KR100892968B1

KR100892968B1 - 농업용 토양개량제

Info

Publication number: KR100892968B1
Application number: KR1020080020717A
Authority: KR
Inventors: 이경식
Original assignee: (유)대한사료유통
Priority date: 2008-03-05
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2009-04-10

Abstract

본 발명에서는 부식함량이 매우 높은 천연물질인 토탄(土炭:이탄이라고도 함)에 부식산(Humic acid), 흑운모(Biotite), 목문석(운기석), 규산질 비료(硅酸質肥料)중에 존재하는 무정형(無定形) 무기물을 정해진 비율로 혼합함으로써 토탄과 부식산이 가지고 있는 천연부식함량에 미량 요소가 다량으로 함유될 수 있도록 하여 토양에 사용시 천연 부식함량으로 비료효과를 높일 수 있도록 하고, 토양에 부족한 미량요소의 공급원이 될 수 있도록 하며, 작물 자체의 병해충 저항성을 증진시켜 병해를 예방할 수 있도록 하는 한편, 흑운모에 함유된 유익한 미생물에 의하여 토양환경이 현저하게 개선될 수 있도록 하고, 규산질 비료에 의하여 작물이 건강하게 생육될 수 있도록 한 새로운 농업용 토양개량제가 개시된다.

본 발명은 토탄 10.0∼99.9중량%에 대하여 부식산, 흑운모, 목문석, 규산질비료로 이루어진 군(群)에서 선택된 어느 하나의 비료재료 0.1∼90.0중량%를 혼합하여 이루어진다.

토양개량제, 토탄, 부식산, 흑운모, 목문석, 규산질 비료

Description

농업용 토양개량제{SOIL CONDITIONER FOR AGRICULTURE}

본 발명은 농업용 토양개량제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부식함량이 매우 높은 천연물질인 토탄(土炭:이탄이라고도 함)에 부식산(Humic acid), 흑운모(Biotite), 목문석(운기석), 규산질 비료(硅酸質肥料)중에 존재하는 무정형(無定形) 무기물을 정해진 비율로 혼합함으로써 토탄과 부식산이 가지고 있는 천연부식함량에 미량 요소가 다량으로 함유될 수 있도록 하여 토양에 사용시 천연 부식함량으로 비료효과를 높일 수 있도록 하고, 토양에 부족한 미량요소의 공급원이 될 수 있도록 하며, 작물 자체의 병해충 저항성을 증진시켜 병해를 예방할 수 있도록 하는 한편, 흑운모에 함유된 유익한 미생물에 의하여 토양환경이 현저하게 개선될 수 있도록 하고, 규산질 비료에 의하여 작물이 건강하게 생육될 수 있도록 한 것이다.

최근, 식생활 수준이 날로 서구화되고 고급화되면서 육류소비량이 크게 늘어나면서 양돈(養豚)이나 양계(養鷄) 등의 축산산업도 점점 대형화되고 있으며, 이러한 대형 양돈시설이나 양계시설 등에서는 유기성 오염물질인 축산 분뇨가 대량으로 발생되고 있다.

이와 같은 축산분뇨가 그대로 농지에 투입되는 경우 작물의 생육 장애를 야 기시키는 것은 물론, 축산분뇨에 다량으로 함유되어 있는 질소화합물이 농경지에 대량 투입되기 때문에 농지는 영양불균형으로 인하여 미량요소와 미생물의 심각한 균형 파괴를 불러와 연작피해, 병해충의 대량발생, 수확량의 감소 및 작물의 생육 환경파괴를 유발시킨다는 심각한 문제가 있다.

이에 따라, 통상적으로 가축의 사육시 발생되는 질소화합물을 다량 함유한 구비를 대체제로 천연 부식함량이 높은 토탄이나 부식산을 친환경농법으로 재배되는 농경지에 투입하여 왔다.

그러나, 종래의 방법에 의한 천연 부식물질인 토탄과 부식산만을 농경지에 투입하였을 경우 단지 토양에 부식함량만 높여주게 되어 큰 효과를 거두지 못하였다.

한편, 초탄(草炭) 또는 이탄(泥炭)으로도 불리우는 토탄은 주로 온난 다습하고 배수(排水)가 불량한 조건하에서 성장된 식물 유해의 축적 및 부분 분해에 의해 형성되는 가볍고 푸석푸석한 물질로 구성되었으며, 천연유기물로서 양이온 교환능력과 높은 수분흡수력을 지니고 있는 것으로 알려지고 있는데, 성분 함량 및 각 품목별 특징은 아래와 같다.

표 1. 토탄의 성분 특성

구분	토탄
유기물	풍부(완전발효)
보수력	높다(수분함유-최대 20배)
통기성	높다(공극구조-균질함 통기성)
보비력	높다
항균력	우수(부식산 함유)
토양개량효과	높다
발효력	높다(원료자체가 발효된 상태)
품질보증	균일한 품질
공급안정성	안정
부식함량	매우 높음

한편, 부식산은 유기물이 미생물에 의하여 분해되면서 합성된 복잡 다양한 물질로서, 염기치환용량이 높아 토양중 암모니아와 같은 유효영양성분의 용탈과 집적을 방지하는 등 토양중 영양성분의 보유력을 높여 식물영양분의 저장고 역할을 하며, 다음 표 2에 나타낸 바와 같이 토양을 비옥하게 하는 역할을 하는 것으로 알려진다.

표 2. 부식산의 효과

구분	부식산 효과
1	양분흡수율을 증진시킨다
2	에너지대사율을 증진시킨다
3	효소활성을 증진시킨다
4	세포막 투과성을 증진시킨다
5	양분가용성을 증진시킨다
6	토양의 구조가 개선된다.
7	미생물의 밀도를 증진시킨다
8	양이온 치환용량을 증진시킨다
9	영양물질을 제공한다
10	미량원소를 운반한다
11	독성물질을 감소시킨다
12	부긱함량이 매우 높다

또, 화학식이 K(Mg,Fe)₃(OH)₂AlSi₃O₁₂인 흑운모에는 다음의 표 3에 나타난 바와 같이, 염기치환능력이 탁월하고, TiO₂, CaO, MgO, K₂O, Na₂O, Ge, V, Mn, Se, Li, P, Ni, Ba, Zn, Sr 등의 미량 성분이 함유되어 있으며, 테트라치오박터 카시미렌시스(Tetrathiobacter kashimirensis), 스트렙토마이세스 오레오렉터스(Streptomyces aureorectus), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus) 같은 미생물이 함유되어 있어, 토양에 사용하는 경우 토양의 활력을 증진시켜 토양의 산성화를 방지하며, 토양중 유해가스를 흡착하여 토양의 오염을 방지하고, 식물의 생리기능을 조절하여 발육을 촉진시키는 한편, 작물의 품질을 향상시키고 병충해를 방지하 며 천연광물이기 때문에 오염·중독된 흙을 회생시키는 등 탁월한 토양개량 효과를 나타내는 것으로 보고되고 있다.

표 3. 흑운모의 성분 등록 내용

성분명	등록성분량	측정성분량
염기치환용량	5.0meq/100g	15meq/100g 이상
규산	50.0% 이상	58.8% 이상
산화알미늄	6.0% 이상	13.0% 이상
기타 미량성분	TiO₂, CaO, MgO, K₂O, Na₂O, Ge, V, Mn, Se, Li, P, Ni, Ba, Zn, Sr 등
함유 대표미생물	테트라치오박터 카시미렌시스(Tetrathiobacter kashimirensis), 스트렙토마이세스 오레오렉터스(Streptomyces aureorectus), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)
토양개량효과	매우 높음

또, 목문석은 다음의 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 타 원석에 비하여 이산화규소(Si₂O)가 다량으로 함유되어 있고, 게르마늄(Ge)이 월등히 많이 함유되어 있어 상온에서 우수한 원적외선 방사특성을 나타내는 것으로 알려지고 있다.

표 4. 목문석(운기석)의 성분

성분	Si₂O	MgO	CaO	Al₂O₃	TiO₂	K₂O	Na₂O	Fe₂O₃	L.O.I	Ge
함량	78.6 (%)	0.31 (%)	2.40 (%)	10.5 (%)	0.03 (%)	2.49 (%)	2.01 (%)	0.73 (%)	2.5 (%)	4.9 (㎎/㎏)

*L.O.I : Loss On Ignition loss(작열감량에 따른 손실분)

한편, 규산질 비료(硅酸質肥料)는 선철(銑鐵) 제조 때 생성되는 광재(鑛滓)와 천연 규회석광을 원료로 하여 제조되며, 가용성(可溶性) 규산을 함유하는 비료로서 화본과 식물에는 대량으로 필요한 성분으로, 질소에 비해서 8배 이상이 흡수·이용되는 것이다.

우리나라의 논 토양의 대부분이 유효규산 함유량의 목표값 130ppm 이하로 최근 연간 약 30만t의 규산질 비료가 사용되어 왔는데, 규산질 비료에는 규산 외에 석회·산화마그네슘이 함유되어 있어 산성토양의 개량에도 좋은 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

이와 같은 규산질 비료는 가용성 규산 25%, 알칼리분 15%, 시트르산에 녹는 산화마그네슘 2% 이상으로 비료공정규격에 규정되어 있다.

상기의 표 1과 표 2에 알 수 있는 바와 같이 토탄과 부식산은 수분 흡수율, 통기성, 보비력, 항균력, 토양개량효과, 발효력, 악취 포집력 등 제반 특성이 크게 우수하며 부식함량이 매우 높으나, 그 반면에 작물에게 필요한 미량요소는 부족하다고 알려져 있다.

또한, 천연 흑운모나 천연 목문석에는 표 3과 표 4에서와 같이 게르마늄 및 기타 미량요소가 다량 함유되어 있으며, 특히 천연 흑운모에는 작물재배환경에 매우 유익한 미생물이 대량 함유되어 있어 연작피해 예방, 작물의 병해충까지 예방하는 효과를 나타낸다.

또한, 규산질 비료는 식물의 조직을 탄탄하게 유지시켜 항병성을 길러주어 병충해의 예방에 탁월한 효과를 지니고 있으나 아직까지는 이에 대한 연구가 부족하여 상기 혼합 물품에 대해서 사용된 예가 보고되지 않고 있다.

본 발명자는 토탄과 부식산, 흑운모와 목문석 및 규산질 비료가 토양을 개량하는데 매우 우수한 작용을 한다는 점에 착안하여 연구를 거듭한 결과, 토탄에 100% 천연물이며 다량의 미량요소와 미생물로 구성되어있는 흑운모, 목문석 분말을 혼합하고 더불어 규산질 비료를 정해진 비율로 혼합하면, 농경지 토양에 천연 부식물질이 공급되고, 미량요소가 다량으로 함유되면서 토양이 개량되어 우수한 품질의 농작물이 생산되며, 병충해 예방효과에 따른 무농약 친환경의 순환농업을 가능하게 하는 본 발명의 농업용 토양개량제를 개발하였다.

본 발명은 부식함량이 매우 높은 천연물질인 토탄(土炭:이탄이라고도 함)에 부식산(Humic acid), 흑운모(Biotite), 목문석(운기석), 규산질 비료(硅酸質肥料)중에 존재하는 무정형(無定形) 무기물을 정해진 비율로 혼합함으로써 토탄과 부식산이 가지고 있는 천연부식함량에 미량 요소가 다량으로 함유될 수 있도록 하여 토양에 사용시 천연 부식함량으로 비료효과를 높일 수 있도록 하고, 토양에 부족한 미량요소의 공급원이 될 수 있도록 하며, 작물 자체의 병해충 저항성을 증진시켜 병해를 예방할 수 있도록 하는 한편, 흑운모에 함유된 유익한 미생물에 의하여 토양환경이 현저하게 개선될 수 있도록 하고, 규산질 비료에 의하여 작물이 건강하게 생육될 수 있도록 하는 것을 그 해결 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 일 실시예에 따른 농업용 토양개량제는 토탄 10.0∼99.9중량%에 대하여 부식산, 흑운모, 목문석, 규산질 비료로 이루어진 군(群)에서 선택된 어느 하나의 비료재료 0.1∼90.0중량%를 혼합하여 이루어진 특징을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 토양개량제는 토탄 3∼86.9중량%에 대하여 부식산 0.1∼20중량%, 흑운모 3∼26중량%, 목문석 5∼25중량%, 규산질 비료 5∼26중량%를 혼합하여 이루어진 특징을 갖는다.

본 발명을 적용하면, 토양개량제에 혼합된 토탄 및 부식산의 높은 부식함량에 갖가지 미량요소가 함유되어 있어, 이를 농경지 등의 토양에 사용하면 높은 천연 부식함량으로 비료 효과가 매우 높으며, 또한 수많은 종류의 미량요소를 구비하고 있어 토양에 부족한 미량요소의 공급원이 되므로 농산물의 다수확은 물론 미량요소 결핍현상으로 발병되는 병해를 예방하게 된다는 효과가 있다.

또, 토양개량제를 구성하는 흑운모에 함유된 유익한 미생물이 토양 환경을 개선하여 연작에 따른 작물의 피해를 예방하고 병충해를 막아주며, 함께 혼합된 규산질 비료는 작물이 건강하게 생육될 수 있도록 하기 위한 기본적인 토양환경을 개선시켜 준다.

또, 본 발명에 따른 토양개량제가 적용되는 경우 무농약 친환경 순환농업이 가능해지고, 우수한 품질의 농산물이 생산되어 높은 가격에 판매가 가능하기 때문에 농가소득이 크게 증대될 수 있으며, 농작물의 품목별로 별도로 살포하지 않고 동시에 살포하는 방식으로 사용하기 때문에 인건비를 크게 절감할 수 있다는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

본 발명은 부식함량이 매우 높은 천연물질인 토탄(土炭:이탄이라고도 함)에 부식산(Humic acid), 흑운모(Biotite), 목문석(운기석), 규산질 비료(硅酸質肥料)중에 존재하는 무정형(無定形) 무기물을 정해진 비율로 혼합함으로써 토탄과 부식산이 가지고 있는 천연부식함량에 미량 요소가 다량으로 함유될 수 있도록 하여 토 양에 사용시 천연 부식함량으로 비료효과를 높일 수 있도록 하고, 토양에 부족한 미량요소의 공급원이 될 수 있도록 하며, 작물 자체의 병해충 저항성을 증진시켜 병해를 예방할 수 있도록 하는 한편, 흑운모에 함유된 유익한 미생물에 의하여 토양환경이 현저하게 개선될 수 있도록 하고, 규산질 비료에 의하여 작물이 건강하게 생육될 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 토양개량제는 10∼99.9중량%의 토탄에 대하여 부식산, 흑운모, 목문석, 규산질 비료로 이루어지는 군(群)에서 선택된 어느 하나의 비료재료가 0.1∼90.0중량%로 혼합되어 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 토양개량제에서 상기 토탄, 부식산, 흑운모, 목문석 및 규산질 비료는 각각 분말 또는 입자(granul형태)로 시중에서 판매되는 것이 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 토양개량제에서 토탄이 10중량% 미만으로 사용되는 경우 부식함량이 크게 저하되며, 토탄이 99.9중량%를 초과하여 사용되는 경우 경제적으로 불리하다.

또, 본 발명의 일 실시예에서 토탄이 0.1중량% 미만으로 사용되는 경우 미량요소, 유익한 미생물의 함량이 저하되며, 90.0중량%를 초과하여 사용되는 경우 경제적으로 불리하다.

또, 본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 토양개량제는 토탄 3∼86.9중량%에 대하여 부식산 0.1∼20중량%, 흑운모 3∼26중량%, 목문석 5∼25중량%, 규산질 비료 5∼26중량%로 이루어진다.

본 발명의 일 실시예 및 본 발명의 다른 실시예에서 적용된 부식산을 구성하는 부식분자는 환경에 존재하는 수분의 영향과 오랜 시간의 경과에 따라 분리된 초분자(Supramolecular) 구조로 그들의 자체결합(Self-association)을 허용하는 소수성(疏水性) 화합물(알칸, 알켄, 지방산, 스테롤, 테르페노이드 등)로 대표되는데, 대표적으로 카르복실산(Carboxylic acid)은 이 분자에 Mg² ⁺, Ca² ⁺ 및 Fe² ⁺ 같은 다원자가(多原子價)의 양이온을 킬레이트화하는 기능을 수여하는 것으로 알려진다.

또, 본 발명의 다른 실시예에서 상기 부식산 및 규산질 비료는 시중에서 비료용으로 판매되는 석회질 성분이 포함된 것이 적용될 수 있는데, 부식산이 0.1중량% 미만으로 혼합되는 경우 악취포집력과 수분흡수율이 저하되며, 부식산이 20중량%를 초과하여 혼합되는 경우 경제적으로 불리하다.

본 발명의 실시예에서 상기 토탄과 부식산은 정해진 비율에 따라 흑운모나 목문석, 규산질 비료의 재료에 혼합된 상태로 사용되거나 혹은 비료 재료에 혼합된 상태에서 펠릿(Pellet)형태로 가공하여 농경지의 토양에 원하는 양만큼 살포하는 방식으로 사용한다.

이와 같이 토탄이나 부식산에 흑운모, 목문석, 규산질 비료를 정해진 비율로 혼합하여 토양개량제로 사용하게 되면, 토탄 자체의 높은 부식함량과 많은 양의 여러 가지 종류의 미량요소에 의하여 농작물이 건강하게 생육된다.

또, 상기의 본 발명에 따른 토양개량제가 사용된 농경지에서 생육된 농작물의 경우, 본 발명의 토양개량제가 사용되지 않은 농경지에서 생육된 농작물에 비하 여 월등하게 우수한 품질을 나타낸다.

Claims

삭제
토탄 3∼86.9중량%에 대하여 부식산 0.1∼20중량%, 흑운모 3∼26중량%, 목문석 5∼25중량%, 규산질 비료 5∼26중량%를 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 농업용 토양개량제.