JP2004161584A - 肥料組成物及び土壌改良方法 - Google Patents

Abstract

【課題】灌水条件の悪い土地において、保水性及び保肥性を改良し、肥料の流亡を防止できる肥料組成物及び土壌改良方法を提供すること。
【解決手段】吸水性樹脂と、５０日タイプ以上の被覆肥料とからなる肥料組成物を土壌改良剤として用いる。具体的には、被覆肥料の表面に接着剤をスプレーし、そこに高吸水性樹脂の粒子を付着させて得られる肥料組成物を、土壌表面に散布するか、土壌と均一に混合するか、植林などの際に植林する穴に散布して用いる。この場合、被覆肥料を 環境分解型被覆肥料とすることにより、皮膜の土壌中や土壌表面への残留を防止することができる。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は肥料組成物及び土壌の改良方法に関するものであり、特に吸水性樹脂と、５０日タイプ以上の被覆肥料とを含む肥料組成物及びそれを用いた土壌の改良方法関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球温暖化による大気変動や、人口増加等に伴う無計画な樹木伐採によって砂漠化の進行が加速しており、毎年６００万ヘクタールが新たに砂漠化していると言われている。一方、世界の人口は急速に増大しており、食料確保に対応すべき農産物の増産対策の確立が強く望まれている。これらの対策として砂漠を灌漑して農地としたり、植林による緑化が一部で行われているが、抜本的な対策は未だ見出されていないのが現状である。
【０００３】
その中で、最近砂漠や乾燥地での灌漑農業や緑化に土壌改良剤として高吸水性樹脂と肥料とを組み合わせて用いる方法が注目されている。すなわち、自重の数十倍から約１０００倍の吸水能力のある高吸水性樹脂を保水剤として利用することにより灌水量を削減したり、灌水時に溶け出した肥料成分を高吸水性樹脂が保持できる能力を利用して保肥性を改善し、かつ肥料による環境汚染の問題を解決する試みがなされている。
【０００４】
また、砂漠以外においても、灌水条件の悪い土地や、灌水や施肥等の管理の行き届きにくい土地で植物を生育させるために、保水性と保肥性とを兼ね備えた土壌改良剤が提案されている。
しかしながら、一般に速効性があると言われる無機物系の肥料と高吸水性樹脂とを組み合わせた土壌改良剤を用いた場合、灌水時や降雨時に肥料成分の溶出が急速に起こり、一方、高吸水性樹脂による保持能力は限られるため、肥料成分の流亡が避けられないという問題点があった。また、灌水時や降雨時に高イオン濃度となるため、併用する高吸水性樹脂の種類によっては吸水性能が損なわれて保水力、保肥力が低下するという問題があった。
このため、イオン成分の影響を受けにくいノニオン性吸水性樹脂であるＮ−ビニルアミド系架橋樹脂からなる肥料組成物が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この方法においても保肥性は十分とは言えず、また高価なＮ−ビニルアミド系架橋樹脂を用いるためコストの面でも未だ満足できるものではなかった。
【０００５】
また、砂漠等の灌水条件の悪い土地や灌水や施肥等の管理の行き届きにくい土地で肥料を与える方法として緩効性の被覆肥料を施す方法があるが、被覆肥料といえども土壌中の含水量が変動した場合、たとえば過剰の灌水や大雨等で含水量が増加したり、日照りが続いて含水量が減少した場合、被覆肥料の持つ本来の効果が発揮されにくいという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、砂漠等の灌水条件の悪い土地において、保水性を改良するとともに、被覆肥料を単独に用いるよりもさらに保肥性を改良し、肥料の流亡を防止でき、かつ肥料による環境汚染の問題を解決できる、安価な肥料組成物及び土壌の改良方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記の問題点を解決する為に鋭意、検討を重ねてきた結果、吸水性樹脂と５０日タイプ以上の被覆肥料とを組み合わせて用いるとこれらの問題点を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、次の（１）〜（６）である。
【０００８】
（１）高吸水性樹脂と、５０日タイプ以上の被覆肥料とを含む肥料組成物。
（２）前記高吸水性樹脂が、０．９重量％食塩水による５分後の吸水容量として定義される初期吸水能力が１０（ｇ／ｇ）以上の高吸水性樹脂であることを特徴とする上記（１）に記載の肥料組成物。
（３）前記高吸水性樹脂が前記被覆肥料の表面に接合されてなることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の肥料組成物。
（４）前記被覆肥料に対する前記高吸水性樹脂の重量割合が１００：１〜５０であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の肥料組成物。
（５）前記被覆肥料が環境分解型被覆肥料であることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の肥料組成物。
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の肥料組成物を土壌の表面または土壌内の浅い部分に配置することを特徴とする土壌の改良方法。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の肥料組成物は少なくとも高吸水性樹脂と５０日タイプ以上の被覆肥料とを含む。
本発明において用いられる高吸水性樹脂は、自重の数十倍から約１０００倍の水を吸収して膨潤する、三次元網目構造を有する水不溶性の高分子化合物であって、従来より衛生材料分野での吸収剤、農業園芸分野での土壌保水剤、ケーブル止水剤、保冷・鮮度保持剤等として用いられている公知のものである。
【００１０】
具体例としてはデンプン−アクリロニトリルグラフト重合体の加水分解物、アクリロニトリル共重合体もしくはアクリルアミド共重合体の加水分解物またはこれらの架橋体、カルボキシメチルセルロースとアクリル酸塩との共重合体、架橋ポリアクリル酸塩、アクリル酸エステル−酢酸ビニル共重合体のケン化物、架橋ポリビニルアルコール、架橋ポリアスパラギン酸塩などがあげられる。これらは単独で、或いは２種以上を併用して用いることができる。
【００１１】
本発明においては溶出速度が制御された５０日タイプ以上の被覆肥料を用いており、その結果、灌水時や降雨時の水中のイオン濃度を低く抑えることができるため、上記のような各種の高吸水性樹脂を用いることができる。しかし、これらの中でも、ビニルアルコールやアクリルアミドなどのノニオン性親水基を重合単位として含む樹脂を用いることはより好ましい態様例である。
【００１２】
本発明で用いる高吸水性樹脂は、初期吸水能力、すなわち０．９重量％食塩水による５分後の吸水容量が１０（ｇ／ｇ）以上の高吸水性樹脂であることが好ましい。さらに好ましくは１５（ｇ／ｇ）以上である。灌漑水や雨水は重力によって土壌中で下方へ移動する。特に砂質土のように排水性の良好な土質では水の下方への移動速度は速く、これらの水を高吸水性樹脂は瞬時に捕捉、吸水することが求められるからである。この点で初期吸水能力が１０（ｇ／ｇ）未満であると、目的とする保水、保肥効果が得られない場合がある。
【００１３】
本発明で用いる高吸水性樹脂の平均粒径は１０〜３０００μの範囲であることが好ましい。１０μ未満では必要量の樹脂を被覆肥料表面に接合させた場合、灌水による膨潤時に通液性が損なわれて肥料成分が土壌中に拡散しにくくなる。一方、３０００μを超えると輸送時や取扱い時に樹脂が離脱する場合がある。樹脂の形状には特に制限はなく、球状であっても、不定形であっても、凝集体状であってもかまわないが、被覆肥料の表面に接合させる場合は、接合の容易さを考慮すると不定形もしくは凝集体状のものが好ましい。
【００１４】
本発明で用いる被覆肥料は５０日タイプ以上の被覆肥料である。被覆肥料は、粒状肥料の表面を種々の樹脂や無機物など、例えば、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、硫黄などでコートした肥料であり、公知のものである。
【００１５】
本発明で用いる肥料の成分には特に制限はなく、従来公知のものが使用できる。好ましい態様例を列挙するならば、（１）尿素、アルデヒド縮合尿素、イソブチルアルデヒド縮合尿素、ホルムアルデヒド縮合尿素、硫酸グアニル尿素、オキサミド、硝酸ソーダ、硝酸アンモニウム、燐酸二水素アンモニウム、燐酸水素二アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム等の窒素質肥料、（２）焼成りん肥、加工燐酸肥料、混合燐酸肥料等のリン酸質肥料、（３）硫酸カリウム、塩化カリウム、重炭酸カリウム、ケイ酸カリウム等の加里質肥料、（４）燐酸カリウム、硝酸カリウム等の化成肥料が挙げられる。これらの肥料成分は目的とする樹木、野菜、草花等の、育成する植物の種類に応じて任意の割合で配合することができる。
【００１６】
本発明における５０日タイプ以上の被覆肥料とは、黒ボク土を評価に用いた場合、温度２５℃、最大容水量の６０％の土壌水分条件において、主要成分の溶出率が８０％になる日数が５０日±１５％以上である被覆肥料であり、その溶出特性については制限はない。ここで、主要成分とは含窒素肥料においては全窒素、それ以外の肥料においてはカリウム、リン酸のうち、含有量の多い成分を意味する。
【００１７】
５０日タイプ未満の被覆肥料を用いると、高吸水性樹脂の保肥力が十分に発揮されず、また肥効期間が短いため管理のしにくい土地での適用という観点からも好ましくない。
【００１８】
本発明における環境分解型被覆肥料とは、皮膜の土壌中や土壌表面への残留を防止するために、皮膜の自然環境下での分解性を改良した被覆肥料であり、光による分解、熱による分解、酸化分解、土壌中での生物的な分解などを促進する機能を皮膜に付与したものである。例えば、エチレン−一酸化炭素重合体による光崩壊性被覆、オレフィン系樹脂に金属錯体を添加した光崩壊性被覆、脂肪族ポリエステルや特殊ポリオレフィン樹脂等の生分解性樹脂組成物を用いた被覆、光分解剤を添加した樹脂による被覆、これらを組み合わせた被覆などが例示される。
【００１９】
高吸水樹脂と被覆肥料とは、混合して用いるか、その混合物を造粒して用いるか、被覆肥料の表面に高吸水樹脂を接合して用いることができるが、被覆肥料の表面に高吸水樹脂を接合して用いることが好ましい。本発明における接合は接着剤を用いることができるが、接着剤としては被覆肥料の表面に高吸水性樹脂を接合できるものであれば格別に限定されるものではない。具体的なものとしてはアクリル系、スチレン−ブタジエン系、塩化ビニリデン系、酢酸ビニル系、エチレン−酢酸ビニル系接着剤などを例示することができる。接着の方法としては、たとえば被覆肥料の表面に接着剤をスプレーし、そこに高吸水性樹脂の粒子を付着させることによって行うことができる。
【００２０】
被覆肥料に対する高吸水性樹脂の重量割合は、乾燥した重量で１００：１〜５０が好ましい。重量割合が１００：１未満では高吸水性樹脂の保肥力が発揮されず目的を達成できない。また重量割合が１００：５０を超えると灌水時に膨潤した樹脂によって通液性が損なわれ、肥料成分が土壌中に拡散しにくくなって肥効が得られない。
【００２１】
また、本発明は前記（１）〜（５）の肥料組成物を土壌の表面または土壌内の浅い部分に配置することを特徴とする土壌の改良方法に関する。以下にその方法について述べる。
【００２２】
本発明の肥料組成物の土壌への適用量は、目的とする植物の種類、土壌条件、気象条件、灌水条件、肥料組成物の組成によって異なるが、好ましくは乾燥時の重量で土壌に対して０．００５〜２．０％、より好ましくは０．０１〜１．０％の範囲である。０．００５％未満であると保水、保肥効果が十分に発揮されず、２．０％を超えると肥料の量が多すぎて肥料焼け等の悪影響が出る恐れがある。
【００２３】
本発明の肥料組成物の土壌への配置方法としては土壌表面に散布する方法、土壌と均一に混合する方法、植林などの際に植林する穴に散布する方法、などを例示することができる。ただし、架橋ポリアクリル酸塩等の紫外線に対して弱い高吸水性樹脂を用いる場合は土壌の表面への配置は避けることが望ましい。また、配置する深さとしては土壌表面より５０ｃｍ以内の深さが好ましい。なお、本発明の肥料組成物と共に、別途高吸水性樹脂を適度な量併用して配置することは何ら差し支えない。
【００２４】
本発明の肥料組成物は、高吸水性樹脂と５０日タイプ以上の被覆肥料の他に、目的とする性能を損なわない範囲で、石灰、泥炭、草炭、木炭、リグニンスルホン酸、バーミキュライト、砂利、パーライト、ゼオライト、腐食酸質資材等の各種の土質改良剤や除草剤、殺虫剤、殺菌剤等の農薬を始め、各種の添加物を混合させても良い。
【００２５】
本発明の肥料組成物及び土壌の改良方法は高吸水性樹脂と、５０日タイプ以上の被覆肥料とを用いるため、高吸水性樹脂の機能により土壌の保水性を向上することができるとともに、被覆肥料のみを用いる場合に比べて著しく高い保肥性を土壌に付与することができる。すなわち、高吸水性樹脂と被覆肥料が近接するため、灌水や降雨により一度に溶け出した肥料成分が高吸水性樹脂に一旦吸収され、その後徐々に植物に吸収されるため肥料の流亡を防止でき、貧しい灌水条件、たとえば砂漠や乾燥地、灌水や施肥の管理がしにくい土地においても良好な保肥効果を発揮する。また、地下水や河川等への肥料成分の流出による環境汚染の問題の解決策としても極めて有効である。
【００２６】
また、本発明の肥料組成物及び土壌の改良方法は主として砂漠等の灌水条件の悪い土地において特に有効であるが、果樹園、田畑、花壇、芝生、コンテナー、植木鉢等でも効果を発揮することができる。
【００２７】
【実施例】
以下に実施例により本発明をより詳細に示す。
また、本発明の肥料組成物の評価は、本発明の肥料組成物を土壌改良剤として用いた場合のクロマツの生育度合いを下記の方法で試験し、評価することにより行った。
【００２８】
（クロマツの生育度合い）
目視によるものとし、枯死の有無、及び発育状態として、非常に良好、良好、やや良好、劣る、非常に劣るの５段階で評価した。
【００２９】
［実施例１］
１００日タイプの被覆肥料であるチッソ旭肥料製エコロング４２４−１００ ５００ｇを内径１０ｃｍの回転ドラムに入れ、毎分６０回転で回転させながら酢酸ビニル系接着剤をスプレーした後、初期吸水能力が２５（ｇ／ｇ）である日本触媒製の高吸水性樹脂アクリホープ１００ｇを被覆肥料の表面に付着させ、肥料組成物を得た。
この肥料組成物を平均粒径４５０μの砂質土壌１００ｋｇに添加量を変えて混合し、直径５０ｃｍ、高さ５０ｃｍの植木鉢に充填し、各鉢にクロマツの１年生苗を３本づつ定植し、鉢の底から水が漏れ出る程度に灌水した。その後３日間隔で１０ｍｍの灌水を３０日間行った後は人為的な注水は行わず、露天に放置して発育状態を観察した。この結果を表１に示す。
【００３０】
［比較例１］
肥料組成物を用いなかった以外は実施例１と同じ条件でクロマツの生育実験を行った。この結果を表１に示す。
表１に示した結果から、本発明の肥料組成物は長期間に亘って良好は保肥効果を発揮することが分かる。
【００３１】
［比較例２］
４０日タイプの被覆肥料であるチッソ旭肥料製エコロング４２４−４０を使用し、肥料組成物添加量を０．００５（重量％）とした以外は実施例１と同じ条件でクロマツの生育実験を行った。この結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば貧しい灌水、肥料条件の土壌や管理の行き届かない場所でも極めて良好な植物生育環境を与え、水遣りや施肥といった植物管理における作業性も改善される。

Claims (6)

1. 高吸水性樹脂と、５０日タイプ以上の被覆肥料とを含む肥料組成物。
2. 前記高吸水性樹脂が、０．９重量％食塩水による５分後の吸水容量として定義される初期吸水能力が１０（ｇ／ｇ）以上の高吸水性樹脂であることを特徴とする請求項１項に記載の肥料組成物。
3. 前記高吸水性樹脂が前記被覆肥料の表面に接合されてなることを特徴とする請求項１項または２に記載の肥料組成物。
4. 前記被覆肥料に対する前記高吸水性樹脂の重量割合が１００：１〜５０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の肥料組成物。
5. 前記被覆肥料が環境分解型被覆肥料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の肥料組成物。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の肥料組成物を土壌の表面または土壌内の浅い部分に配置することを特徴とする土壌の改良方法。