(57)【要約】【課題】強酸である硫酸を用いているにもかかわらず、取り扱い性に優れ、危険性が少なく安全で、容易に土壌に均一に混合することができ、しかも、硫酸を液体の状態で用いた場合に比べて土壌への硫酸の浸透が穏やかで、その効果も大きい、土壌改質剤として多目的に使用できる土壌改質剤の提供。【解決手段】珪藻土又はゼオライトの多孔中に硫酸が保持されて、硫酸を粉体として扱えるように構成したことを特徴とする土壌改質剤。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪藻土又はゼオライトの多孔中に硫酸が保持されて、硫酸を粉体として扱えるように構成したことを特徴とする土壌改質剤。
【請求項２】
質量比で、珪藻土又はゼオライト１に対して６０％以上の濃度の硫酸が０．１〜１．５の範囲で含まれている請求項１に記載の土壌改質剤。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の土壌改質剤を、土壌に施すことを特徴とする土壌改質方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の土壌改質剤を、過酸化水素と併用して土壌に施すことを特徴とする土壌改質方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、取り扱い性に優れ、均一に、しかも緩かに土壌を改質することができ、多目的に用いることが可能な土壌改質剤、及びこれを用いた土壌改質方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、施肥等に起因して土壌がアルカリ性となる場合があることが知られている。又、近年において、各種の洗浄剤等として広範に用いられてきたトリクロロエタン等の揮発性有機塩素化合物による土壌汚染が問題となっており、その浄化手段の一つとして、土壌に生石灰（ＣａＯ）を添加し、土壌中の水分との水和反応による発熱によって揮発性有機塩素化合物を土壌中より揮発させる方法の提案があるが（例えば、特許文献１参照）、かかる方法では、処理後の土壌がアルカリ性となる恐れがある。更に、上記のような人為的な原因によらなくても、自然界にはアルカリ土壌が存在している。
【０００３】
アルカリ土壌は、一般的に作物の栽培には適さないため、酸の作用等によって中和させて、土壌を改質することが行なわれている。例えば、砂漠化の進む中国のアルカリ土壌に対して、発電所からの脱硫石膏を用いて土壌改質することが試みられている。又、上記した、生石灰と、土壌中の水分との水和反応を利用して、土壌中の揮発性有機塩素化合物を揮発させる際に、生石灰とともに、りん酸や硫酸等を添加混合して、土壌のアルカリ化を防止することについての提案がある（例えば、特許文献２参照）。更に、本発明者らの検討によれば、アルカリ土壌の中和を目的とするのではなく、植物の病気の被害が起こる土壌に対して酸を加えて土壌の酸性化を図ることで、植物の病気を有効に抑制し、成育を助長できる場合もあることがわかった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１６８７２７号公報
【特許文献２】
特開平７−０４１７６１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したような場合に土壌改質剤として使用される脱硫石膏は、効果が長期間持続するものの、その効果の発現は緩やかであり、更に、水によって塩類が溶け出して集積するといったことが生じる場合がある。一方、りん酸や硫酸等の液状の酸を用いた場合には、その効果の発現は速やかで、塩類が溶け出すといったことはないが、液状の酸であるため、浸透・拡散し易く、使用の際に液がこぼれたりすると使用者に危険が及ぶ場合があり、安全性の面での問題がある。又、液状の酸の場合には、土壌に添加した場合に、土壌全体に均一に混合させることが困難であり、その作用に偏りが生じ、均一な効果が得られないばかりか悪影響を生じる恐れがあるといった問題もある。
【０００６】
従って、本発明の目的は、強酸である硫酸を用いているにもかかわらず、取り扱い性に優れ、危険性が少なく安全で、土壌に均一に混合することができ、しかも、硫酸を液体の状態で用いた場合に比べて土壌への硫酸の浸透が穏やかで、混入させたことによる効果の偏りがなくより高い効果が得られる、土壌改質剤を提供することにある。又、本発明の目的は、アルカリ土壌を中和して作物の栽培に適した土壌に改質することや、植物の成育の助長を目的として、土壌病害菌に対して殺菌効果を発現させるために土壌を酸性化する等、多目的な使用に、安全で便利に用いることができる安価な土壌改質剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、下記の本発明によって達成される。即ち、本発明は、珪藻土又はゼオライトの多孔中に硫酸が保持されて、硫酸を粉体として扱えるように構成したことを特徴とする土壌改質剤である。
【０００８】
本発明にかかる土壌改質剤の好ましい形態としては下記のものが挙げられる。上記構成において、質量比で、珪藻土又はゼオライト１に対して、６０％以上の濃度の硫酸が０．１〜１．５の範囲で含まれている土壌改質剤である。又、上記構成において、珪藻土又はゼオライトの平均粒径が、５〜１００μｍである土壌改質剤である。
【０００９】
本発明の別の実施形態としては、下記のものが挙げられる。上記いずれかの構成の土壌改質剤を、土壌に施すことを特徴とする土壌改質方法である。又、上記いずれかの構成の土壌改質剤を、過酸化水素と併用して土壌に施すことを特徴とする土壌改質方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明を詳細に説明する。本発明にかかる土壌改質剤は、珪藻土又はゼオライトに硫酸を含浸させることで容易に得ることができ、得られたものは、硫酸を粉体のように扱うことが可能な取り扱い性に優れたものになる。珪藻土は、単細胞ソウ類であるケイソウの遺骸からなるケイ質の堆積物で、多孔質体であり、例えば、吸着剤、濾過材、保温材等として用いられている。通常、堆積する際に混入した粘土や火山灰や有機物を含むが、その主成分は、含水非晶質二酸化ケイ素である。又、ゼオライトは、ケイ酸質交換体の総称であって、ナトリウム、アルミニウムを含むケイ酸塩水和鉱物である。イオン交換体として用いられたり、多孔質体であることから、沸石や、モレキュラーシーブとして利用されている。
【００１１】
本発明者らは、先に述べた従来技術の課題を解決すべく鋭意検討の結果、上記したような特性を有する珪藻土又はゼオライトに、６０質量％以上（以下「％」という）の濃度の硫酸を含浸させることにより、硫酸が、これらの多孔質体の多孔の内部に多く保持された状態となる結果、粉体状の酸として機能し得る種々の用途に有効に利用できる資材が得られることを見いだして本発明に至った。これらの珪藻土又はゼオライトは、有機物を殆ど含まない自然界から安価に得られる多孔質体であり、又、硫酸も汎用されている安価な酸であり、更には、後述する簡便な方法によって得ることができるため、上記資材は安価なものであり、資材を大量使用する土壌改質のような用途に特に有効に利用できる。
【００１２】
本発明にかかる土壌改質剤は、下記のような方法で容易に得られる。先ず、本発明において使用する珪藻土又はゼオライトとしては、平均粒径が５〜１００μｍ程度の粒状で、且つ水分を含まない（或は、乾燥させた）ものが好ましい。又、硫酸としては、６０％以上の濃度の硫酸であればいずれのものであってもよく、例えば、市販されている、濃度６２％、濃度７０％、或いは濃度９８％以上の各種の硫酸を用いることができる。硫酸の含有率を高めるためには、濃度９０％以上の濃硫酸を用いることが好ましい。そして、上記した珪藻土又はゼオライトを容器に入れて、これに、上から上記したような硫酸を注ぎ込み、スプーン等を用いて粒状になるのを抑制しながら混合することで、所定量の硫酸濃度をもつ粉体状の資材が容易に得られる。
【００１３】
このような簡便な方法によって得られる本発明にかかる土壌改質剤は、液体である硫酸が、珪藻土又はゼオライトの多孔中に多量に保持された状態のものとなる。具体的には、質量比で、珪藻土又はゼオライト１に対して、６０％以上の濃度の硫酸が０．１〜１．５の範囲で含まれたものであって、硫酸を粉体として扱うことができるものとなる。例えば、通常の含浸処理で、ゼオライトと９８％濃硫酸を使用した場合は、作成された資材の重さに対して約３５％の重さの９８％濃硫酸が、ゼオライト内に保持された状態の粉体状の資材ができる。一方、珪藻土を使用した場合は、作成された資材の重さに対して約５０％の重さの９８％濃硫酸が、珪藻土内に保持された状態の粉体状の資材ができる。
【００１４】
上記のような構成を有する本発明にかかる土壌改質剤は、硫酸が、珪藻土又はゼオライトの多孔中に保持された状態となっているため、硫酸を粉体として扱うことができるものであり、取り扱い性に優れ、強酸の液体である硫酸に比べて、その安全性が格段に向上する。従って、本発明にかかる土壌改質剤は、土壌改質に用いた場合に、取り扱い性に優れ、安全に作業することができ、土壌中への均一混入が容易であり、土壌改質を均一に且つ効率よく行なうことができる。
【００１５】
本発明にかかる土壌改質剤は、上記したような特性を有するため、作物の栽培に適した土壌への改質を目的としたアルカリ土壌の中和処理や、土壌病害菌に対して殺菌効果を発現させて植物の成育を助長することを目的とした土壌を酸性にする改質処理等、多目的に使用することが可能である。本発明者らの検討によれば、本発明にかかる土壌改質剤は、単独でも、ある種の土壌病害菌に対しての殺菌効果があるが、更に、過酸化水素と併用することによって、より広範な土壌病害菌に対して殺菌効果を発現することがわかった。本発明にかかる土壌改質剤は、例えば、フザリウム等の土壌病害菌に対して殺菌効果があり、その他にも、ジャガイモのそうか病や、果樹の白紋羽病、紫紋羽病に対しても、土壌の殺菌剤として有効な効果があることを確認している。
【００１６】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。尚、文中「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
（実施例１）
平均粒度１０μｍの珪藻土５００ｇをガラス容器内に入れ、この中に、９８％濃硫酸を５００ｇ注ぎ込む。これをスプーン等を用いて粒状になるのを抑制しながら混合することにより、作成された資材の重さに対して約５０％の９８％濃硫酸を含浸した本実施例の土壌改質剤を得た。又、得られた土壌改質剤は粉体状であるため、粉体試薬と同様に扱うことができた。
【００１７】
上記で得られた土壌改質剤について、アルカリ土壌の改質剤として用いることができるか否かについて、下記の方法で調べた。先ず、含水率３．５％の黒土と消石灰［Ｃａ（ＯＨ）２］とを９：１の重量比で混合して、模擬試験用のアルカリ土壌を作成した。このようにして得られた模擬試験用土壌１００ｇに対して、本実施例の土壌改質剤を、表１に示した量でそれぞれ加えて土壌と混合し、１０種類の混合物を得た。そして、このようにして得られた各混合物をそれぞれ、予め用意したポリカップ１〜１０に入れた。上記のようにして得た各改質土壌について下記の各試験を行ない、得られた結果を表１中に示した。
【００１８】
（１）混合物のｐＨ
各カップ内から混合物２０ｇを取り出し、ＭｉｌｉＱ水（脱イオン水）を１００ｍｌ添加し、混合した後、静置し、上澄み液のｐＨを、ｐＨメーターで測定した。
【００１９】
（２）混合物のアルカリ度
各カップ内から混合物５ｇをビーカーにとり、これにＭｉｌｉＱ水（脱イオン水）を５００ｍｌ添加してマグネチックスターラーでよく混合した後、静置した。次に、上澄み液を５Ａの濾紙で濾過し、得られたものを測定用試料とした。得られた測定用試料について、１ｍｏｌ／Ｌの塩酸にて中和滴定を行なってアルカリ度（ｍｇ当量／ｋｇ）を測定した。
【００２０】
2004307575.tif 000002
【００２１】
図１は、表１に示した結果をグラフ化したものであるが、かかるグラフに示されている通り、上記で作成した模擬試験用のアルカリ土壌は、本実施例の土壌改質剤を加えることによって中和でき、更には、酸性土壌とすることができた。又、表１及び図１から、模擬試験用のアルカリ土壌を、本実施例の土壌改質剤のみで完全に中和してｐＨ７とするためには、模擬試験用のアルカリ土壌に対して、おおよそ３０％量の土壌改質剤を添加する必要があることがわかった。表１及び図１に示した通り、ポリカップＮｏ．２〜７におけるｐＨは、殆ど変動がなく、本実施例の土壌改質剤による効果（中和効果）が殆どないように見えるが、そのアルカリ度は、本実施例の土壌改質剤の添加量に伴って低下することが確認された。このことは、本実施例の土壌改質剤をアルカリ土壌に混入させることで、アルカリ度を低下できることを示している。
【００２２】
（実施例２及び３、比較例１及び２）
カブの萎黄病に対する土壌改良剤の効果確認試験を下記のようにして行なった。カブの萎黄病の被害が重度の圃場の土壌を、素焼きポット３号にそれぞれ入れる。このようにして用意した５個のポットのそれぞれに、カブの種（株式会社武蔵野種苗園：ＣＲ鷹丸小蕪）を２０粒ずつ蒔いた。そして、播種後の各ポットを温室に入れ、２０〜２５℃で２週間生育させ、健全に成育したカブの数を数えて、後述する方法で萎黄病の発病率を求めた。この何ら手を加えていない土壌を用いたものを比較例１の系とした。
【００２３】
一方、試験系では、種を蒔く前に、カブの萎黄病の被害が重度の圃場の土壌に実施例１で作製し、使用したと同様の土壌改質剤を、乾燥土に対して質量基準で０．０１％となるように混入させ、この系を実施例２とした。更に、上記の土壌改質剤に加えて、５００ｍｇ／ｌ（５００ｐｐｍ）に希釈した過酸化水素水を、過酸化水素水が土の上部に溜る程度まで加えて、土壌改質剤と過酸化水素とを土壌中に混入させた系を実施例３とした。上記した実施例２及び３の各条件で改質処理を行なった各土壌を入れたポットを５個ずつ用意し、それぞれにカブの種を蒔き、前記した比較例１の系と同様の条件で生育試験を行い、同様にして萎黄病の発病率を求めた。更に、比較例２の系として、種を蒔く前に、カブの萎黄病の被害が重度の圃場の土壌に、９８％の液体の濃硫酸を０．０５％混入させたものについても同様の試験を行ない、同様に萎黄病の発病率を求めた。
【００２４】
上記と同様にして、じゃがいものそうか病に対する土壌改良剤の効果確認試験を行なった。直径２０ｃｍのポットに、そうか病の汚染圃場の土を入れて行なう以外は、カブの種の生育試験の場合と同様に、比較例１及び２の系、実施例２及び３の系の各試験を行った。
【００２５】
その結果、表２に示した通り、土壌改質剤を用いた実施例２の系、及び土壌改質剤と過酸化水素とを併用した実施例３の系では、これらを混入させなかった比較例１の系に比べて、萎黄病及びそうか病のいずれにおいても発病率が低下し、改善されることが分かった。特に、土壌改質剤に過酸化水素を併用した実施例３の系では、萎黄病及びそうか病のいずれに対しても、その効果が著しいことがわかった。更に、液体の濃硫酸を混入させた比較例２の系では、比較例１の系よりも発病率は低下したが、実施例の場合と比較すると、その効果の程度は劣ることがわかった。
【００２６】
表２中の発病率は、下記のようにして求めた。
2004307575.tif 000003
【００２７】
2004307575.tif 000004
【００２８】
上記の結果から、野菜等に萎黄病の被害を起こす、フザリウム（Ｆｕｓａｒｉｕｍ  ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ）、じゃがいものそうか病を引き起こすＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ  Ｓｃａｂｉｅｉ等の土壌病害菌に対して、本発明にかかる土壌改質剤を混入させることで、野菜等に対する発病率を有効に、しかも液体の硫酸を使用した場合よりも高い効果をもって減少でき、野菜等への被害の発生防止に有効に図られることが確認された。特に、本発明にかかる土壌改質剤と、過酸化水素とを併用することで、より大きな野菜等への被害の発生防止効果が得られることが確認された。
【００２９】
本発明にかかる土壌改質剤によって、上記したような土壌病害菌に起因した野菜等への被害の発生防止効果が得られる理由は明らかではないが、下記のように推定している。上記したような病原菌は、アルミニウムイオンに対して毒性を有することが知られているが、これらの病原菌がいる土壌中に、本発明にかかる土壌改質剤を混入させると、混入させた土壌の部分が酸性になることで、土壌中に含まれているアルミニウム化合物のイオン化が起こり、このアルミニウムイオンが病原菌を阻害し、この結果、植物の成育が促進されたものと考えられる。又、上記したように、本発明の土壌改質剤と、過酸化水素との併用によって、より高い効果が発揮される理由についても明らかではないが、本発明の土壌改質剤を土壌病害菌を有する土壌に混入させると、混入させた部分の土壌が部分的に酸性になり、その部分に含まれる土壌中の鉄分がイオン化され、そこに過酸化水素が入るとＦｅｎｔｏｎ酸化が起き、その結果生成するヒドロキシラジカルによって上記のような病原菌が阻害されたものと考えられる。
【００３０】
本発明者らの検討によれば、本発明の土壌改質剤を土壌に混入させることで、実施例で試験したカブの萎黄病や、じゃがいものそうか病以外にも、果樹の白紋羽病、紫紋羽病に対しても有効な効果が得られることを確認している。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、強酸である硫酸を用いているにもかかわらず、土壌改質剤として有効で、取り扱い性に優れ、危険性が少なく安全で、容易に土壌に均一に混合することができ、しかも、硫酸を液体の状態で用いた場合に比べて土壌への硫酸の浸透が穏やかで、混入させたことによる偏りがなく高い効果が得られ、アルカリ土壌の中和や、土壌の酸性化、更には、土壌病害菌に対する殺菌処理等、多目的に使用することが可能な土壌改質剤が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】模擬試験用のアルカリ土壌に本発明の土壌改質剤を混入させたときの、混入量に対するｐＨ及びアルカリ度の変化を示すグラフである。
【図１】
2004307575.tif 000005