JP2011020914A - アミノ酸キレートミネラル含有液体肥料 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易で、即時性が期待できる、より優れた水溶性のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料を提供すること。
【解決手段】キレート化合物の中心金属に鉄、亜鉛及びマンガンを配位し、キレート形成の配位子としてアミノ酸を用い、アミノ酸はグリシン製造時又はアラニン製造時に副産されるものであるアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。

Description

本発明は、アミノ酸と鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）およびマンガン（Ｍｎ）とのキレートおよびホウ素を含有する液体肥料に関するものである。詳しくは当該アミノ酸としてグリシン製造時又はアラニン製造時に生じる副産物を使用し、所望によりマグネシウム（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、セレン（Ｓｅ）、ニッケル（Ｎｉ）およびモリブデン（Ｍｏ）の１種または２種以上の金属を加えることができるアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料に関するものである。

肥料とは植物の栄養のために植物や土壌に施すものであり、その成分には植物の成長に必要な必須要素があり、その必要量に応じて多量必須要素と微量必須要素に分類される。窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）およびカリウム（Ｋ）は植物の生育にとって大量に必要とされる３要素であることは周知の事実である。窒素は植物細胞を形成する原形質のタンパク質を構成する元素であり、その生理作用は細胞の分裂および増殖、根茎の発育ならびに葉の繁茂、さらには養分の吸収および同化を促進する。リンは植物中の核酸や酵素の構成成分であり、その作用は根の発育を促進し、発芽力を高め開花、結実を促進する。カリウムは植物中のタンパク質や炭水化物の生合成、細胞内及び細胞間の移動や蓄積に関与し、根の発育や蒸散作用を調整する機能がある。微量必須要素としては鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、セレン（Ｓｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）などの金属元素が挙げられる。

鉄は光合成の働きに必須であり、亜鉛は植物体内の各種酵素の構成成分で、その働きを高めるとともに葉緑素、成長促進物質の生成に寄与している。また、マンガンは植物体内の酸化還元酵素の働きを強め、銅およびモリブデンは体内の酸化還元に関する酵素の構成成分である。

前記微量必須要素である各元素を水溶性の肥料成分とするには、例えば各元素を硫酸塩や酸化塩の形態にして水に溶解させる方法があるが、この方法では沈殿物を生じ散布できない場合や土壌中で不溶化するという問題があった。このため、微量必須要素である各元素をキレート化する方法が提案されている。

キレート化剤としては、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）やその塩が利用されているが（特許文献１）、該キレート剤および該キレート塩は高価であり、肥料成分に使用するには適切とは言い難い。またＥＤＴＡはきわめて生分解性が悪く土壌中での微生物による分解が不可能であるため河川への流出による種々の影響が懸念される。

これまでに糖酸で金属をキレートさせたキレート化合物の提案が（特許文献２）、さらには有機酸や有機アミンとの金属キレート化合物についての報告があるが（特許文献３）、糖酸と金属あるいは有機酸・有機アミンと金属のキレートは不安定であり、土壌の状態によっては容易に金属イオンとして解離し、キレート化合物としての特性が変化する。

本発明は上記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、製造が容易で即時性効果が期待できる、より優れた水溶性のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料を提供することである。

本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、食品添加用グリシン製造時に出る副産物が、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）およびマンガン（Ｍｎ）に対して安定なキレートを形成し、さらにはマグネシウム（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、セレン（Ｓｅ）、ニッケル（Ｎｉ）およびモリブデン（Ｍｏ）の１種または２種以上の金属及びホウ素を加えることが可能であることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の１）〜４）の発明に係るものである。
１）アミノ酸と、鉄、亜鉛及びマンガンから選ばれる金属イオンから形成されるアミノ酸キレート化合物からなるアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。
２）前記アミノ酸はグリシン製造時に副産されるものであって、重量基準で１５〜２０重量％のグリシンを含む溶液である前記１）記載のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。
３）前記１）記載のアミノ酸がアラニン製造時に副産されるものであって、重量基準で５〜１０％のアラニンを含む溶液である前記１）記載のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。
４）さらにマグネシウム、銅、ニッケルおよびモリブデン（Ｍｏ）の１種または２種以上の金属を加えることのできる前記１）〜３）のいずれかに記載のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。
５）前記１）〜３）のいずれかに記載のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料において、さらにホウ素を加えることを特徴とするアミノ酸キレート含有液体肥料。

本発明のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料は、室温で容易に製造することができ、土壌中で安定であり、かつ土壌環境にも良好な農業資材となり得る。また、グリシン製造時の副産物又は、アラニン製造時の副産物を利用できることから、安価で製造でき、同時に資源の再利用化を図ることが可能である。すなわち、本発明によれば、資源利用と農業資材の確保という２つの問題を解決しつつ、高付加価値を付けた肥料が提供される。

さらに、既知の液体肥料成分に金属元素を混在させると、経時的に金属元素が不溶性の沈殿物を形成して肥料としての効能効果が低下するが、本発明のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料は、グリシン又は、アラニンを配位子として金属元素とキレート結合を形成しているため安定性に優れた特性を有している。

また土壌中では、鉄をはじめとする微量必須要素の金属元素は難溶性化合物の状態で存在しているため、効率よく作物に吸収されない。これに対して本発明の性状は水溶性の液体であり、さらには微量必須要素の金属元素がアミノ酸であるグリシンとキレート結合を形成しているため植物体への吸収効率が飛躍的に向上する。

この水溶性のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料は、液自身を水で薄めて土壌へ施用する、あるいは植物体に直接散布し茎葉から吸収させる、あるいはゼオライトなどの鉱物に吸着させて土壌に散布する、化成肥料原料として粒状肥料にするなどの幅広い用途展開が可能である。本観点からしても本発明は、既存の難溶性の微量必須金属含有肥料を凌駕する効能および幅広い使用場面を有する水溶性液体肥料であり、農作物の生産に寄与できる肥料が提供できる。

本発明のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料は、グリシン製造時の副産物（以下、「グリシン製造副産物」という場合がある）又は、アラニン製造時の副産物（以下、「アラニン副産物」という場合がある）と鉄、亜鉛、マンガンおよびホウ素を必須成分として含有されることに特徴がある。以下にアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料の実施の形態を説明する。製造時のグリシン製造副産物又は、アラニン製造副産物は３０〜６０重量％、鉄イオンとして４〜５重量％、亜鉛イオンとして０．２〜１重量％、マンガンイオンとして０．０５〜０．３％およびホウ素をＢ_２Ｏ_５換算で０．０１〜０．１重量％となるのが望ましい。

鉄イオンとしては、鉄の塩化物、硫酸塩、硫酸アンモニウム塩、硝酸塩、酢酸塩、乳酸塩およびクエン酸塩等が、亜鉛イオンとしては亜鉛の硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、乳酸塩、クエン酸塩および塩化物等が、マンガンイオンとしてはマンガンの硫酸塩、硫酸アンモニウム塩、硝酸塩、および塩化物等が、またホウ素原料としてはホウ砂又はホウ酸等があげられる。

また、前記アミノ酸キレートミネラル含有液体肥料中に、任意成分として窒素、リン酸、カリウム、マグネシウム、および銅、ニッケル、モリブデン等の周知の微量元素を含有させることもできる。前記アミノ酸キレートミネラル含有液体肥料の製造方法は、前記必須成分及び必要に応じて前記任意成分が混合された水溶液とする限り特に限定されない。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
実施例１
キレート剤としてグリシン製造副産物を用い、鉄化合物には原料として安価に入手が可能な、塩化第二鉄を３８重量％含む塩化第二鉄溶液（ラサ工業株式会社製造）を用いた。さらに窒素成分として尿素を用いた。表１−１に示した手順に従って、室温条件下で攪拌混合することにより表１−２に示した組成のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料１００ｇを調整した。本条件にて調製した溶液の性状は黒褐色で、４５℃で２週間保存しても沈澱は生じず性状に変化は認められなかった。

実施例２
実施例１の組成に、必須金属元素であり葉緑素の構成成分として、すべての緑色植物に必須であるマグネシウムを添加した。マグネシウムが欠乏すると開花初期に葉の全体又は葉脈間が黄白化するクロロシスを発生する。マグネシウムには水溶性マグネシウム塩が望ましく、具体例として硝酸マグネシウムを用いた。表２−１の手順に従って室温条件下で攪拌混合することにより表２−２に示した組成のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料１００ｇを調製した。本条件にて調製した溶液の性状は黒褐色で、４５℃２週間保存しても沈澱は生じず性状に変化は認められなかった。

実施例３
実施例２の組成に、さらに植物体内の酸化還元に関係する銅酵素の構成成分である銅を添加した。銅が欠乏すると上葉の葉脈間に小斑点状のクロロシスが発生し、先端葉は緑色が淡くなるとともに、萎えたように垂れ下がる。さらに、欠乏が著しいと先端葉はカップリング症状を呈する。銅には水溶性の銅化合物が好ましく、具体的例として硫酸銅を用いた。表３−１の手順に従って室温条件下で攪拌混合することにより表３−２に示した組成のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料１００ｇを調製した。本条件にて調製した溶液の性状は黒褐色で、４５℃で２週間保存しても沈澱は生じず性状に変化は認められなかった。

実施例４
実施例１のグリシン製造副産物の代わりに、アラニン製造副産物を用いて表４−１の手順に従って、室温条件下で攪拌混合することにより表４−２に示した組成のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料１００ｇを調製した。本条件にて製造した溶液の性状は黒褐色で、４５℃２週間保存しても沈澱は生じず性状に変化は認められなかった。

本発明はグリシン製造副産物又はアラニン製造副産物、鉄、亜鉛、マンガン及びホウ素を必須成分として含有し、安価で安定性に優れ、即時効果が得られる肥料として広く利用することができる。

特開２００７−１４５６１４号公報 特開平９−１８３６８１号公報 特表２００１−５０４４３０号公報

高橋英一著「ケイ酸植物と石灰植物」農文協

Claims (5)

1. アミノ酸と、鉄、亜鉛及びマンガンから少なくとも１つから選ばれる金属イオンから形成されるアミノ酸キレート化合物からなるアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。
2. 請求項１記載のアミノ酸がグリシン製造時に副産されるものであって、重量基準で１５〜２０重量％のグリシンを含む溶液である請求項１記載のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。
3. 請求項１記載のアミノ酸がアラニン製造時に副産されるものであって、重量基準で５〜１０％のアラニンを含む溶液である請求項１記載のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。
4. さらにマグネシウム、銅、ニッケルおよびモリブデン（Ｍｏ）の１種または２種以上の金属を加えることのできる請求項１〜３のいずれかに記載のアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載のアミノ酸キレートミネテル含有液体肥料において、さらにホウ素を加えることを特徴とするアミノ酸キレートミネラル含有液体肥料。