特許 6488034 土壌改良材及び土壌改良方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6488034

(24)【登録日】2019年3月1日

(45)【発行日】2019年3月20日

(54)【発明の名称】土壌改良材及び土壌改良方法

(51)【国際特許分類】

   C09K 17/02 20060101AFI20190311BHJP

   C05G 3/04 20060101ALI20190311BHJP

   A01G 7/00 20060101ALI20190311BHJP

【ＦＩ】

   C09K17/02 H

   C05G3/04

   A01G7/00 604Z

【請求項の数】4

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2018-33634(P2018-33634)

(22)【出願日】2018年2月27日

【審査請求日】2018年5月14日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】518067423

【氏名又は名称】宮本 隆

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮本 隆

【審査官】 小久保 敦規

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２５３２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７９２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６３６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０５１８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０５９５０１６８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ １７／００− １７／５２

Ｂ０９Ｂ １／００− ５／００

Ｂ０９Ｃ １／００− １／１０

Ｃ０５Ｂ １／００− ２１／００

Ｃ０５Ｃ １／００− １３／００

Ｃ０５Ｄ １／００− １１／００

Ｃ０５Ｆ １／００− １７／０２

Ｃ０５Ｇ １／００− ５／００

Ａ０１Ｇ １／００− １／０２

Ａ０１Ｇ １／０６− １／１２

Ａ０１Ｇ ５／００− ７／０６

Ａ０１Ｇ １６／００− １７／０２

Ａ０１Ｇ １７／１８

ＣＡｐｌｕｓ（ＳＴＮ）

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ５８７４／ＪＳＴ７５８０／ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属マグネシウムの粒子からなり、酸性土壌に散布されることを特徴とする土壌改良材。

【請求項2】

前記金属マグネシウムの純度が９９．００〜９９．９９％であることを特徴とする請求項１記載の土壌改良材。

【請求項3】

前記金属マグネシウムの粒子は、篩の目開きの大きさが１〜７ｍｍの粒子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の土壌改良材。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項記載の金属マグネシウムの粒子を酸性土壌に散布することを特徴とする土壌改良方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、酸性土壌を植物の生育に適した土壌に改良するために使用される土壌改良材及びこの土壌改良材を使用した土壌改良方法に関する。

【背景技術】

【0002】

大気汚染に起因した酸性雨は土壌を酸性にするため、植物を育成する上で大きな悪影響を及ぼす。このため酸性土壌を中性化する必要があり、一般的には、苦土石灰や消石灰等の土壌改良材を土壌に散布することがなされている。

【0003】

苦土石灰はドロマイト鉱物を粉状や粒状に粉砕し焙焼して製造されるものであり、炭酸カルシウムに酸化マグネシウムを５％前後含有した肥料である。しかし苦土石灰は、酸性化が進行した土壌に対しては大量に使用しなければならないという問題点がある。一方、消石灰は水酸化カルシウム１００％の肥料であってアルカリ性が強く、植物の生育に良好な弱酸性のｐＨ７程度以上に土壌の酸性度を変化させることがある。また、これらの土壌改良材のカルシウム化合物は水に溶けにくく、植物の根付近に長期に残留するため、畑土を固くすることがある。このため、これらの土壌改良材は使用量や使用期間をこまめに調整しなければならない問題がある。

【0004】

以上の土壌改良材に対し、特許文献１には、マグネシウム塩を含有するアルカリ性過酸化物を用いる土壌改良方法が開示されている。この方法は、過炭酸塩や過ホウ酸塩等のアルカリ性過酸化物にマグネシウム塩を含有させて土壌改良材とし、この土壌改良材を酸性土壌に散布するものである。

【0005】

しかしながら、特許文献１で用いる土壌改良材は、過酸化物であるという特性上、可燃物との接触によって激しく燃焼するため、危険であるばかりでなく、性状が不安定で分解し易く、しかも人体に有害である。このため、環境への悪影響があるばかりでなく。取り扱いに細心の注意が必要であり、取り扱い性が悪い問題がある。

【0006】

さらに、マグネシウム塩としてアルカリ性過酸化物に対し、１／１００〜１／１０００程度しか含有させることができない。このため、含有できるマグネシウム塩の量に限界があり、十分なマグネシウム量を植物に吸収させることができない。マグネシウムは有機金属錯体化合物である葉緑素の活性中心金属であるから、マグネシウム量が少ない場合には、葉が黄色くなって光合成の効率を上げることができなくなる問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特許第４０７８５２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、以上の従来の問題点を考慮してなされたものであり、環境にやさしく、安全であり、取り扱いが簡単であり、しかも植物の根に悪影響を与えることがなく、葉緑素の光合成を向上させることが可能な土壌改良材及びこの土壌改良材を用いた土壌改良方法を提供することを目的とする

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の土壌改良材は、金属マグネシウムの粒子からなり、酸性土壌に散布されることを特徴とする。

【0010】

本発明においては、前記金属マグネシウムの純度が９９．００〜９９．９９％である。
また、前記金属マグネシウムの粒子は、１〜７ｍｍの範囲の粒子である。

【0011】

本発明の土壌改良方法は、以上の金属マグネシウムの粒子を酸性土壌に散布することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、金属マグネシウムが酸性土壌の酸を中和して弱酸性〜中性とするため、植物の生育に良好な土壌とすることができる。又、金属マグネシウムの粒子を用いるので、環境に無害な金属マグネシウムが徐々に溶け出して有効成分に変化するため、マグネシウムによる弱酸性化を長期間継続させることができる。さらに、マグネシウムが有効成分として植物に吸収されて植物を活性化することができるため、植物の生育に有効に寄与することができる。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の土壌改良材は、金属マグネシウムの粒子からなるものであり、この金属マグネシウム粒子を酸性土壌に散布するように使用される。酸性土壌は、ｐＨ６．０以下に酸性化された土壌である。本発明において、土壌の酸性度は土壌１００重量部に対し、２５０重量部の水を加え、３０分間放置した後の水溶液のｐＨのことを示す。

【0014】

酸性土壌に散布された金属マグネシウム粒子は、土壌中の酸と接触することにより、以下の式（１）の反応により酸性土壌を中和する。すなわち、土壌中の酸をＨＸとした場合、
Ｍｇ＋２ＨＸ＝ＭｇＸ_２＋Ｈ_２ ・・・式（１）

【0015】

式（１）の反応により、金属マグネシウム粒子は、酸性成分を土壌中から除去すると共に、酸性土壌をｐＨ６．３程度或いはそれ以上に中和することができる。そして、ｐＨ６．３以上の弱酸性〜中性土壌とすることにより土壌が植物の生育に良好な環境となる。

【0016】

式（１）によって生成した反応生成物ＭｇＸ_２は、多くの場合水溶性であり、Ｍｇ^２＋イオンとＸ⁻イオンとに分離し、マグネシウムイオンがマグネシウムとして植物の根に吸収される。根に吸収されたマグネシウムは有機金属錯体である葉緑素の活性中心金属となる。これにより植物は良好に光合成を行なうことができ、植物が早期に生育する。
本発明においては、金属マグネシウムの粒子を用いることから、金属マグネシウムが雨水等に流されることなく土壌中に長期間、残留しており、土壌の酸性度の緩和作用及びマグネシウムの根からの吸収を長期間作用させることができる。これにより、良好な植物の生育に寄与する。

【0017】

本発明の金属マグネシウムは、純度を特に限定されないが、以上の作用を有効に発揮するため、金属マグネシウムは純度が高いほど良好であり、純度９９．００〜９９．９９％の範囲の金属マグネシウムが用いられる。純度が９９．００％未満の場合には、含有している不純物による悪影響が大きいと共に上記作用が低下して好ましくなく、純度が９９．９９％以上の金属マグネシウムは製造上、困難性がある。このため、９９．９８％の純度とすることが好ましい。
純度９９．９８％の金属マグネシウムにおいては、他の元素を微量に含むものであり、純度９９．９８％の金属マグネシウムの一例を本発明者が分析したところ、０．０００３８％のＡｌ、０．００１１％のＺｎ、０．００１６％のＭｎ、０．０００２５％のＦｅ、０．００３８％のＳｉ、０．０００２０％のＣｕ、０．０００３４のＮｉを含んでいたが、微量であるため植物の生育に問題となるものではなかった。

【0018】

金属マグネシウムは粒子の形態で土壌に散布される。金属マグネシウムの粒子としては、１〜７ｍｍの範囲の粒子を用いることが良好である。また、マグネシウム粒子の大きさは、篩の目開きの大きさである。１ｍｍ未満の粒子では細かいため、土壌への散布が困難となるのに加えて、溶出が早くなり、雨水によって流出し易くなり、土壌改良作用の持続性が短くなる。７ｍｍを超えた粒子では、粒径が大きく土壌への均一の散布が難しいと共に、土壌中への溶出が少なくなり、土壌への有効な作用が不足することがある。
土壌への散布は、一般的な散布方法を用いることができ、散布後はそのままでも良く、散布後に土壌を耕しても良い。又、土壌への散布量は土壌の酸性度、土質等によって調整することが良好であり、ｐＨ４付近の土壌の場合、粒径１ｍｍ、純度９９．９８％の金属グネシウムの粒子の場合、１ｍ^２の土壌に対し３〜５ｇが良好である。なお、散布量の上限値については経済的な観点から決定することが良好である。

【0019】

本発明の金属マグネシウム粒子の製造は、多くの方法が公知であるが、例えばピジョン法を用いることができる。ピジョン法は円筒レトルト内にマグネシウム原料を投入し、レトルトを外部加熱して還元し、レトルト内の水冷コンデンサによってマグネシウムを凝縮して製造するものであり、このピジョン法を繰り返すことにより金属マグネシウムの純度を上げることができる。その他の方法としては、ドロマイト鉱石を１２７０°Ｋ以上に加熱し、ケイ素鉄によって還元する熱還元法を繰り返す方法、Ａｌ_２Ｏ_３を原料に添加し、低融点スラグを発生させ、このスラグを１７７３°Ｋ以上に加熱して還元する内熱式を繰り返す方法により高純度の金属マグネシウムを製造することができる。

【実施例】

【0020】

以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明する。
（実施例１）
酸性化が進行したｐＨ４．３の酸性土壌１ｋｇに、粒径３ｍｍの金属マグネシウム粒子（純度９９．９８％）０．５ｇを散布し混錬して２週間放置したところ、土壌のｐＨが６．３になった。更に元肥（マイガーデン、住友化学園芸株式会社製）５．０ｇを混錬し１週間放置後、ほうれん草の種子１００粒を播いて１か月間、適宜潅水しながら栽培したところ、発芽した９１粒の種子の中、３ｃｍ以上に生育したのは５３粒の種子であった。

【0021】

（実施例２）
酸性化が進行したｐＨ４．３の酸性土壌１ｋｇに、粒径１ｍｍの金属マグネシウム粒子（純度９９．９８％）１．０ｇを散布し混錬して２週間放置したところ、土壌のｐＨが６．８になった。更に元肥（マイガーデン、住友化学園芸株式会社製）０．５ｇを混錬し１週間放置後、ほうれん草の種子１００粒を播いて１か月間、適宜潅水しながら栽培したところ、発芽した９６粒の種子の中、３ｃｍ以上に生育したのは６２粒の種子であった。

【0022】

（実施例３）
酸性化が進行したｐＨ４．３の酸性土壌１ｋｇに、粒径７ｍｍの金属マグネシウム粒子（純度９９．９６％）２．０ｇを散布し混錬して２週間放置したところ、土壌のｐＨが７．１になった。更に元肥（マイガーデン、住友化学園芸株式会社製）５ｇを混錬し１週間放置後、ほうれん草の種子１００粒を播いて１か月間、適宜潅水しながら栽培したところ、発芽した９８粒の種子の中、３ｃｍ以上に生育したのは６７粒の種子であった。

【0023】

（比較例１）
酸性化が進行したｐＨ４．３の酸性土壌１ｋｇに、苦土石灰（溶性苦土５．０％）５．０ｇを散布し混錬して２週間放置したところ、土壌のｐＨが６．２になった。更に元肥（マイガーデン、住友化学園芸株式会社製）５ｇを混錬し１週間放置後、ほうれん草の種子１００粒を播いて１か月間、適宜潅水しながら栽培したところ、発芽した５３粒の種子の中、３ｃｍ以上に生育したのは２５粒の種子であった。

【0024】

（比較例２）
酸性化が進行したｐＨ４．３の酸性土壌１ｋｇに、消石灰５．０ｇを散布し混錬して２週間放置したところ、土壌のｐＨが７．０になった。更に元肥（マイガーデン、住友化学園芸株式会社製）５ｇを混錬し１週間放置後、ほうれん草の種子１００粒を播いて１か月間、適宜潅水しながら栽培したところ、発芽した５３粒の種子の中、３ｃｍ以上に生育したのは１６粒の種子であった。

【0025】

（比較例３）
酸性化が進行したｐＨ４．３の酸性土壌１ｋｇに、元肥（マイガーデン、住友化学園芸株式会社製）５ｇを混錬し１週間放置後、ほうれん草の種子１００粒を播いて１か月間、適宜潅水しながら栽培したところ、発芽した６９粒の種子の中、３ｃｍ以上に生育したのは１５粒の種子であった。

【0026】

（比較例４）
市販の培養土１ｋｇに、消石灰５．０ｇを散布し混錬して２週間放置し、更に元肥（マイガーデン、住友化学園芸株式会社製）５ｇを混錬し１週間放置後、ほうれん草の種子１００粒を播いて１か月間、適宜潅水しながら栽培したところ、発芽した６９粒の種子の中、３ｃｍ以上に生育したのは３５粒の種子であった。

【要約】

【課題】安全であり、取り扱いが簡単で、植物の根に悪影響を与えることがなく、葉緑素の光合成を向上させることが可能な土壌改良を行なう。
【解決手段】純度９９．９８％の金属マグネシウムの粒子を酸性土壌に散布する。
【選択図】なし