する形態（粉体からなる）等が挙げられる。
【００２５】
ＣａＯ成分のための原料としては、例えば生石灰（主成分：ＣａＯ）や高温でか焼分離する石灰石（主成分ＣａＣＯ３）、消石灰（主成分Ｃａ（ＯＨ）２）や複合酸化物であるＣａＯ・３Ｐ２Ｏ５などの複合酸化物を用いればよい。
【００２６】
ＳｉＯ２成分のための原料としては、例えば川砂などのＳｉＯ２分やフライアッシュ（焼却灰）などを用いればよい。
【００２７】
ＣａＯ成分及びＳｉＯ２成分を共に含む原料としては、製鉄業で副産物として産出されるスラグなどを、適宜使用することができる。
【００２８】
Ｆｅ成分のための原料としては、例えば、ＦｅＯ（ウスタイト）、Ｆｅ２Ｏ３（ヘマタイト）、Ｆｅ３Ｏ４（マグネタイト）などを含有する物質を用いればよい。
【００２９】
Ｍｎ成分の原料としては、ＭｎＯ、Ｍｎ３Ｏ４、ＭｎＯ２などの各種存在形態でＭｎが含有される物質を用いればよい。
【００３０】
なお、コストを抑制するために、鉄やマンガンの原料として、例えば、鉄鉱石、マンガン鉱石、フェロマンガン、シリコマンガンなどの鉱物を用いることも可能である。
【００３１】
ＭｇＯ成分のための原料としては、ＭｇやＭｇＯなどを含有する物質を用いればよい。かかる物質として、例えば、ドロマイトなどを用いることも可能である。
【００３２】
また、上記各元素の成分を含む原料として、例えば鉄鋼スラグなどを使用することも可能である。
【００３３】
また、後述するような試作によって製造したサンプルを粉末Ｘ線にて確認したところ、含有物にはガラス構造の主成分であるＳｉＯ２が含まれるため、完全な結晶質では無く、ガラス質状態の相の存在も認められた。しかしながら、稲用含鉄資材としての効果には、ガラス含有率（降温速度を変化させることで含有率を変更した。）による影響は認められなかったことから、各成分の組織形態は、非晶質であっても構わない。
【００３４】
本実施形態に係る稲用含鉄資材の組成に適合した固溶体とするためには、各元素の原料を配合して電気炉などで加熱すればよい。ここで、加熱に用いる容器は、製造物の最終組成に悪影響を与えないものであれば、各種耐火物や金属容器、セラミックス質のものが使用可能である。また、加熱に際して外部雰囲気の影響を小さくするためにＡｒなどの不活性ガス雰囲気で加熱することが理想的ではあるが、コスト要因となるため、空気中で加熱してもよい。固溶化に当たっては、配合した原料を完全溶融させることが好ましく、加熱温度としては、稲用含鉄資材の成分のうち、最も溶融温度の高い成分の溶融温度を超える温度（例えば、溶融温度＋１００℃程度であり、通常のスラグを使用する場合には概ね１３５０℃以上の高温）に一旦保持して完全溶融であることを確認し、可能であれば鉄棒等を用いて撹拌し、溶融物を均質化することが望ましい。なお、加熱温度は、稲用含鉄資材の全ての成分が完全溶融する温度であればよく、この温度以上に上げることはエネルギーコストが増加するため、なるべく低い方が好ましい。また、溶融炉の耐火物の耐熱温度を超えて加熱してしまうと、溶融炉の成分が溶出してしまうため、加熱温度は、溶融炉の耐火物の耐熱温度以下であることが好ましい。少量で本実施形態に係る稲用含鉄資材を製造する場合には、例えば、容器であるるつぼとしては、鉄るつぼが利用できる。るつぼをタンマン炉などの炉に入れ、酸素を除くため、例えばＡｒ雰囲気で昇温する。
【００３５】
溶融した後は、溶融物を常温まで温度を下げることにより、固化させる。固化した資材は、破砕、粉砕して、本実施形態に係る稲用含鉄資材として使用可能である。
【００３６】
前述のように処理を行うことで、本実施形態に係る稲用含鉄資材を製造することができるが、上記は製造方法の一例であり、本実施形態に係る稲用含鉄資材の組成を満足するのであれば、これ以外の製造方法で本実施形態に係る稲用含鉄資材を製造しても勿論構わない。
【００３７】
なお、本実施形態に係る稲用含鉄資材を製造するために用いる原料となる可能性があるフェロマンガン、石灰石、鉄鉱スラグなどの元素の含有量は、ある程度ばらつく。また、原料を溶解させる容器から溶出する容器成分の影響や、溶融物がしっかりと撹拌されず固溶体が偏析することなどによっても、稲用含鉄資材の組成がばらつく原因となる。このような組成のばらつきを防ぐために、なるべく均質な原料を用いること、容器成分が溶出しにくい容器を用いること、撹拌によって溶融物の均質化を図ることなどが望ましい。
【００３８】
（稲用含鉄資材について）
次に、本実施形態で使用する稲用含鉄資材の組成について、説明する。組成は、本実施形態に係る稲用含鉄資材の質量を１００％とした場合の、各成分の質量％で表わす。
【００３９】
［ＣａＯ：２５質量％〜３４質量％］
本実施形態に係る稲用含鉄資材に含まれるカルシウムＣａについてであるが、Ｃａは本実施形態に係る資材中で、主にＣａＯあるいは２ＣａＯ・ＳｉＯ２として存在する。組成では、全ＣａをＣａＯとして表わす。ＣａＯあるいは２ＣａＯ・ＳｉＯ２のＣａＯは、水と接するとＣａ（ＯＨ）２となり、アルカリ性となるため、酸性化した土壌を中和する土壌改良効果がある。更に、Ｃａは、根の生長を助け、Ｋ＋の吸収を助ける効果も知られている。
【００４０】
なお、ＣａＯが２５質量％未満である場合、稲に必要な十分量のＣａを供給できなくなる可能性がある。
【００４１】
また、ＣａＯが３４質量％超過である場合、稲に供給されるＣａ量は十分であるが、資材中のＣａの含有量が高くなることにより、他の有効成分の含有量を下げなければならないことになってしまう。
【００４２】
そこで、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＣａ含有量は、ＣａＯとして、２５質量％以上３４質量％以下とする。ここで、ＣａＯ含有量を２８質量％以上とすることで、根に対して十分なＣａを確実に供給することが可能となるため、ＣａＯ含有量は、２８質量％以上であることがより好ましい。また、ＣａＯ含有量が３１質量％超過３４質量％以下となる場合には、ＣａＯの含有量が高いために、他の有効成分の含有量を下げなければならなくなる可能性もあることから、ＣａＯ含有量は、より好ましくは３１質量％以下である。
【００４３】
従って、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＣａ含有量は、ＣａＯとして２８質量％以上３１質量％以下であることがより好ましい。
【００４４】
なお、ＣａＯの含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析法により測定可能である。
【００４５】
［ＳｉＯ２：１６質量％〜２２質量％］
本実施形態に係る稲用含鉄資材に含有されるケイ素Ｓｉについてであるが、Ｓｉは、本実施形態に係る資材中で、主に、２ＣａＯ・ＳｉＯ２として存在する。組成では、全ＳｉをＳｉＯ２として表わす。ケイ素Ｓｉは、稲のようなケイ酸植物には必須な元素である。更に、ケイ素Ｓｉは、珪化細胞の形成により、ごま葉枯病の感染を抑制する効果がある。また、植物体を直立させ、光を効率よく受光できるようにして光合成を促進させたり、倒伏を抑制したりする効果もあり、稲の収量の増加に重要な元素である。
【００４６】
ＳｉＯ２含有量が１６質量％未満である場合、稲に供給されるケイ酸量が不十分となるため、稲の収量を増加させる効果やごま葉枯病を抑制する効果が発揮できなくなる可能性がある。
【００４７】
また、ＳｉＯ２含有量が２２質量％超過である場合、稲に供給されるケイ酸量は十分ではあるが、資材中のケイ酸含有量を高くすることで、他の有効成分の含有量を下げなければならないことになってしまう。
【００４８】
そこで、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＳｉの含有量は、ＳｉＯ２として、１６質量％以上２２質量％以下とする。ここで、ＳｉＯ２含有量を１８質量％以上とすることで、稲に対して十分なケイ酸量を確実に供給することが可能となるため、ＳｉＯ２含有量は、１８質量％以上であることがより好ましい。また、ＳｉＯ２含有量が２０質量％超過２２質量％以下である場合には、ＳｉＯ２含有量が高いために他の有効成分の含有量を下げなければならなくなる可能性があることから、ＳｉＯ２含有量は、２０質量％以下であることがより好ましい。
【００４９】
従って、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＳｉの含有量は、ＳｉＯ２として、１８質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。
【００５０】
なお、ＳｉＯ２含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析法により測定可能である。
【００５１】
［ＣａＯ／ＳｉＯ２比：１．２〜１．８］
本実施形態に係る稲用含鉄資材のＣａＯ／ＳｉＯ２比であるが、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．２以上、１．８以下となる条件で、主に、２ＣａＯ・ＳｉＯ２からのＣａとＳｉの溶出が増し、土壌に効率的にＣａとＳｉを供給することが可能となる。
【００５２】
そこで、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＣａＯ／ＳｉＯ２比は、１．２以上１．８以下とする。ただし、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が、１．２超過１．４未満の場合、及び、１．６超過１．８以下の場合よりも、ＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．４以上１．６以下である場合の方がＣａとＳｉの溶出効率が増加する。そのため、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＣａＯ／ＳｉＯ２比は、１．４以上１．６以下であることがより好ましい。
【００５３】
［Ｆｅ：１３質量％〜３３質量％］
本実施形態に係る稲用含鉄資材に含まれる鉄Ｆｅについてであるが、Ｆｅは、本実施形態に係る資材中で、主に、酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３もしくはＦｅＯ、又は、金属鉄Ｆｅとして存在する。鉄は、還元性環境の土壌において根ぐされの原因となる硫化水素Ｈ２Ｓを、Ｆｅと硫化物イオンＳ２−が強力に結合して硫化鉄ＦｅＳとなることで、硫化水素の害を無毒化できる効果がある。硫化水素の無毒化により、根ぐされを抑制でき、稲の生長を促進して、収量を増加させる効果が期待できる。
【００５４】
Ｆｅの含有量が１３質量％未満である場合、根ぐされの原因となる硫化水素を無毒化するために十分な量の鉄を土壌に供給できない可能性がある。
【００５５】
また、Ｆｅの含有量が３３質量％超過である場合、資材中の鉄含有量が高いため、Ｃａ、Ｓｉ、Ｍｎなどの他の有効成分の含有量を下げなければならないことになってしまう。また、金属鉄の含有量も増える可能性があるため、土壌を逆に還元性にしてしまう可能性もある。
【００５６】
そこで、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＦｅ含有量は、１３質量％以上３３質量％以下とする。ここで、Ｆｅ含有量を１４質量％以上とすることで、硫化水素を無毒化して根ぐされを防止するために十分なＦｅの量をより確実に実現することができるため、Ｆｅ含有量は、１４質量％以上であることがより好ましい。また、Ｆｅ含有量が３０質量％超過３３質量％以下である場合には、Ｆｅ含有量が高いために、他の有効成分の含有量を下げなければならなくなる可能性があることから、Ｆｅ含有量は、３０質量％以下であることがより好ましい。
【００５７】
従って、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＦｅ含有量は、１４質量％以上３０質量％以下であることがより好ましい。
【００５８】
なお、Ｆｅの含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析法により測定可能である。
【００５９】
［Ｍｎ：７質量％〜２２質量％］
本実施形態に係る稲用含鉄資材に含まれるマンガンＭｎについてであるが、マンガンＭｎは、ごま葉枯病の抑制に有効な元素である。また、マンガンＭｎは、鉄Ｆｅとともに還元性の土壌を酸化的にすることで、根ぐされの抑制にも効果がある元素である。
【００６０】
Ｍｎの含有量が７質量％未満である場合、土壌へのマンガンＭｎの供給量が少なくなるため、稲にごま葉枯病を抑制するのに十分な量のマンガンＭｎを供給できなくなる可能性がある。
【００６１】
一方、Ｍｎの含有量が２２質量％超過となる場合、マンガンＭｎは高価な元素であるため、資材のコストが高くなってしまう。また、Ｍｎの含有量が２２質量％超過となる場合、稲に対してマンガン過剰症等の悪影響を与えてしまう恐れもある。
【００６２】
そこで、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＭｎ含有量は、７質量％以上２２質量％以下とする。ここで、Ｍｎ含有量を８質量％以上とすることで、ごま葉枯病を抑制するために十分なＭｎをより確実に供給することが可能となるため、Ｍｎ含有量は、８質量％以上であることがより好ましい。また、Ｍｎ含有量が、２０質量％超過２２質量％以下である場合には、高価な元素であるＭｎの使用により、資材のコストが高くなる可能性が心配されることから、Ｍｎ含有量は、２０質量％以下であることがより好ましい。
【００６３】
従って、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＭｎ含有量は、８質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。
【００６４】
更に、高価な元素であるＭｎの使用量をより抑えて、かつ、ごま葉枯病抑制効果を両立するために、Ｍｎ含有量を１６質量％以下にまで下げて、資材コストを抑えることが可能である。従って、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＭｎ含有量は、８質量％以上１６質量％以下であることが更に好ましい。
【００６５】
なお、Ｍｎの含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析法により測定可能である。
【００６６】
［ＭｇＯ：２質量％〜８質量％］
本実施形態に係る稲用含鉄資材に含まれるマグネシウムＭｇについてであるが、Ｍｇは、本実施形態に係る資材中で主にＭｇＯとして存在する。組成では、全Ｍｇを、ＭｇＯとして表わす。マグネシウムＭｇは、カルシウムＣａと共に、本実施形態に係る稲用含鉄資材のアルカリ分に寄与する成分である。ＣａＯ含有量とＭｇＯ含有量の和が、ほぼ本実施形態に係る稲用含鉄資材に含まれるアルカリ分に相当する。マグネシウムＭｇは、植物の光合成に必要な元素である。
【００６７】
本実施形態に係る稲用含鉄資材において、Ｍｇは有効な元素の一つではあるが、本実施形態に係る稲用含鉄資材に含まれる他の元素Ｃａ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎと比較すると、重要性は低い。従って、ＣａＯ、ＳｉＯ２、Ｆｅ、Ｍｎの含有量と比較して、ＭｇＯの含有量は、相対的に低い値となっている。
【００６８】
ただし、ＭｇＯが２質量％未満である場合、土壌に十分量のマグネシウムＭｇを供給できない可能性がある。
【００６９】
また、ＭｇＯが６質量％超過である場合、Ｍｇの効果は増すが、本発明が目的とする稲の収量増加とごま葉枯病の抑制には、他の元素であるＣａ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎなどが十分量含まれることがより望ましいため、ＭｇＯは８質量％で十分である。
【００７０】
そこで、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＭｇ含有量は、ＭｇＯとして、２質量％以上８質量％以下とする。ただし、ＭｇＯ含有量が２質量％以上４質量％未満の場合には、Ｍｇの供給がまだ不足する可能性があるため、ＭｇＯ含有量は、４質量％以上であることがより好ましい。また、ＭｇＯ含有量が６質量％超過８質量％以下の場合は、Ｍｇ含有量が高いために他の有効成分の含有量を下げなければならなくなる可能性があることから、ＭｇＯ含有量は、６質量％以下であることが好ましい。
【００７１】
従って、本実施形態に係る稲用含鉄資材のＭｇ含有量は、ＭｇＯとして、４質量％以上６質量％以下であることがより好ましい。
【００７２】
なお、ＭｇＯの含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析法により測定可能である。
【００７３】
［任意添加元素について］
本実施形態に係る稲用含鉄資材は、他の不可避的不純物となる元素や、本実施形態に係る稲用含鉄資材の効果に悪影響を与えない元素についても、一部含有することができる。ここで、不可避的不純物とは、本実施形態に係る稲用含鉄資材の有効成分であるＣａ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇの原料となる、例えば石灰石、けい砂、鉄鉱石、マンガン鉱石、ドロマイトなどに含まれる、本実施形態に係る稲用含鉄肥料の有効成分ではない成分を意味する。
【００７４】
本発明に記載の有効な成分以外の元素として例えばアルミニウムを含む場合、アルミニウムは、Ａｌ２Ｏ３として換算して、２０質量％まで含むことが可能である。しかし、アルミニウムＡｌは稲にとって有効な成分ではなく、稲用含鉄資材に含まれるＡｌの含有量は、可能な限り低いことが望ましい。なお、Ａｌ２Ｏ３の含有量は、例えば、蛍光Ｘ線分析法により測定可能である。
【００７５】
なお、前述のように、ＣａＯ、ＳｉＯ２、Ｆｅ、Ｍｎ、ＭｇＯに関して、本実施形態に係る稲用含鉄資材での、好ましい含有量、更には、より好ましい含有量について説明した。好ましい含有量の範囲の上限と比べると、より好ましい含有量の範囲の上限が低くなっているため、残部が増えることによって本実施形態に係る稲用含鉄資材の効果が低くなることが一見、心配される。しかしながら、本実施形態に係る稲用含鉄資材の効果は、各有効成分である元素の単独の効果というよりは、各有効成分である元素がバランスして効果を発揮するため、残部が増えることによる効果低下の心配はない。
【００７６】
次に、本実施形態に係る稲用含鉄資材の形状についてであるが、比表面積を高くした方が溶出効率が上がるため、粒径２ｍｍ以下であることが好ましい。なお、本実施形態における粒径２ｍｍ以下の稲用含鉄資材としては、２ｍｍのメッシュの篩で篩分けし、篩下を使用すればよい。本実施形態に係る稲用含鉄資材の形状は、より好ましくは、粉体である。また、本実施形態に係る稲用含鉄資材の粉体を結合剤により造粒したものも、使用することが可能である。
【００７７】
（稲用含鉄資材の施用方法について）
本実施形態に係る稲用含鉄資材の施用量であるが、本資材の農地への施用量が０．５ｔ／ｈａ未満である場合には、本実施形態に係る稲用含鉄資材に含まれる、稲の収量増加やごま葉枯病抑制に有効な各成分を供給する量が不十分になる可能性がある。
【００７８】
また、施用量が５ｔ／ｈａ超過となる場合には、必要とされる量以上に各有効成分を供給することになり、本実施形態に係る稲用含鉄資材を過剰量使用することとなって、コストがかかりすぎる可能性がある。
【００７９】
従って、通常の同種肥料と同様に、本資材の農地への施用量は、０．５ｔ／ｈａ以上５ｔ／ｈａ以下とすることが好ましい。
【００８０】
農地への施用時期であるが、有機物の分解により土壌が弱酸性に酸性化しやすくなること、あるいは、根から産生される有機酸によって、本実施形態に係る稲用含鉄資材に含まれる有効成分は、酸性条件でより溶出しやすくなる。従って、本実施形態に係る稲用含鉄資材は、土壌と混合して用いることとする。
【００８１】
田植え後は、稲体が存在するため、土壌と本実施形態に係る稲用含鉄資材を混合することが難しくなる。従って、本実施形態に係る稲用含鉄資材は、田植え前に農地に加え、土壌と混合することとする。資材と土壌を混合後であれば、いつでも田植えをすることが可能であるが、資材と土壌を混合後２週間程度の期間を置いてから田植えをすることが好ましい。
【００８２】
なお、ごま葉枯病の発病度を知るための指標として、葉発病度、穂枯れ発病度がある。
葉発病度、穂枯れ発病度ともに、発病度は、以下の式で計算される。なお、以下の式中のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、それぞれ、調査株における下記の葉発病度又は穂枯れ発病度の基準Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを満たす株数を示す。
【００８３】
発病度＝｛（４Ａ＋３Ｂ＋２Ｃ＋Ｄ）／（調査株数×４）｝×１００
【００８４】
ごま葉枯病では、２５株について、下記の基準により、発病程度別株数を調査し、発病度を算出する。
【００８５】
葉発病度では、株ごとの葉身の発病程度の基準は、下記の通りである。
Ａ：上位葉に非常に多くの病斑が認められる。上位３葉での枯死葉も認められる。
Ｂ：上位葉にかなり多くの病斑が認められる。上位３葉に一部枯死葉が認められる。
Ｃ：上位葉に病斑がかなり認められる。
Ｄ：上位葉にわずかに病斑が認められる。
Ｅ：発病なし。
【００８６】
穂枯れ発病度では、株ごとの穂の発病程度の基準は、下記の通りである。
Ａ：穂枯れ症状が１株穂数の２／３以上に認められる。
Ｂ：穂枯れ症状が１株穂数の１／３〜２／３程度に認められる。
Ｃ：穂枯れ症状が１株穂数の１／３以下に認められる。
Ｄ：穂枯れ症状は認めないが、葉身に発病が見られる。
Ｅ：発病なし。
【００８７】
ここで、上記の葉発病度、穂枯れ発病度ともに、値が大きいほど、ごま葉枯れが発病していることを表す。
【００８８】
上記のように本実施形態に係る稲用含鉄資材を施用することにより、水稲の収量を増加させ、かつ、ごま葉枯病の抑制が可能となる。
【実施例】
【００８９】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明はこれら実施例にその技術的範囲が限定されるものではない。
【００９０】
（実施例１）
以下の表１に示したように、ＡからＤの資材を、原料となる試薬を混合することで調製した。鉄製るつぼ（内径５０ｍｍ、高さ１７０ｍｍ）に混合調製した試薬を挿入し、雰囲気制御が可能な縦型抵抗炉内で、Ａｒガス雰囲気中で１３５０℃まで昇温した。
【００９１】
１３５０℃に到達後、溶融状況の確認と均一状態にするための撹拌を目的に、１５秒間上部から純鉄棒を用いて撹拌し、その後、６０分間保持後した後、室温まで炉内冷却した。
【００９２】
冷却完了後に、固化したＡからＤの各サンプルを、鉄製るつぼを切断して回収した。
【００９３】
作製した資材ＡからＤの組成の分析値を、作製で目標としたねらい値と共に、以下の表２に示した。
【００９４】
以下の表２に示したように、資材ＡからＤは、本発明の稲用含鉄資材の組成である、ＣａＯの含有量が２５質量％以上３４質量％以下、より好ましくは、２８質量％以上３１質量％以下、ＳｉＯ２の含有量が１６質量％以上２２質量％以下、より好ましくは、１８質量％以上２０質量％以下、Ｆｅの含有量が１３質量％以上３３質量％以下、より好ましくは、１４質量％以上３０質量％以下、Ｍｎの含有量が７質量％以上２２質量％以下、より好ましくは、８質量％以上２０質量％以下、さらに、より好ましくは、８質量％以上１６質量％以下、ＭｇＯの含有量が２質量％以上８質量％以下、より好ましくは、４質量％以上６質量％以下（質量％）かつＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．２以上１．８以下、より好ましくは、１．３以上１．６以下なる組成を満足することが確認できた。
【００９５】
ただし、鉄るつぼを使用した影響か、作製した資材の鉄含有量は、ねらい値よりも高い値となった。また、資材Ｂでは、ＣａＯ含有量がねらい値よりも相対的に１２質量％程度高い値（｛（３１−２７．６）／２７．６｝×１００≒１２）となった。また、資材Ｄでは、ＳｉＯ２含有量がねらい値よりも相対的に９質量％程度低い値となった。従って、鉄るつぼを用いる場合には、鉄るつぼ由来の鉄の溶出により、ねらい値からはずれる場合があり、本発明の成分組成範囲から外れた場合には、適宜調整が必要であることがわかった。
【００９６】
【表１】
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【００９７】
【表２】
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【００９８】
（実施例２）
ごま葉枯病の発生地域に位置する、田植え前の水田の土壌に、基肥として窒素、リン酸、加里（カリウム）をＮ、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏとしてそれぞれ６０ｋｇ／ｈａずつ加えた。この水田に０．６×０．５ｍの枠を設置し、その中に、以下の表３に組成を示した７種類の資材で粒径２ｍｍ以下のものを、各３０ｇずつ加えた（施用量１ｔ／ｈａ）。これら７種類の資材のうち、資材２〜５は、実施例１の表２に組成を示した資材Ａ〜Ｄであり、実施例１に記した方法により製造した。また、資材１、６、７は、市販の資材を用いた。
【００９９】
深さ１０ｃｍの土壌とよく混合した後、苗（品種：コシヒカリＢＬ）を４本１株として６株を各枠内に植えて、収穫期まで栽培した。各資材につき、３反復で試験を行った。なお、対照として、資材を加えない枠も用意して、同様の条件で試験を実施した。
【０１００】
収穫期に各枠６株について、ごま葉枯病の葉発病、穂発病を調査した。結果を、以下の表４に示した。更に、田植え後４ヶ月後に、収量調査を行った。各枠内の６株全てを刈り取りし、精玄米重、千粒重を調査した。結果を、以下の表５に示す。
【０１０１】
【表３】
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【０１０２】
【表４】
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【０１０３】
【表５】
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【０１０４】
表４に示したように、ごま葉枯病の葉発病度は、資材６を除くいずれの資材を用いた場合でも、対照区より低い値となった。また、穂枯れ発病度は、資材１から７のいずれの資材を用いた場合でも、対照区より低い値となった。従って、資材６を除く、資材１、２、３、４、５、７は、ごま葉枯病の抑制効果があることがわかった。
【０１０５】
次に、表５に示したように、収量（精玄米重）は、資材１から７のいずれの資材を用いた場合でも、対照区より増加した。従って、資材１から７のいずれの資材も、稲の収量を増加させる効果があることがわかった。
【０１０６】
収量が多かった順に、資材３、資材４、資材５、資材２、資材７、資材１、資材６、対照区の順になった。資材１は、高価なマンガンをＭｎを３０質量％も含むのにも関わらず、収量の増加効果は、資材３、資材４、資材５、資材２、資材７よりも低かった。
【０１０７】
収量増加の効果が高かった、上位４種類の資材、資材３、資材４、資材５、資材２は、表２の結果より、ごま葉枯病を抑制する効果があることもわかった。
【０１０８】
ごま葉枯病の発病抑制効果が強い資材１は、同程度の発病抑制効果を示した資材２や、発病抑制効果が若干弱い資材３、４、５と比較して、収量増加効果は低かった。米の収量増加には、ごま葉枯病の抑制効果のみならず、資材１で相対的に含有量が低いＣａやＦｅなどによる肥料効果も、収量増加には関係していることが考えられる。
【０１０９】
資材３、資材４、資材５、資材２は、収量増加効果が低かった資材７、資材１、資材６とは異なり、本発明の稲用含鉄資材の組成である、ＣａＯの含有量が２５質量％以上３４質量％以下、より好ましくは、２８質量％以上３１質量％以下、ＳｉＯ２の含有量が１６質量％以上２２質量％以下、より好ましくは、１８質量％以上２０質量％以下、Ｆｅの含有量が１３質量％以上３３質量％以下、より好ましくは、１４質量％以上３０質量％以下、Ｍｎの含有量が７質量％以上２２質量％以下、より好ましくは、８質量％以上２０質量％以下、更に、より好ましくは、８質量％以上１６質量％以下、ＭｇＯの含有量が２質量％以上８質量％以下、より好ましくは、４質量％以上６質量％以下かつＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．２以上１．８以下、より好ましくは、１．３以上１．６以下なる組成を満足する資材である。
【０１１０】
従って、本発明のＣａＯの含有量が２５質量％以上３４質量％以下、より好ましくは、２８質量％以上３１質量％以下、ＳｉＯ２の含有量が１６質量％以上２２質量％以下、より好ましくは、１８質量％以上２０質量％以下、Ｆｅの含有量が１３質量％以上３３質量％以下、より好ましくは、１４質量％以上３０質量％以下、Ｍｎの含有量が７質量％以上２２質量％以下、より好ましくは、８質量％以上２０質量％以下、更に、より好ましくは、８質量％以上１６質量％以下、ＭｇＯの含有量が２質量％以上８質量％以下、より好ましくは、４質量％以上６質量％以下かつＣａＯ／ＳｉＯ２比が１．２以上１．８以下、より好ましくは、１．３以上１．６以下なる組成の稲用含鉄資材を田植え前に施用することにより、稲の収量を増加させ、かつ、ごま葉枯病を抑制する効果があることが実証できた。
【０１１１】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。