水田の土壌改良や作物の病害予防に!ケイ酸肥料の特徴と使い方

ケイ酸肥料について知りたい方向けのバナーケイ酸肥料

作物栽培において、わき芽かきや摘芯、摘果などの手入れとともに重要となってくるのは施肥(元肥追肥)です。特に三大栄養素窒素(チッソ)、リン酸(リンサン)、カリウム(カリ・加里)は植物の成長に欠かせないものとなります。その他にもカルシウムマグネシウムなどの多量要素、微量要素を与えることによって、作物が健全に育ちます。肥料を適切に施すことは栽培をする上で最も重要であると言っても過言ではありません。

この記事では、植物にとっては必須元素ではない、だけどイネ科など多くの作物を丈夫に育てるために有効なケイ酸について紹介します。

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植物に必要な三大栄養素(三要素)、多量要素、微量要素とは?

植物が育つために必要な三大栄養素(三要素)は窒素(チッソ)、リン酸(リンサン・燐酸)、カリウム(カリ・加里)です。まずはこの三要素と多量要素(カルシウムやマグネシウムなど)、微量要素(ホウ素、鉄など)について、おさらいしましょう。

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ケイ酸肥料とは

肥料の要素に関するおさらいができたところで、ケイ酸とは何か、ケイ酸肥料はどういうものかについて説明します。

そもそもケイ酸とは?

ケイ酸とは、1個または数個のケイ素(Si)を中心とした化合物のことを指します。ケイ素は窒素(チッソ)やカリウム、カルシウムなどのように植物の必須元素ではありません。正直な話、ケイ素が不足、欠乏している状態であっても植物としては生育が可能であると考えられています。それではなぜケイ素が植物の生育に対して良い効果があると考えられているのでしょうか?

ケイ素を含む化合物であるケイ酸を栽培作物に投与することで以下のような効果があることがわかってきています。その効果から主にイネ科の植物に対して研究が進んできましたが、最近では果菜類などの他の作物、野生植物にも効果があるとされています。

植物の生育促進に関する利点

植物の生育促進に関する利点は以下のように考えられています。

  1. 茎や葉、根などの組織を硬く丈夫にすることで樹勢が向上する。
  2. 葉肉を厚くする。 
  3. イネ科の場合、倒伏を防ぐ。
  4. イネ科の場合、米粒を低タンパク質化し食味が向上する(いわゆる高品質米)。
  5. 葉の垂れ下がりを抑制して間接的に光合成の能力を高める(受光体勢の向上)。光合成の効率が上がるため、生育を促進や品質の向上に繋がる。
  6. 植物体内の有害な重金属イオンの無毒化を助ける。
  7. 金属元素(鉄、マンガン、アルミニウムなど)の過剰障害や塩害を軽減する。
  8. 植物体内に吸収したリン酸の転流(栄養の分配)が促進される。

病害虫対策に関する利点

ケイ素は生育促進だけではなく、病害虫への抵抗性に対しても効果があると考えられています。

  1. 葉や茎の表皮のケイ酸層によって、病原菌の侵入を物理的に防いでいる。
  2. イネ科のいもち病に対して効果がある。葉に含まれるケイ酸がいもち病の病原菌の侵入を物理的に防いでいる。
  3. イネ科の紋枯病、小粒菌核病に対して効果がある。ケイ酸が施用されることによって、植物体内の窒素含有率が低下することによるものとされている。
  4. イネ科の葉鞘褐変病に対して効果がある。理由は未解明の部分があるが、成熟期の茎葉に含まれるケイ酸含有率が10%以上で被害の軽減に繋がる。
  5. イチゴトマトなどの果菜類のうどんこ病に対して効果がある。イチゴでは、ケイ酸濃度250mg/kgの液体ケイ酸カリ肥料を株あたり100mlで2回灌注することにより、殺菌剤と同等の発病抑制効果があったことが示されている。
  6. その他にキュウリ、メロン、カボチャ、ブドウ、バラ、コムギ(小麦)のうどんこ病に対しても効果がある。
  7. 害虫に対しては、ケイ酸施用、非施用による比較試験が少ないため、あまり防除例が存在しない。しかし、ニカメイチュウの幼虫に対しては生育阻害効果があるという実験結果がある。

現時点では、ケイ酸過剰による影響が報告された事例が少ないですが、ジャガイモそうか病に対しては、ケイ酸によるアルミニウムの溶出抑制により、ケイ酸含有率の高い河川水の地域のほうが発症しやすいということがわかっています。

ケイ酸はまだまだ解明されていない部分もありますが、植物に与える影響は大きいようです。

ケイ酸が欠乏するとどうなるのか?

先述したとおり、ケイ酸が欠乏しても作物の生育は可能です。ただし、品質の向上や終了の増加など少しでも健全な生育を促すためには、土壌中のケイ酸が不足、欠乏しない状態にすることが重要です。実際に土壌中のケイ酸が少ない場合に、どのようなことが起こるのでしょうか?

土壌中の有効態ケイ酸が少ない場合にその影響を受けやすい作物が水稲です。かつて、ケイ酸資材は水稲栽培においては有効であり、土作り資材としてよく使われてきました。しかし、近年では労力不足や米価の低迷によってケイ酸肥料が施用されないことも増えてきました。結果、品質や収量の低下が起こる水田が増えてきています。

他の果菜類では過度に気にする必要はありませんが、イネ科の作物に対しては土作りのときに施用することを積極的に検討すると良いでしょう。

ケイ酸肥料の特徴とその効果

ケイ酸のことがわかったところで、ケイ酸肥料にはどのような特徴があるのかを節会冥します。ケイ酸肥料は、以下の4つの形態で販売されているものがほとんどです。

  1. ケイ酸カルシウム
  2. ケイ酸カリウム(ケイ酸加里)
  3. シリカゲル
  4. 籾殻(モミガラ)やくん炭、などの有機資材

土壌診断によって、土壌に含まれる有効態ケイ酸の量や土壌酸度(pH)を測定してそのときに合った資材を選ぶことが重要です。

植物が吸収しやすいケイ酸とは?

ケイ酸は欠乏しないように施肥することが重要と説明してきました。しかし、ただ単にケイ酸が含まれている資材を施せばよいというわけではありません。ケイ酸肥料は、どのように溶解するかによって3種類に分けることができ、それぞれ特性を理解した上で使用することが重要です。

  1. 水溶性ケイ酸
  2. く溶性ケイ酸
  3. 可溶性ケイ酸

水溶性ケイ酸

水溶性ケイ酸は、その名の通り水に溶けやすいケイ酸のことを指します。土壌溶液によく溶けるため、そのままでも植物に吸収されやすいケイ酸です。

ケイ酸は水に溶けにくいため、水溶性ケイ酸を含む資材はほとんどありません。大半のケイ酸資材は、可溶性ケイ酸を含んでいます。しかし、特別な溶融濾過法で製造することによって、水溶性ケイ酸を含む液体ケイ酸カリウム肥料が販売されています。

水溶性ケイ酸の主な特徴は、以下のとおりです。

  1. 水によく溶けて、早く効く。
  2. 水によく溶けるため、溶脱しやすい。

く溶性ケイ酸

く溶性ケイ酸は、水には溶けませんが2%のクエン酸液に溶けるケイ酸のことを指します。土壌中のく溶性ケイ酸は、植物の根から分泌される有機酸によって溶解されます。有機酸によって徐々に溶解、溶出されるため、全量が吸収されるまで長期間かかります。肥効がゆっくり長く続くことが特徴です。

大半のケイ酸資材は、可溶性ケイ酸を含んでいます。しかし、特別な溶融濾過法で製造することによって、く溶性ケイ酸を含む液体ケイ酸カリウム肥料が販売されています。

く溶性ケイ酸の主な特徴は、以下のとおりです。

  1. 有機酸に溶けてから効果を発揮するため、水溶性のような速効性がなく、緩効性の肥効を示す。
  2. 肥料持ちが良く、長く効かせることができる。
  3. 比較的に肥料成分が高い。

可溶性ケイ酸

可溶性ケイ酸とは、水には溶けませんが0.5mol/Lの塩酸に溶けるケイ酸のことを指します。土壌中の可溶性ケイ酸は、植物の根から分泌される有機酸によって溶解されます。一般に可溶性成分を溶解するためには強い酸性が必要ですが、一部の有機酸が強い酸性性質を持っているため、それらによってゆっくり溶かされます。肥効がゆっくり長く続くことが特徴です。

可溶性ケイ酸を含む肥料としては、ケイ酸カリウム(ケイ酸加里)、ケイ酸カルシウム(ケイカル)、シリカゲル、熔成燐肥(熔成リン肥)などがあります。

肥料の分類や単肥について、気になる方は下の記事ものぞいてみてください。

ケイ酸は必須要素ではなく、あくまで植物をより健全に育成するための要素です。畑作物や水稲には硝酸態窒素、アンモニア態窒素やリン酸、カリウム、カルシウムなどの栄養素も必要です。定植や播種など、栽培をする前には、堆肥などの資材で土壌環境をよくすることも重要です。

ケイ酸肥料 肥料の種類と基本的な使い方

ケイ酸肥料には、含まれている成分や配合によってさまざまな種類があります。ケイ酸肥料の代表的な種類を紹介します。

ケイ酸は基本的に土作りの段階で施肥をします。土作りをする前に土壌診断を行い、土壌酸度(pH)や有効態ケイ酸の量を確認して、施肥設計をすると良いです。

どの種類を施すかは、土壌にケイ酸がどれだけ不足しているのか、土壌の酸度(pH)やカルシウムなどの他のアルカリ分はどれだけ含まれているかを確認した上で選ぶと良いでしょう。そこまでは難しいかもしれませんので、土壌酸度(pH)を一つの基準として選ぶ方法を示します。

  • 土壌酸度(pH)が中性またはアルカリ性の場合
    ケイ酸カリウム(ケイ酸加里)やシリカゲル肥料など
  • 土壌酸度(pH)が酸性の場合
    ケイ酸カルシウム(ケイカル)など

もし土作りのときにケイ酸を施せず、生育途中からケイ酸による効果を得たい場合には、水溶性ケイ酸が含まれた肥料を灌注したり、葉面散布することをおすすめします(但し、葉面散布に適さない肥料もあるので注意してください)。

葉面散布を効果的に行うには
  1. 葉面散布に最も良い時間帯は早朝です。湿度が高く、葉の細胞が水で満たされた完全な膨圧状態にあるときが最適です。涼しくなった夕方でも良いでしょう。
  2. 日中の暑い時間帯は散布を避けましょう。温度が高い時の吸収率は非常に低く、ストレスにさらされ薬害の原因となります。
  3. よく晴れた日の日中帯も避けましょう。散布した溶液が高濃度となり、葉焼けなどの原因となります。
  4. 土壌水分が十分であるときに葉面散布をすることが効果的です。可能であれば、散布する前日に水を撒くこともおすすめです。
  5. 雨や水撒きの直前、風が強い日に葉面散布をするのは避けましょう。
  6. 養分吸収は、葉の表面よりも裏面のほうが盛んに行われますので、裏面を重点的に散布してください。
  7. 二重散布や農薬との混合などは基本的にやめましょう。農薬との混合は専門的な知識が必要です。

ケイ酸カルシウム(ケイカル)

ケイ酸カルシウム肥料は、「ケイカル」とも呼ばれ、可溶性ケイ酸を含んでおり、徐々に溶け出して吸収されます。ケイ酸カルシウム肥料の特性は以下の通りです。

  • ケイ酸の他に石灰などのアルカリ分が含まれていて、土壌酸度(pH)の矯正ができる(酸性をアルカリ性に寄せる)。
  • ケイ酸と石灰の他にもマグネシウム(苦土)やマンガン、鉄、ホウ素などの微量要素も含み、土作りに最適である。

主に土作りのときの元肥として施用されます。水田や畑などどの環境や作物にも施用することができますが、アルカリ分も含んでいるため施用にあたっては土壌酸度や塩基類のバランスを考えて施用量を決めると良いでしょう。

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ケイ酸カリウム(ケイ酸加里)

ケイ酸カリウム肥料は、可溶性ケイ酸を含んでおり、徐々に溶け出して吸収されます。ケイ酸カリウム肥料の特性は以下の通りです。

  • 肥料自体はpH10程度のアルカリ性肥料であるが、生理的中性肥料なので土壌酸度(pH)の変化は小さい。
  • ケイ酸の他にカリウム、マグネシウム(苦土)、ホウ素が含まれている資材が多く、どの成分もく溶性のため徐々に溶け出して効果が現れる(緩効性)。
  • 徐々に溶け出すため、土壌溶液中の塩基濃度などが急上昇することはなく、濃度障害が起きにくい。
  • カリウムが多く含まれているので、水稲のケイ酸、カリウム供給だけではなく野菜のカリウム肥料としてもおすすめ。

主に土作りのときの元肥として施用されます。ケイ酸カルシウム(ケイカル)とは異なり、生理的中性肥料なので土壌酸度をそこまで気にせずに施用することができます。水田や畑などどの環境や作物にも施用することができます。水稲では、元肥だけではなく中間追肥、秋施用(秋肥え)にも使えます。

ケイ酸マグネシウム(ケイ酸苦土)

ケイ酸マグネシウム肥料は、蛇紋岩などを原料としたケイ酸とマグネシウムが含まれたミネラル肥料です。主成分はケイ酸とマグネシウムで、水稲をはじめとする農作物の茎や葉を丈夫にして健全な生育を促し、光合成の増進、養分吸収の促進によって、美味しさと品質向上、収量増加に役立つ肥料です。

ケイ酸マグネシウム肥料に含まれるマグネシウムは、その銘柄によって水溶性、く溶性が異なります。「マインマグ」シリーズが有名です。

シリカゲル肥料

シリカゲル肥料は、可溶性けい酸90%以上の高純度のけい酸質肥料です。けい酸の吸収量が増えて、苗の生育が良くなります。また、苗の活性が高まり、本田(水田)での活着や初期生育の確保が容易とされています。銘柄としてはJA全農の「スーパーイネルギー」などがあります。シリカゲルの特性は、以下のとおりです。

  • pH4.0~6.0の弱酸性で、育苗時の最適なpHとなっている。
  • ほかの固形けい酸質肥料に比べて、水への溶解度が高いため、苗への吸収がよい。
  • 過剰に施用しても、濃度障害の心配が少ない。

シリカゲル肥料は主に水稲の育苗に使われる肥料です。家庭菜園や園芸においては、果菜類や葉菜類などの栽培にも使えます。

熔成リン肥(熔成燐肥)

熔成リン肥は、リン酸質肥料でリン酸の補給によく使われる資材です。熔成リン肥には、く溶性リン酸が含まれていて根酸(有機酸)によって溶け出して植物に徐々に吸収されます。そのため、水溶性リン酸を含むリン酸肥料よりも肥効がゆっくりと長続きします。

また、熔成リン肥はく溶性リン酸だけではなく、く溶性ケイ酸、く溶性マグネシウムも多く含んでおり、ケイ酸やマグネシウムの補給にもおすすめです。アルカリ分も含み、土壌酸度を矯正する効果もあります(石灰資材よりも穏やかに調整できます)。

ケイ酸の有機肥料

先述したとおり、ケイ酸を含む天然由来の原料を肥料として使用する場合があります。ケイ酸が含まれている有機肥料では「もみがらくん炭」が有名です。

もみがらくん炭は、もみがらを炭化したもので、もみがらの中に含まれているガス成分が燃えた後の多量の細かい孔(空気孔)を持っておりタール等の油分を含まない安全炭化物です。ケイ酸が50%程度と多く含まれています。

家庭菜園・園芸における果菜類などの栽培にも施用することができます。特に効果があるのは育苗の際に培土に混ぜ込む方法です。もみがらくん炭は保水性と透水性がともに高く、育苗期には最適です。

ケイ酸肥料の価格とおすすめ商品

肥料のおすすめ、人気の商品を紹介します。園芸・家庭菜園だけはなくプロ農家にもおすすめできる肥料です。ケイ酸肥料は含有されているケイ酸の性質や配合によって様々なので、その肥料の性質などを調べて、ご自身で選んでみるのも楽しいと思います。

ノザワ「マインマグ」

ノザワのマインマグシリーズは、蛇紋岩を原料として、東京農業大学と共同開発を行ったミネラル肥料です。主成分はケイ酸とマグネシウムで、水稲をはじめとする農作物の茎や葉を丈夫にして健全な生育を促し、光合成の増進、養分吸収の促進によって、美味しさと品質向上、収量アップに役立つ肥料です。栽培期間の長短や作物の栄養特性に対応、有機栽培向けや融雪機能を付加した品種など、用途別に5種類のシリーズがあります。

家庭菜園向けの「マインマグmini」もあるので、プロ農家でなくても気軽に試すことができます。

清和工業「けい酸加里」

清和肥料工業のけい酸加里は、フライアッシュ、炭酸カリウム、軽焼マグネシウムを原料として、混合、冷却、乾燥、焼成することで製造されています。主成分はケイ酸とカリウムで、その他にマグネシウム(苦土)、ホウ素、石灰、鉄など植物の生育に必要な要素が含まれています。水稲にも畑の果菜類などにも使用できます。

ソフトシリカ「園芸用ソフトシリカ」

園芸用ソフトシリカは、家庭菜園や園芸でバラや菊などの花卉、野菜類、芝など幅広く使用することができる肥料です。園芸だけではなく、プロ農家の野菜栽培にも人気の資材です。原材料は国産であり、秋田県八沢木に産出する多孔性構造体の、2:1型モンモリロナイト系優良粘土鉱物を使用しています。畑の作物だけではなく水稲にも使用する事ができます。使い方もメーカーホームページに詳しく掲載されています。

水稲栽培には、水稲用ソフトシリカがおすすめです。

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南九州化学工場「ケイカル」

ケイカルは、けい酸分を肥効成分とする土づくり肥料で、砂状タイプと粒状タイプがあります。JA全農から販売されており、水稲栽培では信頼性の高いケイ酸資材です。主に水稲のプロ農家の土作り(元肥)に使用されていますが、畑地における野菜栽培にも使用できます。

パルアップ「水溶性ケイ酸肥料 Si22, Si25」

Si22は、液体ケイ酸加里肥料です。多くの液体ケイ酸カリウム肥料は可溶性ケイ酸を液体に溶出させていますが、Si22は鉱石をマグマ状態に溶かして直接ケイ酸カリ成分を抽出する溶融濾過法で製造しています。つまり、純粋な水溶性のケイ酸が含まれている肥料ということになります。植物体内への吸収が早いため、追肥として葉面散布や土壌潅注をすると効果が現れます。

Si25は培土や土壌に混ぜ込めるように粒状にしたものです。

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もみがらくん炭

もみがらくん炭肥料は、基本的に製造の方法が同じであり成分に大きな差異はありません。今はインターネットでいろいろな資材メーカーからもみがらくん炭を取り寄せすることができるので、自分が使いやすいそうな資材を選ぶと良いでしょう。

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ケイ酸の肥料はこの他にもたくさんある!

ケイ酸肥料は、上記で紹介したほかにもたくさんの種類、商品があります。ご自身が育てている植物や栽培作物、土壌に合ったものを探してみましょう。

ケイ酸肥料の購入方法、価格

ケイ酸肥料はさまざまなメーカーが独自で開発・販売しています。店頭に並ぶものもあればインターネットでしか購入ができない商品もあります。ホームセンターなどでも取り扱いされている場合がありますが、店舗に陳列されておらず取り寄せ、もしくは別店舗に探しに行かなければならない場合もあります。

インターネット通販で購入されることもおすすめです。「少し高いかな?」と思われるかもしれませんが、インターネットで購入した場合も、そこまで大きな価格の差はありません。インターネット通販を使用することで店舗に出向く時間が削減されたり、肥料を運ぶ時間も減るので私は積極的に利用しています。また、いろいろな商品をみることができ、ゆっくりと比較できるなど、店舗での購入にはない楽しみも増えます。

執筆者・監修者情報
執筆者・監修者

農家web編集部のメンバーが「農業者による農業者のための情報サイト」をコンセプトに、農業に関するあらゆる情報を丁寧にまとめてお届けしていきます。
編集部のメンバーは皆、実際に農業に携わりながら情報をまとめています。農学を極め樹木医の資格を持つ者、法人の経営・財務管理に長けている者、大規模農場の営農経験者などバラエティに富んだメンバーで構成されています。他にも農機具やスマート農業機器、ITなどのスキルも兼ね備えています。

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