(57)【要約】【課題】従来の土壌は潅水した時の自己崩壊性とケイ酸成分の溶出性に難点がある。本発明は、潅水した時の自己崩壊性とケイ酸成分の溶出性に優れた人工培土を提供する。【解決方法】土壌を主成分とする原料にコロイダルシリカを添加して造粒、乾燥してなることを特徴とする人工培土。【特許請求の範囲】
【請求項１】
土壌を主成分とする原料にコロイダルシリカを添加して造粒、乾燥してなることを特徴とする農業用人工培土。
【請求項２】
上記コロイダルシリカの添加量が０．５〜２０重量％である請求項１に記載の農業用人工培土。
【請求項３】
上記コロイダルシリカの乾燥温度が４００℃以下である請求項１あるいは２に記載の農業用人工培土。
【請求項４】
上記原料が保水性土壌である請求項１〜３のいずれかに記載の農業用人工培土。
【請求項５】
上記原料が保水性土壌と肥料成分の混合体である請求項１〜３のいずれかに記載の農業用人工培土。
【請求項６】
上記保水性土壌が（砂、土、バーミキュライト、パーライト、ゼオライト、ベントナイト、ロックウール、ビートモス、椰子殻、樹皮、木材パルプ）から選択された一種あるいは二種以上である請求項４あるいは５に記載の農業用人工培土。
【請求項７】
上記保水性土壌が、無機質廃棄物粉末を主成分とする焼成品である請求項４あるいは５に記載の農業用人工培土。
【請求項８】
上記焼成品が無機質廃棄物粉末と有機質廃棄物とセラミックスバインダーの混合物の焼成品である請求項７に記載の農業用人工培土。
【請求項９】
上記有機質廃棄物が炭化してなる請求項８に記載の農業用人工培土。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、農業用人工培土に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
近年水稲、園芸用の苗代の機械植えが普及するにつれて苗代を育成する土壌には人工培土が使用されるようになった。農業生産においては、昔から苗半作といわれるように、育苗期の苗の出来不出来が収穫に大きな影響を与えることが知られている。
培土には生育初期、通気性が必要であるために、従来工程では、原料となる土壌を造粒して団粒構造、つまり通気構造にして通気性を与えて、殺菌乾燥工程を経て製造されている。
通気性を保持するためには、造粒後の形状（団粒構造）を維持する必要があり、このため従来は、造粒時のバインダー（糊材）としてポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の高分子バインダーが使用されているが、これらのバインダーは土壌微生物によって分解され難く、育苗期間を通して団粒構造が保持される。しかしながら土壌の団粒構造は苗の生育初期のみ必要で生育後期はむしろ団粒構造が徐々に崩壊して細粒化することが好ましい。従って上記ＰＶＡ、ＭＣ、ＣＭＣ等の高分子バインダーは苗の生育上必ずしも好ましいものではないのが現状である。
【０００４】
また一方、イネや麦などのイネ科植物ではケイ酸が不足すると茎が弱くなって倒伏が起こりやすく、又、いもち病などの病気にかかりやすくなるので、土壌からケイ酸を補給する必要がある。特に育苗期には土壌から十分なケイ酸を補給する必要がある。
ケイ酸を補給するためには、高ケイ酸濃度で且つ、ケイ酸が水に溶出しやすい培土が必要であるが、従来の土壌成分はケイ酸の溶出速度が劣り、育苗期のイネに十分なケイ酸を補給できない問題がある。
【０００５】
以上のような理由で、培土には、▲１▼水に接触して緩やかに崩壊する特性（緩徐崩壊性）と、▲２▼ケイ酸溶出性の両方に優れたものが求められているが、現状は両方に優れたものは存在しないのが実情である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、緩徐崩壊性とケイ酸溶出性の両方に優れた新規な人工培土を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点は、下記請求項１〜７に記載の人工培土で解決することができる。
【請求項１】土壌を主成分とする原料にコロイダルシリカを添加して造粒、乾燥してなることを特徴とする農業用人工培土。
【請求項２】上記コロイダルシリカの添加量が０．５〜２０重量％である請求項１に記載の農業用人工培土。
【請求項３】上記コロイダルシリカの乾燥温度が４００℃以下である請求項１あるいは２に記載の農業用人工培土。
【請求項４】上記原料が保水性土壌である請求項１〜３のいずれかに記載の農業用人工培土。
【請求項５】上記原料が保水性土壌と肥料成分の混合体である請求項１〜３のいずれかに記載の農業用人工培土。
【請求項６】上記保水性土壌が（砂、土、バーミキュライト、パーライト、ゼオライト、ベントナイト、ロックウール、ビートモス、椰子殻、樹皮、木材パルプ）から選択された一種あるいは二種以上である請求項４あるいは５に記載の農業用人工培土。
【請求項７】上記保水性土壌が、無機質廃棄物粉末を主成分とする焼成品である請求項４あるいは５に記載の農業用人工培土。
【請求項８】上記焼成品が無機質廃棄物粉末と有機質廃棄物とセラミックスバインダーの混合物の焼成品である請求項７に記載の農業用人口培土。
【請求項９】上記有機質廃棄物が炭化してなる請求項８に記載の農業用人工培土。
【０００８】
【発明の実施の形態】
コロイダルシリカとは、マイナスに帯電した無水ケイ酸の超微粒子が水中に分散したコロイド溶液である。粒子の表面にはＳｉＯＨ−基、ＯＨ−イオンが存在し、粒子径は１〜１００ｍｍμ、いわゆるナノサイズの超微粒子のコロイド溶液である。Ｐｈは酸性からアルカリ性まで任意に調整可能である。
本コロイド溶液を脱水乾燥、あるいは更に高い温度に加熱すると強い結合力が発現する。結合力は温度上昇と供に大きくなる。本発明はこの結合力を人工培土のバインダー（糊材）に利用するものである。すなわち水に対する溶出性を重視する時、つまり水と接触して緩やかに崩壊させたい時は、４００℃以下の焼成にとどめ、水と接触しても崩壊しない焼成体を作る時は４００℃以上の温度に加熱することが好ましい。
４００℃以下の温度、とりわけ１５０℃以下の温度で焼成したものは、水と接触すると再びイオン化して溶出しやすい特性がある。
【０００９】
培土の土壌成分は保水性構造の土壌が好ましい。
天然の保水性土壌としては、（砂、土、バーミキュライト、パーライト、ゼオライト、ベントナイト、ロックウール、ビートモス、椰子殻、樹皮、木材パルプ）から選択されたものを好適に使用できる。これらは単独であるいは二種以上を混合して使用できる。
【００１０】
人工の保水性土壌としては、無機質廃棄物粉末を主成分とする焼成体を使用できる。
無機質廃棄物粉末の焼成体とは、石炭灰、ごみ焼却灰を溶融ガラス化したスラグ粉末、鋳物の砂、廃陶石の粉末、その他粉末状の無機質廃棄物粉末を多孔質に焼成したものである。
【００１１】
無機質廃棄物粉末にオカラ、酒、焼酎の絞り粕、オガコ、廃パルプ、廃紙、家畜の糞、籾殻、廃糖蜜、廃澱粉等の有機質廃棄物と、セラミックスバインダーを混合して焼成すると吸水性、保水性に優れた多孔体が得られる。このとき焼成温度と時間を調整することにより混合した有機物は焼失させるとなく、黒く炭化した状態で残すことが出来る。すなわち１５０〜８００℃の温度ですばやく加熱冷却することにより有機物は黒く炭化した状態で残る。黒く炭化した多孔体は吸水、保水性の他、除菌、殺菌性にも優れている。
【００１２】
無機質多孔体を焼成する際のセラミックスバインダーには、リン酸アルミニウム、コロイダルシリカ、ベントナイト、カオリン、ケイ酸塩等の通常この種の用途に使用されているセラミックスバインダー全般が使用できる。
イネはｐＨ４〜６の酸性土壌を好むので、イネの培土には酸性リン酸アルミニウム、酸性コロイダルシリカが持つとも好適である。リン酸アルミニウムは肥料成分のリンの供給源にもなる。又コロイダルシリカを用いた多孔体は、比表面積が極めて大きく、水との接触によりケイ酸分の溶出性が著しく優れている。
【００１３】
人工培土には上記した保水性土壌のほか、肥料成分、成長調整剤、その他の微量成分を適宜混合しても良い。
これらの成分要素と保水性土壌を混合して造粒、乾燥する。
【００１４】
造粒にあたり、バインダー（糊材）としてコロイダルシリカを添加する。
添加量は、０．１〜２０重量％が好ましい。
下限値未満では造粒が困難である。上限を越える添加は経済的に不利である。
【００１５】
０．５〜１０ｍｍの大きさに造粒、篩い分け後、乾燥する。
乾燥温度は、コロイダルシリカがＯＨ基を消失しない温度、つまり４００℃以下が好ましい。とりわけ１５０℃以下が最も好ましい。
４００℃を越えると、造粒したものが水に接触して崩壊し難くなるので好ましくない。
【００１６】
イネの培土はＰＨ４〜６が好ましいので、コロイダルシリカは酸性が好ましい。
【００１７】
本発明培土は、水稲の他、その諸性質を適宜調整することにより園芸やその他の用途に広く適用できるものである。
【００１８】
【実施例】
実施例によって本発明を説明する。
実施例１
工程１　保水性土壌の製造
シリカ成分を６０％含有する石炭灰１００部（重量部）に、オカラ１０部、酸性燐酸アルミニウム２０部を加えて混練して直径１〜５ｍｍの粒子に成形した。
次にこれを５５０℃で焼成した。
オカラ成分が黒く炭化した多孔質の黒い粒子が得られた。
工程２　人工培土の製造
上記黒色粒子１００部に肥料（リン加安４４号）を０．５部、酸性コロイダルシリカを７部添加、混合した。
次に造粒して１〜５ｍｍの大きさに篩分した後、９０℃で乾燥した。
イネの育苗テスト
高さ３ｃｍの育苗箱に人工培土を深さ２ｃｍ入れて種籾を播種し、もみが隠れるほどに同じ土壌をかぶせ、覆土し、静かに潅水し、２５〜３０℃の発芽室に２昼夜入れ、芽が１ｃｍ程度伸びたところで昼間２５〜３０℃、夜間１５℃前後のガラス室内で育苗した。
３０日後イネの生育状況を調べた。
覆土の盛り上がりもなく、全面積で発芽のムラもなく均一であった。
イネの茎葉の生育状況は、土壌に山土を使用したものに比べて１．６倍の重量が観察された。
培土の崩壊性
潅水するとコロイダルシリカはほぼ１００％溶解した。
結合材としては極めて優れていることが確認できた。
コロイダルシリカの良好な溶出性が確認できた。
【００１９】
実施例２
工程１　人工培土の製造
保水性土壌として１〜５ｍｍ径のゼオライト粒を使用した。
ゼオライト粒子１００部に肥料（リン加安４４号）を０．５部、酸性コロイダルシリカを５部添加、混合した。
次に造粒して１〜５ｍｍの大きさに篩分した後、１２０℃で乾燥した。
イネの育苗テスト
実施例１と同じく高さ３ｃｍの育苗箱に人工培土を深さ２ｃｍ入れて種籾を播種し、もみが隠れるほどに同じ土壌をかぶせ、覆土し、静かに潅水し、２５〜３０℃の発芽室に２昼夜入れ、芽が１ｃｍ程度伸びたところで昼間２５〜３０℃、夜間１５℃前後のガラス室内で育苗した。
３０日後イネの生育状況を調べた。
覆土の盛り上がりもなく、全面積で発芽のムラもなく均一であった。
イネの茎葉の生育状況は、土壌に山土を使用したものに比べて１．３倍の重量が観察された。
培土の崩壊性
潅水するとコロイダルシリカはほぼ１００％溶解した。
結合材としては極めて優れていることが確認できた。
コロイダルシリカの良好な溶出性が確認できた。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明培土は、潅水時の自己崩壊性とシリカ成分の溶出性に優れ、苗代の生育促進に著効を有するものである。