KR100613723B1 - 토양내 염류집적 개선제의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 SiO2 성분이 75% 이상 고농도로 포함된 맥반석 분말 72 내지 75중량%, 무수탄산나트륨 4.5 내지 6중량%, 피로인산 나트륨 3 내지 4.5중량%, 3인산나트륨 3 내지 4.5중량%, 메타인산나트륨 6 내지 8중량% 및 순수 5 내지 7중량%을 균일하게 혼합하여 혼합조성물을 얻는 단계; 상기 혼합 조성물을 1,550 내지 1650℃에서 8 내지 12시간 동안 가열·용융시켜 액상의 용융물을 얻는 단계; 상기 용융물을 토출·성형하여 20 내지 26시간 동안 자연 냉각시키는 단계; 및 상기 냉각물을 액상 또는 분말상 제품으로 제조하는 단계를 포함하는 토양내 염류집적 개선제의 제조방법을 제공하는 바, 이와같은 방법을 통해서는 맥반석이나 규석의 조성분인 불용성 SiO2가 수용성 물질로 변화되고 무수탄산나트륨 등 혼합 성분의 상승작용에 의해 토양에 과다 내포된 각종 영양소의 염류집적 물질을 원활하게 제거하고 이들 인자의 분산과 이온의 활성화 작용의 억제 및 강한 화학적 활성작용에 의하여 토양내 과다 영양소들을 적정 농도로 유지할 수 있어 각종 작물재배와 식물의 신진대사를 원활하게 하여 성장을 촉진시키고 무색, 무취, 무독의 위생적인 토양 염류집적 해소 및 개선제이면서 사용시 해로운 물질을 발생시키지 않을 뿐만 아니라, 장기간 반복사용하여도 인체에는 물론 모든 작물과 식물에 무해하며, 특히 물의 가수분해나 부영양화 현상이 없기 때문에 하천을 부영양화시키거나 산소결핍으로 물고기나 미생물의 사멸이 일어나지 않으므로 환경친화적인 토양내 염류집적 개선제를 제공 한다.

Description

토양내 염류집적 개선제의 제조방법{Manufacturing method for sodium accumulation and chemical property adsorption ratio conditioner in soil}
본 발명은 토양내 염류집적 개선제의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 SiO2를 순도 약 75 내지 79중량% 정도까지 농축시킨 맥반석이나 규석 분말을 이용하여 무수탄산나트륨 등과 함께 약 1,630℃ 이상의 용해로에서 10시간 정도 용융시켜 불용성인 분말을 수용성화시킴으로써 오랜 기간 과다한 농약과 비료사용으로 인하여 토양 내에 집적되어 있는 질소, 가리, 칼륨, 인 등의 과다 영양소는 물론이고 농약에 내포되어 토양 내에 장기간 집적된 여러 독성에 중금속 성분 등을 점차적으로 완화시킬 수 있도록 한 토양내 염류집적 개선제의 제조방법에 관한 것이다.
지금까지 수십년간 너무 쉽고 간편하게 농업을 하려고 하다보니 과다한 농약과 비료를 사용할 수 밖에 없었다. 토양에 과다 투입된 각종 비료와 농약은 친환경 농업과는 너무나도 동떨어진 형태로 변해가고 있으며 점차적으로 심각한 환경오염 은 물론이고 인간과 동식물에게까지 여러 문제점들을 야기시키고 있다.
우리나라의 경우 최근 전문기관(농업진흥청)의 통계자료를 참조하여 보면 선진국에 비해 각종 비료를 약 230배 정도 과다하게 사용하는 것으로 발표되고 있으며, 또한 농약 사용량도 월등하게 높게 나타나고 있다. 이는 산업의 발달로 인하여 발생되는 환경오염 요소들의 유입 현상까지 가중되면서 복합적인 환경오염이 심해지고 있으며 각종 생활오수까지 겹쳐서 더 이상 방관할 수 없는 처지에 놓여 있다고 본다.
특히 토양이 쉴 수 있는 휴면 기간이 현저하게 줄어들면서 각종 환경 피로현상으로 인해 토질이 급격하게 산성화 또는 경화되기 시작하면서 각종 밭작물과 논 작물은 물론, 원예 특용작물까지 그 영향이 점차적으로 증대되어가고 있다.
이에, 본 발명자는 토양 내에 과다 염류집적을 단시간에 개선하고 모든 식물, 즉 논·밭작물, 원예식물 및 특용작물 등을 친환경 농법(저농약 저비료 또는 무농약 무비료)으로 재배할 수 있도록 할 수 있는 방안을 모색하던 중, 주성분이 불용성의 SiO2인 맥반석 또는 규석 분말에 무수탄산나트륨 등을 혼합하여 1,630℃ 이상의 고온에서 용해시키고 이를 냉각시킨 결과, 불용성의 SiO2가 완전히 수용성화되어, 일정 용량을 토양에 공급하면 아주 각박하고 경화된 토질을 형성시키면서 작물과 식물의 성장에 문제를 일으키는 염류집적 현상을 개선시켜 양질의 토질로 변 형시킴을 알게되어 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 토양에 공급시 각박하고 경화된 토질을 형성시키면서 작물과 식물의 성장에 문제를 일으키는 염류집적 현상을 개선시켜 양질의 토질로 변형시킬 수 있으면서 수용성인 토양내 염류집적 개선제를 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.
참고로 "토양의 염류집적"이란 일정한 지역이나 시설재배 단지에서 흙의 휴식기간이 없이 지속적으로 동일 작물이나 식물을 재배하거나 반복하여 화학비료와 농약을 필요 이상 과다 투입할 시 토양 내에 잔류 영양요소가 지속 농축되거나 복합작용에 의하여 불필요한 염소(Cl) 성분 등이 과다하여 작물이나 식물 성장에 문제를 발생시키거나 필요 이상의 비료를 더욱 증가 투여하게 함으로 인해서 경제성이 떨어지고 여러 환경 오염을 유발하는 현상을 말한다. 이러한 염류집적 현상은 완전 부숙시키지 않은 유기질성 퇴비를 사용할 때에도 발생할 수 있으며, 주요 원인은 화학비료 사용을 장기간에 과다 투여하거나 흙의 3대 요소인 무기질/유기질 성분(암반 퇴적물/풀 나뭇잎 퇴적물)과 물, 공기의 상호 보완성이 떨어지는 경우에도 더욱 증가될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 염류집적 개선제의 제조방법은 SiO2 성분이 75% 이상 고농도로 포함된 맥반석 분말 72 내지 75중량%, 무수탄산나트륨 4.5 내지 6중량%, 피로인산 나트륨 3 내지 4.5중량%, 3인산나트륨 3 내지 4.5중량%, 메타인산나트륨 6 내지 8중량% 및 순수 5 내지 7중량%을 균일하게 혼합하여 혼합조성물을 얻는 단계; 상기 혼합 조성물을 1,550 내지 1650℃에서 8 내지 12시간 동안 가열·용융시켜 액상의 용융물을 얻는 단계; 상기 용융물을 토출·성형하여 20 내지 26시간 동안 자연 냉각시키는 단계; 및 상기 냉각물을 액상 또는 분말상 제품으로 제조하는 단계를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이와같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
맥반석이나 규석의 주요 성분 중 SiO2 성분은 강한 흡착력 기능, 미네랄 용출기능, 연수 기능 및 용존 산소량을 증가시키는 기능이 있어서 이를 H2O와 결합시 쉽게 용해될 수 있게 하면서 토양 내에 내포된 산화물을 환원시키고 토양 내에 중금속 성분 등이 과다 집적되어서 작물과 모든 식물의 성장에 문제되는 과다 성분 등을 완화 또는 해소시켜줌은 물론이고 액상으로 용해시켜 작물이나 식물에 엽면시비 또는 관주시 작물과 식물의 잎과 줄기에 아주 미세한 약 1㎛ 큐티클라층을 형성시킬 수 있어서 각종 병충해로부터 보호막을 형성시켜줄 수 있으며, 시설재배에서 흔히 발생되는 식물의 과다 수분 증발 현상을 억제시킬 수 있어서 수분 부족으로 인한 피해를 막을 수 있도록 하는 역할을 한다. 그런데, SiO2는 실질적으로 불용성으로서 단순히 이를 주요성분으로 하는 맥반석이나 규석의 미세 분말을 시비할 경우는 이와같은 효과를 얻기엔 미흡하다.
이에 본 발명에서는 불용성인 SiO2를 수용성인 물질로 변화시키기 위하여, 먼저 맥반석 분말이나 규석 분말 제품 중 75% 이상 고농도로 SiO2를 포함하는 것을 선택하고, 여기에 일정량의 무수탄산나트륨(소다 애쉬), 3인산나트륨(tribasic sodium phosphate), 피로인산나트륨(sodium pyrophosphate), 메타인산나트륨(sodium metaphosphate)을 물(H2O)에 1차 적당량 배합하여 이들 조성물을 완전건조 후 약 1,630℃ 이상에서 용융시켜, 이를 결정 형태로 성형 제조한 후 이것을 분말상 또는 액상으로 제품화하여, 결과적으로 토양이 내포하고 있는 물과 반응하여 기능을 할 수 있도록 한 것이다. 고농도로 SiO2를 포함하는 맥반석 분말이나 규석 분말을 무수탄산나트륨 등과 약 1,630℃ 이상의 고온에서 용융시키게 되면 1,400℃ 이상에서는 SiO2의 조직이 깨지면서 SiO3 - 형태의 이온으로 존재하게 되는 바, 이는 물과의 반응이 용이하다. 하여, 궁극적으로 얻어진 염류집적 개선제는 수용성이다.
본 발명에서 SiO2 성분의 공급원으로서 맥반석이나 규석을 사용한 것은 주요 성분으로서 SiO2를 포함하고 있다는 것 뿐만 아니라 구조적으로도 바람직하기 때문이다.
맥반석이나 규석에 고농도로 포함된 SiO2의 5대 작용을 구체적으로 살피면,첫째, 강한 흡착력 기능이다. 이는 분자간 촉매작용이 작용하여 양이온과 음이온으로 작용되며 분해된 원자 이온이 다른 물질에 흡착되어 수중의 오염물질이나 유해물질 또는 냄새 등을 흡수하는 기능이다. 둘째로는, 미네랄의 용출기능인데 인체에 있어서 불가피한 미량 요소의 하나인 미네랄을 용출시킴으로써 물맛을 좋게 하고 물중의 유리염소, 유기물, 잡균 등을 흡착, 분해하여 물의 부패를 방지하는 기능이다. 셋째로는 철을 비롯하여 마그네슘, 불소 등이 물에 함유되어 있지 않으면 용출하고 반대로 너무 많으면 흡착하는 작용과 pH 조절기능이다. 넷째로는 토양 내 3대 요소인 수분의 용존산소량을 풍부하게 하는 기능을 한다. 다섯째로는 적당한 점성이 있어 미세 막을 일정 기간 피막 형성시킬 수 있는 기능을 한다.
그런데, 이와같이 고농도로 SiO2를 포함하는 맥반석이나 규석 분말만을 고온에서 용융시켜서는 토양내 염류집적 개선제로서 바람직하지 못하고 또한 불용성의 SiO2를 수용성화시키는 데 있어서도 미흡한 바, 이를 해결하기 위해서 무수탄산나트륨, 피로인산나트륨, 3인산나트륨, 메타인산나트륨을 혼합한다.
혼합시 고농도로 SiO2를 포함하는 맥반석 분말만을 사용할 경우라면, 맥반석 분말 72 내지 75중량%에 무수탄산나트륨 4.5 내지 6중량%, 피로인산나트륨 3 내지 4.5중량%, 3인산나트륨 3 내지 4.5중량%, 메타인산나트륨 6 내지 8중량%을 순수 5 내지 7중량%와 혼합하는 것이 바람직하다.
맥반석 분말 이외에 규석 분말을 혼용할 경우라면 여타의 혼합 조성은 동일하고 다만 광석 분말 조성 중 맥반석 분말을 18 내지 23중량%로 사용하고 규석 분말을 48 내지 56중량%로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용된 맥반석 분말이나 규석 분말은 모두 순도가 75% 이상, 즉 SiO2를 75% 이상 포함하는 분말 제품으로서, 70 내지 250메쉬 크기의 분말상이며, 이는 상품화되어 있다.
맥반석이나 규석 중에 포함된 Si는 물에 난용성이나, 무수탄산나트륨의 화학적 작용에 의해 규산 알칼리는 분해되어서 이산화 수산물을 생성하게 된다. 이 수용액이 각종 이온과 접촉하게 되면 전기화학적 친화력을 가지는 분자의 활동으로 토양 내에 과다 포함된 염류집적의 원인이 되는 각종 영양소의 활동을 변화시키면서 적정 영양소 조절 역할과 미세한 큐티클라층을 형성할 수 있을 정도의 얇은 피막과 적정 점성을 나타낸다.
무수탄산나트륨은 물에 녹지 않는 맥반석이나 규석 내의 Si 성분을 물에 분해시킬 수 있는 알칼리성 물질로 변화시키는 동시에 그 양에 따라 물에 녹는 양을 조절하며 가수분해하여 강한 알칼리성을 나타내어 물질 내의 산화철 등을 환원시켜 가면서 SiO2와의 복합적인 화학적 기능에 의해 청정작용을 상승시키며, 농축된 Si 이온은 토양 내에 포함된 물에 유기물질의 하나인 음이온과 결합하며, 무수탄산나트륨의 Na 이온은 토양이 내포하고 있는 물과 수중의 각종 이온과 결합하여 여러 효과를 상승시키는 역할을 한다. 그 사용량은 혼합 조성물 중 4.5 내지 6중량%인 것이 바람직하다.
3인산나트륨은 무색 또는 백색의 결정체로, 물에 가용하여 강한 알칼리성을 띠는 것으로 대부분 가수분해하여 피로인산이온과 가용성염을 생성하며, 분산 및 가용성 작용이 활발하여 토질 내에 염류집적 영양인자와 각종 중금속 성분들을 분산시켜 제거하고 이들 이온의 활성화를 억제하여 토양 내의 과다 내포된 유해인자 들의 작용을 억제하는 역할을 한다. 그 사용량은 혼합 조성물 중 3 내지 4.5중량%인 것이 바람직하다.
피로인산나트륨은 물에 잘 녹으며 알칼리성을 띠는 것으로 열 가수분해에 대해서도 강하고 구리, 철, 마그네슘 등의 이온과 착염을 생성하여 이온의 활성화를 억제하는 힘이 강하다. 따라서 금속성 이온의 활성을 억제 또는 봉쇄하여 수질의 부영양화를 방지하는 역할을 한다. 따라서 산화방지용으로 식품 등에 사용되며 본 발명에서도 식품 첨가물을 사용하는 것이 바람직하다. 그 사용량은 혼합 조성물 중 3 내지 4.5중량%인 것이 바람직하다.
메타인산나트륨은 물에 잘 녹으며 알칼리성으로 분산성이 강하고 이온의 활성화 증대의 작용을 한다. 그 사용량은 혼합 조성물 중 6 내지 8중량%인 것이 바람직하다.
이와같은 역할을 하는 화합물들과 상기 고농도의 SiO2를 포함하는 맥반석이나 규석 분말을 이용하여 본 발명의 토양내 염류집적 개선제를 제조하기 위해서는, 먼저 이들 물질을 물과 함께 혼합한다. 혼합은 혼합기에서 이루어지며, 물을 제거하기 위해 상온에서 4 내지 6시간 동안 냉각건조하는 과정을 거친다.
그리고 나서 이들 혼합물을 용광로나 가스로 등에 넣어 약 1,630℃ 이상의 온도, 바람직하게는 1,550 내지 1,650℃ 온도로 약 10시간 정도, 바람직하게는 8 내지 12시간 동안 가열하여 용융시켜 용융물을 얻는다. 만일 용융온도가 1,630℃보다 낮으면 100% 수용성 물질을 만들 수 없는 문제가 생길 수 있다. 가열 및 용융시 간은 혼합물의 양에 따라 변량되어질 수 있는데, SiO2의 수용화를 고려하여 10시간 정도, 바람직하게는 8 내지 12시간이어야 한다.
이와같이 얻어진 용융물을 토출하면서 결정형으로 성형하고, 이를 자연 냉각시키면 괴상화 결정물을 얻을 수 있다. 자연 냉각시간은 약 24시간, 바람직하게는 20 내지 26시간이다.
이와같이 얻어진 괴상화된 결정물을 이용하여 제품화하는 단계를 거칠 수 있는 바, 제품화는 분말상이나 액상으로 가능하다.
분말상으로 제품화하기 위해서는 괴상 결정을 일정크기로 다시 분쇄하는 과정을 거치면 된다. 분쇄의 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다.
액상으로 제조하기 위해서는 괴상 결정을 일정량의 물과 혼합한 후 가열 용해시킨 다음 자연 냉각시킨 후 침전물과 분리하여 맑고 순도가 높은 액상만을 선별하면 되는데, 가열 용해시에는 97 내지 100℃에서 7 내지 8시간 동안, 95 내지 97℃에서 2 내지 3시간 동안, 그리고 93 내지 95℃에서 2 내지 3시간 동안 가열하는 것이 고체를 액상으로 95% 이상 용해시키는 효율을 증가시킬 수 있어 바람직하다. 이와같이 95% 이상 용해시킨 후 48 내지 60시간 자연 냉각시킨 다음, 침전물과 분리시켜 순도가 높은 액상만을 분리하여 사용하면 된다.
이와같이 얻어진 본 발명의 분말상 염류집적 개선제를 적용할 때는 평균적으로 토양 면적 1ar(약 300평)에 분말 150kg 내지 300kg을 이랑작업 또는 표면에 골고루 살포하여 적용하는 것이 바람직하다. 액상의 염류집적 개선제를 적용할 때는 200배 내지 100배 비율로 희석하여 엽면시비나 관주용으로 적용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하면 다음과 같은 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 내지 2
다음 표 1에 나타낸 바와 같은 조성으로, 순도 75 내지 79%인 250메쉬의 맥반석 분말 단독 또는 순도 75% 이상인 80메쉬의 규석 분말과의 혼합물, 무수탄산나트륨, 피로인산나트륨, 3인산나트륨, 메타인산나트륨 및 물을 혼합기에 투입하여 균일하게 혼합한 다음 상온에서 6시간 정도 냉각시켰다.
이 혼합 조성물을 용광로에 넣어 1,630℃ 이상의 온도로 10시간 정도 가열하여 용융시켜 액상의 내용물을 얻고, 이것을 용광로 밖으로 토출시켜 성형기에 의해 결정형으로 성형한 다음, 24시간 동안 자연 냉각하였다.
이와같이 얻어진 괴상의 결정물을 분쇄기를 통해 150메쉬 정도의 분말상으로 토양내 염류집적 개선제를 제조하였다.
액상으로 제조하기 위해서는 괴상 결정물을 100℃에서 8시간, 97℃에서 2시간, 그리고 95℃에서 최소 2시간 동안 95% 이상을 용해시킨 후 최소 48시간 이상 자연 냉각시킨 후 침전물과 분리하여 맑고 순도가 높은 액상만을 선별하여 토양내 염류집적 개선제로 사용하였다.
(단위: 중량%)
실시예 1 실시예 2
맥반석 분말 (SiO2 75 내지 79% 함유, 250메쉬) 74.2 21
규석 분말(SiO2 75% 함유, 80메쉬) - 53.2
무수탄산나트륨 5.0 5.0
피로인산나트륨 3.8 3.8
3인산나트륨 3.5 3.5
메타인산나트륨 7.5 7.5
순수 6 6
실험예 1
상기 실시예 1 내지 2로부터 얻어진 분말상의 염류집적 개선제가 수용성임을 확인하기 위하여 다음과 같은 방법으로 시험하였다;
비이커에 고체분말 50g과 순수 1,000g을 혼합한 후 상온에서 별도의 열을 가하지 않고 30일, 60일, 90일 등 30일 간격으로 고체의 비중 감소량 비율과 물에 용해된 후 액상의 비중 증가 비율을 확인하였는 바, 상온에서 실험함에 따른 물의 증발을 막기 위하여 밀봉처리하였다. 그 결과 고체가 액상으로 완전 용해되는데 소요된 기간은 평균 345일 정도이며, 평균적으로 90일 경과시 체적의 25% 비율로 용해된다는 사실을 확인하였다.
실험예 2
상시 실시예 1 내지 2로부터 얻어진 염류집적 개선제의 효능을 알아보기 위해 각각의 시료 10g을 투입하고 각 시험대상의 결과를 관찰하여 다음 표 2 내지 3에 정리하였다.
표 2는 실시예 1의 처리결과이고, 표 3은 실시예 2의 처리결과이다.
본 실험시 경운이나 이랑 작업시 토양에 토양집적 개선제 분말을 직접 살포하고 비료나 농약 사용은 최소 50% 이하로 사용하거나 전혀 사용하지 않고 실험하 였으며, 일부 실험에서는 액상형을 추가로 일정 간격으로 물을 투여하는 시점과 맞추어 200 내지 1,000배까지 희석하여 작물과 식물의 특성에 따라 엽면시비나 관주하였다.
시험 대상 온도 결과
실시예 1 처리구
성주 참외 상온 대조구군에 비하여 발아율이 10% 이상 증가하고 성장속도가 15% 정도 빨라지며, 참외의 각종 병충해(흰가루병, 노균병) 등이 85% 이상 감소되고 열매의 표피에 큐티클라층이 형성되어 유통 기간도 길어지고 당도가 1.1 정도 증가됨
방울 토마토 상온 대조구군과 비교하여 시료 투입된 시험대에서 약 1.2배 정도 생산량이 증산되고 맛이 좋고 껍질이 단단하며 유통 보전 기간이 3일 증가됨
동양란 상온 20일 후 황엽현상이 없어지고 새순이 아주 양호하게 성장하며 뿌리부분에 곰팡이 균이 사라짐
밭흙 상온 염류집적 농도가 85% 이상 해소되고 경화도가 현저하게 떨어짐. 또한 일반적으로 비료와 농약 사용량을 최소 50% 이상 줄여서 작물이나 원예식물을 키울 수 있을 정도로 토양이 정상화됨
논흙 상온 토양 내 유기물질이 정상적으로 변화되며 지렁이와 우렁이 다량 자생할 정도로 토질에 변화가 생김. 추수후 쌀의 성분 분석결과 단백질 함량이 평균 10% 이상 간소되어서 밥맛이 월등하게 좋아짐
홍천 인삼밭 상온 묘포, 본포 토양에도 정상적으로 인삼이 성장되며 농약 사용량을 50% 이상 줄일 수 있었으며, 연작 예정치에 분말형을 투여한 결과 연작 피해가 없었음. 또한 인삼의 새순이 오르는 4월경에 엽면 시비를 15일 간격으로 시비한 결과 잎의 마름 현상이 30% 이상 줄어들고 줄기 썩음병도 27% 이상 감소됨
태극표애호박 상온 9월 시설재배 경운 및 이랑시 분말을 400평(약 1,200평방미터)에 30kg 살포하고 묘포로부터 15일 간격으로 액상형을 물 1톤당 0.5L 농도로 엽면시비한 결과, 태극표 애호박의 특대 상품 생산량이 15% 이상 증산되었으며, 흰가루병이 전혀 발생되지 않았음. 또한 생산기간이 대조구군에 비하여 30일 이상 연장되었으며 농약을 전혀 사용하지 않고 이랑시 유기질 퇴비는 정상적으로 투여함
시설 상추 상온 입북동 상추에 경운시부터 토양에 투여결과 대조구군에 비하여 발아율이 15% 이상 높게 나타났으며 무농약 무비료 농법으로 상추의 향이 살아 있는 최고급 무농약 무비료 상추를 재배할 수 있었음
노지 배추 상온 일반 노지형 가을배추에 요소 비료와 비교 실험결과, 요소 비료를 투여한 배추에 비하여 총 무게가 약 35%이상 증가하였으며, 11가지 무기질 성분 실험결과 총 단백질을 제외하고 전 항목에서 뿌리와 줄기 모두 월등하게 높은 수치를 나타냄
시험 대상 온도 결과
실시예 2 처리구
성주 참외 상온 대조구군에 비하여 발아율이 11% 이상 증가하고 성장속도가 13% 정도 빨라지며, 참외의 각종 병충해(흰가루병, 노균병) 등이 87% 이상 감소되고 열매의 표피에 큐티클라층이 형성되어 유통 기간도 길어지고 당도가 1.1 정도 증가됨
방울 토마토 상온 대조구군과 비교하여 시료 투입된 시험대에서 약 1.1배 정도 생산량이 증산되고 맛이 좋고 껍질이 단단하며 유통 보전 기간이 3일 증가됨
동양란 상온 20일 후 황엽현상이 없어지고 새순이 아주 양호하게 성장하며 뿌리부분에 곰팡이 균이 사라짐
밭흙 상온 염류집적 농도가 86% 이상 해소되고 경화도가 현저하게 떨어짐. 또한 일반적으로 비료와 농약 사용량을 최소 50% 이상 줄여서 작물이나 원예식물을 키울 수 있을 정도로 토양이 정상화됨
논흙 상온 토양 내 유기물질이 정상적으로 변화되며 지렁이와 우렁이 다량 자생할 정도로 토질에 변화가 생김. 추수후 쌀의 성분 분석결과 단백질 함량이 평균 10% 이상 간소되어서 밥맛이 월등하게 좋아짐
홍천 인삼밭 상온 묘포, 본포 토양에도 정상적으로 인삼이 성장되며 농약 사용량을 50% 이상 줄일 수 있었으며, 연작 예정치에 분말형을 투여한 결과 연작 피해가 없었음. 또한 인삼의 새순이 오르는 4월경에 엽면 시비를 15일 간격으로 시비한 결과 잎의 마름 현상이 23% 이상 줄어들고 줄기 썩음병도 24% 이상 감소됨
태극표애호박 상온 9월 시설재배 경운 및 이랑시 분말을 400평(약 1,200평방미터)에 30kg 살포하고 묘포로부터 15일 간격으로 액상형을 물 1톤당 0.5L 농도로 엽면시비한 결과, 태극표 애호박의 특대 상품 생산량이 15% 이상 증산되었으며, 흰가루병이 전혀 발생되지 않았음. 또한 생산기간이 대조구군에 비하여 27일 이상 연장되었으며 농약을 전혀 사용하지 않고 이랑시 유기질 퇴비는 정상적으로 투여함
시설 상추 상온 입북동 상추에 경운시부터 토양에 투여결과 대조구군에 비하여 발아율이 15% 이상 높게 나타났으며 무농약 무비료 농법으로 상추의 향이 살아 있는 최고급 무농약 무비료 상추를 재배할 수 있었음
노지 배추 상온 일반 노지형 가을배추에 요소 비료와 비교 실험결과, 요소 비료를 투여한 배추에 비하여 총 무게가 약 30%이상 증가하였으며, 11가지 무기질 성분 실험결과 총 단백질을 제외하고 전 항목에서 뿌리와 줄기 모두 월등하게 높은 수치를 나타냄
상기 표 2 내지 3의 결과로부터, 본 발명에 따라 얻어진 염류집적 개선제를 사용하게 되면 토양 내에 내포된 산화물을 환원시키고, 토양 내에 중금속 성분 등이 과다집적되어서 작물과 모든 식물의 성장에 문제되는 과다 성분 등을 완화 또는 해소시켜줌음 물론이고 액상으로 용해시켜 작물이나 식물에 엽면시비 또는 관주시 작물과 식물의 잎과 줄기에 아주 미세한 큐티클라층을 형성시킬 수 있어서 각종 병충해로부터 보호막을 형성시켜줄 수 있고 시설재배에서 흔히 발생되는 식물의 과다 수분 증발 현상을 억제시킬 수 있어 수분 부족으로 인한 피해를 막을 수 있음을 알 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 고농도의 SiO2를 포함하는 맥반석 분말이나 규석 분말에 무수탄산나트륨 등을 혼합하여 1,630℃ 이상의 고온에서 용융시키고 이를 냉각시킨 경우, 맥반석이나 규석의 조성분인 불용성 SiO2가 수용성 물질로 변화되어 맥반석이나 규석의 SiO2를 주제로 하여 무수탄산나트륨 등 혼합 성분의 상승작용에 의해 토양에 과다 내포된 각종 영양소의 염류집적 물질을 원활하게 제거하고 이들 인자의 분산과 이온의 활성화 작용의 억제 및 강한 화학적 활성작용에 의하여 토양내 과다 영양소들을 적정 농도로 유지할 수 있어 각종 작물재배와 식물의 신진대사를 원활하게 하여 성장을 촉진시키고 무색, 무취, 무독의 위생적인 토양 염류집적 해소 및 개선제이면서 사용시 해로운 물질을 발생시키지 않을 뿐만 아니라, 장기간 반복사용하여도 인체에는 물론 모든 작물과 식물에 무해하며, 특히 물의 가수분해나 부영양화 현상이 없기 때문에 하천을 부영양화시키거나 산소결핍으로 물고기나 미생물의 사멸이 일어나지 않으므로 환경친화적이다.

Claims (5)

  1. SiO2 성분이 75% 이상 고농도로 포함된 맥반석 분말 72 내지 75중량%, 무수탄산나트륨 4.5 내지 6중량%, 피로인산 나트륨 3 내지 4.5중량%, 3인산나트륨 3 내지 4.5중량%, 메타인산나트륨 6 내지 8중량% 및 순수 5 내지 7중량%을 균일하게 혼합하여 혼합조성물을 얻는 단계;
    상기 혼합 조성물을 1,550 내지 1650℃에서 8 내지 12시간 동안 가열·용융시켜 액상의 용융물을 얻는 단계;
    상기 용융물을 토출·성형하여 20 내지 26시간 동안 자연 냉각시키는 단계; 및
    상기 냉각물을 액상 또는 분말상 제품으로 제조하는 단계를 포함하는 토양내 염류집적 개선제의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 혼합조성물로는 SiO2 성분이 75% 이상 고농도로 포함된 규석 분말을 더 포함한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 토양내 염류집적 개선제의 제조방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 혼합조성물로는 SiO2 성분이 75% 이상 고농도로 포함된 맥반석 분말 18 내지 23중량%와 SiO2 성분이 75% 이상 고농도로 포함된 규석 분말 48 내지 56중량%로 포함한 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 토양내 염류집적 개선제의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 냉각물을 액상으로 제조하는 단계는 냉각물을 물과 혼합한 후 97 내지 100℃에서 7 내지 8시간, 95 내지 97℃에서 2 내지 3시간 및 93 내지 95℃에서 2 내지 3시간 동안 95중량% 이상 용해시킨 후 48 내지 60시간 자연 냉각시킨 다음, 침전물과 분리시켜 순도가 높은 액상만을 선별하는 방법으로 수행되는 것을 특징으로 하는 토양내 염류집적 개선제의 제조방법.
  5. 제 1 항의 방법에 따라 얻어지며, 수용성인 토양내 염류집적 개선제.
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