【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は肥料の施用方法に関するものである。
近年の農業においては大量の肥料が使用されて
いるが、実際に土壌施用した肥料の10〜30％、と
くに砂質土壌では50〜60％の肥料が降雨、潅水な
どにより流出してしまい、肥料の有効利用および
流出した肥料による環境汚染の点で問題がある。
本発明者らは上記問題点の解消を目的に鋭意研
究を重ねた結果、土壌に特定の割合の粒度28〜
325メツシユの微粉末を主体とする微粉末状の水
不溶性吸水性樹脂と肥料を混合、施用することに
より上記問題点が解消されることを見出し本発明
に到達した。
すなわち本発明は、土壌に微粉末状の水不溶性
吸水性樹脂と肥料とを５：95〜95：５の割合で混
合、施用することを特徴とする肥料の施用方法で
ある。
本発明における吸水性樹脂は微粉末状のもので
あり、その粒度は通常28メツシユ以上、325メツ
シユ以下、好ましくは32〜150メツシユの微粉末
を主体とする（通常重量で1/3以上、好ましくは
１／２以上を占める）ものである。このような微粉
状の吸水性樹脂は、従来、土壌に適用すると土壌
中の空間を密閉し空気の流通を低下させるため植
物の発芽、生育を阻害するとされていた（特開昭
57−25383号参照）にもかかわらず、本発明に従
つてこのような微粉末状吸水性樹脂を肥料と混
合、施用することにより予期に反して何らこのよ
うな植物阻害を来たさず、しかも肥料の有効利用
および環境汚染防止の目的を達成したものであ
る。
本発明において使用さいれる水不溶性吸水性樹
脂（以下吸水性樹脂ともいう）としては、デンプ
ンまたはセルロース(A)の水溶性単量体および／ま
たは加水分解により水溶性となる単量体(B)と架橋
剤(C)とを必須成分として重合させ必要により加水
分解を行うことにより得られる水不溶性の吸水性
樹脂があげられる。
上記吸水性樹脂の製造に用いられる(A)、(B)およ
び(C)の詳細、(A)、(B)および(C)の割合、吸水性樹脂
の製造法、および吸水性樹脂の具体例は特開昭52
−25886号、特公昭53−46199号、特公昭53−
46200号および特公昭55−21041号に記載されてい
る。
上記(A)と(B)と(C)との重合により得られる樹脂以
外の吸水性樹脂としては(A)と(B)とを重合させたも
の、たとえばデンプン−アクリルニトリルグラフ
ト重合体の加水分解物、セルロース−アクリルニ
トリルグラフト重合体の加水分解物など；(B)と(C)
との共重合体たとえばジビニル化合物（メチレン
ビスアクリルアミドなど）で架橋されたポリアク
リルアミドおよびその部分加水分解物、架橋され
たスルホン化ポリスチレン、架橋ポバール、特開
昭52−14689号および特開昭52−27455号記載の架
橋されたビニルエステル−不飽和カルボン酸共重
合体ケン化物、架橋されたポリアクリル酸塩およ
びアクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、架
橋されたイソブチレン−無水マレイン酸共重合
体、および架橋ポリエチレンオキシドなどがあげ
られる。さらに(B)の重合物、例えば特公昭54−
30710号公報に記載の樹脂や分子中に少くとも水
酸化とカルボキシラート基を含有する高分子重合
体たとえば特公昭54−37994号公報に記載の樹脂
も使用できる。上記の吸水性樹脂は二種以上用い
てもよい。
上記の各種吸水性樹脂のうち、(A)、(B)および(C)
を必須成分として重合させ必要により加水分解を
行なうことにより得られる吸水性樹脂が適度の生
分解性を有しており、土壌中に長期間（１年〜数
年）残留しても環境を汚染する心配がないこと、
および降雨、潅水などによつて吸水性樹脂自身が
流出してしまう心配がないこと、などの理由から
好ましい。また、吸水性樹脂はNa塩タイプのも
のが大半であるが、Ｋ塩またはNH4塩タイプの
方が土壌中で生分解した後に植物の肥料成分（加
里または窒素肥料）となりとくに好ましい。
本発明において用いられる吸水性樹脂として
は、肥料の流出防止という観点からみて無機塩類
水溶液、例えば１％濃度の硫酸アンモニウム水溶
液の吸収能が少なくとも10ml／ｇ（好ましくは20
ml／ｇとくに好ましくは30〜100ml／ｇ）のもの
が適している。(A)、(B)および(C)を必須成分として
重合させ必要により加水分解を行うことにより得
られる吸水性樹脂は好ましい吸収能を示し吸収能
の点からも好ましい。
本発明において用いられる肥料の種類としては
特に限定はなく、窒素質肥料、リン酸質肥料、加
里質肥料などの単味肥料や、窒素、リン酸および
加里の肥料三要素のうち、２成分以上の肥料を含
んだ配合肥料、化成肥料、複合肥料および堆肥な
どの動植物質肥料などが挙げられる。肥料の物理
的形態については特に限定はなく、粒状、粉状、
液状などのいずれでもよい。
吸水性樹脂と肥料とを混合、施用する対象とな
る土壌の種類は特に限定はなく、沖積土壌、砂質
土壌、火山灰土壌などが挙げられるが、保水力が
小さく、肥料流出の激しい砂質土壌に対してとく
に有効である。
吸水性樹脂と肥料を混合、施用するにあたり、
その重量比は通常５：95〜95：５、好ましくは
30：70〜90：10である。吸水性樹脂が５未満では
肥料の流出を防止するには不十分であり、また95
より多くなると植物に対し悪影響（発芽・生育阻
害）をもたらすようになり、何れも本発明の目的
を達成できない。吸水性樹脂を土壌に施用する量
は、土壌の質、植物の種類、降雨量などを考慮し
て種々変えることができるが10アール当り通常10
Kg以上、好ましくは50Kg〜500Kgの範囲である。
施用量が10Kg未満の場合、吸水性樹脂を施用した
効果がほとんど認められず、一方500Kgより多く
施用した場合は500Kg施用の場合の比較して特に
著じるしく肥料の流失防止効果の差が認められな
いため経済的な面でメリツト乏しい。
また吸水性樹脂および肥料の合計施用量は、植
物の種類、植物の生長度合、土壌の質、気象条件
などにより異り種々変えることができるが１回に
つき10アール当り通常15Kg〜1000Kg好ましくは50
Kg〜700Kgである。
土壌に吸水性樹脂と肥料とを混合、施用する方
法としては例えば、微粉末状の吸水性樹脂と肥料
とをあらかじめ混合しておき、それを土壌表面に
散布した後に表層10〜50cm深さ程度の土壌と一緒
に耕転する方法、吸水性樹脂と肥料とを別々に土
壌表面に散布した後に土壌と一緒に耕転する方
法、吸水性樹脂と肥料と土壌とをあらかじめ混合
しておいたものを土壌表面に敷設する方法などが
挙げられる。
本発明においては必要により増量剤（炭酸カル
シウム、石灰、水酸化マグネシウム、セメントダ
スト、ベントナイトなど）、農薬（殺虫剤、殺菌
剤、除草剤など）、その他の土壌改良剤（PVA、
クリリウム（モンサント社製）リグニンスルホン
酸、フミン酸、バーミキユライト、パーライトな
ど）を吸水性樹脂と肥料を混合、施用するさい添
加してもよい。
本発明は山野の植林、とくに砂地の植林、農業
用の育苗、畑作、家庭菜園、プランターでの家庭
園芸、スポーツフイールド、ゴルブ場、公園等の
緑化など植物の育成、維持に関する用途などに用
いることができる。
本発明の方法は以下のような顕著な効果を有す
る。例えば、(1)本発明における吸水性樹脂は溶出
した肥料成分を吸収・保持する性能を有するた
め、肥料の流出が防止でき、資料節約になる、(2)
肥料流出による環境汚染の心配がない、(3)植物の
発芽や茎葉、根、果実などの生育を著じるしく促
進させる、(4)肥料の施用量、施用回数の低減が可
能となる、などである。
本発明のように、吸水性樹脂と肥料とを混合、
施用するかわりに、吸水性樹脂を添加して造粒し
た粒状複合肥料または吸水性樹脂と肥料とを接着
剤・固着剤などを用いて混練、成型した球状成型
品を使用した場合、肥料の流出防止効果は認めら
れるものの、吸水性樹脂の肥料とが密着しすぎて
いるため植物が肥料成分を吸収しにくくなり、植
物の生育促進という点で満足のゆく方法ではな
い。
以下製造例および実施例により本発明をさらに
説明するが、本発明はこれによつて限定されるも
のではない。なお、製造例および実施例中の部お
よび％は特記しない限り重量部および重量％であ
る。
製造例 １
特公昭53−46199号、製造例４の方法によりト
ウモロコシデンプン、アクリル酸、アクリル酸ナ
トリウムおよびＮ，N′−メチレンビスアクリル
アミドを反応させて微粉末状の吸水性樹脂〔ａ〕
を得た。この吸水性樹脂〔ａ〕ｂの１％硫酸アン
モニウム水溶液に対する吸収能は75ml／ｇであつ
た。〔ａ〕ｂの粒度は32〜150メツシユである。
製造例 ２
特公昭536−46199号製造例６の方法によりフラ
ツフパルプ、メタクリル酸メチルおよびトリオキ
シエチレングリコールジメタクリル酸を反応させ
て微粉末状吸水性樹脂〔ｂ〕を得た。この吸水性
樹脂〔ｂ〕の１％硫酸アンモニウム水溶液に対す
る吸収能は62ml／ｇであつた。〔ｂ〕の粒度は60
〜150メツシユであつた。
製造例 ３
四つ口丸底フラスコにノルマンヘキサン200部、
ソルビタンモノステアレート２部、アクリル酸９
部、アクリル酸ナトリウム28部および水40部を加
え20℃で10分間撹拌を行なつた。次いで混合液中
に窒素ガスを吹き込んで溶存酸素を除却した後、
過硫酸カリウム0.1部を加えて60℃で３時間反応
させた。反応後、生成物を過し60℃で３時間減
圧乾燥して微粉末状の吸水性樹脂〔ｃ〕を得た。
この吸水性樹脂の１％硫酸アンモニウム水溶液に
対する吸水能は33ml／ｇであつた。〔ｃ〕の粒度
は80〜300メツシユであつた。
実施例 １
製造例１で得られた吸水性樹脂〔ａ〕および化
成肥料（窒素：リン酸：加里＝１：１：１）を第
１表に示した割合であらかじめ混合したものを砂
質土壌に満たした1/2000アールポツトの表面に散
布した。続いて表層より10cmの深さまでを耕耘し
トマトの苗を移植した。潅水量は定植日に500ml、
以後対照区の状態に応じて潅水した。60日後にト
マトの生育状況を調査した結果を第１表に示した
が、吸水性樹脂と肥料とを混合、施用した区の生
育状況（草丈、収量、しり腐れ病発生率）は対照
区と比べて極めて良好であつた。
同様にして、吸水性樹脂〔ｂ〕および〔ｃ〕を
使用した区、および比較として水溶性樹脂（ポリ
アクリル酸ソーダ）を使用した区、および吸水性
樹脂〔ａ〕を単独で使用した区の結果についても
第１表に示した。
実施例 ２
製造例１で得られた吸水性樹脂〔ａ〕および製
造例２で得られた吸水性樹脂〔ｂ〕と肥料とを第
２表に示した割合で土壌（砂質土壌）表面に散布
し、表層から深さ10cmの土壌と一緒に耕耘してパ
クチヨイ（中国野菜）の生育テストを行なつた。
播
The present invention relates to a method of applying fertilizer. Large amounts of fertilizer are used in agriculture in recent years, but in reality 10-30% of the fertilizer applied to soil, especially 50-60% in sandy soil, is washed away by rain, irrigation, etc. There are problems in terms of effective use of fertilizers and environmental pollution caused by runoff. As a result of intensive research aimed at resolving the above-mentioned problems, the present inventors found that a specific proportion of particles with a particle size of 28 to 28
The inventors have discovered that the above-mentioned problems can be solved by mixing and applying a water-insoluble water-absorbing resin in the form of a fine powder, mainly consisting of a fine powder of 325 mesh, and fertilizer, and have thus arrived at the present invention. That is, the present invention is a fertilizer application method characterized by mixing and applying a finely powdered water-insoluble water-absorbing resin and fertilizer to soil at a ratio of 5:95 to 95:5. The water-absorbing resin in the present invention is in the form of a fine powder, and its particle size is usually 28 mesh or more and 325 mesh or less, preferably 32 to 150 mesh. (occupies more than 1/2). It was previously thought that when applied to soil, such fine powder water-absorbing resins would inhibit the germination and growth of plants by sealing the spaces in the soil and reducing air circulation (Japanese Patent Laid-Open Publication No.
57-25383), by mixing and applying such a finely powdered water-absorbing resin with fertilizer according to the present invention, unexpectedly no such plant inhibition occurs; Furthermore, the purpose of effective use of fertilizer and prevention of environmental pollution has been achieved. The water-insoluble water-absorbent resin (hereinafter also referred to as water-absorbent resin) used in the present invention includes a water-soluble monomer of starch or cellulose (A) and/or a monomer that becomes water-soluble upon hydrolysis (B). Examples include water-insoluble water-absorbing resins obtained by polymerizing and, as essential components, and a crosslinking agent (C), followed by hydrolysis if necessary. Details of (A), (B) and (C) used in the production of the above water absorbent resin, proportions of (A), (B) and (C), method for producing the water absorbent resin, and specifics of the water absorbent resin An example is JP-A-52
−25886, Special Publication No. 53-46199, Special Publication No. 53-
It is described in No. 46200 and Japanese Patent Publication No. 55-21041. Water-absorbing resins other than those obtained by polymerizing (A), (B), and (C) above include those obtained by polymerizing (A) and (B), such as hydrated starch-acrylonitrile graft polymers. Decomposition products, hydrolysates of cellulose-acrylonitrile graft polymers, etc.; (B) and (C)
For example, polyacrylamide crosslinked with a divinyl compound (such as methylenebisacrylamide) and its partial hydrolyzate, crosslinked sulfonated polystyrene, crosslinked poval, JP-A-52-14689 and JP-A-52- Crosslinked vinyl ester-unsaturated carboxylic acid copolymer saponified product, crosslinked polyacrylate and acrylic acid-acrylic acid ester copolymer, crosslinked isobutylene-maleic anhydride copolymer described in No. 27455, and crosslinked polyethylene oxide. Furthermore, polymers of (B), for example,
The resins described in Japanese Patent Publication No. 30710 and the polymers containing at least hydroxylated and carboxylate groups in the molecule, such as the resins described in Japanese Patent Publication No. 54-37994, can also be used. Two or more kinds of the above water-absorbing resins may be used. Among the various water-absorbing resins listed above, (A), (B) and (C)
The water-absorbing resin obtained by polymerizing the essential ingredients and hydrolyzing it if necessary has moderate biodegradability, and will not pollute the environment even if it remains in the soil for a long time (1 to several years). that you don't have to worry about
Also, it is preferable because there is no fear that the water-absorbing resin itself will flow out due to rain, irrigation, etc. In addition, most water-absorbing resins are of the Na salt type, but K salt or NH 4 salt types are particularly preferable because they become fertilizer components for plants (potassium or nitrogen fertilizer) after biodegradation in the soil. The water-absorbent resin used in the present invention has an absorption capacity of at least 10 ml/g (preferably 20 ml/g) of an inorganic salt aqueous solution, for example, a 1% ammonium sulfate aqueous solution, from the viewpoint of preventing fertilizer runoff.
ml/g, particularly preferably 30 to 100 ml/g). A water-absorbing resin obtained by polymerizing (A), (B) and (C) as essential components and hydrolyzing if necessary exhibits a preferable absorption capacity and is preferable from the viewpoint of absorption capacity. The type of fertilizer used in the present invention is not particularly limited, and may include simple fertilizers such as nitrogenous fertilizers, phosphoric acid fertilizers, and potassium fertilizers, and fertilizers containing two or more of the three elements of nitrogen, phosphoric acid, and potassium. Examples include compound fertilizers containing fertilizers, chemical fertilizers, compound fertilizers, and animal and vegetable fertilizers such as compost. There are no particular restrictions on the physical form of fertilizer; it may be granular, powder,
It may be in any form such as liquid. The type of soil to which water-absorbing resin and fertilizer are mixed and applied is not particularly limited, and includes alluvial soil, sandy soil, volcanic ash soil, etc., but sandy soil with low water retention capacity and strong fertilizer runoff It is particularly effective against When mixing and applying water-absorbing resin and fertilizer,
The weight ratio is usually 5:95 to 95:5, preferably
The hours are from 30:70 to 90:10. If the water-absorbing resin is less than 5, it is insufficient to prevent fertilizer from flowing out, and 95
If the amount increases, it will have an adverse effect on plants (inhibition of germination and growth), and in either case, the purpose of the present invention cannot be achieved. The amount of water-absorbing resin applied to the soil can be varied depending on the quality of the soil, type of plants, amount of rainfall, etc., but it is usually 10 per 10 ares.
Kg or more, preferably in the range of 50Kg to 500Kg.
When the application amount is less than 10Kg, there is almost no effect of applying the water-absorbing resin, while when it is applied in an amount of more than 500Kg, there is a particularly remarkable difference in the effect of preventing fertilizer runoff compared to when 500Kg is applied. Since it is not recognized, it has little economic merit. The total amount of water-absorbing resin and fertilizer applied varies depending on the type of plant, degree of plant growth, soil quality, weather conditions, etc., but it is usually 15 kg to 1000 kg per 10 ares per application, preferably 50 kg.
Kg~700Kg. A method of mixing and applying water-absorbing resin and fertilizer to soil is, for example, mixing finely powdered water-absorbing resin and fertilizer in advance, and then spraying it on the soil surface to a depth of about 10 to 50 cm. A method in which the water-absorbing resin and fertilizer are separately tilled on the soil surface and then tilled together with the soil; A method in which the water-absorbing resin, fertilizer, and soil are mixed in advance. An example of this method is to lay it on the soil surface. In the present invention, fillers (calcium carbonate, lime, magnesium hydroxide, cement dust, bentonite, etc.), agricultural chemicals (insecticides, fungicides, herbicides, etc.), and other soil conditioners (PVA,
Kryllium (manufactured by Monsanto) (lignin sulfonic acid, humic acid, vermiculite, perlite, etc.) may be added when mixing and applying the water-absorbing resin and fertilizer. The present invention can be used for applications related to the cultivation and maintenance of plants, such as afforestation in mountains and fields, especially afforestation in sandy areas, agricultural seedling raising, upland cultivation, home vegetable gardens, home gardening in planters, greening of sports fields, golf courses, parks, etc. Can be done. The method of the present invention has the following remarkable effects. For example, (1) the water-absorbing resin of the present invention has the ability to absorb and retain eluted fertilizer components, which prevents fertilizer from flowing out and saves materials; (2)
There is no need to worry about environmental pollution due to fertilizer runoff, (3) it significantly promotes plant germination and the growth of stems, leaves, roots, fruits, etc., (4) it is possible to reduce the amount and frequency of fertilizer application. etc. As in the present invention, mixing water-absorbing resin and fertilizer,
If a granular composite fertilizer made by adding a water-absorbing resin and granulated, or a spherical molded product made by kneading and molding a water-absorbing resin and fertilizer using an adhesive or a fixing agent, etc., is used instead of applying the fertilizer, fertilizer runoff may occur. Although the prevention effect is recognized, the water-absorbing resin is too closely attached to the fertilizer, making it difficult for plants to absorb the fertilizer components, and this is not a satisfactory method in terms of promoting plant growth. The present invention will be further explained below with reference to production examples and examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, parts and percentages in the production examples and examples are parts by weight and percentages by weight unless otherwise specified. Production Example 1 A finely powdered water-absorbing resin [a] is prepared by reacting corn starch, acrylic acid, sodium acrylate, and N,N'-methylenebisacrylamide according to the method of Production Example 4 in Japanese Patent Publication No. 53-46199.
I got it. The absorption capacity of this water absorbent resin [a]b for a 1% ammonium sulfate aqueous solution was 75 ml/g. The particle size of [a]b is 32 to 150 mesh. Production Example 2 According to the method of Production Example 6 of Japanese Patent Publication No. 536-46199, fluff pulp, methyl methacrylate and trioxyethylene glycol dimethacrylic acid were reacted to obtain a finely powdered water absorbent resin [b]. The absorption capacity of this water-absorbent resin [b] for a 1% ammonium sulfate aqueous solution was 62 ml/g. The particle size of [b] is 60
It was ~150 metsushiyu. Production example 3 200 parts Norman hexane in a four neck round bottom flask,
2 parts sorbitan monostearate, 9 parts acrylic acid
1 part, 28 parts of sodium acrylate and 40 parts of water were added, and the mixture was stirred at 20°C for 10 minutes. Next, after blowing nitrogen gas into the mixed liquid to remove dissolved oxygen,
0.1 part of potassium persulfate was added and the mixture was reacted at 60°C for 3 hours. After the reaction, the product was filtered and dried under reduced pressure at 60°C for 3 hours to obtain a finely powdered water absorbent resin [c].
The water absorption capacity of this water absorbent resin for a 1% ammonium sulfate aqueous solution was 33 ml/g. The particle size of [c] was 80 to 300 mesh. Example 1 Water-absorbing resin [a] obtained in Production Example 1 and chemical fertilizer (nitrogen: phosphoric acid: potassium = 1:1:1) were mixed in advance in the ratio shown in Table 1, and a mixture was mixed in sandy soil. It was sprayed on the surface of a 1/2000 R pot filled with water. Next, the soil was tilled to a depth of 10 cm from the surface layer and tomato seedlings were transplanted. The amount of watering is 500ml on the planting day.
Thereafter, watering was carried out depending on the condition of the control plot. Table 1 shows the results of investigating the growth status of tomatoes after 60 days, and the growth status (plant height, yield, incidence of blight rot) in the plots where water-absorbing resin and fertilizer were mixed and applied was different from that in the control plots. It was extremely good in comparison. Similarly, the plots using water-absorbing resins [b] and [c], the plot using water-soluble resin (sodium polyacrylate) for comparison, and the plot using water-absorbing resin [a] alone. The results are also shown in Table 1. Example 2 The water absorbent resin [a] obtained in Production Example 1 and the water absorbent resin [b] obtained in Production Example 2 and fertilizer were applied to the soil (sandy soil) surface in the proportions shown in Table 2. A test was conducted on the growth of pakchiyoi (Chinese vegetable) by spraying it and cultivating it together with the soil to a depth of 10 cm from the surface layer.
Sowing
【表】
種日から60日後の生育状況を調査した結果を第２
表に示したが、吸水性樹脂と肥料とを混合、施用
した区の生育状況（草丈、茎葉重、根重）は対照
区に比べた極めて良好であつた。なお比較として
吸水性樹脂〔ｃ〕を単独で施用した区の結果につ
いても第２表に示した。
実施例 ３
製造例１で得られた吸水性樹脂〔ａ〕および製
造例２、３で得られた吸水性樹脂〔ｂ〕、〔ｃ〕と
肥料とを第３表に示した割合で土壌表面に散布
し、続いてダイコンの種子を散布した後に表層か
ら深さ20cmの土壌と一緒に耕転して生育テストを
行なつた。播種日から75日後のダイコンの生育状
況を調査した結果を第３表に示したが、吸水性樹
脂と肥料とを混合、施用した区の生育状況（根部
重量、草丈、茎葉重量）は対照区に比べて極めて
良好であつた。[Table] The results of investigating the growth status 60 days after the seed date are shown in the second table.
As shown in the table, the growth conditions (plant height, stem and leaf weight, and root weight) in the plots where water-absorbing resin and fertilizer were mixed and applied were extremely better than in the control plots. For comparison, Table 2 also shows the results of plots in which water absorbent resin [c] was applied alone. Example 3 The water absorbent resin [a] obtained in Production Example 1, the water absorbent resins [b] and [c] obtained in Production Examples 2 and 3, and fertilizer were applied to the soil surface in the proportions shown in Table 3. Then, after spreading radish seeds, they were tilled together with soil to a depth of 20 cm from the surface layer to perform a growth test. Table 3 shows the results of investigating the growth status of radish 75 days after sowing, and the growth status (root weight, plant height, stem and leaf weight) in the plots where water-absorbing resin and fertilizer were mixed and applied was better than that in the control plot. It was extremely good compared to
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】