(57)【要約】  本発明は、硝酸尿素及びリン酸カルシウムからなる固体肥料組成物並びに硝酸尿素及びリン酸カルシウムを水に溶解させてなる液体肥料組成物を提供する。本発明の肥料組成物は、植物体の生育に不可欠な窒素、リン酸及びカルシウムを供給できる肥料であって、保管安定性に優れ、水に溶解させた時に、リン酸塩の沈殿物を生じない。本発明の肥料組成物は、養液栽培法に好適に使用され、例えば、液体肥料組成物は植物体の茎及び／又は葉に施用される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
硝酸尿素及びリン酸カルシウムからなる固体肥料組成物。
【請求項２】
硝酸尿素１００重量部に対してリン酸カルシウム５〜１１０重量部を含有する請求項１に記載の固体肥料組成物。
【請求項３】
リン酸カルシウムが粒子径２００メッシュ以下のリン酸カルシウムを含有し、その含有量がリン酸カルシウム全量に対して４０重量％以下である請求項１又は２に記載の固体肥料組成物。
【請求項４】
リン酸カルシウムが第二リン酸カルシウム又はその水和物である請求項１〜３のいずれかに記載の固体肥料組成物。
【請求項５】
硝酸尿素及びリン酸カルシウムを水に溶解させてなる液体肥料組成物。
【請求項６】
養液栽培法に使用する請求項１〜５のいずれかに記載の肥料組成物。
【請求項７】
硝酸尿素及びリン酸カルシウムからなる固体肥料組成物を３〜２０倍重量の水に溶解させた後に、水の合計重量が固体肥料組成物の２００〜５０００倍重量となるように水を加える、請求項５記載の液体肥料組成物の製造方法。
【請求項８】
請求項５に記載の液体肥料組成物を植物体の茎及び／又は葉に施用する、施肥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肥料組成物、その製造方法及び使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に肥料としては、作物、花卉類等の植物体の成長に必要な成分を補うために複数の成分をバランスよく配合した複合肥料が用いられる。固体状態のままで施肥する場合には、土壌中の水分によって溶け出した養分を植物体が利用することになるが、養分の過不足になったり、部分的に肥料の濃度差が生じて作物に悪影響を与えたり、塩類集積による連作障害、地下水及び河川への肥料成分の流出等の問題を有している。そのため植物体に必要な成分量を供給しやすい水溶液とした肥料も一般に使用されている。この肥料は液肥と称され、特に植物体への施肥管理を行う養液栽培法に使用されている。【０００３】
養液栽培法としては、れき、砂、ピート、バーミキュライト、軽石、オガクズ、ロックウール、ウレタン等の支持体に植物体を定植し、この植物体に液肥を供給する培地耕法及び水耕法、土壌に定植された作物の根圏域に液肥を供給して肥料成分の添加と灌水とを同時に行う養液土耕栽培法等が知られている。これらの養液栽培法は、施肥量を制御でき、適量の肥料水溶液をどの作物にも均等に与えることができるので、有効な栽培方法である。【０００４】
肥料成分の三大要素は、窒素、リン酸及びカリウムであるが、カルシウム等も植物体の成長に欠かせない重要な成分の一つである。特に培地耕法、水耕法、養液土耕栽培法等のような根圏域が制限された栽培法の場合に、カルシウムは重要な成分となる。【０００５】
しかしながら、リン酸及びカルシウムが高濃度で共存する場合には、リン酸カルシウムの難水溶性物質が形成されて液肥中に沈殿物を生じる。この沈殿物は、養液栽培において潅水施肥システム内のフィルター及び潅水チューブの潅水孔の目詰まりを生じさせ、混入機等のポンプ機器類に負荷を与えるばかりか、必要な肥料成分を供給できなくなり、その結果、施肥管理ができなくなる等の不都合が生じる場合がある。【０００６】
カルシウムの沈殿が生成しない複合肥料として、リン酸尿素と硝酸カルシウムとを配合した肥料組成物（特許文献１）、リン酸及びリン酸一アンモニウム又はリン酸一カリウムからなる複塩と、硝酸カルシウム又はリン酸カルシウムとを配合した肥料組成物（特許文献２）が提案されている。【０００７】
しかしながら、これらの肥料組成物は種々の欠点を有している。例えば、特許文献１に記載の肥料組成物のように、硝酸カルシウムとリン酸塩とを組み合わせた場合には、肥料組成物が大気中の水分を吸収して流動性が損なわれるなど、保管安定性に問題が生じる。特に高温多湿な夏期では、過度の水分吸収によって一部溶解物となり、肥料成分の秤量が困難となったり、更には鉄等の他成分と水不溶物を形成してしまい、本来の目的を達成することができず、実用的ではない。また、特許文献２に記載の肥料組成物は、特にリン酸カルシウムを配合する場合には、リン酸成分過多となり、他成分とのバランスがとれないし、過剰のリン酸成分は、土中の鉄、亜鉛等の植物体への吸収を抑制する虞れがあるので好ましくない。【０００８】
今日に至るまで、硝酸尿素は、窒素の含有率が高いため、窒素肥料としての使用可能性が検討されていた。しかしながら、硝酸尿素は植物体に薬害を生じさせる等の理由で実用化に至っておらず、肥料としての有効利用は実質的に行われていない。
【特許文献１】ＷＯ９２／１３８１３号公報
【特許文献２】特表２００３−５２９５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、植物体の生育に不可欠な窒素、リン酸及びカルシウムを供給できる肥料であって、保管安定性に優れ、水に溶解させた時に、リン酸塩の沈殿物を生じない固体肥料組成物を提供することを主な課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、水に対する溶解度に乏しく、水中に沈殿することで液肥成分として使用が避けられていたリン酸カルシウムを敢えて使用し、これまで肥料成分として実質的に使用されなかった硝酸尿素と組み合わせることにより、水溶液中に沈殿物が生じない肥料組成物が得られるという予期し得ない格別な効果が発現されること、及び得られた肥料組成物を水溶液として施肥することで植物体に薬害を与えないことを見い出した。また、本発明者等は、使用するリン酸カルシウムの粒子径を調整することによって、固体状態での長期常温保管安定性を一段と改善できることをも見い出した。本発明は、これらの知見に基づき完成されたものである。【００１１】
本発明は、下記項１〜６に係る肥料組成物、項７に係る肥料組成物の製造方法及び項８に係る施肥方法を提供する。
項１．硝酸尿素及びリン酸カルシウムからなる固体肥料組成物。
項２．硝酸尿素１００重量部に対してリン酸カルシウム５〜１１０重量部を含有する項１に記載の固体肥料組成物。
項３．リン酸カルシウムが粒子径２００メッシュ以下のリン酸カルシウムを含有し、その含有量がリン酸カルシウム全量に対して４０重量％以下である項１又は２に記載の固体肥料組成物。
項４．リン酸カルシウムが第二リン酸カルシウム又はその水和物である項１〜３のいずれかに記載の固体肥料組成物。
項５．硝酸尿素及びリン酸カルシウムを水に溶解させてなる液体肥料組成物。
項６．養液栽培法に使用する項１〜５のいずれかに記載の肥料組成物。
項７．硝酸尿素及びリン酸カルシウムからなる固体肥料組成物を３〜２０倍重量の水に溶解させた後に、水の合計重量が固体肥料組成物の２００〜５０００倍重量となるように水を加える、項５記載の液体肥料組成物の製造方法。
項８．項５に記載の液体肥料組成物を植物体の茎及び／又は葉に施用する、施肥方法。【００１２】
本明細書において、植物体とは従来から栽培される農園芸用作物全般を意味し、例えば、野菜、果樹、花卉、観葉植物を挙げることができる。【００１３】
本発明の肥料組成物は、硝酸尿素及びリン酸カルシウムから実質的に構成されている。【００１４】
硝酸尿素としては、工業的に製造されるものを使用することができる。本発明の肥料組成物の原料としては、粉状物、顆粒状物、塊状物等が使用可能であるが、他成分との混合、その後の水への溶解性等を考慮すると、硝酸尿素は粉状物又は顆粒状物であるのが好ましい。【００１５】
リン酸カルシウムとしては、第一リン酸カルシウム（リン酸二水素カルシウム）、第二リン酸カルシウム（リン酸一水素カルシウム）、第三リン酸カルシウム及びそれらの水和物を使用することができ、これらの中でも第二リン酸カルシウム及びその水和物が特に好ましい。【００１６】
これらリン酸カルシウムは天然に存在するもの及び工業的に製造されるものを使用することができる。本発明の肥料組成物の原料としては、粉状物、顆粒状物、塊状物等が使用可能であるが、他成分との混合、その後の水への溶解性等を考慮すると、リン酸カルシウムは粉状物又は顆粒状物であるのが好ましい。【００１７】
硝酸尿素とリン酸カルシウムとの組み合わせは、吸湿性を示さず、常温保管において安定であるので好ましい。特に粒子径が２００メッシュ以下（７３μｍ以上）であるリン酸カルシウムが４０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは２０％以下となるように調整されたリン酸カルシウムを使用することにより、一段と優れた保管安定性が発現される。粒子径の調整は、篩を用いて行うことができる。【００１８】
硝酸尿素とリン酸カルシウムとの配合割合は、硝酸尿素１００重量部に対して、リン酸カルシウムを、通常５〜１１０重量部、好ましくは８〜８０重量部、より好ましくは１０〜７０重量部とすればよい。【００１９】
本発明の肥料組成物は、通常使用し得る硝酸カリウム等の常温で固体の肥料成分を適宜含有してもよい。本発明の肥料組成物に常温固体の肥料成分を含有させる場合、その含有量は、硝酸尿素１００重量部に対して、通常５００重量部以下、好ましくは１０〜５００重量部である。【００２０】
本発明の肥料組成物の一つの形態は固体状の肥料であり、好ましくは粉体肥料である。粉体肥料は、流通においては水溶液状の肥料に比し、重量及び占有面積の軽減を図ることができる利点を有している。【００２１】
本発明の固体肥料組成物の他の一つの形態は液状の肥料であり、本発明の固体肥料組成物を水に溶解させて植物体に施用される液体肥料組成物である。【００２２】
本発明の固体肥料組成物を水に溶解させる際には、一度に所定の施肥濃度となる量の水を加えると、本発明の固体肥料組成物を十分に溶解させることが困難になるので、２段階で溶解させることが望ましい。液体肥料組成物を製造するに当たっては、第１工程で濃厚液を製造し、第２工程で所定濃度の希釈液とするのがより好ましい。【００２３】
第１工程の濃厚液は、本発明の固体肥料組成物を３〜２０倍重量、好ましくは３．５〜１５倍重量、更に好ましくは４〜１０倍重量の水に溶解させることにより調製できる。【００２４】
この際の硝酸尿素の濃度の一例を挙げれば、全窒素量として９００〜５００００ｐｐｍ程度であり、リン酸カルシウム濃度は、Ｐ２Ｏ５換算で１００〜３６０００ｐｐｍ程度、ＣａＯ換算で９０〜２８０００ｐｐｍ程度である。【００２５】
第２工程の希釈液は、第１工程で調製した濃厚液を、総使用水量として、使用した固体肥料組成物に対して２００〜５０００倍重量、好ましくは３００〜３０００重量、より好ましくは５００〜２０００倍重量となるように水を加えて希釈することで調製できる。希釈を数段階に分けて、最終的に所定濃度となるように行ってもよい。【００２６】
この際の硝酸尿素の濃度の一例を挙げれば、全窒素量として３．６〜７５０ｐｐｍ程度、リン酸カルシウム濃度は、Ｐ２Ｏ５換算で０．４〜５４０ｐｐｍ程度、ＣａＯ換算で０．３６〜４２０ｐｐｍ程度である。【００２７】
本発明の液体肥料組成物によれば、従来薬害が生じるため実用化できなかった硝酸尿素を含有しているにもかかわらず、植物体の根圏域、特に植物体の茎及び葉に施用しても薬害が生じる虞れが極めて低い。更に、く溶性に分類されるリン酸カルシウムを含有するにもかかわらず、水に対して十分な溶解性を付与することができる。そのため、本発明の液体肥料組成物を植物体に施用する方法としては、特に制限されず、栽培方法に応じて適宜設定することができる。【００２８】
栽培方法の一例としては、養液栽培における施肥方法が挙げられ、水耕栽培法、水気耕栽培法、固形培地耕法等の循環式又は掛け流し式の処理方法、固形培地方法又は養液土耕栽培法の潅水チューブを用いる処理方法等を挙げることができる。【００２９】
養液栽培法は、植物体の生長又は状況に合わせて施肥量の管理を行うものであり、そのために、液肥中の沈殿物の形成は液肥中成分濃度の均一化を損ない、設定した施肥管理の妨げとなる。また、養液栽培法では、沈殿物は施肥設備のフィルター及び潅水孔の閉塞を引き起こし、送液システムに負荷をかけて故障の原因となり得る。本発明の肥料組成物は、その優れた水溶性の故に、これら問題を回避することができるので、養液栽培用肥料に適している。【００３０】
また、硝酸尿素は、種子の発芽を抑制したり、植物体の葉部に薬害を顕著に与えるが、本発明の液体肥料組成物によれば、発芽前、発芽後等の植物体の生育ステージを問わず、特に茎葉に施用しても薬害を示さないという優れた効果を発揮するため、散水、噴霧等の手段によって茎葉処理が可能である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、低い水溶解度のために、く溶性リン酸に分類されているりん酸カルシウムを、液肥原料として使用することができる。【００３２】
本発明によれば、薬害の懸念から肥料成分として実質的に使用されなかった硝酸尿素を肥料成分として使用することができる。【００３３】
本発明によれば、長期保存安定性に優れた固体肥料を提供することができる。【００３４】
本発明によれば、植物体の根圏域、特に植物体の茎及び／又は葉に施用しても薬害が実質的に生じない肥料組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に、実施例及び試験例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。尚、下記において特に断らない限り、「部」は「重量部」を意味する。【００３６】
実施例１
硝酸尿素１０重量部及び第二リン酸カルシウム（粒子径２００メッシュ以下含有量：１０重量％）１０重量部を品川ミキサー（ダルトン社製）により十分に混合して、固体肥料組成物（これを以下「固体肥料組成物１」という）を得た。【００３７】
実施例２
硝酸尿素１０重量部及び第二リン酸カルシウム（粒子径２００メッシュ以下含有量：５８重量％）１０重量部を用い、実施例１と同様にして、固体肥料組成物（これを以下「固体肥料組成物２」という）を得た。【００３８】
比較例１〜３
表１に記載の組合せで各化合物を実施例１と同様に混合し、比較組成物１〜３を製造した。【００３９】
試験例１（溶状評価試験）
固体肥料組成物１、固体肥料組成物２及び比較組成物１〜３を水１８０重量部に加えて、１０重量％濃厚水溶液を調製した。各濃厚水溶液の透明度を目視観察して次の基準で評価した。結果を表１に示す。
Ａ：透明度に優れている。
Ｂ：沈殿を認めないが、透明度がやや劣る。
Ｃ：少量の沈殿物を認める。
Ｄ：大量の沈殿物を認める。【００４０】
試験例２（混合評価試験）
固体肥料組成物１、固体肥料組成物２及び比較組成物１〜３の製造直後の状態を目視観察して次の基準で評価した。結果を表１に示す。
Ａ：均一に混合しており、流動性に優れている。
Ｂ：均一に混合しているが、やや流動性に劣る。
Ｃ：一部塊状物を認める。
Ｄ：大きな塊状物を認める。【００４１】
試験例３（吸湿性評価試験）
固体肥料組成物１、固体肥料組成物２及び比較組成物１〜３をそれぞれ秤量瓶に入れ、試験前重量として重量を測定した。硫安溶解液を入れて相対湿度６０％に調整したデシケータ内に、開口したままの秤量瓶を静置した。７日後各秤量瓶を取り出し、試験後重量として重量を測定した。次式に従って、吸湿率を算出した。結果を表１に示す。【００４２】
【数１】
2007114212.tif 000002
【００４３】
更に、重量測定後、秤量瓶から各組成物を取り出し、粉体状態を次の基準で評価した。
Ａ：さらさらとした固体（粉体）であり、流動性に優れている。
Ｂ：やや湿気を帯びた触感があるが、流動性に問題がない。
Ｃ：塊状物を認め、秤量瓶の内壁面に付着したものが残る。明らかに流動性が劣る。
Ｄ：潮解状態又は潮解後の固化を認める。明らかに流動性が劣る。【００４４】
【表１】
2007114212.tif 000003
【００４５】
試験例５（溶解試験）
固体肥料組成物１  １０重量部に５０重量部の水を加えて十分に撹拌して溶かし、濃厚水溶液を調製した。次いで濃厚水溶液に２４５０重量部の水を加えて十分に撹拌して希釈水溶液を調製した。得られた希釈水溶液をメンブランフィルターで吸引ろ過し、メンブランフィルターを水で洗浄後、乾燥させた。フィルター表面には、固形物を認めず、またろ過前後でのフィルター重量の変化も認められなかった。【００４６】
試験例６（栽培試験）
硝酸尿素２０重量部、第二リン酸カルシウム２水塩（粒子径２００メッシュ以下含有量：８重量％）１３重量部、硝酸カリウム２４重量部及びその他成分を加えて、ＴＮ：１０％、Ｐ２Ｏ５：６．０％、Ｋ２Ｏ：１１％、その他：１．７％となる固形肥料組成物（これを以下「固体肥料組成物３」という）を調製した。【００４７】
固形肥料組成物３  １０重量部を水に溶解させて５０重量部の溶液とし、次にこの溶液に更に水３５７０重量部を加えて液体肥料組成物（これを以下「液体肥料組成物１」という）を得た。なお、水溶液中に沈殿物を認めなかった。【００４８】
対照として、市販肥料「養液栽培果菜用肥料」（片倉チッカリン株式会社製）の３０４倍希釈水溶液（比較肥料１）及び硝酸尿素を水に溶かして全窒素量２８０ｐｐｍとした水溶液（比較肥料２）を用いた。【００４９】
コマツナ「夏楽天」（タキイ種苗株式会社）を用いて栽培試験を行った。試験期間は１０月下旬〜１１月中旬の２４日間とした。ノイバウエルポット（内径１１．３ｃｍ、高さ６．５ｃｍ）に培土（くみあい愛菜２号、片倉チッカリン株式会社製）５００ｍｌを充填し、ポットの土壌水分量を５０〜６０％となるように、上記で調製した液体肥料組成物１、比較肥料１及び比較肥料２をそれぞれ加えた。各ポットにコマツナ種子２０粒を播種し、発芽までの期間は必要に応じて潅水した。発芽後は液体肥料組成物１、比較肥料１及び比較肥料２（２０〜５０ｍｌ／日）を上方より葉面にかかるように如雨露を使って施用した。【００５０】
播種５日後に発芽数を数え、発芽率（播種数に対する発芽数の割合）を求めた。また、播種１４日後に薬害の状況を目視観察し、播種２４日後に葉長及び５株当たりの生体重を測定した。なお、比較肥料２を用いた試験については播種１４日後で試験を終了した。【００５１】
試験は３連制で行ない、各試験結果の平均値を求めて表２に示した。【００５２】
【表２】
2007114212.tif 000004
【００５３】
以上の結果より、本発明の肥料組成物は植物体に対して薬害を生じることなく、市販肥料と同等又はそれ以上の肥料効果を発現できることがわかる。
【国際調査報告】
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