(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物生育用として土壌に施される土壌充填剤であって、少なくとも二価鉄（Ｆｅ）と炭素（Ｃ）と酵素と有機酸とが配合されており、
該二価鉄は、二価鉄含有物質中に含有されており、粉状，粒状，又は塊状をなし、該二価鉄含有物質は、高炉スラグ，製鋼スラグ等の鉄鋼スラグが、鉄鋳物粉，合金鉄粉として使用され、該炭素は、炭素材からなるか又は炭素含有物質中に含有されており、粉状，粒状，塊状，又は繊維状をなし、該炭素材，炭素含有物質は、コークス，グラファイト，木炭，石炭，又は活性炭よりなり、
更に腐植物質のフミン酸とフルボ酸が配合されており、該腐植物質は、ピートモス，その他の腐植土中に含有されており、
この土壌充填剤は、このような配合よりなるので、土壌に施されると、まず該二価鉄は、水分を含む該土壌中において、隣接した該炭素より電気陰性度が低いことに起因して、二価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）化すると共に、該腐植物質のフミン酸の働きにより二価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）化し、
そして該二価の鉄イオンは、該有機酸と結合し、もって錯体である有機酸鉄が生成されると共に、該腐植物質のフルボ酸と結合し、もって錯体であるフルボ酸鉄が生成され、
該二価の鉄イオンの該有機酸鉄化やフルボ酸鉄化に伴い、該二価の鉄イオンの酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）化が大幅に抑制され、
更に、モンモリロナイト又はゼオライトが配合されており、該モンモリロナイトおよびゼオライトは、該二価鉄含有物質，炭素材又は炭素含有物質，酵素，有機酸，腐植土，更には水分を、混合保持すること、を特徴とする土壌充填剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌充填剤に関する。すなわち、植物生育用として土壌に施される、土壌充填剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
《技術的背景》
周知のように、植物の肥料の三要素は、窒素，リン酸，カリウムであり、次いで、カルシウム，マグネシウム，硫黄等の肥料が知られている。
そして鉄は、微量要素ではあるが、植物の光合成，葉緑素合成，酸化還元，その他の生育反応等に関与し、植物に必要不可欠な肥料要素となっている。
【０００３】
《従来技術》
これに対し最近、鉄欠乏症が問題となっている。土壌のアルカリ化に伴い鉄が不溶化し、植物に吸収，摂取されなくなるという問題が指摘されている。
すなわち鉄は、水分を含む土壌中では、二価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）か三価の鉄イオン（Ｆｅ３＋）の形態で、存在する。これに対し鉄は、植物等の生体内では、二価の鉄イオンの形態でのみ存在し得る。
そこで、鉄を二価の鉄イオンとして土壌中に溶出せしめ、もって植物に吸収，摂取させることが必要となる。三価の鉄イオンは、土壌中で不溶性の水酸化物つまり酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）となり、植物の吸収，摂取が不可能化する。しかるに二価の鉄イオンは、土壌中では、酸化されて三価の鉄イオン化，酸化鉄化され易い。
このような次第により、鉄欠乏症が顕著化，問題化している状況にある。そして従来、このような鉄欠乏症の対策技術は少なく、僅かな対策技術が散見されるに過ぎない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
このような従来技術としては、例えば、次の特許文献１に示されたものが挙げられる。
【特許文献１】特開２００３−１２３９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の鉄欠乏症の対策技術は、いずれも十分な対策効果を発揮するには至っていなかった。例えば、上述した特許文献１の従来技術については、鉄錯体（含．二価の鉄イオン）や被覆材のコスト問題や、鉄溶出のコントロール困難性の問題が、指摘されていた。
又、例えば従来技術として、森林の腐植土中で自然生成されたフルボ酸鉄（含．二価の鉄イオン）を採取して、土壌に施すことも行われていたが、極めてコスト高となり使用の障害となっていた。
更に、いずれの従来技術も、効果の持続性に問題が指摘されていた。すなわち二価の鉄イオンを、長期間，広範囲にわたり土壌中に供給し続ける効果の維持性に乏しかった。
これらに鑑み、鉄欠乏症問題は依然解消されず、もって、植物の光合成，葉緑素合成，酸化還元，その他の生成反応等に、支障が従来発生し易かった。
【０００６】
《本発明について》
本発明の土壌充填剤は、このような実情に鑑み、上記従来技術の課題を解決すべくなされたものである。
そして本発明は、第１に、鉄が二価の鉄イオンとして、植物に効率的かつ確実に摂取され、第２に、しかもこれが簡単容易に、コスト，安定性，持続性等に優れつつ実現され、第３に、土壌中の各種菌等へ好影響を及ぼすと共に、塩分等のミネラル吸収もサポートする、土壌充填剤を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
《各請求項について》
このような課題を解決する本発明の技術的手段は、特許請求の範囲に記載したように、次のとおりである。
請求項１については、次のとおり。
請求項１の土壌充填剤は、植物生育用として土壌に施される土壌充填剤であって、少なくとも二価鉄（Ｆｅ）と炭素（Ｃ）と酵素と有機酸とが配合されている。
該二価鉄は、二価鉄含有物質中に含有されており、粉状，粒状，又は塊状をなし、該二価鉄含有物質は、高炉スラグ，製鋼スラグ等の鉄鋼スラグが、鉄鋳物粉，合金鉄粉として使用される。該炭素は、炭素材からなるか又は炭素含有物質中に含有されており、粉状，粒状，塊状，又は繊維状をなし、該炭素材，炭素含有物質は、コークス，グラファイト，木炭，石炭，又は活性炭よりなる。
更に腐植物質のフミン酸とフルボ酸が配合されており、該腐植物質は、ピートモス，その他の腐植土中に含有されている。
【０００８】
この土壌充填剤は、このような配合よりなるので、土壌に施されると次のようになる。
まず該二価鉄は、水分を含む該土壌中において、隣接した該炭素より電気陰性度が低いことに起因して、二価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）化すると共に、該腐植物質のフミン酸の働きにより二価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）化する。
そして該二価の鉄イオンは、該有機酸と結合し、もって錯体である有機酸鉄が生成されると共に、該腐植物質のフルボ酸と結合し、もって錯体であるフルボ酸鉄が生成され、
該二価の鉄イオンの該有機酸鉄化やフルボ酸鉄化に伴い、該二価の鉄イオンの酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）化が大幅に抑制される。
【０００９】
更に、モンモリロナイト又はゼオライトが配合されている。そして、該モンモリロナイトおよびゼオライトは、該二価鉄含有物質，炭素材又は炭素含有物質，酵素，有機酸，腐植土，更には水分を、混合保持すること、を特徴とする。
【００１０】
《作用等について》
本発明は、このような手段よりなるので、次のようになる。
（１）この土壌充填剤は、二価鉄，炭素，酵素，有機酸，腐植物質，モンモリロナイト又はゼオライト等が配合されている。
（２）そして土壌中で、二価鉄は、炭素より電気陰性度が低いことに起因して、二価の鉄イオン化する。又、二価鉄は、腐植物質のフミン酸の働きによって、二価の鉄イオン化する。
（３）このように得られた二価の鉄イオンは、有機酸と結合して有機酸鉄となり、又、腐植物質のフルボ酸と結合してフルボ酸鉄化される。
すなわち、有機酸やフルボ酸は、二価の鉄イオンに対する結合力が強く、酸化させることなく有機酸鉄化やフルボ酸鉄化される。
（４）そして、二価の鉄イオンがそのままの形態で結合している有機酸鉄やフルボ酸鉄が、植物に吸収される。このようにして二価の鉄イオンが、効率的かつ確実に植物に摂取されるようになる。
（５）更に、本発明の土壌充填剤にあっては、以下のようになる。まず、廉価な市販品や産業副産物等を配合物質として使用可能であり、構成が簡単である。
（６）又、フルボ酸鉄や有機酸鉄を、配合物質の組み合わせにより、簡単容易に生成できるようになる。
（７）しかも、酸化され易く不安定な二価の鉄イオンを、フルボ酸鉄や有機酸鉄としたことにより、酸化されることなく安定的に植物に摂取させることができる。
そして、フルボ酸鉄や有機酸鉄を、配合物質の組み合わせにより、長期間，広範囲にわたり、供給し続けることができる。
（８）更に、フルボ酸鉄や有機酸鉄の二価の鉄イオンは、土壌中の微生物に対し好影響を及ぼすと共に、塩分その他のミネラルの植物への吸収をサポートする。
（９）しかも、このような微生物への好影響やミネラルの吸収サポートは、酵素によって一段と強力に実現される。
（１０）さてそこで、本発明の土壌充填剤は、次の効果を発揮する。
【発明の効果】
【００１１】
《第１の効果》
第１に、鉄が二価の鉄イオンとして、植物に効率的かつ確実に摂取される。
本発明に係る土壌充填剤は、二価鉄，炭素，酵素，有機酸，腐植物質，モンモリロナイト又はゼオライト等を、配合してなる。そして土壌中で、二価鉄が二価の鉄イオン化した後、有機酸と結合して有機酸鉄となったり、腐植物質のフルボ酸と結合してフルボ酸鉄となり、そのまま植物に吸収，摂取される。
従って、植物の光合成，葉緑素合成，酸化還元，その他の生育反応が促進されるようになる。植物は、微量要素ながら必須肥料の鉄が、二価の鉄イオンの形態で効率的かつ確実に、吸収，摂取される。前述したこの種従来例で指摘されていた鉄欠乏症問題は、解消される。
【００１２】
《第２の効果》
第２に、しかもこれらは簡単容易に、コスト，安定性，持続性等に優れつつ、実現される。
本発明に係る土壌充填剤は、その配合物質として、市販品等を使用可能であり、構成が簡単容易であり、製造コスト面に優れている。
又、これまで自然生成採取品よりなり、極めて高価であったフルボ酸鉄を、人工的に簡単容易に生成でき、この面からも、本発明は製品コスト面に優れている。有機酸鉄についても、これに準じ、簡単容易に製品コスト面に優れて生成可能である。
又、二価の鉄イオンを、錯体のフルボ酸鉄や有機酸鉄として、安定的に植物に摂取せしめることができる。つまり、前述した第１の効果発揮の安定性にも優れている。
更に、フルボ酸鉄や有機酸鉄は、配合物質の組み合わせにより長期間，広範囲にわたり、コンスタントに生成し続けることができる。つまり、前述した第１の効果の持続性，維持性，永続性にも優れている。
【００１３】
《第３の効果》
第３に、土壌中の各種菌等へ好影響を及ぼすと共に、塩分等のミネラル吸収もサポートする。
本発明に係る土壌充填剤は、フルボ酸鉄や有機酸鉄の二価の鉄イオンにより、土壌中の各種菌，その他の微生物に対し好影響を及ぼすと共に、塩分その他のミネラルの植物への吸収をサポートする。
そしてこのような微生物への好影響やミネラル吸収サポートは、酵素によって、更に一段と強力に実現される。
このように、この種従来技術に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る土壌充填剤について、発明を実施するための形態の説明に供し、構成ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について、図１を参照しつつ詳細に説明する。
《土壌充填剤１の二価鉄２，炭素３，酵素４等について》
本発明の土壌充填剤１は、植物生育用，肥料用，土壌改良用等として、土壌に施される。そして少なくとも、二価鉄（Ｆｅ）２と、炭素（Ｃ）３と、酵素４とが、混合配合されている。まず、このような土壌充填剤１の配合物質について説明する。
二価鉄（Ｆｅ）２については、次のとおり。二価鉄２は、二価鉄含有物質中に含有されており、粉状，粒状，又は塊状をなす。
二価鉄含有物質は、塩化第一鉄（ＦｅＣｌ２），その他の二価鉄含有化合物よりなり、水分（Ｈ２Ｏ）１２との接触により、二価の鉄イオン５を溶出可能である。例えば、高炉スラグ，製鋼スラグ等の鉄鋼スラグ，その他各種の含鉄スラグ，鉄化合物が、例えば鉄鋳物粉，合金鉄粉等として使用される。
【００１６】
炭素（Ｃ）３については、次のとおり。炭素３は、炭素材よりなるか、炭素含有物質中に含有されており、粉状，粒状，塊状，又はハイブリット繊維状をなす。例えば、コークス，グラファイト，木炭，石炭，活性炭等よりなり、これらが粉状物や粒状物として使用される。
酵素４については、次のとおり。酵素４は、周知のごとく、生体細胞で生成されるタンパク質性の高分子物質であり、各種触媒作用が知られている。
土壌充填剤１の二価鉄２，炭素３，酵素４等については、以上のとおり。
【００１７】
《土壌充填剤１の腐植物質７，その他について》
腐植物質７については、次のとおり。本発明の土壌充填剤１の代表例では、更に腐植物質７が混合配合されており、腐植物質７は、ピートモス，その他の腐植土中に含有されている。
すなわち腐植土は、森林等において動植物による有機物が、微生物にて分解されて生成された土状のものよりなるが、このような天然ものに限らず、廃材等を発酵させた人工のものもある。農業，園芸用の（ココ）ピートモスが代表例である。
そして、このような腐植土には、腐植酸であるフミン酸８やフルボ酸９等の腐植物質７が含有されており、水溶性であり抽出可能である。土壌充填剤１は、腐植物質７を含有した腐植土をそのまま配合してなるが、腐植土から抽出された腐植物質７を配合することも考えられる。
【００１８】
更に、図示例の土壌充填剤１では、モンモリロナイト１０又は／及びゼオライト１１が、混合，配合されている。モンモリロナイト１０およびゼオライト１１は、二価鉄含有物質，炭素材や炭素含有物質，酵素４，腐植土，そして水分（Ｈ２Ｏ）１２等を混合保持すると共に、後述する各種反応の触媒機能を発揮する。
すなわち、モンモリロナイト１０やゼオライト１１は、細層状や細孔状の粘土鉱物であり、他物質保持性，保水性，通気性，触媒機能等が知られている。更に、土壌中の有益菌をサポートし、有害菌を抑制する。
なお、更に塩分（塩素Ｃｌ）を、土壌充填剤１中に混合配合することもある。
土壌充填剤１の腐植物質７，その他については、以上のとおり。
【００１９】
《二価の鉄イオン５の生成》
次に二価の鉄イオン５の生成について説明する。本発明の土壌充填剤１は、土壌に施されると、次の（イ），（ロ）のようになる。
（イ）二価鉄が、水分１２を含む土壌中において、隣接する炭素３より電気陰性度が低いことに起因して、二価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）５化する。
（ロ）二価鉄２は、腐植物質７のフミン酸８の働きにより、二価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）５化する。
【００２０】
これらについて更に詳述する。
まず（イ）、土壌充填剤１に混合配合された二価鉄２と炭素３とが、土壌中の水分１２の存在を前提に、土壌中で接触，密着する。
すると、水分１２が電解液の溶媒の役目を果たし、電解質の二価鉄２と炭素３間の電位差により、炭素３に比べ電子奪取力つまり電気陰性度が低い二価鉄２を酸化させ、二価の鉄イオン５として電離，溶出せしめる。このようにして、二価鉄２がイオン化される。炭素３は、このような二価鉄２の反応促進用として機能する。
他方（ロ）、この土壌充填剤１では、上述した（イ）とは異なり、次によっても二価鉄２がイオン化される。
すなわち、土壌充填剤１に混合配合される二価鉄２と、例えば腐植土から抽出される腐植物質７のフミン酸８とが、土壌中の水分１２の存在を前提に、土壌中で接触，密着する。すると、水分１２が電解液の溶媒の役目を果たし、酸性有機物のフミン酸８が電解質の二価鉄２を溶かし、二価の鉄イオン５として電離，溶出せしめる（もってフミン酸８はシデロホアとも称される）。
なお、このような反応の前提となる水分１２は、土壌中のみならず、配合されたモンモリロナイト１０やゼオライト１１からも、混合保持された分が供給される。
二価の鉄イオン５の生成については、以上のとおり。
【００２１】
《二価の鉄イオン５の錯体化》
次に、二価の鉄イオン５の錯体化について説明する。二価鉄２は、上述したように（イ）炭素３との関係や、（ロ）フミン酸８との関係で、二価の鉄イオン５化される。
ところで、このように生成された二価の鉄イオン５は、酸化され易く不安定であり、酸素にて酸化されて三価の鉄イオン（Ｆｅ３＋）化，酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）１３化され易い。三価の鉄イオン，酸化鉄では、植物への吸収，摂取が不能化する。
これに対し、この土壌充填剤１では、次の（Ａ），（Ｂ）により、二価の鉄イオン５は酸化されることなく、植物に吸収，摂取されるようになる。
【００２２】
（Ａ）溶出された二価の鉄イオン５は、有機酸６と結合し、もって錯体である有機酸鉄１４が生成されて、植物に吸収，摂取される。
すなわち二価の鉄イオン５に対し、有機酸６の結合力（キレート結合力）が、前述した酸素の結合力（酸化力）より強いので、二価の鉄イオン５は、酸化されることなく素早くキレート結合され、錯体化される。二価の鉄イオン５を錯体中心とし、有機酸６が配位した有機酸鉄１４が生成される。
（Ｂ）溶出された二価の鉄イオン５は、腐植物質７のフルボ酸９と結合し、もって錯体であるフルボ酸鉄（腐植酸鉄，有機酸鉄の一種）１５が生成されて、植物に吸収，摂取される。
すなわち、二価の鉄イオン５に対し、フルボ酸９の結合力（キレート結合力）が、酸素の結合力（酸化力）より強いので、二価の鉄イオン５は、酸化されることなく素早くキレート結合され、錯体化される。二価の鉄イオン５を錯体中心とし、フルボ酸９が配位したフルボ酸鉄１５が生成される。フルボ酸９は、例えば腐植土中から抽出される。
このような二価の鉄イオン５の（Ａ）有機酸鉄１４化や（Ｂ）フルボ酸鉄１５化に伴い、二価の鉄イオン５の酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）１３化は、大幅に抑制される。
有機酸鉄１４やフルボ酸鉄１５は、錯体として非常に安定しており、酸素にて酸化されることはない。そして、このような錯体を形成する二価の鉄イオン５は、そのままのイオン形態のまま、植物に吸収，摂取される。
二価の鉄イオン５の錯体化については、以上のとおり。
【００２３】
《配合比率について》
次に、この土壌充填剤１について、その配合物質の配合比率（重量％）の一例は、次のとおり（残余は、主に腐植土やモンモリロナイト１０，ゼオライト１１等）
・二価鉄２  ：０．１５％〜０．２０％
・炭素３    ：０．５％  〜５．２％
・フルボ酸９：０．５％  〜２．０％
・酵素４    ：０．０７％〜０．８％
・塩分濃度※：０．０１％〜１．０％    （※塩素Ｃｌの重量％）
なお、このような土壌充填剤１について、その他のデータは次のとおり。
・電気抵抗値：０．５ｍｓ／ｃｍ〜２．０ｍｓ／ｃｍ
・ペーハー値：ｐＨ５．０〜ｐＨ６．５  （植物に適）
配合比率については、以上のとおり。
【００２４】
《作用等》
本発明の土壌充填剤１は、以上説明したように構成されている。そこで、以下のようになる。
（１）この土壌充填剤１には、二価鉄２，炭素３，酵素４、更には腐植物質７や、モンモリロナイト１０又はゼオライト１１等の配合物質が、配合されている。
【００２５】
（２）そして、土壌充填剤１が充填された土壌中では、二価鉄２が、水分１２の存在を前提としつつ、接触，密着する炭素３に比し電気陰性度が低いことに起因して、二価の鉄イオン５化する。
又、二価鉄２が、水分１２の存在を前提としつつ、接触，密着する腐植物質７のフミン酸８の働きによっても、二価の鉄イオン５化する。
【００２６】
（３）得られた二価の鉄イオン５は、有機酸６と結合して、有機酸鉄１４となる。又、腐植物質７のフルボ酸９と結合して、フルボ酸鉄１５となる。
すなわち、有機酸６やフルボ酸９は、二価の鉄イオン５に対する結合力が、酸素の結合力より強いので、上述により生成された二価の鉄イオン５は、酸化されることなく素早くキレート結合される。
三価の鉄イオン化，酸化鉄１３化は大幅に阻止され、有機酸鉄１４やフルボ酸鉄１５として、錯体化される。
【００２７】
（４）このようにして得られた錯体である有機酸鉄１４やフルボ酸鉄１５では、二価の鉄イオン５がそのままの形態で結合している。そして、有機酸鉄１４やフルボ酸鉄１５は、その二価の鉄イオン５と共に、植物に吸収される。
もって植物の必須要素である鉄が、二価の鉄イオン５の形態で、効率的かつ確実に、植物に摂取され、植物の鉄欠乏症問題は解消される。
【００２８】
（５）更に、この土壌充填剤１は、例えば鉄鋼スラグ等の二価鉄２、例えばコークスやグラファイト等の炭素材や炭素含有物質、例えばピートモス等の腐植物質７、そして酵素４，モンモリロナイト１０，ゼオライト１１、等を配合してなる。
このように、この土壌充填剤１は、廉価な市販品や産業副産物等を、広く使用可能であり、構成が簡単容易である。
【００２９】
（６）又、この土壌充填剤１によると、これまで自然生成採取品であったフルボ酸鉄１５を、腐植物質７，二価鉄２の組み合わせにより、簡単容易に生成できる。
有機酸鉄１４についても、これに準じ、炭素３，二価鉄２，酵素４等の組み合わせにより、簡単容易に生成可能である。
【００３０】
（７）しかも、この土壌充填剤１によると、これ迄は酸化され易く不安定であった二価の鉄イオン５を、酸素に触れても酸化されにくく極めて安定した錯体のフルボ酸鉄１５や有機酸鉄１４化する。
もって、安定的に植物に供給，吸収，摂取せしめることができる。つまり、この土壌充填剤１は、安定性に優れている。
更に、この土壌充填剤１によると、このように二価の鉄イオン５のフルボ酸鉄１５や有機酸鉄１４を、各配合物質を組み合わせたことにより、長期間にわたり土壌の広範囲にわたり、供給し続けることができる。つまり、この土壌充填剤１は、持続性，維持性，永続性に優れている。
【００３１】
（８）更に、この土壌充填剤１にて得られるフルボ酸鉄１５や有機酸鉄１４の二価の鉄イオン５は、土壌中の微生物に対し好影響を及ぼす。
すなわち、植物にとって有益な放線菌，その他の土壌腐植菌，好気性菌，その他の有益菌について、その増殖を促進する。これと共に、植物にとって有害菌である嫌気性菌，病原菌，糸状菌，フザリウム菌、更には線虫類，寄生虫等について、その生成，増殖を抑制する。
又、フルボ酸鉄１５や有機酸鉄１４の二価の鉄イオン５は、土壌中の塩分その他のミネラルについて、植物への吸収を助け，サポートする。更に、ガス分解，脱臭，消臭作用も備えている。
【００３２】
（９）この土壌充填剤１によると、このような微生物等への好影響や、ミネラルの吸収サポートは、上述したようにフルボ酸鉄１５や有機酸鉄１４の二価の鉄イオン５によって実現される。
作用等については、以上のとおり。
【符号の説明】
【００３３】
１  土壌充填剤
２  二価鉄（Ｆｅ）
３  炭素（Ｃ）
４  酵素
５  二価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）
６  有機酸
７  腐植物質
８  フミン酸
９  フルボ酸
１０  モンモリロナイト
１１  ゼオライト
１２  水分
１３  酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）
１４  有機酸鉄
１５  フルボ酸鉄
【図１】
0006713310.tif 000002