KR100732521B1 - 수도작 전용 복합토양개량재와 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 국민의 주식인 쌀의 자급자족 생산을 위한 논 토양개량과 지속가능한 친환경 유기농업으로 유기농 고품질 쌀 생산을 위한 수도작 전용 복합토양개량제와 그 제조방법에 관한 것이다

WTO/DDA 쌀 협상이후 의무수입량의 증가와 수입쌀의 시장판매가 불가피하고 소비자의 고품잘 쌀에 대한 선호도가 높아져 이에 대비하여 화학비료와 농약을 사용하지 않는 친환경 유기농 고품질 쌀 생산의 필요성이 증대하고 있으며 정부 식량정책에 중요한 당면과제이다.

지금까지 고품질 쌀 생산에 논 토양개량은 객토작업, 퇴비와 규산질비료 사용 등 방법과 오리, 왕우렁이, 자운영농법으로 흙살리기와 고품질 쌀을 생산하고 있으나 농촌노동력의 부족과 고령화로 논 토양개량이 번거롭고 비용이 많이 들어 주로 화학비료와 농약의 연속 사용농법으로 흙이 죽어가고 있으며 벼에 병충해와 도복이 발생이 심하여 많은 농약 사용으로 수도작을 하는 악순환이 거듭되고 있는 현실이다.

본 발명 수도작 전용 복합토양개량제는 논 토양의 개량과 벼 생육에 필요한 성분인 유기물, 규산, 고토, 석회, 미량원소, 비료삼요소와 토양미생물 고르게 함유하여 1회의 기비로 화학비료와 농약을 사용하지 않고 토양개량과 고품질 쌀을 생산하여 인력과 생산비 절감이 가능하다.

본 발명 수도작 전용 복합토양개량제는 지속가능한 친환경농업에 사용하여 우리 쌀산업의 국제 경쟁력을 제고하는 수도작의 모델개발과 수질환경보전 및 폐자원을 재활용하는 친환경 유기농자재로서 고품질 쌀 생산 기반을 조성하며 식량무기화 추세의 국제 식량수급 상황에 대처하는 정부의 정책연구과제 해결에 기여함을 특징으로 한다.

수도작 전용 복합토양개량제. 유기농 고품질 쌀. 지속가능한 친환경 농업. 석탄재. 연소재. 게르마늄 분체, 공서배양균, 카본, 쎄레니움, 아미노산 발효부산비(액). WTO/DDA 쌀협상.

Description

수도작 전용 복합토양개량재와 그 제조방법{Soil fertilization of paddy rice ＆ production methods}

[도.1] 은 본 발명의 공정도

종래의 벼농사에는 논 토양 개량과 흙살리기를 위하여 객토와 퇴비 제조시용, 규산질비료 사용방법이 있으며 최근의 성공사례로 오리농법 왕우렁이 농법, 미꾸라지 농법, 자운영 농법 등 방법으로는 고품질 쌀 생산에 많은 노동력과 비용이 필요하여 대중화가 어려운 현실이다.

국내 산업의 공업화로 농촌인력이 도시로 이동하여 농촌노동력의 부족과 고령화되어 퇴비 제조사용과 객토작업이 어려운 현실이라 토양중이 유기물, 규산, 고토, 석회, 미량원소가 감소되어 토양이 죽어가고 있어 지속가능한 친환경농업에 심각한 문제점으로 대두되고 있다.

국내 쌀 소비량의 감소, WTO/DDA 쌀협상에 따른 의무수입량의 증가와 쌀 적정 재고량이 누증되어 정부의 쌀 정책이 증산에서 고품질 쌀 생산으로 변경되었으나 유기농 고품질 쌀 생산에 사용되는 친환경 유기농자재가 없어 정부는 양곡정책 의 연구과제로 수도작의 유기농 쌀 생산모델 개발과 친환경 유기농자재의 개발을 중점 추진하고 있다.

수도작은 오랜기간 주식량 자급자족 위주로 화학비료 경작으로 토양중 염류집적, 화학비료의 남용으로 토양이 죽어가고, 벼는 연약하게 자라 병충해에 내성이 약해져고 도복과 병충해가 심하게 발생하였다.

수도작에 화학비료와 농약의 연속사용으로 안전농산물 생산에 위험과 환경오염으로 생태계가 파괴되고, 수도작에 사용하는 농약과 화학비료는 여과 없이 무방비로 하천에 유입되어 농업용수에 의한 국민의 젖줄인 하천, 호소, 4대강 유역의 상류수원의 수질오염이 심각하여 농약과 화학비료의 사용을 억제하고 있으나 수도작에 의한 농업용수의 수질오염을 방지할 수 있는 대안이 아직 개발되지 않았다.

정부는 논 흙살리기와 토양개량을 위하여 정책예산을 지원하여 규산질비료를 4∼5년주기로 시용하고 있으나 규산질비료에는 유기물과 비료삼요소를 함유하지않아 화학비료와 퇴비를 별도로 사용하게 되어 번거롭고 친환경 유기농업에 의한 고품질 쌀 생산 방법에는 미흡하다.

본 발명은 지속가능한 친환경 유기농 고품질 쌀 생산에 필요한 복합토양개량제 제조기술을 제공하여 WTO/DDA 쌀 협상에 따른 외국쌀 수입시판에 대처하여 농약과 화학비료를 사용하지 않는 유기농 고품질 쌀 생산으로 우리 쌀산업의 국제경쟁력 제고와 농민을 보호하며 주식의 안보차원에 기여하고, 쌀산업에 의한 생활용수의 수질오염방지와 환경보전에 기여하여 국민의 주식인 쌀의 안전한 공급과 삶의 질을 높이는데 사용되는 유용한 발명이다.

우리나라 논토양에는 아래 [표.1]과 같이 유기물, 규산, 석회, 고토가 부족하며 인산과 칼리는 집적되여 지속가능한 친환경농업에 문제로 정부는 막대한 예산을 투입하여 흙살리기운동을 전개하고 있다.

[표.1] 우리나라 논토양의 특성

보통논의 화학성분은 적정범위에 비하여 pH, 석회, 고토, 규산함량이 낮은 편이며 점차 감소추세로 부족한 성분을 보충하기 위하여는 객토, 퇴비, 규산질비료 사용으로 토양개량이 가능하나 농촌노동력 부족과 소요비용 절감을 위한 생력적 복합토양개량제의 개발이 필요하다.

벼의 생육에 질소는 10a당 10∼12kg을 필요로 하며 규산질은 질소비료의 8배이상으로 10a당 80∼120kg가 필요하여 정부에서 규산질비료를 4∼5년 주기로 무상공급 사용하나 종래의 규산질비료에는 유기물과 비료삼요소가 함유되지 않아 별도로 퇴비와 화학비료를 사용해야 됨으로 번거롭고, 친환경 유기농업에 의한 유기농 고품질 쌀 생산에는 미흡하여 오리, 왕우렁이, 자운영 농법으로 보충하고 있다.

본 발명은 상기 부족한 유기물과 비료삼요소와 쌀맛을 내는데 필요한 성분을 첨가재, 보조재로 보완하여 해결하였고, 1회의 기비로 벼농사가 가능한 제품으로 제조하였고, 벼농사에 많이 발생하는 병원균에 길항역할로 벼의 병해 발생율을 감 소시키는 공서배양균을 접종하여 기건함수율로 건조하여 보관과 사용이 편리하도록 입상으로 제조하였다.

본 발명 제품에 주원료와 보조재, 접착제는 대부분이 산업폐기물을 재활용하여 여러가지 성분들을 균형있게 배합 혼합 교반하여 토양개량과 벼생육에 필요한 비료성분을 고르게 함유한 복합토양개량제를 제조하여 제품의 제조원가를 정감하였고, 산업폐기물의 재활용과 자원의 절감에 기여하였으며 원료의 함유성분은 아래{표.2]와 같다,

[표 2] 주원료와 보조재 첨가재의 화학성분 분석서

본 발명제품은 1회의 기비로 토양개량제와 비료삼요소, 성장촉진제, 병충해 예방에 길항역할을 하는 공서배양균을 동시에 시용하는 효과가있는 생력적 수도작 전용 복합토양개량제와 그 제조기술을 제공하여 친환경유기농업과 고품질 쌀 생산에 기여하는 유용한 발명이다.

본 발명은 산업폐기물인 석탄재, 제지슬러지 연소재, 고로광재 및 소각재를 주원료로 중량비 40∼50%와 보조재로 제지슬러지 또는 식품공장 오니류를 중량비 20∼30%를 배합하여 고르게 혼합교반하고, 아미노산 발효부산비(액) 20∼30%를 접착제로 사용하여 입도 2∼3mm 그래뉼형 또는 직경 3∼5mm 펠렛형 입상으로 제조하고, 수분함량 15%내외로 건조하고, 수도작에 많이 발생하는 도열병, 문고병, 잎짚무늬마름병, 모썩음병 등 병원균의 길항제인 공서배양균을 살포하여 기건 상태의 함수율 20%내외로 건조하여 보관과 사용에 편리하도록 입상으로 수도작 전용 복합토양개량제를 제조하였다.

수요자의 기호에 맞는 고품질 기능성 쌀 생산의 필요성에 부응하여 수도작 전용 복합토양개량제와 차별화하여 게르마늄, 카본, 쎄레니움 분말을 첨가제로 중량비 1∼5%를 보충하여 특수목적의 기능성의 수도작 전용 복합토양개량제를 상기 제조공정으로 입상화하고, 공서배양균을 살포하여 제조하였다. 입상제품에 규격이하의 분말은 스크린으로 정선한 후 20kg PE포대에 포장하여 출하한다. 본 발명을 제조공정도에 의거 공정별로 좀더 자세이 설명하면 아래와 같다.

제1공정 ; 원료의 입고

발전소 석탄재 또는 제지슬러지 연소재를 벌크 차량으로 운송하여 연소재 싸일로에 투입하여 보관한다. 제지슬러지 또는 유기성 오니류는 암롤차량으로 운반하여 보관창고에 입고 보관하고, 아미노산 발효 부산비(액)은 탱크로리 차량으로 운반하여 보관탱크에 주입 보관한다. 기능성 쌀 생산에 필요한 첨가제인 게르마늄, 카본, 쎄레니움 분체는 포대 또는 톤백으로 운반하여 별도의 싸일로에 보관한다.

제2공정 ; 보조재 혼합 교반

제지슬러지나 고형의 유기성 오니류는 분쇄기로 분쇄하여 중량비 20∼30%를 연소재(석탄재 또는 제지슬러지 연소재, 고로광재 분말) 중량비 40∼50%와 배합 고르게 혼합교반하고 (기능성의 첨가제를 배합) 벨트 콘베어로 운반하여 입상기 또는 펠렛기에 공급한다.

제3공정 ; 입상화 제조

주원료와 보조재 첨가재를 고르게 혼합 교반하여 입상기로 운반하여 입상기 내에서 아미노산 발효부산비(액)을 살포하여 입경 2∼3mm 그래뉼형의 입상화 제품으로 제조하며 또는 주원료와 보조재 보충재 첨가재를 상기 2공정과 같이 혼합하고 액상의 접착제인 아미노산 발효 부산비(액) 20∼30%를 고르게 혼합 교반하여 직경 3∼5mm 펠렛기에 주입하고 압출로 밀어내어 펠렛형 입상으로 제조한다.

제4공정 ; 건 조

그래뉼 또는 펠렛으로 입상 제품은 건조로에 투입하여 200∼300℃의 건조로 내에서 10∼20분 정도 콘베어 벨트로 서서히 운반하는 과정에 브로워로 수증기를 불어내어 함수율 15%내외로 건조한다.

제5공정 ; 공서배양균의 접종

건조로에서 콘베어 벨트로 완제품 싸일로에 이송과정에 제품의 온도가 70∼80℃로 낮아지고, 제품의 함수율이 15%정도로 건조된 상태의 이송콘베어상의 입상의 제품에 공서배양균 액제를 중량비 5%내외를 고르게 분무하여 함수율이 20%내외로 완제품을 제조하여 보관과 사용이 편리하도록 입상화한다.

제6공정 ; 정선 포장

입상화된 완제품은 스크린으로 규격이하의 미분을 정선한 후에 제품싸일로 투이보관 대기하고 20kg PE포대에 포장하여 출하한다.

이상에서 설명한 바와 같은 방법으로 제조한 입상의 수도작 전용 복합토양개량제의 생산례는 아래와 같으며 논토양 개량제와 벼 생육에 필요한 모든 성분을 고르게 함유하여 수도작에 객토, 퇴비, 규산질비료, 고토비료, 미량원소, 유효 미생물, 비료삼요소를 일시에 사용하는 효과가 있으며 비료성분이 서서히 효과를 나타내 1회의 기비로 분얼기와 유수형성기 까지 완효성으로 비효가 나타나 가지거름(분얼비)이나 이삭거름(수비)을 사용하지 않는 생력적 복합토양개량제가 된다

[표. 3] 수도작 전용 복합토양개량제의 비료성분 분석

본 발명 입상의 수도작 전용 복합토양개량제를 1회 기비로 사용하고 화학비료를 사용하지 않은 벼 재배구와 대조구의 정조 생산량과 쌀의 품위는 아래 [표.4]와 같으며 벼가 건강하게 자라 병충해 피해나 도복벼가 발생하지 않아 농약을 사용하지 않아도 되었다.

[표.4] 수도작 전용 복합토양개량제 벼재배 시험성적

본 발명 입상 수도작 전용 복합토양개량제의 비료성분은 유기물과 카본 20%이상, 가용성규산 20%이상, 고토 석회 질소 인산 칼리총량 10%이상(비료삼요소2％이상)을 함유하여 1회의 기비로 토양개량과 비료삼요소, 쌀맛을 내는 고토, 석회, 규산, 미량원소와 수도작의 병원균에 길항제인 공서배양균을 일시에 사용하는 효과로 인력과 영농비를 절감하는 수도작 전용 생력적 복합토양개량제의 효과가 있다.

본 발명 제품은 친환경 유기농업에 의한 고품질쌀 생산으로 WTO/DDA 협상에 따른 외국쌀 수입 시중판매에 대처하며 수요자의 기호에 맞는 무공해 기능성 고품질 쌀 생산으로 우리나라 쌀산업에 국제 경쟁력을 제고하여 식량안보차원에서 본 특허는 우리나라 쌀농업을 지키며 농민의 소득보장과 보호차원에서 정부 농업정책 연구과제를 해결한다.

또한 논농사에 사용하는 농약과 화학비료는 무방비 하천으로 유입되어 호소, 4대강유역 생활용수 오염의 주범이 되고 있어 정부는 5년간 10조원의 막대한 수질보존대책비를 투입하여 생활용수 공장폐수 축산폐수 등은 제도적으로 방지하고 있으나 논농사에는 농약과 화학비료를 사용하지 않는 농법이 개발되지 않아 대책이 없다.

본 특허 수도작 전용 복합토양개량제를 사용시에 농약과 화학비료를 사용하지 않아도 쌀 수확량이 감소하지 않고, 농업용수에 의한 생활용수의 수질오염방지 대책의 수도작 모델 개발과 부처간의 시스템화에 기여하여 국제적인 물부족 국가로 분류되는 우리나라 국민의 젖줄인 상류수원 함양과 생활용수의 지속적인 안전공급에 기여할 수 있다.

본 특허제품에 이용하는 주원료인 석탄재, 제지슬러지 및 연소재, 아미노산 발효부산비(액)은 산업폐기물로서 제품의 생산원가를 절감하며 폐자원의 효율적인 재활용과 자원의 절감 차원에서도 정부가 권장하는 G-7자원순환형 친환경 정책사업에 적합한 신기술이 된다.

Claims (2)

1. 석탄재 또는 제지슬러지 연소재 또는 고로광재의 중량비 40∼50%에 보조재로 제지슬러지 또는 유기성 오니류 중량비 20∼30%를 고르게 배합 혼합교반하고, 접착제로 아미노산 발효부산비(액) 중량비 20∼30%를 살포 혼합교반하여 입경 2∼3mm의 그래뉼형 또는 직경 3∼5mm의 펠렛형으로 입상화하고, 건조로에서 200∼300℃의 온도로 함수율 15％내외로 건조하고, 벼병충해 병원균의 길항제인 공서배양균을 살포하여 함수율 20%내외의 기건상태로 입상화하여 보관과 사용에 편리하도록 제조한 수도작 전용 복합토양개량제의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 복합토양개량제를 입상화 하기 전에 고품질 기능성 쌀 생산을 목적으로 첨가제로 게르마늄, 카본 또는 쎄레니움으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 중량비 1∼5% 보충한 후 입상화 하는 것을 특징으로 하는 수도작 전용 복합토양개량제의 제조방법.

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