JPH0641396B2 - ケイ酸カリウム液体肥料の製造法 - Google Patents

ケイ酸カリウム液体肥料の製造法

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JPH0641396B2
JPH0641396B2 JP62074222A JP7422287A JPH0641396B2 JP H0641396 B2 JPH0641396 B2 JP H0641396B2 JP 62074222 A JP62074222 A JP 62074222A JP 7422287 A JP7422287 A JP 7422287A JP H0641396 B2 JPH0641396 B2 JP H0641396B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カリおよびケイ酸を含む液体肥料に関し、詳
しくは中性に近いpHでありながら沈澱を生じないカリお
よびケイ酸を含む液体肥料に関し、さらに詳しくは、水
で希釈して、ほとんど中性のpHにしても沈澱を生じるこ
とのない速効性のカリおよびケイ酸を含む液体肥料に関
する。
〔技術の背景および従来技術の説明〕
カリウム(加里)は、窒素およびリン酸と共に、植物の
生育に必要な元素であることが古くから知られた元素で
あり、ケイ酸が植物の生育において必要な元素であっ
て、病害に対する抵抗力の増大に著るしい効果があるこ
とも古くから知られている。
硫酸アンモニウムは窒素肥料として古くから知られてい
るが、水田における稲作に、硫酸アンモニウムを連用す
ると、稲の植物体の生育に影響がなくてもその結実に支
障を生じる秋落ち現象が多発する。これは、土壌に施用
された硫酸アンモニウムからアンモニアが植物に吸収利
用されると、硫酸根が土壌に残り、土壌を酸性化する
が、冠水状態にある水田土壌の強い還元力によって硫酸
塩(SO −−)が硫化物(S−−)に還元され、その
硫化物が酸性化した伝壌の強い酸性によって、土壌中に
硫化水素(HS)を生じ、この硫化水素によって稲の
根が損傷を受け、そのために結実期にある稲の生育を阻
害することにあるといわれている。
一方において、稲の植物体は多量のケイ酸を含んでいて
ケイ酸は稲の生育に必要不可欠の元素であるが、秋落ち
現象を生じる稲は、前記の稲の根の損傷からの回復がで
きず、そのために稲は土壌中のケイ酸を吸収利用するこ
とができず、それによって秋落ち現象を生じるといわれ
ている。
またリン酸液にアンモニアを加えて、速効性の液体肥料
がつくられているが、この種の液体肥料は酸性のもので
ある。
ケイ酸(SiO)およびマグネシウム(MgO)を多
量に含む蛇紋岩を焼成して、ク溶性(クエン酸可溶性)
のケイ酸マグネシウム肥料を製造する方法が提案されて
いる。(特公昭32−9367号公報、特公昭38−1
92号公報、特公昭38−22373号公報) ケイ酸は、ケイ酸ナトリウム(水ガラス)またはケイ酸
カリウムのような強アルカリ塩の形でなければ、水溶性
とはならないが、ケイ酸カリウム、尿素およびリン酸カ
リウム塩からなる水溶性ケイ酸を含む液体肥料が提案さ
れている。(特開昭60−231483号公報) しかしながら、ケイ酸ナトリウム(水ガラス)およびケ
イ酸カリウムは、強アルカリ性(pH:10以上)にしな
ければ沈澱を生じて液体肥料にはならないが、強アルカ
リ性のケイ酸ナトリウムおよびケイ酸カリウムは、その
強過ぎるアルカリ性のために、そのまま液体肥料とする
ことには、その使用上の難点がある。
本発明者は、ケイ酸カリウムにクエン酸を加えることに
よって10よりも低いpHにおいても液状を保持する液体
肥料を提案した。(特願昭60−194684号(特開
昭62−56389)) 本発明者はさらに研究を続け、強アルカリ性のケイ酸カ
リウムおよびケイ酸ナトリウムに、酒石酸、マレイン酸
などの有機酸を加えても、クエン酸と同様に10よりも
低いpHにおいて液状を保持し、ケイ酸の肥料効果を高く
することができることを見出し、さらに、エチレンジア
ミン四酢酸を加えると、液状を安定的に保持することが
できることを見出し、これらの知見にもとづいて本発明
に到達した。
〔発明の目的および発明の要約〕
本発明の目的は、ケイ酸カリウムを含み、pHの低い液体
肥料を提供することにあり、詳しくは水溶性のケイ酸を
含み、pHが低く、肥効の高いケイ酸カリウム液体肥料を
提供することにあり、さらに詳しくは、pHが低く長期間
の保存においても沈澱物を生じることのない安定なケイ
酸カリウム液体肥料を提供することにある。
本発明は、ケイ酸カリウム水溶液に、酒石酸、マレイン
酸およびこれらの混合物からなる群より選択された有機
酸を加えて、pHを低下することを特徴とするケイ酸カリ
ウム液体肥料の製造法である。
本発明の液体肥料の製造において、ケイ酸カリウム水溶
液に対する前記の有機酸の添加を、エチレンジアミン四
酢酸の存在の下に行ない、それによって液状を安定に保
持することができ、またエチレンジアミン四酢酸は、エ
チレンジアミン四酢酸マンガン、エチレンジアミン四酢
酸鉄またはエチレンジアミン四酢酸亜鉛などのようなエ
チレンジアミン四酢酸の微量要素塩を使用し、それによ
って微量要素を液体肥料に入れることができる。
〔発明の具体的な説明〕
本発明のケイ酸カリウム液体肥料は、ケイ酸カリウムの
水溶液に、酒石酸、またはマレイン酸などの有機酸の水
溶液を加え、混合して、pHを低下することによってつく
られるが、これらの有機酸水溶液とともに、エチレンジ
アミン四酢酸(EDTA)またはその微量要素塩、たと
えば鉄、亜鉛、コバルトまたはマンガン塩を加えること
もできる。エチレンジアミン四酢酸(EDTA)はキレ
ート化剤であって、水に溶けない塩を形成するイオン錯
塩を形成して、水中に溶存する性能を有し、微量要素の
金属イオンまたはケイ酸カリウムのケイ酸イオンを水中
に安定に溶存するのに効果があると考えられる。
ケイ酸カリウムは、KOおよびSiOにより構成さ
れる塩の水またはアルカリ溶液に溶解するものであれ
ば、どのようなものであっても、これを使用することが
できるが、化学工業の副産物のケイ酸カリウムまたは水
ガラスを水酸化カリウムまたは炭酸カリウム水溶液によ
り溶解したものを使用するのが経済的に好ましい。
ケイ酸カリウム水溶液に対する酒石酸、またはマレイン
酸などの有機酸の水溶液の添加は、ケイ酸カリウム水溶
液を充分に攪拌しながら徐々に行ない、それによって混
合中の局部的なpHの急低下を避ける条件の下に行なうべ
きである。この混合操作における局部的なpHの急上昇
は、局部的なこう状ケイ酸の析出を誘発し、このこう状
ケイ酸の局部的な析出を避ける必要があるからである。
酒石酸は、カルボキシル基(−COOH)の他に水酸基
(−OH)を有しており、またマレイン酸は二塩基酸で
あって、2個のカルボキシル基を有するから、これらの
官能基の特性によって、pHの低下によるケイ酸の析出、
すなわち巨大分子化を阻止すると考えられる。恐らく、
錯塩または複塩を形成すると想像される。これらの有機
酸の添加によるケイ酸カリウム水溶液のpHの低下の限度
は、有機酸の種類によって異なる。酒石酸ではpH:9.
5程度まで低下することができ、さらにマレイン酸では
pH:10.5程度まで低下することができる。
ケイ酸カリウム水溶液に対する酒石酸、またはマレイン
酸の水溶液の添加とともに、エチレンジアミン四酢酸水
溶液またはその微量要素塩の水溶液を添加すると、これ
らの有機酸の水溶液の添加によるケイ酸カリウム水溶液
のpHの低下の限度をさらに低下することができる。これ
はエチレンジアミン四酢酸(EDTA)の添加によって
ケイ酸(SiO)のpHの低下による巨大分子化(析
出)が妨げられることによると考えられる。
ケイ酸カリウム水溶液に対する酒石酸、またはマレイン
酸水溶液の添加以前に、水ガラス、炭酸ケイ酸またはケ
イ酸カリウム水溶液に、水酸化カリウムまたは炭酸カリ
ウム水溶液を加えることができる。この水酸化カリウム
または炭酸カリウム水溶液の添加によりケイ酸カリウム
における(ケイ酸)/(酸化カリウム)の比率が低下す
るが、これによってケイ酸カリウムの巨大分子における
ケイ酸の骨格構造が細分化されるものと考えられる。
本発明のケイ酸カリウム液体肥料は、水田作の場合、1
0アール当り8〜16kg(好ましくは12kg前後)の量
において、施用するのが効果的である。水田作の場合
は、本発明のケイ酸カリウム液体肥料の施用により、そ
の収量が増加し、老朽化水田(秋落水田)における生産
力の回復が著るしい。
以下において、実施例および試験例により本発明をさら
に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本明細書の技術の開示によるべきで
ある。
実施例1 ケイ酸カリウム水溶液(KO:12.5%、Si
:25.0%、pH11.0)57gに10%炭酸カ
リウム水溶液10gを加え、これに10%酒石酸水溶液
10g、10%エチレンジアミン四酢酸(EDTA)水
溶液17gを、攪拌しながら徐々に加え、さらに水8g
を加え、よく攪拌した後、濾過してケイ酸カリウム液体
肥料(pH9.0)100gを得た。
ケイ酸カリウム液体肥料は、KO:7.8%、SiO
:14.3%の分析値のものであった。これに水を加
えて5倍に希釈しても、沈澱を生じることはなく、また
3週間フラスコに保存しても、沈澱を生じなかった。
実施例2 ケイ酸カリウム水溶液(工業用、KO:13.5%、
SiO:26%、pH11.0)57gに10%炭酸カ
リウム水溶液10gを加え、これに10%酒石酸水溶液
10gおよび水23gを徐々に加え、さらによく攪拌し
た後、濾過してケイ酸カリウム液体肥料(pH8.5)1
00gを得た。
ケイ酸カリウム液体肥料はKO:8.2%、Si
:14.2%の分析値のものであった。これに水を
加えて、3倍に希釈しても、沈澱を生じることはなく、
また3週間フラスコに保存しても、沈澱を生じなかっ
た。
実施例3 ケイ酸カリウム水溶液(KO:12.5%、Si
:25.0%、pH11.0)57gに、10%炭酸
カリウム水溶液10gを加え、これに10%グリコール
酸水溶液10g、10%エチレンジアミン四酢酸(ED
TA)水溶液10gおよび10%エチレンジアミン四酢
酸鉄(EDTA−Fe)水溶液7gを攪拌しながら徐々
に加え、さらに水8gを加え、よく攪拌した後、濾過し
てケイ酸カリウム液体肥料(pH8.0)100gを得
た。
ケイ酸カリウム液体肥料は、KO:7.7%、SiO
:14.3%の分析値のものであった。これに水を加
えて5倍に希釈しても、沈澱を生じることはなく、また
3週間フラスコに保存しても、沈澱を生じなかった。
実施例4 ケイ酸カリウム水溶液(工業用、KO:13.5%、
SiO:26%、pH11)57gに、10%炭酸カリ
ウム水溶液10gを加え、これに10%マレイン酸水溶
液10g、10%エチレンジアミン四酢酸(EDTA)
水溶液10gおよび10%エチレンジアミン四酢酸マン
ガン(EDTA−Mn)水溶液7gを攪拌しながら徐々
に加え、さらに水8gを加え、よく攪拌した後、濾過し
てケイ酸カリウム液体肥料(pH8.5)100gを得
た。
ケイ酸カリウム液体肥料は、KO:8.2%、SiO
:14.3%の分析値のものであった。これに水を加
えて5倍に希釈しても、沈澱を生じることはなく、また
3週間ビーカーに保存しても、沈澱を生じなかった。
試験例 (1)供試試料 (1−1)実施例1の試料 実施例1のケイ酸カリウム液体肥料に、水を加えて2
8.6倍に希釈し、10mlのW−SiOおよび25mg
のW−KOを含む実施例1の試料を調製した。
(1−2)対照試料(ケイ酸石灰+硫酸加里) ケイ酸石灰肥料:SiO:33.9% 硫酸カリウム:W−KO:54.1% (2)試験方法 ノイバウエルポットに、石英砂400gおよび風乾細土
100gを取り、これに第1表に示す量の供試試料を混
合した後、50mgのNおよび50mgのPの施用量
に相当する量のリン酸一アンモニウムおよび硫酸アンモ
ニウムを加え、よく混合した。
それぞれのポットに、予め催芽処理をした水稲種子(コ
シヒカリ)100粒を播種し、灌水して、25日間生育
させた後、地上部を刈り取り、生体重量、乾物重量、ケ
イ酸含量および加里含量を測定した。
これらの試験は2連の並行で行なった。
(3)試験結果 試験結果は第2表に示すとおりであった。
第2表の数値は2連の試験区における平均値である。
(4)考察 本発明のケイ酸カリウム液体肥料は、これまでのケイ酸
石灰と硫酸加里の施用に比べて、ケイ酸およびカリウム
の双方共に吸収量および吸収利用率が向上している。
〔発明の効果〕
植物による吸収利用率の高い肥料が得られる。
長期間の保存において沈澱物を生じない安定な液体肥料
が得られる。
植物によるケイ酸の吸収率が高く、それによって老朽化
水田(秋落ち水田)における根腐れまたは秋落ち現象を
生じない。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ケイ酸カリウム水溶液に、酒石酸、マレイ
    ン酸およびこれらの混合物からなる群より選択された有
    機酸を加えて、pHを低下することを特徴とするケイ酸カ
    リウム液体肥料の製造法。
  2. 【請求項2】有機酸が、エチレンジアミン四酢酸の存在
    の下に、ケイ酸カリウム水溶液に加えられることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載のケイ酸カリウム液
    体肥料の製造法。
  3. 【請求項3】エチレンジアミン四酢酸が、エチレンジア
    ミン四酢酸の微量要素塩であることを特徴とする特許請
    求の範囲第2項に記載のケイ酸カリウム液体肥料の製造
    法。
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