(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３０重量％以上のク溶性リン酸と０.２〜５.０重量％の水溶性リン酸を含有し、肥料成分を被覆したものではなく初期溶出を抑制した緩効性リン酸肥料であって、本田でのリン酸肥料の施用に代えて本田移植前の育苗期に、催芽種籾１ｇ当たり１.０７〜１.７６ｇを播種域の２倍の深さより上側に施用されることによって土壌のｐＨを４.６〜６.６に保持することを特徴とする環境保全型のリン酸肥料。
【請求項２】
ク溶性リン酸および水溶性リン酸と共にク溶性苦土を３.０〜８.０重量％含有する請求項１に記載するリン酸肥料。
【請求項３】
３０重量％以上のク溶性リン酸と０.２〜５.０重量％の水溶性リン酸を含有し、肥料成分を被覆したものではなく初期溶出を抑制した緩効性リン酸肥料を、本田でのリン酸肥料の施用に代えて本田移植前の育苗期に、催芽種籾１ｇ当たり１.０７〜１.７６ｇを播種域の２倍の深さより上側に施用することによって土壌のｐＨを４.６〜６.６に保持することを特徴とする施肥方法。
【請求項４】
上記リン酸肥料を種籾の播種域の範囲に施用する請求項３の施肥方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リン酸肥料の肥効を高め、施肥作業の負担を軽減すると共に、リン酸の流失を抑制した環境保全型のリン酸肥料とその施肥方法に関する。本発明のリン酸肥料は主に水稲の育成に有用である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の水稲栽培では、育苗期に苗の生育に必要な最小量の化成肥料(窒素、リン酸、カリ含有)を施して苗を成育し、この苗を予め秋施肥(主にリン酸肥料)した本田または代掻き前に施肥した本田に移植し、稲の生育に応じて追肥を与えていた。しかし、このような施肥方法では、本田への施肥後から秋の収穫期までの間に降雨などによって多量の肥料が流失するので肥効が極めて低い。しかも流失した肥料が環境汚染の原因になる等の問題を招いていた。特に、水溶性リン酸は流失が著しく、これが河川に流入してリン酸富化の原因を生じている。
【０００３】
そこで、窒素系肥料については、代掻き前に本田に施肥する方法に代えて、本田移植前の育苗期に施肥する方法が検討され一部で実施されている。この方法は有機材料(ポリオレフィン系材料等)で被覆することにより初期溶出を抑制した窒素系肥料等を用い、本田で施肥する代わりに育苗期に上記被覆肥料を給与する方法である。しかし、リン酸肥料については育苗期に施肥することは従来行われておらず、リン酸が流失する問題は解決されていない。
また、被覆肥料は肥料成分を有機材料で被覆するためコスト高であり、しかも溶出時期を調整するのが難しいと云う問題がある。すなわち、育苗期に溶出が過剰であると苗の徒長や枯死を招くので、初期溶出を確実に抑制する必要がある反面、本田での生育期には充分な肥料を供給するため本格的な溶出時期が本田での成育期間に合致していることが必要である。このような条件に適する被覆材料を用いなければならずコスト高であり、しかも溶出時期が完全に調整するのは難しい。
【０００４】
【発明の解決課題】
本発明は、従来の水稲栽培におけるリン酸肥料の上記問題を解決するものであり、育苗期に施肥してもリン酸が実質的に流失せず、従って、施肥効果が高く、環境汚染を招かず、しかも施肥作業の負担が軽減される環境保全型のリン酸肥料とその施肥方法を提供することを目的とする。
【０００５】
すなわち、本発明は、（１）３０重量％以上のク溶性リン酸と０.２〜５.０重量％の水溶性リン酸を含有し、肥料成分を被覆したものではなく初期溶出を抑制した緩効性リン酸肥料であって、本田でのリン酸肥料の施用に代えて本田移植前の育苗期に、催芽種籾１ｇ当たり１.０７〜１.７６ｇを播種域の２倍の深さより上側に施用されることによって土壌のｐＨを４.６〜６.６に保持することを特徴とする環境保全型のリン酸肥料に関する。
【０００６】
本発明のリン酸肥料は（２）ク溶性リン酸および水溶性リン酸と共にク溶性苦土を３.０〜８.０重量％含有するリン酸肥料の態様を含む。
【０００７】
また、本発明は（３）３０重量％以上のク溶性リン酸と０.２〜５.０重量％の水溶性リン酸を含有し、肥料成分を被覆したものではなく初期溶出を抑制した緩効性リン酸肥料を、本田でのリン酸肥料の施用に代えて本田移植前の育苗期に、催芽種籾１ｇ当たり１.０７〜１.７６ｇを播種域の２倍の深さより上側に施用することによって土壌のｐＨを４.６〜６.６に保持することを特徴とする施肥方法に関する。
本発明の施肥方法は（４）上記リン酸肥料を種籾の播種域の範囲に施用する施肥方法を含む。
【０００８】
以下、本発明を実施例と共に具体的に説明する。
(Ｉ)リン酸肥料
本発明のリン酸肥料は、水田稲作において、本田でリン酸肥料を施すことに代え、本田移植前の育苗期に施肥されるリン酸肥料であり、ク溶性リン酸成分を主体とし水溶性リン酸成分を含み、必要に応じてク溶性苦土を含むものである。
【０００９】
ク溶性リン酸成分は、具体的には、ＣａＮａＰＯ4、Ｃａ5Ｎａ2(ＰＯ4)4、α-Ｃａ3(ＰＯ4)2、β-Ｃａ3(ＰＯ4)2、ＣａＨＰＯ4、ＣａＨＰＯ4・２Ｈ2Ｏ、ＭｇＨＰＯ4などであり、本発明のリン酸肥料はこれらを１種または２種以上を含有する。これらのク溶性リン酸成分は、その一部がおのおの焼成リン肥や苦土重焼リン肥の主成分である。ク溶性リン酸成分の含有量は３０重量％以上が適当であり、３５重量％以上が好ましい。ク溶性リン酸量がこれより少ないと長期肥効が低下する。
【００１０】
水溶性リン酸成分はク溶性リン酸のうち水溶性のものであり、具体的な化合物としては、ＮａＨ2ＰＯ4・２Ｈ2Ｏ、Ｎａ2ＨＰＯ4・７Ｈ2Ｏ、Ｃａ(Ｈ2ＰＯ4)2、Ｃａ(Ｈ2ＰＯ4)2・Ｈ２Ｏ、Ｍｇ(Ｈ2ＰＯ4)2・nＨ2Ｏ（ｎは２〜４の整数）などであり、本発明のリン酸肥料はこれらを１種または２種以上を含有する。水溶性リン酸の含有量は、０.２〜５.０重量％が適当であり、０.２〜４.５重量％が好ましい。水溶性リン酸量が５.０重量％より多いと苗箱で根が生理障害を生じて枯死し、茶褐色に変色する「根焼け」を引き起こす場合がある。一方、水溶性リン酸成分が上記範囲よりも少ないと生育初期に必要なリン酸量が不足する。
【００１１】
本発明のリン酸肥料は、ク溶性リン酸および水溶性リン酸と共に、必要に応じてク溶性苦土を含む。ク溶性苦土成分は主にＭｇＨＰＯ4、ＭｇＳＯ4・ｎＨ2Ｏ、ＭｇＯなどである。ク溶性苦土の含有量は、３.０〜８.０重量％が適当である。ク溶性苦土の量が３.０重量％よりも少ないと、その効果が低く、また８.０重量％を上回ると高塩基によるカリ(Ｋ)の吸収が悪影響を受ける。
【００１２】
(II)施肥方法
本発明の施肥方法は、本田でリン酸肥料を施すことに代えて、育苗期に上記リン酸肥料、即ち、０.２〜５.０重量％の水溶性リン酸と共に３０重量％以上のク溶性リン酸を含む初期溶出を抑制した緩効性リン酸肥料を施肥することを特徴とする方法である。本発明の施肥方法は本田での施肥に代えて育苗期に施肥する方法であり、従って、移植後は本田にリン酸肥料を施肥する必要はない。
【００１３】
一般に、苗箱に蒔く水稲の催芽種籾の量は０.５アール(１箱)当たり１４０〜１７０ｇ/0.5aであるので、育苗期における上記リン酸肥料の施肥量は１アール当たり０.３〜０.６kg/a（催芽種籾１ｇ当たり１.０７〜１.７６ｇ）が適当である。この施肥量は本田に給与される従来のリン酸肥の約８割程度であり、従来の施肥量よりも少ない量である。
【００１４】
図１に上記リン酸肥料の好ましい施肥状態を示した。苗箱１０において、床土１１に種籾１２を播き、種籾１２の近傍に上記リン酸肥料１３を散布し、その上に覆土１４を被せる。ここで、リン酸肥料１３を施す深さは、種籾１２が播かれている領域の深さＬに対して少なくとも２倍の深さＭより上側が適当であり、播種域Ｌと同領域が好ましい。播種域Ｌの範囲に施肥した状態としては、床土表面に蒔いた種籾に対して、その直下の床土表面付近に施肥した状態(籾下施肥)、種籾直上の覆土に施肥した状態(籾上施肥)、あるいは床土表面の種籾間に施肥した状態などがある。本発明のリン酸肥料はク溶性リン酸成分を主体とし、水溶性リン酸成分は従来のものより大幅に少なく、リン酸成分の初期溶出が抑制されているので以上のような種籾近傍への施肥が可能である。
【００１５】
一方、播種域Ｌの２倍の深さＭより下側、すなわち床土中に施肥したものは、肥料から分解した水溶性リン酸成分がこの領域に溜まるので土壌中のリン酸量が著しく増加して根焼け等の濃度障害を生じる虞がある。溶出したリン酸成分は土壌に吸着されるが、このリン酸成分からカルシウムやマグネシウムなどが遊離して土壌のｐＨが適正域より高くなり、葉の黄化現象などの発育不良を招く。一般に、稲の生育等では土壌のｐＨは５.５〜６.５のやや酸性域が適正であることが知られているが、後述の試験例に示すように、播種域Ｌよりも深く床土全体に施肥したものは床土のｐＨが７.３以上に増加し、アルカリ障害による生育不良を招く場合があるので好ましくない。
【００１６】
【作用】
本発明のリン酸肥料は、このように水溶性リン酸の含有量が従来のリン酸肥料よりも大幅に少ない一方でク溶性リン酸成分を格段に多く含む。この水溶性リン酸成分は育苗期あるいは本田移植後の初期に溶出して稲苗に吸収されるが、この水溶性リン酸の含有量は従来よりも少なく、リン酸成分の初期溶出が抑制されているので、水稲の育苗期に施肥しても肥料枯れを生じることがなく、また接触施肥が可能である。
【００１７】
一方、ク溶性リン酸成分は水に溶けないが、作物の根から出る酸や有機物の分解によって生じる有機酸などにより徐々に溶出する緩効性の施肥効果を有しており、育苗期間および本田移植後の水稲栽培の全期間を通じて長期のリン酸供給源となる。従って、水稲栽培の全期間を通じて適度にリン酸が供給されるので施肥効果が高い。また、育苗期に施肥してもリン酸の流失量が格段に少なく、環境汚染を実質的に招かない。
【００１８】
従来、稲の育苗期のリン酸養分は水溶性リン酸に頼っていたが、本発明のリン酸肥料は水溶性リン酸の含有量が大幅に少ないにもかかわらず育苗期の成育状態は従来のリン酸肥料と変わらず、しかも、従来のリン酸肥料と同様の施肥量を苗箱に給与して生育させた本田移植前の苗のリン酸含有量は慣行栽培の場合よりも約２倍程度多く、従来の通念とは異なる予想外の施肥効果を発揮する。
【００１９】
本発明のリン酸肥料は施肥効果が高いので、従来のリン酸の施肥量よりも少ない量で同等の成育状態と収穫量を得ることができる。さらに、本発明のリン酸肥料は育苗期に施肥するだけで良く、本田に施肥する必要がない。
【００２０】
【実施例】
実施例１
苗箱で水稲(供試品種：コシヒカリ)の催芽種籾３００g/ａ(２箱分)を育成して稚苗とし、これを試験圃場(細粒グライ土)の本田に機械移植する方法により、以下の施肥試験区について水稲栽培試験を行った。
(1)慣行栽培区：従来の本田施肥による栽培
(2)溶成リン肥区：本田施肥に代えて溶成リン肥を苗箱に施肥した栽培
(3)苦土重焼リン肥区：本田施肥に代え苦土重焼リン肥を苗箱に施肥して栽培
溶成リン肥としては信越化学工業社製品(ク溶性リン酸20wt％)を用いた。苦土重焼リン肥としては、本発明のリン酸肥料(苦土重焼リン肥区Ａ)と、比較例として水溶性リン酸量が多いものとを用いた(苦土重焼リン肥区Ｂ)。苦土重焼リン肥区Ａのリン酸成分はク溶性リン酸３５wt％および水溶性リン酸３.２wt％(小野田化学工業社製品：苦土重焼リン特号)であり、苦土重焼リン肥区Ｂのリン酸肥料の成分は水溶性リン酸５.３wt％である。なお、上記栽培において、苦土重焼リン肥区と溶成リン肥区では、苗箱の床土の上に種籾を蒔き、その種籾の上に施肥して覆土を被せた。育苗期の苗箱におけるリン酸肥料の施肥量、成育期の本田での施肥量を表１に示した。また、苗箱での成育経過を表２に示し、本田での成育経過および収穫結果を表３、表４に示した。
【００２１】
表１に示すように、溶成リン肥区および苦土重焼リン肥区Ａ,Ｂでは苗箱にリン酸肥料を各々０.４kg/a施肥し、苗を移植した本田ではリン酸肥料を施用していない。一方、慣行区では苗箱には施肥せず、本田で窒素およびカリ肥料と共にリン酸肥料０.４kg/aを施用した。
【００２２】
表２に示すように、苗丈、第１葉鞘長、葉数、一本あたりの重量は各試験区において実質的に同等であるが、本発明の試験区では最長根の長さが短くて発根数が多く、特に根毛数が格段に多い点に特徴がある。また、窒素含有量は同水準であるが、リン酸含有量が飛躍的に高い。ここで、根毛数は１本あたりの根に生じている１mm以上の根毛数の平均値である。窒素およびリン酸の含有量は根より上側の茎と葉の部分の含有率であり、乾燥物重量における重量％である。なお、苦土重焼リン肥区Ｂは水溶性リン酸量の含有量が多いため、苗箱で根焼けを生じ、生育不良であった。
【００２３】
本田での成育経過は、表４に示すように、外見上は各試験ともほぼ同等であるが、本発明の試験区(苦土重焼リン肥区Ａ)では窒素およびリン酸の含有量が他の試験区よりも高く、施肥効果が優れている。しかも、収穫された玄米中の窒素含有率は味の良否を示す基準１.２％以下に適合しており、美味しい米を得ることができる。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
【表２】
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【００２６】
【表３】
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【００２７】
【表４】
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【００２８】
実施例２
本発明のリン酸肥料の施肥量を０.３２kg/a(実施例１の施肥量の８０wt％)とした以外は実施例１と同様にして供試品種の水稲を栽培した。この結果を表５に示した。同表に示すように、本実施例の苗箱および本田での成育は、リン酸含有率を除き、実施例１の本発明試験区とほぼ同等である。一方、リン酸含有率は実施例１の慣行試験区および溶リン試験区と実質的に変わらず、従来よりも少ない施肥量で同等の施肥効果が得られている。
【００２９】
【表５】
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【００３０】
実施例３
育苗箱(58cm×28cm×3cm)の床土表面約２cmの深さの範囲に水稲(品種:コシヒカリ)の催芽種籾３００g/a(１箱0.5aの育苗箱２箱分)を蒔き、これにリン酸肥料を施肥して育成し、その肥効を調べた。リン酸肥料は水溶性リン酸の含有量が０.４wt％、１.１wt％、３.０wt％の苦土重焼リン肥３種(A,B,C)を用い、Ｐ2Ｏ5換算で０.４kg/aを施肥した。施肥位置は籾の直上と籾の直下および床土(床土全体に混和)とし、加温して出芽を揃えた。なお、何れの試験区も床土には硫安(N:0.16g)と塩カリ(K2O:0.2g)を混合した。播種後の育苗期間は約３０日、育苗箱の温度は昼２５〜２６℃、夜１５℃である。この育苗結果を土壌のｐＨおよび水溶性リン酸量と共に表６に示した。なお、比較基準としてリン酸肥料を施肥せずに育苗した例(慣行区)を示した。
【００３１】
表６に示すように、何れのリン酸肥料(A,B,C)についても、施肥位置が籾上と籾下の各試験区においては、土壌のｐＨが全て４.６〜６.６の適正域であり、葉の黄化や根枯れなどの障害を生じることがなく、順調な生育状態を示し、慣行区を上回る乾物量を達成した。
一方、床土全体にリン酸肥料を混和した試験区(混和区)では、何れのリン酸肥料についても土壌ｐＨは７.３以上であり、土壌中の水溶性リン酸濃度も格段に高く、葉が黄化して生育が著しく遅延する障害が発生した。このことから、本発明のリン酸肥料は種籾の播種域Ｌの範囲(籾上、籾下)に施肥するのが好ましいことが確認された。
【００３２】
【表６】
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【００３３】
【発明の効果】
以上のように、本発明のリン酸肥料およびその施肥方法によれば、苗の発根数が多く根毛が著しく発達するので、リン酸の吸収に顕著な効果を示す。従って、本田における活着を高め、従来よりも施肥量を減少してもリン酸吸収量が変わらず、少量のリン酸肥料で収穫量の増収を図ることができる。
また、本田にリン酸肥料を施肥する必要がないので、リン酸の流失が少なく、従って、環境汚染を防止することができ、さらに施肥作業の負担を軽減することができる。
さらに、本発明のリン酸肥料は肥料成分を被覆したものではないので、従来の被覆肥料のようなコスト高を招くことがない。しかも、本発明のリン酸肥料は初期溶出が抑制されるので、直肥ないし接触施肥しても発芽障害や肥焼けを生じない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリン酸肥料の施肥位置を示す模式断面図
【符号の説明】
１０−育苗箱、１１−床土、１２−種籾、１３−リン酸肥料、１４−覆土、
Ｌ−播種域、Ｍ−播種域Ｌの２倍の深さ
【図１】
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