JPS5844640B2 - ガンテツ ｔｉ ケイブツシツイリヒリヨウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は硫酸アンモニヤ、尿素のごとき窒素質肥料に塩
基性燐酸肥料、または加里質肥料もしくはこれら両者を
配合して複合肥料を製造する際、及び三要素（Ｎ１Ｐ、
Ｋ）として知られる各単元肥料を施肥する際、これに非
単元系の含鉄Ｔｉ物質を混合（必要に応じ更に農薬活性
成分を混合）せしむることにより構成される含鉄Ｔｉ系
物質入り肥料に関するもので、その目的とする所は硫化
水素の捕捉力に富むＦｅとアンモニヤ態窒素の光化学的
硝酸化成作用の触媒能を持ったＴｉの固溶体を利用し複
合肥料中及びこれを施肥する土壌中のアンモニヤの揮散
率及び硫化水素を制御出来る肥効高き製品を得んとする
にある。

植物の必須成分であるＳは土壌中では主として有機物中
に蛋白前として含まれ、概約Ｎより一けた少なく、Ｐと
同じ程度の存在量で作物の好適生育場としての均衡を保
てるものであるが、近年硫酸根を含む肥料を多量に施用
するに及んで作物にＳ欠乏が起るということはなく、反
対に水稲等の根くされが問題になっている程で、これは
Ｓが還元されて生成する硫化水素によるものであるが、
この場合Ｆｅ系物質の施用は硫化水素を硫化鉄となして
無毒化し、土壌条件の好適性に寄与することは知られて
いる。

かかる目的に適合する一つの投与鉄として已に本発明者
は磁気肥料（特許第３０６７１１． 「特公昭３７−
２３９５Ｊ、特許第３１７８９８、「特公昭４Ｏ−１１
３２８Ｊ、特許第３１９９７０゜「特公昭４ｌ−３９１
５Ｊ、英国特許第 １０６５８６４、西独特許第１２７３４０３、伊国特許
第７５７７５１、仏国特許第９７０６１７参照）を開発
している。

土壌では又施用されたアンモニヤ態窒素及び有機物の分
解によって生成したアンモニヤ態窒素はそのままでも作
物に吸収されるが、然し硝酸態窒素に酸化され吸収され
るものが多いことも知られている。

ところでアンモニヤの沸点は３３．４℃、硝酸ノ沸点は
１２３℃であり、一般にアンモニヤ系物質は酸化される
程、その沸点が高まるものであるから、夏期高温の際や
熱帯地方にあっては、アンモニヤ態窒素の硝酸化成作用
（酸化作用）が進まなければ、窒素の揮散度が高まりロ
スとなり、若し逆に還元化が元通するようなことにでも
なれば、ＮＯｌやＮ２などのガス状窒素となり空気中に
逸散され多大なる要素損失をみることとなる。

以上の相関は次のように示される。

（←酸化、寸還元） Ｔｉは根粒菌の作用を促進すること、又夏期高温の際や
熱帯地方ではアンモニヤ態窒素の光化学的硝酸化成作用
の触媒として重要であることは知られている。

本発明は多年研究の結果、アンモニヤ態窒素の光化学的
硝酸化成触媒として知られるＴｉ と上記Ｆｅ系物質と
の固溶体は複合肥料中および／とくに施肥土壌中で示す
光化学的硝酸化成触媒能（効果）が従来知られたＴｉ単
元系（Ｔｉ、Ｔ１０２）物質を用いた場合に比較して著
しいことの発見に基づいてなされたものである。

本発明で云う非単元系の含鉄Ｔｉ物質とは、Ｆ ｅＴ
ｉ ０３単独又はＴｉＯ２及びＦ ｅ Ｔ ｉｏ ３の
いづれか一物質或いはこの両者とＦ ｅ ２０３の固溶
体（混晶、斑晶）を指す。

又ＴｉＯ２及びＦｅＴｉＯ３のいづれか一物質又は両者
と鉄酸塩の固溶体であってもよい。

この場合の鉄酸塩はＦｅ”、Ｆ ｅ”Ｆｅ６＋を含む亜
鉄酸塩、過亜鉄酸塩、鉄酸塩を指し、塩を形成する金属
としては、アルカリ及びアルカリ土類金属及び銀、鉛、
コバルトニッケル、鉄のうちから選択することが出来る
。

この外、上記酸化鉄及び鉄酸塩のかわりに窒化鉄（仝窒
化鉄塩）又は燐化鉄（仝燐化鉄塩）をそれぞれ置き換え
たものでもよく、又上記のＴｉＯ２、Ｆ ｅＴ ｉＯｓ
のかわりに窒化チタン（仝チタン窒化鉄）又は燐化チ
タン（仝チタン燐化鉄）をそれぞれ置き換えたものでも
よい。

又チタン酸イオンとＦｅ系物質（Ｆｅ、Ｆｅ０１Ｆｅ２
０３、Ｆｅ３Ｏ４、一般鉄酸塩、水酸化鉄、及びオキシ
水酸化鉄等）とのイオン結合体でもよい。

要するに酸化チタン、窒化チタン及び燐化チタンの少く
とも一物質と酸化鉄、窒化鉄及び燐化鉄の少くとも一物
質とからなる固溶体を指す。

上記のうち容易に入手出来る酸化鉄、鉄酸塩、窒化金属
（窒化鉄系物質）、燐化金属（燐化鉄系物質）及びチタ
ン系物質はＦｅ２Ｏ３、Ｆｅ３Ｏ４、Ｋ２ＦｅＯ４、Ｓ
ｒ ２ Ｆ ｅｏ ４、ＢａＦｅ０＋、ＣａＦ ｅ０４
、ＭｇＦｅ０４、ＺｎＦｅ０４、ＴｉＮ１Ｆｅ２Ｎ。

Ｆｅ３Ｐ２、Ｔｉ、ＴｉＯ２、ＦｅＴｉＯ３などであり
、その他も入手にこと欠かないものであり、これらＴｉ
系、及びＦｅ系物質間の混晶を形成さす固溶化温度及び
技術なども公知である。

なお以上の含鉄Ｔｉ系物質に僅少量のＳｉ、Ｃａ、Ｍｇ
、Ａ１２、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｐ、Ｓ、等の混在はその効
果面にとりたてる程の変化を齋らさないので素材の選定
も比較的容易である。

本発明に於いて必要に応じ併せ混合出来る農薬活性成分
と称するのは、殺虫剤、殺菌剤、殺草剤などの活成成分
を含有するいわゆる農薬人肥料あるいは実質的には肥料
人農薬と着像されるものをも包括するものであることを
意味する。

さらに詳しくは、本発明の含鉄Ｔｉ系物質入り肥料に於
いて混入することが出来る肥料補助剤、農薬活性成分、
農薬補助剤などとしては、例えばベントナイト、セリサ
イト、げい藻土、大谷石、ポリビニールアルコール、ク
リリウム、ペンタクロルフェノール、ヘプタクロール、
アルドリン、ベンゼン・ヘキサクロライド、β−インド
ール酢酸、界面活性剤などがある。

又必要に応じ励磁処理を施して、その効力を更に増強出
来ることも要旨とするものである。

次に実験例を挙げ本発明を説明する。

実験例 １ 対照としてＴｉ１ＴｉＯ２等のチタン単元系物質と本発
明に係る含鉄Ｔｉ系物質との効果比較実験をなした結果
は下記即ち、 （Ａ）Ｔｉ （対照）（Ｂ） Ｔ
ｌＯ２（仝上） （Ｃ）ＦｅＴｉＯ３（固溶体） （Ｄ）ＴｉＯ２−Ｆｅ３０４（仝上） （Ｅ） ＴｉＯ２−ＦｅＴｉ０３−Ｆｅ２０３（仝上）
Ｖ）ＴｉＮ−Ｆｅ２Ｎ（仝上） （Ｇ） ＴｉＯ２−ＦｅＴｉ０３−Ｆｅ３Ｐ２ （仝
上）の七種類の組成物の各単独施用、並びにこの七種類
の組成物を各０．０５Ｐを一容器当り窒素肥料０．０４
Ｐ、燐酸肥料０．０７１？、カリ肥料０．１４５’の三
要素と共に施用した。

供試土壌として風乾水田土壌各４０１を用い、これを細
長い有底円筒（内径３．２Ｃｒｎ、高さ１０ＣｒＩＬ）
に入れ水を加え、よくかきまぜ、あわを除き更に水を加
えて上水を１のとし、蒸発した水分を補いつつ４０℃で
３週間放置した後、生成したアンモニア態窒素及び硝酸
態窒素を測定した結果を第−表に示す。

上掲の第１表から明らかなように実験例２．３に比べ実
験例４．５．６．７．８、に示された本発明組成物を施
用した場合は硝酸態窒素化成率に於いて優位差をあられ
す。

又実験例１０．１１゜と比較して明らかなように本発明
になる肥料に於いても実験例１２．１３．１４．１５．
１６、に示される通り仝−効果を発揮することが確認さ
れた。

実験例 ２ 硫安（Ｎ、２０％）４６．１２と過燐酸石灰（２２０５
１６％）３８．５１及び硫酸カリ（Ｋ２０４８％）１５
．４１を配合した配合肥料（Ｎ：Ｐ：に値が３：２：２
．４）１００ｇｒに実験例１に於いて施用した（Ａ）、
（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（６）、口及び（Ｇ）を各
２０ｇｒ宛混合口重七とうりの配合肥料を作り、温度３
０℃、湿度８０％状況下に於ける経時的窒素量の変化を
追跡比較実験をした結果を第２表に示す。

上掲の第２表から明らかなように実験例２．３に比べ実
験例４．５．６．７．８、に示された本発明組成物を配
合した複合肥料の場合は窒素揮散の抑制に於いて優位差
をあられす。

本実験例及び以下に述べる実施例に於いて使用した含鉄
Ｔｉ系固溶体物質の製法は下記方法によった。

即ち、（Ｃ） ＦｅＴｉＯ３ 可及的微細粉としたＴｉＯ２７０部及びＦｅＯ３０部を
均質に混合し、ヘリウム雰囲気の電気炉中で１８８０℃
で１時間加熱溶融し斑晶状のＦｅＴｉＯ３塊を得た後ク
ラッシャー及びボールミルで粉砕し、５０メツシユ篩を
通る如く粉末粒径を調製して製した。

（Ｄ） Ｔｉ０２−Ｆｅ３Ｏ４ 可及的微細粉としたＴｉＯ２７５部及びＦ ｅ３ ｏ４
２５部を均質に混合し、次工程以下は上記（Ｑと仝一方
法で製した。

（Ｅ） ＴｉＯ２−ＦｅＴｉ０３−Ｆｅ２０３可及的
微細粉としたＴｉ０２８０部、ＦｅＴ１０３３部、Ｆｅ
２０３１７部を均質に混合し、以後の工程は上Ｗｉｆｆ
ｉＣ１と仝一方法で製した。

（Ｆ）ＴｉＮ−Ｆｅ２Ｎ 金属Ｔｉ、及び金属Ｆｅを原料とし、これをそれぞれ石
橋式方法（特公昭４３−２８３０５、技術）にて微細粉
状のＴｉＮ、及びＦｅ２Ｎとし、この両者を８：２の割
合に均質に混合し、以後の工程は上記（ｑと仝一方法（
但し電気炉の熱処理温度のみは３０２０℃）で製した。

（Ｇ）Ｔｉ０２−ＦｅＴｉ０３−Ｆｅ３Ｐ２燐酸第一鉄
を熱処理して結晶水を除去後次の化学反応式で示される
ような炭素による還元処理を施して製したＦ ｅ ｓ
Ｐ ２の微粉末と、Ｆｅ３ （ＰＯ４）２ ＋ ８ Ｃ
＝Ｆｅ３Ｐ２＋８ ｃ。

ＴｉＯ２及びＦｅＴｉＯ３の微粉末を２ニア：１の割合
に均質に混合し、以後の工程は上記（ｑと仝一方法で製
した。

次に本発明になる肥料及び含鉄Ｔｉ系固溶体物質の優れ
た効果を示す実施の数態様について、更に詳細に説明す
る。

実施例 １ 窒素質肥料の肥効がその根粒菌の賦活と相関して顕著に
影響する作物として、ビクニ種大豆を用い、下記即ち、 （Ａ）Ｔｉ （対照）（Ｂ）Ｔｉ
Ｏ２（仝上） （Ｃ）ＦｅＴｉ０３ （固溶体）（
Ｄ）Ｔ１０２ Ｆｅ３Ｏ４（仝上） （Ｅ） Ｔ ｉ ０２ Ｆ ｅＴ ｉ０３ Ｆ ｅ
２０３ （仝上）※（Ｆ） Ｔ ｉ Ｎ −Ｆ ｅ
２Ｎ （固溶体）（Ｇ） Ｔｉ０２−
ＦｅＴｉＯ３−Ｆｅ３Ｐ２ （仝上）の７種類の組成
物を窒素、燐酸及びカリ肥料を配合（混合）したものを
施用した。

供試土壌として関東火山灰畑地深土を用い、５萬分の１
反ワグネル植木鉢を使用してポット栽培試験を行った。

−ポット当り、いＪ、（Ｂ）、（Ｑ、 （Ｄ）、（Ｅ）
、（Ｆ）、及び（Ｇ）各０．３５ｙ′にそれぞれ窒素肥
料０．２５Ｐ、燐酸肥料０．５グ、カリ肥料１．ＯＯＰ
を配合（混合）したものを施肥し全層に均等混合した、
鉢当り２株仕立てとし屋外栽培した結果を第３表に示す
。

実施例 ２ 農林２４号陸稲を用いて、実施例、１記載の（８）、（
Ｂ）、（Ｑ、（Ｄｉ、（６）、（Ｆ″）及び（Ｑの７種
の組成物の施用＊＊により土耕栽培を行った。

種子の発芽歩合の結果は下記第４表のごとくである。

上掲の第３表から明らかなように試験区２．３の肥効に
比べ、本発明になる肥料（含鉄Ｔｉ固溶物質含有）を施
用した場合は、試験区４．５．６．７及び８にみられる
ごとく優位差をあられす。

又第４表から明らかなように試験区１．２に比べ試験区
３．４．５．６及び７の本発明含鉄Ｔｉ固溶物質を施用
した土壌は発芽、幼植物の生育に対して、これを助勢す
る傾向があり、従来知られているチタン単元系物質では
得られない効果を示すことが判明した。

実施例 ３ Ｎ−Ｐ、に三要素からのみなる肥料の施用では「根（さ
れ病」が８０％強発生する水田土壌に於いて、この投与
肥料に本発明の含鉄Ｔｉ系固溶物質を５０％添加したも
のの施用によって、その発病を５％以下におさえられる
著明な効果を確認した。

以上本発明を実施例について説明したが、これら実施例
に本発明は限定されるものではない。

肥料組成物における窒素の利用度は、水溶性にだけ依存
するのではなく、微生物学的分解によっても左右される
ことは公知のことであり、鉄系物質は帯磁率が大きく地
磁気に応じて配向するものであるので微生物の液晶物質
に対して所謂Ｍ−Ｅ効果をもたらし生コロイドを活性化
し従って上記分解力も増大することとなる。

前記した通り本発明の適用にあたっては、かかる面も関
与する。

この意味からも、本発明にいう窒素質肥料とは総窒素量
が２０〜３０％以上あり、上記微生物学的関与系のもの
も含むことは云うまでもない。

都市下水道処理物は窒素が３０％以上も含有するもので
あり、又燐としてもカドミュームの少ない効ましい資材
と云えるので下水処理の汚泥処理物等は淘に好適なもの
であり、本発明では主として窒素質肥料として又はカド
ミュームの少ない燐肥として、これを使用出来る。

又、含鉄Ｔｉ系物質の製法は周知のＡＩ滓及びＴｉ滓の
うち少くとも一方を原料とし、Ｎａ塩又は酸根或は両原
料を混合して火力乾燥処理して作ることも可能であり、
（Ｐ、Ｈ７前後の調製も任意である）。

又は、Ａ１滓及びＴｉ滓のうち少（とも一方を原料とし
、これを火力で普通気流、又は還元雰囲気で乾燥焼結し
て作ることも出来、又Ａｌ滓及びＴｉ滓のうち、少くと
も一方を原料とし、Ｎａ塩又は酸根、或は両原料を混合
して後還元雰囲気で乾燥焼結して作ることも出来る。

（Ｐ、Ｈ，７前後仝上） 又含鉄Ｔｉ固溶物質の組成割合、及びこれがＮ、Ｐ、に
等への混合（配合）割合は特許請求の範囲を逸脱するこ
となく、種々変更することが可能である。

従来都市下水道処理はその用途がなく、重油焼却し、棄
てていたものが多く、土壌に施肥すると遅効性であった
。

本発明を適用すると、上記物の製造過程で、脱水したケ
ーキ状のものに混合、又はケーキ前階程物に混合するこ
とにより、重油等の消費量は大幅に減量出来、公害の緩
解にも寄与しく乾燥程度のみでよいので）、且つ施肥し
た場合遅効性は変更出来ることは鉄系物質の作用から推
考に難くない。

実験でも重油が３０〜４０％使用量がさく減出来た。

又投与（量）２週間から土壌中有効窒素がコントロール
に比し２５％増大した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 窒素質肥料に塩基性燐酸肥料または加重肥料もしく
   はこれら両者を配合して複合肥料を製造する際、及び三
   要素（Ｎ、Ｐ、Ｋ）として知られる各単元肥料を施肥す
   る際これに含鉄Ｔｉ系（非単元系）物質を混合（必要に
   応じ更に農薬活性成分を混合）せしむることにより、肥
   料中及び施肥する土壌中のアンモニヤの揮散率及び土壌
   中の硫化水素を制御出来るようになしたことを特徴とす
   る含鉄Ｔｉ系物質入り肥料。