水稲育苗箱における固形肥料施用方法、及びその利用
【課題】固形肥料を選択的に固定する固形肥料施用方法等を提供する。
【解決手段】水稲育苗箱における固形肥料施用方法であって、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料、及び他方を含む液体を準備し、当該固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該液体と接触させてゲルを生成させる。
【解決手段】水稲育苗箱における固形肥料施用方法であって、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料、及び他方を含む液体を準備し、当該固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該液体と接触させてゲルを生成させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水稲育苗箱における固形肥料施用方法等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水稲の栽培においては、苗を育苗箱で所定期間栽培し、その後本田に移植して栽培を続行する方法が一般的である。本田において水稲を適正に生育させるために、適正な量の肥料の施用（施肥）が行われる。
【０００３】
上記施肥は本田に肥料を施用することで行うこともできるが、他の方法として育苗箱の表土に肥料を予め施用する方法がある。この方法は、簡便であり、本田移植後に肥料効果を発揮させることが可能である等多くの利点がある。一方、育苗箱を運搬するとき、及び田植え機に設置するとき等に育苗箱を傾けると、肥料が育苗箱からこぼれ落ちるという問題がある。この問題に対して、粒状肥料と、所定の水溶解性を示す多糖類系高分子化合物とを水稲育苗箱の表土に施用し、水稲育苗箱の表土を灌水することによって、多糖類系高分子化合物で水稲育苗箱の表土に粒状肥料を固着させるという方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国公開特許公報：特開２００９−１０１号公報（公開日２００９年１月８日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の粒状肥料施用方法では、粒状肥料が接触していない部分の表土及びその下の土壌まで多糖類系高分子の粘性溶液により固着されるという問題が生じる。その結果、例えば、水稲の生育に悪影響を与えうる。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、固形肥料を選択的に固定する固形肥料施用方法等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質の組み合わせを用いて、肥料の近傍へ選択的にゲルを生成させ、当該ゲルを用いて柔軟に肥料を固定することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明に想到するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係る固形肥料施用方法は、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を準備する工程Ａと、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する工程Ｂと、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該固形肥料と工程Ｂで準備した液体とを接触させてゲルを生成する工程Ｃとを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る固形肥料施用方法において、生成される上記ゲルが耐水性であることが好ましい場合がある。
【００１０】
ここで、耐水性のゲルとしては、例えばアルギン酸カルシウムゲル又はアルギン酸マグネシウムゲルが挙げられる。
【００１１】
本発明に係る固形肥料施用方法において、上記物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩であり、上記物質Ｂが上記液体中で多価カチオンを生成する物質であることが好ましい。
【００１２】
また、多価カチオンを生成する物質が、カルシウム塩又はマグネシウム塩を含むことが好ましい。
【００１３】
さらに、上記カルシウム塩として硫酸カルシウムを含むことが好ましい。
【００１４】
さらに、上記物質Ｂが硫酸カルシウムを含むものである場合、当該物質Ｂは石膏であることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る固形肥料施用方法において、上記物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩である場合、当該物質Ａはアルギン酸ナトリウムであることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る固形肥料施用方法において、上記液体中で多価カチオンを生成する上記物質Ｂが上記固形肥料の表面に付着され、上記物質Ａが上記液体に含まれるものであることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る固形肥料施用方法では、上記固形肥料が、被膜により被覆された尿素肥料である場合がある。
【００１８】
本発明に係る固形肥料施用方法では、上記工程Ｃは、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用した後に、工程Ｂで準備した液体を当該土壌表面又は土壌代替物の表面に供給することにより行われることが好ましい。
【００１９】
本発明はまた、上記の固形肥料施用方法が施されていることを特徴とする水稲苗床を提供する。
【００２０】
本発明はさらに、上記の水稲苗床で水稲苗を栽培することを特徴とする水稲栽培方法を提供する。
【００２１】
本発明に係る水稲栽培方法では、湛水した状態で栽培することが好ましい。
【００２２】
本発明はまた、上記の固形肥料施用方法に用いられる固形肥料固定キットであって、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料と、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方とを備えることを特徴とする固形肥料固定キットを提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、固形肥料を選択的に固定する固形肥料施用方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１において、ゲルにより肥料を固定した状態を示す図である。
【図２】本発明の実施例１において、田植え当日の水稲苗の生育状況の結果を示す図である。
【図３】本発明の実施例１において、田植え時の水稲苗の草丈を比較した結果を示す図である。
【図４】本発明の実施例１において、水稲苗の根張りの変化を示す図である。
【図５】本発明の実施例１において、田植え時のマット強度を比較した結果を示す図である。
【図６】本発明の実施例１において、田植え日当日の水稲苗１０ｃｍ角の根の乾燥重を比較した結果を示す図である。
【図７】本発明の実施例１において、水稲の収穫量を比較した結果を示す図である。
【図８】本発明の実施例３において、水稲の収穫量を比較した結果を示す図である。
【図９】本発明の実施例４において、水稲の収穫量を比較した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（本発明に係る固形肥料施用方法の概要）
本発明に係る固形肥料施用方法は、水稲育苗箱における固形肥料施用方法であって、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を準備する工程Ａと、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する工程Ｂと、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該固形肥料と工程Ｂで準備した液体とを接触させてゲルを生成する工程Ｃとを含むことを特徴の一つとする。
【００２６】
上記の方法によれば、例えば、以下の利点１）〜４）を有する。
１）物質Ａと物質Ｂとが接触する場合のみにゲルが形成されるため、固形肥料を選択的に固定することが出来る。例えば、工程Ａで準備した固形肥料を土壌表面又は土壌代替物の表面上にまばらに施用した場合は、固形肥料の表面近傍のみに選択的にゲルが形成され、当該ゲルを介して（ゲルが土壌等の表面に噛み込むことで）固形肥料が固着される。また例えば、工程Ａで準備した固形肥料を土壌表面又は土壌代替物の表面上に敷き詰めるように施用した場合は、固形肥料を含むように板状のゲルが形成されて、この板状のゲルが土壌表面又は土壌代替物の表面に固定される。
２）上記の通り、物質Ａと物質Ｂとが接触しない限りゲルが生成しない。例えば、物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を水稲育苗箱の土壌表面等に施用した状態で降雨等があった場合でも、ゲルは生成しない。よって、不所望なゲルの生成により固形肥料が固着することを防止することができる。
３）土壌又は土壌代替物を不所望に固着するおそれが比較的少なく、水稲苗の生育に影響を与えるおそれが比較的少ない。すなわち、ゲルは、実質的には、工程Ａで準備した固形肥料が施用された土壌表面近傍又は土壌代替物の表面近傍でのみ形成される。そして、形成されたゲルは半固形物質であるため、土壌内部又は土壌代替物の内部へは侵入し難い。そのため、ゲルが土壌又は土壌代替物を不所望に固着するおそれが比較的少ない。
４）上記の通り、固形肥料は、ゲルにより、土壌又は土壌代替物に柔軟に固定される。すなわち、接着剤に相当する粘性溶液を用いた肥料の固着方法と比較して、土壌又は土壌代替物を不所望に固着するおそれが比較的少ない。
以下、上記工程Ａ〜工程Ｃをより詳細に説明する。
【００２７】
（工程Ａ及び工程Ｂ）
工程Ａは、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を準備する工程である。工程Ｂは、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する工程である。
【００２８】
＜物質Ａ及び物質Ｂ＞
本発明で使用する物質Ａ及び物質Ｂは、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する組み合わせであればよい。ここで、生成するゲルの種類は特に限定されないが、例えば、アルギン酸カルシウムゲル、アルギン酸マグネシウムゲル等のアルギン酸と多価カチオンとのゲル；カッパ型、又はイオタ型のカラギナンゲル；ネイティブ型、又は脱アシル型等のジェランガムゲル；等が挙げられる。これら例示の中でも、アルギン酸と多価カチオンとのゲル、カラギナンゲル、ジェランガムゲル等の耐水性に優れたゲル（耐水性ゲル）が好ましく、アルギン酸カルシウムゲル、アルギン酸マグネシウムゲル、カッパ型のカラギナンゲル、ネイティブ型のジェランガムゲルが耐水性の観点ではより好ましい。生成するゲルは１種類のみでもよく、２種類以上であってもよい。
【００２９】
生成するゲルが耐水性である場合には、水分過多な環境（例えば、プール育苗環境、水田環境等の湛水環境）でもゲルが溶解し難く、固形肥料の固定効果を期待することができる。そのため田植え後も長期間にわたり固形肥料を苗の周囲にとどめておくことが可能となり、効果的に肥効を発揮させられる。また、固形肥料がゲルにより被覆されているため、田植え後に、固形肥料の成分が湛水中に急速に溶出することが防止される。さらに、後述する工程Ｃによりゲルを形成した後に、不所望な（例えば過剰量の）物質Ａ又は物質Ｂを水で洗い流すことも可能となる。
【００３０】
上記物質Ａと物質Ｂとの組み合わせは生成するゲルの種類に応じて適宜選択できる。以下の説明では、物質Ａをゲルの基本骨格を与える物質として、物質Ｂを当該基本骨格同士を結びつける（架橋する）物質として説明を行う。
【００３１】
生成するゲルが例えばアルギン酸と多価カチオンとのゲルの場合は、物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩であり、物質Ｂが上記液体中で多価カチオンを生成する物質である組み合わせが挙げられる。アルギン酸と１価カチオンとの塩（物質Ａ）は、例えば、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウム、等が挙げられる。多価カチオンを生成する物質（物質Ｂ）には、上記液体に溶解性を示す各種カルシウム塩、各種マグネシウム塩、等が挙げられる。カルシウム塩としては、特に限定されないが例えば、硫酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、燐酸カルシウム、等がある。水稲苗の生育への影響の観点からは、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、等が好ましい。また、ゲルの形成速度の観点からは、硫酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、等が好ましい。すなわち、硫酸カルシウム又はパントテン酸カルシウムがより好ましいカルシウム塩であり、コストの観点も考慮すると硫酸カルシウムが特に好ましい。物質Ａ及び物質Ｂは純物質である必要はなく、混合物（組成物）でもよい。例えば、硫酸カルシウムを主成分として含む組成物として、汎用農業資材である石膏等が挙げられ、水酸化カルシウムを主成分として含む組成物として消石灰が挙げられる。また、上記マグネシウム塩としては、硫酸マグネシウム、パントテン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウム、燐酸マグネシウム、等がある。
【００３２】
生成するゲルがジェランガムゲルの場合、物質Ａがネイティブ型、又は脱アシル型等のジェランガムであり、物質Ｂが上記液体中でカチオンを生成する物質である。液体中でカチオンを生成する物質とは、多価カチオンを生成する上記物質の他、１価カチオンを生成する各種ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。
【００３３】
生成するゲルがカラギナンゲルの場合、物質Ａがカッパ型、又はイオタ型のカラギナンであり、物質Ｂが上記液体中でカチオンを生成する物質である。液体中でカチオンを生成する物質とは、ジェランガムゲルの場合と同様である。
【００３４】
＜液体＞
本発明で使用する液体は、上記物質Ａと物質Ｂとのゲル生成反応の場を提供する。液体は、例えば、物質Ａ及び物質Ｂの少なくとも一方を溶解可能なものが好ましい。液体はまた生成したゲルを膨潤させる。液体の種類は特に限定されないが、水稲との親和性を考慮すれば水が特に好ましい。
【００３５】
＜固形肥料＞
固形肥料は、一定の形状を有する肥料を広く指し、その形状及び大きさに特に限定はない。形状は、球状、角状、棒状、円柱状等いずれでもよく、大きさは、例えば、数ｍｍ〜数ｃｍ程度のものが挙げられる。また、肥料の種類も、尿素、硫安等の窒素肥料；燐酸質肥料；カリウム肥料；これら成分の混合肥料等、特に限定されることなく使用することができる。また、肥料の種類は、魚粕、干魚、骨粉、乾燥菌体肥料等の有機肥料、又は各種無機肥料であってもよい。固形肥料は、肥料成分の溶出時期を調整するために表面が樹脂等で被覆された肥料（被覆肥料と称する場合がある）でもよい。さらに、複数の種類の固形肥料を同時に使用することもできる。水稲はその生育において多量の窒素分を要求するという観点では、固形肥料の種類は窒素肥料、又は窒素肥料を含有する混合肥料であることが好ましく、さらにはその表面が樹脂等で被覆された被覆肥料（コーティング肥料）であることが好ましい。被覆肥料は肥料成分の溶出を生育に応じてコントロール可能であり、その結果、必要な肥料成分量を大幅に低減することができる。
【００３６】
＜工程Ａの詳細＞
工程Ａにおいて、上記固形肥料に、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させる方法には特に限定はないが、例えば、物質Ａ又は物質Ｂを粉末状にして固形肥料にまぶす方法がある。この場合に、バインダ又は水等を予め固形肥料の表面に塗布し、ついで粉末状の物質Ａ又は物質Ｂをまぶしてもよい。また、物質Ａ又は物質Ｂを液状にしたもので肥料を覆い、乾かす方法もある。肥料が粉末状である場合には、物質Ａ又は物質Ｂに肥料を練り込むこともできる。これらの方法により、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料が準備される。
【００３７】
物質Ａをゲルの基本骨格を与える物質とし、物質Ｂを当該基本骨格同士を結びつける（架橋する）物質とした場合、ゲル生成の効率の観点では、物質Ｂを固形肥料の表面に付着させることがより好ましい。なお、物質Ｂが固形肥料の表面に付着される場合は、物質Ａが液体中に含まれるもの（他方）となる。
【００３８】
物質Ａ又はＢの、固形肥料に対する施用割合は、ゲルの生成による固形肥料の固定が可能な範囲で適宜設定すればよく、例えば、固形肥料の種類、大きさ、又は形状等から適宜設定すればよい。例えば、石膏を固形肥料の表面に付着させる場合には、固形肥料１００ｇに対して、石膏を２．５ｇ以上で１０ｇ以下の範囲内で用いることが好ましく、５ｇ以上で７．５ｇ以下の範囲内で用いることがより好ましい。
【００３９】
＜工程Ｂの詳細＞
工程Ｂにおいて、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する方法は特に限定されないが、例えば、物質Ａ又は物質Ｂを粉末状にして液体中に混合する方法がある。この場合は、液体を加熱したり、攪拌したりしてもよい。なお、物質Ａ又はＢが液体に含まれるとは、物質Ａ又はＢの少なくとも一部が液体に溶解している状態であることが好ましい。
【００４０】
物質Ａをゲルの基本骨格を与える物質とし、物質Ｂを当該基本骨格同士を結びつける（架橋する）物質とした場合、ゲル生成の効率の観点では、物質Ａを液体に含ませることがより好ましい。また、液体の一例たる水への溶解性に優れるという観点では、物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩であることが好ましい。なお、物質Ａが液体中に含まれるものとなる場合は、物質Ｂが固形肥料の表面に付着されるもの（一方）となる。また、工程Ｂにおけるゲルの生成を防止するため、工程Ｂにおいて調製される上記液体は上記物質Ａと物質Ｂとが同時には含まれないことが特に好ましい。
【００４１】
物質Ａ又はＢの、液体に対する使用量は、ゲルの生成による固形肥料の固定が可能な範囲で適宜設定すればよく、例えば、液体に対するその溶解度等に応じて適宜設定すればよい。例えば、アルギン酸と１価カチオンとの塩を含む液体を準備する場合は、液体としての水１００ｇに対して、当該塩を０．５ｇ以上で４ｇ以下の範囲内で用いることが好ましく、１ｇ以上で２ｇ以下の範囲内で用いることがより好ましい。
【００４２】
工程Ａと工程Ｂとを行う順序は特に限定されず、両工程を実質的に同時に行ってもよいし、工程Ａを先行して行っても、工程Ｂを先行して行ってもよい。これら工程Ａ・Ｂは工程Ｃに先立って行われていればよいが、好ましくは工程Ｃを行う直前（工程Ｃを行う当日）に行う。
【００４３】
（工程Ｃ）
工程Ｃは、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該固形肥料と工程Ｂで準備した液体とを接触させてゲルを生成する工程である。
【００４４】
工程Ｃに供される水稲育苗箱は、内部に、上記土壌又は土壌代替物（両者を合わせて培土と総称する場合がある）が収納されているものである。ここで、土壌代替物とは、水稲育苗の目的で土壌に代えて使用可能な固形培地を指し、水耕培地は除かれる。土壌代替物は特に限定されないが、具体的には例えば、天然又は人工繊維を主原料として製造された成型マット、人工培土等が挙げられる。
【００４５】
工程Ｃにおいて、工程Ｂで準備した液体を工程Ａで準備した固形肥料に接触させる方法には特に限定はないが、例えば、１）工程Ａで準備した固形肥料を土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、その上から工程Ｂで準備した液体をかける方法が挙げられる。２）また、工程Ｂで準備した液体を予め土壌表面又は土壌代替物の表面にかけておき、その上に工程Ａで準備した固形肥料を施用することもできる。ゲルの生成効率の観点では、１）の方法がより好ましい。なお、工程Ｂで準備した液体を水稲育苗箱にかけるために、ジョウロの他、公知のノズル、パイプ、ホース等を使用することができ、自動手動を問わない。
【００４６】
水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面への固形肥料の施用量は、固形肥料の種類等に応じて適宜設定すればよく特に限定されない。例えば、固形肥料が窒素肥料であって、水稲の生育に必要な全量を水稲育苗箱内に一度に施用する場合は、例えば１．０ｋｇ／ｍ２以上で６ｋｇ／ｍ２以下の範囲内となるように施用すればよく、１．８ｋｇ／ｍ２以上で６ｋｇ／ｍ２以下の範囲内となるように施用することが好ましく、２．５ｋｇ／ｍ２以上で６ｋｇ／ｍ２以下の範囲内となるように施用することがより好ましく、３ｋｇ／ｍ２以上で５ｋｇ／ｍ２以下の範囲内となるように施用することがさらに好ましい。
【００４７】
水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面への固形肥料の施用時期は、育苗開始直後から田植え直前までのいずれの時期であってもよいが、肥料成分の溶出により水稲苗が徒長するおそれをより効率的に防止する観点では、固形肥料が窒素肥料の場合は、田植えの１０日前〜当日の間に施用することが好ましく、田植えの７日前〜当日に施用することがより好ましく、田植えの前日又は当日に施用するのがさらに好ましい。また、固形肥料が窒素肥料以外の場合でも、固形肥料の施用時期は窒素肥料と同様にすることが好ましい。
【００４８】
なお、本発明において、肥料成分の溶出の制御は、土壌表面又は土壌代替物の表面へ固形肥料を施用する方法（上のせ法）を基本にし、１）上記した固形肥料施用の時期、及び、２）被覆尿素肥料の使用、等を適宜組み合わせて実現されている。水稲育苗箱内での育苗期間中に、肥料成分の溶出を抑制すれば、水稲苗の徒長が防止され、かつ根張りの悪化が防止（苗マット強度の低下防止）される。その結果、田植え機での田植えに好適な水稲苗が得られる。また、水稲苗が徒長していなければ、状況に応じて田植え日を１週間〜１０日程度、延期することも可能になる。また、本発明では上記上のせ法を利用するために、本田の肥沃度、及び本田に対する水稲苗の植栽密度等に応じて、適宜、施肥量の変更が容易である。
【００４９】
また別の観点では、上記工程Ｃは、水稲種子が播種された水稲育苗箱に対して、所定の大きさ（例えば、水稲育苗箱の上面から水稲苗の先端が飛び出す程度以上）にまで水稲苗が生育している状態で行われることが好ましい。特に固形肥料を土壌表面又は土壌代替物の表面上に敷き詰めるように施用する場合、水稲苗が所定の大きさにまで生育していれば、土壌表面等へのゲルの噛み込みに加え、水稲苗の茎の下部がゲルに取り囲まれることを利用して固形肥料をより一層確実に固定することができる。なお、水稲種子の播種は、土壌又は土壌代替物の任意の深さに行うことができるが、例えば５ｍｍ以上で１０ｍｍ以下の範囲内の深さに播種される。
【００５０】
（水稲苗床）
本発明に係る水稲苗床とは、上記した本発明に係る固形肥料施用方法が施された水稲育苗箱を基本構成単位とし、水稲苗が生育しているものを指す。換言すれば、当該水稲苗床は、１）水稲育苗箱、２）水稲育苗箱内に格納された土壌又は土壌代替物、３）土壌又は土壌代替物の表面上に形成された固形肥料を含むゲル、及び、４）水稲苗、を含んで形成される。
【００５１】
また、上記水稲苗床は、ゲルを介して固定される固形肥料以外の他の肥料成分が、土壌又は土壌代替物の中又は表面に含まれていてもよい。さらに、必要に応じて、殺虫剤、植物成長調整剤、ｐＨ調整剤等を更に添加することもできる。
【００５２】
（水稲栽培方法）
本発明において水稲栽培方法（育苗方法）とは、水稲育苗箱に水稲種子（例えば、催芽もみ又は乾もみ）を播種又は幼苗を植えた後に工程Ｃを行うまでの期間、及び、工程Ｃ以降で田植え前までの期間に適用される栽培方法を指す。水稲栽培方法は特に限定はないが、例えばプール育苗法等の常時湛水した状態で栽培する方法が好ましい。ゲルの生成時の副産物及び未反応物をプール育苗槽等の水に溶出させることができ、水稲苗への影響をより防ぐことができるからである。また、本発明では、固形肥料をのせるスペースを確保するため育苗培土が減量される場合があるが、育苗培土の減少に起因する保水量減少の影響を補うことができるからである。ただし、常時湛水した状態で栽培しない場合であっても、ゲル形成後すぐに田植えをすれば副産物又は未反応物の影響は抑えられる。
【００５３】
なお、プール育苗法とは、パイプハウス内にビニール等を用いて簡易水槽（プール）を作り、当該簡易水槽内に水稲育苗箱を配置して、常時湛水した状態で育苗を行う方法を指す。プール育苗法は、灌水作業、温度管理を簡略化でき、また育苗障害が少なくなるという利点を有する。
【００５４】
（固形肥料固定キット）
本発明は、上記の固形肥料施用方法に用いられる固形肥料固定キットであって、物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料と、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方と、を備えたものを提供することができる。この固形肥料固定キットは、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を溶解又は懸濁する液体をさらに含んでいてもよい。また、物質Ａ又は物質Ｂの他方は液体に含まれた（溶解又は懸濁された）状態であってもよい。本発明に係る固形肥料固定キットはさらに、当該キットの使用法を記載した使用説明書を含んでいてもよい。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００５６】
＜実施例１＞
（育苗）
実施例及び参考例とも、水稲の品種は「にこまる」を使用した。被覆尿素肥料（固形肥料に相当）は「苗箱まかせ１００日タイプ」（ジェイカムアグリ製）を用いた。育苗用土（土壌に相当）としてＪＡ育苗用土を用いた。全てプール育苗法で行った。場所は福岡県南部の圃場である。
【００５７】
実施例及び参考例とも、まず、水稲種子を塩水選（比重選別）したのち、殺菌・殺虫剤で２４時間種子消毒した。その後、水に浸種して１日〜２日間、催芽を行った。水稲育苗箱（２９ｃｍ×５８ｃｍ×２．８ｃｍ：「苗箱」と称する。）内に上記育苗用土を敷き詰めた。ここで実施例１（上のせ法）では苗の生えたマット上に被覆尿素肥料をのせるスペースを確保するため７ｍｍ厚になるように、参考例１（通常育苗法）では１４ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例２（床土混合法）では、参考例１において水稲種子の下になる用土量（１４ｍｍ厚）から混和する被覆尿素肥料の容積を除いた量の育苗用土を用い、当該育苗用土を被覆尿素肥料と均一に混合して敷き詰めた。参考例３（少量培地）では７ｍｍ厚になるように育苗用土を敷き詰めた。
【００５８】
実施例及び参考例とも、充分に潅水を行った後に、２０１０年６月２２日に、育苗用土上に１８０ｇの催芽もみを均一になるように播種し、その上から育苗用土で７ｍｍ程度覆土し、再度潅水した。播種、覆土の終わった苗箱を発芽器に１〜２日入れ、発芽を促進した。発芽を確認したら、苗箱を育苗用プールに並べ、苗が緑化するまで寒冷紗で遮光した。苗が緑化したら寒冷紗を取り除き、田植えまで育苗した。
【００５９】
被覆尿素肥料は、慣行栽培の総窒素施用量の６０〜８０％相当を１０ａ当たりの植え付け苗箱数で割って箱当たりの施用量を決めるとされている。そのため、総窒素施用量８ｋｇ／１０ａ、苗箱数を１０ａ当たり２０箱と想定して、被覆尿素肥料の窒素含量が４０％であるので苗箱１個当たり８００ｇの施用とした（窒素量は慣行栽培の総窒素施用量の８０％に相当する）。被覆尿素肥料は、実施例１と参考例２でのみ苗箱に施用した。なお、参考例２では、上記の通り、上のせ法ではなく、被覆尿素肥料は種子下にある育苗用土に混合して施用した。
【００６０】
実施例１では、田植え前日に被覆尿素肥料を苗箱１個当たり８００ｇ準備し、霧吹きで水を吹きかけて湿らせた後、粉砕した石膏４０ｇ（肥料重量に対して５％）を混合して被覆尿素肥料に石膏を粉衣させた。この石膏粉衣被覆尿素肥料を苗マット（育苗用土表面）上に均一になるように散布して載せ、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液（１重量％濃度）を１リットル均一に散布した。このとき、被覆尿素肥料に付着した石膏のカルシウムイオンとアルギン酸イオンとが結合し、アルギン酸カルシウムゲルができ、被覆尿素肥料が苗マット上に固定された。アルギン酸カルシウムゲルは、水中であっても崩壊は少なく、柔軟性があるため田植え作業時にも肥料の落下はほとんど認められなかった。アルギン酸カルシウムゲルの生成時に、硫酸ナトリウムが副次的に生成するが、水溶性が高いため、プール育苗槽の水に溶け出して水稲苗への影響は無い。
【００６１】
図１は、実施例１の方法により、被覆尿素肥料がアルギン酸カルシウムゲルで苗マット上に固定された状態を示す。
【００６２】
図２は、各苗の田植え日当日の生育状況を示す。図２中左側から順に、参考例２、参考例３、参考例１、及び実施例１に相当する。図３に、実施例１、参考例１、参考例２で、田植え日当日の苗の草丈を比較した結果を示す。従来法である床土混合法（参考例２）では実施例１に比べて苗の草丈が高くなった。これは育苗期間中に、気温、水温が高かったため、被覆尿素肥料からの尿素の溶出が進んだからである。それに対し、実施例１では田植え前日に苗床上に被覆尿素肥料を施用するため、被覆尿素肥料からの尿素の溶出がほとんどなく、田植え後は田植え時同時施用とほぼ同等の溶出が期待できる。
【００６３】
図４に、田植え日当日における、苗の根張り変化を示す。図４中左側は参考例２を、右側は実施例１に相当する。図５に、実施例１、参考例１、参考例２で、田植え時のマット強度を比較した結果を示す。マット強度の測定法は（参考文献：高橋行継・吉田智彦 2006. 群馬県稲麦二毛作地帯における水稲箱全量基肥栽培のプール育苗法に関する検討. 日作紀 75:119-125．）の記載に従って行った。実施例１は参考例２の３倍以上のマット強度を示した。図６に、田植え日当日における、苗の周囲１０ｃｍ角の根の乾燥重を比較した結果を示す。実施例１は参考例２よりも重かった。これは、上記のように参考例２では尿素が溶出し、根の発達阻害が起きたためである。
【００６４】
（田植え）
田植えは２０１０年７月６日に行い、上のせ区（実施例１）、床土混合区（参考例２）をそれぞれ３反復で設けた。実施例１及び参考例２では、本田に対する窒素肥料の施肥は行っていない。一方、参考例１で育苗した苗を、基肥窒素量５ｋｇ／１０ａを施用した本田に田植えして、さらに追肥窒素量３ｋｇ／１０ａで管理したもの（参考例４）及び、参考例１で育苗した苗を、窒素肥料無施用の本田に田植えしたもの（参考例５）についてもそれぞれ３反復で設けた。
【００６５】
図７に収穫量を比較した結果を示す。実施例１及び参考例２は同等の収穫量であった。また、それらは施用窒素量を２０％減らしても通常施肥（参考例４）並の生育、収穫量が得られたことから、水稲の根近傍に肥料が位置することにより肥料効率が高まったものと考えられた。つまり、実施例１では被覆尿素肥料が耐水性のゲルにより固定され、水稲の根近傍に位置していたと考えられる。
【００６６】
＜参考例＞
固形肥料を表土に施用し、次いで、その上から石膏粉を振りかけ、さらに、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液をかけてゲルを作る方法による固定を試みた。
【００６７】
（方法）
本参考例では、上記実施例１と同様に、苗箱内に上記育苗用土を７ｍｍ厚になるよう敷き詰めた。被覆尿素肥料を苗箱１個当たり８００ｇ準備し、育苗用土表面上に均一になるように散布して載せた。次いで、粉砕した石膏４０ｇ（肥料重量に対して５％）をその上に振りかけ、さらにその上からアルギン酸ナトリウム水溶液（１重量％濃度）を１リットル均一に散布した。
【００６８】
（結果と考察）
参考例の条件では、肥料が何重にもなっており、石膏がのっている部分のみにゲルができるため、肥料の固定が不十分であった。したがって、参考例の方法で固定を十分なものにするためには、石膏及びアルギン酸ナトリウムの量を増やす必要があると考えられる。また、肥料が重ならない（一層で広がる）程度の量であれば、固形肥料を表土に施用し、次いで、その上から石膏粉を振りかけ、さらに、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液をかけてゲルを作る方法を用いることができることもわかった。
【００６９】
＜実施例２＞
本実施例では、様々な窒素肥沃度の土壌に、様々な窒素施用量を適用した。
【００７０】
（育苗）
水稲の品種は「にこまる」を使用した。被覆尿素肥料は「苗箱まかせ１００日タイプ」を用いた。育苗用土としてＪＡ育苗用土を用いた。全てプール育苗法で行った。場所は福岡県南部の圃場であって、表１に熱水抽出性窒素量を示す通り土壌の窒素肥沃度が異なる化成連用圃場又は有機物連用圃場である。
【００７１】
実施例及び参考例とも、実施例１と同様の方法で、水稲種子の催芽を行った。また、実施例２（上のせ法）では、実施例１と同様の苗箱内に、７ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例６（通常育苗法）では１４ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。
【００７２】
実施例及び参考例とも、充分に潅水を行った後に、２０１１年６月３日に、実施例１と同様の方法で播種し、その後発芽を行い、田植えまで育苗した。
【００７３】
苗箱数を本田１０ａ当たり２０箱植え付けると想定して、上のせ法（実施例２）の総窒素施用量を、１．６ｋｇ／１０ａ（上のせ１．６）、３．２ｋｇ／１０ａ（上のせ３．２）、４．８ｋｇ／１０ａ（上のせ４．８）、又は６．４ｋｇ／１０ａ（上のせ６．４）とした。これらの窒素量は、それぞれ慣行栽培の総窒素施用量の２０、４０、６０、８０％に相当するものである。２０１１年６月２０日に、被覆尿素肥料を苗箱当たりそれぞれ２００、４００、６００、８００ｇ準備し、霧吹きで水を吹きかけて湿らせた後、粉砕した石膏をそれぞれ１０、２０、３０、４０ｇ（肥料重量に対して５％）混合して被覆尿素肥料に石膏を粉衣させた。この石膏粉衣被覆尿素肥料を苗マット（育苗用土表面）上に均一になるように散布して載せ、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液（１重量％濃度）をいずれも１リットル均一に散布した。これにより、実施例１と同様、アルギン酸カルシウムゲルができ、被覆尿素肥料が苗マット上に固定された。なお、参考例６では、苗箱に被覆尿素肥料を施用していない。
【００７４】
（田植え）
田植えは２０１１年６月２４日に行い、土壌の窒素肥沃度が互いに異なる、化成連用（有機物無施用）、稲わら１ｔ／年連用、稲ワラ堆肥２ｔ／年連用、及び麦わら０．６ｔ／年連用の土壌のそれぞれについて、総窒素施用量が異なる上のせ区（実施例２）をそれぞれ２反復で設けた。実施例２では、本田に対する窒素肥料の施肥は行っていない。一方、参考例６で育苗した苗を、基肥窒素量５ｋｇ／１０ａを施用した本田に田植えして、さらに追肥窒素量３ｋｇ／１０ａで管理したもの（標準施肥）及び、参考例６で育苗した苗を、窒素肥料無施用の本田に田植えしたもの（無窒素）についても、それぞれ２反復で設けた。リン酸及びカリウムの施用量は、全区をリン酸８ｋｇ／１０ａ、カリウム８ｋｇ／１０ａに揃えた。
【００７５】
表１に収穫量（精玄米量）を比較した結果を示す。また、表２に玄米の外観品質を比較した結果を示す。なお、玄米の外観品質は、日本穀物検定協会による試験研究機関向けの等級格付けであり、出荷された玄米の各品種の持つ特徴、形状、色、艶、病虫害をチェックして格付けされる（詳細は、http://www.kokken.or.jp/を参照のこと）。
【００７６】
【表１】
【００７７】
【表２】
【００７８】
上のせ法の収穫量は、化成連用において上のせ４．８以上、稲わら１ｔ／年連用において上のせ１．６以上、稲ワラ堆肥２ｔ／年連用において上のせ３．２以上、麦わら０．６ｔ／年連用において上のせ６．４の場合に標準施肥とほぼ同等の収穫量及び玄米の外観品質を得ることができた。
【００７９】
＜実施例３＞
本実施例では、苗箱内施肥法の現地適応性を検討した。
【００８０】
（育苗）
水稲の品種は「にこまる」を使用した。被覆尿素肥料は「苗箱まかせ１００日タイプ」を用いた。育苗用土としてＪＡ育苗用土を用いた。全てプール育苗法で行った。場所は福岡県うきは市吉井町徳丸の農家圃場である。
【００８１】
実施例３及び参考例７では、農家がプール育苗した苗（農家苗）及び発明者がプール育苗した苗（発明者苗）を用いた。まず、いずれの苗も実施例１と同様の方法で、水稲種子の催芽を行った。また、実施例３の農家苗（上のせ法）及び発明者苗（上のせ法）では、実施例１と同様の苗箱内に、７ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例７の農家苗（通常育苗法）では１４ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例７の発明者苗（床土混合法）では、参考例２に準じて上記育苗用土を敷き詰めた。参考例７の発明者苗（床土混合法）の総窒素施用量は、４．０ｋｇ／１０ａとした。
【００８２】
農家苗については、実施例及び参考例とも、充分に潅水を行った後に、２０１１年５月２２日に、実施例１と同様の方法で播種し、その後発芽を行い、田植えまで育苗した。発明者苗については、２０１１年６月３日に播種した。
【００８３】
苗箱数を本田１０ａ当たり２０箱植え付けると想定して、上のせ法（実施例３）の総窒素施用量を、農家苗では４．０ｋｇ／１０ａ、４．８ｋｇ／１０ａ、５．６ｋｇ／１０ａ、又は６．４ｋｇ／１０ａとした。これらの窒素量は、それぞれ慣行栽培の総窒素施用量の５０、６０、７０、８０％に相当するものである。２０１１年６月２０日に、被覆尿素肥料を苗箱当たりそれぞれ５００、６００、７００、８００ｇ準備し、霧吹きで水を吹きかけて湿らせた後、粉砕した石膏をそれぞれ２５、３０、３５、４０ｇ（肥料重量に対して５％）混合して被覆尿素肥料に石膏を粉衣させた。この石膏粉衣被覆尿素肥料を苗マット（育苗用土表面）上に均一になるように散布して載せ、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液（１重量％濃度）をいずれも１リットル均一に散布した。これにより、実施例１と同様、アルギン酸カルシウムゲルができ、被覆尿素肥料が苗マット上に固定された。上のせ法（実施例３）の発明者苗では、総窒素施用量を４．８ｋｇ／１０ａとし、２０１１年６月２０日に、同様にアルギン酸カルシウムゲルによって被覆尿素肥料を苗マット上に固定した。なお、参考例７の農家苗（通常育苗法）では、苗箱に被覆尿素肥料を施用していない。
【００８４】
（田植え）
田植えは２０１１年６月２５日に行い、各総窒素施用量の農家苗及び発明者苗の上のせ区（実施例３）をそれぞれ２反復で設けた。実施例３では、本田に対する窒素肥料の施肥は行っていない。一方、参考例７の農家苗を、基肥一発肥料（Ｎ：Ｐ：Ｋ＝２０：１２：１２）を田植え時に側条施肥した本田に田植えしたもの（側条施肥８ｋｇ／１０ａ）及び、参考例７の農家苗を、窒素肥料無施用の本田に田植えしたもの（無窒素）についても、それぞれ２反復で設けた。また、参考例７の発明者苗（用土混和４ｋｇ／１０ａ）についても、それぞれ２反復で設けた。リン酸及びカリウムの施用量は、全区をリン酸４．８ｋｇ／１０ａ、カリウム４．８ｋｇ／１０ａに揃えた。
【００８５】
図８に収穫量（精玄米量）を比較した結果を示す。また、表３に玄米の外観品質を比較した結果を示す。上のせ法の農家苗について、農家慣行である側条施肥（窒素施用量８ｋｇ／１０ａ）の６０％の窒素施用量である４．８ｋｇ／１０ａでほぼ等しい収穫量を得ることができ、玄米の外観品質に差はなかった。
【００８６】
【表３】
【００８７】
＜実施例４＞
本実施例では、上のせ法に使用する被覆尿素肥料を変更した。
【００８８】
（育苗）
水稲の品種は「にこまる」を使用した。被覆尿素肥料は「LPSS100」（ジェイカムアグリ製）、又は「LPSS100」と「ロング424-40」（ジェイカムアグリ製）とを組み合わせたもの（「LPSS100＋ロング424-40」）を用いた。育苗用土としてＪＡ育苗用土を用いた。全てプール育苗法で行った。場所は福岡県南部の圃場である。
【００８９】
実施例及び参考例とも、実施例１と同様の方法で、水稲種子の催芽を行った。また、実施例４（上のせ法）では、実施例１と同様の苗箱内に、７ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例８（床土混合法）では、参考例２に準じて、上記育苗用土を被覆尿素肥料（苗箱まかせ１００日タイプ）と均一に混合して敷き詰めた。参考例８の総窒素施用量は、４．８ｋｇ／１０ａとした。参考例９（通常育苗法）では１４ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。
【００９０】
実施例及び参考例とも、充分に潅水を行った後に、２０１１年６月１７日に、実施例１と同様の方法で播種し、その後発芽を行い、田植えまで育苗した。
【００９１】
苗箱数を本田１０ａ当たり２０箱植え付けると想定して、上のせ法（実施例４）の総窒素施用量を、LPSS100では４．８ｋｇ／１０ａとし、LPSS100＋ロング424-40では３．２ｋｇ／１０ａ＋１．６ｋｇ／１０ａとした。これらの窒素量は、慣行栽培の総窒素施用量の６０％に相当するものである。２０１１年７月７日に、実施例４について、実施例１に準じて、アルギン酸カルシウムゲルによって、被覆尿素肥料を苗マット上に固定した。なお、参考例８及び参考例９では、苗箱に被覆尿素肥料を施用していない。
【００９２】
（田植え）
田植えは２０１１年７月８日に行い、実施例４（LPSS100又はLPSS100＋ロング424-40）及び参考例８（苗箱まかせ用土混和）をそれぞれ２反復で設けた。実施例４では、本田に対する窒素肥料の施肥は行っていない。一方、参考例９で育苗した苗を、基肥窒素量５ｋｇ／１０ａを施用した本田に田植えして、さらに追肥窒素量３ｋｇ／１０ａで管理したもの（標準施肥）についても２反復で設けた。リン酸及びカリウムの施用量は、全区をリン酸８ｋｇ／１０ａ、カリウム８ｋｇ／１０ａに揃えた。
【００９３】
図９に収穫量（精玄米量）を比較した結果を示す。また、表４に玄米の外観品質を比較した結果を示す。上のせ法で使用する被覆尿素肥料を、LPSS100に変更した場合、「苗箱まかせ」の床土混合法と同等の収穫量及び玄米の外観品質が得られた。このように、様々な種類の肥料を用いることができ、栽培地の気温（地温、水温）、水稲の品種及び生育パターン等に応じて肥料を選択し得る。
【００９４】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、水稲育苗箱における固形肥料施用方法等に利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水稲育苗箱における固形肥料施用方法等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水稲の栽培においては、苗を育苗箱で所定期間栽培し、その後本田に移植して栽培を続行する方法が一般的である。本田において水稲を適正に生育させるために、適正な量の肥料の施用（施肥）が行われる。
【０００３】
上記施肥は本田に肥料を施用することで行うこともできるが、他の方法として育苗箱の表土に肥料を予め施用する方法がある。この方法は、簡便であり、本田移植後に肥料効果を発揮させることが可能である等多くの利点がある。一方、育苗箱を運搬するとき、及び田植え機に設置するとき等に育苗箱を傾けると、肥料が育苗箱からこぼれ落ちるという問題がある。この問題に対して、粒状肥料と、所定の水溶解性を示す多糖類系高分子化合物とを水稲育苗箱の表土に施用し、水稲育苗箱の表土を灌水することによって、多糖類系高分子化合物で水稲育苗箱の表土に粒状肥料を固着させるという方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国公開特許公報：特開２００９−１０１号公報（公開日２００９年１月８日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の粒状肥料施用方法では、粒状肥料が接触していない部分の表土及びその下の土壌まで多糖類系高分子の粘性溶液により固着されるという問題が生じる。その結果、例えば、水稲の生育に悪影響を与えうる。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、固形肥料を選択的に固定する固形肥料施用方法等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質の組み合わせを用いて、肥料の近傍へ選択的にゲルを生成させ、当該ゲルを用いて柔軟に肥料を固定することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明に想到するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明に係る固形肥料施用方法は、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を準備する工程Ａと、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する工程Ｂと、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該固形肥料と工程Ｂで準備した液体とを接触させてゲルを生成する工程Ｃとを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る固形肥料施用方法において、生成される上記ゲルが耐水性であることが好ましい場合がある。
【００１０】
ここで、耐水性のゲルとしては、例えばアルギン酸カルシウムゲル又はアルギン酸マグネシウムゲルが挙げられる。
【００１１】
本発明に係る固形肥料施用方法において、上記物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩であり、上記物質Ｂが上記液体中で多価カチオンを生成する物質であることが好ましい。
【００１２】
また、多価カチオンを生成する物質が、カルシウム塩又はマグネシウム塩を含むことが好ましい。
【００１３】
さらに、上記カルシウム塩として硫酸カルシウムを含むことが好ましい。
【００１４】
さらに、上記物質Ｂが硫酸カルシウムを含むものである場合、当該物質Ｂは石膏であることが好ましい。
【００１５】
本発明に係る固形肥料施用方法において、上記物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩である場合、当該物質Ａはアルギン酸ナトリウムであることが好ましい。
【００１６】
本発明に係る固形肥料施用方法において、上記液体中で多価カチオンを生成する上記物質Ｂが上記固形肥料の表面に付着され、上記物質Ａが上記液体に含まれるものであることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る固形肥料施用方法では、上記固形肥料が、被膜により被覆された尿素肥料である場合がある。
【００１８】
本発明に係る固形肥料施用方法では、上記工程Ｃは、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用した後に、工程Ｂで準備した液体を当該土壌表面又は土壌代替物の表面に供給することにより行われることが好ましい。
【００１９】
本発明はまた、上記の固形肥料施用方法が施されていることを特徴とする水稲苗床を提供する。
【００２０】
本発明はさらに、上記の水稲苗床で水稲苗を栽培することを特徴とする水稲栽培方法を提供する。
【００２１】
本発明に係る水稲栽培方法では、湛水した状態で栽培することが好ましい。
【００２２】
本発明はまた、上記の固形肥料施用方法に用いられる固形肥料固定キットであって、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料と、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方とを備えることを特徴とする固形肥料固定キットを提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、固形肥料を選択的に固定する固形肥料施用方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例１において、ゲルにより肥料を固定した状態を示す図である。
【図２】本発明の実施例１において、田植え当日の水稲苗の生育状況の結果を示す図である。
【図３】本発明の実施例１において、田植え時の水稲苗の草丈を比較した結果を示す図である。
【図４】本発明の実施例１において、水稲苗の根張りの変化を示す図である。
【図５】本発明の実施例１において、田植え時のマット強度を比較した結果を示す図である。
【図６】本発明の実施例１において、田植え日当日の水稲苗１０ｃｍ角の根の乾燥重を比較した結果を示す図である。
【図７】本発明の実施例１において、水稲の収穫量を比較した結果を示す図である。
【図８】本発明の実施例３において、水稲の収穫量を比較した結果を示す図である。
【図９】本発明の実施例４において、水稲の収穫量を比較した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（本発明に係る固形肥料施用方法の概要）
本発明に係る固形肥料施用方法は、水稲育苗箱における固形肥料施用方法であって、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を準備する工程Ａと、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する工程Ｂと、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該固形肥料と工程Ｂで準備した液体とを接触させてゲルを生成する工程Ｃとを含むことを特徴の一つとする。
【００２６】
上記の方法によれば、例えば、以下の利点１）〜４）を有する。
１）物質Ａと物質Ｂとが接触する場合のみにゲルが形成されるため、固形肥料を選択的に固定することが出来る。例えば、工程Ａで準備した固形肥料を土壌表面又は土壌代替物の表面上にまばらに施用した場合は、固形肥料の表面近傍のみに選択的にゲルが形成され、当該ゲルを介して（ゲルが土壌等の表面に噛み込むことで）固形肥料が固着される。また例えば、工程Ａで準備した固形肥料を土壌表面又は土壌代替物の表面上に敷き詰めるように施用した場合は、固形肥料を含むように板状のゲルが形成されて、この板状のゲルが土壌表面又は土壌代替物の表面に固定される。
２）上記の通り、物質Ａと物質Ｂとが接触しない限りゲルが生成しない。例えば、物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を水稲育苗箱の土壌表面等に施用した状態で降雨等があった場合でも、ゲルは生成しない。よって、不所望なゲルの生成により固形肥料が固着することを防止することができる。
３）土壌又は土壌代替物を不所望に固着するおそれが比較的少なく、水稲苗の生育に影響を与えるおそれが比較的少ない。すなわち、ゲルは、実質的には、工程Ａで準備した固形肥料が施用された土壌表面近傍又は土壌代替物の表面近傍でのみ形成される。そして、形成されたゲルは半固形物質であるため、土壌内部又は土壌代替物の内部へは侵入し難い。そのため、ゲルが土壌又は土壌代替物を不所望に固着するおそれが比較的少ない。
４）上記の通り、固形肥料は、ゲルにより、土壌又は土壌代替物に柔軟に固定される。すなわち、接着剤に相当する粘性溶液を用いた肥料の固着方法と比較して、土壌又は土壌代替物を不所望に固着するおそれが比較的少ない。
以下、上記工程Ａ〜工程Ｃをより詳細に説明する。
【００２７】
（工程Ａ及び工程Ｂ）
工程Ａは、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を準備する工程である。工程Ｂは、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する工程である。
【００２８】
＜物質Ａ及び物質Ｂ＞
本発明で使用する物質Ａ及び物質Ｂは、液体の存在下で反応させることでゲルが生成する組み合わせであればよい。ここで、生成するゲルの種類は特に限定されないが、例えば、アルギン酸カルシウムゲル、アルギン酸マグネシウムゲル等のアルギン酸と多価カチオンとのゲル；カッパ型、又はイオタ型のカラギナンゲル；ネイティブ型、又は脱アシル型等のジェランガムゲル；等が挙げられる。これら例示の中でも、アルギン酸と多価カチオンとのゲル、カラギナンゲル、ジェランガムゲル等の耐水性に優れたゲル（耐水性ゲル）が好ましく、アルギン酸カルシウムゲル、アルギン酸マグネシウムゲル、カッパ型のカラギナンゲル、ネイティブ型のジェランガムゲルが耐水性の観点ではより好ましい。生成するゲルは１種類のみでもよく、２種類以上であってもよい。
【００２９】
生成するゲルが耐水性である場合には、水分過多な環境（例えば、プール育苗環境、水田環境等の湛水環境）でもゲルが溶解し難く、固形肥料の固定効果を期待することができる。そのため田植え後も長期間にわたり固形肥料を苗の周囲にとどめておくことが可能となり、効果的に肥効を発揮させられる。また、固形肥料がゲルにより被覆されているため、田植え後に、固形肥料の成分が湛水中に急速に溶出することが防止される。さらに、後述する工程Ｃによりゲルを形成した後に、不所望な（例えば過剰量の）物質Ａ又は物質Ｂを水で洗い流すことも可能となる。
【００３０】
上記物質Ａと物質Ｂとの組み合わせは生成するゲルの種類に応じて適宜選択できる。以下の説明では、物質Ａをゲルの基本骨格を与える物質として、物質Ｂを当該基本骨格同士を結びつける（架橋する）物質として説明を行う。
【００３１】
生成するゲルが例えばアルギン酸と多価カチオンとのゲルの場合は、物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩であり、物質Ｂが上記液体中で多価カチオンを生成する物質である組み合わせが挙げられる。アルギン酸と１価カチオンとの塩（物質Ａ）は、例えば、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸アンモニウム、等が挙げられる。多価カチオンを生成する物質（物質Ｂ）には、上記液体に溶解性を示す各種カルシウム塩、各種マグネシウム塩、等が挙げられる。カルシウム塩としては、特に限定されないが例えば、硫酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、燐酸カルシウム、等がある。水稲苗の生育への影響の観点からは、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、等が好ましい。また、ゲルの形成速度の観点からは、硫酸カルシウム、パントテン酸カルシウム、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、等が好ましい。すなわち、硫酸カルシウム又はパントテン酸カルシウムがより好ましいカルシウム塩であり、コストの観点も考慮すると硫酸カルシウムが特に好ましい。物質Ａ及び物質Ｂは純物質である必要はなく、混合物（組成物）でもよい。例えば、硫酸カルシウムを主成分として含む組成物として、汎用農業資材である石膏等が挙げられ、水酸化カルシウムを主成分として含む組成物として消石灰が挙げられる。また、上記マグネシウム塩としては、硫酸マグネシウム、パントテン酸マグネシウム、炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウム、燐酸マグネシウム、等がある。
【００３２】
生成するゲルがジェランガムゲルの場合、物質Ａがネイティブ型、又は脱アシル型等のジェランガムであり、物質Ｂが上記液体中でカチオンを生成する物質である。液体中でカチオンを生成する物質とは、多価カチオンを生成する上記物質の他、１価カチオンを生成する各種ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。
【００３３】
生成するゲルがカラギナンゲルの場合、物質Ａがカッパ型、又はイオタ型のカラギナンであり、物質Ｂが上記液体中でカチオンを生成する物質である。液体中でカチオンを生成する物質とは、ジェランガムゲルの場合と同様である。
【００３４】
＜液体＞
本発明で使用する液体は、上記物質Ａと物質Ｂとのゲル生成反応の場を提供する。液体は、例えば、物質Ａ及び物質Ｂの少なくとも一方を溶解可能なものが好ましい。液体はまた生成したゲルを膨潤させる。液体の種類は特に限定されないが、水稲との親和性を考慮すれば水が特に好ましい。
【００３５】
＜固形肥料＞
固形肥料は、一定の形状を有する肥料を広く指し、その形状及び大きさに特に限定はない。形状は、球状、角状、棒状、円柱状等いずれでもよく、大きさは、例えば、数ｍｍ〜数ｃｍ程度のものが挙げられる。また、肥料の種類も、尿素、硫安等の窒素肥料；燐酸質肥料；カリウム肥料；これら成分の混合肥料等、特に限定されることなく使用することができる。また、肥料の種類は、魚粕、干魚、骨粉、乾燥菌体肥料等の有機肥料、又は各種無機肥料であってもよい。固形肥料は、肥料成分の溶出時期を調整するために表面が樹脂等で被覆された肥料（被覆肥料と称する場合がある）でもよい。さらに、複数の種類の固形肥料を同時に使用することもできる。水稲はその生育において多量の窒素分を要求するという観点では、固形肥料の種類は窒素肥料、又は窒素肥料を含有する混合肥料であることが好ましく、さらにはその表面が樹脂等で被覆された被覆肥料（コーティング肥料）であることが好ましい。被覆肥料は肥料成分の溶出を生育に応じてコントロール可能であり、その結果、必要な肥料成分量を大幅に低減することができる。
【００３６】
＜工程Ａの詳細＞
工程Ａにおいて、上記固形肥料に、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させる方法には特に限定はないが、例えば、物質Ａ又は物質Ｂを粉末状にして固形肥料にまぶす方法がある。この場合に、バインダ又は水等を予め固形肥料の表面に塗布し、ついで粉末状の物質Ａ又は物質Ｂをまぶしてもよい。また、物質Ａ又は物質Ｂを液状にしたもので肥料を覆い、乾かす方法もある。肥料が粉末状である場合には、物質Ａ又は物質Ｂに肥料を練り込むこともできる。これらの方法により、上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料が準備される。
【００３７】
物質Ａをゲルの基本骨格を与える物質とし、物質Ｂを当該基本骨格同士を結びつける（架橋する）物質とした場合、ゲル生成の効率の観点では、物質Ｂを固形肥料の表面に付着させることがより好ましい。なお、物質Ｂが固形肥料の表面に付着される場合は、物質Ａが液体中に含まれるもの（他方）となる。
【００３８】
物質Ａ又はＢの、固形肥料に対する施用割合は、ゲルの生成による固形肥料の固定が可能な範囲で適宜設定すればよく、例えば、固形肥料の種類、大きさ、又は形状等から適宜設定すればよい。例えば、石膏を固形肥料の表面に付着させる場合には、固形肥料１００ｇに対して、石膏を２．５ｇ以上で１０ｇ以下の範囲内で用いることが好ましく、５ｇ以上で７．５ｇ以下の範囲内で用いることがより好ましい。
【００３９】
＜工程Ｂの詳細＞
工程Ｂにおいて、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する方法は特に限定されないが、例えば、物質Ａ又は物質Ｂを粉末状にして液体中に混合する方法がある。この場合は、液体を加熱したり、攪拌したりしてもよい。なお、物質Ａ又はＢが液体に含まれるとは、物質Ａ又はＢの少なくとも一部が液体に溶解している状態であることが好ましい。
【００４０】
物質Ａをゲルの基本骨格を与える物質とし、物質Ｂを当該基本骨格同士を結びつける（架橋する）物質とした場合、ゲル生成の効率の観点では、物質Ａを液体に含ませることがより好ましい。また、液体の一例たる水への溶解性に優れるという観点では、物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩であることが好ましい。なお、物質Ａが液体中に含まれるものとなる場合は、物質Ｂが固形肥料の表面に付着されるもの（一方）となる。また、工程Ｂにおけるゲルの生成を防止するため、工程Ｂにおいて調製される上記液体は上記物質Ａと物質Ｂとが同時には含まれないことが特に好ましい。
【００４１】
物質Ａ又はＢの、液体に対する使用量は、ゲルの生成による固形肥料の固定が可能な範囲で適宜設定すればよく、例えば、液体に対するその溶解度等に応じて適宜設定すればよい。例えば、アルギン酸と１価カチオンとの塩を含む液体を準備する場合は、液体としての水１００ｇに対して、当該塩を０．５ｇ以上で４ｇ以下の範囲内で用いることが好ましく、１ｇ以上で２ｇ以下の範囲内で用いることがより好ましい。
【００４２】
工程Ａと工程Ｂとを行う順序は特に限定されず、両工程を実質的に同時に行ってもよいし、工程Ａを先行して行っても、工程Ｂを先行して行ってもよい。これら工程Ａ・Ｂは工程Ｃに先立って行われていればよいが、好ましくは工程Ｃを行う直前（工程Ｃを行う当日）に行う。
【００４３】
（工程Ｃ）
工程Ｃは、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該固形肥料と工程Ｂで準備した液体とを接触させてゲルを生成する工程である。
【００４４】
工程Ｃに供される水稲育苗箱は、内部に、上記土壌又は土壌代替物（両者を合わせて培土と総称する場合がある）が収納されているものである。ここで、土壌代替物とは、水稲育苗の目的で土壌に代えて使用可能な固形培地を指し、水耕培地は除かれる。土壌代替物は特に限定されないが、具体的には例えば、天然又は人工繊維を主原料として製造された成型マット、人工培土等が挙げられる。
【００４５】
工程Ｃにおいて、工程Ｂで準備した液体を工程Ａで準備した固形肥料に接触させる方法には特に限定はないが、例えば、１）工程Ａで準備した固形肥料を土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、その上から工程Ｂで準備した液体をかける方法が挙げられる。２）また、工程Ｂで準備した液体を予め土壌表面又は土壌代替物の表面にかけておき、その上に工程Ａで準備した固形肥料を施用することもできる。ゲルの生成効率の観点では、１）の方法がより好ましい。なお、工程Ｂで準備した液体を水稲育苗箱にかけるために、ジョウロの他、公知のノズル、パイプ、ホース等を使用することができ、自動手動を問わない。
【００４６】
水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面への固形肥料の施用量は、固形肥料の種類等に応じて適宜設定すればよく特に限定されない。例えば、固形肥料が窒素肥料であって、水稲の生育に必要な全量を水稲育苗箱内に一度に施用する場合は、例えば１．０ｋｇ／ｍ２以上で６ｋｇ／ｍ２以下の範囲内となるように施用すればよく、１．８ｋｇ／ｍ２以上で６ｋｇ／ｍ２以下の範囲内となるように施用することが好ましく、２．５ｋｇ／ｍ２以上で６ｋｇ／ｍ２以下の範囲内となるように施用することがより好ましく、３ｋｇ／ｍ２以上で５ｋｇ／ｍ２以下の範囲内となるように施用することがさらに好ましい。
【００４７】
水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面への固形肥料の施用時期は、育苗開始直後から田植え直前までのいずれの時期であってもよいが、肥料成分の溶出により水稲苗が徒長するおそれをより効率的に防止する観点では、固形肥料が窒素肥料の場合は、田植えの１０日前〜当日の間に施用することが好ましく、田植えの７日前〜当日に施用することがより好ましく、田植えの前日又は当日に施用するのがさらに好ましい。また、固形肥料が窒素肥料以外の場合でも、固形肥料の施用時期は窒素肥料と同様にすることが好ましい。
【００４８】
なお、本発明において、肥料成分の溶出の制御は、土壌表面又は土壌代替物の表面へ固形肥料を施用する方法（上のせ法）を基本にし、１）上記した固形肥料施用の時期、及び、２）被覆尿素肥料の使用、等を適宜組み合わせて実現されている。水稲育苗箱内での育苗期間中に、肥料成分の溶出を抑制すれば、水稲苗の徒長が防止され、かつ根張りの悪化が防止（苗マット強度の低下防止）される。その結果、田植え機での田植えに好適な水稲苗が得られる。また、水稲苗が徒長していなければ、状況に応じて田植え日を１週間〜１０日程度、延期することも可能になる。また、本発明では上記上のせ法を利用するために、本田の肥沃度、及び本田に対する水稲苗の植栽密度等に応じて、適宜、施肥量の変更が容易である。
【００４９】
また別の観点では、上記工程Ｃは、水稲種子が播種された水稲育苗箱に対して、所定の大きさ（例えば、水稲育苗箱の上面から水稲苗の先端が飛び出す程度以上）にまで水稲苗が生育している状態で行われることが好ましい。特に固形肥料を土壌表面又は土壌代替物の表面上に敷き詰めるように施用する場合、水稲苗が所定の大きさにまで生育していれば、土壌表面等へのゲルの噛み込みに加え、水稲苗の茎の下部がゲルに取り囲まれることを利用して固形肥料をより一層確実に固定することができる。なお、水稲種子の播種は、土壌又は土壌代替物の任意の深さに行うことができるが、例えば５ｍｍ以上で１０ｍｍ以下の範囲内の深さに播種される。
【００５０】
（水稲苗床）
本発明に係る水稲苗床とは、上記した本発明に係る固形肥料施用方法が施された水稲育苗箱を基本構成単位とし、水稲苗が生育しているものを指す。換言すれば、当該水稲苗床は、１）水稲育苗箱、２）水稲育苗箱内に格納された土壌又は土壌代替物、３）土壌又は土壌代替物の表面上に形成された固形肥料を含むゲル、及び、４）水稲苗、を含んで形成される。
【００５１】
また、上記水稲苗床は、ゲルを介して固定される固形肥料以外の他の肥料成分が、土壌又は土壌代替物の中又は表面に含まれていてもよい。さらに、必要に応じて、殺虫剤、植物成長調整剤、ｐＨ調整剤等を更に添加することもできる。
【００５２】
（水稲栽培方法）
本発明において水稲栽培方法（育苗方法）とは、水稲育苗箱に水稲種子（例えば、催芽もみ又は乾もみ）を播種又は幼苗を植えた後に工程Ｃを行うまでの期間、及び、工程Ｃ以降で田植え前までの期間に適用される栽培方法を指す。水稲栽培方法は特に限定はないが、例えばプール育苗法等の常時湛水した状態で栽培する方法が好ましい。ゲルの生成時の副産物及び未反応物をプール育苗槽等の水に溶出させることができ、水稲苗への影響をより防ぐことができるからである。また、本発明では、固形肥料をのせるスペースを確保するため育苗培土が減量される場合があるが、育苗培土の減少に起因する保水量減少の影響を補うことができるからである。ただし、常時湛水した状態で栽培しない場合であっても、ゲル形成後すぐに田植えをすれば副産物又は未反応物の影響は抑えられる。
【００５３】
なお、プール育苗法とは、パイプハウス内にビニール等を用いて簡易水槽（プール）を作り、当該簡易水槽内に水稲育苗箱を配置して、常時湛水した状態で育苗を行う方法を指す。プール育苗法は、灌水作業、温度管理を簡略化でき、また育苗障害が少なくなるという利点を有する。
【００５４】
（固形肥料固定キット）
本発明は、上記の固形肥料施用方法に用いられる固形肥料固定キットであって、物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料と、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方と、を備えたものを提供することができる。この固形肥料固定キットは、上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を溶解又は懸濁する液体をさらに含んでいてもよい。また、物質Ａ又は物質Ｂの他方は液体に含まれた（溶解又は懸濁された）状態であってもよい。本発明に係る固形肥料固定キットはさらに、当該キットの使用法を記載した使用説明書を含んでいてもよい。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００５６】
＜実施例１＞
（育苗）
実施例及び参考例とも、水稲の品種は「にこまる」を使用した。被覆尿素肥料（固形肥料に相当）は「苗箱まかせ１００日タイプ」（ジェイカムアグリ製）を用いた。育苗用土（土壌に相当）としてＪＡ育苗用土を用いた。全てプール育苗法で行った。場所は福岡県南部の圃場である。
【００５７】
実施例及び参考例とも、まず、水稲種子を塩水選（比重選別）したのち、殺菌・殺虫剤で２４時間種子消毒した。その後、水に浸種して１日〜２日間、催芽を行った。水稲育苗箱（２９ｃｍ×５８ｃｍ×２．８ｃｍ：「苗箱」と称する。）内に上記育苗用土を敷き詰めた。ここで実施例１（上のせ法）では苗の生えたマット上に被覆尿素肥料をのせるスペースを確保するため７ｍｍ厚になるように、参考例１（通常育苗法）では１４ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例２（床土混合法）では、参考例１において水稲種子の下になる用土量（１４ｍｍ厚）から混和する被覆尿素肥料の容積を除いた量の育苗用土を用い、当該育苗用土を被覆尿素肥料と均一に混合して敷き詰めた。参考例３（少量培地）では７ｍｍ厚になるように育苗用土を敷き詰めた。
【００５８】
実施例及び参考例とも、充分に潅水を行った後に、２０１０年６月２２日に、育苗用土上に１８０ｇの催芽もみを均一になるように播種し、その上から育苗用土で７ｍｍ程度覆土し、再度潅水した。播種、覆土の終わった苗箱を発芽器に１〜２日入れ、発芽を促進した。発芽を確認したら、苗箱を育苗用プールに並べ、苗が緑化するまで寒冷紗で遮光した。苗が緑化したら寒冷紗を取り除き、田植えまで育苗した。
【００５９】
被覆尿素肥料は、慣行栽培の総窒素施用量の６０〜８０％相当を１０ａ当たりの植え付け苗箱数で割って箱当たりの施用量を決めるとされている。そのため、総窒素施用量８ｋｇ／１０ａ、苗箱数を１０ａ当たり２０箱と想定して、被覆尿素肥料の窒素含量が４０％であるので苗箱１個当たり８００ｇの施用とした（窒素量は慣行栽培の総窒素施用量の８０％に相当する）。被覆尿素肥料は、実施例１と参考例２でのみ苗箱に施用した。なお、参考例２では、上記の通り、上のせ法ではなく、被覆尿素肥料は種子下にある育苗用土に混合して施用した。
【００６０】
実施例１では、田植え前日に被覆尿素肥料を苗箱１個当たり８００ｇ準備し、霧吹きで水を吹きかけて湿らせた後、粉砕した石膏４０ｇ（肥料重量に対して５％）を混合して被覆尿素肥料に石膏を粉衣させた。この石膏粉衣被覆尿素肥料を苗マット（育苗用土表面）上に均一になるように散布して載せ、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液（１重量％濃度）を１リットル均一に散布した。このとき、被覆尿素肥料に付着した石膏のカルシウムイオンとアルギン酸イオンとが結合し、アルギン酸カルシウムゲルができ、被覆尿素肥料が苗マット上に固定された。アルギン酸カルシウムゲルは、水中であっても崩壊は少なく、柔軟性があるため田植え作業時にも肥料の落下はほとんど認められなかった。アルギン酸カルシウムゲルの生成時に、硫酸ナトリウムが副次的に生成するが、水溶性が高いため、プール育苗槽の水に溶け出して水稲苗への影響は無い。
【００６１】
図１は、実施例１の方法により、被覆尿素肥料がアルギン酸カルシウムゲルで苗マット上に固定された状態を示す。
【００６２】
図２は、各苗の田植え日当日の生育状況を示す。図２中左側から順に、参考例２、参考例３、参考例１、及び実施例１に相当する。図３に、実施例１、参考例１、参考例２で、田植え日当日の苗の草丈を比較した結果を示す。従来法である床土混合法（参考例２）では実施例１に比べて苗の草丈が高くなった。これは育苗期間中に、気温、水温が高かったため、被覆尿素肥料からの尿素の溶出が進んだからである。それに対し、実施例１では田植え前日に苗床上に被覆尿素肥料を施用するため、被覆尿素肥料からの尿素の溶出がほとんどなく、田植え後は田植え時同時施用とほぼ同等の溶出が期待できる。
【００６３】
図４に、田植え日当日における、苗の根張り変化を示す。図４中左側は参考例２を、右側は実施例１に相当する。図５に、実施例１、参考例１、参考例２で、田植え時のマット強度を比較した結果を示す。マット強度の測定法は（参考文献：高橋行継・吉田智彦 2006. 群馬県稲麦二毛作地帯における水稲箱全量基肥栽培のプール育苗法に関する検討. 日作紀 75:119-125．）の記載に従って行った。実施例１は参考例２の３倍以上のマット強度を示した。図６に、田植え日当日における、苗の周囲１０ｃｍ角の根の乾燥重を比較した結果を示す。実施例１は参考例２よりも重かった。これは、上記のように参考例２では尿素が溶出し、根の発達阻害が起きたためである。
【００６４】
（田植え）
田植えは２０１０年７月６日に行い、上のせ区（実施例１）、床土混合区（参考例２）をそれぞれ３反復で設けた。実施例１及び参考例２では、本田に対する窒素肥料の施肥は行っていない。一方、参考例１で育苗した苗を、基肥窒素量５ｋｇ／１０ａを施用した本田に田植えして、さらに追肥窒素量３ｋｇ／１０ａで管理したもの（参考例４）及び、参考例１で育苗した苗を、窒素肥料無施用の本田に田植えしたもの（参考例５）についてもそれぞれ３反復で設けた。
【００６５】
図７に収穫量を比較した結果を示す。実施例１及び参考例２は同等の収穫量であった。また、それらは施用窒素量を２０％減らしても通常施肥（参考例４）並の生育、収穫量が得られたことから、水稲の根近傍に肥料が位置することにより肥料効率が高まったものと考えられた。つまり、実施例１では被覆尿素肥料が耐水性のゲルにより固定され、水稲の根近傍に位置していたと考えられる。
【００６６】
＜参考例＞
固形肥料を表土に施用し、次いで、その上から石膏粉を振りかけ、さらに、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液をかけてゲルを作る方法による固定を試みた。
【００６７】
（方法）
本参考例では、上記実施例１と同様に、苗箱内に上記育苗用土を７ｍｍ厚になるよう敷き詰めた。被覆尿素肥料を苗箱１個当たり８００ｇ準備し、育苗用土表面上に均一になるように散布して載せた。次いで、粉砕した石膏４０ｇ（肥料重量に対して５％）をその上に振りかけ、さらにその上からアルギン酸ナトリウム水溶液（１重量％濃度）を１リットル均一に散布した。
【００６８】
（結果と考察）
参考例の条件では、肥料が何重にもなっており、石膏がのっている部分のみにゲルができるため、肥料の固定が不十分であった。したがって、参考例の方法で固定を十分なものにするためには、石膏及びアルギン酸ナトリウムの量を増やす必要があると考えられる。また、肥料が重ならない（一層で広がる）程度の量であれば、固形肥料を表土に施用し、次いで、その上から石膏粉を振りかけ、さらに、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液をかけてゲルを作る方法を用いることができることもわかった。
【００６９】
＜実施例２＞
本実施例では、様々な窒素肥沃度の土壌に、様々な窒素施用量を適用した。
【００７０】
（育苗）
水稲の品種は「にこまる」を使用した。被覆尿素肥料は「苗箱まかせ１００日タイプ」を用いた。育苗用土としてＪＡ育苗用土を用いた。全てプール育苗法で行った。場所は福岡県南部の圃場であって、表１に熱水抽出性窒素量を示す通り土壌の窒素肥沃度が異なる化成連用圃場又は有機物連用圃場である。
【００７１】
実施例及び参考例とも、実施例１と同様の方法で、水稲種子の催芽を行った。また、実施例２（上のせ法）では、実施例１と同様の苗箱内に、７ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例６（通常育苗法）では１４ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。
【００７２】
実施例及び参考例とも、充分に潅水を行った後に、２０１１年６月３日に、実施例１と同様の方法で播種し、その後発芽を行い、田植えまで育苗した。
【００７３】
苗箱数を本田１０ａ当たり２０箱植え付けると想定して、上のせ法（実施例２）の総窒素施用量を、１．６ｋｇ／１０ａ（上のせ１．６）、３．２ｋｇ／１０ａ（上のせ３．２）、４．８ｋｇ／１０ａ（上のせ４．８）、又は６．４ｋｇ／１０ａ（上のせ６．４）とした。これらの窒素量は、それぞれ慣行栽培の総窒素施用量の２０、４０、６０、８０％に相当するものである。２０１１年６月２０日に、被覆尿素肥料を苗箱当たりそれぞれ２００、４００、６００、８００ｇ準備し、霧吹きで水を吹きかけて湿らせた後、粉砕した石膏をそれぞれ１０、２０、３０、４０ｇ（肥料重量に対して５％）混合して被覆尿素肥料に石膏を粉衣させた。この石膏粉衣被覆尿素肥料を苗マット（育苗用土表面）上に均一になるように散布して載せ、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液（１重量％濃度）をいずれも１リットル均一に散布した。これにより、実施例１と同様、アルギン酸カルシウムゲルができ、被覆尿素肥料が苗マット上に固定された。なお、参考例６では、苗箱に被覆尿素肥料を施用していない。
【００７４】
（田植え）
田植えは２０１１年６月２４日に行い、土壌の窒素肥沃度が互いに異なる、化成連用（有機物無施用）、稲わら１ｔ／年連用、稲ワラ堆肥２ｔ／年連用、及び麦わら０．６ｔ／年連用の土壌のそれぞれについて、総窒素施用量が異なる上のせ区（実施例２）をそれぞれ２反復で設けた。実施例２では、本田に対する窒素肥料の施肥は行っていない。一方、参考例６で育苗した苗を、基肥窒素量５ｋｇ／１０ａを施用した本田に田植えして、さらに追肥窒素量３ｋｇ／１０ａで管理したもの（標準施肥）及び、参考例６で育苗した苗を、窒素肥料無施用の本田に田植えしたもの（無窒素）についても、それぞれ２反復で設けた。リン酸及びカリウムの施用量は、全区をリン酸８ｋｇ／１０ａ、カリウム８ｋｇ／１０ａに揃えた。
【００７５】
表１に収穫量（精玄米量）を比較した結果を示す。また、表２に玄米の外観品質を比較した結果を示す。なお、玄米の外観品質は、日本穀物検定協会による試験研究機関向けの等級格付けであり、出荷された玄米の各品種の持つ特徴、形状、色、艶、病虫害をチェックして格付けされる（詳細は、http://www.kokken.or.jp/を参照のこと）。
【００７６】
【表１】
【００７７】
【表２】
【００７８】
上のせ法の収穫量は、化成連用において上のせ４．８以上、稲わら１ｔ／年連用において上のせ１．６以上、稲ワラ堆肥２ｔ／年連用において上のせ３．２以上、麦わら０．６ｔ／年連用において上のせ６．４の場合に標準施肥とほぼ同等の収穫量及び玄米の外観品質を得ることができた。
【００７９】
＜実施例３＞
本実施例では、苗箱内施肥法の現地適応性を検討した。
【００８０】
（育苗）
水稲の品種は「にこまる」を使用した。被覆尿素肥料は「苗箱まかせ１００日タイプ」を用いた。育苗用土としてＪＡ育苗用土を用いた。全てプール育苗法で行った。場所は福岡県うきは市吉井町徳丸の農家圃場である。
【００８１】
実施例３及び参考例７では、農家がプール育苗した苗（農家苗）及び発明者がプール育苗した苗（発明者苗）を用いた。まず、いずれの苗も実施例１と同様の方法で、水稲種子の催芽を行った。また、実施例３の農家苗（上のせ法）及び発明者苗（上のせ法）では、実施例１と同様の苗箱内に、７ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例７の農家苗（通常育苗法）では１４ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例７の発明者苗（床土混合法）では、参考例２に準じて上記育苗用土を敷き詰めた。参考例７の発明者苗（床土混合法）の総窒素施用量は、４．０ｋｇ／１０ａとした。
【００８２】
農家苗については、実施例及び参考例とも、充分に潅水を行った後に、２０１１年５月２２日に、実施例１と同様の方法で播種し、その後発芽を行い、田植えまで育苗した。発明者苗については、２０１１年６月３日に播種した。
【００８３】
苗箱数を本田１０ａ当たり２０箱植え付けると想定して、上のせ法（実施例３）の総窒素施用量を、農家苗では４．０ｋｇ／１０ａ、４．８ｋｇ／１０ａ、５．６ｋｇ／１０ａ、又は６．４ｋｇ／１０ａとした。これらの窒素量は、それぞれ慣行栽培の総窒素施用量の５０、６０、７０、８０％に相当するものである。２０１１年６月２０日に、被覆尿素肥料を苗箱当たりそれぞれ５００、６００、７００、８００ｇ準備し、霧吹きで水を吹きかけて湿らせた後、粉砕した石膏をそれぞれ２５、３０、３５、４０ｇ（肥料重量に対して５％）混合して被覆尿素肥料に石膏を粉衣させた。この石膏粉衣被覆尿素肥料を苗マット（育苗用土表面）上に均一になるように散布して載せ、その上からアルギン酸ナトリウム水溶液（１重量％濃度）をいずれも１リットル均一に散布した。これにより、実施例１と同様、アルギン酸カルシウムゲルができ、被覆尿素肥料が苗マット上に固定された。上のせ法（実施例３）の発明者苗では、総窒素施用量を４．８ｋｇ／１０ａとし、２０１１年６月２０日に、同様にアルギン酸カルシウムゲルによって被覆尿素肥料を苗マット上に固定した。なお、参考例７の農家苗（通常育苗法）では、苗箱に被覆尿素肥料を施用していない。
【００８４】
（田植え）
田植えは２０１１年６月２５日に行い、各総窒素施用量の農家苗及び発明者苗の上のせ区（実施例３）をそれぞれ２反復で設けた。実施例３では、本田に対する窒素肥料の施肥は行っていない。一方、参考例７の農家苗を、基肥一発肥料（Ｎ：Ｐ：Ｋ＝２０：１２：１２）を田植え時に側条施肥した本田に田植えしたもの（側条施肥８ｋｇ／１０ａ）及び、参考例７の農家苗を、窒素肥料無施用の本田に田植えしたもの（無窒素）についても、それぞれ２反復で設けた。また、参考例７の発明者苗（用土混和４ｋｇ／１０ａ）についても、それぞれ２反復で設けた。リン酸及びカリウムの施用量は、全区をリン酸４．８ｋｇ／１０ａ、カリウム４．８ｋｇ／１０ａに揃えた。
【００８５】
図８に収穫量（精玄米量）を比較した結果を示す。また、表３に玄米の外観品質を比較した結果を示す。上のせ法の農家苗について、農家慣行である側条施肥（窒素施用量８ｋｇ／１０ａ）の６０％の窒素施用量である４．８ｋｇ／１０ａでほぼ等しい収穫量を得ることができ、玄米の外観品質に差はなかった。
【００８６】
【表３】
【００８７】
＜実施例４＞
本実施例では、上のせ法に使用する被覆尿素肥料を変更した。
【００８８】
（育苗）
水稲の品種は「にこまる」を使用した。被覆尿素肥料は「LPSS100」（ジェイカムアグリ製）、又は「LPSS100」と「ロング424-40」（ジェイカムアグリ製）とを組み合わせたもの（「LPSS100＋ロング424-40」）を用いた。育苗用土としてＪＡ育苗用土を用いた。全てプール育苗法で行った。場所は福岡県南部の圃場である。
【００８９】
実施例及び参考例とも、実施例１と同様の方法で、水稲種子の催芽を行った。また、実施例４（上のせ法）では、実施例１と同様の苗箱内に、７ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。参考例８（床土混合法）では、参考例２に準じて、上記育苗用土を被覆尿素肥料（苗箱まかせ１００日タイプ）と均一に混合して敷き詰めた。参考例８の総窒素施用量は、４．８ｋｇ／１０ａとした。参考例９（通常育苗法）では１４ｍｍ厚になるように上記育苗用土を敷き詰めた。
【００９０】
実施例及び参考例とも、充分に潅水を行った後に、２０１１年６月１７日に、実施例１と同様の方法で播種し、その後発芽を行い、田植えまで育苗した。
【００９１】
苗箱数を本田１０ａ当たり２０箱植え付けると想定して、上のせ法（実施例４）の総窒素施用量を、LPSS100では４．８ｋｇ／１０ａとし、LPSS100＋ロング424-40では３．２ｋｇ／１０ａ＋１．６ｋｇ／１０ａとした。これらの窒素量は、慣行栽培の総窒素施用量の６０％に相当するものである。２０１１年７月７日に、実施例４について、実施例１に準じて、アルギン酸カルシウムゲルによって、被覆尿素肥料を苗マット上に固定した。なお、参考例８及び参考例９では、苗箱に被覆尿素肥料を施用していない。
【００９２】
（田植え）
田植えは２０１１年７月８日に行い、実施例４（LPSS100又はLPSS100＋ロング424-40）及び参考例８（苗箱まかせ用土混和）をそれぞれ２反復で設けた。実施例４では、本田に対する窒素肥料の施肥は行っていない。一方、参考例９で育苗した苗を、基肥窒素量５ｋｇ／１０ａを施用した本田に田植えして、さらに追肥窒素量３ｋｇ／１０ａで管理したもの（標準施肥）についても２反復で設けた。リン酸及びカリウムの施用量は、全区をリン酸８ｋｇ／１０ａ、カリウム８ｋｇ／１０ａに揃えた。
【００９３】
図９に収穫量（精玄米量）を比較した結果を示す。また、表４に玄米の外観品質を比較した結果を示す。上のせ法で使用する被覆尿素肥料を、LPSS100に変更した場合、「苗箱まかせ」の床土混合法と同等の収穫量及び玄米の外観品質が得られた。このように、様々な種類の肥料を用いることができ、栽培地の気温（地温、水温）、水稲の品種及び生育パターン等に応じて肥料を選択し得る。
【００９４】
【表４】
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、水稲育苗箱における固形肥料施用方法等に利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水稲育苗箱における固形肥料施用方法であって、
液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、
上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を準備する工程Ａと、
上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する工程Ｂと、
工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該固形肥料と工程Ｂで準備した液体とを接触させてゲルを生成する工程Ｃと
を含むことを特徴とする固形肥料施用方法。
【請求項２】
上記ゲルが耐水性であることを特徴とする請求項１記載の固形肥料施用方法。
【請求項３】
上記ゲルがアルギン酸カルシウムゲル又はアルギン酸マグネシウムゲルであることを特徴とする請求項２記載の固形肥料施用方法。
【請求項４】
上記物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩であり、上記物質Ｂが上記液体中で多価カチオンを生成する物質であることを特徴とする請求項１又は２に記載の固形肥料施用方法。
【請求項５】
上記物質Ｂが、カルシウム塩又はマグネシウム塩を含むことを特徴とする請求項４記載の固形肥料施用方法。
【請求項６】
上記物質Ｂが、硫酸カルシウムを上記カルシウム塩として含むことを特徴とする請求項５記載の固形肥料施用方法。
【請求項７】
上記物質Ｂが石膏であることを特徴とする請求項６記載の固形肥料施用方法。
【請求項８】
上記物質Ａがアルギン酸ナトリウムであることを特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載の固形肥料施用方法。
【請求項９】
上記物質Ｂが上記固形肥料の表面に付着され、上記物質Ａが上記液体に含まれるものであることを特徴とする請求項４〜８の何れか一項に記載の固形肥料施用方法。
【請求項１０】
上記固形肥料が、被膜により被覆された尿素肥料であることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の固形肥料施用方法。
【請求項１１】
上記工程Ｃは、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用した後に、工程Ｂで準備した液体を当該土壌表面又は土壌代替物の表面に供給することにより行われることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の固形肥料施用方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の固形肥料施用方法が施されていることを特徴とする水稲苗床。
【請求項１３】
請求項１２記載の水稲苗床で水稲苗を栽培することを特徴とする水稲栽培方法。
【請求項１４】
湛水した状態で栽培することを特徴とする請求項１３記載の水稲栽培方法。
【請求項１５】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の固形肥料施用方法に用いられる固形肥料固定キットであって、
上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料と、
上記物質Ａ又は物質Ｂの他方と、
を備えることを特徴とする固形肥料固定キット。
【請求項１】
水稲育苗箱における固形肥料施用方法であって、
液体の存在下で反応させることでゲルが生成する物質Ａと物質Ｂとの組み合わせを少なくとも用い、
上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料を準備する工程Ａと、
上記物質Ａ又は物質Ｂの他方を含む液体を準備する工程Ｂと、
工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用し、当該固形肥料と工程Ｂで準備した液体とを接触させてゲルを生成する工程Ｃと
を含むことを特徴とする固形肥料施用方法。
【請求項２】
上記ゲルが耐水性であることを特徴とする請求項１記載の固形肥料施用方法。
【請求項３】
上記ゲルがアルギン酸カルシウムゲル又はアルギン酸マグネシウムゲルであることを特徴とする請求項２記載の固形肥料施用方法。
【請求項４】
上記物質Ａがアルギン酸と１価カチオンとの塩であり、上記物質Ｂが上記液体中で多価カチオンを生成する物質であることを特徴とする請求項１又は２に記載の固形肥料施用方法。
【請求項５】
上記物質Ｂが、カルシウム塩又はマグネシウム塩を含むことを特徴とする請求項４記載の固形肥料施用方法。
【請求項６】
上記物質Ｂが、硫酸カルシウムを上記カルシウム塩として含むことを特徴とする請求項５記載の固形肥料施用方法。
【請求項７】
上記物質Ｂが石膏であることを特徴とする請求項６記載の固形肥料施用方法。
【請求項８】
上記物質Ａがアルギン酸ナトリウムであることを特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載の固形肥料施用方法。
【請求項９】
上記物質Ｂが上記固形肥料の表面に付着され、上記物質Ａが上記液体に含まれるものであることを特徴とする請求項４〜８の何れか一項に記載の固形肥料施用方法。
【請求項１０】
上記固形肥料が、被膜により被覆された尿素肥料であることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の固形肥料施用方法。
【請求項１１】
上記工程Ｃは、工程Ａで準備した固形肥料を、水稲育苗箱内の土壌表面又は土壌代替物の表面に施用した後に、工程Ｂで準備した液体を当該土壌表面又は土壌代替物の表面に供給することにより行われることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の固形肥料施用方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の固形肥料施用方法が施されていることを特徴とする水稲苗床。
【請求項１３】
請求項１２記載の水稲苗床で水稲苗を栽培することを特徴とする水稲栽培方法。
【請求項１４】
湛水した状態で栽培することを特徴とする請求項１３記載の水稲栽培方法。
【請求項１５】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の固形肥料施用方法に用いられる固形肥料固定キットであって、
上記物質Ａ又は物質Ｂの一方を表面に付着させた固形肥料と、
上記物質Ａ又は物質Ｂの他方と、
を備えることを特徴とする固形肥料固定キット。
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２３５７７９（Ｐ２０１２−２３５７７９Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０４１４０（Ｐ２０１２−１０４１４０）
【出願日】平成２４年４月２７日（２０１２．４．２７）
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２７日（２０１２．４．２７）
【出願人】（５０１２０３３４４）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 (827)
【Ｆターム（参考）】
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