リンの資源問題をめぐって

リンの農業利用橋本
いつ頃から日本人は，肥料に無関心になったのだろう

光史の割合を図 1 に示した 1)．増加する総人口に対して，農私たちは，植物の成長に日光，水と肥料が必要と業人口は逆に減少の途をたどっている．その結果，47

「リン酸」
「カリ 」
教えられ，肥料の 3 要素として「窒素」

年前には総人口の 30％を占めていた農業人口は，現在が不可欠な要素であると教えられた．しかし，今では化では 5％台まで減少している．この数字から，農業で生学肥料は農薬と同じように受け取られている場合もあ

計を立て農業に深い関心を持っている人の割合が，60り，養分としてではなく環境に悪い影響を及ぼす物質と年間で 6 分の 1 になったと言える．同時に農業就業人口

してや，はなはだしい場合には毒物扱いされている場合の平均年齢が 65 歳以上であることを考えると，作物栽もあると聞く．確かに，一時期農産物の増収のために，培に必要となる肥料やその原料であるリン資源の将来にリンが過剰に使用されたこともあるが，現在では土壌診ついて，強い関心を持つ人の数が少なくなっているのは，断などにより適正な施肥が浸透している．また，水質の否めない事実かと思う．

か？

注

悪化は，肥料以外に家庭からの排水などにも起因するが，これも現在では下水道が整備されて処理されている．

一方，日常生活に深く浸透してきた電子機器の材料であるレアメタルやレアアースへの関心は，世界的に高本稿では，食料生産にとって大切な肥料，その中でもまっている．2011 年 3 月の内閣府「消費動向調査」にリンを含む肥料とその原料であるリン鉱石について解説

よると，携帯電話の世帯普及率は 92.9％（2 人世帯）にし，リンの農業利用の重要性について，皆さまのご理解達している．言いかえると，電子材料およびその原料のとご関心を頂ければと思う．

動向には 10 人中 9 人以上が関心をもつのに対して，農農業への関心

47 年前の 1965 年（昭和 40 年）から 2008 年までの日業への関心は 17 人に 1 人の割合しかいないといえる．
かくして，日本は，農産物の輸出入額で世界一の農産物純輸入国となったと考えるのは早計であろうか．

本の総人口と，農業人口および総人口に占める農業人口

栄養素としてのリン
表 1 に，動植物体を構成する主要な元素を示した 2)．
すべての動植物が表の通りとは言えないが，人間とキャベツとを比較しても，その構成元素はよく似ている．有機物を食料とする動物にとって，その糧となる植物と構
表 1．動植物の構成元素

図 1．総人口に対する農業人口の推移（1965–2008 年）

注

通常肥料分野では「りん酸」「加里」と平仮名および漢字で表示し，肥料の種類も「過りん酸石灰」などの表示であるが，文中では便宜上カタカナで表記した．

著者紹介

元素

哺乳動物（標準人間）

植物（キャベツ）

O
CH
N
CaPKS
NaCl
Mg

43,00016,000
7000
1800
1000
780
140140100
95
19428,000
397,000
56,80043,00040,800449024,700
16,000
2490
3420
1590

標準人間：生体重当たりの元素組成（g 元素 / 生体重），キャベ．
ツ：（mg 元素 /kg 乾物）

元小野田化学工業株式会社生産技術部（技術顧問）

2012年 第8号

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創立 90 周年記念特別企画

特集

成元素が類似するのは当然かもしれない．言いかえると，鉛，モリブデンなどが微量栄養素として必要となる．

植物の栄養源（肥料）は動物の栄養源でもあるといえる．

肥料の三要素の中で，「リン酸」と「カリ」は，鉱物注目すべきは，哺乳動物（人間）の P（リン）含有量資源に頼っており，これらは日本には産出せず，とりわがタンパク質を構成する炭素，酸素，水素および窒素にけ「リン酸」は，施肥されても土壌に固定されて作物がついでカルシウムと共に多いことである．哺乳動物では，吸収し難い形態となりやすい．そのため，リンは火山灰

全リンの 80％が骨を構成するヒドロキシアパタイトに土壌が多く占める日本の畑作地では不足しがちな成分で含まれ，残りは DNA や RNA などの核酸，筋組織などある．したがって，リン酸肥料およびその原料であるリにおける ADP や ATP などのエネルギー物質や細胞膜のン鉱石の確保は，農業生産と食料確保にとり重要な課題成分などとして存在する．となる．

人間は，食物を摂取してリンを得ている．肉や野菜に含まれるリンは，もともと作物（飼料作物含む）が養分リン資源の歴史的考察として吸収したものであり，その養分は土壌に本来存在

わが国の化学工業は，明治に入って急速に発達するが，していたものか，人工的に施肥されたものである．農地

日本に初めてリン鉱石が輸入されたのは，1884 年（明に施肥された肥料養分は，作物となって農地の外に持ち治 17 年）のことである．すなわち，高峰譲吉が米国サ出される．そのため，養分は消費された分だけ，外からウスカロライナ州のリン鉱石 4 トンを持ち帰ったことに供給されなければならず，人為的な施肥が必要となる．

始まる．硫酸製造の発達とともに，リン鉱石に硫酸を作

肥料の効果を調べた馬鈴薯（ばれいしょ）の試験栽培結用させた過リン酸石灰が製造され，1906 年（明治 39 年）

3)

果の写真を図 2 に示した ．無肥料区と無リン酸区の生にはリン鉱石の輸入量は 10 万トンに達した．わが国で育は，三要素をバランスよく施用した区に比べて，明らも，1894 年（明治 27 年）に宮崎県でリン鉱石が発見され，かに生育が劣り，可食部が小さく収量も少ない．

その後，1900 年には肥料鉱物調査所が設立され国内の生物は，その誕生から生涯を終えるまでに，栄養素をリン鉱石の調査が行われた 4)．

摂取して増殖，成長，修復などを行うが，各栄養素のバリン鉱石の重要性については，1925 年（大正 14 年）

ランスが，動植物にとって大変重要である．肥料を使用に発行された「燐鉱事情」5) の冒頭に「独り燐酸にありてする場合もバランスが大切であり，土壌中の窒素，リンは未だ天恵的なる埋蔵所が発見せられず，現在において酸，カリのうち，どれが欠けても作物の生育に支障がでは其の大部分をば限りある燐鉱石に仰ぐより外に途なきる．また，主要栄養素以外にも，マンガン，ほう素，亜状態であるが，之を世界的に見て今俄かに前途を憂ふる……中略……．近時欧米諸国に於いては奨励金を交付し或いは懸賞等を以て肥料及び其原料関係を諜りつつあります際，我が国に於いても日を追ふて緊急を告げつつある食糧問題，農村問題の解決上官民協力して……」とある．当時の不安定な世界情勢を背景として，肥料およびその原料であるリン資源確保の緊急性がうかがえる．またこの時代に，中国大陸や南太平洋の島々でリン鉱石の調査が行われ，現地の生活，地形，積出港の可能性まで綿密に調査が行われていたことには驚嘆する．
昭和に至って，太平洋戦争後半から戦後にかけて，日本はリン鉱石の輸入経路を断たれ，肥料生産ができなくなり，戦後の増加した人口を養うことが危ぶまれた．そこで，当時の政府は，占領軍司令部にリン鉱石の輸入許可を願い出て，北大東島やアンガウル島のリン鉱石の輸入が可能となり，リン酸肥料の生産によって食料の増産が可能となった．
その後，リン鉱石の輸入量は，昭和 49 年の 378 万トンまで増加の途をたどるが，昭和 48 年の第一次オイル

図 2．馬鈴薯（ばれいしょ）の試験栽培結果

482ショックの影響で，その後急速に減少することとなる．
生物工学

第90巻

リンの資源問題をめぐって酸，硝酸で分解して，燐酸液や過リン酸石灰，重過リン酸石灰，化成肥料などが製造される．一方，乾式法では，リン鉱石に副資材を添加して，焼成することにより，弱酸に可溶の熔成リン肥と焼成リン肥が製造される．前者の肥料中のリンは水に溶けやすく，後者は弱酸に溶解するが水には溶けない肥料である．一般的に，水溶性の肥料は即効性であるが土壌に固定されやすく，酸に可溶の肥料は遅効性で土壌に固定されにくい特徴を有する．その他，これら両方の特徴を兼ね備えた肥料として，重焼燐を代表とする加工リン酸肥料がある．
これらのリン酸質肥料は，他の窒素質肥料やカリ質肥
図 3．リン酸肥料の製造法

料と配合され，複合肥料となる．また，リン酸液は，直接リン酸質肥料製造の原料として使われるか，アンモニアと反応させてリン酸アンモニウムとして化成肥料に使リン鉱石からリン酸質肥料の製造われる．
肥料取締法

肥料中のリン源は，そのほとんどがリン鉱石である．
リン鉱石は水に溶けず，弱酸にも溶けにくいため，植物肥料は，農作物の品質に影響を及ぼすために，原料おはリン鉱石中のリンをそのまま養分として吸収すること

よび製造方法，成分などが厳しく管理されている．基本はできない．そのため，リン鉱石を硫酸などの酸で分解となるのが「肥料取締法」で，この法律では肥料の品質するか，他の副資材を添加して溶融もしくは焼成して，保全と公正な取引などを確保するために，それぞれの肥リン鉱石中のリンを植物が吸収しやすい形態に変える必料の種類ごとに，公定規格が定められている．公定規格要がある．には，それぞれの肥料についての定義，主な成分の最小

図 3 に示したように，リン鉱石中のリンを有効化する量，有害成分の最大量，その他の制限事項が定められてためには，大別して湿式と乾式の 2 法がある．リン酸質おり，該当しないものは，製造，輸入，販売を行うこと

肥料の生産における湿式法では，リン鉱石を硫酸，リンができない．

図 4．肥料の分類とリン酸質肥料の種類

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図 4 に，肥料の分類とリン酸質肥料の種類を示した．肥
料には，名称からその性状が分かる特殊肥料と，それ以外の普通肥料があり，特殊肥料は届出，普通肥料は登録

らし自国のリン資源確保を優先する政策をとりつつある．
産出国の輸出規制と未利用資源が義務付けられている．普通肥料は要素別に窒素質肥料，1996 年，それまで日本がリン鉱石の多くを輸入してリン酸質肥料，カリ質肥料などに区分され，それぞれ原いた米国は，リン鉱石を戦略物資として輸出を禁止した．

料および製造方法などの違いにより，過リン酸石灰や重そのため，日本の主なリン鉱石輸入相手国は，米国から過リン酸石灰などと肥料の種類が定義づけられている．

中国へと移った．しかし，2008 年，中国はリン鉱石のまた，肥料の生産管理も厳密に行われ，FAMIC（農産地である四川省で大規模な地震が発生して採掘が困難

林水産消費安全技術センター）による立ち入り検査があになったこともあり，120％の特別輸出関税をかけ，リり，検査結果は実名で公表される．検査結果で，法に違ン鉱石の価格高騰と，リン酸質肥料の供給難を招いた．

反していた場合は，その違反内容により，懲役，罰金刑

その後，関税率が緩和され価格はいったん下がったものも規定されている．の，2010 年 12 月には再び中国は，化成肥料の代表とも2008 年度の国内の肥料生産量は，特殊肥料が 626 万トン，普通肥料が 1020 万トンある．また，普通肥料の輸入量が 188 万トンであるので，国内で流通している肥料は合計 1800 万トンとなる．

いえるリン酸アンモニウムに対して，突然 110％の特別リン酸質肥料の需要
国別のリン酸肥料消費量（化成肥料含む）を図 5 に示6)した ．人口の多い国ほどリン酸肥料の使用量が多く，関税を需要期間に区切って課した．

2008 年のリン鉱石価格の高騰は，関係者に大きな衝撃を与え，中国以外の産地で，それまで実績の乏しいロシア，ベトナム，ペルーなどから，リン鉱石が輸入された．現在でも，リン資源の安定な供給先探しが続いていることをみると，明治・大正・昭和における「燐鉱事情」の歴史が繰り返されているといっても過言ではない．

中国，インドの発展途上大国での使用量が突出して多い．

一方，人間活動にともない発生する下水汚泥と鉄鋼ス

農産物の輸出額の多いアメリカ，ブラジルがそれに続いラグに含まれるリンだけでも，国内にリン鉱石として輸ている．

入されているリン量に匹敵する 7)．これまで，活用され近年，中国は，すでに農産物の輸入額が輸出額を上回ずに廃棄されていた未利用リン資源を有効利用するためり，農産物の輸入国となっている．そのため，農業生産の技術の開発は行われているが，まだ完全な実用化にはの向上を目指して肥料の内需拡大に応えるため，輸出を減至っていないのが現状である．
生命にとり欠くことのできないリン資源を，リン鉱石の産出国が囲い込みに動く中，わが国はリン資源をすべて輸入に頼っている．今後，国民がリン資源問題への関心を高めることは，世界的な人口増加やリン需要増加によるリン需給逼迫に備えるための第一歩と考える．
文献1) 農林統計協会：ポケット肥料要覧, 農林統計協会 (2009).
2) 浅見輝男ら訳：環境無機化学-元素の循環と生化学, 博友社 (1984).
3) 小野田化学工業㈱提供
4) 産業技術総合研究所：地質ニュース 378号, 実業公報社(1986).
5) 阿層八和太：燐鉱事情，東洋製糖東京出張所（1927）．
6) http://www.stat.go.jp/data/sekai/04.htm#h4-107) 横山一代ら：鉄と鋼, 92(11), 683 (2006).
図 5．国別リン酸肥料の消費量の比較（2008 年）

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