JPH1129387A

JPH1129387A - 土壌改良肥料

Info

Publication number: JPH1129387A
Application number: JP9197929A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Endo; 隆一遠藤; Tomoyuki Masako; 知之眞子
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-07-08
Filing date: 1997-07-08
Publication date: 1999-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】痩せた土壌において持久的に有効性を発揮で
き、土壌の有機化を促進する土壌改良肥料に関する。【解決手段】アクリルアミド・アクリル酸カリウム等
の共重合体に窒素、リン酸、カリウム等のミネラル成分
を含有させたことを特徴とする土壌改良肥料。団粒化粒
子の多い土壌とし、肥料に即効性と遅効性を発揮させ
る。さらに、有機物質に含浸させた肥料とすることで、
微生物の繁殖を促進し、土壌の有機化を加速させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、農耕地、家庭菜
園、ゴルフ場、公園の芝生、その他の土地の施肥及び土
壌改良を目的とする土壌改良肥料に関する。

【０００２】

【従来技術】植物の生育のための必須元素は、炭素、酸
素、水素、窒素、リン、カリウム、硫黄、マグネシウ
ム、カルシウム、鉄、マンガン、銅、亜鉛、ホウ素、モ
リブデン、塩素であり、自然界では植物体のかなりの部
分を占める炭素、酸素は空気中の二酸化炭素から得ら
れ、残りの元素は土壌や潅漑水から得られる。

【０００３】そして、植物の養分必要量には、作物の種
類や栽培条件によってかなり変化するが一応の目安とし
て、大量要素（１０アールあたり５〜１０ｋｇ吸収され
る元素であり、窒素、リン酸及びカリウム）、中量要素
（１０アールあたり１〜２ｋｇ吸収される元素をいい、
マグネシウム、硫黄及びカルシウム）、微量要素（１０
アールあたり１〜１０ｇ吸収される元素をいい、鉄、
銅、亜鉛、モリブデン、マンガン及びホウ素）がある。

【０００４】従来の農業等における施肥技術において、
かかる生育元素を補うため、古くは堆肥、鶏糞、骨粉、
貝殻、油粕、糞尿等の有機物質を肥料として用いてき
た。しかし、堆肥製造には長時間を要することや臭気等
を伴うため、時代の変遷と生活様式の近代化と共に、元
肥、追肥とも施肥方法が簡単な科学的方法により製造さ
れた無機肥料の使用が主流を占めるようになり、長年の
科学技術の改良により現在は粒肥、液肥の２系統に大別
されている。米作、畑作等においては、粒肥は主として
元肥として使用され、液肥は追肥として使用されてい
る。

【０００５】このように最近では有機物質の不足した施
肥となっている。有機物質が不足すると微生物の繁殖が
困難となり、農作物収穫後は降水などにより土壌中の窒
素、リン酸、カリウムは流亡し、土壌は酸性化しその肥
沃さが失われて植物の育成が困難となる。

【０００６】また、砂漠等のやせた土壌においても持久
的に有効性を発揮でき、農作物の収穫を可能にする肥料
が切望されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の問題を解決するためになされたものであって、その
目的とするところは、土壌の有機化をはかり肥沃な土壌
とし、植物の育成を促進することにある。

【０００８】また、他の目的は、やせた土壌においても
持久的に有効性を発揮できる土壌改良肥料を提供し、砂
漠化の進行をくい止めることにある。

【０００９】さらに、他の目的は、焼却、廃棄されてい
た有機物質の有効利用を可能にすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明の土壌改良肥料は、水溶性の共重合体にミネ
ラル成分を含有させたことを特徴とする。

【００１１】また、該土壌改良肥料の共重合体をアクリ
ルアミド・アクリル酸カリウムとしたことを特徴とす
る。

【００１２】また、かかる土壌改良肥料のミネラル成分
として少なくとも窒素、リン酸、カリウムを含有させた
ことを特徴とする。

【００１３】さらに、本発明はかかる土壌改良肥料を有
機物質に含浸させた状態にしたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明の土壌改良肥料中では、ミネラル成分に
対し水溶性高分子配位剤である水溶性の共重合体によっ
て適度な配位力が働き、該ミネラル成分は高分子鎖状に
保持されている。

【００１５】該土壌改良肥料を施肥すると、粘着性を有
することから土壌の微粒子を糾合して団粒化させる。団
粒化された粒子（以下、団粒化粒子という。）の表面は
薄い親水高分子膜で被覆され、透水性、保水性を有する
ことから、高分子鎖状に保持されたミネラル成分を除々
に供給し、肥料として遅効性を発揮する。

【００１６】団粒とは、小さな粒子が集まってできた小
さな集団を指し、作物の生育に必要な水分や生育養分
（窒素、リン酸、カリウム等）はこの団粒の内部に蓄え
られる。本発明の土壌改良肥料を施肥した土壌は、団粒
化粒子の多い土壌となる。

【００１７】団粒化の模式図を図１に示す。土壌中の細
砂１と粘土、有機コロイドからなる一次粒子２が、高分
子の粘着性で二次粒子３（微小団粒）と結合し、団粒化
粒子４となる。団粒化粒子４内では、細砂１等が展着部
５によって結合され、さらに隙間６が形成される。そし
て、団粒化粒子４の周りから窒素ＮやカリウムＫ等のミ
ネラル成分が土壌に供給される。また、土壌中の余分な
水分や肥料は団粒の隙間６を通って下層に移動すること
になるが、その速度は高分子の粘性によって遅くなる。
この遅い移動により空気が土壌に吸引されて蓄えられ
る。

【００１８】他方、水溶性高分子配位剤の保持力が及ば
ない過剰な要素は肥料として即効性を発揮する。

【００１９】さらに、本発明の土壌改良肥料を有機物質
に含浸させた肥料においては、有機物質の粒子の表面及
び内部が多気孔構造になっており、該粒子を複合核とし
て該土壌改良肥料が粒子表面をコーティングする。コー
ティングされた肥料は、粒状又は粉状の肥料となる。

【００２０】この場合にも上記の有機物質に含浸させて
いない場合と同様に、ミネラル成分が即効性と遅効性を
発揮し、空気が土壌に蓄えられる。。

【００２１】他方、有機物質には構造上には多くの空間
があり、有機物質をコーティングした土壌改良肥料の保
水性により、適度な湿気が得られる。この湿気と有機物
質の働きにより、バクテリア等の微生物が繁殖する。そ
のため、有機物質の発酵を促進し、土壌を肥沃化する。

【００２２】尚、団粒は自然界でも見られ、自然界での
団粒の出来方は、堆肥や植物などの根、葉、枝等が地中
で分解してできた糊状物質によって微小粒子が繋ぎ合わ
される。このように微粒子を団粒につなげる役割を果た
している糊状物質（腐植質）を活性腐植質と呼んでい
る。腐植質の大部分は土壌中で粘土中のアルミニウム等
と結合し、腐植質だけで単独で存在すると微生物によっ
て簡単に分解されるが、粘土と結合していると容易に分
解され難くなる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、具体的な実施形態に基づい
て説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるも
のではない。

【００２４】土壌改良肥料中に含まれる共重合体とし
て、アクリルアミド・アクリル酸カリウムを使用する。
アクリルアミド・アクリル酸カリウム共重合体は、アク
リルアミドとアクリル酸との共重合体を、水酸化カリウ
ムで中和することによって得られる。この場合、アクリ
ルアミド・アクリル酸共重合体のアクリルアミド単位の
含有率は必要に応じて自由に変えることができるが、５
０〜７０モル％の範囲内であることが好ましい。

【００２５】また、中和の際にリン酸三カリウムを使用
すると、カリウムが高分子鎖に取り込まれ、それに伴い
リン酸が高分子鎖に配位する。

【００２６】かかる土壌改良肥料には、アクリルアミド
・アクリル酸カリウム中に窒素、カリウムが含まれ、中
和時にリン酸三カリウムを使用した場合にはリン酸が含
まれるが、さらに窒素、リン酸、カリウムを付加するこ
とが可能であり、また、鉄、マンガン、カルシウムその
他の微量要素のミネラル成分を付加することが可能であ
る。付加する場合には、上記土壌改良肥料は水溶性液状
肥料であることから、これに溶解するか、分散するもの
がよい。ミネラル成分の含有量は必要に応じて適宜変え
ることが可能である。

【００２７】ミネラル成分を含有させた上記土壌改良肥
料を畑に施肥すると、自然界にある腐植質と同様に粘着
性を有することから団粒を形成する。そして、この団粒
は水分の保有、放出を行う水分調整能力を有するので、
過剰なミネラル成分の即効性に加えて保水性と遅効性を
発揮する。

【００２８】さらに、上記土壌改良肥料を有機物質に含
浸させた状態の肥料とし、これを畑に施肥する場合につ
いて説明する。

【００２９】有機物質として使用するものは、例えば、
樹木の剪定などで排出する枝葉を粉砕機などにより細か
く砕いたもの、米糠、大豆の絞り粕、製紙工場の最終廃
液処理で回収されるパルプのスラッジ、家庭排水の処理
後にでる汚泥などの産業廃棄物であり、焼却されたり廃
棄されたりして、有効利用されることがなかったものを
使用するとよい。

【００３０】このような有機物質に対し、重量比で２〜
１０％の本発明の土壌改良肥料を液状の状態で混合し、
適度な乾燥工程を経て最終的な土壌改良肥料とする。こ
の土壌改良肥料を元肥として土壌に埋めて使用すると、
雨水等により有機物質の付着した土壌改良肥料が溶出
し、その粘着性により粉末状の土壌成分微粒子を糾合し
団粒化する。そして、土壌中にできた間隙に空気が充満
し適度の湿気を保持するのと同時に残存する有機物質の
働きで、バクテリア等の微生物が繁殖する。

【００３１】即ち、土壌改良肥料中のミネラル成分が植
物に吸収され、農作物を十分に成長させることができる
と同時に、微生物が十分に繁殖して土壌の腐敗、発酵を
促進し肥沃な土壌とできる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明による土壌改良肥料の実験例を
示す。

【００３３】実験例１は本発明による土壌改良肥料の毒
性試験であり、魚類に対する急性毒性試験を行った。供
試原液である土壌改良肥料は、アクリルアミド・アクリ
ル酸カリウム共重合体を主成分とし、窒素（Ｎ）１３．
３０％、リン酸（Ｐ₂Ｏ₅）７．４４％、カリウム（Ｋ₂
Ｏ）６．８０％の割合で含有している。対照液体肥料の
原液は、リン酸二カリのリン酸水溶液を用い、窒素、リ
ン酸、カリウムを供試原液と同様の割合で含有している
ものを使用する。尚、対称液体肥料には、展着促進剤を
添加していない。

【００３４】供試魚としては、鯉（Cprinus carpio L
inne、平均体長６．５ｃｍ、平均体重５．５ｋｇ）を使
用し、試験方法としては、ＪＩＳ−Ｋ０１０２−１６７
１の５５．魚類による急性毒性試験並びに、４０農政Ｂ
２７３５号「魚類による急性毒性試験」を準用し、内径
２４ｃｍ、深さ２８ｃｍの円筒ガラス水槽に、本発明に
よる土壌改良肥料、対照液体肥料の希釈液を入れ、鯉５
匹を放して９６時間後のＴＬｍ（半数致死濃度）をみ
る。本発明の土壌改良肥料、対照液体肥料原液の希釈濃
度として、１００倍、２００倍、３００倍、４００倍、
５００倍の５段階のものを行う。試験結果は表１、表２
のようになった。( )内の数字は５匹中の生存数を示
す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】この試験での、土壌改良肥料の鯉に対する
９６時間のＴＬｍは１％（１００倍希釈）であり、対照
液も同じ１％であった。試験結果の観察記録に見られる
ように、本発明の土壌改良肥料では２００倍以上の希釈
で問題ないが、対照液ではやや毒性が強い。

【００３８】実験例２は本発明の土壌改良肥料の展着効
果の実験例である。土壌改良肥料の原液は、アクリルア
ミド・アクリル酸カリウム共重合体を主成分とし、窒素
１３．３０％、リン酸７．４４％、カリウム６．８０％
の割合で含有している。対照液体肥料には、上記原液と
同様の割合の窒素、リン酸、カリウムが含まれ、展着剤
を添加したものＡと無添加のものＢを使用する。尚、対
照液体肥料Ａの展着剤には、商品名「ニッサンノニオ
ン」日本油脂製を０．３％混入する。

【００３９】試験方法としては葉面散布試験を行った。
即ち、サルビア（セント・ジョーンズ・ファイアー、嬌
声種、試験時の草丈は４０ｃｍ）とトマト（一代交配新
豊紀トマト）を用いて、各肥料を水道水で２００倍に希
釈し、小型噴霧器を用いてその葉面に散布し、その展着
状態を調査した。そして、肉眼での展着状態の観察で
は、本発明の土壌改良肥料、対照液体肥料Ａ（展着剤添
加）の展着具合にほとんど差が見いだせなかった。

【００４０】そこで展着効果の差を見るために椿の葉を
用い、葉面に展着した水溶性リン酸を定量してその差を
比較した。試験方法としては、まず、ほとんど同じ大き
さの葉を５枚ずつ選び、椿の葉面の埃を水道水で除き、
濾紙で水を拭き取る。各肥料の原液の５０倍量の希釈液
に浸した後、余分な溶液をきって、５枚をビーカーに入
れて良く洗い、洗液を２００mlにした後、余分な溶液を
切って、リン酸を定量して、その差を比較した。試験結
果として、表３にリン酸の展着量と展着剤無添加のもの
を１００とした場合の指数を示す。

【００４１】

【表３】

【００４２】本発明の土壌改良肥料の展着量は、対照液
体肥料Ａ（展着剤添加）に比べ、いずれも大きい値を示
し、該土壌改良肥料に展着効果があることが認められ
た。

【００４３】実験例３は植物に対する実験例である。本
発明による土壌改良肥料を使用し、農作物収穫、砂漠地
帯の植物の繁茂について、散布試験を行い観察研究を行
った。使用した土壌改良肥料の原液は、アクリルアミド
・アクリル酸カリウム共重合体を主成分とし、実験例
１、２と同様に窒素１３．３０％、リン酸７．４４％、
カリウム６．８０％を含有する。

【００４４】実験場所は中国巴丹吉林砂漠東南端、民勤
西砂窩腹地に位置し、海抜１，３７８ｍ、年間平均気温
７．４℃、最高気温３８．１℃、最低気温−２８．８
℃、年間降雨量１１０ｍｍ、年間蒸発量２，４３５ｍ
ｍ、乾燥度４．５以上である。１年間を通じて風砂の吹
く日が多く、年間１６４日もある。地下水は地表より−
１４ｍの深さの位置にある。土壌は主に砂漠土で痩せて
おり、ｐＨは８．５である。

【００４５】実験した土地の総面積は１００畝、そのう
ち半固定砂丘は３０畝、砂漠地での野生動物の試験が４
畝、砂漠地でのトウモロコシと小麦の試験が４畝、果樹
（主にリンゴ）は３６畝である。実験は本発明の土壌改
良肥料の散布による植物の成長と変化の状況を観察する
ため、該土壌改良肥料を散布し一定場所、一定項目、一
定時間を観察するという方法を採用した。

【００４６】半固定砂丘の試験１．対象植物を生年１０年以上の砂拐棗、砂木蓼、砂冬
青とし、高さ３ｍの砂丘５畝で試験を行った。試験植物
に対し、本発明の土壌改良肥料を１０００倍に希釈した
ものを２回散布し、２ヶ月間調査、観察、計測を行っ
た。表４にミネラル含有有機肥料の散布群と未散布群の
比較実験結果を示す。

【００４７】

【表４】

【００４８】その結果、試験植物にある程度の成長が見
られた。砂木蓼と砂冬青には散布群と未散布群の比較対
照で、新生枝の長さに差が認められたが、砂拐棗では変
化が認められなかった。砂木蓼と砂冬青の散布群の成長
は旺盛で、葉の幅は広く、新生枝の数も多く色も濃い。
従って、砂漠における防風に有効となる。

【００４９】２．対象植物を白刺、梭梭とし、高さ２ｍ
から５ｍの砂丘２５畝で試験を行った。試験植物に対し
上記土壌改良肥料を希釈したものを散布した場合と、未
散布の場合で比較した。ミネラル含有有機肥料の濃度と
対象植物の生長量の比較実験を行った結果を表５に示
す。

【００５０】

【表５】

【００５１】その結果、未散布の場所では成長が悪く、
特に白刺の場合は早魃状態では葉の量も増えにくく、新
生枝の成長量が少なくて総体的に成長が良くない。ま
た、白刺に５００倍、８００倍の希釈液を散布した場合
に、一様に葉が落ちるという例があった。

【００５２】砂漠における苗木の試験１．砂生植物の種苗を砂漠に植え、成長状態を観察する
試験を行った。対象苗木は砂拐棗、花棒、砂棗、毛条を
用い、苗木用土地４畝で２ヶ月間の成長量を調べた。上
記土壌改良肥料を１０００倍に希釈して２回散布した結
果は、未散布群と比較して非常に顕著な差が認められ
た。即ち、外見では成長が旺盛であり、成熟した幹と枝
の数が多くて長く、濃い緑色を呈して太くて元気が良
く、葉も広い。これに比べて、未散布群は成長は普通
で、成熟した幹と枝の数は少なくて短く、色は淡い緑色
を呈して細く、葉の幅も狭い。砂生植物の種苗に上記土
壌改良肥料を散布した場合と、未散布の場合の実験結果
を表６に示す。すべてのサンプルで株高、地径とも、散
布群の方が未散布群より良好な結果がでた。

【００５３】

【表６】

【００５４】２．対象植物を優良薬用植物の麻黄とし、
上記土壌改良肥料の１０００倍の希釈液を散布して試験
を行った。散布後３ヶ月を経過した後の結果を表７に示
す。数値から株高、地径、葉の大きさとも、散布群が未
散布群より優り、外見上では両麻黄は共に浅い緑色を呈
しており、この点に大きな差は見受けられなかった。

【００５５】

【表７】

【００５６】砂漠における農作物の試験１．対象植物は小麦とし、小麦栽培地５畝で行い、本発
明の土壌改良肥料の５００倍希釈液を小麦の受粉期と成
熟期の２回散布した。２ヶ月後の観察では、色を含め外
見上では大きな差は認められなかったが、両者の収穫量
を比較した結果、散布群は未散布群より平均１０．５％
収穫量が多かった。

【００５７】２．対象植物はトウモロコシとし、土地２
５畝で行い、上記土壌改良肥料の５００倍希釈液を、ト
ウモロコシの苗期、公配期、成熟期の３回散布して観察
を行った。水が少ない早魃状態の時に該肥料を散布する
と、葉の色が浅い緑から濃い緑に変化し、すぐに正常な
生育状態を回復した。交配期と成熟期に散布すると、外
見上緑色が濃くなり葉の幅が広くなった。

【００５８】３．対象植物を唐菖蒲という花の苗とし、
砂漠０．５畝で試験を行った。上記土壌改良肥料の１５
００倍希釈液を、幼苗期、つぼみ期、開花期の３回散布
し観察を行った。散布群の唐菖蒲は株高４０．５ｃｍ、
地径０．５９ｃｍ、未散布群は株高３３．５ｃｍ、地径
０．４７ｃｍで、株高の差７．０ｃｍ、地径の差０．１
２ｃｍであったが、散布群は未散布群に比べ、丈夫で勢
いが良く、生育・開花も早いという結果であった。

【００５９】４．対象植物はリンゴ樹とし、砂漠３６畝
で試験を行った。本発明の土壌改良肥料の８００倍希釈
液を１回だけ散布し、経過を観察した。その結果、葉の
色が濃く、新生枝の成長量が増加し、未散布群に比べて
新生枝の成長量が１ｃｍ長くなり、生育趨勢が顕著に現
れた。

【００６０】

【発明の効果】本発明は、上述した土壌改良肥料とする
ことにより、土壌の有機化をはかり肥沃な土壌とし、植
物の育成を促進することができる効果がある。

【００６１】また、やせた土壌においても持久的に有効
性がある土壌改良肥料を提供し、砂漠化の進行をくいと
めることができるという効果がある。

【００６２】さらに、焼却、廃棄されていた有機物質を
有効利用することが可能になるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による団粒化の模式図。

【符号の説明】

１細砂２一次粒子３二次粒子４団粒化粒子５展着部６隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０９Ｋ 17/48 Ｃ０９Ｋ 17/48 Ｈ // Ｃ０９Ｋ 101:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水溶性の共重合体にミネラル成分を含有
させたことを特徴とする土壌改良肥料。
【請求項２】共重合体をアクリルアミド・アクリル酸
カリウムとした請求項１記載の土壌改良肥料。
【請求項３】ミネラル成分として少なくとも窒素、リ
ン酸、カリウムを含有する請求項１又は請求項２記載の
土壌改良肥料。
【請求項４】有機物質に含浸させた状態にある請求項
１乃至請求項３記載の土壌改良肥料。