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肥料学

平成19年度 後期 生物環境科学科 担当者名:村山 重俊

テスト情報

復習のヒントというプリントから出ます。

例題と答え

【植物の必須元素としての肥料】

  • ②肥料3要素とはどのような元素ですか?
窒素、リン、カリウム
  • ④作物の栽培にとって通常は肥料が必要である。なぜ必要ですか?
植物がその環境で、生育できる能力に応じて養分を土壌が供給できないから。

【肥料(施肥)の必要性】

  • ①化学肥料の施肥の必要性を地球規模の環境問題や飢えなど広い視野から記述すると?(3行程度にまとめる)
人口、所得、経済成長による畜産物消費量の増加により、食料の需要は増加しているが、食料の増産は追いついていない。よって、土地生産性をあげるために化学肥料の施肥は必要である。

【肥料取締法と肥料の種類】

  • ⑥肥料の分類において、「生理的酸性肥料」といわれるものがあるが、その肥料名(または化学名)2つを上げ、その理由は?
硫安(硫酸アンモニア)…硫酸が土壌に残るため。
塩安(塩酸アンモニウム)…塩酸が土壌に残るため。
  • ⑦肥料の分類において、「生理的塩基性(アルカリ性)肥料」といわれるものがあるがその肥料名(または化学名)を1つあげ、その理由は?
チリ硝酸(硝酸ナトリウム)…水酸化ナトリウムが土壌に残るため。
  • ⑧肥料の分類において、肥効(肥料施用の効果)の速度からみて、3つにわけられるが、それはどのように呼ばれますか?
速効性肥料、遅行性肥料、緩効性肥料

【肥料成分の表示】

  • ①肥料成分の濃度の表示方法で、NはそのままNの重量(あるいはパーセント)で表わされるが、P、Ca、Mg、Mn、B、Si、はどのような科学形態で表わされるか?(例:SiはSiO2)
P2O5、CaO、MgO、MnO、B2O3、SiO2

【窒素肥料と窒素質肥料合成の歴史】

  • ②下図は石灰窒素を肥料として畑土壌に加えた場合にどのような化合物に変化しながら作物に吸収される形態である硝酸(HNO3)に変化するか、さらに脱窒などについて記載したものである。四角のなかには化合物名(日本語で可)を、また、括弧の中には、反応名または作用名を記せ。
A.消石灰 B.尿素 C.炭酸アンモニア D.硝酸 イ.加水分解 ロ.接触作用
  • ⑥石灰窒素には窒素肥料的効果の他に別の用途(効果)もいくつかあり、実際も利用されているがどのようなことか。(最低3つ;動物、植物、微生物(病原菌など)に対する作用として1つ以上)?
休眠覚醒効果、殺菌効果、ハエ防除、鳥獣忌避効果、動植物に対する有害作用
  • ⑦一般的に(窒素質肥料以外にも)緩効性肥料の利点(効果)はなんですか?(6点のうちの3点)
1.施肥成分の損失を少なくし、施肥効果を高める
2.作物の要求に見合った量を必要な時期に供給して栄養状態を改善する
3.ぜいたく吸収の軽減
4.土壌中での固定の軽減
5.濃度障害の回避
6.ほかの肥料との違いの強調
  • ⑩2007年の「ノーベル化学賞」はドイツのゲルハルト・エルトウル(Gerhard Ertl)氏である。その受賞理由は大気中の窒素からアンモニアを合成することと密接に関係している。それはどのようなことか、知るところを記載せよ(3行以内)。
受賞したのは「固体表面の化学反応過程にかんする研究」
。金属触媒の表面で起きている原子や分子のふるまいを解明した。ハーバー・ボッシュ法によるアンモニア製造法は金属触媒を利用しているため、この研究に深く関係する。

【リン酸質肥料】

  • ⑤土壌に施用されたリン酸肥料のリンは土壌の吸着・固定されて、窒素肥料やカリ肥料に比べて植物(作物)による利用効率が悪いことが知られている。この土壌による吸着・固定を少なくするにはどのように施肥するのがいいか?
(答え;資料Ⅳ3ページの(5)参照、;(イ)有機物と一緒に施用する、(ロ)土壌の酸性を中和する、(ハ)水溶性が少なくク溶性のリンの多いリン酸肥料を用い、リンを少しずつ溶解させる、など)
  • ⑥肥料成分の分析値に、あるいは肥料袋の表示に、「ク溶性」という言葉がよく用いられる。これはどのような意味ですか?また、何故、このクエン酸の水溶液を用いるのですか?
2%クエン酸液に溶ける性質のこと。ク溶性のリン酸は根から分泌される有機酸により溶解・吸収されるから。
  • ⑦施肥法の一つの考え方として、『窒素は追肥で重視で』、また、『リン酸は基肥(もとごえ)重視で』といわれる。この理由を窒素とリンの土壌中での動態や作物の吸収量(育成時期別の必要性)などから両者(窒素とリン)を比較しながら説明せよ(それぞれ、少なくとも3項目の理由が考えられる)。
窒素…時間がたつと逃げるから、実とか種とかその辺が育つ時期に必要だから。
リン酸…生育の初期から必要、土壌中で移動しない

【石灰質、苦土質、ケイ酸質肥料】(資料―Ⅷ)

  • ③肥料の分野で使われる「アルカリ分、あるいはアルカリ度」の意味は?
0.5MのHClにより煮沸浸出されるカルシウムとマグネシウムを酸性を中和する能力のあるアルカリ分とし、両者を酸化カルシウムに換算して表示する。
  • ④酸性土壌を中和するのに必要な石灰量の求め方:pHが4.5のある土壌100g(105℃で乾燥した乾土相当の風乾土)をpH7.0に中和するのに要した炭カル(炭酸カルシウム)の量は200gであった。この土壌の1ha(ヘクタール)の畑を同じくpH7.0に中和するのに要する炭カルの量はいくらか?(kg単位で答える)。ただし、中和する土壌の厚さを10cmとし、また、この土壌の現地容積重(仮比重)を1.0とする。(現地容積重(仮比重):土壌の1.0c㎥あたりの乾土重量(g))
100x10^2x100x10^2x10x1.0=1.0x10^9g
1.0x10^9x200/100=2.0x10^9mg=2.0x10^3kg

【微量要素肥料】(資料―Ⅸ)

  • ①植物の必須元素のうち、微量でよいものが微量要素と呼ばれる。(ロ)この内、肥料取締法で、微量要素肥料として認められている微量元素はなにか?
マンガン、ホウ素
  • ③微量要素肥料の施用法の考え方は大きく分けると、①対症療法、②予防的処理法、③土壌改良法の3つがある。このうち2つを選んで、それぞれの特徴(目的の内容、具体的方法、効果・経済性など)を述べよ。
1.対症療法
 起きてしまった欠乏症を治すために行う。葉面に散布する。そのつど毎回繰り返す。同じシーズンで何回かの散布が必要となる。
2.予防的処理法
 欠乏症が起きないように。移植前の根や種子を微量元素液に浸す。直接的な効果があり経済的であるが、毎作必要になる。
3.土壌改良法
 微量要素肥料あるいは相当する試薬の施用、適正pHの維持、有機物の施用などの方法。コストと労力がかかる。

【廃棄物の肥料化】(資料―XII)

  • ①廃棄物にはいろいろなものがある。それらを肥料にする場合の条件がいくつか考えられるが、5つを簡単に記せ(例えば、「肥料成分をある程度以上含んでいること」)。
1.肥料成分をある濃度以上含んでいること。
2.肥料成分の形態が植物に利用されるものであること。
3.肥料成分のバランスがとれていること。
4.植物にとっての有害物質を含まないこと。
5.植物―動物―人間の食物連鎖のなかで、その肥料に起因する有害物質を集積しないこと。
6.植物、動物、人間にとっての病原菌や寄生虫がいないもの
7.雑草種子を含まないこと
8.取り扱い、貯蔵が容易であること。


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