(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グルコン酸又はその塩を含有した石灰窒素と、リン酸肥料、カリ肥料及び窒素肥料から選ばれた少なくとも１種の肥料成分とを含む造粒物に、シランカップリング剤からなる撥水性物質を付着させてなる肥料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石灰窒素を含有する肥料に関する。
【０００２】
石灰窒素は、緩効性肥効と農薬効果を有することから、長年にわたって緩効性肥料として賞用されている。しかし、石灰窒素の緩効性肥効は土壌の影響を受けやすく、またその農薬効果は施用後１〜２日以内に発現し、１週間前後までは持続するが、それ以降は消失するので、土壌等の影響を受けずに、肥効期間と農薬効果を調整することができる肥料の出現が待たれていた。
【０００３】
【従来の技術】
従来、肥料に緩効性を付与するには、肥料造粒物の表面に樹脂等を被覆することが知られている（特公昭６０−３０４０号公報、特公昭６０−２１９５２号公報、特公平２−２３５１５号公報参照）が、これらの対象物はいずれも尿素、硫安、硝安、塩化カリ等であり、石灰窒素に関するものではない。石灰窒素については、その風化防止のために、その粒状物表面に硫黄を被覆することが知られているだけである（特公昭４０−２２８９６号公報）。
【０００４】
硫黄で被覆された粒状石灰窒素肥料は、むしろ溶出を抑制しないように配慮して製造されているので、土壌が異なった場合、肥効を保持しつつ緩効性と農薬効果を調整することが困難である。そこで、今日、熱可塑性樹脂やゴム重合体等の被覆材による被覆が検討されている。
【０００５】
しかし、被覆材で被覆された石灰窒素は、石灰窒素のカルシウムシアナミド成分が加水分解するに際し、水と接触する部分の表面積を実質的に低下させることを目的としているが、加水分解が一旦開始されると、その効果が失われてしまい、石灰窒素本来の肥効を保持しながら、緩効性と農薬効果を調整することは困難であった。このような現象は、特に膠質土壌を多く含んだ土壌の場合に顕著であった。
【０００６】
一方、仮に長期にわたり石灰窒素の緩効作用が達成されたとしても、作物によっては発芽からの生育初期に、アンモニア態や硝酸態などの吸収可能な窒素分を必要とする期間があり、必ずしも長期にわたる緩効作用が継続する窒素肥料だけでは、生育初期に吸収されやすい窒素分を供給できるとは限らず、窒素肥料として必ずしも万能ではない場合がある。
【０００７】
更に、作物生育の初期から生育完了まで、一定した作物吸収性の良好な窒素分を供給できたとしても、窒素以外の肥料の３要素であるリン酸分やカリウム分を供給できるわけではなく、別途、リン酸肥料やカリ肥料の施肥を必要とする場合もあり、この様な場合、必ずしも農作業の負担が軽減される状態にはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、異なった土壌であっても緩効性肥効と農薬効果とを有していること、用途に合わせた速効性を備えていること、作物吸収性の良好な窒素分を供給でき、併せて窒素以外の肥料の３要素であるリン酸分やカリウム分を供給できること、農業従事者の農作業における負担軽減ができること、施用時の粉塵発生を防止できること、を備えた肥料を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、グルコン酸又はその塩を含有した石灰窒素と、リン酸肥料、カリ肥料及び窒素肥料から選ばれた少なくとも１種の肥料成分とを含む造粒物に、シランカップリング剤からなる撥水性物質を付着させてなる肥料である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の肥料は、グルコン酸又はその塩を含有した石灰窒素を含んでいる。本発明で使用される石灰窒素は、特別なものである必要はなく、一般に入手可能なものであれば十分である。石灰窒素は、カルシウムシアナミド（ＣａＣＮ２）を主成分とし、生石灰（ＣａＯ）、消石灰（Ｃａ（ＯＨ）２）、炭素（Ｃ）等の副成分が含まれ、さまざまな組成のものが知られているが、本発明においては、いずれのものでも使用することができる。石灰窒素は、緩効性肥効と農薬効果の発現に寄与する。
【００１１】
このような石灰窒素の加水分解速度を抑制し、緩効性の窒素肥効と農薬効果が長期に渡って発揮させるため、石灰窒素はグルコン酸又はその塩を含有している。グルコン酸又はその塩としては、グルコン酸、グルコン酸のナトリウム、カリウム、マグネシウム等の塩が使用される。グルコン酸又はその塩の割合は、石灰窒素１００重量部に対し、１〜２０重量部が好ましい。１重量部未満では、石灰窒素の加水分解速度の遅延効果が不十分なことがあり、２０重量部をこえると、本発明の肥料の石灰窒素成分が低下し肥効と農薬効果が不充分となる場合がある。
【００１２】
また、本発明の肥料は、窒素肥料、リン酸肥料及びカリ肥料から選ばれた少なくとも１種の肥料成分を含んでいる。これらの肥料成分はその種類と配合量を調整することで、速効性の窒素肥効、リン肥効、カリ肥効を制御して得ることができ、農業従事者の軽労化になる。リン酸肥料としては、溶成燐肥、過燐酸カルシウム、加工リン酸肥料などを使用することができ、またカリ肥料としては、塩化カリウム、硫酸カリウム、珪酸カリウムを使用することができる。リン酸肥料、カリ肥料の配合割合は、全く任意であるが、その一例をあげれば、グルコン酸又はその塩を含有した石灰窒素１００重量部に対し、それぞれ１０〜８００重量部であるが、好ましくは３０〜３００重量部である。
【００１３】
もう一方の肥料成分である窒素肥料は、石灰窒素よりも早い時期に窒素肥効を発現するものであり、その具体例をあげれば、尿素、硫安（硫酸アンモニウム）、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウムなどのアンモニウム塩や硝酸塩等であり、更にはグルコン酸又はその塩を含有していない石灰窒素も用いることができる。このような窒素肥料を共存させることによって、施肥直後から数ヶ月にも及ぶ長期にわたり、植物に吸収しやすい形態の窒素分を継続して供給することが可能となる。従って、この様な窒素肥料は元肥として使用することもできるし、追肥が不要あるいは追肥回数を低減できる窒素肥料として使用することができ、農作業の負担軽減、結果として施肥総量の低減化を図ることができる。
【００１４】
窒素肥料の使用量は、グルコン酸又はその塩を含有した石灰窒素１００重量部に対し、３〜９００重量部程度が好ましい。３重量部未満では、窒素速効性が不足し、植物に吸収しやすい形態の窒素分を施肥直後から供給することができないことがあるし、９００重量部をこえると、石灰窒素量が相対的に少量となるために、遅効性窒素肥効が不足する場合がある。好ましい範囲は、３０〜３００重量部である。
【００１５】
これらの肥料成分は複合し、グルコン酸又はその塩を含有した石灰窒素に配合することで、窒素、リン、及びカリ成分を含む多成分複合型の肥料とすることもできる。グルコン酸又はその塩を含有した石灰窒素と肥料成分の混合は、従来公知のミキサー、Ｖ型ブレンダー等の混合機、或いはミル等の混合作用を有する機器を用い、まず石灰窒素とグルコン酸又はその塩を混合してから、肥料成分を混合することによって容易に行うことができる。
【００１６】
本発明の肥料は、施肥時の粉塵発生等のない取り扱い性に優れたものとするため、造粒されている。その平均粒径は１〜１０ｍｍ程度である。造粒はバインダーを用いて行われる。バインダーとしては、有機溶剤を用いることもできるが、水が好ましい。水をバインダーとすることによって、粒の硬さ、強度に優れたものとなる。また、石灰窒素中に生石灰が多量に含まれている場合には、生石灰が水和する際の多量の発熱によって、造粒物が粉化し崩壊してしまうことがあるが、あらかじめ水を石灰窒素に少量混合し、石灰窒素中の生石灰の一部又は全部を消和しておくことでこの現象を防止することができる。
【００１７】
このような造粒物によれば、施肥時の粉塵発生等がなく、緩効性肥効と農薬効果を有する多成分複合型肥料となるが、効果の発現は土壌の種類によって異なり、膠質土壌を多く含む土壌の場合にはその効果が十分でないことがある。そこで、本発明では、シランカップリング剤からなる撥水性物質を造粒物に付着させる。その方法は、撥水性物質を造粒物に、直接付着させる、含浸させて付着させる、液体を乳化させて付着させる等の手段を採用することができるが、造粒物に撥水性物質を混合、吹き付け、浸漬等の操作によって添加し、パン型造粒機等を用いて転動造粒することが好ましい。これによって、撥水性物質で被覆された肥料組成物が製造でき、土壌の種類により石灰窒素の加水分解速度が影響を受けることが一層防止できるので、肥効と薬効とを制御性良く調節できるという利点がある。
【００１８】
シランカップリング剤からなる撥水性物質を例示すれば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどである。
【００１９】
シランカップリング剤からなる撥水性物質の使用量は、石灰窒素１００重量部に対し、０．５〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部である。０．５重量部未満では、膠質土壌を多く含む土壌においては、石灰窒素の加水分解速度を抑制する効果が小さく、また２０重量部をこえると、本発明の肥料の石灰窒素成分が少なくなり遅効性肥効と農薬効果が損なわれる場合がある。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例、比較例に基づき、本発明を更に詳細に説明する。
【００２１】
〔実施例１〕
あらかじめ消和した粉状の石灰窒素（電気化学工業社製；粒径０．１ｍｍ以下）１００重量部に、グルコン酸ナトリウムを５重量部加え、更に水２０重量部を加えて混合した後、硝酸アンモニウムを５８重量部加え、再び混合した。その後、押し出し成形機により直径約３ｍｍ、長さ約３ｍｍのペレット状とした。このペレットを１１０℃で乾燥してから、液状の撥水性物質、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン液に浸漬し、本発明の肥料を製造した。なお、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの付着量は、液への浸漬回数で調整し、最終的に窒素肥料１００重量部に対し、５重量部とした。
【００２２】
得られた肥料（造粒物）１５０ｍｇについて、以下に示す加水分解性評価試験を中粗粒褐色低地土を用いて、加水分解を行わしめ、植物が吸収できる窒素形態であるアンモニアと硝酸の濃度変化を測定した。この結果を表１に示した。
【００２３】
（加水分解性評価試験）
５０ｍｌの円筒スチロール棒瓶容器に土壌６０ｇを量り、前記土壌の中央部に、試験する肥料を、約１５０〜１７５ｍｇを埋め、試験体とする。前記試験体は、試験期間や繰り返し分析を考慮し、合計１２〜１４個用意する。含水率が最大容水量の６０％（土壌中の空隙量の全量を１００％とする）となるように土壌の上から水を噴霧してから、水分の蒸発を防ぐためにアルミホイルで密栓しない程度に蓋をし、２０℃の恒温槽内に静置する。試験期間中は、前記含水率が６０％を保つようにした。
【００２４】
（硝酸態窒素濃度測定方法）
前記試験体について、所定の期間経過後に、土壌と肥料の混合物をシャーレに移し、均一に混合、すり潰した後、５００ｍｌの分液ロートに移し、２％酢酸溶液３００ｍｌを加え１時間振り混ぜることで硝酸を抽出する。次に、酢酸溶出液を１０倍希釈し、イオンクロマトグラフィー分析装置（Ｄｉｏｎｅｘ  ＡＱ，カラムＡＳ１２Ａ、溶離液（２．７ｍＭ炭酸ナトリウムと０．３ｍＭの炭酸水素ナトリウムの混合溶液））で硝酸イオンを分離し、そのピーク強度を測定し、予め作成しておいた検量線より濃度を算出し、硝酸態窒素濃度を求める。尚、土壌ブランク値を差し引いて値を補正する。
【００２５】
（アンモニア態窒素濃度測定試験方法）
前記試験体について、所定の期間経過後に、土壌と肥料の混合物をシャーレに移し、均一に混合、すり潰した後、５００ｍｌの分液ロートに移し、１Ｍ塩化カリウム水溶液３００ｍｌを加え１時間振り混ぜアンモニアを溶出する。次に、塩化カリウム溶出液をケルダール水蒸気蒸留装置により蒸留し、流出したアンモニウムイオンをイオンクロマトグラフィー分析装置（Ｄｉｏｎｅｘ  ２０１０ｉ−３、カラムＣＳ３、溶離液（０．２ｍＭ  ２，３ジアノプロピオン酸−塩酸塩と１０ｍＭ塩酸の混合溶液））でアンモニウムイオンを分離し、そのピーク強度を測定し、予め作成しておいた検量線より濃度を算出し、アンモニア態窒素濃度を求める。尚、土壌ブランク値を差し引いて値を補正する。
【００２６】
【表１】
0003868123.tif 000002
【００２７】
〔比較例１〕
グルコン酸ナトリウムを含有していない石灰窒素を１７０ｍｇを用いたこと以外は、実施例１と同一の操作、評価を行った。この結果を表２に示した。
【００２８】
【表２】
0003868123.tif 000003
【００２９】
本発明の硝酸イオンの経時変化は生成後に蓄積していく状態となっている点で、実際の圃場で得られる結果とは異なる。然るに、長期肥効の継続性を評価する場合、降雨などの自然現象による硝酸イオンの流亡や植物の吸収による硝酸イオンやアンモニアイオンの減少を実験系に取り入れることが望ましいが、データのバラツキなどの影響が大きく、その再現性が乏しいという問題があるからである。しかし、本発明の実施例、比較例において、硝酸態窒素やアンモニウム態窒素の経時的消長を見れば、本発明の効果を十分に理解することができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の肥料は、緩効性窒素肥効と薬効を有し、更に、窒素、カリ、或いはリン酸の速効性をも備えているという特徴があり、前記効果は、膠質土壌を多く含む土壌であっても十分に発現され、追肥を減少させることができることから農業従事者の労務軽減に有効である。
【００３１】
本発明の肥料は、石灰窒素を含有することから、従来から知られている肥料（追肥、元肥）以外の石灰窒素の用途、例えば、農薬、脱臭剤、腐熟促進剤、土壌改良剤等としても使用することができる。