JPH022837B2

JPH022837B2 -

Info

Publication number: JPH022837B2
Application number: JP60194684A
Authority: JP
Inventors: Toshio Masuda; Yasuhiko Masuda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1990-01-19
Also published as: JPS6256389A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野この発明は、作物の根茎はもとより、葉面から
も吸収可能なケイ酸カリウムを主体とする速効性
を有する液体肥料並びその製造方法に関するもの
である。従来の技術従来からケイ酸質肥料及びカリ肥料はある程度
生産され、使用されているが、そのほとんどがく
溶性ケイ酸カリウム肥料であり、また石灰を主体
としたケイ酸質肥料が多いために、速効性の期待
はできない。また石灰を過剰に使用するので土壌
中のセツコウ層の増大が進み透水性や熱伝導性の
悪い土壌を作りつつあるのが現状である。他方上
記ケイ酸カリ又はケイ酸石灰肥料は、土壌中でケ
イ酸そのものを遊離し、そのケイ酸は土壌中の硫
酸、塩酸又は硫化水素と反応して不溶性となるの
で吸収され難くなる。各種スラグが土壌改良材として利用され、また
肥料としても使用されているが、しかし農家が期
待するような効果は上がつていない。これはケイ
酸塩としての利用効率が著しく遅効性であるため
に、土壌の環境因子に左右されているからである
と考えられる。農家が水稲作において要求してい
るのは、倒伏防止や病害の発生しにくい丈夫な稲
作にある。しかしながら、現在のものは速効的に
吸収されないので、目に見えて効果が上らないの
で需要の減退が目立つている。ケイ酸塩を主成分とする肥料は、スラグを主体
とする原料から製造されており、ケイ酸カリウム
などのケイ酸塩肥料についての特許もあるが（特
公昭38−191号、同―192号、同―17394号）、いず
れも固形のもので、そのまゝ液体肥料として使用
するものではなく、水に難溶性、く溶性のものに
関するのである。ただしこのうち、特公昭38−
17394号は、水溶性のものを包含しているが、こ
の水溶性の分の存在を制限するようにしている発
明であり、遅効性のものを目的としているもので
あることは明らかで、速効性は有しないものとい
うことができる。発明が解決しようとする問題点水稲畑作物に最も早く円滑に吸収されやすい液
体ケイ酸カリウム肥料が、一般農家から多年にわ
たつて要望されてきた。しかしながら、この液体肥料の、まず原料とし
て考えられるケイ酸カリウムの市販のものは、粉
末又はペーストでそれを水に溶解させても、その
溶液はPHが高く（10以上）、そのまゝでは肥料と
して到底施用することはできず、また構成分子も
大きいので作物に吸収され難い。上記の要望を満たすためには、 (i) まず分子が小型で、PHが低くても水によく溶
解するケイ酸カリウムを工業的に容易に得られ
るようにすること、 (ii) ケイ酸カリウムが液体肥料として： (イ) 土壌への浸透力が優れ、水によくなじみ、
拡散性が均一であること。 (ロ) 土壌中の硫化水素ガスや、硫酸塩肥料、塩
酸塩肥料など、また除草剤の作用の激しい成
分である塩素剤の存在に左右されずに（作用
されて固結することが多い）、ケイ酸カリウ
ムが速やかに水稲、トマト、キウリ、メロン
などの作物の根酸及び根からの分泌物の作用
に受けて、小型ケイ酸塩として吸収されやす
くすること。すなわち、根圏に存在する有機
酸、有機物との接触分解によつて吸収されや
すいケイ酸塩になるようにする。 (ハ) 作物が必要とする適期に簡単に追肥ができ
るものであること。 (ニ) イモチ病の予防、防止に役立つケイ酸カリ
ウム液であること。 (ホ) 土壌の硫化水素ガスの障害防止、障害より
の回復性向上を兼ね備えている肥料であるこ
と。 (ヘ) 根生えをおう盛にするものであること。などの要件を具備していることが必要である
と考えられる。発明者の観察、知見植物が肥料分などはほとんど存在しないと考え
られる岩石地に根づき、大きく繁茂しているのを
不思議に思い、現地で観察調査した。 (イ) 岩石地のくぼみに腐食土が集積し、水分を含
み、まずモウセンゴケや青いコケが発生した。
そのモウセンゴケの上に松の種子が落下して水
分を吸収していつた。東方からわずか30分間、
直射日光を受けただけで母岩の温度は上昇して
いつた。くぼみも発芽適温32℃、水分60％とな
つて、午前９時30分発芽を開始した。１日で
2.8cm生長し、緑色の葉を展開した。 (ロ) ５年後、その松は高さ170cm、幹の円周7.2cm
に生長していた。基根の数は太い冠根が４本、うち２本は岩石の
割れ目を伝わつて、割れ目の間にあるわずかな崩
解土に根を伸ばしていた。あと２本の根のうち、
１本は岩石中に根を伸ばしていた。この岩石を中
心に根の先端部分を採取し、毛根の周りからクエ
ン酸、グリコール酸、炭水化物をわずかであるが
得ることができた。いずれも根から分泌されたと
認められるもので、主としてクエン酸、アミノ酸
で、炭水化物を加水分解して、グルコース、ガラ
クトース、ガラクトロン酸、アラビノース、キシ
ロース、フコースが得られた。これらの根からの
有機分泌物が岩石中、しかも根の先端部分に多く
認められた。何故、このような物質を分泌するか
を解明すべく、現場の岩石を持ち帰つて、市販の
クエン酸の10％、30％、50％（これらの％は重量
％で、以下単に％と表示する。）液を調製して、
それにそれぞれ岩石100ｇを投下した。実験の最
初から気泡が発生し、岩石が溶けていくことが判
明した。上記の100ｇ中20ｇが変化を起こし、ビ
ーカー中に沈積した。投下岩石80ｇを取り出し、
残りの沈積した分を秤量すると15.5ｇで、4.5ｇ
はクエン酸中に溶解したものと考え、分析した。
溶解分4.5ｇ中、40％は石灰、52％はケイ酸質、
0.8％は鉄、マンガンなどの重金属であつた。し
かも、岩石中のケイ酸は通常非常に大きな型の結
合ケイ酸組成であるが、クエン酸中に溶出したケ
イ酸は分子構造が非常に小さくなつていた。以上の観察から、松が根からケイ酸塩を吸収し
やすい状態にして、木質の部分がケイ酸塩を中心
として大きく生長できたのであるとの知見を得
た。なお、ケイ酸カリウムを、希塩酸、希硫酸及び
水、クエン酸水溶液、グリコール酸水溶液にそれ
ぞれ添加して、溶解する状況を観察した。クエン
酸水溶液及びグリコール酸水溶液には速やかに透
明に溶解したが、水にはやや溶けにくいが溶解
し、希塩酸、希硫酸では白色の沈殿を生じた。上記の観察、知見からクエン酸によるケイ酸分
子の小型化、したがつて易溶性にすることの応用
に着想し、本発明に適用した。問題点を解決するための手段ケイ酸分を含有する原料としては下記のものが
ある。ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、各種ケイ
酸含有スラグ、カレツト、オルソケイ酸ナトリウ
ム、セキスケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリ
ウム、ケイ酸白土、ケイ砂など。これらのケイ酸分を含有する原料から溶出によ
つて、ケイ酸分を含有する基礎原料を採取し、こ
れに炭酸水素ナトリウム若しくは炭酸ナトリウム
又は炭酸水素カリウム若しくは炭酸カリウムを添
加し、上記のナトリウム塩を用いた場合には、更
に炭酸カリウムを添加してケイ酸カリウムを得
る。本発明は、このようにして得られたケイ酸カリ
ウム又は市販のケイ酸カリウムを原料とし、その
粉末、又は水溶液を加温クエン酸水溶液中に加
え、よくかきまぜてケイ酸分子を減成、小型化さ
せ、水溶性ケイ酸カリウムを主成分とするケイ酸
カリウム液体肥料を製造する。更に必要に応じて、上記クエン酸と共に、水溶
性をよりよくし、安定化させるために、エチレン
ジアミン四酢酸、（以下EDTAと略記する）及び
（あるいは）エチレンジアミン四酢酸―鉄及び同
―マンガンのいずれか一つ又は両者を加え、これ
に好ましくはグルコース、キシロース、ガラクト
ースなどの糖類を少量添加して、外囲からの影響
を緩衝させることもできる。また、クエン酸は、グルコース酸を併用するこ
とによつて、クエン酸単独適用の場合と同様に良
好なケイ酸カリウム液体肥料を得ることができ
る。ケイ酸ナトリウムを原料として出発するとき
は、炭酸カリウムなどの適当なカリウム塩を添加
して、ケイ酸カリウムに転化して原料として使用
するか、若しくはあらかじめケイ酸カリウムに転
化して使用する。上記の製造工程中に用いるクエン酸水溶液の濃
度は５〜20％で、好ましくは７〜12％である。５
％以下では、ケイ酸カリウムの構成分子を小型化
する能力、すなわち減成の能力が弱く、また20％
以上にしても、減成能力はそれほどに向上しな
い。ケイ酸カリウムの使用量は、クエン酸水溶液
100重量部（以下重量部を単に部と記す）に対し
50〜150部で、好ましくは90〜110部である。50部
以下では、目的とするケイ酸カリウムの十分な濃
度が得られない。150部以上では、クエン酸水溶
液に溶けにくくなる。またクエン酸水溶液の予熱温度は30〜45℃が適
当である。すなわち、ケイ酸カリウムを溶解させ
るためには、45℃以上にする必要はなく、ただし
30℃以下では溶けが遅い。また、EDTA，EDTA―Fe，EDTA―Mnの濃
度は、５〜10％が好ましい。更に必要に応じて添
加する糖類は、EDTAと同量、若しくはそれ以
下が適当である。作用上記のようにして得られるケイ酸カリウムは水
溶液として、本発明液体肥料の主体を構成し、
SiO₄ ^4-，Si₂O₇ ^6-，Si₂O₇ ^6-のような小型のケイ酸
としてイオン化している（共立出版株式会社、化
学大辞典、第３巻、第305〜306ページ、昭和35年
９月30日発行、参照）。このように小型化し、イ
オン化しやすくするために、クエン酸に加えて、
ケイ酸基体分子を細分化すなわち減成し、好まし
くはこれにEDTA又はEDTA―Fe，EDTA―Mn
を加え、キレート化し確実に安定な水溶性のもの
とする。このように小型ケイ酸分子構造とするこ
とによつて、土壌環境に左右されず、土壌中に存
在する他の塩類に影響されることなく、すなわ
ち、固結することなく直接作物に吸収される。また、ケイ酸が小型の分子構造となつているた
めに作物の茎葉より浸透吸収されるようになつて
いる。更に少量の施用によつて増収でき、倒伏防止が
できる。また、イモチ病、葉イモチ、穂首イモ
チ、枝梗イモチに対しては、制菌、殺菌抵抗性を
高めることができる。本発明液肥は水溶性であるので、水稲栽培ある
いは水耕裁培においては、水口に流入施肥するこ
とによつて、均一に拡散施用でき、施用に当たつ
て大いに省力することができる。実施例１水80Kgを加熱し、45℃とし、これにクエン酸
（99.5％）６Kgを徐々に添加、かきまぜて７％ク
エン酸水溶液とし、30分後、ケイ酸カリウム
（SiO₂25〜27％、K₂O12.5〜14.5％）水溶液114Kg
を除々に添加、かきまぜ、40分後ケイ酸カリウム
のクエン酸水溶液から成る製品200Kg（PH9.5）を
得た。実施例２水80Kgを加熱し、40℃とし、これにクエン酸
（99.5％）８Kgを添加し、クエン酸９％水溶液を
調製し、これにケイ酸カリウム（SiO₂25〜27％、
K₂O12.5〜14.5％）水溶液107Kgを徐々に添加、か
きまぜ、70分後、ケイ酸カリウムのクエン酸水溶
液を得た。 30℃に温度が低下してから、EDTA―Mn（4.8
％）800ｇを徐々に添加、30分かきまぜた後、ろ
過し、製品200Kg（PH8.5）を得た。実施例３水80Kgを加熱し、30℃とし、これに、グリコー
ル酸800ｇを添加した。これに炭酸カリウム５Kg
を添加して直ちに、クエン酸８Kgを添加、かきま
ぜて、グリコール―クエン酸カリウム温湯を調製
した。これに、粗大ケイ酸ナトリウム（水ガラス）
（SiO₂35〜38％、Na₂O17〜19％）106.2Kgを徐々
に添加、30分間かきまぜた後、25℃で製品タンク
に移した。製品200Kg（PH8.5）を得た。発明の効果以上説明したように、この発明はケイ酸カリウ
ム液体肥料及びその製造方法に関するもので、本
発明肥料は液体で、即効性であり、かつ省力的に
施用することができる。従来のケイ酸カリウム肥料は固形のもので、く
溶性若しくは難溶性で、したがつて遅効性で、適
時に施肥することが困難であつたのに対し、本発
明のケイ酸カリウムのクエン酸水溶液から成る肥
料は、クエン酸の働きにより、土壌中の硫酸、塩
酸あるいは硫化水素ガスの影響を受けることな
く、水稲の場合などは単に水口に適期に点滴施用
するだけで、水田全般に拡散し、速効的であり、
またコツクを開閉するだけで速やかに施肥するこ
とができる。本発明のケイ酸カリウム液肥の効果をより明確
に示すために水田稲作に施用した試験結果を下記
に示す。本発明のケイウム酸カリウム液体肥料の幼穂分
化期施用が、それ以後の生育と登熟に及ぼす影響
を調べるために下記のように試験を依頼した。 (1) 東北大学農学部星川清親氏に依嘱 (A) 試験に用いた液肥：本発明実施例２で調製し
た液肥 (B) 試験期間：４月１日〜12月20日 (C) 試験の内容 (イ) 鉢試験 (ロ) 仙台市郊外の水田（表土＝沖積土） (ハ) イネ：ササニシキ (ニ) 対照区（無施用）施用区 0.2ｇ／鉢（４Kg／10aに相当） 0.4ｇ／鉢、0.8ｇ／鉢の４区 (ホ) 施肥の設計鉢は本発明によるケイウム酸カリウム液肥施用
までは、標準施肥量によつて標準裁培し、特にケ
イ酸系の肥料は施さない。本発明の液肥施用後は、穂肥として窒素肥料
0.1ｇ／鉢（２Kg／10a）施用。 (ヘ) 裁培方法稚苗、５月８日移植、１株４本、４株／鉢。湛水裁培 10月６日サンプリング。 (ト) 管理状況鉢は野外に置き、毎日潅水（水道水）。 (C) 試験成績

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ケイ酸カリウムのクエン酸水溶液を主成分と
して含むケイ酸カリウム液体肥料。２加温したクエン酸水溶液にケイ酸カリウムを
加え、かきまぜることを特徴とするケイ酸カリウ
ム液体肥料の製造方法。