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| 緩効性肥料（CRF）の使用を促す多くの要因があり、その一つは肥料のより効率的な使用である。問題を示すと、平均して従来の窒素系肥料の16%が蒸発（NH<sub>3</sub>、N<sub>2</sub>O、N<sub>2</sub>として）またはアンモニアの流出によって失われると推定されている。CRTを支持するもう一つの要因は、作物に化学的損傷（[[:en:fertiliser burn|肥料焼け]]）から保護することである。植物に栄養を供給することに加えて、過剰な肥料は同じ植物に有害となる可能性がある。最後に重要な利点は経済的なものであり、施肥回数が減り、全体的に使用する肥料の量が少なくなる。ほとんどの場合、結果（収量）は10%以上改善される。 | | 緩効性肥料（CRF）の使用を促す多くの要因があり、その一つは肥料のより効率的な使用である。問題を示すと、平均して従来の窒素系肥料の16%が蒸発（NH<sub>3</sub>、N<sub>2</sub>O、N<sub>2</sub>として）またはアンモニアの流出によって失われると推定されている。CRTを支持するもう一つの要因は、作物に化学的損傷（[[:en:fertiliser burn|肥料焼け]]）から保護することである。植物に栄養を供給することに加えて、過剰な肥料は同じ植物に有害となる可能性がある。最後に重要な利点は経済的なものであり、施肥回数が減り、全体的に使用する肥料の量が少なくなる。ほとんどの場合、結果（収量）は10%以上改善される。 |
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| | === 環境への配慮 === |
| ===Environmental considerations=== | | CRFは、[[:en:eutrophication|富栄養化]]を引き起こす窒素汚染を減少させる可能性がある。窒素系肥料の効率的な使用は、毎年大気中に放出される{{chem|N|2|O}}の排出とも関連しており、その36%は人間活動によるものである。人為的な{{chem|N|2|O}}は、植物がこの養分を取り込むよりも速くアンモニアに作用する[[microorganism/ja|微生物]]によって生成される。 |
| CRF has the potential to decrease nitrogenous pollution, which leads to [[eutrophication]]. The efficient use of nitrogen-base fertilizers is also relevant to the emission of {{chem|N|2|O}} into the atmosphere each year, of which 36% is due to human activity. The anthropogenic {{chem|N|2|O}} is produced by [[microorganism]]s acting on ammonia faster than the plant can uptake this nutrient.
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| | === 実施 === |
| ===Implementation===
| | 肥料は、土壌に表層施肥するか、[[:en:sowing|播種]]前に肥料を土壌に混ぜ込むことによって施用される。肥料成分のポリマーコーティングは、錠剤やスティックに肥料養分の「真のタイムリリース」または「段階的養分放出」（SNR）を与える。[[:en:N-(n-butyl)thiophosphoric triamide|NBPT]]は、酵素[[urease/ja|ウレアーゼ]]の阻害剤として機能する。[[Urease inhibitor/ja|ウレアーゼ阻害剤]]は、尿素系肥料に0.05重量パーセントのレベルで添加され、アンモニアへの変換を制御する。 |
| The fertiliser is administered either by topdressing the soil, or by mixing the fertiliser into the soil before [[sowing]]. Polymer coating of fertilizer ingredients gives tablets and spikes a 'true time-release' or 'staged nutrient release' (SNR) of fertilizer nutrients. [[N-(n-butyl)thiophosphoric triamide|NBPT]] functions as an inhibitor of the enzyme [[urease]]. [[Urease inhibitor]]s, at levels of 0.05 weight percent, are added to urea-based fertilizers to control its conversion to ammonia.
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| | == 放出メカニズム{{Anchor|Mechanisms of release}} == |
| ==Mechanisms of release== | | [[File:Crotonylidene diurea.svg|thumb|[[Crotonylidene diurea/ja|クロトニリデンジウレア]]もCRFとして使用される。]] |
| [[File:Crotonylidene diurea.svg|thumb|[[Crotonylidene diurea]] is also used as a CRF.]] | | [[File:IBDU.png|thumb|220px|[[Isobutylidenediurea/ja|イソブチリデンジウレア]]（IBDU）もまた別のCRFである。]] |
| [[File:IBDU.png|thumb|220px| [[Isobutylidenediurea]] (IBDU) is yet another CRF.]] | | 放出速度は、様々な主要因によって決定される。(i)土壌水分中の化合物の低溶解度、(ii)肥料ペレットに施された保護コーティングの分解、および(iii)化学物質がアンモニアまたは同様に効果的な植物養分に変換されることである。 |
| The rate of the release is determined by various main factors: (i) the low solubility of the compounds in the soil moisture, (ii) the breakdown of protective coating applied to fertilizer pellets, and (iii) the conversion of the chemicals into ammonia or similarly effective plant nutrient.
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| | 従来の肥料は水に[[soluble/ja|可溶性]]であり、養分は分散する。緩効性肥料は水溶性ではないため、養分は土壌中によりゆっくりと分散する。肥料顆粒は不溶性の基質または[[:en:Permeability (earth sciences)|半透性]]の被膜を持つことがあり、これらが溶解を防ぎながら養分が外部に流出することを可能にする。 |
| Conventional fertilisers are [[soluble]] in water, the nutrients disperse. Because controlled-release fertilisers are not water-soluble, their nutrients disperse into the soil more slowly. The fertiliser granules may have an insoluble substrate or a [[Permeability (earth sciences)|semi-permeable]] jacket that prevents dissolution while allowing nutrients to flow outward.
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| | == 定義{{Anchor|Definitions}} == |
| ==Definitions== | | 全米植物食品管理官協会（AAPFCO）は、以下の一般的な定義を発表している（Official Publication 57）。 |
| The Association of American Plant Food Control Officials (AAPFCO) has published the following general definitions (Official Publication 57):
| | * '''遅効性または緩効性肥料''': 施用後、植物による養分の吸収および利用が遅延する形態の植物養分を含む肥料、または硝酸アンモニウム、尿素、リン酸アンモニウム、塩化カリウムのような「急速に利用可能な養分肥料」と比較して、植物に対する利用可能性を著しく長く延長する肥料。初期利用可能性のこのような遅延または継続的な利用可能性の延長は、様々なメカニズムによって生じることがある。これには、半透性コーティング、閉塞、タンパク質材料、またはその他の化学形態による材料の制御された水溶性、水溶性低分子量化合物の緩やかな加水分解、またはその他の未知の手段によるものがある。 |
| * '''Slow- or controlled-release fertilizer''': A fertilizer containing a plant nutrient in a form which delays its availability for plant uptake and use after application, or which extends its availability to the plant significantly longer than a reference ‘rapidly available nutrient fertilizer’ such as ammonium nitrate or urea, ammonium phosphate or potassium chloride. Such delay of initial availability or extended time of continued availability may occur by a variety of mechanisms. These include controlled water solubility of the material by semi-permeable coatings, occlusion, protein materials, or other chemical forms, by slow hydrolysis of water-soluble low molecular weight compounds, or by other unknown means. | | * '''安定化窒素肥料''': 窒素安定剤が添加された肥料。窒素安定剤とは、肥料の窒素成分が尿素-Nまたはアンモニア-Nの形態で土壌中に留まる時間を延長するために肥料に添加される物質である。 |
| * '''Stabilized nitrogen fertilizer''': A fertilizer to which a nitrogen stabilizer has been added. A nitrogen stabilizer is a substance added to a fertilizer which extends the time the nitrogen component of the fertilizer remains in the soil in the urea-N or ammoniacal-N form. | | * '''[[Nitrification/ja|硝化]]抑制剤''': アンモニア-Nの硝酸-Nへの生物学的酸化を抑制する物質。 |
| * '''[[Nitrification]] inhibitor''': A substance that inhibits the biological oxidation of ammoniacal-N to nitrate-N. | | * '''[[Urease/ja|ウレアーゼ]]抑制剤''': 酵素ウレアーゼによる尿素の加水分解作用を抑制する物質。 |
| * '''[[Urease]] inhibitor''': A substance that inhibits hydrolytic action on urea by the enzyme urease. | |
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| | == 例{{Anchor|Examples}} == |
| ==Examples== | | ほとんどの緩効性肥料は、窒素を供給するストレート肥料である尿素の誘導体である。[[Isobutylidenediurea/ja|イソブチリデンジウレア]]（「IBDU」）および尿素ホルムアルデヒドは、土壌中でゆっくりと尿素に変換され、植物によって急速に吸収される。IBDUは化学式(CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CHCH(NHC(O)NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub>の単一化合物であるのに対し、尿素ホルムアルデヒドは概ね(HOCH<sub>2</sub>NHC(O)NH)<sub>n</sub>CH<sub>2</sub>の混合物で構成されている。 |
| Most slow-release fertilizers are derivatives of urea, a straight fertilizer providing nitrogen. [[Isobutylidenediurea]] ("IBDU") and urea-formaldehyde slowly convert in the soil to urea, which is rapidly uptaken by plants. IBDU is a single compound with the formula (CH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CHCH(NHC(O)NH<sub>2</sub>)<sub>2</sub> whereas the urea-formaldehydes consist of mixtures of the approximate formula (HOCH<sub>2</sub>NHC(O)NH)<sub>n</sub>CH<sub>2</sub>.
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| | 緩効性肥料は、特定の速度で分解する殻でカプセル化された従来の肥料である。硫黄は典型的なカプセル化材料である。他の被覆製品は、熱可塑性樹脂（および時にはエチレン酢酸ビニル、界面活性剤など）を使い、[[urea/ja|尿素]]や他の肥料の拡散制御放出を生成する。「反応層コーティング」は、可溶性粒子に反応性モノマーを同時に適用することにより、より薄く、したがってより安価な膜コーティングを生成することができる。「マルチコート」は、パラフィンをトップコートとした低コストの脂肪酸塩の層を適用するプロセスである。近年、生分解性ポリマーを緩効性/制御放出性肥料のコーティングとして使用することが、肥料/農薬の利用効率を高め、負の環境影響を低減する可能性から注目を集めている。 |
| Controlled release fertilizers are traditional fertilizers encapsulated in a shell that degrades at a specified rate. Sulfur is a typical encapsulation material. Other coated products use thermoplastics (and sometimes ethylene-vinyl acetate and surfactants, etc.) to produce diffusion-controlled release of [[urea]] or other fertilizers. "Reactive Layer Coating" can produce thinner, hence cheaper, membrane coatings by applying reactive monomers simultaneously to the soluble particles. "Multicote" is a process applying layers of low-cost fatty acid salts with a paraffin topcoat. Recently, biodegradable polymers as coatings for slow/controlled-release fertilizer have attracted interest for their potential to increase fertilizer/pesticide utilization efficiency and reduce negative environmental effects.
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| ==関連項目== | | ==関連項目== |