(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐＨ６．０以下の酸性土壌に、マグネシウム塩を含有するアルカリ性過酸化物を添加することを特徴とする酸性土壌の改良方法。
【請求項２】
アルカリ性過酸化物が、アルカリ金属及びアルカリ土類塩類の過炭酸塩、過ホウ酸塩からなる群より選択される請求項１記載の方法。
【請求項３】
マグネシウム塩がアルカリ性過酸化物１モルに対してマグネシウムとして０．０１×１０-2〜１．０×１０-2モル含有する請求項１記載の方法。
【請求項４】
マグネシウム塩を含有するアルカリ性過酸化物の添加量が土壌重量に対して０．０１〜１０重量％である請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸性土壌を植物の生育に適した土壌に改質する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、社会の工業化が進むに伴い、大気中に放出されるＳＯｘやＮＯｘによる大気汚染、またこれらを原因とするｐＨ２〜５の酸性雨による植物、土壌汚染などが世界各地で問題となっている。
【０００３】
従来、硫酸イオン、硝酸イオンを含んだ酸性雨の降雨による影響は、微生物や石灰など土壌に含まれる成分によって分解、中和されることにより緩和されてきた。しかし、近年の各地における土壌の調査などでは、樹木の立ち枯れや新たな植物の生育阻害が確認され土壌の酸性化が進行していることが報告されており、土壌の持つ緩衝能力以上の酸性雨が降雨している。このような多量の酸性雨によって疲弊した酸性土壌では、短期間に自己回復することが非常に困難であるため、人為的処理による回復が望まれる。
【０００４】
一般的には、酸性化した農耕地にＣａ分を含む石灰、過酸化カルシウムなどを添加して、土壌の酸性を矯正する方法が知られている。これは、Ｃａ分が植物の生育には必須の元素であることから、有用な手法であるとされている。しかし、Ｃａ塩全般においてその溶解度が非常に低く、土壌全体を均一に中性化するには長期にわたる年月が必要となる。さらに、Ｃａ塩が強アルカリ性であるため、局部的にアルカリ性雰囲気下の土壌が点在することになる。Ｃａ分及び酸素を同時に土壌中に供給可能な過酸化カルシウムによる添加においても、土壌中に酸素を供給するという有用な付加機能を有するが、溶解性が低いことから土壌中性化に長期間を要すこと、溶解後水酸化カルシウムが生成して局部的アルカリ性土壌が生じるなどの欠点もある。
【０００５】
また、特開平５−９１８１９号公報には、過炭酸ナトリウム又は過硼酸ナトリウムを土壌中に散布することにより農作物の育成を助成する方法が開示されているが、通常の過炭酸ナトリウムでは水に対する溶解が遅く、農作物の根本に過炭酸ナトリウムなどの顆粒物が直接長時間にわたって接触し、ひいては該接触部分が腐敗するという問題も生じる。
【０００６】
いずれの方法においても、長期的にみると土壌の緩衝能の回復には効果的であるが、酸性化の原因である硫酸、硝酸イオンなどの強酸性イオンと容易に中和し、土壌中から短期間に除去できる方法としては問題がある。
【０００７】
【本発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、酸性土壌全体を植物の生育に適した土壌へ回復させる即効性のある方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、マグネシウム塩を含有するアルカリ性過酸化物は、土壌に散布した際溶解性に優れており、かつ降雨や土壌中に含まれる水分によって容易に溶解して土壌中に均一分散し、酸性化の原因となる強酸性カチオンと中和反応を起こした後雨水などの水分によって土壌中から素早く除去され、土壌を中性化させることを見いだし本発明に到達した。すなわち、本発明は、ｐＨ６．０以下の酸性土壌に、マグネシウム塩を含有するアルカリ性過酸化物を添加することを特徴とする酸性土壌の改良方法に関するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、酸性土壌とは、ｐＨ６．０以下にまで酸性化された土壌のことを示す。ここで、土壌のｐＨとは、土壌重量に対して２．５倍の水を加え、３０分間放置した後の水溶液ｐＨのことを示す。
【００１０】
本発明のアルカリ性過酸化物とは、塩基性化合物と過酸化水素が付加物を形成した物質のことである。ここで、アルカリ性過酸化物としては、アルカリ金属またはアルカリ土類塩類の無機過炭酸塩、過ホウ酸塩がある。具体的には、過炭酸ナトリウム、過炭酸カリウム、過炭酸カルシウム、過炭酸バリウム、過ホウ酸ナトリウム、過ホウ酸カリウムなどが挙げられ、特に好ましいアルカリ性過酸化物として、アルカリ金属過炭酸塩の過炭酸ナトリウム、過炭酸カリウムが挙げられる。これらのアルカリ性過酸化物の反応方法は晶出法、流動床法など特に限定するものではなく、いかなる方法で製造しても良い。
【００１１】
本発明のマグネシウム塩は特に限定するものはないが、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、硝酸マグネシウム、酢酸マグネシウムなどが好適なものとして例示される。アルカリ性過酸化物にマグネシウム塩が含有する量は、アルカリ性過酸化物１モルに対してマグネシウムとして０．０１×１０-2〜１．０×１０-2モル含有することであり、好ましくは０．１×１０-2〜０．８×１０-2モルである。アルカリ性過酸化物にマグネシウム塩を含有させる方法は、反応工程、造粒工程、被覆工程のいずれの工程において添加してもよいが、マグネシウム塩を均一にアルカリ性過酸化物の顆粒物に分散させるには、反応工程及び造粒工程において添加するのが望ましい。
【００１２】
アルカリ性過酸化物の土壌に添加する方法は、酸性土壌に混合することに限定するものではなく、土壌の表層に散布するなどいかなる方法で添加しても良い。添加するアルカリ性過酸化物の添加量は、該土壌重量に対して０．０１〜１０重量％である。添加量は、必ずしも土壌を完全に中和する量でなくとも良く、土壌の状態、酸性雨のｐＨによって適宜変動させればよい。ただし、大過剰添加することは、溶解度の高い過酸化物であっても、一時的に土壌の状態がアルカリ性になるなど、周辺植物に悪影響を及ぼすため好ましくない。
【００１３】
本発明における、酸性土壌の中性化及び植物の発育に適した土壌への改質に関する機構について過炭酸塩を例にとると、以下のように進行すると考えられる。水分共存下、過炭酸塩は以下のように過酸化水素と炭酸塩に分離する。
Ｎａ2ＣＯ3・１．５Ｈ2Ｏ2  →  Ｎａ2ＣＯ3  ＋  １．５Ｈ2Ｏ2
分離した炭酸塩と強酸性イオン（たとえば硫酸イオン）がイオン交換する。
Ｎａ2ＣＯ3  ＋  ＳＯ42-  →  Ｎａ2ＳＯ4  ＋  ＣＯ32-
イオン交換した後の硫酸ナトリウムは中性である。さらに２０℃での１００ｇの飽和水溶液に対し、硫酸ナトリウムの溶解度は１６ｇであることから、容易に地下水に流出し、土壌中に硫酸イオンの蓄積が起こらない。
【００１４】
また、同時に、分離した過酸化水素が土壌中の微量元素により接触分解し、土壌中に植物の生育に有用な酸素を供給する。
Ｈ2Ｏ2  →  Ｈ2Ｏ  ＋  １／２Ｏ2  ↑
添加した過炭酸塩が、対象区域外に流出しても、炭酸塩は溶解度が高く、かつ過酸化水素は土壌中の還元物質との反応、微量元素による分解などによって、長期にわたり土壌ないしは地下水中に蓄積することはなく、過炭酸塩による二次汚染の可能性はきわめて低い。
【００１５】
本発明では、土壌の緩衝能を回復させるものないしは植物の生育を補助するＮ、Ｐ、Ｋなどの多量元素、Ｃａなどの必要元素、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｂなどの微量元素を含むものを適宜土壌の状態に併せて添加することができる。
【００１６】
【実施例】
次の実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明がこれらの実施例に制約されるものではない。
【００１７】
実施例１
酸性化が進行した土壌（ｐＨ４．１）に過炭酸ナトリウム１モルに対して硫酸マグネシウムをマグネシウムとして０．５×１０-2モル含有させた過炭酸ナトリウムを乾燥土壌１００ｇに対し０．３ｇ散布した。１週間放置後、添加土壌のｐＨは７．０を示した。この添加土壌にほうれん草種子（（株）トーホク製オータムほうれん草）を５０粒まいて、１ヶ月放置したところ、発芽した４９粒中で約３０ｍｍ以上に生育したのは２４粒の種子であった。
【００１８】
実施例２
酸性化が進行した土壌（ｐＨ４．１）に過硼酸ナトリウム１モルに対して硫酸マグネシウムをマグネシウムとして０．５×１０-2モル含有させた過硼酸ナトリウムを乾燥土壌１００ｇに対し０．２ｇ散布した。１週間放置後、添加土壌のｐＨは７．０を示した。この添加土壌に実施例１と同様にほうれん草種子をまいたところ、発芽した４９粒中で約３０ｍｍ以上に生育したのは３０粒の種子であった。
【００１９】
比較例１
酸性化が進行した土壌（ｐＨ４．１）に生石灰を乾燥土壌１００ｇに対し０．３ｇ散布した。１週間放置後、添加土壌のｐＨは４．１を示した。この添加土壌に実施例１と同様にほうれん草種子をまいたところ、発芽した４０粒中で約３０ｍｍ以上に生育したのは８粒の種子のみであった。
【００２０】
比較例２
酸性化が進行した土壌（ｐＨ４．１）に実施例１と同様にほうれん草種子まいたところ、３５粒が発芽した中で約３０ｍｍ以上に生育したのは８粒の種子のみであった。
【００２１】
比較例３
酸性化が進行した土壌（ｐＨ４．１）にマグネシウム塩を含まない過炭酸ナトリウムを乾燥土壌１００ｇに対し０．３ｇ散布した。１週間放置後、添加土壌のｐＨは５．２を示した。この添加土壌に実施例１と同様にまいたところ、発芽した４９粒中で約３０ｍｍ以上に生育したのは１８粒の種子であった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明方法により、酸性土壌を効率的に中和処理することができる。同時に、土壌中に酸素及び必要元素であるマグネシウムを供給できるため、植物の生育に好ましい環境に土壌を回復させることができる。