土壌改良性肥料
【課題】安いコストで、煩雑な土壌管理や湛水管理を要せず、環境に対して大きな負荷をかけることなく、農作物へのカドミウムの吸収を抑制することができ、かつ土壌改良性と肥効性とを併せ持つ土壌改良性肥料を提供する。
【解決手段】リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土とを混練して固形化することによって土壌改良性肥料を得た。リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合比は、リン酸塩鉱物１００重量部に対してハロイサイトを含有するカオリン系粘土を３０〜３００重量部とする。土壌改良性肥料には、さらに、アロフェンや、消石灰や、苦土石灰や、珪酸カルシウムや、木炭を混合する。
【解決手段】リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土とを混練して固形化することによって土壌改良性肥料を得た。リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合比は、リン酸塩鉱物１００重量部に対してハロイサイトを含有するカオリン系粘土を３０〜３００重量部とする。土壌改良性肥料には、さらに、アロフェンや、消石灰や、苦土石灰や、珪酸カルシウムや、木炭を混合する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カドミウムが農作物へ吸収されるのを抑制することのできる土壌改良性肥料に関する。
【背景技術】
【０００２】
カドミウムを多量に摂取すると、腎機能が低下して骨軟化症などの疾患を発症しやすくなることが知られており、カドミウムを含有する農作物の流通は、世界各国で制限されている。例えば、わが国日本では、カドミウム濃度が１．０ｐｐｍ以上の玄米は、汚染米として焼却処分されることになっている。また、カドミウム濃度が１．０ｐｐｍ未満の玄米であっても０．４ｐｐｍ以上のものは、準汚染米として食用に供することができなくなっている。
【０００３】
農作物のカドミウム汚染は、植物に吸収されやすい状態のカドミウムが田畑の土壌に多く含まれていることが原因で引き起こされることが分かっている。土壌中に含まれるカドミウムは、鉱山や工場からの廃水が流入したものと考えられている。このような環境において農作物のカドミウム汚染を防ぐためには、表層の汚染土壌を取り除いて非汚染土壌を新たに入れる客土が最も有効であると云われている。
【０００４】
しかし、客土は、膨大な費用（水稲栽培の場合で水田１ｈａ当たり約５千万円）を要する、土壌管理に要する労力が増大する、汚染土壌を取り除いた部分よりも下層が汚染されていた場合には一時的な効果しか得ることができない、除去した汚染土壌の処分が困難である、非汚染土壌を採取した地域の自然環境を悪化させるおそれがある、などの欠点を有しており、必ずしも容易に普及させることのできる技術とはなっていなかった。
【０００５】
このような実状に鑑みてか、熔成リン肥や珪酸質肥料や石灰質肥料など、カドミウムの植物への吸収を抑制する作用のある肥料を施肥したり、出穂期前後における湛水管理を徹底したりすることなどによって、農作物のカドミウム汚染を抑制することが行われている。
【０００６】
このうち、熔成リン肥や珪酸質肥料や石灰質肥料などを施肥する方法は、ｐＨを上昇させて酸化還元電位を低下させ、土壌中のカドミウムを不活性化することにより、カドミウムの植物への吸収を抑制するものとなっている。
【０００７】
しかし、田畑、とくに水田の土壌は、それに含まれる腐植や粘土鉱物によって緩衝能が大きく、施肥のみでは、カドミウムの農作物（水稲）への吸収を十分に抑制することができる程度までｐＨを上昇させることは困難であった。また、ｐＨを上昇させるために多量の肥料を投入すると、鉄やマンガンや亜鉛などの必須微量要素が欠乏していわゆるアルカリ障害が発生するおそれもあった。
【０００８】
一方、田畑を湛水状態に保ち、空気中の酸素を遮断し、土壌を還元状態にしてカドミウムを不溶化する湛水管理による方法は、微妙な調節を行わなければ、十分なカドミウム吸収効果が得られなくなるだけでなく、根腐れを起こすおそれもあった。また、中干し（出穂前に３〜７日間落水して土壌を乾かす作業）など、従来の水稲栽培と異なる手法を採用しなければならず、農家に多大な労力を強いるものであった。
【０００９】
ところで、特許文献１には、粉体状カドミウム吸収抑制資材としてＡＬＣ粉末（軽量気泡コンクリート粉末）と炭酸カルシウムを１：２〜２：１の割合で混合して、水稲の土壌に、２０００ｋｇ／１０ａ〜５０００ｋｇ／１０ａの量で施用することを特徴とする、水稲のカドウミウム吸収抑制方法が記載されている。しかし、この種の手法は、作業性に難があり、必ずしも低コストで容易に行うことがものとはなっていなかった。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−９８９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、安いコストで、煩雑な土壌管理や湛水管理を要せず、環境に対して大きな負荷をかけることなく、農作物へのカドミウムの吸収を抑制することができ、かつ土壌改良性と肥効性とを併せ持つ土壌改良性肥料を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物を固形化したことを特徴とする土壌改良性肥料を提供することによって解決される。これにより、土壌中のカドミウムをリン酸塩鉱物の中に固溶体として取り込むことができるので、農作物へのカドミウムの吸収を抑制することが可能になる。また、この土壌改良性肥料は、田畑に直接散布するだけで使用することができるばかりか、散布後に特別な管理を行う必要もないなど、農家に煩雑な作業を強いることもない。また、汚染土の処分や非汚染土の採取といった問題も生じないので、環境に対する負荷も非常に少ないものとなっている。
【００１３】
リン酸塩鉱物とハロイサイト含有カオリン系粘土との混合比は、リン酸塩鉱物やハロイサイト含有カオリン系粘土の種類などによっても異なり、特に限定されない。しかし、リン酸塩鉱物が多すぎたり、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土が少なすぎると、ｐＨが高くなりすぎてアルカリ障害が生じるおそれがあるばかりか、可塑性が低くなって土壌改良性肥料を成形しにくくなるおそれがある。このため、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土は、通常、リン酸塩鉱物１００重量部に対して３０重量部以上となるように混合される。ハロイサイト含有カオリン系粘土は、リン酸塩鉱物１００重量部に対して４０重量部以上であると好ましく、５０重量部以上であるとより好ましい。
【００１４】
一方、リン酸塩鉱物が少なすぎたり、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土が多すぎると、土壌改良性肥料がカドミウムを効率的に不溶化できなくなるおそれがある。このため、ハロイサイト含有カオリン系粘土は、通常、リン酸塩鉱物１００重量部に対して３００重量部以下となるように混合される。ハロイサイト含有カオリン系粘土は、リン酸塩鉱物１００重量部に対して２００重量部以下であると好ましく、１５０重量部以下であるとより好ましい。
【００１５】
上記の土壌改良性肥料において、リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物に対し、苦土石灰、珪酸カルシウム、消石灰、アロフェン、木炭の中から選ばれた１種又は２種以上の添加物を混合することも好ましい。これにより、土壌改良性肥料を、以下のように、より好適なものとすることができる。
【００１６】
例えば、苦土石灰を添加した場合には、土壌改良性肥料にカドミウムが固溶体としてより取り込まれやすくすることが可能になる。また、苦土石灰は、肥料性に優れているために、水稲などの農作物の旨味を増大させる作用をも有する。このため、消費者受けのよい農作物を生産することも可能になる。さらに、苦土石灰は、資材そのもののｐHが９．６前後と比較的高いために、土壌改良性肥料のｐHを高くする作用をも有している。
【００１７】
苦土石灰の添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、カドミウムが土壌改良性肥料に固溶体として取り込まれにくくなり、土壌改良性肥料のカドミウム吸着能が低下するおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する苦土石灰の重量比は、通常、１％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する苦土石灰の重量比は、５％以上であると好ましく、７％以上であるとより好ましい。
【００１８】
一方、苦土石灰が多すぎると、ｐＨが過度に上昇して土壌が農作物の生育に適さなくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する苦土石灰の重量比は、通常、３０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する苦土石灰の重量比は、土壌２０％以下であると好ましく、１５％以下であるとより好ましい。
【００１９】
珪酸カルシウムを添加した場合には、土壌改良性肥料にカドミウムが固溶体としてより取り込まれやすくすることが可能になる。また、珪酸カルシウムは、その主成分である珪酸がイネ科植物にとって必須の栄養素であるために、特に水稲においては、その正常な生育に大いに寄与する。さらに、珪酸カルシウムは、資材そのもののｐHが９．９前後と比較的高いために、土壌改良性肥料のｐHを高くする作用をも有している。
【００２０】
珪酸カルシウムの添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、カドミウムが土壌改良性肥料に固溶体として取り込まれにくくなり、土壌改良性肥料のカドミウム吸着能が低下するおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する珪酸カルシウムの重量比は、通常、５％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する珪酸カルシウムの重量比は、１０％以上であると好ましく、１５％以上であるとより好ましい。
【００２１】
一方、珪酸カルシウムが多すぎると、ｐＨが過度に上昇して土壌が農作物の生育に適さなくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する珪酸カルシウムの重量比は、通常、５０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する珪酸カルシウムの重量比は、４０％以下であると好ましく、３０％以下であるとより好ましい。
【００２２】
消石灰を添加した場合には、土壌改良性肥料のｐHを容易に調整することが可能になる。消石灰は、資材そのもののｐHが１３．０前後と非常に高く、土壌改良性肥料に少量添加しただけでもｐHを大きく上昇させるために、土壌改良性肥料のｐHを調整するのに好適に使用することができるからである。
【００２３】
消石灰の添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、ｐＨが上昇しにくくなり、カドミウムが土壌改良性肥料に固溶体として取り込まれにくくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する消石灰の重量比は、通常、１％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する消石灰の重量比は、３％以上であると好ましく、５％以上であるとより好ましい。
【００２４】
一方、消石灰が多すぎると、ｐＨが上昇しすぎて土壌が農作物の生育に適さなくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する消石灰の重量比は、通常、３０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する消石灰の重量比は、２０％以下であると好ましく、１５％以下であるとより好ましい。
【００２５】
アロフェンを添加した場合には、ｐHの上昇に伴って発現する変異荷電によって土壌改良性肥料がカドミウムを吸着しやすくなると考えられる。
【００２６】
アロフェンの添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、ｐＨが上昇しすぎて土壌が農作物の生育に適さなくなるおそれがある。また、カドミウムが土壌改良性肥料に固溶体として取り込まれて固定化される際の固定力が弱くなり、土壌改良性肥料のカドミウム除去能が低下するおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対するアロフェンの重量比は、通常、５％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対するアロフェンの重量比は、１０％以上であると好ましく、１５％以上であるとより好ましい。
【００２７】
一方、アロフェンが多すぎると、土壌の緩衝能が大きくなってｐＨが適度に上昇しないおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対するアロフェンの重量比は、通常、５０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対するアロフェンの重量比は、４０％以下であると好ましく、３０％以下であるとより好ましい。
【００２８】
木炭を添加した場合には、土壌改良性肥料を特に焼成しなくても水戻りしにくいものとすることが可能になり、緩効性の土壌改良性肥料を得ることが可能になる。これに対し、土壌改良性肥料に木炭を添加せずに焼成もしなかった場合には、土壌改良性肥料は水戻りしやすく速効性のものとなる。土壌改良性肥料を緩効性のものとするか速効性のものとするかは、土壌改良性肥料の用途などに応じて適宜決定する。
【００２９】
木炭の添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、土壌改良性肥料が水戻りしやすくなるおそれがあり、緩効性の土壌改良性肥料を得たい場合に不都合である。このため、土壌改良性肥料を緩効性のものとする場合には、土壌改良性肥料の全体重量に対する木炭の重量比は、通常、１％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する木炭の重量比は、２％以上であると好ましく、３％以上であるとより好ましい。
【００３０】
一方、木炭が多すぎると、土壌改良性肥料の可塑性が低下して、土壌改良性肥料をペレット状に成形しにくくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する木炭の重量比は、通常、３０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する木炭の重量比は、２０％以下であると好ましく、１５％以下であるとより好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明によって、安いコストで、煩雑な土壌管理や湛水管理を要せず、環境に対して大きな負荷をかけることなく、農作物へのカドミウムの吸収を抑制することができ、かつ土壌改良性と肥効性とを併せ持つ土壌改良性肥料を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の土壌改良性肥料についてより詳しく説明する。本発明の土壌改良性肥料は、リン酸塩鉱物と、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物を固形化したものとなっている。この土壌改良性肥料は、イオン化して溶出傾向にあるカドミウムを、常温下で、粘土鉱物からなる触媒のもとで、固溶体として取り込むことのできるものとなっている。粘土鉱物は、直径が２μｍ以下のコロイド物質の集合体であり、その微細な構造は、結晶格子内にカドミウムを取り込んで固溶化するなどの作用を有している。
【００３３】
本発明の土壌改良性肥料に用いるリン酸塩鉱物の種類は、特に限定されず、骨リン酸カルシウム（以下、「骨リン」と略す）や骨灰などのほか、熔リンやボーンチャイナが例示される。しかし、熔リンは、土壌改良性肥料に用いるのに問題にならない量であるとはいっても、元々、少量のカドミウムを含有している。また、ボーンチャイナは、鉛を含有していることがある。このため、カドミウムの固溶化を目的とする本発明の土壌改良性肥料においては、熔リンやボーンチャイナ以外の骨リンなどを用いると好ましい。骨リンは、副産リン酸石灰を２１重量％含有するもの（いわゆる２１％骨リン）や副産リン酸石灰を３５重量％含有するもの（いわゆる３５％骨リン）が市販されており、入手が容易である。
【００３４】
本発明の土壌改良性肥料に用いるカオリン系粘土は、ハロイサイトを含有するものであれば特に限定されないが、ハロイサイトの含有率が１０％以上のものであると好ましい。これにより、土壌改良性肥料をカドミウムの固溶化にさらに適したものとすることが可能になる。ハロイサイトの含有率は、２０％以上であるとより好ましく、３０％以上であるとさらに好ましい。ハロイサイトの含有率が３０％以上のカオリン系粘土としては、ベトナムカオリンやニュージーランドカオリンや中国カオリンが例示される。なかでも、ベトナムカオリンは、ハロイサイトの含有率が４０〜６０重量％程度と非常に高いだけでなく、安価で入手が容易であるために、本発明の土壌改良性肥料で用いるカオリン系粘土として適している。
【００３５】
本発明の土壌改良性肥料の製造方法は、特に限定されないが、通常、粉砕されたリン酸塩鉱物や、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土を、水を加えながらミキサーで混練して行う。土壌改良性肥料の造形は、ディスクペレッターで押出し成形したり、パン型造粒機で造粒したりすることなどによって行う。土壌改良性肥料は、造形を行った後に焼成してもよい。しかし、後述するように、土壌改良性肥料に木炭を添加した場合には、特に焼成しなくても水戻りしにくい土壌改良性肥料を得ることができる。
【００３６】
本発明の土壌改良性肥料の各粒の大きさや形状は特に限定されない。しかし、その成形に際し、最も安価で一般的な押出し成形機を用いると、直径が４ｍｍ前後で、長さが６〜７ｍｍ程度の円柱形となる。そして、この程度の大きさであるならば、散布などの作業性が良く、好ましい。
【００３７】
本発明の土壌改良性肥料は、土壌に直接散布でき、簡単に取り扱いが容易なものとなっている。また、安価に製造することも可能である。さらに、肥料性に優れたものとすることも容易である。さらにまた、有害物質を含まず、製造時や使用後においても廃棄物を生じないものとなっている。そして、製造時に特に焼成する必要もないので、省エネルギー化を推進することも可能なものとなっている。
【００３８】
本発明の土壌改良性肥料は、各種の農作物を栽培するのに用いることができる。なかでも、水稲を栽培するのに用いると好適である。特に、秋田県など、カドミウムを多く含むいわゆるカドミウム含有米が問題となっている地域での水稲栽培に好適に用いることができる。
【実施例】
【００３９】
続いて、本発明の土壌改良性肥料の実施例について説明する。
【００４０】
まず、本発明の土壌改良性肥料に係る２種類の試料を作製した。試料はいずれも、直径が４ｍｍ前後で長さが６〜７ｍｍ程度の円柱形のペレットに造形し、焼成は行わなかった。この２種類の試料（実施例１，２）における各成分の重量比を下記表１に示す。表１におけるカッコ外の数値は、各成分の重量比を「重量部」で示したものであり、カッコ内の数値は、各成分の重量比を「重量％」で示したものある。実施例１，２の各試料においては、下記表１に示すように、リン酸塩鉱物として骨リンを使用し、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土としてハロイサイトを４０〜６０重量％含有するベトナムカオリンを使用した。また、実施例１，２の各試料においては、ｐH調整材として消石灰を添加している。さらに、実施例１，２の各試料においては、アロフェンとして鹿沼土を添加している。
【００４１】
【表１】
【００４２】
一方、上記の実施例１，２の比較例として、２種類の試料（比較例１，２）を作製した。比較例１，２の配合は、粘土鉱物にベトナムカオリン（ハロイサイトを含有するカオリン系粘土）ではなくカルシウム系モンモリロナイト粘土を用いた以外は、それぞれ上記表１における実施例１，２と同一である。比較例１，２では、カルシウム系モンモリロナイト粘土として、クニミネ工業株式会社製のクニボンド（登録商標）を使用した。
【００４３】
以上の実施例１，２と比較例１，２に係る４種類の試料を用いて、振とう試験と溶出試験を行ったところ、下記表２に示す結果が得られた。表２における除去率と溶出率の単位は、いずれも「％」である。振とう試験は、振とう時間を２４時間、振とう幅を４〜５ｃｍ、振とう回数を８０ｒｐｍ、振とう方向を水平方向、振とう前のカドミウム濃度を１．０ｍｇ／Ｌ、試料と試液との混合比を１：５０として行った。一方、溶出試験は、振とう試験に用いた試料をそのまま用いて行った。溶出試験は、振とう時間を６時間、振とう幅を４〜５ｃｍ、振とう回数を２００ｒｐｍ、振とう方向を水平方向、試料と試液との混合比を１：１０として行った。溶出試験で使用する試液のｐＨは、環境庁告示第４６号に規定された５．８〜６．３よりもかなり厳しく設定した。本実施例においては、蒸留水に２％のクエン酸を添加してｐＨを２．０としたものを試液として使用した。
【００４４】
【表２】
【００４５】
上記表２を見ると、振とう試験におけるカドミウムの除去率では、粘土鉱物にベトナムカオリン（ハロイサイトを含有するカオリン系粘土）を用いた実施例１，２と、粘土鉱物にクニボンド（登録商標）やアサオカモンモリロナイト（カルシウム系モンモリロナイト粘土）を用いた比較例１，２との間に大きな差は見られなかったことが分かる。しかし、溶出試験におけるカドミウムの溶出率では、実施例１，２と比較例１，２との間には、顕著な差が見られ、実施例１，２は、それぞれ比較例１，２と比べてカドミウムの溶出率が小さかった。このことから、カドミウムを溶出せず固溶化するという点で、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土が非常に有利であることが分かった。
【００４６】
上記実施例１，２のほか、下記表３に示す４種類の試料（実施例３〜６）を作製し、実施例１，２で行ったものと同じ条件で、振とう試験と溶出試験を行ったところ、下記表４に示す結果が得られた。表３におけるカッコ外の数値は、各成分の重量比を「重量部」で示したものであり、カッコ内の数値は、各成分の重量比を「重量％」で示したものある。また、表４における除去率と溶出率の単位は、いずれも「％」である。
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】
上記表４の結果から、本発明の土壌改良性肥料に、苦土石灰や珪酸カルシウムなどを添加すると、カドミウムの溶出率をより低く抑えることができることが分かった。実施例５，６の試料はいずれもカドミウムの溶出率が１％未満となっており、カドミウムを固溶化するものとして特に好適である。また、上記表４の結果以外では、木炭を添加した土壌改良性肥料は、焼成しなくても、水戻りしにくくなることが分かった。これは、土壌改良性肥料を緩効性のものとしたい場合に好都合である。
【００５０】
ところで、上記実施例１〜６以外にも、草木灰を添加した試料を作製し、同様の振とう試験と溶出試験を行ったが、いずれも草木灰を添加しなかった場合の方が、溶出率が低かった。すなわち、草木灰は、カドミウムの不溶化を阻害する性質を有するものであると推測できる。その原因は不明であるが、おそらく水溶性のカリウムが影響していると思われる。草木灰は、近年、農家の間で流行しているが、カドミウムの固溶化を目的とする本発明の土壌改良性肥料では、草木灰を施用しない方が好ましい。
【００５１】
続いて、本発明の土壌改良性肥料が農作物に対してどの程度のカドミウム吸収抑制効果を奏するのかを調べるために、秋田県内の水田を借りて実際に水稲の栽培を行った。図１は、水田における区画Ａ〜Ｅの位置関係を示した図である。水田は、図１に示すように、５つの区画Ａ〜Ｅに分割し、４月下旬に、区画Ａを除く４つの区画Ｂ〜Ｅのそれぞれに、本発明の土壌改良性肥料を添加した。
【００５２】
区画Ｂの土壌には、本発明の土壌改良性肥料を０．５％（土壌改良性肥料の添加比は、土壌重量（土壌の深さを１５ｃｍ、土壌の比重を１、土壌水分含有率を２０％として計算した土壌の重量）に対する土壌改良性肥料の重量比によって求めた。以下同じ。）添加した。区画Ｃの土壌には、本発明の土壌改良性肥料を１．０％添加した。区画Ｄの土壌には、本発明の土壌改良性肥料を１．５％添加した。区画Ｅの土壌には、本発明の土壌改良性肥料を２．０％添加した。本発明の土壌改良性肥料には、上記表３における実施例６の試料を使用した。区画Ｂ〜Ｅには、本発明の土壌改良性肥料以外の肥料は施用していない。一方、区画Ａには、熔リン及び珪酸カルシウムの混合肥料と、ブドウ粕（ワインの搾り粕）を主原料として発酵させた複合微生物材料からなる有機質土壌改良材（商品名コフナ）と、ナトリウム型モンモリロナイト粘土を主体とする土壌改良材（商品名ソフトシリカ）とをそれぞれ１０ａ当たり、６０ｋｇ、４５ｋｇ、６０ｋｇ添加した。その他の条件に関しては、区画Ａ〜Ｅの間で差を設けていない。
【００５３】
この栽培において、田起しは５月初旬に行い、５月中旬から５月下旬にかけて水入れと代掻きと田植えを順に行った。また、落水は８月下旬（この他、水入れから８月下旬の落水までの間に２日行っている。）に行い、収穫は９月下旬に行った。この水田における湛水日数は８８日で、カドミウムの吸収を抑制するための目安である１００日を下回っていた。また、落水から収穫までの日数は２６日であり、カドミウムの吸収を抑制するための目安である２０日を上回っていた。本実施例の実験によって得られた結果を下記表５に示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
上記表５に示されるように、本発明の土壌改良性肥料を施用しなかった区画Ａで収穫された米に含有されるカドミウム濃度は、０．６ｐｐｍと高かった。これに対し、本発明の土壌改良性肥料を０．５〜１．０％添加した区画Ｂ，Ｃで収穫された米に含有されるカドミウム濃度は０．３〜０．４ｐｐｍ、本発明の土壌改良性肥料を１．５〜２．０％添加した区画Ｄ，Ｅで収穫された米に含有されるカドミウム濃度は０．２〜０．３ｐｐｍと、本発明の土壌改良性肥料を多く施用した区画で収穫された米の方が、カドミウム濃度が害して低かった。このことから、本発明の土壌改良性肥料が農作物へのカドミウム吸収を抑制するのに非常に有用であることが分かった。
【００５６】
また、区画Ａで栽培された稲の穂の高さは、平均で１５ｃｍ程度であった８が、区画Ｂ〜Ｅで栽培された稲の穂の高さは、平均で１８〜２０ｃｍと高く、本発明の土壌改良性肥料を用いて栽培した水稲は収穫量の増大を見込めるものであることも分かった。このことに加えて、本発明の土壌改良性肥料を施用した区画Ｂ〜Ｅで生産された米は、区画Ａで生産された米よりも旨味があり、買取り価格の上昇が見込める。以上のことから、本発明の土壌改良性肥料は、農作物へのカドミウムの吸収を抑制するだけでなく、農作物の収穫量の増大や高品質化をもたらし、農家の収益の向上に大きく貢献することも期待される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】水田における区画Ａ〜Ｅの位置関係を示した図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カドミウムが農作物へ吸収されるのを抑制することのできる土壌改良性肥料に関する。
【背景技術】
【０００２】
カドミウムを多量に摂取すると、腎機能が低下して骨軟化症などの疾患を発症しやすくなることが知られており、カドミウムを含有する農作物の流通は、世界各国で制限されている。例えば、わが国日本では、カドミウム濃度が１．０ｐｐｍ以上の玄米は、汚染米として焼却処分されることになっている。また、カドミウム濃度が１．０ｐｐｍ未満の玄米であっても０．４ｐｐｍ以上のものは、準汚染米として食用に供することができなくなっている。
【０００３】
農作物のカドミウム汚染は、植物に吸収されやすい状態のカドミウムが田畑の土壌に多く含まれていることが原因で引き起こされることが分かっている。土壌中に含まれるカドミウムは、鉱山や工場からの廃水が流入したものと考えられている。このような環境において農作物のカドミウム汚染を防ぐためには、表層の汚染土壌を取り除いて非汚染土壌を新たに入れる客土が最も有効であると云われている。
【０００４】
しかし、客土は、膨大な費用（水稲栽培の場合で水田１ｈａ当たり約５千万円）を要する、土壌管理に要する労力が増大する、汚染土壌を取り除いた部分よりも下層が汚染されていた場合には一時的な効果しか得ることができない、除去した汚染土壌の処分が困難である、非汚染土壌を採取した地域の自然環境を悪化させるおそれがある、などの欠点を有しており、必ずしも容易に普及させることのできる技術とはなっていなかった。
【０００５】
このような実状に鑑みてか、熔成リン肥や珪酸質肥料や石灰質肥料など、カドミウムの植物への吸収を抑制する作用のある肥料を施肥したり、出穂期前後における湛水管理を徹底したりすることなどによって、農作物のカドミウム汚染を抑制することが行われている。
【０００６】
このうち、熔成リン肥や珪酸質肥料や石灰質肥料などを施肥する方法は、ｐＨを上昇させて酸化還元電位を低下させ、土壌中のカドミウムを不活性化することにより、カドミウムの植物への吸収を抑制するものとなっている。
【０００７】
しかし、田畑、とくに水田の土壌は、それに含まれる腐植や粘土鉱物によって緩衝能が大きく、施肥のみでは、カドミウムの農作物（水稲）への吸収を十分に抑制することができる程度までｐＨを上昇させることは困難であった。また、ｐＨを上昇させるために多量の肥料を投入すると、鉄やマンガンや亜鉛などの必須微量要素が欠乏していわゆるアルカリ障害が発生するおそれもあった。
【０００８】
一方、田畑を湛水状態に保ち、空気中の酸素を遮断し、土壌を還元状態にしてカドミウムを不溶化する湛水管理による方法は、微妙な調節を行わなければ、十分なカドミウム吸収効果が得られなくなるだけでなく、根腐れを起こすおそれもあった。また、中干し（出穂前に３〜７日間落水して土壌を乾かす作業）など、従来の水稲栽培と異なる手法を採用しなければならず、農家に多大な労力を強いるものであった。
【０００９】
ところで、特許文献１には、粉体状カドミウム吸収抑制資材としてＡＬＣ粉末（軽量気泡コンクリート粉末）と炭酸カルシウムを１：２〜２：１の割合で混合して、水稲の土壌に、２０００ｋｇ／１０ａ〜５０００ｋｇ／１０ａの量で施用することを特徴とする、水稲のカドウミウム吸収抑制方法が記載されている。しかし、この種の手法は、作業性に難があり、必ずしも低コストで容易に行うことがものとはなっていなかった。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−９８９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、安いコストで、煩雑な土壌管理や湛水管理を要せず、環境に対して大きな負荷をかけることなく、農作物へのカドミウムの吸収を抑制することができ、かつ土壌改良性と肥効性とを併せ持つ土壌改良性肥料を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物を固形化したことを特徴とする土壌改良性肥料を提供することによって解決される。これにより、土壌中のカドミウムをリン酸塩鉱物の中に固溶体として取り込むことができるので、農作物へのカドミウムの吸収を抑制することが可能になる。また、この土壌改良性肥料は、田畑に直接散布するだけで使用することができるばかりか、散布後に特別な管理を行う必要もないなど、農家に煩雑な作業を強いることもない。また、汚染土の処分や非汚染土の採取といった問題も生じないので、環境に対する負荷も非常に少ないものとなっている。
【００１３】
リン酸塩鉱物とハロイサイト含有カオリン系粘土との混合比は、リン酸塩鉱物やハロイサイト含有カオリン系粘土の種類などによっても異なり、特に限定されない。しかし、リン酸塩鉱物が多すぎたり、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土が少なすぎると、ｐＨが高くなりすぎてアルカリ障害が生じるおそれがあるばかりか、可塑性が低くなって土壌改良性肥料を成形しにくくなるおそれがある。このため、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土は、通常、リン酸塩鉱物１００重量部に対して３０重量部以上となるように混合される。ハロイサイト含有カオリン系粘土は、リン酸塩鉱物１００重量部に対して４０重量部以上であると好ましく、５０重量部以上であるとより好ましい。
【００１４】
一方、リン酸塩鉱物が少なすぎたり、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土が多すぎると、土壌改良性肥料がカドミウムを効率的に不溶化できなくなるおそれがある。このため、ハロイサイト含有カオリン系粘土は、通常、リン酸塩鉱物１００重量部に対して３００重量部以下となるように混合される。ハロイサイト含有カオリン系粘土は、リン酸塩鉱物１００重量部に対して２００重量部以下であると好ましく、１５０重量部以下であるとより好ましい。
【００１５】
上記の土壌改良性肥料において、リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物に対し、苦土石灰、珪酸カルシウム、消石灰、アロフェン、木炭の中から選ばれた１種又は２種以上の添加物を混合することも好ましい。これにより、土壌改良性肥料を、以下のように、より好適なものとすることができる。
【００１６】
例えば、苦土石灰を添加した場合には、土壌改良性肥料にカドミウムが固溶体としてより取り込まれやすくすることが可能になる。また、苦土石灰は、肥料性に優れているために、水稲などの農作物の旨味を増大させる作用をも有する。このため、消費者受けのよい農作物を生産することも可能になる。さらに、苦土石灰は、資材そのもののｐHが９．６前後と比較的高いために、土壌改良性肥料のｐHを高くする作用をも有している。
【００１７】
苦土石灰の添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、カドミウムが土壌改良性肥料に固溶体として取り込まれにくくなり、土壌改良性肥料のカドミウム吸着能が低下するおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する苦土石灰の重量比は、通常、１％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する苦土石灰の重量比は、５％以上であると好ましく、７％以上であるとより好ましい。
【００１８】
一方、苦土石灰が多すぎると、ｐＨが過度に上昇して土壌が農作物の生育に適さなくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する苦土石灰の重量比は、通常、３０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する苦土石灰の重量比は、土壌２０％以下であると好ましく、１５％以下であるとより好ましい。
【００１９】
珪酸カルシウムを添加した場合には、土壌改良性肥料にカドミウムが固溶体としてより取り込まれやすくすることが可能になる。また、珪酸カルシウムは、その主成分である珪酸がイネ科植物にとって必須の栄養素であるために、特に水稲においては、その正常な生育に大いに寄与する。さらに、珪酸カルシウムは、資材そのもののｐHが９．９前後と比較的高いために、土壌改良性肥料のｐHを高くする作用をも有している。
【００２０】
珪酸カルシウムの添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、カドミウムが土壌改良性肥料に固溶体として取り込まれにくくなり、土壌改良性肥料のカドミウム吸着能が低下するおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する珪酸カルシウムの重量比は、通常、５％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する珪酸カルシウムの重量比は、１０％以上であると好ましく、１５％以上であるとより好ましい。
【００２１】
一方、珪酸カルシウムが多すぎると、ｐＨが過度に上昇して土壌が農作物の生育に適さなくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する珪酸カルシウムの重量比は、通常、５０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する珪酸カルシウムの重量比は、４０％以下であると好ましく、３０％以下であるとより好ましい。
【００２２】
消石灰を添加した場合には、土壌改良性肥料のｐHを容易に調整することが可能になる。消石灰は、資材そのもののｐHが１３．０前後と非常に高く、土壌改良性肥料に少量添加しただけでもｐHを大きく上昇させるために、土壌改良性肥料のｐHを調整するのに好適に使用することができるからである。
【００２３】
消石灰の添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、ｐＨが上昇しにくくなり、カドミウムが土壌改良性肥料に固溶体として取り込まれにくくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する消石灰の重量比は、通常、１％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する消石灰の重量比は、３％以上であると好ましく、５％以上であるとより好ましい。
【００２４】
一方、消石灰が多すぎると、ｐＨが上昇しすぎて土壌が農作物の生育に適さなくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する消石灰の重量比は、通常、３０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する消石灰の重量比は、２０％以下であると好ましく、１５％以下であるとより好ましい。
【００２５】
アロフェンを添加した場合には、ｐHの上昇に伴って発現する変異荷電によって土壌改良性肥料がカドミウムを吸着しやすくなると考えられる。
【００２６】
アロフェンの添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、ｐＨが上昇しすぎて土壌が農作物の生育に適さなくなるおそれがある。また、カドミウムが土壌改良性肥料に固溶体として取り込まれて固定化される際の固定力が弱くなり、土壌改良性肥料のカドミウム除去能が低下するおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対するアロフェンの重量比は、通常、５％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対するアロフェンの重量比は、１０％以上であると好ましく、１５％以上であるとより好ましい。
【００２７】
一方、アロフェンが多すぎると、土壌の緩衝能が大きくなってｐＨが適度に上昇しないおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対するアロフェンの重量比は、通常、５０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対するアロフェンの重量比は、４０％以下であると好ましく、３０％以下であるとより好ましい。
【００２８】
木炭を添加した場合には、土壌改良性肥料を特に焼成しなくても水戻りしにくいものとすることが可能になり、緩効性の土壌改良性肥料を得ることが可能になる。これに対し、土壌改良性肥料に木炭を添加せずに焼成もしなかった場合には、土壌改良性肥料は水戻りしやすく速効性のものとなる。土壌改良性肥料を緩効性のものとするか速効性のものとするかは、土壌改良性肥料の用途などに応じて適宜決定する。
【００２９】
木炭の添加量は、特に限定されないが、少なすぎると、土壌改良性肥料が水戻りしやすくなるおそれがあり、緩効性の土壌改良性肥料を得たい場合に不都合である。このため、土壌改良性肥料を緩効性のものとする場合には、土壌改良性肥料の全体重量に対する木炭の重量比は、通常、１％以上とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する木炭の重量比は、２％以上であると好ましく、３％以上であるとより好ましい。
【００３０】
一方、木炭が多すぎると、土壌改良性肥料の可塑性が低下して、土壌改良性肥料をペレット状に成形しにくくなるおそれがある。このため、土壌改良性肥料の全体重量に対する木炭の重量比は、通常、３０％以下とされる。土壌改良性肥料の全体重量に対する木炭の重量比は、２０％以下であると好ましく、１５％以下であるとより好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明によって、安いコストで、煩雑な土壌管理や湛水管理を要せず、環境に対して大きな負荷をかけることなく、農作物へのカドミウムの吸収を抑制することができ、かつ土壌改良性と肥効性とを併せ持つ土壌改良性肥料を提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の土壌改良性肥料についてより詳しく説明する。本発明の土壌改良性肥料は、リン酸塩鉱物と、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物を固形化したものとなっている。この土壌改良性肥料は、イオン化して溶出傾向にあるカドミウムを、常温下で、粘土鉱物からなる触媒のもとで、固溶体として取り込むことのできるものとなっている。粘土鉱物は、直径が２μｍ以下のコロイド物質の集合体であり、その微細な構造は、結晶格子内にカドミウムを取り込んで固溶化するなどの作用を有している。
【００３３】
本発明の土壌改良性肥料に用いるリン酸塩鉱物の種類は、特に限定されず、骨リン酸カルシウム（以下、「骨リン」と略す）や骨灰などのほか、熔リンやボーンチャイナが例示される。しかし、熔リンは、土壌改良性肥料に用いるのに問題にならない量であるとはいっても、元々、少量のカドミウムを含有している。また、ボーンチャイナは、鉛を含有していることがある。このため、カドミウムの固溶化を目的とする本発明の土壌改良性肥料においては、熔リンやボーンチャイナ以外の骨リンなどを用いると好ましい。骨リンは、副産リン酸石灰を２１重量％含有するもの（いわゆる２１％骨リン）や副産リン酸石灰を３５重量％含有するもの（いわゆる３５％骨リン）が市販されており、入手が容易である。
【００３４】
本発明の土壌改良性肥料に用いるカオリン系粘土は、ハロイサイトを含有するものであれば特に限定されないが、ハロイサイトの含有率が１０％以上のものであると好ましい。これにより、土壌改良性肥料をカドミウムの固溶化にさらに適したものとすることが可能になる。ハロイサイトの含有率は、２０％以上であるとより好ましく、３０％以上であるとさらに好ましい。ハロイサイトの含有率が３０％以上のカオリン系粘土としては、ベトナムカオリンやニュージーランドカオリンや中国カオリンが例示される。なかでも、ベトナムカオリンは、ハロイサイトの含有率が４０〜６０重量％程度と非常に高いだけでなく、安価で入手が容易であるために、本発明の土壌改良性肥料で用いるカオリン系粘土として適している。
【００３５】
本発明の土壌改良性肥料の製造方法は、特に限定されないが、通常、粉砕されたリン酸塩鉱物や、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土を、水を加えながらミキサーで混練して行う。土壌改良性肥料の造形は、ディスクペレッターで押出し成形したり、パン型造粒機で造粒したりすることなどによって行う。土壌改良性肥料は、造形を行った後に焼成してもよい。しかし、後述するように、土壌改良性肥料に木炭を添加した場合には、特に焼成しなくても水戻りしにくい土壌改良性肥料を得ることができる。
【００３６】
本発明の土壌改良性肥料の各粒の大きさや形状は特に限定されない。しかし、その成形に際し、最も安価で一般的な押出し成形機を用いると、直径が４ｍｍ前後で、長さが６〜７ｍｍ程度の円柱形となる。そして、この程度の大きさであるならば、散布などの作業性が良く、好ましい。
【００３７】
本発明の土壌改良性肥料は、土壌に直接散布でき、簡単に取り扱いが容易なものとなっている。また、安価に製造することも可能である。さらに、肥料性に優れたものとすることも容易である。さらにまた、有害物質を含まず、製造時や使用後においても廃棄物を生じないものとなっている。そして、製造時に特に焼成する必要もないので、省エネルギー化を推進することも可能なものとなっている。
【００３８】
本発明の土壌改良性肥料は、各種の農作物を栽培するのに用いることができる。なかでも、水稲を栽培するのに用いると好適である。特に、秋田県など、カドミウムを多く含むいわゆるカドミウム含有米が問題となっている地域での水稲栽培に好適に用いることができる。
【実施例】
【００３９】
続いて、本発明の土壌改良性肥料の実施例について説明する。
【００４０】
まず、本発明の土壌改良性肥料に係る２種類の試料を作製した。試料はいずれも、直径が４ｍｍ前後で長さが６〜７ｍｍ程度の円柱形のペレットに造形し、焼成は行わなかった。この２種類の試料（実施例１，２）における各成分の重量比を下記表１に示す。表１におけるカッコ外の数値は、各成分の重量比を「重量部」で示したものであり、カッコ内の数値は、各成分の重量比を「重量％」で示したものある。実施例１，２の各試料においては、下記表１に示すように、リン酸塩鉱物として骨リンを使用し、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土としてハロイサイトを４０〜６０重量％含有するベトナムカオリンを使用した。また、実施例１，２の各試料においては、ｐH調整材として消石灰を添加している。さらに、実施例１，２の各試料においては、アロフェンとして鹿沼土を添加している。
【００４１】
【表１】
【００４２】
一方、上記の実施例１，２の比較例として、２種類の試料（比較例１，２）を作製した。比較例１，２の配合は、粘土鉱物にベトナムカオリン（ハロイサイトを含有するカオリン系粘土）ではなくカルシウム系モンモリロナイト粘土を用いた以外は、それぞれ上記表１における実施例１，２と同一である。比較例１，２では、カルシウム系モンモリロナイト粘土として、クニミネ工業株式会社製のクニボンド（登録商標）を使用した。
【００４３】
以上の実施例１，２と比較例１，２に係る４種類の試料を用いて、振とう試験と溶出試験を行ったところ、下記表２に示す結果が得られた。表２における除去率と溶出率の単位は、いずれも「％」である。振とう試験は、振とう時間を２４時間、振とう幅を４〜５ｃｍ、振とう回数を８０ｒｐｍ、振とう方向を水平方向、振とう前のカドミウム濃度を１．０ｍｇ／Ｌ、試料と試液との混合比を１：５０として行った。一方、溶出試験は、振とう試験に用いた試料をそのまま用いて行った。溶出試験は、振とう時間を６時間、振とう幅を４〜５ｃｍ、振とう回数を２００ｒｐｍ、振とう方向を水平方向、試料と試液との混合比を１：１０として行った。溶出試験で使用する試液のｐＨは、環境庁告示第４６号に規定された５．８〜６．３よりもかなり厳しく設定した。本実施例においては、蒸留水に２％のクエン酸を添加してｐＨを２．０としたものを試液として使用した。
【００４４】
【表２】
【００４５】
上記表２を見ると、振とう試験におけるカドミウムの除去率では、粘土鉱物にベトナムカオリン（ハロイサイトを含有するカオリン系粘土）を用いた実施例１，２と、粘土鉱物にクニボンド（登録商標）やアサオカモンモリロナイト（カルシウム系モンモリロナイト粘土）を用いた比較例１，２との間に大きな差は見られなかったことが分かる。しかし、溶出試験におけるカドミウムの溶出率では、実施例１，２と比較例１，２との間には、顕著な差が見られ、実施例１，２は、それぞれ比較例１，２と比べてカドミウムの溶出率が小さかった。このことから、カドミウムを溶出せず固溶化するという点で、ハロイサイトを含有するカオリン系粘土が非常に有利であることが分かった。
【００４６】
上記実施例１，２のほか、下記表３に示す４種類の試料（実施例３〜６）を作製し、実施例１，２で行ったものと同じ条件で、振とう試験と溶出試験を行ったところ、下記表４に示す結果が得られた。表３におけるカッコ外の数値は、各成分の重量比を「重量部」で示したものであり、カッコ内の数値は、各成分の重量比を「重量％」で示したものある。また、表４における除去率と溶出率の単位は、いずれも「％」である。
【００４７】
【表３】
【００４８】
【表４】
【００４９】
上記表４の結果から、本発明の土壌改良性肥料に、苦土石灰や珪酸カルシウムなどを添加すると、カドミウムの溶出率をより低く抑えることができることが分かった。実施例５，６の試料はいずれもカドミウムの溶出率が１％未満となっており、カドミウムを固溶化するものとして特に好適である。また、上記表４の結果以外では、木炭を添加した土壌改良性肥料は、焼成しなくても、水戻りしにくくなることが分かった。これは、土壌改良性肥料を緩効性のものとしたい場合に好都合である。
【００５０】
ところで、上記実施例１〜６以外にも、草木灰を添加した試料を作製し、同様の振とう試験と溶出試験を行ったが、いずれも草木灰を添加しなかった場合の方が、溶出率が低かった。すなわち、草木灰は、カドミウムの不溶化を阻害する性質を有するものであると推測できる。その原因は不明であるが、おそらく水溶性のカリウムが影響していると思われる。草木灰は、近年、農家の間で流行しているが、カドミウムの固溶化を目的とする本発明の土壌改良性肥料では、草木灰を施用しない方が好ましい。
【００５１】
続いて、本発明の土壌改良性肥料が農作物に対してどの程度のカドミウム吸収抑制効果を奏するのかを調べるために、秋田県内の水田を借りて実際に水稲の栽培を行った。図１は、水田における区画Ａ〜Ｅの位置関係を示した図である。水田は、図１に示すように、５つの区画Ａ〜Ｅに分割し、４月下旬に、区画Ａを除く４つの区画Ｂ〜Ｅのそれぞれに、本発明の土壌改良性肥料を添加した。
【００５２】
区画Ｂの土壌には、本発明の土壌改良性肥料を０．５％（土壌改良性肥料の添加比は、土壌重量（土壌の深さを１５ｃｍ、土壌の比重を１、土壌水分含有率を２０％として計算した土壌の重量）に対する土壌改良性肥料の重量比によって求めた。以下同じ。）添加した。区画Ｃの土壌には、本発明の土壌改良性肥料を１．０％添加した。区画Ｄの土壌には、本発明の土壌改良性肥料を１．５％添加した。区画Ｅの土壌には、本発明の土壌改良性肥料を２．０％添加した。本発明の土壌改良性肥料には、上記表３における実施例６の試料を使用した。区画Ｂ〜Ｅには、本発明の土壌改良性肥料以外の肥料は施用していない。一方、区画Ａには、熔リン及び珪酸カルシウムの混合肥料と、ブドウ粕（ワインの搾り粕）を主原料として発酵させた複合微生物材料からなる有機質土壌改良材（商品名コフナ）と、ナトリウム型モンモリロナイト粘土を主体とする土壌改良材（商品名ソフトシリカ）とをそれぞれ１０ａ当たり、６０ｋｇ、４５ｋｇ、６０ｋｇ添加した。その他の条件に関しては、区画Ａ〜Ｅの間で差を設けていない。
【００５３】
この栽培において、田起しは５月初旬に行い、５月中旬から５月下旬にかけて水入れと代掻きと田植えを順に行った。また、落水は８月下旬（この他、水入れから８月下旬の落水までの間に２日行っている。）に行い、収穫は９月下旬に行った。この水田における湛水日数は８８日で、カドミウムの吸収を抑制するための目安である１００日を下回っていた。また、落水から収穫までの日数は２６日であり、カドミウムの吸収を抑制するための目安である２０日を上回っていた。本実施例の実験によって得られた結果を下記表５に示す。
【００５４】
【表５】
【００５５】
上記表５に示されるように、本発明の土壌改良性肥料を施用しなかった区画Ａで収穫された米に含有されるカドミウム濃度は、０．６ｐｐｍと高かった。これに対し、本発明の土壌改良性肥料を０．５〜１．０％添加した区画Ｂ，Ｃで収穫された米に含有されるカドミウム濃度は０．３〜０．４ｐｐｍ、本発明の土壌改良性肥料を１．５〜２．０％添加した区画Ｄ，Ｅで収穫された米に含有されるカドミウム濃度は０．２〜０．３ｐｐｍと、本発明の土壌改良性肥料を多く施用した区画で収穫された米の方が、カドミウム濃度が害して低かった。このことから、本発明の土壌改良性肥料が農作物へのカドミウム吸収を抑制するのに非常に有用であることが分かった。
【００５６】
また、区画Ａで栽培された稲の穂の高さは、平均で１５ｃｍ程度であった８が、区画Ｂ〜Ｅで栽培された稲の穂の高さは、平均で１８〜２０ｃｍと高く、本発明の土壌改良性肥料を用いて栽培した水稲は収穫量の増大を見込めるものであることも分かった。このことに加えて、本発明の土壌改良性肥料を施用した区画Ｂ〜Ｅで生産された米は、区画Ａで生産された米よりも旨味があり、買取り価格の上昇が見込める。以上のことから、本発明の土壌改良性肥料は、農作物へのカドミウムの吸収を抑制するだけでなく、農作物の収穫量の増大や高品質化をもたらし、農家の収益の向上に大きく貢献することも期待される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】水田における区画Ａ〜Ｅの位置関係を示した図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物を固形化したことを特徴とする土壌改良性肥料。
【請求項２】
リン酸塩鉱物１００重量部に対してハロイサイトを含有するカオリン系粘土を３０〜３００重量部混合した請求項１記載の土壌改良性肥料。
【請求項３】
リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物に対し、苦土石灰、珪酸カルシウム、消石灰、アロフェン、木炭の中から選ばれた１種又は２種以上の添加物を混合した請求項１又は２記載の土壌改良性肥料。
【請求項１】
リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物を固形化したことを特徴とする土壌改良性肥料。
【請求項２】
リン酸塩鉱物１００重量部に対してハロイサイトを含有するカオリン系粘土を３０〜３００重量部混合した請求項１記載の土壌改良性肥料。
【請求項３】
リン酸塩鉱物とハロイサイトを含有するカオリン系粘土との混合物に対し、苦土石灰、珪酸カルシウム、消石灰、アロフェン、木炭の中から選ばれた１種又は２種以上の添加物を混合した請求項１又は２記載の土壌改良性肥料。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２３０９１７（Ｐ２００８−２３０９１７Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７３６２８（Ｐ２００７−７３６２８）
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（０００２２４７９８）ＤＯＷＡホールディングス株式会社 (550)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（０００２２４７９８）ＤＯＷＡホールディングス株式会社 (550)
【Ｆターム（参考）】
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