鐵鋼スラグ協会技術委員会 肥料ワーキングの活動

鉄鋼スラグ肥料

私たちは鉄鋼スラグ肥料の可能性、効果を明らかにするとともに、農業関係の方々をはじめ、広く皆様にその有効性を知っていただくよう活動を続けています。

鐵鋼スラグ協会 技術委員会
肥料ワーキングの活動

鉄鋼スラグ肥料関連研究論文● 東北大学工学研究科多元物質科学研究所
小泉匠平博士 高旭博士 北村信也名誉教授● 北海道大学大学院農学研究院
当真要教授
水稲栽培への鶏ふん堆肥と製鋼スラグ施用が温室効果ガス

製 鋼 スラグ 系 肥 料 - 水 田 土 壌 間 反 応 の モデ ル 化と発生抑制に与える影響に関する研究

PHREEQC による土壌改善効果の予測

The study of chicken manure and steel slag
amelioration to mitigate greenhouse gas emission inrice cultivation

Modeling the reaction between steelmaking slag
fertilizer and paddy soil and predicting the soil
improvement effect by PHREEQC

Muhammad Iqbal Fauzan, Syaiful Anwa, Budi Nugroho,
Hideto Ueno and Yo Toma
Agriculture 2021, 11（7）, 661

S. Koizumi, X. Gao, S. Ueda, S. Kitamura: CAMP-ISIJ, 33（2020）, 157, CD-ROM

https://doi.org/10.3390/agriculture11070661

啓蒙・普及活動● 土づくりレベルアップ研修会（青森市）● エコプロダクツ展（東京ビッグサイト）

FePCaSiMn

Mg

鐵鋼スラグ協会
https://www.slg.jp
本部事務所

大阪事務所

〒103-0025 東京都中央区日本橋茅場町3-2-10（鉄鋼会館5階）
TEL：03-5643-6016 FAX：03-5643-6018〒550-0002 大阪市西区江戸堀1-10-27（肥後橋三宮ビル）
TEL：06-6448-5817 FAX：06-6448-5805
2023.7鐵鋼スラグ協会
FS-189

鉄鋼スラグとは？

鉄鋼スラグ肥料とは？

鉄鋼スラグが生まれる過程

鉄鋼スラグ肥料とは

鉄鋼スラグは、高炉で鉄鉱石を溶融・還元する際に発生す製鋼スラグは、高炉で生まれた銑鉄を、靭性、加工性の高鉄鋼スラグを原料とする肥料は農林水産省が定める「肥料スラグは酸化カルシウム、ケイ酸、苦土に加えて、酸化鉄る高炉スラグと、鉄を精錬する製鋼段階で発生する製鋼スラい「鋼」にする製鋼工程で生成されます。石灰などの副原料の品質の確保等に関する法律」に規格が定められています。

（FeO）、酸化マンガン（MnO）、リン酸（P₂O₅）などを含有グに大別できます。

を加えて酸素を吹き込み、銑鉄を粘り強い鋼に精錬するとき主な規格は「鉱さいけい酸質肥料」「副産石灰肥料」「鉱さいしています。

高炉スラグは、鉄鉱石に含まれるシリカなどの鉄以外の成に、銑鉄に含まれる炭素やりん、マンガンなどの成分を、石灰りん酸肥料」「副産肥料」「含鉄物」などです。

分が還元剤として使われるコークスや副原料の石灰石由来のを加えて分離させ生成した酸化物が製鋼スラグとなります（転鉄鋼スラグの内、高炉スラグは肥料成分である酸化カルシ成分と結合したものです。密度が銑鉄よりも小さく、溶融状態炉系）。また鉄スクラップを溶融・精錬した際にも製鋼スラグ

ウム（CaO）、ケイ酸（SiO₂）、苦土（MgO）を含有、製鋼

では銑鉄の上部に浮かび上がってくるため容易に分離・回収は生成します（電気炉系）。製鋼スラグは粗鋼 1t あたり約できます。この高炉スラグは銑鉄 1t あたり約 300kg 生成され、120kg 生成します。

高炉スラグを原料とする肥料は主に稲作に、製鋼スラグを原料とする肥料は稲作の他に畑作、牧草用として幅広く利用されています。

土づくりは作物の根っこの環境改善

冷却方法によって異なる特徴を持ったスラグになります。

地力とは、土壌の「化学性」「物理性」「生物性」の三要素と、● 鉄鋼スラグ製品の製造フローその相互作用で発揮される総合的な土壌の能力です。土壌の徐冷スラグ（徐冷処理）

高炉ス
ラ
グ

クラッシャー スクリーン

鉄 鉱 石
コークス
石灰石

スラグ

（300kg/T）

高炉

転炉系スラグ（予備処理スラグを含む）

酸素ランス

転炉

スクラップ
生石灰
合金鉄

副
原料

クラッシャー スクリーン

吹製装置（130kg/T）

肥料原料

電極

出鋼

冷却ヤード

副原料

生石灰
合金鉄

取鍋精錬炉

（40kg/T）

冷却ヤード
クラッシャー スクリーン

冷却ヤード

微生物の分泌物や糸状菌の働きで団粒化促進

堆肥から多くの窒素が作物へ供給され、さらに微生物の作用
肥料原料

化学性

●水はけのよさによって土壌の団粒化が進み、物理性の改善も期待できます。

鉄鋼スラグ肥料●養分

Si、Ca、Mg
Mn、Fe、P（N・P・K）●ミネラル分地力

堆肥のような有機肥料と、鉄鋼スラグ肥料のようにアルカリ分とミネラルを含む肥料を併用するのが効果的です。堆肥は微物理性●土の柔らかさ

例えば、化学肥料で N・P・K を施肥するだけではなく、ネラル分は微量要素を補います。微生物活性が改善されると、●アルカリ度（土壌pH）

生物性●有機物の分解（窒素の無機化）●微生物活性アルカリ分⇨土壌pH上昇

健全な土の３つの要素

産業副産物を活用した肥料の重要性の高まり●産業副産物を活用した肥料の重要性の高まり

道路用路盤材（エージング） 地盤改良材
セメント原料
土壌改良材の原料です。

リ分は、土壌のｐH を微生物の活動に適した中性に近づけ、ミアスファルト混合物用骨材
コンクリート用骨材

クラッシャー スクリーン

酸化スラグ（70kg/T）

電気炉取鍋

セメント原料水の移動

生物と作物の栄養源になり、鉄鋼スラグから溶けだしたアルカ

道路用路盤材
地盤改良材

クラッシャー スクリーン

還元スラグ

国内で調達可能な産業副産物をより一層有効利用することが重要です。

●世界的に肥料の需要が伸びている中で、肥料原料●産業副産物を活用した肥料は、低コストで土壌の改善に役立つとともに、資源循環にも役立つ新たな肥料原料として有用です。

●有機物・副産物を活用した肥料のメリット● 鉄鋼スラグの組成例（単位 : mass %）CaO

SiO₂MgO

MnO

T-Fe

P₂O₅S

高炉スラグ

41.7

33.8

7.4

0.3

0.4

＜0.10.8

転炉系スラグ

45.8

11.0

6.5

5.3

17.4

1.7

0.06

安山岩

5.8

59.6

2.8

0.2

3.1

─

─

鉄鋼スラグの原料は地球の土を構成するものです。
鉄鋼スラグ肥料は、地球の養分を多く含んでいます。
❶肥料原料

アスファルト混合物用骨材
コンクリート用細骨材（エージング）

転炉系スラグ

生石灰

電気炉系スラグ

高炉セメント、セメント原料
土工用材、地盤改良材

は、土づくりによって 3 要素をバランスよく高めることが重要銑鉄

スクラップ副原料出銑

水砕スラグ（急冷処理）

3 要素は互いに影響しあっているため、作物を健全に育てるに

道路用路盤材

コンクリート用粗骨材
セメント原料

冷却ヤード

熱風製
鋼ス
ラグ（エージング）

低コスト● 原料としてコストが安い。

● 国内で調達可能で国際市況にも左右されません。

土壌の改善

資源循環

● 有機物を含む他、微量要素など様々● 地域の資源の有効活用や環境保全にな養分も含むため、土壌の改善に役立ちます。

役立ちます。

● 併用することで家畜排せつ物の更なる活用につながります。

鉄鋼スラグ肥料は、農作物に必要な肥料成分を多く含み、原料の鉄鋼スラグは国内で豊富に生産されていることから、これからの土づくりに欠かせない、今後の日本の農業を支える肥料として期待できます。
❷稲作への効果（高炉スラグ肥料、製鋼スラグ肥料）

スマート農業技術を導入した次世代型水稲育成システム確立支援
山形大学農学部

稲作への効果（高炉スラグ肥料、製鋼スラグ肥料）

藤井弘志客員教授（（株）ファーム・フロンティア会長）の研究例

最近の稲作の課題● 鉄鋼スラグ肥料を施肥する土づくりによる気候変動に強い稲作の実現

鉄鋼スラグ肥料の施用● スマート農業技術の導入による省力・効率化、情報の見える化と稲作技術の伝承

情報に基づいた土づくり
問診票（農家の気づき）

課題の把握

ケイ酸の効果① 葉の受光態勢が向上、光合成が④ ケイ素 が 表 皮 のクチクラ層 の 下に促進します。
② 茎を丈夫にし、倒伏を 防ぎます。

で、高温時でも気孔蒸散が維持され③ 葉身や茎が硬くなり、いもち病菌や稲体温度の上昇を抑えます。

情

コストは最小化効果は最大化

対策の実行
アルカリ分の効果

鉄・マンガンの効果（製鋼スラグ肥料）●土壌のｐHを上昇させます。
●ｐH改良により生稲わらの分解を促進します。
●作物の生育に適したｐHを維持します。

●異常還元の抑制により根腐れを防止します。

冷温害

日照潮風害不足

フェーンフィードバック

干ばつ

数値が高いと生育が良好である。
植被率：圃場における水稲の葉・茎の密度
分布（繁り具合）を示す。

報情報

圃場ごとの土壌状態と作業状況に合わせた対策

対策のメニュー化

対策が急がれる水田対● 土壌のｐH5.5 以下●５年以上ケイ酸肥料の施用がない● 産米の収量・品質低下が著しい● 倒伏が発生● センシングの結果、NDVI が低い● 稲わら腐熟対策が為されていない● 稲わら残渣が少ない（WCS）

策● 地力向上（堆肥、稲わら、緑肥の活用）● 土壌のケイ酸地力の向上（鉄鋼スラグ肥料等の施用）● 土壌の還元抑制● 排水対策⇒サブソイラー利用、暗渠整備● 肥料による対策⇒鉄鋼スラグ肥料他、鉄資材● 稲わら腐熟⇒石灰窒素、酵素資材などの活用

スマート農業の導入
トラクター ＋ ライムソワー● 収量の安定的増収● 外観品質の安定● 米粒中のデンプン増加、タンパク低下による食味向上

NDVI（植生指数）：水稲の生育状況を示し、Which（どの圃場に）Where（圃場のどこに）How（どのような方法で）原因と対策向上させます。

高報⑤ 根の酸化力の促進による根の活力をニカメイチュウ等の侵入を抑制します。

気象の変化に耐性ができる。

収量・品質・病虫害、栽培品種、還元発生状況、土づくり履歴等

情集積し、クチクラ蒸散を抑制すること

センシング（NDVI、植被率）
スケッチ

土壌分析
pHCEC

鉄鋼スラグ肥料
施肥による土づくり

乾土効果情報から側条施肥（可変施肥）対応

耕起、施肥（土づくり）※近年、水田の還元が進行して水稲の初期生育が抑制されている圃場が増加しています。還元の進行している水田では、水田の還元を緩やかにする働きのある酸化鉄（MnO）を含有する製鋼スラグ肥料の施用が有用です。
（FeO）、酸化マンガン

収奪ケイ酸量156kg

供給ケイ酸量83kg〜128kg（10a あたり）-稲が吸収するケイ酸 120kg

稲わら500kgまたは堆肥1tから持ち込まれる
ケイ酸量 50kg=灌漑水から持ち込まれるケイ酸量 28kg

料グ肥
スラ鉄鋼

土壌から供給されるケイ酸量 5 〜 50kg（砂質土〜粘質土）

差引不足ケイ酸全量
28kg〜73kg

料グ肥
スラ鉄鋼

● ケイ酸の必要量~溶脱するケイ酸 36kg
鉄鋼スラグ肥料として100kg（粘質土）〜 200kg（砂質土）

水稲の登熟期間の高温障害等による米の品質・収量低下が顕著です。
スラグ肥料をはじめとする土づくり肥料の重要性が今、見直されています。
❸

田植え機 ＋ 側条施肥（可変施肥）

ドローン
センシング

● センシング技術活用による土づくりの効率化
地力の低い圃場
から優 先 的 に鉄鋼スラグ肥料を散布、土づくりを行う

地力低

無人ヘリ等
可変施肥

地力高

鐵鋼スラグ協会は、スマート農業技術を導入した次世代水稲育成システム研究を支援しています。
❹畑作への効果（製鋼スラグ肥料）

鉄鋼スラグ肥料の効果を研究した技術書の紹介

畑作への効果（製鋼スラグ肥料）

農業・食品産業技術総合研究機構（農研機構）による鉄鋼スラグ肥料を用いた土壌pH矯正による防除効果の研究

根こぶ病、ホモプシス根腐れ病、フザリウム病害などは、土素などのミネラル分が含まれており、農作物を元気にします。

壌中の病原菌が根に感染して地上部を枯らす土壌病害の典型

農業・食品産業技術総合研究機構（農研機構）、東京農業です。これらの病原菌は酸性土壌を好むことから、アルカリ分大学 後藤名誉教授、大分県農林水産研究指導センターは、を土壌に施用して、ｐH を 7.0 〜 7.5 に改良することで発病を製鋼スラグ肥料の施用によるアブラナ科野菜（キャベツ、ハク抑制できます。但し、ｐH を高め過ぎるとマンガン、ホウ素など

サイ、ブロッコリーなど）の根こぶ病などの土壌病害抑制効果の微量要素欠乏症が出やすくなります。

を検 証し、そ の 有

製鋼スラグ肥料には、土壌のｐH を改善・持続させることが出来るアルカリ分の他に、鉄・マグネシウム・マンガン・ホウ● 土壌処理資材と薬剤散布適期連絡システムを基本としたイネ稲こうじ病の防除技術
標準作業手順書● 転炉スラグによる土壌 pH 矯正を核とした土壌伝染性フザリウム病の被害軽減技術ー研究成果集ー

植物防疫研究部門

東北農業研究センター

効性を確認しています。

持続性の高いｐH 矯正効果

7.5

製鋼スラグ
肥料を施用

6.9

76.7

6.7
6.5

6.66.7

6.6

6.7

6.6

※「禁転載」とありますが、この文の掲載を条件に了解を貰っています。

6.4
肥料施肥前の土壌pH

6

6.7

1月

3月

2021年

2020年
5月

7月

9月

大分県の試験 例

4月

6月

8月

10月

製鋼スラグ肥料 施用量 3ｔ/10a・15cm深

東京農業大学 後藤名誉教授

共著

山形大学農学部 藤井客員教授著 稲作ガイドブックシリーズ

根こぶ病 土壌病害から見直す土づくり● 農業の未来を展望する

ハクサイへのスラグ肥料の効果
スラグ区はpH5.7の圃場に製鋼スラグ肥料を投入し、pH7.5に調整。
● 根こぶ病多区（発病株率 65%）

土づくりからスマート農業まで変化を知り、変化に対応する● 水稲とケイ酸
水稲に対するケイ酸の効果● 水稲の生育に対する還元ストレス
還元ストレスの影響および診断と対策● 製鋼スラグ肥料施用区（発病株率 0%）

根こぶ病● 水稲の高温障害
リスク診断と対応技術

根こぶ病

大分県農林水産研究指導センターの試験圃場の結果● これからの「土づくり」「土づくり」こそがイネを救う「気づき」から「行動」へ● 水田におけるスマート農業の実践
スマート農業の本質と必要性
現場に役立つセンシング活用法

製鋼スラグ肥料 施用量 28t / 10a・20cm深※施用量については、散布地の土壌、及び施用する製鋼スラグ肥料に関するｐＨ緩衝曲線を作成するなど、農業指導員等にご相談して決定下さい。

製鋼スラグ肥料は、畑に鉄分、マグネシウム、マンガンなどのミネラル分を供給すると共に、ｐHの向上、維持に貢献します。
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鉄鋼スラグ肥料の様々な効果について、技術資料として公開されています。
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