KR100498090B1 - a soil manure using serpentine - Google Patents
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Abstract
산화 마그네슘(MgO)이 풍부하고 원적외선의 방사기능을 갖는 사문석(Serpentine)을 주원료로한 혼합 토양 개량제가 제시되어 있다. 본 발명의 일 측면에 따르면 미세하게 분말 가공처리된 사문석 93 내지 95 중량%에 산화칼슘(CaO) 4 내지 6 중량% 및 산화아연(ZnO) 1 중량%를 혼합하여 농경지에 살포할 수 있는 사문석을 주원료로 한 혼합 토양 개량제가 제공된다.A mixed soil modifier based on serpentine, which is rich in magnesium oxide (MgO) and has a far-infrared radiation function, has been proposed. According to an aspect of the present invention by mixing 93 to 95% by weight finely powdered serpentine, 4 to 6% by weight of calcium oxide (CaO) and 1% by weight of zinc oxide (ZnO) are mixed with serpentine which can be applied to agricultural land. Mixed soil modifiers are provided as the main raw material.
Description
본 발명은 토양개량과 작물생장의 촉진 그리고 영양공급에 따른 작물의 품질향상을 구현하기 위한 사문석을 주원료로 한 혼합 토양 개량제에 관한 것이다.The present invention relates to a mixed soil improver containing serpentine as a main raw material for realizing the improvement of crop quality according to the promotion of soil improvement and crop growth and nutritional supply.
일반적인 의미에서의 토양 개량제는 작물의 생산량 증가를 위해 토양을 작물의 생육에 적합하게 화학적 성질을 변화시키도록 제공되는 것으로, 통상 알칼리 성분이 토양 개량제로 공급되어 대부분이 산성을 유지하는 국내의 농경지에 살포되어 산성을 약화 또는 중화시키는 목적으로 활용되고 있다. Soil modifiers in a general sense are provided to change the chemical properties of the soil to increase the yield of crops, which is usually applied to the domestic cropland where most of the alkaline ingredients are supplied as soil modifiers to maintain acidity. It is used for the purpose of weakening or neutralizing acid by spraying.
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한편, 사문석은 염기성의 감람석(橄欖石)이나 휘석(輝石)으로부터 변질된 암석으로 알루미나를 거의 함유하지 않은 암석으로 마그네시아 성분이 매우 풍부하고 경도는 2.5 내지 4로서 비교적 연질의 성질을 유지하고 있으며 상기 마그네슘 이외에 우리 농경지에 절대적으로 필요한 많은 유용한 성분들을 포함하고 있다.On the other hand, serpentine is a rock deteriorated from basic olivine or fluorite, which contains little alumina, and is very rich in magnesia and has a hardness of 2.5 to 4, maintaining a relatively soft property. In addition to magnesium, it contains many useful ingredients that are absolutely necessary for our farmland.
그러나 상기의 유용한 성분을 포함하고 있음에도 비료로서의 활용은 전혀 이루어지지 않은 채 공업용 혹은 건축용 재료로만 한정적으로 활용되고 있는 실정이다.However, even though it contains the above useful ingredients, it is not used at all as a fertilizer and is used only for industrial or building materials.
사문석은 우리 국토에서도 그 매장량이 풍부하고 또 손쉽게 채취 및 가공할 수 있다는 효용성을 갖는 것이나 선택된 일부만이 한정적으로 상기의 목적에 따라 활용되어 자원의 효율적인 활용이라는 측면에서 시급히 개선되어야 할 부분으로 지적되고 있다.It is pointed out that serpentine has abundant reserves in Korea and can be easily collected and processed, but only selected parts are urgently improved in terms of efficient utilization of resources, with only a limited portion selected for the above purposes. .
즉, 상기 사문석에 포함되어 있는 각종의 유용한 성분을 우리 농경지에 효율적으로 활용함으로써 농업의 경쟁력 향상과 소득증대 그리고 소비자가 만족할 수 있는 것이라면 좀더 이른 시간 안에 농업에 적용할 방안이 강구되어야 할 필요성이 절실하게 요청된다는 것이다. In other words, by effectively utilizing various useful ingredients included in the serpentine in our farmland, it is urgently needed to find a way to apply it to agriculture in early time if it is possible to improve agricultural competitiveness and increase income and satisfy consumers. Is requested.
본 발명의 혼합 토양 개량제는 유용한 광물질인 사문석을 이용하여 열악한 토양에서 곡물류를 재배하는 농가에 공급하여 줌으로서 산성화된 토질의 알칼리화와, 벼의 성장촉진 및 풍부한 영양의 공급으로 미질과 식미감이 우수한 쌀을 생산하여 생산자와 소비자 모두가 만족할 수 있는 사문석을 주원료로 한 혼합 토양 개량제를 제공한다. The mixed soil improver of the present invention is supplied to the farmers who grow grains in poor soil by using serpentine, which is a useful mineral, and has excellent taste and taste by supplying acidic alkalinity, promoting the growth of rice, and supplying rich nutrition. Rice is produced to provide mixed soil modifiers with serpentine as the main ingredient that both producers and consumers can satisfy.
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본 발명의 일 측면에 따르면 미세하게 분말 가공처리된 사문석 93 내지 95 중량%에 산화칼슘(CaO) 4 내지 6 중량% 및 산화아연(ZnO) 1 중량%를 혼합하여 농경지에 살포할 수 있는 사문석을 주원료로 한 혼합 토양 개량제를 제시할 수 있다.이하, 본 발명에 따른 사문석을 주원료로 한 혼합 토양 개량제의 바람직한 실시 예들를 상세히 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기에 앞서 우리나라 토양의 특징과 문제점 및 사문석의 특징에 대하여 먼저 설명하기로 한다.우리나라 토양은 화강암, 화강편마암 등 산성암이 풍화된 모체가 70% 정도이며 규산과 알루미늄 함량이 많고 규소는 흡수가 잘 안 되는 형태이며, 석회나 마그네슘 성분이 적은 경향이 있다. 이러한 우리나라 토양은 90%가 산성인 조건에서 기후 특성상 비가 많이 오고, 강수량이 특히 여름에 집중되기 때문에 토양유실과 토양 양분(미네랄)의 용탈이 심하고, 산성이 강하여 염기함량이 낮아 자연 비옥 도가 낮아, 수량을 증가시키기 위해서는 비료와 양분을 공급해주어야만 한다.그러나 비료와 농약 등이 남용되어, 토양과 수질을 오염시키고, 오염된 토양에서 생산되는 농산물도 오염되고 있다. 특히 화학비료의 과다 사용은 토양의 산성화, 염류집적화, 이 화학성 악화 및 부영양화의 심각한 문제를 초래하고 있다.농산물을 재배하는 토양 자체의 문제점을 개선하기 위해서는 나트륨(Na+), 마그네슘(Mg2+), 칼륨(K+), 칼슘(Ca2+), 아연(Zn2+) 등의 양이온 미네랄을 토양에 흡착시켜 토양의 산성화를 방지하고, 염기함량을 높여 토양을 보존하는 한편, 토양 유효 미생물의 번식을 도와 유기물 분해를 촉진시키고, 토양의 수분 흡착, 수질정화 등의 방법이 있다. 특히 우리나라 토양에는 양이온 미네랄이 부족하여 재배된 작물에 여러 가지 영양 불균형으로 인한 장애가 발생하고 있다. 그럼에도, 농민들은 이를 병으로 오인하여 과다한 농약을 살포하고 있는 실정이다. 또한 토양 유효 미생물은 pH 6.0 내지 6.5에서 가장 번식이 활발하여, 이러한 약산성 조건에서 유효 미생물이 유기물 분해를 촉진하여 토양 구조 개선을 촉진시킨다.[표 1]은 토양의 성분별 적정범위 및 우리나라 토양의 성분별 전국평균과 개량목표를 기재하였다.[표 1]
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아울러, 상기 사문석은 한국건자재시험연구원의 원적외선 방사율조사(발급번호 : FIR내지 111)에 따르면 상온에서 0.925㎛의 조사와 함께 3.73×102의 방사 에너지를 갖는 것으로도 확인되었다.이러한 원적외선은 토양 중성화시키고 수질을 정화시키며, 토양이나 식물 내의 물 분자를 작게 하는 기능을 하여, 작물의 토양 속 미네랄의 흡착과 운반에 큰 도움을 주고, 이에 따라 화학비료 시비량을 줄이는데 크게 기여한다. 또 이 원적외선은 미생물의 활성화로 오염된 토양을 회생시키고, 항균 작용도 하여 세균 및 곰팡이의 발생을 억제시키는 등 토양 오염 문제를 개선시킬 수 있다.본 발명은 토양에 필요한 알칼리 미네랄 중에서도 마그네슘과 칼슘, 아연을 토양에 보충시키는 것에 집중하였다. 이는 현재 사용 중인 비료의 85% 이상이 질소, 인산, 가리를 주성분으로 하는 것과 관계가 있다. 즉 질소, 인산 및 가리는 이미 토양 중에 과잉상태를 보이고 있을 뿐만 아니라 영양의 편중 등의 문제를 일으키고 있다. 이러한 문제를 개선시키고 양이온 미네랄을 균형적으로 공급하여 우수한 농작물을 많이 수확하기 위해서 마그네슘, 칼슘, 아연이 함유된 토양 개량제가 요구되고 있다. 특히 벼농사는 재배 특성상 물에서 생육하므로 염기류의 용탈이 심하여 품질이 좋은 쌀을 생산하기 위해서는 마그네슘, 칼슘, 아연의 보충 시비를 필요로 한다. 농작물에 가장 필요한 이 세가지 미네랄은 또한 이를 섭취하는 최종 소비자인 사람에게도 가장 필요한 세가지 무기질이기도 하다. 이 중 마그네슘과 칼슘은 과잉 시비하여도 토양이나 작물에 장애를 일으키지 않고, 생산된 작물의 품질과 맛을 향상시킨다. 아연은 어린 벼 묘종의 뿌리를 빨리 내리게 하며, 식물 성장조정제인 옥신의 생산 요소를 활성화시키고, 단백질과 전분을 합성하며, 질소 대사를 도와준다. 아연 결핍증상은 식물잎의 옆맥사이에 황백화 현상이 나타나는데 담녹색, 황색 때로는 백색이 되기도 한다. 또 아연의 결핍시 엽록체에 그라나의 발육이 나빠지고 동시게 액포가 발생된다고 알여져 있다. 특히 벼의 경우 철, 망간 등이 아연의 흡수를 저해시키고, 아연은 능동 대사에 의해 흡수되므로 저온이나 대사 저해제도 아연의 흡수를 저해하는 한 요인이다. 이미 알려진 바와 같이 아연은 과잉 시비 될 경우 독성을 나타낼 수 있어 적정시비가 요구된다.본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따르면 미세하게 분말 가공처리된 사문석 93 내지 95중량%에 산화칼슘(CaO) 4 내지 6중량% 및 산화아연(ZnO) 1중량%를 혼합하여 혼합 토양 개량제를 얻을 수 있다. 바람직한 실시 예에 따른 혼합 토양 개량제 중 마그네슘, 칼슘, 아연 각각의 성분함량을 [표 2]에 기재하였다.[표 2]
본 발명의 혼합 토양 개량제는 바람직한 일 측면에 따르면 식물체 내에 필요한 미네랄임에도 토양 중에 중분히 함유되어 있지 못하고, 함유되어 있더라도 흡수가 잘 되지 않았던 아연을 토양에 제공할 수 있다. 아연은 산화아연에서 공급되는데 100kg 혼합 토양 개량제 중 아연은 0.7 내지 0.8kg이 포함된다. 이는 [표 1]에 기재된 바와 같이 현재 우리나라 토양에 필요한 치환성 아연 양이온의 양인 1 내지 0.8 cmol+/kg을 토양에 공급하면서 적정범위인 2.0 cmol+/kg을 넘지않기 위해서 적정한 아연의 공급량이다. 상술한 바와 같이 아연은 과잉 공급되는 경우에는 문제가 있으므로 적정량을 공급하는 것이 중요한데, 본 발명의 혼합 토양 개량제에 1%가 포함되는 것이 바람직하다.또 칼슘은 이미 알려진 바와 같이 마그네슘의 흡수를 돕기 때문에 마그네슘과 함께 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 사문석에 함유되어 있는 칼슘만으로는 [표 1]에 기재된 토양에 필요한 치환성 칼슘 이온량을 제공하기 부족하여 산화칼슘에 의한 칼슘 공급이 필요하다. 게다가 칼슘은 과잉 공급되더라도 문제가 적어 적정범위 이상 포함되더라도 아연과 같이 심각하지 않다. 다만, 이미 알려진 바와 같이 칼슘은 원적외선의 방사· 흡수량을 떨어뜨리므로 6중량% 이상 산화칼슘을 포함하는 것은 바람직하지 않다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 산화칼슘은 4 내지 7중량% 포함하는 것이 바람직하다. 혼합 토양 개량제 중 사문석은 마그네슘과 칼슘의 공급에 중요한 요소이다. 사문석은 이외에도 규소, 알루미늄, 철, 니켈, 크롬 등의 미네랄을 공급할 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면 사문석이 가장 많이 사용된 이유는 주변에서 저렴한 가격으로 손 쉽게 구할 수 있고, 가공이 용이하며, 양이온 미네랄이 풍부하기 때문이다. 따라서 사문석은 혼합 토양 개량제에 많이 포함될수록 바람직하다. 따라서 아연과 칼슘의 적정 사용량을 제외한 93 내지 95중량%의 사문석을 혼합하여 사문석을 주원료로 한 혼합 토양 개량제를 제조할 수 있다.바람직한 실시예에 따르면 본 발명의 혼합 토양 개량제는 주변에서 값싸게 손쉽게 구입할 수 있는 미세하게 분말 가공처리된 사문석 93 내지 95중량%을 준비하고, 이 사문석 분말에 4 내지 6 중량%의 산화칼슘(CaO), 1중량%의 산화아연(ZnO)을 공지의 혼합기로 혼합하면 혼합 토양 개량제를 얻을 수 있다.이와 같은 혼합 토양 개량제의 살포는 토양이나 기후조건 또는 곡물의 종류에 따라 그 살포량이 적절히 조정되어야 함이 바람직한 것이나 굳이 이에 제한받지 아니한다. 본 발명에 따른 혼합 토양 개량제는 적은 살포량에도 토양개량과 작물증수 그리고 품질의 향상을 달성할 수 있다는 장점이 있다.According to a preferred aspect, the mixed soil modifier of the present invention may provide zinc to the soil which is not required to be contained in the soil even though it is a mineral required in the plant, which is poorly absorbed even if it is contained. Zinc is supplied from zinc oxide and contains between 0.7 and 0.8 kg of zinc in a 100 kg mixed soil modifier. As shown in [Table 1], the amount of zinc that is appropriate in order not to exceed the proper range of 2.0 cmol + / kg while supplying the soil with 1 to 0.8 cmol + / kg, which is the amount of the replaceable zinc cation required for Korean soil, is present. As described above, it is important to supply an appropriate amount because zinc is excessively supplied, but it is preferable to include 1% in the mixed soil modifier of the present invention. Preference is given to using with magnesium. However, only calcium contained in the serpentine is insufficient to provide the necessary amount of substitutional calcium ions in the soil shown in [Table 1], and thus calcium supply by calcium oxide is necessary. In addition, calcium is not as serious as zinc, even when over-supplied, so there is little problem. However, as already known, it is not preferable to include calcium oxide more than 6% by weight since calcium reduces the radiation and absorption of far infrared rays. Therefore, according to a preferred embodiment of the present invention, calcium oxide is preferably included 4 to 7% by weight. Serpentine among mixed soil modifiers is an important factor in the supply of magnesium and calcium. Serpentine can also supply minerals such as silicon, aluminum, iron, nickel and chromium. According to a preferred embodiment, the serpentine is most used because it can be easily obtained at a low price in the surroundings, is easy to process, and is rich in cationic minerals. Therefore, the more serpentine is contained in the mixed soil improver, the better. Therefore, by mixing 93 to 95% by weight of serpentine, except for the appropriate amount of zinc and calcium, it is possible to prepare a mixed soil modifier mainly composed of serpentine. According to a preferred embodiment, the mixed soil modifier of the present invention can be easily and cheaply in the vicinity. 93 to 95% by weight of finely powdered serpentine is prepared, and 4 to 6% by weight of calcium oxide (CaO) and 1% by weight of zinc oxide (ZnO) are mixed with a known mixer. Mixed soil modifiers can be obtained. The application of such mixed soil modifiers is preferably, but is not limited to, that the amount of application should be appropriately adjusted according to soil, climatic conditions or the type of grain. The mixed soil improver according to the present invention has the advantage that the soil improvement, crop increase and quality improvement can be achieved even at a small spread.
이와 같은 본 발명의 혼합 토양 개량제가 토양에 살포될 때 미생물의 활성화와 숙성을 촉진함과 동시에 방사되는 원적외선이 곡물류의 생장촉진에 매우 효과적이어서 우수한 벼 재배에 유용하다. When the mixed soil improver of the present invention is sprayed onto the soil, the far-infrared rays emitted at the same time to promote the activation and maturation of microorganisms are very effective in promoting the growth of grains, which is useful for excellent rice cultivation.
특히, 마그네슘은 밥맛인 식미감을 높여주어 소비자 결정에 중용한 인자로 작용하게 되는데, 본 발명의 혼합 토양 개량제를 사용하여 제배된 벼로 밥을 지으면 밥알이 윤기가 있고, 우수한 탄력성을 가지며, 변질없는 찰기가 유지될 수 있다.In particular, magnesium enhances the taste of rice, which acts as an important factor in consumer decisions. When rice is grown with rice grown using the mixed soil improving agent of the present invention, the grains of rice are shiny, have excellent elasticity, and are unchanged. Can be maintained.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 혼합 토양 개량제를 농업에 적용시킬 경우 저렴한 제조비용으로 혼합 토양 개량제를 제조할 수 있다. 또한, 이렇게 제조된 혼합 토양 개량제는 벼의 성장촉진으로 증산이 가능할 것이며, 풍부한 영양의 공급으로 미질과 식미감이 우수한 쌀이 제공될 수 있어, 자원의 효율적인 활용과 농가의 소득증대에 기여할 수 있다. 또한 농작물에 가장 필요한 미네랄인 마그네슘과 칼슘, 아연을 농작물에 공급하고 더 나아가서 이를 섭취하는 사람에게도 부족한 미네랄을 공급할 수 있다.As described above, when the mixed soil modifier according to the present invention is applied to agriculture, the mixed soil modifier may be manufactured at low manufacturing cost. In addition, the mixed soil improver thus produced will be able to increase production by promoting the growth of rice, and rice with excellent taste and taste can be provided by supplying rich nutrients, which can contribute to efficient utilization of resources and income of farmers. . In addition, the most important minerals for crops, such as magnesium, calcium and zinc, can be supplied to the crops, and moreover, those who consume them can also supply insufficient minerals.
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