JPH06346054A - 土壌改質剤及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 土壌改質を目的とするキチン質の施用量のコ
ントロールが容易であり、かつ生分解性であるので土中
での分解が可能であり、ハンドリングの容易な安全性の
高い土壌改質剤をペレット状にて提供することを目的と
する。 【構成】 少なくとも植物系素材とキチン質とからなる
混合物をペレット状に成形してなる土壌改質剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、連作障害防止の目的で
使用されるキチン質を植物系素材に混合させて得られる
土壌改質剤に係り、特に添加するキチン質を植物系素材
に効率良く含有させるとともに、形状が均一なペレット
状の土壌改質剤及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】土壌中に存在する菌類はＡｃｔｉｎｏｍ
ｙｃｅｔａｃｅａｅ属、Ｓｔｅｐｔｏｍｙｃｅｔａｃｅ
ａｅ属等の放線菌類と俗称カビ菌と呼ばれるＰｈｙｃｏ
ｍｙｃｅｔｅｓ、Ａｓｃｏｍｙｃｅｔｅｓ、Ｂａｓｉｄ
ｉｏｍｙｃｅｔｅｓ、Ｆｕｎｇｉ Ｉｍｐｅｒｆｅｃｔ
ｉ等の糸状菌に大別される。土壌中のこれらの菌類の分
布は経年で変化し、放線菌が年とともに減少し、糸状菌
が増加していく。土壌に対して良好な作用をおよぼす放
線菌が減少し、悪影響をおよぼす糸状菌が多くなると植
物の連作に障害となる。この糸状菌の増加を防止するた
めに殺菌の必要があり、従来では土壌消毒剤として、臭
化メチルを初めとしてクロルピクリン、ＰＣＮＢ（ペン
タクロルニトロベンゼン）など種々の薬剤が用いられて
きた。臭化メチルは土壌くん蒸剤として用いられている
が、有毒で引火しやすく、遅効性であるために長時間用
いる必要があった。またクロルピクリンは土壌くん蒸剤
や殺虫殺菌剤として通常用いられているが、皮膚および
粘膜を刺激し、強い催涙作用があるとともに、のど、呼
吸器を冒し、吐き気、おう吐、せき、呼吸困難を生ずる
等、軍用毒ガスとしても用いられていたように非常に危
険な物質である。またＰＣＮＢは土壌殺菌剤として薬害
がなく安定であるが、菌の耐性が発現し長期間の使用で
は問題となってくる。前述のようにこれらの消毒剤は何
れも問題があり、安全性の高い使用の簡便な土壌改質剤
が求められていた。これらの問題のない土壌改質剤とし
てはキチン質が有効であることが知られている。キチン
質はアミノ糖からなる多糖類の一種で、節足動物、環系
動物、軟体動物等の有機骨格物質として存在し、特に節
足動物の外骨格に多く存在する。キチン質を土壌に散布
することによって土壌の改質が可能であるが、粉体状で
散布する場合に、粉体の飛散が問題となり、その施用量
のコントロールが難しく、概して過剰になり易いといっ
た問題を有していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な課題を解決するためになされたもので、土壌改質を目
的とするキチン質の施用量のコントロールが容易であ
り、かつ生分解性であるので土中での分解が可能であ
り、ハンドリングの容易な安全性の高い土壌改質剤をペ
レット状にて提供することを目的とする。又、植物系素
材に添加するキチン質を効率良く含有させるとともに、
ペレットの形状が均一に形成できるペレット状の土壌改
質剤の製造方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る土壌改質剤は、少なくとも植物系素材と
キチン質とからなる混合物をペレット状に成形してなる
ことを特徴とするものである。また、本発明の土壌改質
剤の製造方法は、植物系素材を水に分散攪拌してスラリ
ーを得る工程、該スラリーを脱水して水分量３０〜７０
重量％のパルプ状物を作製する工程、該パルプ状物とキ
チン質とを攪拌羽根を有する混合機に入れて攪拌混合し
て土壌改質性パルプ状物を作製する工程、該土壌改質性
パルプ状物をダイスを設けたペレット化装置に送給し
て、ペレット状に土壌改質剤を成形する工程からなるこ
とを特徴とするものである。

【０００５】まず、本発明の土壌改質剤について説明す
る。本発明の土壌改質剤は、少なくとも天然の植物系素
材と土壌改質機能を有するキチン質とからなるものであ
って、該植物系素材としては機械パルプ、ケミカルパル
プ及びセミケミカルパルプ等の木材パルプ、玉蜀黍、籾
殻等の植物繊維を粉状あるい微細繊維に解砕したもの等
が挙げられ、植物繊維を原料とした素材であれば特に限
定することなく適用できる。これらの植物繊維は天然素
材であるので容易に水中で解離するため、土中に埋設さ
れても土中水分による解離が容易であり、かつ生分解性
であるので完全に分解可能である。したがってエコロジ
ーの観点から推奨できる素材である。さらに他の天然物
を素材とした合成高分子と比較して安価な土壌改質剤が
供給可能である。

【０００６】また、上記植物系素材と混合されるキチン
質は、甲殻類や昆虫類の外骨格または硬い皮膚を有する
動物から得られる。本発明ではキチン質を乾燥粉砕して
用いる。キチン質はキチンとタンパク質を含有する。代
表例を以下に示す。

【０００７】

【表１】

【０００８】また、本発明の土壌改質剤にはさらに酸性
土壌中和剤として籾殻を含有することが好ましい。籾殻
はその灰分中にシリカを多量に含み、還元作用を持って
いるため、土壌の中和剤として好適に用いられる。代表
的な籾殻の組成を以下に示す。

【０００９】

【表２】

【００１０】また、キチン質と籾殻は概略１：１の比率
が好適に用いられる。また、植物系素材とキチン質との
配合比率は、両者の合計量に対し、植物系素材が２０〜
９０重量％が好ましい。なぜならば、植物系素材が２０
重量％より少ないとペレット状にしにくく、一方、９０
重量％より多いと土壌改質効果があまりなく、土壌にた
いしてペレット状にした土壌改質剤を多量に散布させな
くてはならないため好ましくない。また、本発明の土壌
改質剤には、キチン質と植物系素材との固着性の向上及
びペレットの形状保持のため、結着樹脂を含有させても
よい。結着樹脂としては生分解性樹脂、ＰＶＡ、アクリ
ル樹脂、スチレン樹脂、ブタジエン樹脂等のビニル系樹
脂、ポリエステル樹脂等通常用いられる樹脂が全て使用
可能であるが、土壌中への環境汚染を考慮すると生分解
性樹脂が最も好ましい。生分解性樹脂としては以下のも
のが例示される。 微生物生産のポリエステル；微生物生産のポリエステ
ルの例としては土壌菌の一種である水素細菌Ａｌｃａｌ
ｉｇｅｎｅｓ ｅｕｔｒｏｐｈｓの糖発酵により、農産
物原料を出発物質としてＩＣＩ社が製造しているβ−ヒ
ドロキシ酪酸とβ−ヒドロキシ吉草酸からなるポリエス
テルがある。 植物や動物由来の天然高分子；植物や動物由来の天然
高分子の例としては熱可塑性澱粉、セルロース・キトサ
ン系、プルラン・キトサン系、アラビノガラクタン等が
ある。 生分解可能な合成高分子；生分解可能な合成高分子の
例としては低分子量の脂肪族ポリエステルやコポリエス
テル、高分子量のポリエステル、コポリエステル、コポ
リエステルエーテル、コポリエステルアミド等がある。 前記高分子の混合または複合化合物。

【００１１】また、本発明の土壌改質剤は以下に詳述す
る製造方法によりペレット状に成形されていることを特
徴とする。この場合のペレット状とは、数ｍｍの直径を
有する円柱状、数ｍｍの辺を有する立方状等任意の粒状
物が本発明に適用しうる。次に本発明の土壌改質剤の製
造方法について説明する。本発明の土壌改質剤の製造方
法は、植物系素材に適量の水を加え、攪拌して水分量３
０〜７０重量％のパルプ状物を作製し、この得られたパ
ルプ状物と土壌改質機能を有するキチン質とを攪拌羽根
を有する混合機に入れて攪拌混合して土壌改質性パルプ
状物を作製し、この土壌改質性パルプ状物をダイスを設
けたペレット化装置に送給して、ペレット状の土壌改質
剤を得るようにしたものである。

【００１２】まず、水分量３０〜７０重量％のパルプ状
物を作製するには、ビーター等の適当な容器に乾燥した
機械パルプ、ケミカルパルプまたはセミケミカルパルプ
等の植物系素材と水とを入れて、ローター等により攪拌
し植物系素材をほぐし、植物系素材をスラリーにする。
そして、このスラリーにした植物系素材を遠心分離機等
の脱水機により脱水し、スラリーにした植物系素材から
水を除くことにより水分量３０〜７０重量％のパルプ状
物を得ることができる。この場合、パルプ状物中の水分
量が３０重量％未満ではパルプ状物の繊維同志が密着し
ているためにキチン質が均一に分散しにくくなり、７０
重量％を越えると糊状でペレット化をしにくくなる。

【００１３】次に上記の水分量３０〜７０重量％のパル
プ状物とキチン質とをスーパーミキサー、ヘンシェルミ
キサーあるいはマイクロスピードミキサー等の攪拌羽根
を有する混合機にいれて攪拌混合し、パルプ状物中にキ
チン質を均一に分散させ土壌改質性パルプ状物を得る。

【００１４】そして、上記土壌改質性パルプ状物をダイ
スを設けたペレット化装置に送給することにより、ペレ
ット状の土壌改質剤を得ることができる。ダイスを設け
たペレット化装置に関しては、図１及び図２のような装
置が挙げられる。このダイスを設けたペレット化装置に
ついては、以下に具体的に実施例をまじえながら説明す
る。

【００１５】

【実施例】植物系素材としてクラフトパルプを使用し、
パルプの前処理として乾燥した板状の未晒クラフトパル
プ１．５ｋｇをビーターに入れ、このビーター内に全容
量が５０リットルになるまで水を加え、ビーター内のロ
ーターを２０分間回転してパルプをほぐし、スラリーに
する。そしてこのスラリーのパルプを遠心分離機によっ
て５分間処理し、脱水して水分量６０重量％のパルプ状
物を作製する。

【００１６】実施例１ 上記の水分量６０重量％のパルプ状物７．１５ｋｇとカ
ニ殻の微粉末であるキチン質１．４３Ｋｇ、及び籾殻の
粉体加工品であるスミセルコ（住友精化社製）１．４３
ｋｇとポリアクリルアミド系の紙力増強剤０．００５Ｋ
ｇを容量１００リットルのスーパーミキサー内に入れ、
攪拌（攪拌羽根の回転数５００〜１０００ｒｐｍ、処理
時間２〜３ｍｉｎ）してこれらの原料が均一に混合した
土壌改質性パルプ状物を得た。

【００１７】次いで、図１に模式的に示すような外周面
１１が当接しながらそれぞれ矢印の方向に回転する左右
一双のダイス１２を設けたペレット化装置のホッパ１３
に上記の工程で得られた土壌改質性パルプ状物１４を装
填した。次いで、左右のダイス１２を３０ｒｐｍで回転
させ、ホッパ１３の下部より落下する土壌改質性パルプ
状物１４をダイス１２に放射状に穿設された穴へ順次に
一定量充填させてペレットの素材１５を形成した。そし
て、ダイス１２の回転に従い、ダイス１２の内周面１６
に刃先を近接させて固定したカッタ１７によって内周面
１６より突出した一定長さのペレットの素材１５が切り
落とされることにより、断面形状並びに長さが均一な本
発明によるペレット状の土壌改質剤１８を得た。

【００１８】以上までの工程で得られたペレット状の土
壌改質剤１８を１年間土中に散布して確認したところ、
土中で完全に分解しており糸状菌の増殖が無く、放線菌
も減少していないことが確認された。また土壌の酸性度
も良好であることが確認され、優れた土壌改質効果を有
していることが確認された。

【００１９】以上実施例に用いたダイスを設けたペレッ
ト化装置は、左右一双のダイスを回転させてペレット状
の土壌改質剤を得るものであったが、本発明においては
図２に示すようなダイスを設けたペレット化装置でもよ
い。すなわち、図２に示したダイスを設けたペレット化
装置は、ダイス１２の内部に土壌改質性パルプ状物１４
を送給してダイス１２を矢印の方向に回転させながらロ
ーラー１９でダイス１２に放射状に穿設された穴へ順次
一定量が充填されてペレットの素材１５を形成する。そ
して、ダイス１２の回転に従い、ダイス１２の外周面に
刃先を近接させて固定したカッタ１７によって外周面よ
り突出した一定長さのペレットの素材１５が切落とされ
ることにより、断面形状並びに長さが均一なペレット状
の土壌改質剤１８を得るものである。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、土壌中の
糸状菌増殖防止と土壌還元効果が優れた土壌改質剤を得
ることができる。又、本発明においては攪拌羽根を有す
る混合機によって植物系素材と土壌改質機能を有するキ
チン質とを攪拌混合するため、キチン質を均一に分散さ
せたペレット状の土壌改質剤を得ることができる。ま
た、ダイスを設けたペレット化装置に適用するため均一
な形状のペレット状の土壌改質剤を得ることができる。
さらにまた、キチン質をペレット状で供給するため土壌
に散布する場合の粉体の飛散がなく、かつキチン質の施
用量を土壌改質剤を構成する植物系素材との配合量によ
り任意にコントロールすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による土壌改質性パルプ状物
を処理してペレット化するペレット化装置の要部を示す
模式図である。

【図２】他のダイスを設けたペレット化装置の要部を示
す模式図である。

【符号の説明】

１２ ダイス １４ 土壌改質性パルプ状物 １８ ペレット状の土壌改質剤

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも植物系素材とキチン質とから
   なる混合物をペレット状に成形してなることを特徴とす
   る土壌改質剤。
2. 【請求項２】 前記混合物に籾殻を含有することを特徴
   とする請求項１記載の土壌改質剤。
3. 【請求項３】 植物系素材を水に分散攪拌してスラリー
   を得る工程、該スラリーを脱水して水分量３０〜７０重
   量％のパルプ状物を作製する工程、該パルプ状物とキチ
   ン質とを攪拌羽根を有する混合機に入れて攪拌混合して
   土壌改質性パルプ状物を作製する工程、該土壌改質性パ
   ルプ状物をダイスを設けたペレット化装置に送給して、
   ペレット状に土壌改質剤を成形する工程からなることを
   特徴とする土壌改質剤の製造方法。
4. 【請求項４】 ダイスを設けたペレット化装置が、左右
   一双のダイスを設けてなるものであることを特徴とする
   請求項３記載の土壌改質剤の製造方法。