JP3301613B2

JP3301613B2 - 植物の補足成分としての金属過酸化物と酵素活性化金属

Info

Publication number: JP3301613B2
Application number: JP50329691A
Authority: JP
Inventors: エー．ファロン，ウイリアム
Original assignee: プラントリサーチラボラトリーズインコーポレイテッド
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1990-12-20
Publication date: 2002-07-15
Anticipated expiration: 2017-07-15
Also published as: ATE163174T1; DE69032045D1; DE69032045T2; EP0506885A4; EP0506885B1; WO1991009821A1; EP0506885A1; AU7075291A; JPH05505166A

Description

【発明の詳細な説明】この出願は、同じ出願人である植物研究所により1989
年12月22日に出願され、「植物の補足成分（supplement
s）としての金属過酸化物」と題された米国特許出願07/
455,165号の一部継続出願である。

発明の背景発明の分野本発明は、一定の金属過酸化物の使用と、これらの金
属過酸化物とリン酸又は／及び界面活性剤との混合物
の、土壌中に酸素を放出させる薬剤としての使用に関す
る。本発明は、また、これらの金属過酸化物の製造方法
に関し、さらに、これらの金属過酸化物又は、金属過酸
化物／リン酸／界面活性剤の混合物を直接土壌へ使用す
ること、あるいは植物栄養物と混合してから土壌に使用
することに関する。また、本発明は、土壌中の微生物が
植物に有害か有益かによって、これらの微生物の活性を
阻害あるいは賦活する生物活性薬剤としての金属の効果
的な量の使用に関する。

背景論米国特許出願3,912,490号において、Malcolm B.Bogho
sianは、土壌中に酸素を放出させる肥料の補足成分とし
ての尿素過酸化物と過酸化水素について論じている。彼
の組成は、尿素過酸化物あるいは過酸化水素を含む水溶
液である。この溶液は、土壌あるいは、植物が生長して
土壌を貫き、酸素を根圏に放出させる他の媒体に使用さ
れる。この酸素処理は、植物の外観を改善し、過剰な水
の供給による障害を防ぐ。

Boghosianの補足成分は、特定の植物に栄養を与える
のに必要とされる適当な比率と濃度の窒素、リン、カリ
ウムを含んでもよい。窒素、カリウム及びリンは多量栄
養素である。栄養素の付与は、肥料中の組成比と、肥料
が水と混合して与えられる比率によって調整される。Bo
ghosianの水溶液組成は、含まれる多量栄養素の量が低
く抑えられ、土壌にハイレベルで多量栄養素を与えるた
めには多量使用することが必要となる。

過酸化カルシウムは、ジャガイモの生育補助剤として
使用されてきた。カルシウムは、ジャガイモに有益であ
り、根圏に酸素を放出させると信じられている。Warrin
gtonのInterox Chemicals,Ltdは、植物の補足成分とし
てカルシウム過酸化物を含む製品Fertiloxを販売してい
る。

一般に、微量の特定の金属は、これらが植物細胞に酵
素系の一部として取り込まれるので、肥料として有用で
あると信じられている。しかし、植物中の金属が毒性を
もつレベルまで蓄積されないように注意しなければなら
ない。

発明の概要本発明にはいくつかの特徴があり、これらの特徴は単
独では望ましい効果は得られない。請求の範囲に表され
た本発明の範囲を限定せずに、さらに際だった特徴を簡
単に論ずる。この議論をし、特に「好適な実施例の説
明」の項を読んだ後に、本発明の特徴が如何に利点を有
するか理解されるだろう。

本発明の第１の特徴は、液体よりも乾燥粉末であると
いうことである。

第２の特徴は、本発明は、Boghosianの補足成分より
も長期間、多量の酸素を放出する点にある。

本発明の第３の特徴は、界面活性剤を含み、これが種
子の発芽と、生長媒体中の肥料と水と酸素の分布を改善
するということである。

第４の特徴は、好適には過酸化マグネシウムを含み、
土壌中で無害であり、時には有用である酸化マグネシウ
ムを残留させることである。

本発明の第５の特徴は、多量栄養素を金属過酸化物と
共に混合して、高いＮ−Ｐ−Ｋ値で肥料に入れてもよい
ということである。

本発明の第６の特徴は、金属過酸化物と微量養分を共
に含む肥料に、微量養分を過酸化物と多量栄養素と共に
混合して加えてもよいということである。

本発明の第７の特徴は、植物に有害な微生物の生育を
阻止し、植物に有益な微生物の生育を増進させるため
に、微量金属を金属酸化物あるいは金属酸化物と多量栄
養素の混合物と共に混合し、土壌に供給してもよいとい
うことである。

総論本発明は、Boghosianが使用した尿素過酸化物及び過
酸化水素よりも過酸化カルシウム、過酸化カリウム及び
過酸化マグネシウムの方が良好な酸素放出剤であるとい
う知見に基づくものである。これらの金属過酸化物は乾
燥粉末状で又は水に分散して直接土壌に適用したり、水
に溶解又は分散してから植え付け前の種子に適用した
り、或は栄養剤と混合して過酸化カルシウム、過酸化カ
リウム、過酸化マグネシウム又はそれらの混合物を有効
量含む肥料としてもよい。Boghosianの補足成分による
処方は液体でなければならない。これに対し、本発明の
肥料は、乾燥状態で直接土壌に適用するか、或は水に溶
解又は分散してから土壌に適用できる乾燥粒体である。
金属過酸化物を水に分散又は溶解する場合、粒子の大き
さは約80〜400メッシュの範囲になるよう制御する。本
発明では、土壌に適用した際、有効量の原子状酸素を放
出して過剰な水による逆効果を防止すると共に、植物の
成長及び外観を向上するように十分な量の金属過酸化物
が使用される。通常、肥料1g当り少なくとも15mgの原子
状酸素が土壌に放出される。

過酸化カルシウム、過酸化カリウム及び過酸化マグネ
シウムは全て有用であることが見い出されたが、これら
３つの化合物は均等物ではない。これら３つの金属過酸
化物の中でも過酸化マグネシウム（MgO₂）が好ましい。
過酸化マグネシウムは他の２つよりも安定性、保存の簡
易性及び取扱性に優れている。過酸化マグネシウムは僅
かにpHを上昇させるだけで、大量に用いても土壌を過剰
に塩基性にすることはない。過酸化マグネシウムは無毒
である（微量のマグネシウムが植物により吸収された場
合でも、この植物の細胞壁の生化学にとって有用であ
る）。過酸化マグネシウムは単位重量当り与える酸素量
が最も多い。酸素放出後に残った酸化マグネシウムは人
間、動物及び環境に対して良性であり、鉢植えした植物
における過剰量による問題を生じることはない。

過酸化カルシウム、過酸化カリウムも有用であるが、
過酸化マグネシウムと同じ利点は持たない。過酸化カル
シウムは過酸化マグネシウムよりも塩基性が高く、多く
の土壌に使用するには望ましくない。また過酸化カルシ
ウムはチョーク残渣を生じ、微量養分と結合する傾向が
ある。過酸化カリウムは腐食性で、このため取扱が難し
い。過酸化カリウムはpHを著しく増大させ、非常に刺激
性であり、またきわめて速く酸素を放出する。

金属過酸化物が土壌に酸素を放出する速度は処方中に
リン酸塩イオン（PO₄）を含有させることにより、抑制
することができる。これは長期間にわたって酸素化とい
う利益を与えるために望ましい。リン酸塩を加えると、
金属過酸化物が分解して酸素を放出する時間をかなり長
くすることができる。多くの例では、これはきわめて望
ましい。リン酸塩の使用量は、達成しようとする所望特
性によって変化するが、一般的には金属過酸化物1gにつ
き約0.03〜約1.60gのリン酸塩化合物が使用される。過
酸化カルシウムに対しては、過酸化カルシウム1gにつき
約0.03〜約1.23gのリン酸塩化合物が使用される。また
過酸化カリウムに対しては、過酸化カリウム1gにつき約
0.03〜約0.80gのリン酸塩化合物が使用される。リン酸
塩イオンの好ましい供給源はリン酸二水素カリウム、リ
ン酸水素二カリウム、リン酸尿素、リン酸一アンモニウ
ム、及びリン酸二アンモニウムである。

またいくつかの例では金属過酸化物と共に界面活性剤
を用いることが望ましい。界面活性剤は種子の発芽を増
進させる。通常、金属過酸化物1g当り、約0.005〜約0.0
10gの界面活性剤が使用される。また界面活性剤は適用
時の水中及び土壌中での金属過酸化物の分散性を向上さ
せるので、望ましい。植物に対し無毒な界面活性剤は種
子の発芽に有用であることが見い出された。例えば、米
国特許第4,171,968号はアルコールエトキシレートサル
フェート、アシルタウリド、及びエトキシル化アルコー
ルを開示している。詳しくは、（ａ）下式で表される長鎖アルコールエトキシレートサ
ルフェート（long chain alcohol ethoxylate sulfate
s） RO−（CH₂CH₂O）−_nSO₃Na ここで、Ｒは、約C₁₂〜C₁₈、ｎは約９〜10を越えない
数。

（ｂ）下式で表される長鎖アシルタウリド（long chain
acyl taurides） RCON（CH₃）C₂H₄SO₃Na ここで、Ｒは、約C₁₄〜C₂₀。

（ｃ）下記式で表される長鎖エトキシル化アルコール
（long chain ethoxylated alcohol） RO−（CH₂CH₂O）−_nH ここで、Ｒは、約C₁₄〜C₂₀、ｎは約９〜10を越えない
数。

他の化合物も界面活性剤として使用し得る。これらに
は、例えば、モノラウレート、モノパルミテート、モノ
ステアレート、ソルビトールモノオレエートエステル、
又は、各々のエトキシル化したもの又はしてないものの
混合物が含まれる。これらの化合物は、ICI Americaか
ら、TweenあるいはSpanのブランド名で販売されてい
る。

本発明の肥料は、多量栄養素である窒素（Ｎ）、リン
（Ｐ）、及びカリウム（Ｋ）を含む。窒素は、窒素原子
として表現すると、約１〜35重量％の範囲で存在する。
リンは、５酸化２リン（P₂O₅）として表現すると、約１
〜35重量％の範囲で存在する。カリウムは、酸化カリウ
ム（K₂O）として表現すると、１〜35重量％の範囲で存
在する。窒素、リン、及びカリウムの割合の値は、適用
に依存する。本発明の１の特徴によれば、窒素、リン、
及びカリウムと金属過酸化物を高レベルで含む肥料が供
給される。例えば、金属過酸化物を利用して、Ｎ−Ｋ−
Ｐ値が15:15:15を越える肥料はたやすく達成される。過
酸化カルシウム、過酸化マグネシウム、過酸化カリウ
ム、又はこれらの混合物は、約５〜60重量％の範囲で存
在する。本発明の肥料は、また、微量の鉄、銅、モリブ
デンのような微量養分や、植物に有益であることが知ら
れる他の成分を含んでいてもよい。典型的には、これら
の多量栄養素は、約０〜５重量％の範囲であり、好まし
くは0.1〜2.0重量％である。好ましい肥料としては、一
般的な使用には、Ｎ−Ｋ−Ｐ値は20:15:15である。

本発明の植物補足成分は、また、少ないが有効量の金
属を含んでいてもよい。適した金属は、亜鉛、銅、モリ
ブデン、ホウ素、セレン、コバルト、アルミニウム、マ
ンガン、鉄、ニッケルからなる群から選ばれる。これら
の金属は、特定の微生物の生育を阻害あるいは促進させ
る生物活性薬剤である。金属の有効量は、組成物を土壌
に使用したときに、植物に対する毒作用がないように十
分低く、植物の根圏の微生物に影響を与える程度に高い
ものである。一般的に、有効な金属量は、組成物の100
万分の1000以下である。

基本的に、３つのタイプの微生物がある。

1. 植物組織に有害であるもの−これらの微生物は抑制
される。

2. 植物に有益であるもの−これらは賦活される。

3. 病原生物と戦ったり昆虫を殺すために人間が土壌に
加えるもの−これらはやはり賦活される。

自然は、最も有害な微生物は、酸素が存在しない状
態、すなわち、嫌気的環境で最も大きなダメージを与え
るように創造した。また、有益な微生物（上記２及び３
のクラス）は相応の酸素を必要とする。このように、本
発明の肥料組成物と金属過酸化物が酸素を放出する能力
は、上記の３つのポイントをカバーするように働くこと
ができる。

詳しくは、本発明の組成物に４つのタイプの成分があ
る。

1. 酸素を放出する金属過酸化物−これらは病原性の微
生物から有益な微生物を選択するために酸素を供給する
役割を果たす。これは、上述した機能に追加されるもの
であり、すなわち、植物組織に酸素を供給することであ
る。

2. 界面活性剤−これらは、酸素や本発明の組成物の栄
養物や微量金属への土壌の接触を改善する働きをする。
また、水分移動を助ける。

3. 微量金属−種々のレベルのこれらの金属イオンは微
生物にダメージを与えたり、有用な生物の効果を促進さ
せる酵素分泌を効果的にコントロールする。このよう
に、微生物に対して優れた活性があるようなレベルの微
量金属を加えることができ、一方、過剰な分は、微生物
の酵素系に反応するのに使用されず、植物そのものに有
益に使用され得る。

このように、本発明の組成物及びこのような組成物を
用いた方法は、２重の効果を有する。これらは、植物を
助長し、植物を助け又は害を与える土壌中の微生物に作
用する。土壌中の微生物は、バクテリア、かび（酵母及
び菌類）及び藻類を含むいくつかのグループに分けられ
る。

バクテリア病では： Cornobacterium insidiosumアルファルファの立枯れ
病（しおれ病）を起こし、Xanthomonas malyagearumは
綿の斑点病を起こし、Xanthomonas stewartiiはトウモ
ロコシの立枯れ病を起こし、Xanthomonas phaseoliは、
豆科の焼き枯れを起こし、Xanthomonas capestrisは、
アブラナ科の黒腐病（black rot）を起こし、Erwinia a
mylovoraは、ナシ状果の果物の日焼けを起こし、Strept
omyces scabiesは、ジャガイモのそうか病を起こし、Co
rnebacterium sepedonicumは、ジャガイモの輪腐病（ri
ng rot）を起こし、Erwinia caratovaraは、キャベツ、
レタス、ジャガイモ（及び他の根野菜）の軟腐病を起こ
し、Pseudomonas malva cearumは、綿の立枯れ病を起こ
す。

過酸化マグネシウムを用いた実験により証明されたよ
うに、金属過酸化物は、完全な組成物製品1g当り少なく
とも15mgの酸素を放出でき、Erwinia caratovaraをコン
トロールすることがわかってきている。バクテリアの活
動メカニズムは、ダメージを起こす生化学物質の誘導を
開始するために酸素の欠乏を必要とするので、この結果
は多種にも広げることができる。他の成分の添加は、植
物に直接利益を与えるか、あるいは有用生物に選択的な
利点を持たせるために土壌を賦活させるか、いずれかの
効果を賦活させるだろう。

別の実験では、１〜10ppmの範囲の亜鉛イオンは、酸
素及び界面活性剤存在下で、Cornebacterium種が引き起
こすダメージに対して有効であることがわかった。亜鉛
は、攻撃に使用される酵素系を阻害すると仮設される。
類似の効果はPseudomanas種で認められた。

かびでも同様である。例えば、Taphrina spp.は、モ
モ、ナシ、カシ等の葉巻を起こし、Glomerella ciugula
taは、リンゴ、ナシ、ブドウの苦腐（bitter rot）を起
こし、Nectria spp.やErysiphe spp.は、うどんこ病を
起こし、Pythium spp.は、立枯れや根腐れを起こし、Rh
izopus spp.やTilletia spp.は、エンバク、小麦、ライ
麦、大麦、モロコシ類、トウモロコシの黒穂病を起こ
し、FusariumやVerticillium spp.は、多くの植物のし
おれを起こす。

うどんこ病、立枯れ及び根腐れは、注意深く播種した
実験で抑制された。界面活性剤と酸素放出性の過酸化金
属との組合せから、蒔いた種子の早期で高率な発芽が証
明され、ゼラニウム、インパティエンス（impatien
s）、ペチュニア、マリゴールド、及び他の花壇用植物
のかびによる病気の痕跡はなかった。

加えて、0.1〜5ppmの範囲の銅を含む組成物は、多く
のかび、特にTaphrina、Pythium、Tilletia、Ustiago、
及びFusariumの抑制に有用である。土壌に使用するとき
は乾燥状態であり、それから水を撒き、または使用前に
組成物を希釈するときは、0.1〜5ppmの銅がまかれるよ
うに、銅塩は組成物に含まれる。

ある種の望ましくない藻類も、高レベルの酸素に感受
性である。これらの藻類も本産物の使用により抑制でき
ると予想される。

作物の10％は病気により失われるので、これらの適用
は重要である。このロスにより、他の昆虫によるロス同
様に、作物保護の手段として、昆虫や病気の微生物によ
る制御が認識されるようになってきた。

この分野には、J.W.Deaconにより“Microbial Contro
l of Plant Pests and Diseases"（米国微生物協会（th
e American Society for Microbilogy,Washington,D.
C.,1983））という本により導入された。

この方法論では、Bacillus thuringiensisやBacillus
popilliaeのような有益な微生物が土壌に加えられる。
Entomophthora spp.、Beauveria bassiana、Metarhiziu
m anisopliae及びHirsutellathompsoniiのような昆虫に
病原性を有する種々のかびも使用されている。

これらの生物は、組成物により供給され得る栄養分だ
けでなく、十分な酸素の供給から利益を得る。これらの
微生物の場合には、モリブデン、鉄、コバルト及びニッ
ケルが、昆虫や特異的な病原生物を攻撃する酵素的機能
を援助するのに特に有用である。

同様の意味で、植物の根と結び付いている自然のか
び、すなわち根菌（mycorrhizal funji）は、酸素、金
属、界面活性剤により土壌圏に移動される水性媒体中の
組成物により供給される栄養物から利益を得ている。こ
れらの微生物は、Pisolithus、Boletus、Cenococcum及
びThelephoraの各種に属するものを含んでいるが、これ
らに限らない。

使用量組成物を水で希釈する場合には、水相で有効なレベル
があるので、種々の材料のレベルを明言する最良の方法
を決定するのは困難である。状況を少しはっきりさせる
ために、生化学的反応のために植物あるいは微生物の組
織中に物質が蓄積されることに気づかなければならな
い。

単純な例として、銅は、0.1％の含量レベルで組成物
に使用され得る。この組成物15g（テーブルスプーン一
杯）が１ガロンの水に使用されるならば、使用液は約4p
pmになる。土壌中の割合は、元々土壌中にある水の層に
分配されるために、あるいはその後の灌漑のために、も
っと低くなるであろう。銅の、栄養物としての典型的な
レベルは、植物に実際に含まれている液体中で、0.02〜
0.15ppmにわたる。植物組織を解析してみれば、銅は、
植物の乾燥重量を基礎として４〜17ppmの範囲であるこ
とがわかるだろう。

組成物の使用割合は、すでに報告されている栄養物溶
液のレベルと、植物に含まれているレベル以下の間に収
まることがわかっている。これらのレベルは、たいてい
の植物にとっては毒作用を起こさないであろうが、植物
の栄養として必要な量を越えた分は、微生物の酵素的プ
ロセスを支配（阻止あるいは促進）するだろう。銅を例
にとると、0.1％の含有率は、有益である0.005％（溶液
では0.2ppmになる）ほどの低いレベルにとっては上限で
あろう。

組成物を水に溶解させるのは、使用法の１例でしかな
い。この場合には、組成物の使用割合は、土壌1000平方
フィート当り、完全な組成物製品１〜10ポンドの範囲で
あろう。

前の適用で特定した範囲に加えて、これらの別の用途
のためには界面活性剤は１％ほどの高い値であり、微量
金属としては、銅は0.005〜0.1％、コバルトとニッケル
は0.001〜0.05％、モリブデンとアルミニウムは0.001〜
0.2％、亜鉛は0.01〜0.4％、マンガンと鉄は0.01〜0.8
％の範囲であろう。界面活性剤の範囲は0.1〜2.0％であ
り、残りの成分は上述した通りである。

好適な実施例の説明肥料の製造法本発明の肥料の製造法に従って、まず水溶液で金属過
酸化物を調整する。一般に、金属酸化物、金属水酸化
物、あるいは金属炭酸塩は、過酸化水素と反応して金属
過酸化物を生成する。反応は、一般に非化学量論的（不
定比的）である。例えば、過酸化マグネシウムは、次の
３つの反応のいずれかによって生成され得る。

MgO＋H₂O ＝MgO₂＋H₂O ［１］ Mg（OH）_２＋H₂O＝MgO₂＋2H₂O ［２］ MgCO₃＋H₂O ＝MgO₂＋H₂O＋CO₂ ［３］ここで、 MgO₂は過酸化マグネシウム H₂O₂は過酸化水素 MgOは酸化マグネシウム、あるいはマグネシア（Magne
sia）とも呼ばれる H₂Oは水 Mg（OH）_２は水酸化マグネシウム MgCO₃は炭酸マグネシウム CO₂は２酸化炭素ガスである。

酸化マグネシウムと過酸化水素の反応は、最も高い酸
素活性を与えるという点から本発明で利用される過酸化
マグネシウムを得る好ましい方法である。炭酸マグネシ
ウムは出発物質として使用でき、冷却が不要であるが、
よりコストがかかる。任意の適当な酸化マグネシウム原
料、例えば市販のグレードが適用可能であり、過酸化マ
グネシウムを水に分散させようとするならば、好ましく
は200〜400メッシュの小粒を使用する。

過酸化マグネシウムを乾燥状態で使用するならば、粒
径は重要ではない。過酸化水素は、その重量として３〜
40重量％含む水溶液として市販されている。典型的な市
販グレードの過酸化水素溶液は、過酸化水素を30〜35％
含んでおり、本発明の方法に利用できる。

酸化マグネシウムと過酸化水素との反応は発熱反応で
あり、過剰な熱が発生しないように温度を調節する必要
がある。

さらに、乾燥物を得るために、反応終了後に水を除去
する。乾燥は、金属過酸化物を破壊しないような条件で
行わなければならない。例えば過酸化マグネシウムは、
375℃で分解する。一般に、過熱工程は、温度が110℃を
越えないように調節される。温度を40℃程度に低くし
て、真空下でも乾燥できる。このような温度条件下で
は、過酸化マグネシウムはほとんど分解しない。重要な
のは、土壌に使用した際に、酸素を放出するという希望
通りの性質を得るために、過酸化物として過酸化マグネ
シウムが形成されることである。最も高い酸素活性を有
する過酸化マグネシウムを作る最良の方法は、できる限
り低温で真空乾燥することである。

金属過酸化物の製造中に、最大量の金属過酸化物が生
成することが望ましい。例えば、完全に純粋な過酸化マ
グネシウムは、放出する酸素を28.4重量％含んでいる。
過酸化カルシウムの場合は、酸素重量百分率は22.2％で
ある。そして、過酸化カリウムは14.5％である。結果と
して重量比では、過酸化マグネシウムに匹敵するものは
ない。さらに、活性な酸素が等しいレベルでは、処方中
で過酸化マグネシウムがたいてい最小重量となるだろ
う。同濃度で使用した場合には、過酸化カリウムや過酸
化カルシウムを用いた製品は、単位重量当り、過酸化マ
グネシウムよりも多量の酸素を保持できないので、過酸
化マグネシウムを用いた製品よりも多量の活性な酸素を
供給できないであろう。しかしながら、金属過酸化物は
完全に純粋にはならない。本発明によれば、土壌に放出
される酸素を少なくとも15重量％含むように、許容でき
る純度の金属過酸化物を製造するために、酸化マグネシ
ウムは過酸化水素の水溶液と混合される。

酸化マグネシウムと過酸化水素との反応は発熱反応で
あるので、反応温度を調節しなければならない。これ
は、２段階で過酸化水素と酸化マグネシウムを混合する
ことにより達成される。過酸化水素水溶液を、ほぼ等量
に分ける。酸化マグネシウムを、分けた一方の過酸化水
素水溶液に、反応容器中で爆発性の、あるい極端に激し
い反応が起こるのを避けるためにゆっくり加える。反応
容器は周りを水冷した容器を使用する。酸化マグネシウ
ムの粉末は、真空下で、反応液の温度が約40℃に維持さ
れるような割合で添加される。全量の酸化マグネシウム
を加えた後に、反応液の温度を35℃まで下げ、残りの過
酸化水素水溶液を、反応温度が高くなり過ぎるのを避け
るために冷却して攪拌しながらゆっくり加える。

この過酸化マグネシウムの水性スラリーは、水中に分
散した細かい粒子からなり、顆粒を生成するために乾燥
させる。これは、真空下での過熱、炉乾燥、スプレード
ライにより達成される。

酸素の放出が長期間にわたるように、酸素の放出の割
合を、加減、調節することは望ましい。これを達成する
ために、乾燥前にリン酸含有物を加える。リン酸含有物
は、酸素の放出率を制御することに加えて、多量栄養素
であるリンを供給する。それから、過酸化マグネシウム
を含む乾燥品は、他の成分、例えば窒素を供給する尿
素、カリウムを含む成分、そして微量の無機成分のよう
な補助成分と、乾燥下で混合される。界面活性剤を含む
ことが望ましい場合には、界面活性剤は水性状態のもの
に加える。

実施例以下に、本発明の肥料組成物のいくつかの処方とこれ
らの組成物の製法を示した。

実施例１ 56.3gの過酸化マグネシウムを製造するために、40.3g
の酸化マグネシウムと34重量％の過酸化水素水94cm³を
使用する。酸化マグネシウムと過酸化水素との反応を完
全にするために、過剰量の過酸化水素、例えば約150cm³
の過酸化水素水を使用してもよい。これは、約等量に分
けられる。一方、すなわち75cm³を、水冷ジャケットを
備えた反応容器に入れ、反応成分の温度を約40℃に保ち
ながら粉末化した酸化マグネシウムをゆっくり加える。
全量の酸化マグネシウム粉末を反応系に加えた後に、温
度を35℃まで下げ、残りの過酸化水素水を反応容器に、
反応液スラリーが反応容器から泡だってこぼれないよう
に、冷却下で攪拌しながら加える。

そして、生じた液体スラリーは、真空オーブン中で90
〜110℃の温度に加熱して乾燥させ、およそ325メッシュ
の微粒の粉末状過酸化マグネシウムを得る。続いて水と
混合するならば、簡単に水に分散できるようにするため
には、過酸化マグネシウムが高度の粉末状であることは
重要でない。というのは、過酸化マグネシウムも、水中
で酸素を放出して生じる酸化マグネシウムも、ともに水
には溶解しないからである。

それから、過酸化マグネシウムは乾燥下で、131.4gの
尿素、43.2gのリン酸二水素カリウム、及び50.7gのリン
酸水素二カリウムと混合される。こうして、Ｎ−Ｐ−Ｋ
値が20:15:15の肥料が得られる。

実施例２この実施例は、本質的に同じ量の試薬を使用する点で
実施例１に類似している。この実施例では、過酸化水素
溶液と混合するに先だって43.2gのカリウムを酸化マグ
ネシウムと乾燥下で混合する。乾燥は、真空下で40℃で
行われる。この実施例の方法によると、実施例１よりも
高い酸素活性を有する産物が産生する。

実施例３この実施例は、乾燥する前に液体スラリーにリン酸二
水素カリウムを加える以外は、実施例１と本質的に同じ
である。

実施例４この実施例は、肥料組成物全体が水性で形成されるこ
とを除き、実施例１に類似している。この実施例では、
40.3gの酸化マグネシウムが、43.2gの過酸化二水素カリ
ウム、50.7gの過酸化水素二カリウム、131.5gの尿素、
0.3gの微量金属、及び0.3gの界面活性剤に加えられる。
この実施例では、200cm³の過酸化水素溶液が、スラリー
流動体状を保つために使用される。混合物は、真空下80
〜100℃で乾燥される。

実施例５この実施例は、界面活性剤として0.3gのモノラウレー
トソルビトールエステルが、過酸化マグネシウムの水性
スラリーに加えられ、乾燥前にリン酸二水素カリウムを
加えることを除き、実施例２と本質的に同じである。

実施例６この実施例は、リン酸化合物を加えずに、0.3gの界面
活性剤を過酸化マグネシウムの水性スラリーに加える以
外は、実施例１と本質的に同じである。乾燥により、20
0メッシュの粉末が生成する。この粉末は、容易に水に
分散され、土壌あるいは播種する前の種子に直接適用で
きる。

実施例７ 50gの過酸化カルシウムを調製するために、38.9gの酸
化カルシウムと38.3gのリン酸二水素カリウムを、54ml
の34％過酸化水素溶液に、完全に反応するようにゆっく
り加える。混合が終了した後、反応をさらに完全にする
ために、さらに54mlの過酸化水素溶液をゆっくり加え
る。水性スラリーに、0.3gの界面活性剤を加え、スラリ
ーを真空下40℃で乾燥させる。リン酸で安定化された過
酸化カルシウムを含む乾燥物は、それから116.6gの尿
素、45gのリン酸水素二カリウムと乾燥混合され、Ｎ−
Ｐ−Ｋ値が20:15:15である肥料が得られる。

実施例８ 50gの過酸化カリウムを調製するために、62.7gの炭酸
カリウムと38.3gのリン酸二水素カリウムと0.3gの界面
活性剤との混合物を、70mlの34％過酸化水素溶液にゆっ
くり加える。反応は、反応完了後に混合物を高真空下で
40℃あるいはそれ以下で速やかに乾燥させるために、真
空オーブン中で行う。乾燥した反応生成物は、116.6gの
尿素と45gのリン酸水素二カリウムと乾燥混合され、Ｎ
−Ｐ−Ｋ値が20:15:32の肥料が得られる。

実施例９ 110mlの34％過酸化水素溶液と40gの酸化マグネシウム
を、56gの過酸化マグネシウムを得ようとするならば4g
のリン酸二水素カリウム存在下で反応させて過酸化マグ
ネシウムを生成させる。反応は、先ず、酸化マグネシウ
ムを10mlの過酸化水素溶液中にスラリーとし、初期反応
熱を反応系から放出させた後に、残りの過酸化水素を加
える。この反応生成物を濾過し、85℃で乾燥させる。そ
して、この物質は残りの成分と乾燥混合してもよい。最
終産物100gは、予め調製した14gの過酸化マグネシウム
−リン酸二水素カリウム混合物、14gのCa（H₂PO₄）、1.
5gのFe₂（SO₄）_３、0.4gのCu（SO₄）・H₂O、0.6gのMn
（SO₄）・4H₂O、0.004gのNa₂MoO₄・H₂O、0.25gのZnSO₄
・H₂O、14.246gの追加のリン酸二水素カリウム、16gのK
NO₃、及び39gの尿素を混合することにより得られる。こ
の製品は、芝生や緑色植物の品質を速やかに改善できる
高窒素肥料である。

実施例10 実施例10の過酸化マグネシウム−リン酸二水素カリウ
ム混合物は、花の生長を賦活させる高リン酸製品を生成
するために、同様に混合される。この組成では、15gの
過酸化マグネシウム−リン酸二水素カリウム混合物は、
3gの追加のリン酸二水素カリウムと、実施例９と同じ金
属塩が同量混合される。さらに、0.1gのAl₂（SO₄）
_３が、20ngのKNO₃、17gの尿素、及び42.046gのCa（H₂PO
₄）_２とともに加えられる。

代表的な肥料組成物本発明の原理を応用して、広い種類の別の肥料組成物
を製造できる。列記した種々の多量栄養素、微量養分、
及び界面活性剤のパーセンテージは、特異的な植物や使
用される環境に合わせた組成の肥料が得られるように、
変化させ得る。これらの組成物中の成分と代表的な重量
範囲は、以下の通りである。

本発明の好ましい肥料は、次の組成である。

肥料１肥料２肥料３代表的な組成物は、以下の通りである。

組成物Ａ上記の組成物Ａは、化学級（ケミカル・クォリティ）
の成分を利用することに基づいたものであり、結果とし
て列記のパーセンテージは、わずかに変化し得る。過酸
化マグネシウムは、上記組成よりも５％低くてもよく、
それでも酸素放出をする。塊茎保護のように、非常に高
い酸素放出が必要である肥料では、上記組成中で、過酸
化マグネシウムは50％ほど含まれてもよい。上記組成物
ＡのＮ−Ｐ−Ｋ値は、ＰをP₂O₅として、ＫをK₂Oとして2
1.74−15.30−15.01である。酸素を１〜２週間以上の期
間にわたって放出することを望むならば、リン酸二水素
カリウムがやや好ましいかもしれない。したがって、こ
のリン酸のみを、リン酸二水素カリウムとリン酸水素二
カリウムとの混合物としてではなく採用するのが望まし
いだろう。これらのリン酸化合物の一方あるいは両方
は、過酸化マグネシウムの調製中に、界面活性剤として
加えられる。もしも、過酸化マグネシウムが、実施例１
に示したように酸化マグネシウムと水性の過酸化水素と
の反応により形成されたならば、組成物Ａは、１ガロン
の水と混ぜた肥料1gにつき48mgの酸素を放出する。しか
し、過酸化マグネシウムが不純な状態、例えば、組成物
Ａに用いる反応混合物中の酸素重量が15％のみであった
としても、肥料1g当り30mgの酸素を放出するだろう。こ
のように、もしも過酸化マグネシウムの製造中に不完全
な反応があっても、あるいは乾燥し過ぎであっても、肥
料製品は期待通りの酸素放出能を有するであろう。

組成物Ｂ組成物ＢのＮ−Ｐ−Ｋ値は、23.98:17.04:16.27であ
る。

組成物Ｃ下記の組成物Ｃは、活性な酸素濃度が15％である過酸
化マグネシウムを供給する。

組成物Ｃは、費用のかからない肥料である。再び乾燥
前に過酸化マグネシウムにリン酸二アンモニウムが加え
られる。リン酸二アンモニウムは、やや吸湿性であり、
湿気を吸わないようにする必要がある。乾燥前に過酸化
マグネシウムとリン酸二アンモニウムを混合すると、吸
湿が防げる。組成物ＣのＮ−Ｐ−Ｋ値は、20.43:20.56:
20.15である。

組成物Ｄ組成物Ｄは、少なくとも活性な酸素の純度が25％存在
する酸化マグネシウムをベースとしている。過酸化物の
量は、肥料1g当り26mgの酸素を供給するように減少させ
てもよい。組成物Ｄは、組成物ＤのＮ−Ｐ−Ｋ値は、22.53:22.67:22.22であ
る。

組成物Ｅ活性な酸素が15％程度に低いときは、組成物ＥのＮ−Ｐ−Ｋ値は、18.11:20.56:20.15であ
る。

組成物Ｆ活性な酸素が25％よりも多い場合には、組成物ＦのＮ−Ｐ−Ｋ値は、19.97:22.67:22.22であ
る。

組成物Ｇ活性な酸素が少なくとも15％である場合は、組成物ＧのＮ−Ｐ−Ｋ値は、15.61:17.35:17.71であ
る。

組成物Ｈ活性な酸素が少なくとも25％であるときは、組成物ＨのＮ−Ｐ−Ｋ値は、16.84:18.72:19.11であ
る。

試験結果上記の組成物の酸素放出を試験した。水と混合したと
き、組成物ＡとＢは、Boghosianの産物よりも長期間に
わたって多量の酸素を供給した。肥料にリン酸化合物を
加えた場合には、リン酸化合物が存在しない場合より
も、酸素放出の割合はゆっくりであり、長期間にわたっ
ていた。本発明の肥料は、広い種類の植物に使用でき、
効果的な肥料であることが示されている。他の製品の試
験との比較では、本発明により製造される肥料は、少な
い使用量であっても、それ以上の、あるいは同等の結果
であった。

発明の範囲上記の記載は、本発明を実施するように考えられた最
良の形態を開示したものである。しかし、本発明は上記
で論じた組成物を変更する余地がある。結果として、本
発明を開示した特定の実施例に制限することは意図して
いない。反対に、本発明の趣旨と、以下の請求の範囲で
一般的に表した発明の範囲から生じるすべての変更及び
代替物をカバーすることを意図している。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−17006（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−65076（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−93567（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−17155（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−225593（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−292688（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−117244（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C05G 3/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）金属酸化物、金属水酸化物、または
金属炭酸化物の何れかと過酸化水素の溶液とを混合する
ときにリン酸イオンの供給源の少なくとも一部が存在す
る条件で、金属酸化物、金属水酸化物、または金属炭酸
化物を、３〜40％過酸化水素水溶液とリン酸イオンの供
給源の存在下で混合して組成物を生成させる工程と、（ｂ）工程（ａ）で生成した生成物を乾燥させて、生成
物から水分を除いて乾燥過酸化組成物を得る工程と、（ｃ）乾燥過酸化組成物を、該組成物の酸素を放出させ
る土壌に添加する工程とを含む、土壌に酸素を放出する方法。
【請求項２】前記乾燥過酸化組成物が、リン酸二水素カ
リウム、リン酸水素二カリウム、リン酸尿素、リン酸一
アンモニウム、リン酸二アンモニウム、およびこれらの
混合物からなる群から選択されるリン酸イオンの供給源
を用いて調製される請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記乾燥過酸化組成物が、1gの過酸化物当
たり、0.03〜1.6gの量で存在するリン酸イオンの供給源
を用いて調製される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】前記乾燥過酸化組成物が、植物に毒性を有
しない界面活性剤を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】前記界面活性剤が、1gの過酸化物当たり、
0.005〜0.010gの量で存在する請求項４に記載の方法。
【請求項６】前記界面活性剤が、以下の（ａ）〜（ｃ）
からなるグループから選択される請求項４に記載の方
法。（ａ）下式で表される長鎖エトキシレートサルフェート RO−（CH₂CH₂O）_ｎ−SO₃Na ［ＲはC₁₂〜C₁₈で、ｎは10を超えない数］（ｂ）下式で表される長鎖アシルタウリド RCON（CH₃）C₂H₄SO₃Na ［ＲはC₁₄〜C₂₀］（ｃ）下式で表される長鎖エトキシ化アルコール RO−（CH₂CH₂O）_ｎ−Ｈ［ＲはC₁₄〜C₂₀で、ｎは10を超えない数］
【請求項７】前記界面活性剤が、エトキシ化されている
か又はエトキシ化されていない、モノラウレート、モノ
パルミテート、モノステアレートもしくはソルビトール
モノオレートエステル、またはこれらの混合物である請
求項４に記載の方法。
【請求項８】金属酸化物、金属水酸化物または金属炭酸
化物の金属がマグネシウムであり、乾燥過酸化組成物を
調製するために用いられる、過酸化水素のモル数と、金
属酸化物、金属水酸化物または金属炭酸化物のモル数と
の比が1:1から1.2:1である請求項１記載の方法。