KR100850186B1 - 폴리아스파르트산을 함유하는 개선된 비료 이용 효율의친환경 비료 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 친환경 생분해성 폴리아스파르트산(Poly aspartic acid; PAA)을 보조제로서 비종에 따라 최적의 비율로 함유하는 비료 이용 효율이 개선된 친환경 식물 영양 비료 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폴리아스파르트산을 함유하는 식물 영양 비료 조성물은 비료제조시 PAA를 보조제로서 비종에 따라 최적의 비율로 혼합하여 조성함으로써 비료 시비시 자연스럽게 시비되어 식물의 비료 이용 효율을 개선시키고, PAA 과다 사용 등에 따른 비해(肥害) 발생의 문제점이 없는 친환경 비료 조성물인 것으로 평가되었다.
폴리아스파르트산, 비료 이용 효율, 친환경, 비료
Description
본 발명은 친환경 생분해성 폴리아스파르트산(Poly aspartic acid; PAA)을 보조제로서 비종에 따라 최적의 비율로 함유하는 비료 이용 효율이 개선된 친환경 식물 영양 비료 조성물에 관한 것이다.
세계적으로 농업생산량과 비례하여 비료의 사용량이 증가하면서 경지생태계의 지속성 저하와 토양오염, 지하수오염 등의 환경오염 문제가 부각되면서 이의 개선에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 또한, 비료의 사용량이 많아지면서 토양 중 필요 이상으로 양분의 축적이 과다하게 되었고, 특히 시설 재배지에서는 토양의 염류 과다 집적으로 인한 염해가 우려되는 수준으로 악화되었다.
이러한 문제점들을 개선하고자 하는 일환으로 경지생태계에 투입되는 각종 비료의 이용 효율을 개선하여 투입되는 화학비료의 양을 필요 최적의 양으로 줄이는 방법에 관한 연구도 활발하다. 일반적으로 식물의 무기 원소 흡수를 조장할 수 있는 킬레이팅 수단으로서 몇몇 유기산, 저중합체(oligomers) 등의 이용에 관한 연 구가 이루어져 왔다.
일종의 폴리아미노산인 폴리아스파르트산은 아마이드 결합으로 구성된 펩타이드 사슬로서, 일반적으로 아스파르트산의 열중합 방식에 의해 제조되어진다. 이러한 폴리아스파르트산의 제조에 관해서는 미국특허 제4839461호, 미국특허 제4590260호, 독일특허 제2253190호, 미국특허 제5057597호, 미국특허 제5219952호, 미국특허 제5288783호 등에 이미 잘 공개되어 있다.
이러한 폴리아스파르트산은 보수성과 생분해성을 지니고 있어 토양 중이나 물속에서 양분이 이온상태로 녹아 있을 때, 이를 흡착하였다가 자신이 분해되면서 흡착된 양분을 용출하는 생분해성 친환경 소재로, 시설재배 특히 관주용으로 처리할 경우, 많은 잔뿌리가 발생하여 양분이나 수분을 흡수하는데 효과적으로 기여하여 작물의 생육 및 수확량을 증대시킬 수 있는 친환경 소재로 검토되고 있다.
이와 관련하여 많은 연구가 해외에서 이루어져 간행물 등에 발표되었으나, 대체적으로 폴리아스파르트산은 단독으로 사용하거나 비료 시비시 같이 시비하는 방법 등을 사용하여 시비방법상의 불편함이 있었다. 또한 독일공개특허 제10008738호(2001. 8. 30)에서는 비료의 종류에 따른 적정 함유량을 산정하지 않고, 단지 폴리아스파르트산을 광범위하게 비료와 같이 사용함으로써 비종별로 과다 시용에 따른 문제점이 예기되었고, 그 효과 또한 작물재배시험을 통해 검정되지 않아 작물에 적용하는데 한계가 있었다. 특히 각 비료 종류별로 적정 사용량이 통상 상이한데도 불구하고, 폴리아스파르트산의 비종별 최적함유량이 규명되지 않은 기술적 한계가 있었다.
따라서 비료 이용 효율을 개선하기 위한 목적으로 폴리아스파르트산을 상용화하기 위해서는 폴리아스파르트산의 과다피해가 나지 않는 최적 함량을 작물재해시험을 통해 비종별로 규명하고, 그 사용방법을 간편하게 하는 것이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 식물의 비료 이용 효율을 개선시키기 위한 보조제로서 폴리아스파르트산을 함유하는 식물 영양 비료 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 폴리아스파르트산(Poly aspartic acid; PAA)을 비료 생산시 보조제로 투입하여 비료에 함유시킴으로써 비료 시비시 자연스럽게 시비되어 비료 이용 효율이 개선되도록 하고, 작물재배 실험을 통해 비료 종류별 최적 PAA 함유량을 규명하고 그 효과를 검증함으로써 PAA 과다 사용 등에 따른 문제점을 해결한 식물영양 비료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 친환경 생분해성 폴리아스파르트산을 보조제로서 비종에 따라 최적의 비율로 함유하는 비료 이용 효율이 개선된 식물 영양 비료 조성물에 관한 것이다.
상기 식물 영양 비료가 1종 복합 비료일 경우, 상기 폴리아스파르트산을 1종 복합비료 100 중량부당 0.05 내지 10.0 중량부의 비율로 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 식물 영양 비료가 2종 복합 비료일 경우, 상기 폴리아스파르트산을 2종 복합비료 100 중량부당 0.1 내지 20.0 중량부의 비율로 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 식물 영양 비료가 3종 복합 비료일 경우, 상기 폴리아스파르트산을 3종 복합비료 100 중량부당 0.01 내지 5.0 중량부의 비율로 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 식물 영양 비료가 4종 복합 비료일 경우, 상기 폴리아스파르트산을 4종 복합비료 100 중량부당 0.01 내지 20.0 중량부의 비율로 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 식물 영양 비료가 유기질 비료일 경우, 상기 폴리아스파르트산을 유기질 비료 100 중량부당 0.01 내지 5.0 중량부의 비율로 함유하는 것을 특징으로 한다.
상기 식물 영양 비료가 미량요소 복합비료일 경우, 상기 폴리아스파르트산을 미량요소 복합비료 100 중량부당 1 내지 40 중량부의 비율로 함유하는 것을 특징으로 하는 식물 영양 비료 조성물에 관한 것이다.
한편, 본 발명에서 사용되는 폴리아스파르트산(이하 ‘PAA’라 함)은 액상 또는 분상의 형태에 제한됨이 없이 모두 사용 가능하다.
본 발명에서의 비료 이용 효율은 이용 가능하거나 시비된 비료의 회수율 또는 시비 비료량에 대한 생물량 또는 종실 수량의 비율로 정의될 수 있는데, 이를 Novoa 등(1981)은 ‘Agronomic efficiency’로 표현하였다.
이하, 본 발명의 구성을 바람직한 실시예를 통하여 보다 상세히 설명할 것이나, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것으로서 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 오직 특허청구범위에 기재된 바에 의해 한정되어야 할 것이다.
<실시예 1> PAA 함유 1종 복합비료에 의한 벼 생육 및 수량 증대 효과 시험
1. 재료 및 방법
- 주재료 : PAA가 함유된 1종 복합비료 (12-7-6 + PAA)
- 시험작물 : 벼(추청)
- 시험방법 : 1종 복합비료(동부하이텍 뉴알찬뜰 12-7-6) 기준으로 1포(2O㎏)당 PAA를 5g, 10g, 20g, 100g, 1,000g, 2,000g, 3,000g을 균일하게 투입하여 비료를 제제한다. 상기 PAA가 함유된 각각의 비료를 이앙 4일 전에 시비 후 로터리를 하여 비료가 토양 전체에 골고루 처리되도록 하며, 비료의 시비량은 10a 기준으로 50㎏ 수준으로 한다. 생육 단계별로 3회 생육을 조사하며, 수확시 최종 수량을 조사한다.
- 조사항목 : 초장, 분얼수, SPAD, 단위면적당 수확량
- 재배관리 : 기타 재배관리는 농촌진흥청 수도 표준재배법에 준하였다.
2. 결과
전체적인 생육은 PAA가 함유된 1종 복합비료 중 PAA가 0.05% 이상 투입되어 야 무처리와 비교하여 생육 및 수량의 증가 등 비료 이용 효율 개선 효과가 나타나기 시작했으며, 10% 이상 투입시에는 생육 및 수량이 오히려 감소하였다. 따라서 1종 복합비료의 경우에는 PAA 함량을 1종 복합비료 중량 대비 0.05 중량%에서 10 중량%의 범위로 혼합하여 조성하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다.
[표 1] 처리 내역 및 1차 조사결과
| 처리 | 시험비료 | PAA 함유량 (g/1포, 20kg) | 1차 조사결과(6/14) | ||
| 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | |||
| 1 | PAA 함유 1종 복합비료(0.025%) | 5 | 29.0 | 10.9 | 39.8 |
| 2 | PAA 함유 1종 복합비료(0.05%) | 10 | 29.2 | 11.0 | 40.1 |
| 3 | PAA 함유 1종 복합비료(0.1%) | 20 | 29.8 | 11.1 | 41.2 |
| 4 | PAA 함유 1종 복합비료(0.5%) | 100 | 30.4 | 12.4 | 42.0 |
| 5 | PAA 함유 1종 복합비료(5%) | 1,000 | 31.4 | 12.0 | 40.9 |
| 6 | PAA 함유 1종 복합비료(10%) | 2,000 | 28.3 | 10.7 | 39.9 |
| 7 | PAA 함유 1종 복합비료(15%) | 3,000 | 19.5 | 7.5 | 38.5 |
| 8 | 1종 복합비료(12-7-6) | 0 | 28.1 | 10.7 | 39.9 |
[표 2] 2차, 3차 생육 조사 및 최종 수량 조사 결과
| 처리 | 2차 조사결과(6/28) | 3차 조사결과(7/25) | 수확량 (kg/10a) 조곡 기준 | ||||
| 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | ||
| 1 | 47.2 | 28.1 | 38.2 | 80.2 | 18.3 | 29.1 | 657.9 |
| 2 | 47.4 | 28.3 | 38.4 | 81.1 | 19.0 | 29.9 | 672.1 |
| 3 | 47.9 | 28.8 | 38.7 | 82.1 | 19.7 | 30.1 | 684.4 |
| 4 | 47.1 | 30.2 | 38.0 | 84.2 | 20.4 | 30.1 | 710.5 |
| 5 | 45.8 | 29.9 | 37.9 | 82.6 | 20.1 | 29.8 | 691.3 |
| 6 | 46.6 | 28.3 | 38.4 | 80.4 | 19.1 | 30.2 | 660.7 |
| 7 | 37.0 | 19.1 | 38.0 | 65.1 | 15.1 | 29.2 | 532.7 |
| 8 | 47.2 | 28.2 | 38.2 | 80.9 | 18.8 | 29.8 | 649.3 |
<실시예 2> PAA 함유 2종 복합비료에 의한 벼 생육 및 수량 증대 효과 시험
1. 재료 및 방법
- 주재료 : PAA가 함유된 2종 복합비료 (21-12-11 + PAA)
- 시험작물 : 벼(추청)
- 시험방법 : 2종 복합비료(동부하이텍 플러스3, 21-12-11) 기준으로 1포(2O㎏)당 PAA를 10g, 20g, 100g, 1,000g, 2,000g, 4,000g, 5,000g을 균일하게 투입하여 비료를 제제한다. 상기 PAA가 함유된 각각의 비료를 이앙 4일 전에 시비 후 로터리를 하여 비료가 토양 전체에 골고루 처리되도록 하며, 비료의 시비량은 10a 기준으로 30㎏ 수준으로 한다. 생육 단계별로 3회 생육을 조사하며, 수확시 최종 수량을 조사한다.
- 조사항목 : 초장, 분얼수, SPAD, 단위면적당 수확량
- 재배관리 : 기타 재배관리는 농촌진흥청 수도 표준재배법에 준하였다.
2. 결과
전체적인 생육은 PAA가 함유된 2종 복합비료 중 PAA가 0.1% 이상 투입되어야 무처리와 비교하여 생육 및 수량의 증가 등 비료 이용 효율 개선 효과가 나타나기 시작했으며, 20% 이상 투입시에는 생육 및 수량이 오히려 감소하였다. 따라서 2종 복합비료의 경우에는 PAA 함량을 2종 복합비료 중량 대비 0.1 중량%에서 20 중량%의 범위로 혼합하여 조성하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다.
[표 3] 처리 내역 및 1차 조사결과
| 처리 | 시험비료 | PAA 함유량 (g/1포, 20kg) | 1차 조사결과(6/14) | ||
| 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | |||
| 1 | PAA 함유 2종 복합비료(0.05%) | 10 | 29.0 | 10.7 | 39.9 |
| 2 | PAA 함유 2종 복합비료(0.1%) | 20 | 29.2 | 10.9 | 40.2 |
| 3 | PAA 함유 2종 복합비료(0.5%) | 100 | 29.9 | 11.4 | 40.4 |
| 4 | PAA 함유 2종 복합비료(5%) | 1,000 | 32.1 | 12.1 | 40.6 |
| 5 | PAA 함유 2종 복합비료(10%) | 2,000 | 30.7 | 11.5 | 40.2 |
| 6 | PAA 함유 2종 복합비료(20%) | 4,000 | 28.9 | 10.7 | 40.1 |
| 7 | PAA 함유 2종 복합비료(25%) | 5,000 | 19.4 | 8.5 | 39.9 |
| 8 | 2종 복합비료(21-12-11) | 0 | 29.0 | 10.8 | 40.1 |
[표 4] 2차, 3차 생육 조사 및 최종 수량 조사 결과
| 처리 | 2차 조사결과(6/28) | 3차 조사결과(7/25) | 수확량 (kg/10a) 조곡 기준 | ||||
| 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | ||
| 1 | 47.1 | 28.2 | 38.0 | 80.4 | 18.6 | 29.5 | 647.5 |
| 2 | 47.3 | 28.4 | 38.4 | 80.7 | 18.5 | 29.6 | 655.3 |
| 3 | 47.3 | 28.6 | 38.4 | 80.8 | 18.7 | 29.7 | 678.3 |
| 4 | 47.5 | 30.2 | 38.9 | 80.6 | 19.4 | 29.6 | 690.1 |
| 5 | 47.3 | 29.0 | 38.7 | 80.8 | 18.9 | 29.9 | 696.5 |
| 6 | 47.3 | 27.9 | 38.4 | 80.6 | 17.4 | 29.6 | 654.3 |
| 7 | 37.1 | 21.2 | 38.1 | 64.1 | 14.2 | 29.3 | 513.5 |
| 8 | 47.1 | 28.3 | 38.2 | 80.5 | 18.5 | 29.6 | 648.1 |
<실시예 3> PAA 함유 3종 복합비료에 의한 벼 생육 및 수량 증대 효과 시험
1. 재료 및 방법
- 주재료 : PAA가 함유된 3종 복합비료 (9-5-6+OM40 + PAA)
- 시험작물 : 벼(추청)
- 시험방법 : 3종 복합비료(동부하이텍 한번에, 9-5-6+OM40(N-P-K)) 기준으로 1포(2O㎏)당 PAA를 1g, 2g, 5g, 10g, 100g, 1000g, 2000g을 균일하게 투입하여 비료를 제제한다. 상기 PAA가 함유된 각각의 비료를 이앙 4일 전에 시비 후 로터리를 하여 비료가 토양 전체에 골고루 처리되도록 하며, 비료의 시비량은 10a 기준으 로 120㎏ 수준으로 한다. 생육 단계별로 3회 생육을 조사하며, 수확시 최종 수량을 조사한다.
- 조사항목 : 초장, 분얼수, SPAD, 단위면적당 수확량
- 재배관리 : 기타 재배관리는 농촌진흥청 수도 표준재배법에 준하였다.
2. 결과
전체적인 생육은 PAA가 함유된 3종 복합비료 중 PAA가 0.01% 이상 투입되어야 무처리와 비교하여 생육 및 수량의 증가 등 비료 이용 효율 개선 효과가 나타나기 시작했으며, 5% 이상 투입시에는 생육 및 수량이 오히려 감소하였다. 따라서 3종 복합비료의 경우에는 PAA 함량을 3종 복합비료 중량 대비 0.01 중량%에서 5 중량%의 범위로 혼합하여 조성하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다.
[표 5] 처리 내역 및 1차 조사결과
| 처리 | 시험비료 | PAA 함유량 (g/1포, 20kg) | 1차 조사결과(6/14) | ||
| 초장(cm) | 분얼수(개/주) | SPAD | |||
| 1 | PAA 함유 3종 복합비료(0.005%) | 1 | 28.7 | 10.6 | 39.8 |
| 2 | PAA 함유 3종 복합비료(0.01%) | 2 | 28.9 | 10.8 | 40.1 |
| 3 | PAA 함유 3종 복합비료(0.025%) | 5 | 29.2 | 11.3 | 40.1 |
| 4 | PAA 함유 3종 복합비료(0.05%) | 10 | 30.4 | 11.3 | 40.4 |
| 5 | PAA 함유 3종 복합비료(0.5%) | 100 | 31.1 | 11.7 | 40.2 |
| 6 | PAA 함유 3종 복합비료(5%) | 1,000 | 28.9 | 10.7 | 40.0 |
| 7 | PAA 함유 3종 복합비료(10%) | 2,000 | 22.4 | 7.5 | 39.7 |
| 8 | 3종 복합비료(9-6-5+OM40) | 0 | 28.7 | 10.7 | 39.8 |
[표 6] 2차, 3차 생육 조사 및 최종 수량 조사 결과
| 처리 | 2차 조사결과(6/28) | 3차 조사결과(7/25) | 수확량 (kg/10a) 조곡 기준 | ||||
| 초장(cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | ||
| 1 | 47.2 | 28.1 | 38.2 | 80.9 | 18.7 | 29.9 | 641.9 |
| 2 | 47.1 | 28.2 | 38.2 | 81.1 | 18.8 | 29.9 | 659.7 |
| 3 | 48.6 | 29.1 | 38.4 | 84.1 | 18.9 | 30.2 | 677.3 |
| 4 | 48.8 | 28.9 | 38.3 | 85.1 | 18.8 | 29.9 | 680.2 |
| 5 | 50.1 | 29.9 | 38.4 | 86.4 | 19.2 | 30.0 | 694.2 |
| 6 | 47.3 | 28.4 | 38.5 | 80.9 | 19.0 | 30.2 | 654.3 |
| 7 | 35.0 | 24.0 | 38.0 | 65.4 | 14.5 | 29.7 | 538.7 |
| 8 | 47.1 | 28.2 | 38.2 | 80.9 | 18.8 | 29.8 | 642.4 |
<실시예 4> PAA가 함유된 4종 복합비료 (7-5-15 + PAA)를 고추에 관주 처리시 생육 증대 효과 시험
1. 재료 및 방법
- 주재료 : PAA가 함유된 4종 복합비료 (7-5-15 + PAA)
- 시험작물 : 고추(부자)
- 시험방법 : 4종 복합비료(동부하이텍 금맥 7-5-15) 기준으로 1포(10㎏)당 PAA를 0.5g, 1g, 5g, 50g, 100g, 1,000g, 2,000g, 3,000g을 균일하게 투입하여 비료를 제제한다. 고추 정식 30일 후 상기 PAA가 함유된 각각의 비료를 500배 희석하여 주당 1,000㎖씩 10일 간격으로 5회 관주 처리 후 조사하고, 수확시 최종 수량을 조사한다.
- 조사항목 : 초장, SPAD, 지상부 생체중, 단위면적당 수확량
- 재배관리 : 기타 재배관리는 농촌진흥청 표준영농교본(고추재배)에 준하였다.
2. 결과
전체적인 생육을 PAA가 함유된 4종 복합비료를 5회 관주 후 실시한 최종조사를 통해 살펴보면, PAA가 0.01% 이상 투입되어야 무처리와 비교하여 지상부 생체중 및 수확량의 증가 등 비료 이용 효율 개선 효과가 나타나기 시작했으며, 20% 이상 투입시에는 생육 및 수확량이 오히려 감소하였다. 따라서 4종 복합비료의 경우에는 PAA 함량을 4종 복합비료 중량 대비 0.01 중량%에서 20 중량%의 범위로 혼합하여 조성하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다.
[표 7] 처리내역 및 1차 생육 조사 결과
| 처리 | 시험재료 | PAA 함유량 (g/1포, 10kg) | 0 DAT(관주 전) | |
| 초장 (cm) | SPAD | |||
| 1 | PAA 함유 4종 복합비료(0.005%) | 0.5 | 63.5 | 55.2 |
| 2 | PAA 함유 4종 복합비료(0.01%) | 1 | 67.6 | 55.8 |
| 3 | PAA 함유 4종 복합비료(0.05%) | 5 | 65.7 | 55.8 |
| 4 | PAA 함유 4종 복합비료(0.5%) | 50 | 63.9 | 56.1 |
| 5 | PAA 함유 4종 복합비료(1%) | 100 | 64.7 | 55.8 |
| 6 | PAA 함유 4종 복합비료(10%) | 1,000 | 65.4 | 55.7 |
| 7 | PAA 함유 4종 복합비료(20%) | 2,000 | 63.5 | 55.8 |
| 8 | PAA 함유 4종 복합비료(30%) | 3,000 | 64.0 | 55.0 |
| 9 | 4종 복합비료(7-5-15+미량) | - | 65.6 | 55.3 |
[표 8] 2차, 3차 생육조사 결과 및 지상부 생체중, 수확량 조사 결과
| 처리 | 20DAT | 40DAT | 지상부 생체중 (g/주) | 수확량 (g/10주) | ||
| 초장 (cm) | SPAD | 초장 (cm) | SPAD | |||
| 1 | 106.4 | 61.2 | 125.6 | 62.6 | 1,062 | 3,678 |
| 2 | 107.9 | 61.4 | 126.1 | 62.8 | 1,077 | 3,711 |
| 3 | 113.2 | 61.2 | 130.1 | 62.8 | 1,098 | 3,810 |
| 4 | 110.7 | 61.6 | 129.4 | 63.1 | 1,109 | 3,972 |
| 5 | 112.0 | 61.3 | 131.4 | 62.9 | 1,127 | 4,144 |
| 6 | 109.6 | 60.4 | 134.6 | 62.4 | 1,172 | 4,264 |
| 7 | 106.9 | 59.2 | 119.6 | 54.6 | 977 | 3,721 |
| 8 | 93.5 | 48.4 | 107.1 | 47.4 | 816 | 2,838 |
| 9 | 105.3 | 61.1 | 125.8 | 62.6 | 1,065 | 3,688 |
<실시예 5> PAA 함유 유기질 비료에 의한 벼 생육 및 수량 증대 효과 시험
1. 재료 및 방법
- 주재료 : PAA가 함유된 유기질비료 (4.7-1.3-1+OM70 + PAA)
- 시험작물 : 벼(추청)
- 시험방법 : 유기질 비료(동부하이텍 참조아 범용, 4.7-1.3-1+OM70) 기준으로 1포(20㎏)당 PAA를 1g, 2g, 5g, 10g, 100g, 1000g, 2000g을 균일하게 투입하여 비료를 제제한다. 상기 PAA가 함유된 각각의 비료를 이앙 4일 전에 시비 후 로터리를 하여 비료가 토양 전체에 골고루 처리되도록 하며, 비료의 시비량은 10a 기준으로 234㎏ 수준으로 한다. 생육 단계별로 3회 생육을 조사하며, 수확시 최종 수량을 조사한다.
- 조사항목 : 초장, 분얼수, SPAD, 단위면적당 수확량
- 재배관리 : 기타 재배관리는 농촌진흥청 수도 표준재배법에 준하였다.
2. 결과
전체적인 생육은 PAA가 함유된 유기질비료 중 PAA가 0.01% 이상 투입되어야 무처리와 비교하여 생육 및 수량의 증가 등 비료 이용 효율 개선 효과가 나타나기 시작했으며, 5% 이상 투입시에는 생육 및 수량이 오히려 감소하였다. 따라서 유기질 비료의 경우에는 PAA 함량을 유기질 비료 중량 대비 0.01 중량%에서 5 중량%의 범위로 혼합하여 조성하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다.
[표 9] 처리량 및 1차 생육조사 결과
| 처리 | 시험비료 | PAA 함유량 (g/1포, 20kg) | 1차 조사결과(6/14) | ||
| 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | |||
| 1 | PAA 함유 유기질 비료(0.005%) | 1 | 29.3 | 12.1 | 41.1 |
| 2 | PAA 함유 유기질 비료(0.01%) | 2 | 29.8 | 12.3 | 41.4 |
| 3 | PAA 함유 유기질 비료(0.025%) | 5 | 30.1 | 12.4 | 41.6 |
| 4 | PAA 함유 유기질 비료(0.05%) | 10 | 31.7 | 13.0 | 41.4 |
| 5 | PAA 함유 유기질 비료(0.5%) | 100 | 33.2 | 13.3 | 41.3 |
| 6 | PAA 함유 유기질 비료(5%) | 1000 | 29.1 | 12.0 | 40.9 |
| 7 | PAA 함유 유기질 비료(10%) | 2000 | 23.4 | 8.4 | 39.8 |
| 8 | 유기질 비료 (4.7-1.3-1+OM70) | 0 | 29.6 | 12.1 | 41.2 |
[표 10] 2차, 3차 생육 조사 및 수량 조사 결과
| 처리 | 2차 조사결과(6/28) | 3차 조사결과(7/25) | 수확량 (kg/10a) (조곡기준) | ||||
| 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | 초장 (cm) | 분얼수 (개/주) | SPAD | ||
| 1 | 48.1 | 27.4 | 38.1 | 84.6 | 22.5 | 33.0 | 656.5 |
| 2 | 48.9 | 28.1 | 38.6 | 85.5 | 22.9 | 32.9 | 668.3 |
| 3 | 48.5 | 28.0 | 37.8 | 84.7 | 20.5 | 32.4 | 695.3 |
| 4 | 47.7 | 29.1 | 37.6 | 85.2 | 20.0 | 31.6 | 705.8 |
| 5 | 48.2 | 31.3 | 39.4 | 87.1 | 21.6 | 32.0 | 706.6 |
| 6 | 45.3 | 27.5 | 38.7 | 79.1 | 21.4 | 32.1 | 682.5 |
| 7 | 35.5 | 26.8 | 38.2 | 72.4 | 16.1 | 33.1 | 523.6 |
| 8 | 48.6 | 32.0 | 38.5 | 84.1 | 22.8 | 33.1 | 657.9 |
<실시예 6> PAA 가 함유된 미량요소 복비처리에 의한 상추 생육 효과 시험
1. 재료 및 방법
- 주재료 : PAA가 함유된 미량요소 복비
- 시험작물 : 상추(청치마)
- 시험방법 : 미량요소 복합비료(동부하이텍 헤라크레스, 붕소 0.05%, 몰리브덴 0.0005%) 기준으로 1병(1ℓ) 당 PAA 5g, 10g, 100g, 200g, 400g, 500g을 균일하게 투입하여 비료를 제제한다. 각각의 수경재배기에 동일한 양의 양액을 넣고, 상추를 6주씩 정식한 다음, 7일 간격으로 양액 전부를 교체 후 PAA 함유 미량요소 복비를 각각 주당 1㎖씩 투입한다. 7일 간격으로 양액을 교체하며, 양액 교체 전 초장 및 생육지수를 조사한다.
- 조사항목 : 초장, 수확엽수, 수확량, 총 수확량
- 재배관리 : 기타 재배관리는 농촌진흥청 표준영농교본(상추재배)에 준하였다.
2. 결과
전체적인 생육은 PAA가 함유된 미량요소 복합비료 중 PAA가 1% 이상 투입되어야 무처리와 비교하여 수확엽수 및 수확량의 증가 등 비료 이용 효율 개선 효과가 나타나기 시작했으며, 40% 이상 투입시에는 생육 및 수확량이 오히려 감소하였다. 따라서 미량요소 복합비료의 경우에는 PAA 함량을 미량요소 복합비료 중량 대비 1 중량%에서 40 중량%의 범위로 혼합하여 조성하는 것이 바람직한 것으로 평가되었다.
[표 11] 7DAT, 14DAT의 생육 및 수확량
| 처리 | 시험재료 | PAA 함유량 (g/1L, 1kg) | 7DAT | 14DAT | ||||
| 초장 (cm) | 수확 엽수 (개/주) | 수확량 (g/주) | 초장 (cm) | 수확 엽수 (개/주) | 수확량 (g/주) | |||
| 1 | PAA 함유 미량요소복비(0.5%) | 5 | 18.8 | 9.8 | 20.7 | 26.7 | 6.6 | 25.9 |
| 2 | PAA 함유 미량요소복비(1%) | 10 | 19.5 | 10.1 | 22.9 | 27.1 | 6.9 | 26.9 |
| 3 | PAA 함유 미량요소복비(10%) | 100 | 18.9 | 9.9 | 25.3 | 27.5 | 7.2 | 31.1 |
| 4 | PAA 함유 미량요소복비(20%) | 200 | 19.1 | 10.1 | 23.1 | 27.4 | 6.9 | 30.4 |
| 5 | PAA 함유 미량요소복비(40%) | 400 | 19.1 | 9.9 | 21.6 | 26.9 | 6.7 | 26.8 |
| 6 | PAA 함유 미량요소복비(50%) | 500 | 16.4 | 8.7 | 18.4 | 26.1 | 6.0 | 21.7 |
| 7 | 미량요소 복비 | 0 | 18.8 | 9.7 | 20.3 | 26.9 | 6.5 | 25.8 |
[표 12] 21DAT, 28DAT의 생육 및 수확량
| 처리 | 21DAT | 28DAT | 전체 수확량 (g/주) | ||||
| 초장 (cm) | 수확 엽수 (개/주) | 수확량 (g/주) | 초장 (cm) | 수확 엽수 (개/주) | 수확량 (g/주) | ||
| 1 | 25.9 | 6.5 | 22.8 | 26.1 | 8.2 | 30.0 | 99.4 |
| 2 | 26.0 | 6.2 | 23.8 | 26.7 | 9.0 | 32.4 | 106 |
| 3 | 26.4 | 6.6 | 24.3 | 27.1 | 9.0 | 34.1 | 114.8 |
| 4 | 27.2 | 6.8 | 26.3 | 26.5 | 8.8 | 33.7 | 113.5 |
| 5 | 26.3 | 6.7 | 24.1 | 25.7 | 8.6 | 33.1 | 105.6 |
| 6 | 24.4 | 6.3 | 21.1 | 24.7 | 7.4 | 27.2 | 88.4 |
| 7 | 26.0 | 6.6 | 22.8 | 26.0 | 8.5 | 30.1 | 99 |
< 실시예 7 > PAA 사용시 고결 방지제 효과
1. Lab Test
1) 샘플 : 원예박사(동부하이텍, 11-9-10)에 PAA를 일정량(0.1%) 투입, 원예박사에 PAA(0.1%) + Talc(0.3%) 동시 투입
2) Test 결과
PAA를 투입한 경우가 PAA 투입하지 않은 Raw Sample보다 고결도가 낮아 PAA 는 고결방지에 효과가 있었다.
2. Field Test
1) 샘플 : 알찬들(동부하이텍, 12-7-6)에 PAA 일정량(0.1%) 투입, 알찬들에 PAA(0.1%) + Talc(0.2%) 동시 투입
2) Test 결과
PAA를 투입하지 않은 Raw sample이 고결도가 가장 높았고 고결도는 알찬들 > 알찬들 + PAA > 알찬들 + PAA + Talc 순으로 나타났다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 폴리아스파르트산을 함유하는 식물 영양 비료 조성물은 비료제조시 PAA를 보조제로서 비종에 따라 최적의 비율로 혼합하여 조성함으로써 비료 시비시 자연스럽게 시비되어 식물의 비료 이용 효율을 개선시키는데 효과적인 친환경 비료 조성물인 것으로 평가되었다.
또한, 본 발명에 따른 폴리아스파르트산을 함유하는 식물 영양 비료 조성물은 작물재배시험을 통해 검정한 결과, PAA를 비종에 따라 최적의 비율로 함유함으로써 PAA 과다 사용 등에 따른 비해(肥害) 발생의 문제점이 없는 친환경 비료 조성물인 것으로 평가되었다.
추가적으로 일반 비료의 경우 고결이 문제가 많이 되는데, 본 발명에 따른 폴리아스파르트산을 함유하는 식물 영양 비료 조성물은 폴리아스파르트산과 비료보조제인 Talc와의 반응을 이용하여 고결을 방지하는 효과를 발생시키는 장점도 있는 것으로 평가되었다.
Claims (6)
1종 복합비료 100 중량부당 폴리아스파르트산을 0.05 내지 10.0 중량부의 비율로 함유하여 비료 이용 효율이 개선된 것을 특징으로 하는 식물 영양 비료 조성물.
2종 복합비료 100 중량부당 폴리아스파르트산을 0.1 내지 20.0 중량부의 비율로 함유하여 비료 이용 효율이 개선된 것을 특징으로 하는 식물 영양 비료 조성물.
3종 복합비료 100 중량부당 폴리아스파르트산을 0.01 내지 5.0 중량부의 비율로 함유하여 비료 이용 효율이 개선된 것을 특징으로 하는 식물 영양 비료 조성물.
4종 복합비료 100 중량부당 폴리아스파르트산을 1.0 내지 40.0 중량부의 비율로 함유하여 비료 이용 효율이 개선된 것을 특징으로 하는 식물 영양 비료 조성물.
유기질비료 100 중량부당 폴리아스파르트산을 0.01 내지 5.0 중량부의 비율로 함유하는 함유하여 비료 이용 효율이 개선된 것을 특징으로 하는 식물 영양 비 료 조성물.
미량요소 복합비료 100 중량부당 폴리아스파르트산을 1.0 내지 40.0 중량부의 비율로 함유하여 비료 이용 효율이 개선된 것을 특징으로 하는 식물 영양 비료 조성물.
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