KR100460424B1 - 원예작물 병 방제용 조성물 및 그를 이용하는 방법 - Google Patents

원예작물 병 방제용 조성물 및 그를 이용하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원예작물 재배시 발생하는 병충해에 대한 방어 능력을 부가하여 병균의 감염을 예방 또는 방지하는 고분자 물질로 구성한 조성물로 작물을 재배할 경우, 저비용으로 고효율성을 높이고, 안전 다수확을 달성할 수 있으며, 상품성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 광분해성이 높아 환경 오염이 전혀 없는 조성물을 작물에 이용하는 방법에 관한 것임. 본 발명의 조성물은 파라핀 왁스 15∼40중량%, 글리세린 모노 스테아레이트 1.5∼5.0중량%, 스테아린 산 0.5∼2.5중량%, 노닐 페놀 0.5∼3.0중량%, 산단껌 0.05%∼1.0중량%, 나머지 물로 혼합, 교반하여 액상으로 형성된 조성물임. 본 발명에 의하면, 액상의 조성물은 재배작물에 따라 적량을 희석하여 원예작물 재배시 지상부 및 지하부 처리에 이용할 수 있음. 본 발명은 원예작물 재배시 발생하는 병 방제 이외에도, 수분증발억제, 내한성, 내건성, 시들음 방지, 농약 사용량 절감 등에 효과가 있어서 고품질의 원예작물을 안전하게 생산할 수 있는 장점이 있음.

Description

원예작물 병 방제용 조성물 및 그를 이용하는 방법{DISEASE CONTROLING COMPOSITION FOR HORTICULTURAL CROPS AND ITS USING METHOD}
본 발명은 원예작물 병 방제용 조성물에 관한 것으로서, 특히 환경 공해의 위험성이 없고, 조제가 간편하며 토양 오염이 없는 원예작물 병 방제용 조성물에 관한 것이다.
더욱 상세하게는 파라핀 왁스 15∼40중량%, 글리세린 모노스테아레이트 1.5∼5.0중량%, 스테아린 산 0.5∼2.5중량%, 노닐 페놀 0.5∼3.0중량%, 산단껌 0.05∼1.0중량%, 나머지 물로 조성되는 원예작물 병 방제용 조성물에 관한 것이다.
원예작물에 발생되는 병해충은 작물의 직접 또는 간접적으로 해를 가할 뿐만 아니라 고품질, 다수확 재배에 치명적인 영향을 줄 수 있다.
원예작물 재배에 있어서 병해충 및 잡초해를 방제할 목적으로 농약을 살포하거나 생육촉진 또는 억제를 위해 다량원소, 미량원소가 함유된 비료나 식물 생장조정제 등을 살포한다.
식물은 잎의 표면에 파라핀이나 에스테르를 분비하여 병균이나 병충으로부터 식물체를 보호하며 말라버린 상태에서도 식물체를 지키려는 성질을 가지고 있다.이 성질을 이용하여 인위적으로 파라핀 왁스 조성물을 잎, 줄기, 과일 등에 도포하여 자기 방어 기능을 강화하게 하여 작물을 재배하는 것이다.
현재 국내외에서 많이 사용되는 유기 합성 농약은 병해충 방제에 지속적으로 사용되어 왔고 그 효과도 우수하여 노동력 및 작물 생산 비용 절감에 기여하여 온 것은 사실이다. 최근 이러한 유기합성 농약의 과다한 사용으로 인하여 환경오염, 생태계 파괴, 작물의 병해충에 대한 내성 증가 및 음용수 오염 등을 유발시키는 원인이 되고 있다. 이미 선진국에서는 유기합성 농약의 사용이 엄격히 규제되어 왔고, 사용자도 감소하고 있는 추세이다. 최근에는 유기 합성 농약을 대체하고자 많은 노력을 하고 있다.
작물은 자신을 보호하고 생리적 기능을 일정하게 유지하기 위해 그 표면에 한층 딱딱하고 튼튼한 표피구조를 가지고 있다. 예를 들면 인간의 피부, 곤충의 각질의 성분인 키틴질 등이며, 식물에 있어서는 그 표면을 보호하고 있는 구성물 큐티큘라라 불리는 층이며 그 표면은 왁스질로 덮혀 있다. 작물의 큐티큘라는 잎, 엽병, 줄기, 화탁, 화편, 과실, 종자 등 외피의 모든 부분에 분포하여 막을 형성하고 있다. 간단하게 말해서 큐티큘라층은 하나의 연속으로 된 무생명의 물질이며, 식물체의 표피세포로 덮고 있는 다층대의 막으로 구성하고 있다.
이 큐티큘라층의 조성은 왁스가 주성분이며, 그외에 지방산과 소량의 에스테르로 구성되어 있다. 최근에는 GLC에 의한 분석법 및 전자현미경 관찰에 의해 이 사실이 확인되고 있다. 또한, 큐티큘라층은 작물의 생리기능을 일정하게 유지하는데 중요한 역할을 한다. 예를 들면 과잉증산을 방지하여 작물의 표면이 건조해지는 것으로부터 보호하며, 빗물 등의 침투와 세포의 양분이 빗물에 유실되는 것을 방지하며, 병해충의 침입이나 가해, 바람이나 눈, 서리 등으로부터 작물을 보호하는 데에도 중요한 역할을 하고 있다.
그러나, 농약의 무리한 사용과 산성비 등에 의해 작물의 표면물질 즉 왁스층과 지방산 및 에스테르의 혼합층이 용해되어 작물 생산에 악영향을 준다는 연구 보고도 있다.
작물은 외부로부터 자기를 보호하기 위해서 파라핀 피막을 형성하여 이것이 중요한 역할을 하고 있음을 인지하고 있지만, 실제 농가에서는 인식이 부족하고 그다지 이해되고 있지 않는 것이 현실이다.
이러한 목적에 사용하기 위하여 국내에서는 1971년에 옥시에틸렌 도데실 에테르 또는 옥시에틸렌 고지방 알코올(C22H45O(CH2CH2O)nH)이 개발되었으나, 현재는 사용하지 않고 있는 실정이다.
본 발명자들은 유기합성 농약 사용량을 줄이고 친환경적인 자재를 개발 연구하는 과정에서 왁스 에멀젼을 이용하여 작물에 엽면살포하면 왁스층을 더욱더 견고하게 만들어 병해충 발생을 줄이고 증식을 억제하는 효과가 있음을 발견하였다.
이러한 왁스 에멀젼 용액을 작물에 이용한 경우는 전무하며, 왁스 에멀젼 용액의 생산법 개발에 대한 실용적인 기술 개발도 미흡한 실정이다. 왁스 에멀젼 용액은 일반 유기합성 농약과 달리 환경 친화적이고, 공해가 전혀 없으며, 생태계에 영향을 끼치지 않는 왁스 조성물로 구성되어 있다. 따라서 종래의 작물재배 기술 중 병충해 방제 기술을 발전시킬 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은 주요 원예작물 재배시 발생되는 각종 병충해 및 병해 등과 같은 미생물의 감염을 예방하여 고품질의 안전한 농산물을 생산하고 생산비를 절감하여 고소득을 올릴 수 있도록 하는 기능성 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 기존 유기합성 농약에 비하여 환경친화력이 매우 높고, 토양의 오염이 없으며, 인체에 무해한 기능성 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 액상으로 되어 있어 원예작물에 희석하여 엽면살포에 이용할 경우 병해충 및 병균의 침입으로부터 작물을 보호할 수 있으며, 농약의 사용량을 현저히 줄일 수 있어서 경제적 효용성이 높은 기능성 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 원예작물에 처리시 산성비 피해 방지, 한해, 상해, 건조 및 이식시 시들음 방지 및 뿌리의 활착 증대를 제공하는 것이다.
본 발명은 파라핀 왁스 15∼40중량%, 글리세린 모노스테아레이트 1.5∼5.0중량%, 스테아린 산 0.5∼2.5중량%, 노닐 페놀 0.5∼3.0중량%, 산단껌 0.5∼2.5중량%, 나머지 물로 조성되어 원예작물 재배시 처리하면 병 발생을 예방하고, 수분 증발을 방지하며, 건조해 및 한해를 경감시키고, 혼용 살포할 경우 농약사용량을 줄일 수 있는 왁스 조성물을 제공하는 것이다.
전술한 왁스 조성물을 얻기 위하여 고체로 된 파라핀 왁스와 글리세린 모노스테아레이트, 스테아린 산, 노닐 페놀을 넣고 물을 투입 교반하여 70∼95℃에서 완전히 용해시킨 다음 유화시킨다. 이어서 고속교반기를 이용하여 에멀젼을 교반하면서 냉각시켜 왁스 에멀젼으로 구성된 원예작물 병 방제용 조성물을 얻는다.
본 발명의 조성물은 원예작물의 노지재배, 시설재배, 양액재배 등에 사용하는데 적합하도록 조성되었다. 따라서 상기 조성물로 원예작물을 재배하는 방법도 본 발명을 구성한다. 본 발명에 의한 왁스 조성물은 원예작물 재배방법에 이용하는 경우 유기합성 물질과 달리 환경오염 및 토양 잔류성이 없으며, 약효는 지속되는 장점을 갖추고 있다.본 발명의 조성물은 사과나무의 잎과 과실에서 발생되는 겹무늬 썩음병, 갈색무늬 낙엽병, 반점 낙엽병, 배나무 과실에 발생하는 동녹, 포도나무 과실에서 발생되는 열과등의 병해 방제에 유용하게 이용된다.
본 발명의 조성물에 사용되는 왁스는 원유를 감압 증류, 분리, 정제의 공정을 거쳐 제조한 탄화수소 혼합물을 사용할 수도 있고, 천연 왁스를 사용할 수도 있다. 파라핀 왁스로는 카나우바 왁스, 페트리움 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 칸데릴라 왁스 등을 이용할 수도 있다.
본 발명의 조성물에는 왁스외에도 글리세린 모노스테아레이트와 폴리옥시에틸렌 알킬 아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 알코올, 산단껌 등을 첨가할 수도 있다.
본 발명의 조성물은 백색 또는 담황갈색의 액상 수화제로 구성되어 있으며, 원예작물에 처리할 때는 물로 10배에서 3000배까지 희석하여 작물의 지상부 또는 지하부에 살포한다. 따라서, 본 조성물은 식물체 표면 왁스 함량을 증가시켜 주어 자기 방어 능력을 향상시키는 작용을 한다.
본 발명의 조성물은 판상모양으로 다공질의 피막을 형성하고 식물의 생장에 따라 조절 유지되면서 21∼28일까지 유지되다가 피막에 균열이 생기면서 피막층은 없어지게 된다.
본 발명에 의하면 원예작물 재배시 필요한 기능성 왁스 조성물로 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 원예작물 재배시 발생되는 병해충 및 병균의 감염을 예방하고 또한 방지할 수 있으며, 그 외의 유해한 미생물 등의 발생을 억제하는 효과가 있다.
둘째, 일반 농약과 혼용살포시 점착력을 높여 약효기간을 길게 해주며, 농약의 실제 사용량을 줄여 생산비를 절감할 수 있다. 또한 살균제 농약의 대체 살포가 가능하다.
셋째, 식물체 표면에 경엽 및 지엽 처리할 경우 왁스층을 형성하여 시들음, 건조해, 한해, 산성비 피해 등을 방지할 수 있다.
넷째, 고착성이 뛰어나 비에 유실되지 않으며 지속력이 길어 잎의 생리작용을 건강하게 유지한다.
다섯째, 과실의 동녹을 방지하고 색택을 좋게 하여 수확시 과피 미려도를 향상시킬 수 있다.
여섯째, 조성물의 가격이 저렴하여 원예작물의 생산비를 현저히 줄일 수 있으며, 친환경적이므로 토양 오염, 지하수 오염, 인체에 대한 독성, 어독성, 생태계 파괴에 영향을 주지 않는다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.
[실시예]
액상의 조성물 제조
표 1에 기재된 화합물들을 배합하여 액상의 조성물을 얻는다.
(표 1) 조성물의 배합비율
원료명 사용량(Kg) 비율(%)
파라핀 왁스 125에스 30.9 30.9
글리세린 모노스테아레이트 3.1 3.1
스테아린 산 1.4 1.4
노닐 페놀 1.7 1.7
산단껌 0.1 0.1
물 62.8 62.8
총합계 100 100
물성시험
(표 2) 조성물의 물성
색깔 pH(1% 수용액) 왁스 함량(%) 비중(15℃에서)
우유빛 6.0∼8.0 36±2.5 0.94±0.01
조성물의 색, 비중, pH, 왁스 함량을 조사한 결과는 표 2와 같다. 이론치와 비슷하게 왁스 함량이 나타났다.
재배시험
(표 3) 사과에서 조성물 농도별 엽면살포후 19일째의 이병과 발생율 및 방제가
처리농도 겹무늬썩음병 갈색무늬썩음병 반점낙엽병
이병과율 방제가 이병과율 방제가 이병과율 방제가
200배액 0.33a 94.2 1.33a 93.6 1.67a 84.8
400배액 0.67a 88.2 1.33a 93.6 1.33a 87.9
800배액 0.67a 88.2 2.00a 90.4 1.67a 84.8
무처리 5.67b - 20.83b - 11.0b -
*품종: 쓰가루, 처리시기 및 횟수: 6월 20일, 6월29일, 7월 18일, 8월 2일(4회).
**통계처리: RCB DMRT, 5%
***방제가=(무처리 발생량-처리구 발생량)/무처리 발생량×100
(표 4) 사과에서 조성물 농도별 엽면살포 종료후 26일째의 이병과 발생율 및 방제가
처리농도 겹무늬썩음병 갈색무늬병
이병과율 방제가 이병과율 방제가
200배액 10.23a 83.3 8.97a 87.1
400배액 33.57b 44.6 9.90a 85.6
800배액 33.40b 44.9 10.70a 72.8
무처리 60.60c - 68.77b -
*품종: 쓰가루, 처리시기 및 횟수: 6월 20일, 6월29일, 7월 18일, 8월 2일(4회).
**통계처리: RCB DMRT, 5%
***방제가=(무처리 발생량-처리구 발생량)/무처리 발생량×100
표 3, 표 4에서 보는 바와 같이 사과에서 엽면살포 19일후에 겹무늬썩음병, 갈색무늬병, 반점낙엽병 및 29일 겹무늬썩음병, 갈색무늬병에 대한 방제효과가 현저히 높았다. 또한 약해는 전혀 발견되지 않았으며, 수확시 과실품질은 큰 차이가 없었다.
(표 5) 배에서 조성물 농도별 동녹 발생과율, 과점크기 및 헌터 칼라값
농 도 동녹발생과율 과점의 크기(mm) 헌터 칼라값
경와부 동부 L a b
400배 5.9 1.74 1.12 67.5 -4.95 26.1
600배 4.2 1.76 1.17 67.1 -5.73 26.6
800배 1.7 1.73 1.18 67.8 -5.26 26.5
대조(봉지씌움) 5.6 1.71 1.17 68.6 -4.28 25.9
*품종: 황금배
*살포시기: 만개후 20일
*봉지 씌우는 시기: 만개후 30일
표 5의 조성물 농도별 동녹 발생과율, 과점의 크기 및 헌터 칼라값에 미치는 영향을 보면 조성물 600배, 800배에서 동녹 발생과율이 현저히 적어 효과가 우수하였다. 그러나, 과점의 크기, 헌터 칼라값에는 별 영향을 주지 못하였다.
(표 6) 포도에서 조성물 처리 시기별 수확시 열과발생율 방지 효과 및 과실품질
처리시기 열과발생율(%) 과방중(g) 과립중(g) 당도(%) 산도(%) 안토시아닌
만개후 15일 2.3bc 426a 11.1 15.4 4.7b 0.197b
만개후 30일 2.2c 371b 10.7 15.2 5.4a 0.265ab
만개후 45일 2.4b 402ab 11.0 15.8 5.0b 0.207b
만개후 60일 2.1c 364c 10.5 15.6 5.6a 0.224b
무처리 9.8a 401ab 11.0 14.2 4.8b 0.207b
*품종: 거봉
**통계처리: RCB DMRT, 5%
표 6에서 보는 바와 같이 조성물 처리 시기별 수확시 열과 발생율 방지 효과 및 과실품질은 무처리에 비하여 조성물의 처리시기에 관계없이 열과 발생율이 현저히 적었으며, 과실품질에는 큰 영향을 주지 못하였다.
(표 7) 포도에서 조성물 처리방법별 수확시 열과발생율 방지 효과 및 과실품질
처리 열과발생율(%) 과방중(g) 과립중(g) 당도(%) 산도(%) 안토시아닌
엽면살포+과실침지 1.32 522 10.7 15.6 5.7 0.133
엽면살포 2.26 455 10.5 15.8 5.7 0.143
과실침지 0.11 378 9.4 15.6 5.8 0.127
무처리 10.0 498 9.7 15.7 6.0 0.108
*품종: 거봉
*조성물 농도: 600배
*살포시기: 만개후 60일
표 7에서 본 바와 같이 처리 방법별 열과발생율 및 과실품질을 조사한 결과, 무처리에 비하여 조성물 엽면살포, 과실 침지 및 이들 혼용처리는 열과 발생율을 현저히 줄일 수 있어 방지 효과가 우수하였다. 그러나 과실품질에는 별 영향을 주지 못하였다.

Claims (5)

  1. 원예작물 병 방제용 조성물에 있어서, 조성물 총 중량에 대하여 파라핀 왁스 15∼40중량%, 글리세린 모노스테아레이트 1.5∼5.0중량%, 스테아린 산 0.5∼2.5중량%, 노닐 페놀 0.5∼3.0중량%, 산단껌 0.05%∼1.0중량%, 나머지 물로 혼합, 교반하여 조성됨을 특징으로 하는 겹무늬 썩음병, 갈색무늬 낙엽병, 반점 낙엽병, 동녹, 시드름병을 방제하기 위한 원예작물 병 방제용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 파라핀 왁스는 카나우바 왁스, 페트리움 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 칸데릴라 왁스 등을 이용할 수 있음을 특징으로 하는 원예작물 병 방제용 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전술한 조성물은 조성물 총중량에 대해 파라핀 왁스 30.9중량%, 글리세린 모노스테아레이트 3.1중량%, 스테아린 산 1.4중량%, 노닐 페놀 1.7중량%, 산단껌 0.1중량%, 물 62.8중량%을 혼합, 교반하여 조성됨을 특징으로 하는 액상의 원예작물 병 방제용 조성물.
  4. 제1항 있어서, 이 조성물들이 에멀젼화된 것임을 특징으로 하는 원예작물 병 방제용 조성물.
  5. 제1항에 기재된 조성물을 물로 10배 내지 3000배로 희석하여 원예작물 재배시 지상부 및 지하부에 처리함을 특징으로 하는 원예작물 병 방제 방법.
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