(57)【要約】  本発明の目的は、水に溶出した２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿することが抑制される酸化第一鉄含有組成物及びこれを含有する植物成長促進剤を提供することである。本発明の酸化第一鉄含有組成物は、酸化第一鉄と複合酸化物とを含有し、この複合酸化物は、Ｃａ、Ａｌ及びＭｇのうちの少なくとも１種の元素を有している。複合酸化物としては、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６、ＭｇＦｅＳｉ２Ｏ６、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＭｇＳｉ２Ｏ５、ＣａＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＣａＦｅＯ２及びＭｇＦｅＯ２のうちの少なくとも１種であることが好ましい。また、本発明の植物成長促進剤は、本発明の酸化第一鉄含有組成物と、含キレート化物質（腐葉土及び牛糞等）とを含有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化第一鉄と複合酸化物とを含有し、該複合酸化物は、Ｃａ、Ａｌ及びＭｇのうちの少なくとも１種の元素を有していることを特徴とする酸化第一鉄含有組成物。
【請求項２】
上記複合酸化物は、更にＦｅ及びＳｉの少なくとも一方を有する請求項１に記載の酸化第一鉄含有組成物。
【請求項３】
上記複合酸化物は、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６、ＭｇＦｅＳｉ２Ｏ６、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＭｇＳｉ２Ｏ５、ＣａＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＣａＦｅＯ２及びＭｇＦｅＯ２のうちの少なくとも１種である請求項１に記載の酸化第一鉄含有組成物。
【請求項４】
上記複合酸化物は、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６及びＣａＳｉ２Ｏ５のうちの少なくとも１種である請求項１に記載の酸化第一鉄含有組成物。
【請求項５】
本酸化第一鉄含有組成物を１００質量部とした場合に、上記酸化第一鉄と上記複合酸化物との合計は６５質量部以上である請求項１に記載の酸化第一鉄含有組成物。
【請求項６】
上記酸化第一鉄と上記複合酸化物との合計を１００質量％とした場合に、該複合酸化物は０．５〜１０質量％である請求項１に記載の酸化第一鉄含有組成物。
【請求項７】
水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、本酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加し、２４時間後に測定した水素イオン指数が８．０〜１２．０であり、且つ２６４時間後に測定した水素イオン指数が７．５〜１１．０である請求項１に記載の酸化第一鉄含有組成物。
【請求項８】
水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、本酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加して調製した水溶液に含有されるＡｌ及びＣａを２６４時間後に定量した場合の、Ａｌの含有量が７０〜１３０ｍｇ／リットルであり、Ｃａの含有量が９０〜１７０ｍｇ／リットルである請求項１に記載の酸化第一鉄含有組成物。
【請求項９】
鉄分を含有するダストを造粒して造粒品とし、その後、該造粒品を真空下に加熱して該造粒品に含有される鉄分をＦｅＯとし、次いで、該ＦｅＯを含有する粉末を真空下に急冷して得られる請求項１に記載の酸化第一鉄含有組成物。
【請求項１０】
請求項１に記載の酸化第一鉄含有組成物と、含キレート化物質とを含有することを特徴とする植物成長促進剤。
【請求項１１】
本植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、上記酸化第一鉄含有組成物と上記含キレート化物質との合計が８５質量％以上である請求項１０に記載の植物成長促進剤。
【請求項１２】
育苗段階において用いられ、本植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、上記酸化第一鉄含有組成物と上記含キレート化物質との合計が０．１〜５質量％である請求項１０に記載の植物成長促進剤。
【請求項１３】
接触施肥により用いられる請求項１２に記載の植物成長促進剤。
【請求項１４】
上記含キレート化物質は、腐葉土及び牛糞のうちの少なくとも一方である請求項１０に記載の植物成長促進剤。
【請求項１５】
アルカリ土壌において用いられる請求項１０に記載の植物成長促進剤。
【請求項１６】
育苗段階において用いられ、本植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、上記酸化第一鉄含有組成物と上記含キレート化物質との合計が０．１〜５質量％である請求項１５に記載の植物成長促進剤。
【請求項１７】
接触施肥により用いられる請求項１６に記載の植物成長促進剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化第一鉄含有組成物及びそれを含有する植物成長促進剤に関する。更に詳しくは、酸化第一鉄と、Ｃａ及びＡｌ等の元素を有する複合酸化物とを含有する酸化第一鉄含有組成物及びこれを含有する植物成長促進剤に関する。
本発明の酸化第一鉄含有組成物は、植物成長促進剤、植物へのミネラル分供給促進剤並びに植物における糖、ポリフェノール及びビタミン類等の増加剤などの各種の用途において用いることができる。特に、各種の植物の生育において植物成長促進剤として有用であり、例えば、ほうれん草、キャベツ、白菜等の葉茎菜類における光合成を活発化させて葉緑素の形成を促進し、大根、玉葱、人参等の根菜類及びさつま芋、馬鈴薯等の芋類を短期間で十分に成長させ、メロン等の果菜類の糖度を高くすることができる。
【背景技術】
【０００２】
鉄は、植物にとって微量要素ではあるけれども必須元素であり、通常、作物に１〜４００ｐｐｍ程度含有されており、微量要素とはいっても欠乏すると特有の欠乏症を生じる。例えば、鉄は葉緑素の形成に関与しており、欠乏すると葉が黄白化する。また、鉄は窒素の代謝作用にも関与しており、欠乏すると蛋白質の合成反応が損なわれる。この植物生育の必須元素である鉄を供給するために、鉄含有組成物として鉄粉や転炉滓、水酸化鉄などの使用が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。【０００３】
更に、鉄を植物に供給するため、鉄を硫酸、塩酸、硝酸等に投入し、それぞれ硫酸鉄、塩化鉄、硝酸鉄等として水に溶解させた水溶液が、液状のまま肥料として顧客に提供されている。この水溶液の水素イオン指数（以下、「ｐＨ」という。）は、通常、２〜３であり、ｐＨが５以下であれば、溶解度は十分に高く液状に保たれる。また、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）等のキレート化剤を用いてなるキレート鉄を含有する液状又は粉末状の肥料も提供されている。【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７７１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の鉄含有組成物から溶出した鉄の大部分は、水酸化第二鉄となって沈殿してしまって、例えば、植物が取り込むことができず、植物にとって必須元素である鉄を十分に供給することができなかった。
また、硫酸鉄等を含有する液状の肥料でも、太陽光及び空気等により、溶解していた鉄が水酸化第二鉄として沈殿することがあり、植物が取り込むことができない場合がある。更に、キレート鉄では、植物に供給されて鉄が植物に取り込まれた後、残留するＥＤＴＡ等のキレート化剤が土中の重金属と結合し易いという問題がある。即ち、Ｐｂ及びＣｄ等の重金属は、通常、水に不溶の酸化物として土中に存在するが、残留するキレート化剤と重金属とが結合してキレートとなった場合、このキレートが地下水に溶け込んで、重金属汚染を引き起こすことがある。【０００６】
本発明は、上記の従来の問題を解決するものであり、酸化第一鉄と複合酸化物とを含有し、この酸化第一鉄から水に溶出した２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿することが抑制される酸化第一鉄含有組成物、及びこれを含有し、鉄を植物に効率よく吸収させることができる植物成長促進剤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】
【０００７】
酸化第一鉄は、水と接触した場合に、ｐＨが低ければ易溶であるが、ｐＨが高いと難溶である。土壌のｐＨは一般に６．０程度であるため、植物に鉄を供給するため酸化第一鉄を含有する植物成長促進剤を用いた場合、酸化第一鉄は水に溶解し、２価の鉄イオンが溶出する。しかし、ｐＨが６．０程度では水酸化第二鉄等が生成し易く、即ち、２価の鉄が容易に３価の鉄となり、水に不溶となって沈殿してしまい、植物が取り込むことができなくなる。
一方、本発明の酸化第一鉄含有組成物には、酸化第一鉄の他に、Ｃａ、Ａｌ及びＭｇ等の元素を有する特定の複合酸化物が含有されており、この複合酸化物からＣａイオン、Ａｌイオン、Ｍｇイオン等が徐々に溶出することにより、ｐＨが７．０以上に保持される。従って、鉄の供給が安定的に継続され、植物の成長が促進される。また、このようにアルカリ側で鉄が安定して供給されるため、世界の土壌のうちの約２０％といわれるアルカリ土壌において用いた場合も、植物成長促進剤として十分に機能する。
尚、酸化第一鉄にＣａＯ等を配合すれば、土壌のｐＨを高くすることができるが、この場合、ＣａＯ等からＣａイオンなどが一気に溶出し、一時的にｐＨが、例えば、１２．０程度にまで高くなる。しかし、溶出したＣａイオン等は地下水などに流出し、その後の降雨等によって流失してしまい、高いｐＨを維持するだけのＣａイオン等が存在しなくなるため、酸化第一鉄は水に難溶の水酸化第二鉄等となって、植物が取り込むことができなくなり、作用、効果が継続しない。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。【０００８】
本発明は以下のとおりである。
１．酸化第一鉄と複合酸化物とを含有し、該複合酸化物は、Ｃａ、Ａｌ及びＭｇのうちの少なくとも１種の元素を有していることを特徴とする酸化第一鉄含有組成物。
２．上記複合酸化物は、更にＦｅ及びＳｉの少なくとも一方を有する上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
３．上記複合酸化物は、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６、ＭｇＦｅＳｉ２Ｏ６、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＭｇＳｉ２Ｏ５、ＣａＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＣａＦｅＯ２及びＭｇＦｅＯ２のうちの少なくとも１種である上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
４．上記複合酸化物は、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６及びＣａＳｉ２Ｏ５のうちの少なくとも１種である上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
５．本酸化第一鉄含有組成物を１００質量部とした場合に、上記酸化第一鉄と上記複合酸化物との合計は６５質量部以上である上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
６．上記酸化第一鉄と上記複合酸化物との合計を１００質量％とした場合に、該複合酸化物は０．５〜１０質量％である上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
７．水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、本酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加し、２４時間後に測定したｐＨが８．０〜１２．０であり、且つ２６４時間後に測定したｐＨが７．５〜１１．０である上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
８．水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、本酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加して調製した水溶液に含有されるＡｌ及びＣａを２６４時間後に定量した場合の、Ａｌの含有量が７０〜１３０ｍｇ／リットルであり、Ｃａの含有量が９０〜１７０ｍｇ／リットルである上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
９．鉄分を含有するダストを造粒して造粒品とし、その後、該造粒品を真空下に加熱して該造粒品に含有される鉄分をＦｅＯとし、次いで、該ＦｅＯを含有する粉末を真空下に急冷して得られる上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
１０．上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物と、含キレート化物質とを含有することを特徴とする植物成長促進剤。
１１．本植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、上記酸化第一鉄含有組成物と上記含キレート化物質との合計が８５質量％以上である上記１０．に記載の植物成長促進剤。
１２．育苗段階において用いられ、本植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、上記酸化第一鉄含有組成物と上記含キレート化物質との合計が０．１〜５質量％である上記１０．に記載の植物成長促進剤。
１３．接触施肥により用いられる上記１２．に記載の植物成長促進剤。
１４．上記含キレート化物質は、腐葉土及び牛糞のうちの少なくとも一方である上記１０．乃至１３．のうちのいずれか１項に記載の植物成長促進剤。
１５．アルカリ土壌において用いられる上記１０．に記載の植物成長促進剤。
１６．育苗段階において用いられ、本植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、上記酸化第一鉄含有組成物と上記含キレート化物質との合計が０．１〜５質量％である上記１５．に記載の植物成長促進剤。
１７．接触施肥により用いられる上記１６．に記載の植物成長促進剤。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の酸化第一鉄含有組成物は、水と接触させた場合に、水に溶出した２価の鉄イオンが第二水酸化鉄等となって沈殿することが抑制される。従って、この水に溶解した２価の鉄イオンを植物に効率よく吸収させることができ、例えば、植物成長促進剤として用いた場合に、葉緑素の形成及び蛋白質の合成等が促進され、メロン等の果菜類では糖度が高くなる等の作用、効果が奏される。
また、複合酸化物が、更にＦｅ及びＳｉの少なくとも一方を有する場合、複合酸化物が、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６、ＭｇＦｅＳｉ２Ｏ６、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＭｇＳｉ２Ｏ５、ＣａＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＣａＦｅＯ２及びＭｇＦｅＯ２のうちの少なくとも１種である場合、及び複合酸化物が、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６及びＣａＳｉ２Ｏ５のうちの少なくとも１種である場合は、溶出した２価の鉄イオンが第二水酸化鉄等になることが、効率よく抑制される。
更に、本酸化第一鉄含有組成物を１００質量部としたときに、酸化第一鉄と複合酸化物との合計が６５質量部以上である場合、及び酸化第一鉄と複合酸化物との合計を１００質量％としたときに、複合酸化物の含有量が０．５〜１０質量％である場合は、より長期に渡って２価の鉄イオンをそのまま水に溶解させておくことができる。
また、水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、本酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加し、２４時間後に測定したｐＨが８．０〜１２．０であり、且つ２６４時間後に測定したｐＨが７．５〜１１．０である場合は、２価の鉄イオンが第二水酸化鉄等となって沈殿することが十分に抑制され、植物成長促進剤として用いたときに、鉄分を植物により長期に渡って吸収させることができ、成長を促進させる効果が大きい。
更に、水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、本酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加して調製した水溶液に含有されるＡｌ及びＣａを２６４時間後に定量した場合の、Ａｌの含有量が７０〜１３０ｍｇ／リットルであり、Ｃａの含有量が９０〜１７０ｍｇ／リットルである場合は、液のｐＨをより高く保つことができ、２価の鉄イオンが第二水酸化鉄等となって沈殿することが十分に抑制される。
また、酸化第一鉄含有組成物が、鉄分を含有するダストが造粒されて造粒品となり、その後、造粒品が真空下に加熱されて造粒品に含有される鉄分がＦｅＯとなり、次いで、ＦｅＯを含有する粉末が真空下に急冷されて得られる場合は、２価の鉄イオンが第二水酸化鉄等となって沈殿することが十分に抑制される。
本発明の植物成長促進剤によれば、植物に鉄分を十分に供給することができ、植物の成長を促進することができる。
また、本植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質との合計が８５質量％以上である場合は、植物に鉄分をより十分に供給することができる。
更に、育苗段階において用いられ、本植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質との合計が０．１〜５質量％である場合は、植物に鉄分をより十分に供給することができる。
また、育苗段階において接触施肥により用いられる場合は、植物に鉄分を極めて効率よく供給することができる。
更に、含キレート化物質は、腐葉土及び牛糞のうちの少なくとも一方である場合は、植物の成長をより促進することができる。
また、通常、植物に鉄分が供給されないアルカリ土壌において用いられる場合でも、本発明の植物成長促進剤であれば、植物に鉄分をより十分に供給することができる。
更に、アルカリ土壌において育苗段階に用いられ、本植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質との合計が０．１〜５質量％である場合は、アルカリ土壌であるにもかかわらず、本発明の植物成長促進剤であれば、植物に鉄分をより十分に供給することができる。
また、アルカリ土壌で育苗段階において接触施肥により用いられる場合は、アルカリ土壌であるにもかかわらず、本発明の植物成長促進剤であれば、植物に鉄分を極めて効率よく供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１において用いたＦｅＯ粉末の製造装置の模式的な説明図である。
【図２】実施例１において製造したＦｅＯ粉末のＸ線回折のチャート（２θが１０〜５０）を用いた説明図である。
【図３】実施例１において製造したＦｅＯ粉末のＸ線回折のチャート（２θが５０〜１００）を用いた説明図である。
【図４】ＦｅＯ粉末を溶解させた水溶液のｐＨの経時変化を示すグラフである。
【図５】試薬ＦｅＯを溶解させた水溶液のｐＨの経時変化を示すグラフである。
【図６】ＦｅＯ粉末を溶解させた水溶液の溶媒を適時酸性溶媒と交換した場合の、水溶液のｐＨの経時変化を示すグラフである。
【図７】実施例１において製造したＦｅＯ粉末のＳＥＭ写真を用いた説明図である。
【図８】実施例１において製造したＦｅＯ粉末のＥＤＸ定性分析のチャートを用いた説明図である。
【図９】ＦｅＯ粉末を溶解させた水溶液から２１日間経過後に取り出したＦｅＯ粉末の赤さび部のＳＥＭ写真を用いた説明図である。
【図１０】ＦｅＯ粉末を溶解させた水溶液から２１日間経過後に取り出したＦｅＯ粉末の赤さび部のＥＤＸ定性分析のチャートを用いた説明図である。
【図１１】ＦｅＯ粉末を溶解させた水溶液から２１日間経過後に取り出したＦｅＯ粉末の赤さびが発生していない部分のＳＥＭ写真を用いた説明図である。
【図１２】ＦｅＯ粉末を溶解させた水溶液から２１日間経過後に取り出したＦｅＯ粉末の赤さびが発生していない部分のＥＤＸ定性分析のチャートを用いた説明図である。
【図１３】ＦｅＯ粉末を溶解させた水溶液から２１日間経過後に取り出したＦｅＯ粉末のＸ線回折のチャートを用いた説明図である。
【図１４】試薬ＦｅＯを溶解させた水溶液から１１日間経過後に取り出したＦｅＯ粉末のＸ線回折のチャートを用いた説明図である。
【図１５】土壌タイプ成長促進剤を用いた栽培区画から収穫した人参と、対照区から収穫した人参の大きさを比較して示す写真による説明図である。
【図１６】土壌タイプ成長促進剤を用いた栽培区画から収穫した落花生と、対照区から収穫した落花生の大きさを比較して示す写真による説明図である。
【図１７】土壌タイプ成長促進剤を用いた栽培区画から収穫した白菜と、対照区から収穫した白菜の大きさを比較して示す写真による説明図である。
【符号の説明】
【００１１】
１；材料供給系、１１；ホッパー、２；真空加熱系、２１；真空加熱炉、２１１、２１２、２１３、２１４、２１５；加熱室、２２；排出フィーダー、２３；攪拌機、２３１；シャフト、２３２；回転翼、２３３；攪拌部材、２３４；モーター、２４；真空加熱炉の底部、２５１、２５２、２５３、２５４、２５５；ヒーター、２６；冷却系、４；造粒品。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
［１］酸化第一鉄含有組成物
上記「酸化第一鉄含有組成物」は、酸化第一鉄と、特定の複合酸化物とを含有する。
上記「酸化第一鉄」は、ＮａＣｌ型の結晶構造を有し、主として鉄と酸素とからなる物質である。この酸化第一鉄には、鉄原子の一部が遷移金属原子等で置換された物質、及び酸素原子の一部がハロゲン元素などの他の元素で置換された物質が含まれていてもよい。また、原子空孔を有する物質が含まれていてもよい。この酸化第一鉄は、通常、粉末状である。
尚、酸化第一鉄は、酸化第一鉄と複合酸化物との合計を１００質量％とした場合に、６５質量％以上含有されることが好ましい。この含有量はより好ましくは９０〜９９．５質量％、特に好ましくは９３〜９７質量％である。この酸化第一鉄の含有量は、例えば、Ｘ線回折法等の方法により測定することができる。【００１３】
上記「複合酸化物」は、Ｃａ、Ａｌ及びＭｇのうちの少なくとも１種の元素を有している。これらの元素のうち特にＣａとＡｌ、Ａｌのみ、ＭｇとＡｌ、Ｃａのみ又はＭｇのみ、を有していることが好ましい。このような複合酸化物としては、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６、ＭｇＦｅＳｉ２Ｏ６、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＭｇＳｉ２Ｏ５、ＣａＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＣａＦｅＯ２及びＭｇＦｅＯ２等が挙げられる。酸化第一鉄含有組成物には、これらの複合酸化物のうちの１種のみが含有されていてもよく、２種以上が含有されていてもよい。２種以上の複合酸化物が含有される場合、いずれの複合酸化物であってもよく特に限定されない。複合酸化物は更に他の元素を有していてもよく、この他の元素はＦｅ及びＳｉの少なくとも一方であることが多い。複合酸化物は他の元素としてＺｎ及びＭｎ等を有していてもよい。【００１４】
複合酸化物としては、酸化第一鉄から水に溶出した２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿してしまうのを十分に抑制することができる、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６及びＣａＳｉ２Ｏ５がより好ましい。これらの複合酸化物も１種のみが含有されていてもよく、２種以上が含有されていてもよい。２種以上の複合酸化物が含有される場合、いずれの複合酸化物であってもよく特に限定されない。これらの複合酸化物のうちで、ＣａＡｌ２Ｏ４は、Ｃａイオン及びＡｌイオンが持続的に溶出され、これにより、２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿してしまうことを確実に抑制することができるため好ましい。また、ＦｅＡｌ２Ｏ４は、Ａｌイオンが持続的に溶出して選択的に水酸化物となり、酸化第一鉄から溶出する２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿してしまうことが抑制されるため好ましい。更に、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６及びＣａＳｉ２Ｏ５は、Ｃａイオンが持続的に溶出し、上記と同様に２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿してしまうことが抑制されるため好ましい。
この複合酸化物は、例えば、後記の方法により酸化第一鉄含有組成物を製造する際に生成するものである。生成する複合酸化物の種類は、用いる原料及び製造条件等により異なり、例えば、上記のような各種の複合酸化物のうちの少なくとも１種が生成するが、複合酸化物の種類によらず、２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿してしまうのが抑制されるという同様の作用、効果が奏される。【００１５】
複合酸化物の含有量は、酸化第一鉄と複合酸化物との合計を１００質量％とした場合に、０．３〜１５質量％とすることができる。この複合酸化物の含有量は好ましくは０．５〜１０質量％、特に好ましくは３〜７質量％である。複合酸化物の含有量が０．３〜１５質量％、特に０．５〜１０質量％、更に３〜７質量％であれば、酸化第一鉄から水に溶出した２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿してしまうのを十分に抑制することができる。【００１６】
酸化第一鉄含有組成物には、酸化第一鉄と上記の特定の複合酸化物の他に、金属鉄、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＺｎＯ及びＭｎＯ等が含有されていてもよい。これらの他の成分の含有量は、酸化第一鉄含有組成物を１００質量部とした場合に、３５質量部以下であることが好ましく、２５質量部以下、特に１５質量部以下であることがより好ましい。他の成分の含有量が３５質量部以下であれば、酸化第一鉄含有組成物の含有量が確保され、結果的に十分な鉄イオンを供給することができるため、酸化第一鉄から水に溶出した２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿してしまうのが十分に抑制される。
尚、水には、複合酸化物から溶出したＣａイオン及びＡｌイオン等と反応して、水に難溶又は不溶の化合物を生成する負イオン、例えば、Ｃｌイオン等は含有されていないことが好ましく、含有されている場合は、その含有量は少量であればあるほど好ましい。【００１７】
この酸化第一鉄含有組成物では、ｐＨ２．２の塩酸水溶液に、組成物を、１０質量％の質量割合となるように添加した場合に、２４時間後のｐＨを８．０〜１２．０とすることができ、且つ２６４時間後のｐＨを７．５〜１１．０とすることができる。このｐＨは、特に、２４時間後に９．５〜１１．５とすることができ、２６４時間後に８．０〜１０．０とすることができる。２４時間後のｐＨが８．０〜１２．０、２６４時間後のｐＨが７．５〜１１．０であれば、酸化第一鉄から水に溶出した２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿してしまうのが十分に抑制され、例えば、植物成長促進剤として用いたときに、鉄分を植物により効率よく吸収させることができ、植物の成長を十分に促進することができる。【００１８】
また、この酸化第一鉄含有組成物では、ｐＨ２．２の塩酸水溶液に、組成物を１０質量％の質量割合となるように添加して調製した水溶液に含有されるＡｌ及びＣａを２６４時間後に定量した場合の、Ａｌの含有量を７０〜１３０ｍｇ／リットル、特に８５〜１２０ｍｇ／リットルとすることができ、Ｃａの含有量を９０〜１７０ｍｇ／リットル、特に１００〜１６０ｍｇ／リットルとすることができる。このように液調製から長時間経過した後であっても、多くのＡｌ及びＣａが溶出していることにより、上記のように２６４時間経過した後のｐＨを十分に高く保つことができ、２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿してしまうのが十分に抑制される。
尚、ｐＨが２．０〜３．０と低い塩酸水溶液であっても、Ｃａの含有量は１３０〜１７０ｍｇ／リットル、特に１４０〜１６０ｍｇ／リットルとすることができる。このように、初期のｐＨが低い場合であっても、Ｃａの溶出により液のｐＨを十分に高くすることができると推察される。
この元素の定量は、例えば、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析により行うことができる。【００１９】
［２］酸化第一鉄含有組成物の製造方法
本発明の酸化第一鉄含有組成物の製造方法は特に限定されないが、例えば、以下のような製造方法が挙げられる。
即ち、鉄分を含有するダストを造粒して造粒品とする造粒工程と、造粒品を真空下に加熱し、造粒品に含有される鉄分をＦｅＯとする加熱工程と、粉末状のＦｅＯを真空下、急冷する冷却工程と、を備える方法により製造することができる。
以下、このような方法により製造された酸化第一鉄含有組成物の粉末を「ＦｅＯ粉末」という。
鉄分を含有するダストとしては、鍛造工程で発生する鍛造ショット集塵粉、及び製鋼工程で発生する電気炉ダスト、高炉ダスト、転炉ダスト、キュポラダスト等を用いることができる。【００２０】
これらのダストは鉄分を含有するものであれば特に限定されない。また、鉄分の含有量も限定されない。ダストは、通常、粉体であるが、それに限られず、小片又は粉体と小片との混合物等であってもよい。粉体である場合、通常、その平均粒径は３〜１０μｍである。鉄分は、酸化鉄として、又は酸化鉄と金属鉄との混合物としてダストに含有されているが、ダストに含有される金属鉄は、全鉄分を１００質量％とした場合に、好ましくは４０質量％以下、特に好ましくは３０質量％以下（０質量％でもよい。）である。ダストは、１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
尚、ダストには、鉄分の他に、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｎ等が含有されていてもよく、これらは単体金属でもよく、酸化物等の化合物でもよい。【００２１】
ダストは、水洗により塩素分を除去し、その後、この塩素が溶解した洗浄水を除去し、次いで、造粒することが好ましい。このようにしてダストに含有される塩素濃度を低下させることで、真空加熱の際のダストの凝集を抑えることができる。【００２２】
造粒工程においてダストを造粒品とするのは、真空加熱の際のＦｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４及びＦｅ（単体）からＦｅＯへの反応を促進するためである。この造粒品は、ダストと処理材等との混合物を固形化し、造粒品の形状を保持するため、ダストと処理材等との混合物に更にバインダを配合し、固形化したものである。処理材は、ダストに含有される鉄分並びに他の金属の種類及びそれらの含有量等により、適量が配合される。【００２３】
処理材としては、例えば、ダストに含有される鉄分が少ないときに、大量のＦｅＯ粉末を製造すること、及びＦｅＯ粉末を効率よく製造すること等を目的として用いられる鉄分を含有する切削屑及び研磨屑並びに鉄粉等が挙げられる。また、反応の促進及びダストに含有される他の金属を単体として回収すること等を目的として、還元剤を配合することもできる。特に、ダストに亜鉛分が含有され（通常、ＺｎＯとして含有されている。）、ＦｅＯ粉末の製造と同時に亜鉛単体として回収する場合は、鉄分を含有する切削屑及び研磨屑並びに鉄粉等の他、銑鉄及び鋼等に用いられる還元剤、タイヤ屑等の多量のカーボンを含有する廃材等からなる還元剤を用いることが好ましい。この還元剤は１種のみ用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。【００２４】
還元剤等の他の処理材を用いる場合、その形状は、ダストに配合してダストとともに造粒品とすることができればよく、特に限定されないが、粉末、顆粒、小片等の形状であるものを用いることができる。また、特に、還元剤として用いるときは、反応及びダストに含有される他の金属の酸化物等の還元の各々の効率を考慮すると、より多く接触させることができる粉末であることが好ましい。粉末である場合、その平均粒径は特に限定されないが、２００μｍ以下とすることができ、好ましくは１８０μｍ以下とすることができる。この平均粒径の下限は、入手及び取り扱いが容易な微粉までである。【００２５】
還元剤を用いる場合、ダストと還元剤との混合割合は特に限定されないが、ダストを１００質量部としたとき、還元剤は好ましくは１００質量部以下、特に好ましくは９０質量部以下、更に好ましくは８０質量部以下（通常、３０質量部以上）である。還元剤が１００質量部を越えると、処理効率が低下する。一方、３０質量部未満であると、酸化亜鉛等の他の金属の酸化物などを十分に還元することができない場合がある。【００２６】
造粒品は、ダストと他の処理材等との混合物に更にバインダを配合して製造される。このバインダとしては、揮発しても煙及び臭気等が問題にならず、前記の特定の複合酸化物を生成させることができるアルミナセメントが用いられる。このアルミナセメントの配合量は、ダスト又はダストと他の処理材等との混合物の合計を１００質量部とした場合に、好ましくは３〜２０質量部、特に好ましくは３〜１５質量部、更に好ましくは３〜１２質量部である。この配合量が３質量部未満であると、バインダが過少で造粒品の製造が容易ではなく、２０質量部を越えると、造粒品が脆くなることがあり、バインダに由来するガスの発生量も増加することがあるため好ましくない。
尚、効率よく反応させるため、乾燥等によって造粒品の水分を除去し、その後、加熱工程に供することが好ましい。【００２７】
造粒品の形状は特に限定されず、球体、楕円体、半球体、立方体、直方体、円柱体、ブリケット等のいずれでもよい。また、造粒品は緻密体でも多孔質体でもよい。更に、造粒品の全体に伝熱されるように、又は加熱時に造粒品の形状が保持されるように、加熱開始から所定温度に到達するまでの熱伝導を考慮し、造粒品の径（球体であるときは直径、その他の形状であるときは最大差し渡し寸法）は、好ましくは２５ｍｍ以下、特に好ましくは１５ｍｍ以下、更に好ましくは１０ｍｍ以下（通常、３ｍｍ以上）である。径が２５ｍｍを越えると、造粒品の内部が所定温度に到達し難いため好ましくない。一方、３ｍｍ未満であると、造粒品が凝集し、反応に時間が必要となることがある。【００２８】
加熱工程は、ＦｅＯ粉末を生成させるための反応工程である。即ち、造粒品を真空下に加熱し、造粒品に含有される鉄分をＦｅＯとする工程である。更に、ダストに他の金属の酸化物、例えば、酸化亜鉛が含有される場合は、酸化亜鉛と金属鉄との反応により、金属亜鉛とＦｅＯとが生成し、この金属亜鉛は６００℃以上では、通常、１．５６ｋＰａ程度の高真空下に蒸発するため、加熱工程において金属亜鉛として回収することができる。この場合、ダスト等に含有される鉄分をＦｅＯとするための加熱工程は、亜鉛等の他の金属を金属単体として回収する回収工程にもなる。【００２９】
加熱工程における真空度は、ＦｅＯが効率よく生成するように設定することが好ましく、この真空度は、０．１〜１３．３ｋＰａとすることができ、好ましくは２．６〜１３．３ｋＰａ、特に好ましくは４．０〜６．７ｋＰａである。真空度が低すぎると、多くの金属鉄が酸化されずに残留する傾向がある。一方、真空度が高すぎると、生成したＦｅＯがＦｅ３Ｏ４に酸化される傾向があり、更には他の金属の酸化物、例えば、酸化亜鉛が還元され難くなることがある。
尚、この真空雰囲気には、微量の酸素が含有されているが、加熱工程の雰囲気は、この真空雰囲気と同等の酸素分圧を有する不活性ガス雰囲気とすることもできる。【００３０】
加熱工程は、上記の真空雰囲気においてなされる。この加熱は、造粒品を常温から所定温度まで昇温させ、その所定温度を保持する方法であってもよく、予め所定温度より低温に設定してある雰囲気に造粒品を投入し、所定温度まで昇温させ、その所定温度を保持する方法でもよい。また、予め所定温度に設定してある雰囲気に造粒品を投入し、その所定温度を保持する方法でもよい。これらの加熱方法のうちでは、造粒品を常温から所定温度まで昇温させ、その所定温度を保持する方法が、造粒品の粉末化がより抑えられるため、特に好ましい。更に、昇温させる場合の昇温速度等は特に限定されない。【００３１】
加熱工程における所定温度は、好ましくは６００〜１１００℃、特に好ましくは８００〜９５０℃である。加熱温度が６００℃未満であると、ＦｅＯとしての回収率が低く、１１００℃を越えると、ダストが溶融することがあるため好ましくない。更に、鉄を除く他の金属を金属単体として回収するため、前記の還元剤等を含有する造粒品を加熱処理する場合は、加熱温度は８００℃以上とすることが好ましい。また、高温であると、耐熱性の高い加熱炉にしなければならず、特に、高価な耐火物及び真空雰囲気とするための特殊なシール材等が必要となるため、加熱温度は９５０℃以下とすることが好ましい。【００３２】
加熱工程における加熱時間は、造粒品の全体を均一な温度に加熱することができればよい。この加熱時間は、３０分以上とすることが好ましく、特に好ましくは３０分以上、６時間以内である。加熱時間が短すぎると、ＦｅＯを十分に生成させることができないことがある。一方、加熱時間が長すぎると、ＦｅＯ粉末が凝集し易くなることがあり、生産性も低下する傾向にあるため好ましくない。この加熱温度と加熱時間との組み合わせは、温度が８００〜８５０℃であるときは、時間は９０分以上であることが好ましく、温度が８５０〜９００℃であるときは、時間は６０分以上であることが好ましく、温度が９００〜９５０℃であるときは、時間は３０分以上であることが好ましい。【００３３】
造粒品の加熱は、通常、熱処理炉を用いてなされる。この熱処理炉は、少なくともヒータを備え、投入される造粒品を均一に加熱できるものであれば、特に限定されない。熱処理炉としては、例えば、ローラーハース炉及びロータリーキルン等が挙げられる。造粒品は、熱処理炉内を移動しながら、例えば、攪拌翼を備える攪拌手段等により粉末化される。この熱処理炉は、還元によって生成した金属亜鉛等を回収するための回収器を備えていてもよい。熱処理炉への造粒品の投入量は特に限定されないが、熱処理炉で加熱される造粒品全体への熱伝導を考慮し、炉床に散布された造粒品の平均高さが、通常、１００ｍｍ以下、特に８０ｍｍ以下、更に３０ｍｍ以下となる投入量であることが好ましい。【００３４】
金属亜鉛等を回収するために配設された回収器は、通常、金属亜鉛等の酸化を防止するため、又は少なくとも酸化を抑えるため、その内部が真空雰囲気となっていることが好ましい。金属亜鉛等は、この回収器において溶融され、その後、固化されてインゴットにされる。インゴットにすると、回収金属のその後の取り扱いが容易であり、好ましい。【００３５】
冷却工程は、加熱工程により生成したＦｅＯ粉末を、「ＦｅＯ」の粉末のまま保持するための工程である。この冷却工程では、ＦｅＯ粉末を真空雰囲気において急冷する。真空度は、好ましくは１３．３ｋＰａ以下、特に好ましくは６．７ｋＰａ以下、更に好ましくは１．３３ｋＰａ以下（通常、０．１３３ｋＰａ以上）である。真空度が低いと、ＦｅＯが酸化されて、Ｆｅ３Ｏ４又はＦｅ２Ｏ３等となることがある。更に、急冷の際の降温速度は、１００〜４５０℃／分とすることができ、好ましくは２００〜４５０℃／分である。降温速度が小さすぎると、即ち、降温に長時間を要した場合は、ＦｅＯが酸化されてＦｅ３Ｏ４又はＦｅ２Ｏ３等となることがある。
この冷却工程では、上記の条件下に３００℃以下、好ましくは２００℃以下、特に好ましくは１５０℃以下（通常、１００℃以上）にまで冷却することが好ましい。【００３６】
上記の製造方法において、ＦｅＯ粉末の回収率を高くするためには、金属鉄を含有する造粒品を用いることが好ましい。金属鉄の含有量は、造粒品に含有される鉄成分の全量を１００質量％とした場合に、好ましくは５質量％以上、特に好ましくは５〜８５質量％、更に好ましくは８〜５０質量％である。これにより、この製造方法において生成する粉末のうち、鉄分の全量に基づいて換算したＦｅＯ粉末の含有量を、８０質量％以上、好ましくは８５質量％以上、特に好ましくは９０質量％以上とすることができる。【００３７】
上記のような金属鉄を含有する造粒品を構成する原料としては、下記のようなものが挙げられる。尚、バインダ等の記載は省略する。
（１）鍛造ショット集塵屑のみ、
（２）鍛造ショット集塵屑と鉄粉等の金属鉄（還元剤）との混合物
（３）電気炉ダストと鉄粉等の金属鉄（還元剤）との混合物
（４）高炉ダストと鉄粉等の金属鉄（還元剤）との混合物
（５）転炉ダストのみ【００３８】
ダスト洗浄工程におけるダストの洗浄は水洗によりなされる。この水洗方法は特に限定されない。水洗時にダストに含有される塩素成分が水に十分に溶解し、除去されればよく、例えば、容器に水とダストとを投入して攪拌し、その後、容器からダストを取り出す方法、及びダストが投入された容器に連続的に水を流入させ、流出される方法等が挙げられる。使用する水量及び塩素分の除去効率を考慮した場合、ロータリーミキサ車のロータリ内で水洗する方法が好ましい。
このダスト洗浄工程におけるダストと洗浄水との質量比及び洗浄時間等は特に限定されない。【００３９】
洗浄水除去工程における水洗水のダストからの除去方法も特に限定されないが、例えば、濾過、フィルタープレス及び遠心分離等による水分除去等が挙げられる。これらのうちでは、フィルタープレスによる方法がより好ましい。
洗浄水除去工程を経た後のダストに含有される塩素分は、０．５質量％以下まで低減させることが好ましく、特に０．４質量％以下、更に０．３質量％以下まで低減させることがより好ましい。この塩素濃度が低いダストは、真空加熱時にダストが凝集し難く、それによって塊状のダストが生成するのを防止することができる。また、この洗浄水除去工程を経た後のダストには水分が残留していてもよく、この残留した水分は、造粒工程において有効に活用することができる。残留水分の上限は、洗浄水除去工程を経た後のダストを１００質量％とした場合に、好ましくは２０質量％、特に好ましくは１５質量％、更に好ましくは１２質量％である。【００４０】
更に、このＦｅＯ粉末の製造方法によれば、鉄分を含有するダストをリサイクル原料として処理し、ＦｅＯ粉末を大量に且つ効率よく製造することができる。即ち、ダストを造粒することにより、この造粒品が有する優れた熱伝導性によって均一な加熱がなされ、真空加熱時の反応が円滑に進行する。更に、加熱工程において生成したＦｅＯが所定圧の真空下で急速に冷却されることによって、より酸化されることなくＦｅＯのまま回収することができる。言い換えれば、ＦｅＯが更に酸化されて、他の酸化状態、例えば、Ｆｅ３Ｏ４及びＦｅ２Ｏ３等となることなく、ＦｅＯとして回収することができる。また、造粒品に金属鉄等の還元剤を含有させることにより、加熱工程において、他の金属成分、例えば、亜鉛等の酸化物を還元させて金属単体として回収することができる。【００４１】
［３］植物成長促進剤
本発明の酸化第一鉄含有組成物は、鉄をキレート化する成分を含有する物質、即ち、含キレート化物質を配合し、植物成長促進剤として用いることができる。鉄をキレート化する成分としては、フルボ酸等が挙げられ、このフルボ酸等を含有する含キレート化物質としては、腐葉土、牛糞、鶏糞、堆肥、及び牛糞等を含有する堆肥などを用いることができる。含キレート化物質としては、特に植物成長促進の作用に優れる腐葉土及び牛糞が好ましい。この含キレート化物質は１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。
植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質との合計は８５質量％以上、特に９０質量％以上、更に９５質量%以上（１００質量％であってもよい。）であることが好ましい。また、植物成長促進剤が育苗段階で用いられるときは、植物成長促進剤を１００質量％とした場合に、酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質との合計は０．１〜５質量％、特に０．５〜５質量％、更に１〜５質量％であることが好ましい。更に、特に育苗段階において用いられる場合、植物成長促進剤を苗の極く近傍に施肥する、所謂、接触施肥とすることで、植物に鉄分を極めて効率よく供給することができる。
尚、酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質との合計を１００質量％とした場合に、酸化第一鉄含有組成物は１２〜９０質量％、特に５０〜９０質量％であることが好ましい。酸化第一鉄含有組成物の含有量が１２〜９０質量％であれば、植物の成長を十分に促進することができる。【００４２】
この植物成長促進剤には、その他の無機成分及び金属等を含有させることもできる。無機成分としては、三二酸化鉄、四三酸化鉄、酸化マンガン、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化チタン、フェライト、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、三酸化アンチモン等が挙げられる。金属としては、鉄、マンガン、亜鉛、ニッケル、銅、カルシウム、アルミニウム、モリブデン、クロム等が挙げられる。また、これらのうちの２種以上の金属、又は他の金属を有する合金が含まれていてもよい。更に、カーボン、硼素、リン、硫黄等が含有されていてもよい。これらの無機成分、金属及び合金等は、それぞれ１種のみ含まれていてもよく、２種以上含有されていてもよい。更に、無機成分、金属及び合金のうちの２種以上が併含されていてもよい。尚、無機成分、金属及び合金等の各々の形状、大きさ等は特に限定されない。【００４３】
上記の他の成分等が含有されるときは、植物成長促進剤を１００質量部とした場合に、他の成分等は１５質量部以下、特に５質量部以下であることが好ましい。また、他の成分等が含有される場合、植物成長促進剤における酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質との合計含有量は、植物成長促進剤を使用する培地の性状、生育させる作物の種類等に応じて適宜調整することができる。【００４４】
植物成長促進剤は、使用時に、酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質とを混合し
て使用することができる。また、使用前に、酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質とを予め混合して用いることもできる。使用前に予め混合して用いる場合は、混合後、温度５〜３５℃、特に１５〜３０℃で、２４〜４８０時間、特に１６８〜２４０時間経過後使用することが、十分にキレート化する又はキレート化し易い状態を作り出すことができるため好ましい。【００４５】
この植物成長促進剤は、日本のｐＨ６．０前後の通常の農用地において用いた場合、植物の成長を十分に促進することができる。また、ｐＨ７．０を越え、１１．０以下、特にｐＨ７．５〜１１．０、更にｐＨ８．０〜１１．０の、所謂、アルカリ土壌、特にアルカリ石灰土壌において用いたときも、植物の成長を十分に促進することができる。更に、この植物成長促進剤がアルカリ土壌において育苗段階で用いられるときも、植物成長促進剤における酸化第一鉄含有組成物と含キレート化物質との合計含有量は前記の範囲であることが好ましい。また、特に育苗段階において用いられる場合、アルカリ土壌であっても、接触施肥により植物に鉄分を極めて効率よく供給することができる。【００４６】
上記のアルカリ土壌とは、風燥した土壌１０ｇに蒸留水２５ミリリットルを加えて１時間振とうし、得られた懸濁液のｐＨを測定した場合に、そのｐＨが７を越える土壌のことをいう。従って、このアルカリ土壌には、本来的なアルカリ土壌及び非アルカリ土壌が後天的に、例えば、施肥、砂漠化等によりアルカリ化してなるアルカリ土壌が含まれる。上記の本来的なアルカリ土壌としては、貝化石土壌、石灰質土壌、珊瑚質土壌等の各種石灰質成分が含まれる土壌が挙げられる。これらは１種のみ用いてもよく、２種以上を併用してもよい。更に、これらの各種石灰質成分が含まれるアルカリ土壌と、非アルカリ土壌との混合土壌であって、全体としてアルカリ土壌であるものも含まれる。【００４７】
この植物成長促進剤は各種の植物の栽培に用いることができる。例えば、イネ、ほうれん草、キャベツ、白菜、小松菜、ブロッコリー、カリフラワー、大根、玉葱、人参、落花生、さつま芋、馬鈴薯、スイカ及びメロンなどに用いた場合に、成長促進の作用、効果が十分に奏される。【００４８】
植物成長促進剤の使用量は特に限定されず、上記のように生育する各種の植物の種類、併用する肥料の種類及び施肥量、土壌の種類並びに土壌のｐＨ等により適宜調整することが好ましい。また、植物成長促進剤におけるＦｅＯ粉末と含キレート化物質の各々の含有量も適宜調整することが好ましい。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
［１］酸化第一鉄含有組成物の製造
実施例１
原料として電気炉ダストを用いた。この電気炉ダストには、Ｆｅが３５．８質量％、Ｚｎが２２．７質量％、Ｃが５．９５質量％、Ｃａが２．９２質量％、ＭｎとＣｌがそれぞれ２．８９質量％、Ｓｉが２．１６質量％、Ｐｂが１．４８質量％及びＣｒが１．２４質量％含有されている。その平均粒径は１０μｍである。この電気炉ダスト５トンを、水１０トンを投入したタンクを用いて１時間洗浄した。その後、フィルタープレスで水を除去し、２０質量％の水分を含有する粘土状のケーキとした。【００５０】
上記のケーキと、１ｍｍメッシュの篩にかけられた鉄粉とを、ケーキに含有された電気炉ダストと鉄粉との質量比が１：１となるように、ミックスマーラーに投入し、その後、電気炉ダストの乾燥質量の５質量％のアルミナセメント（電気炉ダストの乾燥質量とアルミナセメントとの合計が１００質量％である。）を更に投入した。次いで、この混合物を１分間混練し、水分含有量を１０質量％に調整して排出させた。その後、排出された混合物を用いて、縦型押出成形機により直径８ｍｍ、長さ約２０ｍｍの円柱形の造粒品とした。次いで、この造粒品を乾燥炉に入れて４００℃で６０分間乾燥させた。この造粒品４１０トンを図１の装置を用いて連続的に処理した。【００５１】
以下、図１の装置及びこの装置を用いた酸化第一鉄含有組成物の製造工程を詳しく説明する。
造粒品４を、材料供給系１のホッパー１１に投入し、真空雰囲気に置換し、その後、真空加熱系２の真空加熱炉２１に移送した。この真空加熱炉２１は、４段の加熱室２１を有し、各段は底部２４によって区画され、各段に造粒品４を輻射伝熱により加熱するヒーター２５が配設されている。また、底部２４の所定箇所には造粒品４を下段に落下させるための開口部が設けられている。更に、真空加熱炉２１の４段の加熱室を貫通して、攪拌機２３が延設されている。この攪拌機２３は、シャフト２３１と、シャフト２３１に取り付けられた回転翼２３２と、回転翼２３２から真空加熱炉２１の底部２４に向かって延びるように配設された攪拌部材２３３と、モーター２３４とを有する。そして、回転翼２３２をモーター２３４の回転駆動により連続的に回転させ、各段の底部２４の上面の造粒品４を攪拌した。真空加熱炉２１の内圧は、真空ポンプにより５．３ｋＰａとし、上部から１段目の加熱室２１１のヒーター２５１を８００℃に設定し、２段目の加熱室２１２のヒーター２５２を８５０℃に設定し、３段目の加熱室２１３、４段目の加熱室２１４及び４段目の加熱室２１４の更に下部の加熱室２１５のヒーター２５３、２５４、２５５の各々の温度をそれぞれ９００℃に設定した。【００５２】
造粒品４は、攪拌機の回転速度を調整し、各々の加熱室で３０分間攪拌しながら滞留させ、順次下方の加熱室に落下させた。従って、造粒品は８００℃で３０分間、８５０℃で３０分間、９００℃で１時間加熱されたことになる。尚、攪拌により造粒品は徐々に粉末に変化していった。【００５３】
その後、上記のようにして生成した粉末を、真空加熱炉２１に接続された真空雰囲気の排出フィーダー２２によって冷却系２６に排出した。次いで、この粉末を、冷却系２６において降温速度２０℃／分で４００℃まで真空雰囲気下、冷却した。その後、冷却系２６を窒素ガスで置換し、降温速度１３℃／分で２００℃まで冷却した。次いで、粉末を更に降温させて、排出させ、回収した。尚、上記の加熱により同時に亜鉛を気化させ、金属亜鉛として回収した。【００５４】
［２］ＦｅＯ粉末の評価
（１）ＦｅＯ粉末からの溶出元素の評価
ＦｅＯ粉末３ｇを、塩酸によりｐＨを２．２、４．２又は５．０に調整した３種類のｐＨ調整液に添加し、２６４時間経過後、この水溶液の高周波誘導結合プラズマ発光分光分析をし、溶出した元素を定量した。結果を表１に示す。【００５５】
【表１】
2007013217.tif 000002
【００５６】
表１の結果によれば、多量に溶出している元素はＣａとＡｌであり、同時に検出されたＦｅ及びＭｇはいずれも微量であることが分かる。このように多量のＣａ及びＡｌが溶出していることから、水溶液のｐＨが上昇していることが推定される。【００５７】
（２）ＦｅＯ粉末及び試薬ＦｅＯを水に添加した液のｐＨの変化及び赤さび発生の有無
塩酸によりｐＨを２．２、４．２又は５．０に調整した３種類のｐＨ調整液を準備し、各々のｐＨ調整液３０ｍｌにそれぞれ３ｇのＦｅＯ粉末を添加した。また、同様にして調整した３種類のｐＨ調整液に、各々１ｇの試薬ＦｅＯ（粉末）を添加した。これらの液のｐＨを２４時間経過後及び９６時間経過後に測定した。結果を表２に示す。尚、ＦｅＯ粉末については同様の測定を２回繰り返し、それぞれの結果を表２に記載した。【００５８】
【表２】
2007013217.tif 000003
【００５９】
表２の結果によれば、ＦｅＯ粉末の場合のｐＨは、２４時間経過後及び９６時間経過後のいずれの場合も、ｐＨ調整液のｐＨによる大差はなく、２４時間経過後のｐＨは１１．０〜１１．３、９６時間経過後のｐＨは１０．１〜１０．８と高い。一方、試薬ＦｅＯの場合、ｐＨ調整液のｐＨにより液のｐＨにやや差はあるが、２４時間経過後のｐＨは５．６〜６．０、９６時間経過後のｐＨは５．０〜６．２と、ＦｅＯ粉末の場合に比べていずれもかなり低くなっていることが分かる。この結果は、上記（１）におけるＣａ及びＡｌの溶出による液のｐＨの上昇を裏付けるものである。【００６０】
また、ＦｅＯ粉末及び試薬ＦｅＯの各々について、２４時間経過後及び９６時間経過後の赤さびの発生状況を目視で観察した。その結果、ＦｅＯ粉末では、ｐＨ調整液のｐＨにかかわらず、２４時間経過後及び９６時間経過後のいずれにおいても赤さびの発生はまったく観察されなかった。一方、試薬ＦｅＯでは、ｐＨ調整液のｐＨにかかわらず、２４時間経過後に既に一部に赤さびの発生がみられ、９６時間経過後は、全面に赤さびが観察された。これらの結果と上記（２）のｐＨの挙動とを併せて考えると、液のｐＨが上昇してアルカリ性となることで、ＦｅＯの水酸化第二鉄等への変化が抑えられていることが推察される。【００６１】
（３）ＦｅＯ粉末のＸ線回折による評価
造粒品とＦｅＯ粉末のＸ線回折を測定した。また、試薬ＦｅＯのＸ線回折を併せて測定した。結果を図２及び図３に示す。
図２及び図３によれば、造粒品におけるＣａＯの回折ピークがＦｅＯ粉末では消滅しており、一方、ＦｅＯ粉末には、造粒品にはなかったＦｅＡｌ２Ｏ４の回折ピークが顕著であり、その他にＣａＳｉ２Ｏ５及びＣａＦｅＳｉ２Ｏ６等の回折ピークもみられる。このように、ＦｅＯ粉末には造粒品にはなかった複合酸化物が含有されていることが分かる。
尚、後記の図１１及び図１２のように、ＦｅＯ粉末をｐＨ調整液に添加し、所定時間経過後に取り出したＦｅＯ粉末のＸ線回折によれば、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６の回折ピークは消滅している。このことから、ＦｅＯ粉末からＣａが溶出し、これによりｐＨが高くなってアルカリ性となるため、ＦｅＯが水酸化第二鉄等に変化することが抑えられ、赤さびが発生しないものと推察される。【００６２】
（４）ＦｅＯ粉末をｐＨ調整液に添加し、長時間経過した場合のｐＨの変化（ｐＨ調整液の交換なし）
塩酸によりｐＨを２．２、４．２又は５．０に調整した３種類のｐＨ調整液を準備し、各々のｐＨ調整液３０ｍｌにそれぞれ３ｇのＦｅＯ粉末を添加した。また、同様にして調整した３種類のｐＨ調整液に、各々１ｇの試薬ＦｅＯ（粉末）を添加した。これらの液のｐＨを１日、４日、６日、７日、８日及び１１日経過後に測定した。ＦｅＯ粉末の結果を図４に、試薬ＦｅＯの結果を図５にそれぞれ示す。【００６３】
図４によれば、ＦｅＯ粉末では、最もｐＨが低いｐＨ２．２のｐＨ調整液を用いた場合でも、１１日経過後のｐＨは８．７であり、赤さびは全く発生しなかった。一方、図５によれば、試薬ＦｅＯでは、１１日経過後のｐＨは、ｐＨ２．２のｐＨ調整液を用いたときが４．９、ｐＨ４．２のｐＨ調整液を用いたときが６．２、ｐＨ５．０のｐＨ調整液を用いたときが６．３であり、４日経過後にｐＨ調整液のｐＨにかかわりなく、赤さびが発生した。【００６４】
（５）ＦｅＯ粉末をｐＨ調整液に添加し、長時間経過した場合のｐＨの変化（ｐＨ調整液の交換あり）
塩酸によりｐＨを２．２、４．２又は５．０に調整した３種類のｐＨ調整液を準備し、各々のｐＨ調整液３０ｍｌにそれぞれ３ｇのＦｅＯ粉末を添加した。また、４日、６日、１２日及び１４日経過後に、液を各々のｐＨに調整されたそれぞれ未使用のｐＨ調整液と入れ替え、これらの液のｐＨを１日、４日、６日、７日、８日、１１日、１２日、１３日、１４日、１５日、１８日、１９日、２０日及び２１日経過後に測定した。結果を図６に示す。【００６５】
図６によれば、最もｐＨが低いｐＨ２．２のｐＨ調整液を用いた場合は、１５日経過後のｐＨが３．８となり、赤さびが発生した。一方、ｐＨ４．２のｐＨ調整液を用いたとき、及びｐＨ５．０のｐＨ調整液を用いたときは、ｐＨが比較的速やかに上昇し、いずれの場合も経過日数にかかわらず赤さびは発生しなかった。【００６６】
（６）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及びエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）による評価
ＦｅＯ粉末をＳＥＭにより観察し、ＥＤＸにより測定した。また、上記（５）においてｐＨを２．２に調整したｐＨ調整液にＦｅＯ粉末を添加し、１５日経過後に赤さびが発生した実験例において、２１日経過後に液から取り出したＦｅＯ粉末についても同様にＳＥＭにより観察し、ＥＤＸにより測定した。図７は、ＦｅＯ粉末をＳＥＭにより観察し、撮影した写真に基づく説明図であり、図８は、ＦｅＯ粉末のＥＤＸの測定結果である。図９は、ＦｅＯ粉末をｐＨ調整液に溶解させ、赤さびが発生した部分をＳＥＭにより観察し、撮影した写真に基づく説明図であり、図１０は、ＦｅＯ粉末をｐＨ調整液に溶解させ、赤さびが発生した部分のＥＤＸの測定結果である。図１１は、ＦｅＯ粉末をｐＨ調整液に溶解させ、赤さびが発生しなかった部分をＳＥＭにより観察し、撮影した写真に基づく説明図であり、図１２は、ＦｅＯ粉末をｐＨ調整液に溶解させ、赤さびが発生しなかった部分のＥＤＸの測定結果である。【００６７】
図７と図９とから、明らかに外形形状が変化していることが分かる。また、図８と図１０とから、ＦｅＯ粉末をｐＨ調整液に添加し、赤さびが発生した部分では、何ら処理していないＦｅＯ粉末の測定結果と比べてＣａ、Ａｌ等が減少しており、これは上記（１）においてＣａ、Ａｌ等が溶出している結果と一致している。尚、図１０と図１２とを比較してみると、図１２に比べて図１０ではＣａ、Ａｌ等がやや少量であり、Ｃａ、Ａｌ等の偏在が赤さびの発生状況に影響していることが推察される。【００６８】
（７）ｐＨ調整液に添加した後のＦｅＯ粉末のＸ線回折による評価
ＦｅＯ粉末及び試薬ＦｅＯの各々、並びにＦｅＯ粉末を上記（４）のようにｐＨ２．２のｐＨ調整液に添加し、２１日経過後の試料、ＦｅＯ粉末を上記（５）のようにｐＨ２．２のｐＨ調整液に添加し、２１日経過後の試料、ＦｅＯ粉末を上記（５）のようにｐＨ５．０のｐＨ調整液に添加し、２１日経過後の試料、のそれぞれのＸ線回折を測定した。結果を図１３に示す。また、試薬ＦｅＯを上記（４）のようにｐＨ２．２のｐＨ調整液に添加し、１１日経過後の試料、試薬ＦｅＯを上記（４）のようにｐＨ５．０のｐＨ調整液に添加し、１１日経過後の試料、のそれぞれのＸ線回折を測定した。結果を図１４に示す。【００６９】
図１３によれば、ＦｅＯ粉末では、ＦｅＯが主成分であり、この他にＦｅ、ＦｅＡｌ２Ｏ４及びＣａＡｌ２Ｏ４等の存在が確認された。一方、図１４によれば、試薬ＦｅＯでは、ＦｅＯが主成分であり、この他にＦｅ、Ｆｅ３Ｏ４及びＦｅ（ＯＨ）３等の存在が確認された。このように、ＦｅＯ粉末には試薬ＦｅＯには含有されていない特定の複合酸化物が含有されていることが確認された。【００７０】
［３］酸化第一鉄含有組成物の植物成長促進剤としての作用、効果
実験例１
ＦｅＯ粉末と、腐葉土（上田林業株式会社製、商品名「くつきバーク」）とを、３：１の質量比で混合し、植物成長促進剤を製造した。以下、これを「土壌タイプ成長促進剤」という。この土壌タイプ成長促進剤を、２５〜３５℃の温度で２４０時間静置した後、栽培実験に供した。【００７１】
栽培実験１
実験場所として愛知県碧南市の砂土質の畑地を選定した。面積約１０ａの畑地に１．２×３０ｍの栽培区画を定め、この区画の全面に実験例１で製造した土壌タイプ成長促進剤４５ｋｇを均等に散布し、混合後、１週間養生した。その後、１０ａ当たりＮ８ｋｇ、Ｐ１２ｋｇ、Ｋ８ｋｇとなるように市販の肥料を栽培区画の全面に均等に施肥し、耕した。次いで、畝を造成し、９月に大根の苗（品種「宮重」）を植え付けた。収穫は１１月に行った。
尚、対照区として、隣接する区画に、土壌タイプ成長促進剤を散布しなかった他は同様にして、大根の苗を植え付け、収穫した。【００７２】
土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した大根（全数は６５本である。）と、対照区から収穫した大根（全数は６５本である。）の各々について、平均的な大きさの大根をそれぞれ１０本選び各々の重量を測定した。その結果、土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した大根では、１０本の平均値で約３０００ｇであった。一方、対照区から収穫した大根では、１０本の平均値で約６００ｇであった。このように土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した大根は、対照区から収穫した大根の５倍程度の重量があり、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。【００７３】
栽培実験２
愛知県碧南市の面積約１０ａの砂土質の畑地に１．２×３０ｍの栽培区画を定め、この区画の全面に実験例１で製造した土壌タイプ成長促進剤４５ｋｇを均等に散布し、混合後、１週間養生した。その後、栽培区画の全面に予め苦土石灰を均等に撒き、次いで、堆肥と化成肥料とを、それぞれ栽培区画の全面に均等に施肥し、耕した。その後、９月に馬鈴薯の苗（品種「デジマ」）を植え付けた。収穫は１２月に行った。
尚、対照区として、隣接する区画に、土壌タイプ成長促進剤を散布しなかった他は同様にして、馬鈴薯の苗を植え付け、収穫した。【００７４】
土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した馬鈴薯（全数は５０株である。）と、対照区から収穫した馬鈴薯（全数は５０株である。）の各々について、平均的な大きさの馬鈴薯をそれぞれ１０個選び各々の重量を測定した。その結果、土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した馬鈴薯では、１０個の平均値で約１３５ｇであった。一方、対照区から収穫した馬鈴薯では、１０個の平均値で約１００ｇであった。このように土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した馬鈴薯は、対照区から収穫した馬鈴薯の１．３倍程度の重量があり、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。【００７５】
栽培実験３
愛知県碧南市の面積約１０ａの砂土質の畑地に１．２×３０ｍの栽培区画を定め、この区画の全面に実験例１で製造した土壌タイプ成長促進剤４５ｋｇを均等に散布し、混合後、１週間養生した。その後、栽培区画の全面に予め苦土石灰を均等に撒き、次いで、１０ａ当たりＮ、Ｐ及びＫがそれぞれ８ｋｇとなるように市販の肥料を栽培区画の全面に均等に施肥し、耕した。その後、９月に人参の苗（品種「鮮紅」）を植え付けた。収穫は１２月２４日と、それから１７日後の翌年の１月１０日に行った。
尚、対照区として、隣接する区画に、土壌タイプ成長促進剤を散布しなかった他は同様にして、人参の苗を植え付け、同様に２度収穫した。【００７６】
土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した人参（２回の収穫時の各々の全数は５０本である。）と、対照区から収穫した人参（２回の収穫時の各々の全数は５０本である。）のそれぞれについて、平均的な大きさの人参を各々１０本選びそれぞれの重量を測定した。その結果、１２月２４日に収穫した土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した人参では、１０本の平均値で約２６０ｇであった。一方、対照区から収穫した人参では、１０本の平均値で約１７０ｇであった。また、１月１０日に収穫した場合は、土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した人参では、１０本の平均値で約３５０ｇであった。一方、対照区から収穫した人参では、１０本の平均値で約２７０ｇであった。このように土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した人参は、対照区から収穫した人参の１．３倍程度の重量があり、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。
尚、１２月２４日に土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した人参は、それより１７日後に対照区から収穫した人参と同程度の重量があり、このことからも、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。
また、同様にして実施した他の栽培実験により栽培区画から収穫した人参と、対照区から収穫した人参とを比較した参考例の結果を図１５に示す。この図１５によっても、土壌タイプ成長促進剤の成長促進の作用、効果が明らかである。【００７７】
栽培実験４
愛知県知多郡阿久比町の面積約１０ａの粘土質の畑地に１．２×３０ｍの栽培区画を定め、この区画の全面に実験例１で製造した土壌タイプ成長促進剤４５ｋｇを均等に散布し、混合後、１週間養生した。その後、栽培区画の全面に予め有機石灰と苦土石灰とを均等に撒き、１週間後に、１０ａ当たりＮ４ｋｇ、Ｐ１１ｋｇ、Ｋ１５ｋｇ、Ｍｇ１ｋｇ及びＢ０．１ｋｇとなるように芋、豆専用肥料を栽培区画の全面に均等に施肥し、耕した。その後、７月にさつま芋の苗（品種「紅東」）を植え付けた。収穫は１１月に行った。
尚、対照区として、隣接する区画に、土壌タイプ成長促進剤を散布しなかった他は同様にして、さつま芋の苗を植え付け、収穫した。【００７８】
土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫したさつま芋（全数は１２０個である。）と、対照区から収穫したさつま芋（全数は１２０個である。）の各々について、平均的な大きさのさつま芋をそれぞれ３個選び各々の重量を測定した。その結果、土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫したさつま芋では、３個の平均値で約８６１ｇであった。一方、対照区から収穫したさつま芋では、３個の平均値で約３７１ｇであった。このように土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫したさつま芋は、対照区から収穫したさつま芋の２．３倍程度の重量があり、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。【００７９】
また、栽培区画及び対照区の各々から収穫されたそれぞれのさつま芋のうちから平均的な大きさのものを各々１個選び出し、その糖度をハンディ糖度計（株式会社島津製作所製、型式「ＡＭＹ−１」）により測定した。その結果、栽培区画から収穫したさつま芋の糖度は１２．５、対照区から収穫したさつま芋の糖度は１１．３であった。このように、栽培区画から収穫したさつま芋は対照区から収穫したさつま芋と比べて糖度が約１．１１倍に向上していた。【００８０】
栽培実験５
愛知県知多郡阿久比町の面積約１０ａの粘土質の畑地に１．２×３０ｍの栽培区画を定め、この区画の全面に実験例１で製造した土壌タイプ成長促進剤４５ｋｇを均等に散布し、混合後、１週間養生した。その後、栽培区画の全面に予め有機石灰と苦土石灰とを均等に撒き、１週間後に、１０ａ当たりＮ４ｋｇ、Ｐ１１ｋｇ、Ｋ１５ｋｇ、Ｍｇ１ｋｇ及びＢ０．１ｋｇとなるように芋、豆専用肥料を栽培区画の全面に均等に施肥し、耕した。その後、５月に落花生の苗（品種「サヤカ」）を植え付けた。収穫は１０月に行った。
尚、対照区として、隣接する区画に、土壌タイプ成長促進剤を散布しなかった他は同様にして、落花生の苗を植え付け、収穫した。【００８１】
土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した落花生（全数は３０株である。）と、対照区から収穫した落花生（全数は３０株である。）の各々について、平均的な産出量の落花生をそれぞれ１０株選び各々の葉、根及び茎を除いた重量を測定した。その結果、土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した落花生では、１０株の平均値で約３２０ｇであった。一方、対照区から収穫した落花生では、１０株の平均値で約２２０ｇであった。このように土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した落花生は、対照区から収穫した落花生の１．４５倍程度の重量があり、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。
また、同様にして実施した他の栽培実験により栽培区画から収穫した落花生と、対照区から収穫した落花生とを比較した参考例の結果を図１６に示す。この図１６によっても、土壌タイプ成長促進剤の成長促進の作用、効果が明らかである。【００８２】
栽培実験６
栽培実験１と同じ場所の畑地（砂土質）に０．７×２０ｍの区域を選定し、南側の０．７×１０ｍの区画に実験例１で製造した土壌タイプ成長促進剤を２．１ｋｇ（約３００ｇ／ｍ２相当）散布し、栽培区画とした。また、北側の０．７×１０ｍの区画には土壌タイプ成長促進剤を散布せず、この区画を対照区とした。その後、栽培区画では土壌と土壌タイプ成長促進剤とを混合し、１週間養生した。次いで、１０ａ当たりＮ８ｋｇ、Ｐ１２ｋｇ、Ｋ８ｋｇとなるように市販の肥料を栽培区画の全面に均等に施肥し、耕した。その後、栽培区画及び対照区の各々において畝を造成し、７月に白菜の種を蒔いた。収穫は１１月５日と、それから１月後の１２月５日に行った。【００８３】
土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した白菜（２回の収穫時の各々の全数は２０個である。）と、対照区から収穫した白菜（２回の収穫時の各々の全数は２０個である。）の各々について、平均的な大きさの白菜をそれぞれ３個選び各々の重量を測定した。その結果、１１月５日に収穫した土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した白菜では、３個の平均値で約１９００ｇであった。一方、対照区から収穫した白菜では、３個の平均値で約８００ｇであった。また、１２月５日に収穫した場合は、土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した白菜では、３個の平均値で約２８００ｇであった。一方、対照区から収穫した白菜では、３個の平均値で約１６００ｇであった。このように土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した白菜は、対照区から収穫した白菜の１．７〜２．４倍程度の重量があり、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。
尚、１１月５日に土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した白菜は、それより１月後に対照区から収穫した白菜の１．２倍程度の重量があり、このことからも、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。【００８４】
また、栽培区画及び対照区の各々から収穫されたそれぞれの白菜のうちからほぼ同じ大きさのものをサンプルとして各々３個づつ選出し、葉緑素計（ミノルタ株式会社製、型式「ＳＰＡＤ−５０２」）により、葉緑素量を緑色濃度（ＳＰＡＤ値）を指標として評価した。その結果、土壌タイプ成長促進剤を用いた場合は３個の平均値で３８であったのに対し、対照区では３個の平均値で３３であった。このように本発明の植物成長促進剤を使用した栽培区画の白菜では葉緑素量の増大がみられた。
更に、同様にして実施した他の栽培実験により栽培区画から収穫した白菜と、対照区から収穫した白菜とを比較した参考例の結果を図１７に示す。この図１７によっても、土壌タイプ成長促進剤の成長促進の作用、効果が明らかである。【００８５】
栽培実験７
１２月に小松菜の種を蒔き、２月４日に収穫した他は、栽培実験６の場合と同様にして小松菜を栽培した。【００８６】
土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した小松菜（全数は２６本である。）と、対照区から収穫した小松菜（全数は２６本である。）の各々について、平均的な大きさの小松菜をそれぞれ１０本選び各々の重量を測定した。その結果、土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した小松菜では、１０本の平均値で約２４ｇであった。一方、対照区から収穫した小松菜では、１０本の平均値で約１９ｇであった。このように土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫した小松菜は、対照区から収穫した小松菜の１．３倍程度の重量があり、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。また、栽培区画及び対照区の各々から収穫されたそれぞれの小松菜のうちからほぼ同じ大きさのものをサンプルとしてそれぞれ１本づつ選出し、栽培実験６の場合と同様にして葉緑素量を緑色濃度（ＳＰＡＤ値）を指標として評価した。その結果、土壌タイプ成長促進剤を用いた場合は４０であったのに対し、対照区では３６であった。このように本発明の植物成長促進剤を使用した栽培区画の小松菜では葉緑素量の増大がみられた。【００８７】
栽培実験８
１２月にほうれん草の種を蒔き、２月４日に収穫した他は、栽培実験６の場合と同様にしてほうれん草を栽培した。【００８８】
土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫したほうれん草（全数は２０本である。）と、対照区から収穫したほうれん草（全数は２０本である。）の各々について、平均的な大きさのほうれん草をそれぞれ６本選び各々の重量を測定した。その結果、土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫したほうれん草では、６本の平均値で約４４ｇであった。一方、対照区から収穫したほうれん草では、６本の平均値で約３０ｇであった。このように土壌タイプ成長促進剤を散布した栽培区画から収穫したほうれん草は、対照区から収穫したほうれん草の１．５倍程度の重量があり、土壌タイプ成長促進剤により十分に成長促進がなされていることが分かる。また、栽培区画及び対照区の各々から収穫されたほうれん草のうちからほぼ同じ大きさのものをサンプルとして３本づつ選出し、栽培実験６の場合と同様にして葉緑素量を緑色濃度（ＳＰＡＤ値）を指標として評価した。その結果、土壌タイプ成長促進剤を用いた場合は３本の平均値で３８であったのに対し、対照区では３本の平均値で３６であった。このように本発明の植物成長促進剤を使用した栽培区画の小松菜では葉緑素量の増大がみられた。【００８９】
栽培実験９
栽培実験１と同じ場所の畑地（砂土質）に２０×２０ｍの区域を選定し、東西２つの区画に分け、東側の区画に実験例１で製造した土壌タイプ成長促進剤を１５ｋｇ（約１１３ｇ／ｍ２相当）散布し、この区画を栽培区画とした。また、西側の区画には土壌タイプ成長促進剤を散布せず、この区画を対照区とした。その後、栽培区画及び対照区の各々の全面に、１０ａ当たりＮ１４ｋｇ、Ｐ２１ｋｇ、Ｋ１８ｋｇとなるように市販の肥料を均等に施肥し、耕した。次いで、６月に栽培区画と対照区の各々にマスクメロンの苗を植え付けた。そして、８月中旬に、栽培区画及び対照区からそれぞれ１０個のメロンを収穫した。その後、各々のメロン１０個のうちから平均的な大きさのものをそれぞれ１個選び出し、その糖度を前記と同様にして測定した。その結果、栽培区画から収穫したメロンでは、外皮近傍の糖度が１５．８、中心部の糖度が１６．４であった。一方、対照区から収穫したメロンでは、外皮近傍の糖度が１４．０、中心部の糖度が１５．２であった。このように、栽培区画から収穫したメロンは対照区から収穫したメロンと比べて、糖度が外皮近傍で約１．１３倍、中心部で約１．０８倍に向上していた。【００９０】
栽培実験１０
香川県高松市において、ポット育苗でブロッコリー（品種はピクセルである。）を栽培した。苗は４月１０日に苗業者より購入した。栽培用土壌として、実験例１で製造した土壌タイプ成長促進剤を市販の育苗用培土１リットル当たり５ｇ混入させた栽培土壌を用いた場合（試験例１）、１０ｇ混入させた栽培土壌を用いた場合（試験例２）、土壌タイプ成長促進剤が混入されていない栽培土壌を用いた場合（比較試験例）、についてブロッコリーの成長に差異があるか否かを検討した。購入した苗を試験例１、試験例２及び比較試験例の各々についてそれぞれ５個のポットに植え付けてから１月間栽培した後、１５ポットのブロッコリーの地上部の新鮮重量を秤量したところ、平均値が試験例１は１０．７ｇ、試験例２は２２．０ｇ、比較試験例は９．４ｇであり、試験例１では比較試験例より１．１倍に増加しており、試験例２では比較試験例より２．４倍に増加していた。また、根の乾燥重量を測定したところ、平均値が試験例１は５．１ｇ、試験例２は６．２ｇ、比較試験例は４．６ｇであり、試験例１では比較試験例より１．１倍に増加しており、試験例２では比較試験例より１．４倍に増加していた。このように、本発明の植物成長促進剤により根が大きくなり、その結果として植物の成長が促進されることが確認された。【００９１】
栽培実験１１
香川県高松市において、６月１０日に市販の田植用育苗トレーに１３０ｇの水稲の種を播き、育苗させ、７月１日に田植を行った。この田は粘土質であり、予め６月３日に１０ａ当たりＮ８ｋｇ、Ｐ１２ｋｇ、Ｋ８ｋｇとなるように市販の肥料を施肥した。また、３．３ｍ×９．６ｍの区画を、試験区及び比較試験区の各々について６区画づつ設け、それぞれの区画に苗約５４０本を植え付けた（苗の植え付けは苗３本が１束となるようにして植え付けた。）。この植え付けの際に、試験区では苗の根に直接接触するように土壌タイプ成長促進剤を１５ｇづつ混入させた。
７月２１日に試験区及び比較試験区の各々の区画ごとに任意に４５本、合計で２７０本の苗について生育状況を確認した。その結果、苗の束の分げつ数は比較試験区が１４本であったのに対し、試験区では１７本と分げつ数が増大していた。また、苗の葉の長さも比較試験区では３６ｃｍであったのに対し、試験区では３９ｃｍでありより大きく成長していた。【００９２】
栽培実験１２
アルカリ土壌における水稲の生育状況を調査するためフィールド試験を実施した。試験は、日本の土壌を代表する黒ボク土にＮＰＫを投与した土壌（ｐＨ６．４；黒ボク土区）、石灰質アルカリ土壌に微量要素を含まないＮＰＫのみの被覆肥料を接触施肥した土壌（ｐＨ９．３；Ｌｏｎｇ処理区）、石灰質アルカリ土壌にＮＰＫ及び微量要素を含む被覆肥料を接触施肥した土壌（ｐＨ９．３；Ｌｏｎｇ  Ｔｏｔａｌ処理区）、石灰質アルカリ土壌で実験例１で製造した土壌タイプ成長促進剤を含有する土壌（ｐＨ９．３；苗箱処理区）により１区３連で実施した。
上記のようにしてフィールド試験を実施した結果、
水稲品種が「月の光」である場合、穂数は、黒ボク土区で２６８本／ｍ２、Ｌｏｎｇ処理区で０本、Ｌｏｎｇ  Ｔｏｔａｌ処理区で２５４本／ｍ２、苗箱処理区で３０２本／ｍ２であった。１本の穂当たりの籾数は、黒ボク土区で８９．８粒、Ｌｏｎｇ処理区で０粒、Ｌｏｎｇ  Ｔｏｔａｌ処理区で６５．７粒、苗箱処理区で９０．３粒であった。１０ａ当たりの収量は、黒ボク土区で５４５．８ｋｇ、Ｌｏｎｇ処理区で０ｋｇ、Ｌｏｎｇ  Ｔｏｔａｌ処理区で３６８．７ｋｇ、苗箱処理区で５９２．４ｋｇであった。
水稲品種が「ササニシキ」である場合、穂数は、黒ボク土区で３２１本／ｍ２、Ｌｏｎｇ処理区で０本／ｍ２、Ｌｏｎｇ  Ｔｏｔａｌ処理区で３３１本／ｍ２、苗箱処理区で４６３本／ｍ２であった。１本の穂当たりの籾数は、黒ボク土区で８１．６粒、Ｌｏｎｇ処区で０粒、Ｌｏｎｇ  Ｔｏｔａｌ処理区で６８．１粒、苗箱処理区で８８．１粒であった。１０ａ当たりの収量は、黒ボク土区で５２９．３ｋｇ、Ｌｏｎｇ処理区で０ｋｇ、Ｌｏｎｇ  Ｔｏｔａｌ処理区で４６７．９ｋｇ、苗箱処理区で７２９．２ｋｇであった。
このように、微量要素である鉄を施用していないＬｏｎｇ処理区では水稲はまったく生育しなかった。また、Ｌｏｎｇ  Ｔｏｔａｌ処理区では水稲の生育はみられるものの、黒ボク土区に比べて１本の穂当たりの籾数及び収量は相当に劣っていた。一方、土壌タイプ成長促進剤を含有する苗箱処理区では、稲の品種によりやや差はあるものの、穂数、一穂当たりの籾数及び１０ａ当たりの収量のいずれも黒ボク土区を大きく上回っており、成長が促進されていた。【００９３】
尚、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、目的、用途等に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。例えば、ダストのケーキと還元剤等とは、アイリッヒ逆流式高速混合機等の混合機を用いて混合することもできる。また、この植物成長促進剤によれば、アルカリ土壌条件下でも植物の根の細胞に直接２価の鉄イオンが持続的に供給されるため、石灰質アルカリ土壌水田で水稲に植物成長促進剤を直接施肥すると、初期成育段階から葉の緑色度が増すという作用、効果が奏される。更に、植物成長促進剤は、土壌に散布して使用し、植物が地下部の根から２価の鉄イオンを取り込む態様ばかりでなく、特に、この植物成長促進剤を水に浸漬し、溶出した２価の鉄イオンを主体とする液体を、果樹及び花卉に対する鉄系の葉面散布剤として用いた場合も、２価の鉄イオンを直接地上部組織から細胞内に吸収することができ、地下部から鉄イオンを取り込むときと同様に成長促進の作用、効果が奏される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年5月28日(2007.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化第一鉄と、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６、ＭｇＦｅＳｉ２Ｏ６、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＭｇＳｉ２Ｏ５、ＣａＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＣａＦｅＯ２及びＭｇＦｅＯ２のうちの少なくとも１種の複合酸化物とを含有することを特徴とする植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
上記複合酸化物はＣａＡｌ２Ｏ４及びＦｅＡｌ２Ｏ４である請求項１に記載の植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【請求項５】
上記植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物を１００質量部とした場合に、上記酸化第一鉄と上記複合酸化物との合計は６５質量部以上であり、且つ該酸化第一鉄は５８．５〜９９．５質量部、該複合酸化物は０．３２５〜１０質量部である請求項４に記載の植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、上記植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加し、２４時間後に測定した水素イオン指数が８．０〜１２．０であり、且つ２６４時間後に測定した水素イオン指数が７．５〜１１．０であり、２価の鉄イオンが水酸化第二鉄となって沈殿することが抑制される請求項５に記載の植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【請求項８】
水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、上記植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加して調製した水溶液に含有されるＡｌ及びＣａを２６４時間後に定量した場合の、Ａｌの含有量が７０〜１３０ｍｇ／リットルであり、Ｃａの含有量が９０〜１７０ｍｇ／リットルである請求項７に記載の植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月1日(2007.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化第一鉄と、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６、ＭｇＦｅＳｉ２Ｏ６、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＭｇＳｉ２Ｏ５、ＣａＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＣａＦｅＯ２及びＭｇＦｅＯ２のうちの少なくとも１種の複合酸化物とを含有することを特徴とする植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【請求項２】
上記複合酸化物はＣａＡｌ２Ｏ４及びＦｅＡｌ２Ｏ４である請求項１に記載の植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【請求項３】
上記植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物を１００質量部とした場合に、上記酸化第一鉄と上記複合酸化物との合計は６５質量部以上であり、且つ該酸化第一鉄は５８．５〜９９．５質量部、該複合酸化物は０．３２５〜１０質量部である請求項２に記載の植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【請求項４】
水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、上記植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加し、２４時間後に測定した水素イオン指数が８．０〜１２．０であり、且つ２６４時間後に測定した水素イオン指数が７．５〜１１．０であり、２価の鉄イオンが水酸化第二鉄となって沈殿することが抑制される請求項３に記載の植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【請求項５】
水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、上記植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加して調製した水溶液に含有されるＡｌ及びＣａを２６４時間後に定量した場合の、Ａｌの含有量が７０〜１３０ｍｇ／リットルであり、Ｃａの含有量が９０〜１７０ｍｇ／リットルである請求項４に記載の植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、植物成長促進用酸化第一鉄含有組成物（以下、酸化第一鉄含有組成物という。）に関する。更に詳しくは、酸化第一鉄と、Ｃａ及びＡｌ等の元素を有する複合酸化物とを含有する酸化第一鉄含有組成物に関する。
本発明の酸化第一鉄含有組成物は、植物成長促進剤、植物へのミネラル分供給促進剤並びに植物における糖、ポリフェノール及びビタミン類等の増加剤などの各種の用途において用いることができる。特に、各種の植物の生育において植物成長促進剤として有用であり、例えば、ほうれん草、キャベツ、白菜等の葉茎菜類における光合成を活発化させて葉緑素の形成を促進し、大根、玉葱、人参等の根菜類及びさつま芋、馬鈴薯等の芋類を短期間で十分に成長させ、メロン等の果菜類の糖度を高くすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、上記の従来の問題を解決するものであり、酸化第一鉄と複合酸化物とを含有し、この酸化第一鉄から水に溶出した２価の鉄イオンが水酸化第二鉄等となって沈殿することが抑制される酸化第一鉄含有組成物を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明は以下のとおりである。
１．酸化第一鉄と、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６、ＭｇＦｅＳｉ２Ｏ６、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＭｇＳｉ２Ｏ５、ＣａＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＣａＦｅＯ２及びＭｇＦｅＯ２のうちの少なくとも１種の複合酸化物とを含有することを特徴とする酸化第一鉄含有組成物。
２．上記複合酸化物はＣａＡｌ２Ｏ４及びＦｅＡｌ２Ｏ４である上記１．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
３．上記酸化第一鉄含有組成物を１００質量部とした場合に、上記酸化第一鉄と上記複合酸化物との合計は６５質量部以上であり、且つ該酸化第一鉄は５８．５〜９９．５質量部、該複合酸化物は０．３２５〜１０質量部である上記２．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
４．水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、上記酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加し、２４時間後に測定した水素イオン指数が８．０〜１２．０であり、且つ２６４時間後に測定した水素イオン指数が７．５〜１１．０であり、２価の鉄イオンが水酸化第二鉄となって沈殿することが抑制される上記３．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
５．水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、上記酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加して調製した水溶液に含有されるＡｌ及びＣａを２６４時間後に定量した場合の、Ａｌの含有量が７０〜１３０ｍｇ／リットルであり、Ｃａの含有量が９０〜１７０ｍｇ／リットルである上記４．に記載の酸化第一鉄含有組成物。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の酸化第一鉄含有組成物は、水と接触させた場合に、水に溶出した２価の鉄イオンが第二水酸化鉄等となって沈殿することが抑制される。従って、この水に溶解した２価の鉄イオンを植物に効率よく吸収させることができ、例えば、植物成長促進剤として用いた場合に、葉緑素の形成及び蛋白質の合成等が促進され、メロン等の果菜類では糖度が高くなる等の作用、効果が奏される。
また、複合酸化物がＣａＡｌ２Ｏ４及びＦｅＡｌ２Ｏ４である場合は、溶出した２価の鉄イオンが第二水酸化鉄等になることが、効率よく抑制される。
更に、本酸化第一鉄含有組成物を１００質量部としたときに、酸化第一鉄と複合酸化物との合計が６５質量部以上であり、且つ該酸化第一鉄は５８．５〜９９．５質量部、該複合酸化物は０．３２５〜１０質量部である場合は、より長期に渡って２価の鉄イオンをそのまま水に溶解させておくことができる。
また、水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、本酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加し、２４時間後に測定した水素イオン指数が８．０〜１２．０であり、且つ２６４時間後に測定した水素イオン指数が７．５〜１１．０であり、２価の鉄イオンが水酸化第二鉄となって沈殿することが抑制される場合は、植物成長促進剤として用いたときに、鉄分を植物により長期に渡って吸収させることができ、成長を促進させる効果が大きい。
更に、水素イオン指数２．２の塩酸水溶液に、本酸化第一鉄含有組成物を１０質量％の質量割合となるように添加して調製した水溶液に含有されるＡｌ及びＣａを２６４時間後に定量した場合の、Ａｌの含有量が７０〜１３０ｍｇ／リットルであり、Ｃａの含有量が９０〜１７０ｍｇ／リットルである場合は、液のｐＨをより高く保つことができ、２価の鉄イオンが第二水酸化鉄等となって沈殿することが十分に抑制される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上記「複合酸化物」は、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＦｅＡｌ２Ｏ４、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＣａＦｅＳｉ２Ｏ６、ＭｇＦｅＳｉ２Ｏ６、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＭｇＳｉ２Ｏ５、ＣａＦｅ２Ｏ４、ＭｇＦｅ２Ｏ４、ＣａＦｅＯ２及びＭｇＦｅＯ２のうちの少なくとも１種である。２種以上の複合酸化物が含有される場合、いずれの複合酸化物であってもよく特に限定されない。複合酸化物は更に他の元素を有していてもよく、この他の元素はＦｅ及びＳｉの少なくとも一方であることが多い。複合酸化物は他の元素としてＺｎ及びＭｎ等を有していてもよい。
【国際調査報告】
2007013217.tif 000021
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