KR100993007B1 - 직파재배용 비료 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인산석고 및 알칼리성 복토토양개량제의 혼합물을 포함하는 복토제; 및 비료 입자에 고분자수지를 피복시킨 피복비료를 포함하는 직파재배용 비료 조성물과 그 제조방법을 을 제공한다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물은 복토제와 피복비료를 함께 포함하고 있어 단일작업에 의한 시비가 가능하여 종래 이들을 분리하여 시비해야 하는 문제점을 해결하였으며, 비료성분이 작물의 성장기간 동안 서서히 방출되는 완효성 효과를 가지게 되므로 작물의 전체 성장기간 동안 1회 시비만으로도 충분한 양분 공급이 가능하여 농촌 고령화에 따른 노동력 절감에 우수한 효과가 있다.

인산석고, 알칼리성 복토토양개량제, 규산질비료, 석회질비료, 복토제, 피복비료, 완효성, 복토직파기, 용출율

Description

직파재배용 비료 조성물 및 그 제조방법 {Fertilizer composition for direct sowing and preparation method thereof}

본 발명은 벼, 보리, 콩, 유채 등과 같은 작물의 직파파종 작업을 위한 전용 비료 및 그 제조방법에 관련한 것이다.

식물이 성장하기 위해서는 부족한 양분 보충을 위해서 비료의 시비가 필요하다. 식물 성장에 꼭 필요한 필수 원소는 약 16가지인 것으로 알려져 있는데, 비무기질 영양소와 무기질 영양소의 두 종류로 나눈다. 비무기질 영양소는 탄소, 수소 및 산소를 지칭하는데 이러한 영양소는 대기나 물속에 존재하여 식물의 광합성과 뿌리에 의해 주로 식물체가 흡수되기 때문에 자연공급이 가능하여 따로 영양분을 공급해 주지 않아도 된다.

한편, 무기질 영양소는 다음과 같이 크게 세 가지로 나눌 수 있는데, 중요원소인 질소, 인, 칼륨 및 이차원소인 석회(Ca), 고토(Mg), 황(S) 그리고 미량원소인 붕소, 염소, 구리, 철. 망간, 몰리브덴, 아연이 그것이다.

이들 중 미량원소는 작물에 필요한 양이 많지 않아 퇴비나 유기질비료에 의해 공급하면 따로 비료를 통해 공급해 주지 않아도 충분하지만 중요원소와 이차원소는 비료를 통해 공급해 주어야 한다. 따라서 작물의 종류와 작물의 양분 요구 흡수특성에 알맞게 상기 16대 영양소를 작물 생육시기에 지속적으로 공급해 주어야 하기 때문에 비료의 시비가 필요한 것이다.

특히, 벼농사인 경우에 기존에는 일반적으로 모를 키운 다음(육모), 모내기를 통해 논에 벼를 옮겨 심는 방법으로 농사를 짓는데 이를 이앙법이라 하고, 반면에 비료가 혼합된 논 토양에 볍씨를 직접 뿌려 벼를 재배하는 농법을 직파법 또는 직파재배라고 말하며, 이러한 방법은 이앙법에 비해 생산량이 높고 노동력을 절감할 수 있다는 장점이 있다.

현재 사용되고 있는 직파재배용 비료로는 대한민국 특허 제0553033호에 기재된 것과 같은 직파기를 이용하여 복토제 통과 비료통을 따로 구분하여 사용하고 있다. 또한, 종자의 비료 피해를 막기 위해 작물 종자 바로 위에 비료를 시비하지 않고 종자 옆 4 ~ 7 cm 부근에 토양 깊이 4 ~ 5cm 정도 깊이로 비료를 시비하고, 종자 위에는 복토제를 덮어 가뭄 피해와 새와 같은 조류에 의한 피해를 예방하고 있다.

그러나, 종래의 복토제와 비료를 분리하여 사용하는 방법은 농민들이 복토제와 비료를 따로따로 구분하여 직파기에 담아야 하기 때문에 사용하기가 불편할 뿐만 아니라 비료 운반과정이 복잡하고 복토 직파기 기계가 대형화될 수밖에 없는 문제점이 있다.

일반적으로 복토제는 알칼리성 토양개량제로서 작물이 자라지 않는 겨울철 휴한기나 작물 경작 최소 한달 전에 논이나 밭에 뿌려야 하는데, 이러한 이유는 복토제가 대부분 pH 10 이상의 강알카리성 제재로서, 일반 속효성비료가 복토제에 접촉되면 암모니아 가스가 발생하기 쉽고 작물 종자 바로 위에 시비시에는 강알칼리성으로 인해 씨앗이 발아되지 않는 문제가 발생하기 때문이다. 또한 토양개량제가 주로 규산질비료와 석회질 비료와 각각 별도로 구분하여 공급하고 있어 규산질비료와 석회질비료의 장점을 동시에 발휘하지 못하는 단점이 있다.

상기와 같은 복토 직파재배용 복토제로서 대한민국 특허 제0559950호는 알카리성 제재인 규산질 비료의 pH를 줄이기 위하여 황산염등과 같은 산도 조절제를 사용하여 pH를 조절하는 방법을 제안하고 있으나, 이 방법은 인위적인 산도 조절제를 추가하여야 하므로 번거롭고 석회질 비료가 잘 혼합되지 않아 석회질 비료의 장점을 활용할 수 없는 문제점이 있다.

또한 슬래그와 석고를 이용한 입상 토양개량제 제조 방법이 대한민국 특허 제0608444호에 의해 제시되어 있으나, 주요 용도가 간척지 논토양 개량을 위한 토양개량제이어서 다양한 작물에 적용하기에는 부적합하다.

또한, 대한민국 공개특허 2006-0027110은 인산석고 정제과정에서 얻어지는 폐수 슬러지를 석회 및 바인더와 혼합하여 석회비료를 제조하는 방법을 제안하나, 이는 폐수 슬러지를 재활용하기 위한 방안에 불과하고 인산석고를 사용하는 것이 아니며 직파재배 전용 비료를 제조하는 방법과는 거리가 멀다.

한편, 비료, 특히 속효성비료는 작물 경작 약 10일 전에 토양 전반에 밑거름으로 뿌리고 작물 성장기간 동안 3 ~ 5회 웃거름으로 뿌려주고 있어 시비의 번거로움과 시비노동력이 많이 소요되고 있는 실정이다. 일반 농민들이 시비하고 있는 속효성비료는 토양에 시비시에 즉시 용해되는 성질이 있어 비료의 용해속도가 작물에 의해 이용될 수 있는 속도를 초과하여, 작물에 의해 이용하지 못한 비료 성분이 주변 하천을 오염시키거나 과다한 비료 농도에 의한 작물 피해 등과 같은 문제점이 발생하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 특허 제0445536호는 비료 성분이 작물의 전 생육기간 동안 서서히 방출되도록 제조한 피복비료를 제안하고 있는데 유동층 피복기내에서 이류체 노즐을 통해 고분자 수지 등과 같은 코팅재를 속효성 비료 표면에 스프레이하여 제조되는 피복비료가 대표적이다. 그러나, 이러한 완효성비료는 비료의 용출성이 커서 작물에 해를 입힐 수 있기 때문에 상기한 바와 같이 복토제와 구분하여 시비되어야 하는 문제점이 있다.

한편 직파재배용 피복비료의 제조방법으로서 대한민국 특허 제0893590호는 비료 층에 고분자수지를 피복하고 다시 비료층을 형성시킨 다음 최종적으로 최외곽에 고분자수지로 재차 피복하는 방법을 제안하였으나, 제조공정이 복잡하고 상업적으로 이용하기에는 부적합한 단점을 지니고 있다.

이와 유사한 방법으로 비료층에 농약층을 피복하고 여기에 로진 및 로진 혼합물을 피복시킴으로써 비료성분과 농약성분의 용출성을 제어하고 잔류 피복물에 의한 토양 오염을 방지할 수 있도록 하는 방법이 대한민국 특허 제0101143호에 제안되어 있으나, 이 방법 또한 제조공정이 복잡하여 상업적으로 활용되기에는 어려움이 있다.

이에, 본 발명의 제1과제는 복토직파기 기계에 복토용 토양개량제 비료통과 화학비료통을 따로 구분없이 단일통에 혼합하여도 종자 발아 및 작물 생육에 비료 농도 피해를 주지 않으면서 작물의 전 생육기간 동안 작물이 필요한 양분을 충분히 공급할 수 있는 직파재배용 비료 조성물을 제공하는 것이며, 본 발명의 제2과제는 상기 직파재배용 비료 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 제1과제를 달성하기 위하여,

인산석고와 알칼리성 복토토양개량제의 혼합물을 포함하는 복토제; 및

비료 입자에 고분자수지를 피복시킨 피복비료를 포함하는 직파재배용 비료 조성물을 제공하며,

상기 제2과제를 달성하기 위하여,

인산석고 및 알칼리성 복토토양개량제의 혼합물을 제립기에 투입하여 복토제를 제조하는 단계;

비료 입자를 유동화시키고 그 표면에 고분자수지를 피복하는 단계; 및

상기 제조된 복토제 및 피복비료를 혼합하는 단계를 포함하는 직파재배용 비료 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물은 토양개량제 성분과 일반 속효성비료에 고분자 수지로 코팅한 피복복합비료를 혼합함으로써 비료 성분이 작물의 성장기간 동안 서서히 방출되는 완효성 효과를 가지게 되므로 작물의 전 성장 기간동안 1회 시비만으로도 충분히 양분 공급이 가능하여 농촌 고령화에 따른 노동력 절감에 우수한 효과가 있다.

아울러, 인산석고로 인하여 토양개량제의 강알칼리성이 조절될 수 있으므로 작물 종자에 직접 시비가 가능하여 속효성 비료와 분리하여 투입하지 않고 섞어서 시비할 수 있으므로 작업시간 및 노동력이 대폭 절감될 수 있고 직파기 기계의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.

이하에서 본 발명에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물은 인산석고 및 알칼리성 복토토양개량제의 혼합물을 포함하는 복토제 및 비료입자에 고분자수지를 피복시킨 피복비료를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물에서 알칼리성 복토토양개량제는 산성토양을 개량하기 위하여 사용하는 알칼리성의 토양개량제는 제한없이 사용될 수 있으며, 예로서는 규산질비료 및 석회질비료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다. 상기 석회질비료의 예로서는 석회고토, 부산소석회, 생석회, 패화석 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물에 사용되는 상기 인산석고는 인산 비료를 제조하는 과정에서 부산물로서 발생하는데 pH가 2-5 정도로서 극산성이므로 pH 8-14 정도의 강알칼리성 토양개량제의 강알칼리성을 일부 중화시킬 수 있으므로 토양개량제의 강알칼리성으로 인한 종자의 피해를 막을 수 있다. 또한, 인산석고는 석회성분이 약 23%, 유황성분이 약 13% 정도 함유되어 있어 규산질비료나 석회질비료 등과 같은 유황성분이 없는 비료에 유황 성분을 보충할 수도 있다. 따라서 본 발명에서 적용한 복토제는 pH 개선을 위한 토양개량 성질뿐만 아니라 작물에 따라 필요한 영양분을 공급하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물에 있어서, 상기 인산석고: 알칼리성 복토토양개량제의 혼합 중량비율은 토양의 산성도에 따라 변경될 수 있으며, 바람직한 범위는 100: 1 ~ 500이고, 더욱 바람직한 범위는 100:1 ~ 200이다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물에 있어서, 상기 복토제는 제립보조제를 더 포함할 수 있으며, 이러한 제립보조제의 예는 아미노산 발효 부산물, 제지 슬러지, 식물성 검(Gum) 중에서 하나 또는 그 이상을 혼합하여 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물에 있어서, 상기 비료는 임의의 비료 가 사용될 수 있으나 비료의 완효성 효과를 높이기 위해서는 용출속도가 서로 상이한 2 내지 5종의 비료를 포함하는 것이 바람직하며, 예로서 요소비료와 복합비료의 혼합물을 사용하는 것을 들 수 있다. 예를 들어, 상기 피복비료의 용출속도가 1 ~ 30 %/_일(30일 기준)에 속하는 비료를 1종 사용하거나 2종~5종을 각각 제조한 후 이들을 혼합하여 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물에 있어서, 상기 복토제 및 피복비료의 중량비는 필요에 따라 변경하여 사용될 수 있으나, 바람직하게는 100: 1 ~ 500, 더욱 바람직하게는 100:1 ~ 400의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물은 작물의 종자를 덮기 위한 복토제와 작물의 영양분을 공급하기 위한 피복비료 성분으로 크게 나눌 수 있다. 복토제와 피복비료는 작물의 종류와 작물의 양분 흡수 특성에 따라 달라지는데, 논에서 자라는 수도작과 밭에서 자라는 전작으로 나눌 수 있다.

주로 화본과 작물인 수도작은 비료의 3대 영양소인 질소, 인산, 가리 성분 이외 규산과 석회 성분을 많이 흡수하며 특히 규산 성분은 질소 성분보다 많이 흡수하여 수도작에는 규산 성분이 절대적으로 필요하다. 규산은 벼에 대한 생리적 작용은 가용성 규산이 뿌리에 흡수되면 잎이나 줄기의 표피세포 중에 침적되어 세포 를 규질화시켜 벼 줄기가 튼튼해져 도복에 강해지고 벼의 수량이 증대되며 병해충에 대한 저항성 높아지게 된다. 수도작은 pH가 높은 간척지 논토양과 상대적으로 pH가 낮은 일반 논토양에 따라 복토제의 pH를 달리하여 공급하여야 한다.

전작은 수도작과는 달리 규산 성분을 많이 흡수하지 않는다. 벼와 같은 화본과 작물은 규산(SiO₂)성분이 식물체 건물 중에 10 ~ 15 % 정도 함유하고 있지만 곡류ㆍ사탕무우와 같은 전작 작물은 1 ~ 3 %정도 밖에 흡수하지 않아 전작 작물에는 규산성분을 별도로 시비하지 않아도 된다. 전작 작물은 수도작과 달리 작물의 이차원소를 많이 흡수한다. 이차원소인 석회(Ca)는 식물의 세포벽 구성성분으로서 식물체 구조를 강하게 만들고 병해에 대한 저항성력 증대시키는 역할을 주로 하며, 고토(Mg)는 엽록소 구성원소로써 식물의 신진대사를 활성시키며 식물체 속에서 단백질이나 지방의 합성에 필요하다. 그리고 황(S)은 단백질 합성에 필수 성분이고 시스틴, 메티오닌등과 같은 아미노산을 합성하며 과실의 당도와 향을 증가시키는 역할을 한다.

수도작은 일반적으로 pH가 높은 간척지 토양용으로 낮은 pH와 제염 효과가 좋은 인산석고를 많이 함유시키기 위해 인산석고 100중량부, 규산질비료 20 ~ 80 중량부, 일반 토양용으로 높은 pH와 규산 성분을 많이 공급하기 위해 인산석고 100 중량부, 규산질비료 100 ~ 400 중량부를 혼합하여 복토제를 제조할 수 있다.

또한, 전작은 석회, 고토, 유황 성분이 다량으로 필요한 작물은 인산석고 100 중량부, 석회고토 80 ~ 200 중량부로 하고 고토가 많은 토양을 위해 인산석고 100 중량부, 생석회 1 ~ 20 중량부로 혼합하여 복토제를 제조할 수 있다.

본 발명에서 사용한 비료는 비료에 의한 종자 발아 피해를 막기 위해 속효성복합비료 또는 요소비료를 고분자수지로 피복한 피복비료를 사용할 수 있다. 속효성비료가 포함되면 높은 용해도로 인해 비료를 종자 위에 시비하면 종자 피해가 있기 때문이다. 용출속도는 피복비료 안의 질소, 인산, 가리등과 같은 비료의 양분이 피복비료의 피막을 뚫고 토양 밖으로 유출되어 나오는 속도를 말하는 것으로, 본 발명에서는 30일 경과 후의 용출속도를 기준점으로 한다. 본 발명에서는 비료 피해 없이 작물이 제대로 발아하기 위하여 용출속도가 1 ~ 30 %/_일(30일 기준)인 피복비료를 사용할 수 있다.

볍씨는 평균 기온이 10 ℃ 이상인 4월 하순부터 조생종 품종부터 논에 파종하는 데 약 10일 후 줄기가 발아되는 침엽기(針葉期)가 되고, 약 25 ~ 30일경이면 제 3,4 본엽이 출현하고 볍씨 자체의 저장양분인 배유를 거의 소비하며 독립생활을 하는 이유기(離乳期)가 된다. 이때부터 뿌리에 의하여 양분을 흡수하고 분얼이 시 작된다. 따라서 볍씨를 파종한 후 약 30일경까지는 볍씨 내부의 배유에서 영양분을 소비하기 때문에 별도로 비료에 의해 영양분을 공급할 필요가 없다. 또한 파종 후 30일경까지 최대한 비료 양분 용출을 억제하여 비료에 의한 종자 피해를 줄여야 한다.

본 발명에 따른 피복비료는 요소비료나 속효성복합비료를 고분자수지를 피복시킨 직파 재배에 적합한 피복비료로서, 시비 후 30일까지는 최대한 비료 양분이 밖으로 용출되지 않도록 억제시켜 그 이후 벼 생육 단계에 따라 비료 양분을 서서히 용출되도록 하는 것이 좋다.

상기 고분자수지로는 속효성 비료를 피복시킬 수 있는 임의의 고분자수지는 제한없이 사용될 수 있으나, 아크릴수지, PVDC(polyvinyl dichloride)수지, 알키드수지, 또는 우레탄수지 등이 선택되어 사용될 수 있다.

특히, 아크릴 수지의 경우 아크릴 에멀젼 고분자수지를 사용할 수 있는데, 아크릴 에멀젼은 열가소성 수지로서 톨루엔 등과 같은 용제형 수지가 아니고 물을 사용하기 때문에 용제의 휘발성에 의해 종자의 피해가 없고 토양의 종류, 토양 미생물, 토양 pH등과 같의 토양 외부환경에는 용출속도가 영향을 받지 않고 온도에 의해 용출속도가 영향을 받는 특성을 갖고 있어, 피복비료의 피복용 고분자수지로 적합하다.

본 발명에서의 피복비료는 온도에 의해 용출 속도가 영향을 받기 때문에 동일 온도에서 용출속도를 빠르게, 혹은 느리게 조절하기 위한 방법으로 아크릴 에멀젼 고분자 수지 분무량을 조절한 것으로서, 즉 코팅 두께를 조절하여 필요한 목표 용출 속도를 쉽게 얻을 수 있다

본 발명에서는 피복비료 단일종류를 사용하는 것도 가능하나, 단일종류만으로는 벼 생육단계에 따라 필요한 영양분을 공급하기에는 한계가 있어 2 ~ 5종을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 벼는 영양생장기인 분얼기와 생식생장기인 유수형성기 및 황숙기등을 거쳐 성장하는데 각 성장 단계에 따라 양분 소요량이 달라지기 때문이다. 예를 들면, 4월 하순이나 5월 상순에 직파한 논을 기준으로 볼 때 볍씨에서 뿌리가 내리는 착근기부터 모가 자라서 분얼에 필요한 영양분을 공급하기 위해 용출속도가 빠른 피복복비 1종이 혼합되고, 벼 몸집에 이삭이 맺히는 유수 분화기 이후 영양분을 공급하기 위해 피복복비 2종이 혼합되고, 벼는 타 작물에 비해 질소 소요량이 많이 필요로 하는 작물이기 때문에 용출 속도가 느린 피복요소 1 ~ 2종이 혼합되어 사용될 수 있다.

본 발명은 인산석고와 알칼리성 복토토양개량제를 포함하는 혼합물을 제립기에 투입하고, 제립보조제를 첨가하면서 복토제를 제조하는 단계; 비료입자를 유동화시킨 후에 비료입자에 고분자수지를 피복하는 단계 및 상기 제조된 복토제 및 피 복비료를 혼합하는 단계를 포함하여 직파재배용 비료 조성물을 제조하는 것에 특징이 있다.

이때, 상기 비료입자에 고분자수지를 피복하는 방법은 주로 유동층 피복기 내에 비료를 넣고 공기로 비료 입자를 공중으로 띄운 상태에서 스프레이 노즐을 통해 아크릴 고분자 수지를 미세하게 분무하여 비료입자에 정밀하게 피복시키는 방법을 사용한다.

이때 피복온도 30 ~ 45 ℃, 분무압 1.5 ~ 2.4 ㎏/㎠, 분무량 70 ~ 150 g/분의 조건에서 고분자수지를 분무방식으로 피복할 수 있다. 이때 분무시간은 용도에 따라 적절히 변경할 수 있으며, 20 ~ 120분의 분무시간이 적당하다.

본 발명에 따른 방법에서 상기 복토제는 분쇄기에서 미세하게 분쇄된 인산석고를 필수성분으로 하고 규산질비료 및 석회질비료 등을 제립기에 넣고 가열하고 제립보조제를 분무하면서 복토제를 구형으로 제립한다. 바람직하게는 상기 제립보조제로는 아미노산 폐당밀을 사용한다. 상기한 복토제가 구형으로 제립된 후에 건조를 시킨 다음 상온으로 냉각시킨 후 2 ~ 4 mm 정도 크기가 되도록 스크린하여 복토제를 제조한다.

또한, 피복비료는 속효성복합비료 또는 요소비료를 유동층 피복기에 넣고 비료 내의 수분 방지를 위한 예열 공정을 통하여 비료 입자를 유동화를 시킨 후에 고분자수지를 비료 표면에 분무한다. 이때 비료입자의 고분자피복은 피복온도 30 ~ 45 ℃, 분무압 1.5 ~ 2.4 ㎏/㎠, 분무량 70 ~ 150 g/분 조건하에서 수행하는 것이 바람직하다. 피복이 완료되면 건조한 후 자연냉각하고, 유동층 피복기 배출구를 통해 피복된 비료를 배출시켜 피복비료를 제조한다.

또한, 상기 제조된 복토제와 피복비료를 혼합하여 본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물을 제조하되, 상기 혼합비율은 사용 용도에 따란 적절하게 조절하여 사용할 수 있지만 바람직하게는 복토제:피복비료의 중량비율이 100: 1 ~ 500 이 되도록 하는 것이 좋다.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하는 바, 본 발명이 다음의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.

제조예 1. 복토제(간척지 논토양용 )의 제조

분쇄기에서 미세하게 분쇄된 인산석고(남해화학 제조) 8 kg과 규산질비료(제철세라믹 제조) 2 kg을 팬형 제립기에 넣고 제립기 회전 RPM을 90으로 맞추고 제립기 내부 온도를 70 ℃ 정도 유지되도록 소형 히터를 가동하면서 제립보조제로 점성 이 높은 아미노산 발효부산물(밀투밸런스 제조) 0.4 kg을 분무하면서 복토제를 구형으로 제립하였다. 상기 복토제가 구형으로 제립된 후 온도를 200 ℃로 승온시켜 약 2시간 정도 건조시킨 다음 상온으로 냉각시키고 2 ~ 4 mm 정도 크기가 되도록 스크린하여 복토제를 제조하였다.

제조예 2. 복토제(일반 논토양용 )의 제조

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 인산석고 2 kg과 규산질비료 8 kg을 투입하고, 아미노산 발효부산물 0.4 kg을 사용하여 복토제를 제조하였다.

제조예 4. 복토제(전작용)의 제조

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상기 실시예 1과 동일한 방법으로 인산석고 9.65 kg과 생석회(남해화학 제조) 0.35 kg을 투입하고, 아미노산 발효부산물 0.4kg을 사용하여 복토제를 제조하였다.

비교제조예 1-4. 단일성분의 복토제의 제조

상기 표 1과 비교제조예 1-4와 같이 인산석고, 규산질비료, 석회고토 및 생 석회를 단일종만 사용하여 단일성분의 복토제를 제조하였다.

구분	용도	혼합 원재료 (kg)		pH
제조예1	수도작 간척지용 논토양	인산석고 8 kg	규산질비료 2 kg	5.5
제조예2	수도작 일반 논토양	인산석고 2 kg	규산질비료 8 kg	8.4
제조예4	전작	인산석고 9.65kg	생석회 0.35kg	11.1
비교제조예1	수도작, 전작	인산석고		2.6
비교제조예2	수도작	규산질비료		10.8
비교제조예3	전작	석회고토		9.0
비교제조예4	전작	생석회		12.5

제조예 5. 피복비료의 제조

입자의 직경이 2 ~ 4 mm인 속효성복합비료(남해화학 한아름 비료) 10kg을 유동층 피복기에 넣고 비료 내의 수분 방지를 위한 예열 공정을 60 ℃ 온도에서 10분간 비료 입자를 유동화를 시킨 후에 아크릴 에멀젼 고분자 수지를 비료 표면에 분무하였다.

이때 피복 온도는 40~45℃, 분무 노즐의 공기 압력을 2kg/㎠, 분무량 100g/분으로 하여 10분 동안 분무하였으며 피복이 완료되면 80℃ 온도에서 10분간 열처리 공정을 실시하여 건조시킨 후 자연 냉각을 시킨 다음 유동층 피복기 배출구를 통해 피복된 비료를 배출시켜 피복복합비료를 제조하였다.

제조예 6. 피복비료의 제조

제조예 5와 동일한 방법으로 피복복합비료를 제조하되 , 분무 시간을 15분으로하여 아크릴 고분자 수지를 제조예 5보다 많이 코팅시켜 비료의 용출 속도를 느리게 하였다.

제조예 7. 피복비료의 제조

제조예 5와 동일한 방법으로, 요소비료(남해화학, 슈퍼알알이) 10kg을 사용하여 피복요소비료를 제조하였다.

제조예 8. 피복비료의 제조

제조예 6과 동일한 방법으로, 요소비료(남해화학 슈퍼알알이) 10kg을 사용하여 피복요소비료를 제조하였다.

[ 실시예 1] 직파재배용 비료 조성물 제조( 간척지용 논토양 )

상기 제조예 1의 복토제 157 kg/_1000㎡, 제조예 5의 피복비료 40 kg/_1000㎡, 제조예 6의 피복비료 50 kg/_1000㎡ 및 제조예 7의 피복비료 15 kg/_1000㎡을 혼합하여 직파재배용 비료 조성물을 제조하였다.

[ 실시예 2] 직파재배용 비료 조성물 제조(일반 논토양용 )

상기 제조예 2의 복토제 157 kg/_1000㎡, 제조예 5의 피복비료 22 kg/_1000㎡, 제조예 6의 피복비료 33 kg/_1000㎡ 및 제조예 7의 피복비료 8 kg/_1000㎡을 혼합하여 직파재배용 비료 조성물을 제조하였다.

[ 실시예 3] 직파재배용 비료 조성물 제조(간척지 논토양용 )

상기 제조예 1의 복토제 157 kg/_1000㎡, 제조예 5의 피복비료 40 kg/_1000㎡, 제조예 6의 피복비료 50 kg/_1000㎡ 및 제조예 8의 피복비료 15 kg/_1000㎡을 혼합하여 직파재배용 비료 조성물을 제조하였다.

[ 실시예 4] 직파재배용 비료 조성물 제조(일반 논토양용 )

상기 제조예 2의 복토제 157 kg/_1000㎡, 제조예 5의 피복비료 22 kg/_1000㎡, 제조예 6의 피복비료 33 kg/_1000㎡ 및 제조예 8의 피복비료 8 kg/_1000㎡을 혼합하여 직파재배용 비료를 제조하였다.

[ 비교예 1] 규산질 복토제 직파재배용 비료

상기 비교제조예 2의 규산질 복토제 157 kg/_1000㎡를 직파재배용 비료로 사용하였다.

[ 비교예 2] 속효성복합비료 직파재배용 비료

상기 비교예 2의 규산질 복토제 157 kg/_1000㎡ 및 종래의 속효성복합비료(남해화학 슈퍼 21) 26 kg/_1000㎡을 혼합하여 직파재배용 비료를 제조하였다.

시험예 1. 피복비료의 수중 용출 시험

상기 제조예 5-8에 의해 제조된 피복비료를 샘플링하여 피복제 무게를 제외한 순수 비료무게로서 2.5 g을 취하여 증류수가 채워진 250 ml 플라스크에 넣은 후, 30 ℃ 항온조에 방치하면서 매 10일마다 물속으로 용출된 질소 성분을 측정하였다.

속효성복합비료인 제조예 5-6의 경우에는 질소성분은 킬달 장치가 부착되어 있는 질소 분석기를 통해 분석하였고, 요소비료인 제조예 7-8의 경우에는 질소성분은 RI 검출기(RI Detector)가 장착된 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 사용하여 측정하였다. 이때 플라스크는 수분 및 양분 증발을 방지하기 위해 밀봉하여 다음과 같은 피복비료 용출율을 상기 표 2에 나타내었다.

구분	용출율(%)
	용출일수(일)
	1	10	30	50	70	90	110	150	200
제조예 5	0	3	10	45	79	100	-	-	-
제조예 6	0	0	5	15	37	54	82	100	-
제조예 7	0	5	15	32	68	87	100	-	-
제조예 8	0	12	27	13	30	64	92	100	-

상기 표 2의 결과로부터, 본 발명에 따른 제조예 5-8의 경우에 용출속도는 5 ~ 27 %/_일(30일 기준)로서, 완효성이 매우 우수한 것을 알 수 있다.

시험예 2. 비료 시비에 따른 볍씨 발아여부와 생육 조사

상기와 같이 제조된 복토제 및 피복비료를 이용하여 유리온실에서 아크릴통 40cm × 60cm 통을 제작하여 논토양을 충진 후 복토직파기에 의해 파종골이 형성되는 것과 동일하게 파종골을 형성시켜 볍씨를 먼저 뿌린 후에 그 상부에 실시예 1-4 및 비교예 1-2의 비료를 시비하여 볍씨 발아여부와 생육 조사를 조사하였다. 시비량은 1,000m² 당 정부 추천 무논 골뿌림 직파재배 시비량인 9kg N, 4.5kg P₂O_{5 ,} 5.7kg K₂O에 기준하여 본 시험면적을 추산하여 시비하였다.

	발아율 (%)	초장(cm)
		10일	50일	80일
실시예 1	95	15	70	82
실시예 2	94	13	58	75
실시예 3	93	15	62	80
실시예 4	95	14	60	73
비교예 1	95	15	38	53
비교예 2	0	-	-	-

비교예 2의 경우는 발아가 전혀 되지 않았고, 비교예 1의 경우에 비하여 실시예 1-4의 생육이 우수함을 알 수 있다.

따라서 본 발명에 따른 직파재배용 비료 조성물을 사용할 경우 기존의 비료에 비하여 발아율이 우수하고 생육도 우수함을 확인할 수 있다.

Claims (19)

1. 인산석고와 알칼리성 복토토양개량제의 혼합물을 포함하는 복토제; 및

   복합비료를 고분자수지로 피복시킨 피복비료 및 요소비료를 고분자수지로 피복시킨 피복비료의 혼합물을 포함하는 직파재배용 비료 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 알칼리성 복토토양개량제는 규산질비료 및 석회질비료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 직파재배용 비료 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 인산석고: 알칼리성 복토토양개량제의 혼합 중량비율은 100: 1 ~ 500인 것을 특징으로 하는 직파재배용 비료 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 인산석고의 pH는 2 ~ 5이고, 상기 알칼리성 복토토양개량제의 pH는 8 ~ 14인 것을 특징으로 하는 직파재배용 비료 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 복토제는 제립보조제를 더 포함하는 것을 특징으로 하 는 직파재배용 비료 조성물.
6. 제5항에 있어서, 상기 제립보조제는 아미노산 발효 부산물, 제지 슬러지 및 식물성 검(Gum)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 직파재배용 비료 조성물.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서, 상기 고분자 수지는 아크릴수지, PVDC(polyvinyl dichloride)수지, 알키드수지 또는 우레탄수지인 것을 특징으로 하는 직파재배용 비료 조성물.
10. 제1항에 있어서, 상기 복토제 및 피복비료 혼합물의 중량비는 100: 1 ~ 500인 것을 특징으로 하는 직파재배용 비료 조성물.
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