KR100259790B1

KR100259790B1 - 게르마늄 명반석 복합비료 조성물 및 그 비료의 제조방법

Info

Publication number: KR100259790B1
Application number: KR1019980012206A
Authority: KR
Inventors: 최봉수
Original assignee: 최봉수
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 2000-06-15
Also published as: KR19980025259A

Abstract

게르마늄 명반석 복합비료 조성물 및 그 비료의 제조방법이 개시되어 있다. 게르마늄 명반석 복합비료 조성물은 염기치환용량이 35-60%이고 용존산소가 8-10%인 게르마늄 명반석 원료광물과, 수용성 철 0.1 중량%, 수용성 망간 0.1중량%, 수용성 아연 0.05중량%, 수용성 붕소 0.05중량%, 수용성 몰리브덴 0.0005중량% 및 수용성 구리 0.05-0.1중량% 중에서 2종 이상을 함유한다. 따라서, 노지 산성토양의 산도를 약산성으로 높이고, 시설재배지 염류토양의 염류농도를 낮추면서 토양반응을 약산성으로 개량하면서 토양비옥도를 높이며, 중성토양에서 유효도가 현저히 저하되는 미량원소를 동시에 보급할 수 있을 뿐만 아니라, 토양조건이 나쁜 경우나 병충해로 뿌리의 기능이 쇠약해졌을 때, 또는 토양중에서 흡수되기 어려운 미량원소가 결핍될 때 토양 시비법으로는 기대할 수 없는 경우도 엽면살포로 뿌리의 흡수 불균형을 보충할 수 있다.

Description

[발명의 명칭]

게르마늄 명반석 복합비료 조성물 및 그 비료의 제조방법{Germanium alunite fertilizer composition and method for make the fertilizer}

[발명의 상세한 설명]

[발명의 목적]

[발명이 속하는 기술분야 및 그 분야의 종래기술]

본 발명은 게르마늄 명반석 복합비료 조성물 및 그 비료의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산성토양의 산도를 약산성으로 유지하고, 염류토양의 염류농도를 낮추면서 토양의 비옥도를 높이며, 중성 토양에서 유효도가 현저히 저하되는 미량원소를 동시에 보급할 수 있을 뿐만 아니라, 토양조건이 나쁘거나 뿌리의 기능이 쇠약해졌을 때, 엽면살포로 뿌리의 흡수 불균형을 보충할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.

일반적으로, 유기농업이란 화학비료, 유기합성농약(농약, 생장조절제, 제초제), 가축사료첨가제 등 일체의 합성화학물질을 사용하지 않고 유기물과 자연광석 미생물 등 자연적인 자재만을 사용하는 농법을 말한다.

우리나라는 화학비료의 남용과 산성비의 영향에 따라 토양의 산성화를 야기시켰고, 토양의 통기성이나 보수성이 약화되면서 흙이 단단히 굳어져 식물의 뿌리가 뻗어갈 수 없어 생육부진을 초래하게 되었다.

또한, 토양의 산성화가 문제가 되는 것은 산성(H⁺) 그 자체가 갖는 유해작용외에도 석회, 고토 등의 염기의 결핍, 치환성 알루미늄의 활성화에 의한 유해작용, 미량원소의 결핍 또는 과잉으로 의한 장해, 인산의 고정, 미생물의 활동에 대한 영향 등으로 토양전체에 걸쳐 큰 결함을 초래하는 것이고, 작물의 생육에 주는 영향도 크며 잡초의 종류도 변한다. 강산성 조건에서는 가리, 인산, 석회, 고토, 몰리브덴 등의 유효성이 저하되고 알카리성 조건에서는 철, 망간, 붕소, 구리, 코발트 등의 수산화물의 용해도가 저하되고 유효성이 떨어진다. 강산성이 되면 알루미늄, 망간 등의 용해도가 증대하여 작물에 과잉 흡수되어 생육장해를 준다.

반면에, 산성도(pH)가 낮다고 하는 것은 토양중의 석회, 고토 등의 염기가 유실되어 있는 것을 나타내는 것이므로 산성화된 토양에서는 염기결핍에 의한 생육장해가 일어나기 쉽다. 즉, 산성도가 저하되면 철이나 알루미늄의 수산화물의 용해도가 높아지고 인산과 결합함으로써 인산이 불용화된다. 이 때문에 작물에 대한 인산의 가급도가 저하된다. 산성토양에서는 몰리브덴의 불가급화가 일어나기 쉽다. 또한 산성도가 저하되면 알루미늄과 망간의 화합물의 용해도가 높아져 알루미늄에 의한 뿌리의 기능장해, 망간과잉에 의한 장해 등이 일어나기 쉽게 된다.

현재 노지 산성토양과 시설재배지 염류집적 토양의 개량을 위해서 다음과 같은 방법들이 강구되고 있다.

산성토양에는 소석회 등 석회질 비료를 사용하고 있지만 석회질 사용은 토양의 pH가 높아지고 산성이 교정되지만, 작물의 수량을 높이는 면에서는 소기의 목적을 달성할 수 없다. 그 이유는 대부분의 토양중에서 공급되는 식물양분은 산성토양이 교정되어 pH가 중성에 가까워지면 그 유효도가 증대되지만, 인산의 유효도와 철, 구리, 아연, 망간, 붕소 등의 미량원소의 유효도는 현저하게 저하되어 결핍이 초래된다.

더구나 구릉지의 토양은 장기간 산성조건하에 있었기 때문에 산성에서 용해도가 높은 이들 미량원소가 유실 또는 용탈로 말미암아 그 절대량이 심히 감소하게 되어 미량원소가 생육제한인자가 되어 작물의 수량이 증가되지 못하게 된다. 따라서 용성인비(칼슘, 규소, 망간이 상당량 함유), 수용성 아연, 붕소, 고토(마그네슘) 등을 충분히 보급하여야 한다. 또한 질소와 칼륨도 결핍되기 쉬우므로 충분히 사용하여야 한다. 그러나 현재 농촌 노동력 부족과 농민들의 전문성 부족으로 목적하는 성과를 동시에 이룰 수 없고 시행에 많은 비용이 소요되어 실제적으로는 실행이 어렵다.

또한, 시설재배지 토양은 가장 큰 문제가 염류이며 토양 미생물의 열악함이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 수경재배, 양액재배가 등장하게 된 것이다, 즉 하우스 토양은 단일 또는 수소의 작목이 연작되므로 특수비료성분의 일방적 수탈이 이루어져 특수성분의 결핍을 초래할 뿐만 아니라 집약화의 경향에 따라 요구도가 큰 특정비료의 편용으로 염화물, 황화물 등 산기와 칼슘, 마그네슘, 나트륨 등 염기가 부성분으로서 토양중에 집적되어 염류의 과잉집적을 초래하며 이는 재배연수가 늘어남에 따라 심화된다.

대부분의 재배농가는 하우스 재배기술의 전문성 부족으로 종전의 관행에 따라 질소, 인산, 칼리 등 대량원소의 사용에만 주력하고 미량원소의 사용은 등한시되었으므로 망간, 붕소, 몰리브덴, 철, 구리, 아연 등 미량원소도 상당히 결핍되어 있다. 고농도의 염류 토양은 유효미생물의 활동이 억제되어 비료성분의 분해가 중단되고, 토양용액의 삼투압이 높아져 식물이 뿌리로부터 양분의 흡수가 어렵게 되어 식물의 생육이 어렵게 된다.

이에 대한 대책으로는 양질토의 객토, 조대 유기물의 사용, 그리고 미량원소의 사용이 요망되나 이러한 방법도 현재는 농촌 노동력 부족과 전문성 부족으로 목적하는 성과를 이룰 수 없었고, 시행에 많은 비용이 들게 되어 사실상 실행이 어려울 뿐만 아니라 새로운 흙이 혼입될 때에는 작토의 비옥도가 낮아지므로 또 다시 많은 화학비료를 사용하여야 한다.

이러한 노지의 산성토양이나 시설재배지의 염류토양의 문제점을 해결하기 위해서는 동시에 복합적인 토양개량제의 개발이 필요하다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

따라서, 본 발명의 목적은 게르마늄 명반석 세라믹스에 함유된 각종 성분과 염기치환용량(CEC 35-60%)의 특성을 활용하여 산상토양에는 산도를 약산성으로 유지하여 보비력을 높여주며, 염류집적토양에는 염류를 강력히 흡착하여 염류농도를 낮추어 주면서 보비력을 높여줌으로써 토양을 중성으로 개량하면서 완충성을 증대시키며, 토양개량에 따른 중성토양에서 유효도가 저하되기 쉬운 붕소 등 미량원소등을 혼합 보완할 수 있는 게르마늄 명반석 복합비료 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 게르마늄 명반석 복합비료의 제조방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 게르마늄 명반석 복합비료 조성물은 염기치환용량이 35-60%이고 용존산소가 8-10%인 게르마늄 명반석 원료광물에, 수용성 철 0.1중량%, 수용성 망간 0.1중량%, 수용성 아연 0.05중량%, 수용성 붕소 0.05중량%, 수용성 몰리브덴 0.0005중량%, 수용성 구리 0.05중량% 중에서 2종이상이 함유됨을 특징으로 하는 것이다.

바람직하기로는, 상기 게르마늄 명반석 원료광물은 규산(SiO₂) 69.76중량%, 반토(Al₂O₃) 16.01중량%, 산화철(Fe₂O₃) 1.29중량%, 석회(CaO) 2.25중량%, 마그네슘(MgO) 0.30중량%, 칼리(K₂O) 0.35중량%, 나트륨(Na₂O) 2.42중량%, 산화게르마늄(GeO₂) 0.36중량%, 망간(MnO) 0.06중량%에 기타 셀륨(Ce), 세렌(Se), 라돈(Rn), 코발트 등을 소량으로 첨가된다.

상술한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 게르마늄 명반석 복합비료의 제조방법은, 채취된 게르마늄 명반석 원료광물을 미세하게 분쇄하여 분말상태로 형성하는 단계와; 상기 게르마늄 명반석 분말에 수용성 철, 수용성 망간, 수용성 아연, 수용성 붕소, 수용성 몰리브덴, 수용성 구리 중에서 2종 이상을 첨가하는 단계와; 상기 혼합과정에서 쌀겨를 물과 용해시켜 분사시키는 단계를 포함한다.

[발명의 구성 및 작용]

이하 본 발명의 게르마늄 명반석 복합비료 조성물의 구성 및 작용을 좀 더 구체적으로 설명한다.

게르마늄 명반석 세라믹스는 투수성분인 산화게르마늄이 다량으로 함유되어 있어 원적외선 방사율이 매우 높아 식물의 물분자를 활성화시켜 줌으로써 식물의 성장을 촉진시켜 주며, 강력한 탈수소작용은 토양에 산소공급을 증대시켜 병원성인 혐기성 미생물의 활동을 억제시키고 토양에 유효균인 호기성 미생물을 증식시켜 토양기능을 좋게 하며, 식물뿌리의 호흡작용을 도와 뿌리의 발육과 기능을 좋게 한다.

이러한 작물의 성장에 꼭 필요한 성분이 함유된 특수광물인 게르마늄 명반석은 산성토양이나 염기성 토양을 중화시켜 토양중에 미생물 증식을 촉진하여 토양입단화 형성으로 보온, 보수, 보비력과 통기성을 좋게 하여 토양의 물리성을 개선하여 주므로서 작물의 뿌리 발육과 생육을 강하게 촉진시켜 주는 광석이다.

상기 게르마늄 명반석의 주요특징과 작용을 살펴보면, 먼저 활성도가 높아 수용성 가용성이 좋으며, 무기화합물과 미량원소 등 각종 미네랄이 용출된다. 또한, 풍부한 발생기 산소와 생체에 신비적인 영향을 주는 미량의 알파선 존재하며, (+)(-)이온화 작용이 강하므로 흙속에 사장된 비료성분을 소생시키고, 작물세포의 활성화촉진, 토양의 염류농도 등 pH 조절로 산성화 방지 및 염류토양의 중화작용을 한다.

이러한 게르마늄 명반석 세라믹스의 전형적인 주요성분은 규산(SiO₂) 69.76중량%, 반토(Al₂O₃) 16.01중량%, 산화철(Fe₂O₃) 1.29중량%, 석회(CaO) 2.25중량%, 마그네슘(MgO) 0.30중량%, 칼리(K₂O) 0.35중량%, 나트륨(Na₂O) 2.42중량%, 산화게르마늄(GeO₂) 0.36중량%, 망간(MnO) 0.06중량%이며, 기타 셀륨(Ce), 세렌(Se), 라돈(Rn), 코발트 등이 소량 함유되어 있고, 용존산소가 8.2%, 이온칼슘이 30%이며 염기치환용량(CEC, 양이온치환용량)이 35-60%이다.

이와같이 SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, MnO, K₂O, Na₂O, Ce, Se, Rn, Ge, Co 등 30-40종의 금속 및 비금속이 다량 함유된 게르마늄 명반석은 그 사용용도에 맞게 소성을 하지 않고 분쇄만 하여 자연상태 그대로의 완전 무공해 제품(점토광물)으로 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물은 상기 게르마늄 명반석 원료광물에 수용성 철 0.1중량%, 수용성 망간 0.1중량%, 수용성 아연 0.05중량%, 수용성 붕소 0.05중량%, 수용성 몰리브덴 0.0005중량%, 수용성 구리 0.05중량% 중에서 2종 이상의 원소를 더 함유한다.

한편, 본 발명의 게르마늄 명반석 복합비료는 토양에 직접 공급하여 토양을 개량하고, 또한 수용액으로서 작물에 직접 살포하여 엽면으로부터 흡수이용케 하는 엽면살포법도 바람직하다. 엽면 살포법은 토양시비법과는 대조적인 방법으로서, 토양속에 불가급 상태가 되기 쉬운 무기양분을 사용할 경우, 지효성 무기양분을 사용할 경우, 토양조건에 따라 무기양분의 흡수가 저해되는 경우, 작물의 영양부족상태를 급속히 회복시키는 경우, 작물의 생육시기의 관계로 토양비료의 효과가 적은 경우, 또는 토양에 비료를 주기 어려운 경우에 주로 이용되는 방법이다.

미량원소에 대한 작물의 요구량은 극히 적으므로 살포액 중에서 미량원소의 염이 엽면에서 잘 흡수되고 또 작물체 내를 쉽게 이동하는 경우는 토양에 사용하는 것보다 효과가 빠르고 시용량도 적게 든다.

본 발명의 게르마늄 명반석 복합비료의 제조방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저 게르마늄 명반석 원료광물을 채취한 후 미세하게 분쇄하여 분말상태로 가공한다. 그 다음, 상기 분말에 수용성 철, 수용성 망간, 수용성 아연, 수용성 붕소, 수용성 몰리브덴 및 수용성 구리 중에서 2종 이상을 혼합시킨다.

상기 혼합과정에 쌀겨를 물에 용해시킨 후 쌀겨를 물과 함께 분사시키는 단계를 거쳐 게르마늄 명반석 복합비료의 제조공정을 완료한다.

이와 같은 공정을 거쳐 제조된 게르마늄 명반석 복합비료는 소성공정을 거치지 않고서도 단순히 분말상태로만 혼합하여 제조함으로써 토양에 뿌려주기만 해도 간단히 토양을 중성으로 바꿀 수 있다.

이하 실시예를 통하여 본 발명의 게르마늄 명반석 복합비료의 제조방법을 좀더 구체적으로 설명하지만, 이것이 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다. 한편, 하기 실시예에서 성분들에 사용된 백분율(%)은 다른 특별한 언급이 없는한 중량%이다.

[실시예 1]

규산(SiO₂) 69.76중량%, 반토(Al₂O₃) 16.01중량%, 산화철(Fe₂O₃) 1.29중량%, 석회(CaO) 2.25중량%, 마그네슘(MgO) 0.30중량%, 칼리(K₂O) 0.35중량%, 나트륨(Na₂O) 2.42중량%, 산화게르마늄(GeO₂) 0.36중량%, 망간(MnO) 0.06중량%이며, 기타 셀륨(Ce), 세렌(Se), 라돈(Rn), 코발트 등이 소량 함유되어 있고, 용존산소농도가 8.2%, 이온칼슘농도가 30%이며 염기치환용량(CEC, 양이온치환용량)이 35-60%인 게르마늄 명반석 원료광물을 준비하였다.

이와같이 준비된 게르마늄 명반석 원료광물을 분쇄기에서 넣고 미세한 분말 상태로 분쇄시킨다.

그 다음, 분쇄된 게르마늄 명반석 분말에 수용성 철 0.1중량%, 수용성 망간 0.1중량%, 수용성 아연 0.05중량%, 수용성 붕소 0.05중량%, 수용성 몰리브덴 0.0005중량%, 수용성 구리 0.05중량% 중에서 2종 이상의 원소를 혼합시킨다.

상기 혼합과정에서 잘 분쇄된 쌀겨 20kg을 물 100리터에 섞어 잘 저어 용해된 물로 상기 혼합물의 수분 함유량이 12%이하가 되도록 분사시켜 게르마늄 명반석 복합비료를 제조하였다.

이상에서와 같이, 본 실시예에 따라 제조된 게르마늄 명반석 복합비료를 노지 산성토양과 시설재배지 염류토양에 사용해 본 결과, 산성 토양의 산도를 약산성으로 유지하고 염기성 토양의 염류농도를 낮추어 토양반응을 약산성으로 개량하면서 토양의 비옥도를 높일 수 있었으며, 중성토양에서 유효도가 현저히 저하되는 미량원소를 동시에 보급 함으로써 양분 최소율을 높여 식물 생육을 좋게할 수 있었다.

[발명의 효과]

이상에서와 같이, 본 발명의 게르마늄 명반석 복합비료를 시용할 경우에는 다음과 같은 다양한 효과를 얻을 수 있다. 첫째, 노지토양 등 산성토양은 염기(양이온) 성분을 높임으로써 토양을 중성으로 개량하고 보비력을 좋게 하여 비옥도를 높인다. 둘째, 하우스 등 시설재배지의 염류집적 알카리성 토양은 염류를 흡착함으로써 염류농도를 낮추어주기 때문에 토양이 중성으로 개량된다. 셋째, 토양이 중성으로 개량되므로 토양 미생물의 활동을 활발하게 하여 토양 기능을 좋게 한다. 넷째, 토양이 중성으로 개량되면서 토양에 부족하기 쉬운 붕소 등 필수 미량원소공급을 늘려주기 때문에 식물 생육을 좋게 한다. 다섯째, 토양에 (+)(-) 이온화 작용이 강하여 흙속에 사장된 비료성분을 소생시키므로 화학비료 사용량을 줄일 수 있다. 여섯째, 게르마늄 탈수소 작용은 토양에 산소공급을 늘려 줌으로써 토양 미생물은 물론 식물 뿌리발육을 좋게 한다. 일곱째, 게르마늄 세라믹스 복사 원적외선은 식물의 물분자 운동을 활성화하여 식물에 에너지를 확대시켜 생육을 좋게 한다. 마지막으로, 무기게르마늄을 식물에 흡수케 함으로써 식물에 유기게르마늄 함량을 증대시켜 국민 건강증진에 기여할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

게르마늄 명반석 원료광물에, 수용성 철 0.1중량%, 수용성 망간 0.1중량%, 수용성 아연 0.05중량%, 수용성 붕소 0.05중량%, 수용성 몰리브덴 0.0005중량%, 수용성 구리 0.05중량% 중에서 2종 이상이 함유됨을 특징으로 하는 게르마늄 명반석 복합비료 조성물.
제1항에 있어서, 상기 게르마늄 명반석 원료광물은 염기치환용량이 35-60%이고 용존산소가 8-10%이고, 규산(SiO₂) 69.76중량%, 반토(Al₂O₃) 16.01중량%, 산화철(Fe₂O₃) 1.29중량%, 석회(CaO) 2.25중량%, 마그네슘(MgO) 0.30중량%, 칼리(K₂O) 0.35중량%, 나트륨(Na₂O) 2.42중량%, 산화게르마늄(GeO₂) 0.36중량%, 망간(MnO) 0.06중량%에, 기타 셀륨(Ce), 세렌(Se), 라돈(Rn), 코발트 등이 첨가됨을 특징으로 하는 게르마늄 명반석 복합비료 조성물.
채취된 게르마늄 명반석 원료광물을 미세하게 분쇄하여 분말상태로 형성하는 단계와; 상기 게르마늄 명반석 분말에 수용성 철, 수용성 망간, 수용성 아연, 수용성 붕소, 수용성 몰리브덴, 수용성 구리 중에서 2종 이상을 첨가하는 단계와; 상기 혼합과정에서 쌀겨를 물과 용해시켜 분산시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 게르마늄 명반석 복합비료의 제조방법.