KR101064899B1 - Effervescent table-typed fertilizer composition containing silicate culturing of fresh water crops - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄산염과 유기산 및 부형제의 혼합물에 규산염을 함유하는 담수작물용 재배용 발포성 정제형 비료 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 발포성 정제형 비료 조성물은 기존의 살포기에 의한 살포방식을 벗어나, 우수한 확산성을 제공할 수 있는 안정화된 발포성 정제형의 비료형태를 취함으로써, 비료규산의 시용을 편리하게 하고 노동력 및 소요시간을 절감할 수 있으며, 작물의 흡수할 수 있는 형태의 규산성분을 서방성기재와 혼합하여 시비하게 되므로, 작물로 흡수될 수 있는 형태의 규산이 담수상태에서 상당기간 존재함으로써 시비효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 적은 시용량으로도 작물의 규산성분 흡수를 조장함으로써, 벼의 도복 및 병충해를 경감시키고, 결과적으로 작물생산성의 증대를 가져올 수 있게 된다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to cultivable, expandable tablet fertilizer compositions for freshwater crops containing silicates in a mixture of carbonates, organic acids and excipients.
The expandable tablet fertilizer composition of the present invention takes the form of a stabilized expandable tablet type fertilizer which can provide excellent diffusibility, out of the conventional spreading method by the spreader, thereby facilitating the application of fertilizer silicic acid and labor and requirements It saves time and fertilizes the absorbable form of the silicic acid in the crop by mixing it with the sustained release material, so that the fertilization efficiency can be increased by the presence of silicic acid in the fresh water for a long time. Will be.
In addition, by facilitating the absorption of the silicic acid component of the crop even at a small dosage, it is possible to reduce rice lapping and pests, and consequently to increase crop productivity.
Description
본 발명은 탄산염과 유기산 및 부형제의 혼합물에 규산염을 함유하는 벼 재배용 발포성 정제형 비료 조성물에 관한 것이다. 자세하게는 규산염과 발포제, 부형제 등의 적절한 구성비를 제공함으로써, 노동력 및 시간을 절감하는 것과 동시에 규산질 비료를 균일하게 포장에 시비할 수 있는 비료의 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to an expandable tablet fertilizer composition for rice cultivation containing silicate in a mixture of carbonate, organic acid and excipient. In detail, the present invention relates to a composition of fertilizers capable of uniformly dispersing siliceous fertilizers in packaging while providing appropriate compositional ratios of silicates, blowing agents, excipients, and the like.
규산은 벼, 보리, 밀 등 화본과 작물이 다량 흡수하는 필수적인 무기양분이다. 규산은 벼 체내 규산, 칼륨, 리그닌 등을 증가시켜 줄기를 강하게 하여 도복을 경감시키고, 전질소와 마그네슘함량을 감소시켜 도열병 등의 병 발생을 감소시킨다. 또, 잎의 직립을 유지시켜 수광 태세를 개선함으로써 광합성 및 건물생산 효율을 향상시켜 등숙률을 높이고, 아밀로스 함량은 증대시키나 단백질 함량을 낮추어 미질을 향상시키는 것으로 알려져 있다. 또한 논 토양의 이화학적 특성을 개선시키는데 논 토양의 pH를 교정하고, 흡착한 인산의 탈착률을 증대시켜 벼의 인산 이용 효율을 증대시키며, 뿌리의 산화력을 증가시켜 철이나 망간의 독성을 경감시키는 효과가 있다고 알려져 있다. Silicate is an essential inorganic nutrient that is absorbed by plants and crops such as rice, barley and wheat. Silicic acid increases the silicic acid, potassium, lignin, etc. in the body of the body to strengthen the stems, thereby reducing the incubation, and reducing the total nitrogen and magnesium content to reduce the occurrence of diseases such as blasts. In addition, it is known to improve the photosynthesis and building production efficiency by maintaining the upright of the leaves to improve photosynthesis and building production efficiency, to increase the maturation rate, to increase the amylose content but to lower the protein content to improve the fineness. It also improves the physicochemical properties of paddy soil, corrects the pH of paddy soil, increases the desorption rate of adsorbed phosphate, increases the efficiency of phosphate use of rice, and increases the oxidative power of roots to reduce the toxicity of iron and manganese. It is known to be effective.
벼는 다른 작물에 비해서 매우 많은 양의 규산을 필요로 하고 볏짚 중의 규산 함량은 12~14중량% 정도로, 이는 토양에서만 흡수가 가능한 성분이고, 벼의 경우는 생육기간 동안 다른 작물의 경우보다 상당히 높은 수준의 규산 흡수가 이루어진다. 규산이 벼의 생육에 필수적인 원소임에도 불구하고 현재 국내 논 토양에서의 규산질 함량은 벼가 생육 기간 중에 이용하기에 부족한 실정이다.Rice requires much more silicic acid than other crops, and the amount of silicic acid in rice straw is 12-14% by weight, which is absorbable only in soil, and rice is significantly higher than other crops during the growing season. Levels of silicic acid absorption are achieved. Although silicic acid is an essential element for growing rice, the siliceous content in domestic paddy soils is insufficient for rice to be used during growing period.
우리나라 논 토양의 가용성 규산함량은 보통 70~80ppm으로 적정치 157ppm에 비하면 낮은 수준이다. 벼에 흡수된 규산은 볏짚만이라도 다시 토양으로 환원되어야함에도 불구하고 이 볏짚 또한 축산농가에 사일리지 형태로 공급되고 있어, 토양내의 규산함량은 점점 부족해지고 있는 실정이며, 규산질 비료의 시용이 지속적으로 요구되고 있다.Soluble silicic acid content in Korean paddy soil is usually 70 ~ 80ppm, which is lower than 157ppm. Although silicic acid absorbed by rice must be reduced to soil again, rice straw is also supplied to livestock farms in silage form, and the silicic acid content in soil is becoming insufficient, and the application of siliceous fertilizer is continuously required. have.
현재 공급되고 있는 규산질 비료의 종류로는 기비로 사용되는 분상 규산질비료, 사상 규산질 비료, 입상 규산질비료가 있고, 추비로 사용되는 규산 액상 타입의 비료가 있다. 주로 사상, 입상의 제품이 사용되고 있으며 이러한 형태의 제품들은 토양미생물 또는 식물 분비의 유기산에만 녹는 비수용성 규산질비료로 가용성이 떨어져 효과가 미비한 수준이다.Types of siliceous fertilizers currently supplied include powdered siliceous fertilizers used as air bases, filamentous siliceous fertilizers and granular siliceous fertilizers, and silicate liquid fertilizers used as fertilizers. Primarily granular products are used, and these types of products are insoluble in water-soluble siliceous fertilizers that are soluble only in organic acids of soil microorganisms or plant secretions, and thus are ineffective.
시비에 있어, 분상 규산질 비료의 경우는 입자가 가루와 같이 작기 때문에 비료를 뿌릴 때 먼지가 많이 발생하고 바람이 불 경우 눈이나 코,입 등으로 들어가는 불편이 있다. 또한, 잎 채소류 밭이 있을 경우는 잎채소 표면에 비료입자가 달라붙게 되어 민원을 일으키는 문제가 있다. 사상 규산질 비료는 분상보다는 입자가 크지만 초자질로 되어 있기 때문에 손으로 뿌릴 경우 손에 상처가 날 우려가 많고, 기계를 이용할 경우에는 기계를 쉽게 마모시키는 문제가 있다. 사상 규산질 비료와 더불어 입상 규산질 비료의 경우도 처리량이 많아 노령화 되어가는 농촌의 현실로 보아 그 처리가 어려운 실정이다.In fertilization, powdery siliceous fertilizers have a small particle like powder, so when the fertilizer is sprayed, a lot of dust is generated, and when the wind blows, eyes, nose, mouth, etc. are inconvenient. In addition, when there is a leaf vegetable field, fertilizer particles are attached to the leaf vegetable surface, causing a problem. Though filamentous siliceous fertilizer has larger particles than powdery phase, it is made of super-fine, so if sprayed by hand, there is a risk of injury to the hand, and when using a machine, there is a problem of easily wearing the machine. In addition to Sasang siliceous fertilizers, granular siliceous fertilizers are also difficult to treat because of the high throughput and rural aging.
개선된 형태의 규산질 제제인 액상 규산의 경우에도 액상 규산의 점성에 의해 희석 및 사용이 불편하고, 산성 계열의 제제와 혼합 시 엉겨 쉽게 풀어지지 않는 등 처리가 어려운 문제점이 있다. 또한, 수도작 재배에 있어서 경엽 처리 적기는 일반적으로 가장 무더운 시기로 무거운 분무기나 호스를 들고 논을 걸어다며 처리해야 하는 어려움이 많아 그 사용이 제한되고 있다.Liquid silicic acid, which is an improved siliceous formulation, is also difficult to treat due to its viscosity and difficulty in use due to the viscosity of liquid silicic acid, and is not easily entangled when mixed with an acidic formulation. In addition, in the cultivation of rice crops, the foliage treatment dropper is generally the hottest season, and the use of a heavy sprayer or a hose is difficult to treat by walking the rice paddies.
따라서, 처리가 편리하고 노동력을 절감시킬 수 있는 생력적이면서도, 시비효율이 우수한 새로운 제형의 규산질 비료의 개발 및 보급이 필요한 실정이다.
Therefore, there is a need for the development and dissemination of siliceous fertilizers of new formulations that are easy to handle and save labor, but also have excellent fertilization efficiency.
종래에는 수도작에서 규산질 비료를 공급하는 방법으로 분상, 사상, 입상, 액상형태의 비료를 사용하였으나 분상, 사상, 입상형태의 비료는 그 처리량이 많고 처리시간이 오래 걸려 노령화가 되는 농촌에서 처리가 어려운 실정이고, 규산성분 또한 토양미생물 또는 식물 분비의 유기산에만 녹는 비수용성 규산질비료로 가용성이 떨어져 효과가 미비한 수준이다. 그리고 개선된 형태의 규산질 제제인 액상 규산의 경우에도, 액상 규산의 점성에 의해 희석 및 사용이 불편하고, 산성 계열의 제제와 혼합 시 엉겨 쉽게 풀어지지 않는 등 처리가 어렵고 수도작 재배에 있어서 경엽 처리 적기는 일반적으로 가장 무더운 시기로 무거운 분무기를 들고 논을 걸어다며 처리해야 하는 어려움이 많아 그 사용이 제한되고 있다.Conventionally, powdered, filamentous, granular and liquid fertilizers have been used as a method of supplying siliceous fertilizers in rice crops, but powdered, filamentous, and granular fertilizers are difficult to process in rural areas where they have high throughput and long processing time. In addition, silicic acid components are insoluble in water-soluble siliceous fertilizers that are soluble only in organic acids of soil microorganisms or plant secretions, and thus are ineffective. In the case of liquid silicic acid, which is an improved siliceous formulation, it is difficult to treat due to the viscosity of liquid silicic acid, which is inconvenient to dilute and use, and difficult to be entangled when mixed with an acidic formulation. Is usually the hottest season, with heavy sprayers walking through the rice paddies and having difficulty dealing with them.
이에 상기한 종래의 문제점을 해결할 수 있는 발포성 비료가 일본특허(특개2007-238386)등에 개시되어 있다. 즉 질소원, 인원, 칼륨원, 계면활성제, 탄산염, 유기산을 함유함으로써 논 둑을 걸어다니며 논 안으로 투척하여 발포에 의해 목표 지점까지 비료성분 등이 이동되므로 논에 들어가는 일 없이 비료의 시용이 간편해진 발포성 비료가 개시되어 있으나, 규산질 비료에 관한 내용은 언급되어 있지 않다.In this regard, a foamable fertilizer that can solve the above-described problems is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-238386. In other words, it contains nitrogen source, personnel, potassium source, surfactant, carbonate, and organic acid, so that the fertilizer component is moved to the target point by walking through the paddy field and throwing it into the paddy field. Fertilizers are disclosed, but no mention is made of siliceous fertilizers.
발포성을 이용한 규산질 비료는 규산염의 중합 등의 문제로 제형의 개발이 쉽지 않은 상황으로, 아직까지 생력화된 규산질 비료의 개발은 이루어져 있지 않다. 본 발명은 규산질을 시비할 수 있는 생력화된 제형인 발포성 규산질 비료를 개발하고자 하였다.
Silicate fertilizer using effervescent is difficult to develop a formulation due to problems such as polymerization of silicate, so that the development of viable siliceous fertilizer has not yet been made. The present invention seeks to develop an effervescent siliceous fertilizer which is a viable formulation capable of fertilizing siliceous.
본 발명에서는 전술한 규산질 비료의 사용이 불편한 문제점을 해결하고자 연구를 거듭하였다. 규산염에 탄산염 및 유기산을 혼합하여 정제형 규산질 비료에 발포성을 부여하면, 상기한 문제점을 쉽게 달성할 수 있을 것으로 판단하였다. 그러나, 시비후에 규산염과 유기산의 중화반응으로 인해 규산염이 중합되어 침전하는 문제가 발생하였다. 규산염이 중합되어 침전하게 되면, 침전된 규산염은 물에 녹지 않게 되고, 결과적으로 식물이 흡수가 어려워지므로, 규산의 사용효과가 현저히 떨어지게 된다.In the present invention, the study was repeated to solve the problem of the inconvenience of using the siliceous fertilizer described above. When the carbonate and the organic acid were mixed with the silicate to give the tablet-type siliceous fertilizer foamability, it was judged that the above problems could be easily achieved. However, due to the neutralization reaction of silicate and organic acid after fertilization, the silicate was polymerized and precipitated. When the silicate is polymerized and precipitated, the precipitated silicate is insoluble in water, and as a result, the plant becomes difficult to absorb, and thus the use effect of silicate is remarkably reduced.
이에 본 발명의 발명자들은, 서방성 기재를 이용하여 비료 조성물이 물에 일시에 용해되지 않도록 하고 물과 규산이 만나는 시간을 늦추게 함으로써, 산과 직접적인 반응을 억제하도록 하는 방법을 착상해내었다. 실제, 서방형 기재를 첨가하는 방법에 의해, 규산염의 중합이 일어나지 않도록 하면서 발포성을 부여할 수 있었다.Therefore, the inventors of the present invention have devised a method of suppressing a direct reaction with an acid by using a sustained release substrate so that the fertilizer composition does not dissolve in water at a time and delays the time where water and silicic acid meet. In fact, by the method of adding a sustained release substrate, foaming property can be imparted without causing polymerization of the silicate to occur.
서방성 기재는 Cellulose acetate phthalate (이하 CAP), Polyvinyl acetate phthalate (이하 PVAP), Hydroxypropylmethyl cellulose phthalate (이하 HPMCP) 등을 사용하였다. 상기 서방성 기재는 정제의 원제간의 접촉을 일시적으로 차단하여 사용 전의 반응을 막고, 규산염의 용해시간을 일시적으로 늦춤으로써, 발포 이후의 pH의 저하와 유기산의 용출에 의한 2차적 규산의 중합을 억제하게 된다.Sustained release substrates include Cellulose acetate phthalate (hereinafter referred to as CAP), Polyvinyl acetate phthalate (hereinafter referred to as PVAP), and Hydroxypropylmethyl cellulose phthalate (hereinafter referred to as HPMCP). The sustained-release substrate temporarily blocks the contact between the raw materials of the tablet to prevent the reaction before use, and temporarily delays the dissolution time of the silicate, thereby inhibiting the polymerization of the secondary silicic acid by lowering the pH after foaming and elution of the organic acid. Done.
본 발명의 발포성 정제형 규산질 비료는 담수한 논에 적정량을 투척하여 규산 성분이 발포에 의해 수중으로 확산되어 단시간내에 효율적으로 비료를 살포할 수 있다. 살포된 정제형 규산질 비료는 높은 비료성분이 한곳에 집중되어 들어가더라도, 발포성을 이용하여 비료성분이 빠르고 균일하게 퍼져나가게 되므로 피해의 우려가 없게 된다.In the foamable tablet-type siliceous fertilizer of the present invention, the appropriate amount is thrown into the freshwater paddy field, and the silicic acid component is diffused into the water by foaming, so that the fertilizer can be efficiently sprayed within a short time. Spreading tablet-type siliceous fertilizer, even if the high fertilizer components are concentrated in one place, using the foaming of the fertilizer component is spread quickly and uniformly there is no fear of damage.
발포성은 탄산염과 유기산을 혼합하여 사용함으로써 얻게 되는데, 탄산염과 유기산의 조합에 의해 발포성의 차이가 발생한다. 본 발명에서는 탄산염 7종과 유기산 7종을 조합하여 본 발명의 규산질 비료에 최적의 발포성을 부여하였다.
Effervescent properties are obtained by mixing carbonates and organic acids, and a difference in effervescent properties occurs due to the combination of carbonates and organic acids. In the present invention, seven types of carbonates and seven types of organic acids were combined to impart optimum foaming properties to the siliceous fertilizer of the present invention.
본원발명의 발포성 정제형 비료 조성물은 기존의 살포기에 의한 살포방식을 벗어나, 우수한 확산성을 제공할 수 있는 안정화된 발포성 정제형의 비료형태를 취함으로써, 비료규산의 시용을 편리하게 하고 노동력 및 소요시간을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명의 발포성 정제형 비료는 작물의 흡수할 수 있는 형태의 규산성분을 서방성기재와 혼합하여 시비하게 되므로, 작물로 흡수될 수 있는 형태의 규산이 담수상태에서 상당기간 존재함으로써 시비효율을 높일 수 있게 된다.The expandable tablet fertilizer composition of the present invention takes the form of a stabilized expandable tablet type fertilizer that can provide excellent diffusibility, out of the conventional spraying method by a conventional spreader, thereby facilitating the application of fertilizer silicic acid, labor and requirements Save time. In addition, the expanded tablet fertilizer of the present invention is fertilized by mixing the absorbable form of silicic acid component of the crop with a sustained release substrate, the fertilization efficiency by the presence of silicic acid that can be absorbed into the crop for a long time in fresh water To increase.
또한, 적은 시용량으로도 작물의 규산성분 흡수를 조장함으로써, 벼의 도복 및 병충해를 경감시키고, 결과적으로 작물생산성의 증대를 가져올 수 있게 된다.
In addition, by facilitating the absorption of the silicic acid component of the crop even at a small dosage, it is possible to reduce rice lapping and pests, and consequently to increase crop productivity.
도면 1은 실시예 5의 발포 확산성 테스트에 있어, 시험구의 형태, 비료의 투입지점 및 시료의 채취지점을 도식화한 것이다.1 is a diagram showing the shape of the test sphere, the input point of the fertilizer and the sampling point of the sample in the foam diffusivity test of Example 5. FIG.
본 발명의 발포성 규산질 비료 조성물은, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 규산염 15 내지 35 중량부, 탄산염 15 내지 42.8 중량부 , 유기산 8.6 내지 30 중량부 및 부형제 24 내지 25 중량부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the expandable siliceous fertilizer composition of the present invention comprises 15 to 35 parts by weight of silicate, 15 to 42.8 parts by weight of carbonate, 8.6 to 30 parts by weight of organic acid and 24 to 25 parts by weight of excipient. do.
본 발명에 사용되는 규산염은 규산칼륨, 규산나트륨으로 이루어진 그룹으로부터 1종 이상을 선택하여 이용하며, 규산의 성분함량이 50중량%인 원제를 사용할 수 있다.As the silicate used in the present invention, one or more selected from the group consisting of potassium silicate and sodium silicate are used, and an ingredient containing 50% by weight of the component of silicic acid can be used.
본 발명의 발포성 규산질 비료의 조성물은, 발포성 제제로서 탄산염과 유기산을 1 내지 2.5 : 1의 비율로 혼합하는 것이 효율적이다.In the composition of the expandable siliceous fertilizer of the present invention, it is effective to mix the carbonate and the organic acid in the ratio of 1 to 2.5: 1 as the expandable preparation.
탄산염으로는 탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨, 탄산암모늄, 탄산수소암모늄, 탄산마그네슘으로 이루어진 그룹으로부터 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다. 유기산으로는 구연산, 사과산, 주석산, 말레산, 프탈산, 아디프산, 숙신산으로 이루어지 그룹에서 1종 이상을 선택하여 사용할 수 있다.As the carbonate, one or more selected from the group consisting of sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate and magnesium carbonate can be used. As the organic acid, at least one selected from the group consisting of citric acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, phthalic acid, adipic acid and succinic acid can be used.
본 발명의 발포성 규산질 비료의 조성물은 규산염, 탄산염, 유기산 외에 부형제를 포함한다. 부형제로는 규산염과 유기산의 직접적인 반응을 억제하기 위한 서방성 기재와 희석제를 사용할 수 있고, 결합제 또는 활택제를 포함할 수 있다.The composition of the expandable siliceous fertilizer of the present invention includes excipients in addition to silicates, carbonates, organic acids. Excipients may be sustained release substrates and diluents to inhibit the direct reaction of silicates with organic acids, and may include binders or lubricants.
서방성기재로는 CAP, PVAP, HPMCP로 이루어진 그룹에서 1종 이상을 선택하고, 0.5 내지 1 중량부로 포함할 수 있다.Sustained release substrate may be selected from the group consisting of CAP, PVAP, HPMCP, and may include 0.5 to 1 parts by weight.
희석제는 lactose를 10 내지 25 중량부로 포함할 수 있다.The diluent may include 10 to 25 parts by weight of lactose.
결합제는 HPMC(Hydroxypropyl methyl cellulose), Avicel(Microcrystalline cellulose), PVP(Polyvinylpyrrolidone), PVA(polyvinyl alcohol)으로 이루어진 그룹으로부터 1종 이상을 선택하여 사용하며, 3 내지 20 중량부로 포함할 수 있다.The binder is selected from the group consisting of HPMC (Hydroxypropyl methyl cellulose), Avicel (Microcrystalline cellulose), PVP (Polyvinylpyrrolidone), PVA (polyvinyl alcohol), and may be included in 3 to 20 parts by weight.
활택제는 Magnesium stearate를 0.2 내지 0.3 중량부로 포함할 수 있다.The glidant may include 0.2 to 0.3 parts by weight of magnesium stearate.
본 발명의 발포성 규산질 비료의 제조방법은 다음과 같다. 상기한 구성성분들을 일정한 입경으로 분쇄한 후 규산염과 서방성기재와 희석제를 미리 혼합한 다음, 다른 잔여 성분을 혼합화함으로써 전체 성분을 균일하게 혼합하고, 압축성형 및 건조하여 적절한 크기로 정제화 한다.Method for producing the expandable siliceous fertilizer of the present invention is as follows. After grinding the above components to a constant particle size, the silicate, the sustained release substrate and the diluent are premixed, and then the remaining ingredients are mixed to uniformly mix the whole components, compression molded and dried to tablet to an appropriate size.
본 발명에 따라 제조된 정제는 압축성형기의 형태에 따라 원형판상, 장원형판상, 각형판상, 봉상, 구상, 타원구상 등 다양한 형상과 크기를 가질 수 있는데, 직경 1 내지 6cm, 두께 0.1 내지 2.0cm 및 중량 1 내지 50g인 것이 제제 및 비료 시용의 측면에서 유리하다.Tablets prepared according to the present invention may have a variety of shapes and sizes, such as circular plate shape, rectangular plate shape, rectangular plate shape, rod shape, spherical shape, elliptic sphere shape, depending on the shape of the compression molding machine, diameter 1 to 6 cm, thickness 0.1 to 2.0 cm And from 1 to 50 g in weight are advantageous in terms of formulation and fertilizer application.
본 발명에 따라 제조된 발명의 정제를 담수한 논에 투하하면 물과의 접촉에 의해 정제로부터 가스가 발생하면서 규산성분이 논의 수중으로 빠르고 균일하게 분산된다.When the tablet of the present invention prepared according to the present invention is dropped into a paddy field, the silicic acid component is quickly and uniformly dispersed in the rice paddies while gas is generated from the tablet by contact with water.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 좀 더 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the following examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예 1 : 발포성 제제의 선택 Example 1 Selection of Expandable Formulations
하기 표 1~2의 탄산염 성분들과 유기산 성분들을 혼합하였다. 발포 반응성 측정 및 발포속도를 기준으로, 사용상의 편리성과 원제의 단가를 종합적으로 고려였다. 그 결과, 탄산수소나트륨 및 구연산으로 선발하여 본 발명의 규산질 비료의 발포성 제제로 사용하였다.The carbonate components and organic acid components of Tables 1 and 2 were mixed. Based on the foaming reactivity measurement and the foaming rate, the ease of use and the unit cost of the raw materials were comprehensively considered. As a result, it was selected as sodium bicarbonate and citric acid and used as a foamable formulation of the siliceous fertilizer of this invention.
유기산lead carbonate
Organic acid
나트륨Hydrogen carbonate
salt
나트륨Carbonic acid
salt
칼륨Carbonic acid
potassium
암모늄Carbonic acid
ammonium
암모늄Hydrogen carbonate
ammonium
칼슘Carbonic acid
calcium
마그네슘Carbonic acid
magnesium
※ 반응성은 그 정도를 5~0까지로 나누어 표시하였으며 반응이 강한 것이 5, 반응이 약한 것이 순차적으로 낮은 숫자이며, 0은 거의 반응이 나타나지 않은 것임. ※ The reactivity is expressed by dividing the degree into 5 ~ 0. The strong reaction is 5, the weak reaction is sequentially low number, and 0 is almost no reaction.
상기 표 1은 본 발명의 발포성 제제를 선발하기 위해 탄산염 7종과 유기산 7종을 각각 혼합하여 발포 양상을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 순간적인 발포 반응성이 높은 조합이 본 발명의 규산질 비료의 성분의 우수한 확산성을 부여할 수 있으므로 발포 반응성이 5로 나타난 조합을 발포성 제제로 선발하였다.
Table 1 shows the results of measuring the foaming mode by mixing seven carbonates and seven organic acids, respectively, in order to select the foamable preparation of the present invention. Combinations with high instantaneous foaming reactivity can impart excellent diffusibility of the components of the siliceous fertilizer of the present invention, so a combination with a foaming reactivity of 5 was selected as the foamable formulation.
유기산lead carbonate
Organic acid
나트륨Hydrogen carbonate
salt
암모늄Hydrogen carbonate
ammonium
마그네슘Carbonic acid
magnesium
※ 반응속도는 그 정도를 3~0까지로 나누어 표시하였으며, 반응 종료시간이 30초 이내인 것이 3, 30초~2분 이내인 것이 2, 2~3분 이상인 것이 1이며, 0은 반응이 거의 일어나지 않은 것이다.※ The reaction rate is expressed by dividing the degree into 3 ~ 0, and the reaction end time is within 30 seconds, 3, 30 seconds to 2 minutes, 2, 2 to 3 minutes or more, and 0 is the reaction. It rarely happened.
상기 표2에서 알 수 있듯이 발포성 제제를 선발하기 위하여 탄산염 7종과 유기산 7종을 각각 혼합하여 발포 속도를 측정하였다. 반응속도가 빠른 조합이 본 발명의 규산질 비료의 성분의 우수한 확산성을 부여할 수 있으므로 발포 반응시간이 30초 이내인 조합을 발포성 제제로 선발하였다. 탄산암모늄과 탄산수소암모늄의 경우는 반응속도 측정결과와 무관하게, 눈과 코에 대한 강한 자극성으로 사용이 어려워 발포성 제제 대상에서 제외하였다.
As can be seen in Table 2, in order to select a foamable formulation, 7 kinds of carbonates and 7 kinds of organic acids were mixed, and foaming rates were measured. Since a combination with a fast reaction rate can impart excellent diffusivity of the components of the siliceous fertilizer of the present invention, a combination having a foaming reaction time of less than 30 seconds was selected as a foamable formulation. Ammonium carbonate and ammonium bicarbonate were excluded from effervescent formulations because they were difficult to use due to their strong irritation to eyes and nose, regardless of the reaction rate measurement results.
실시예 2 : 발포 반응성 측정 Example 2 Foam Reactivity Measurement
상기 표1~2를 기준으로 선발한 탄산수소나트륨과 구연산을 표3의 비율별로 혼합하여 발포 반응성을 측정하였다. 탄산수소나트륨과 구연산의 비율이 1~2.5 : 1의 범위에서 발포 반응성이 우수하여, 본 발명의 발포성 제제의 비율로 사용하였다.Sodium bicarbonate and citric acid selected on the basis of Tables 1 to 2 were mixed by ratio of Table 3 to determine the foaming reactivity. The ratio of sodium bicarbonate and citric acid was excellent in foaming reactivity in the range of 1 to 2.5: 1, and was used as the ratio of the foamable preparation of the present invention.
* 발포 반응성은 강한 것이 5, 발포 반응성이 적을수록 낮은 숫자이며, 0은 거의 반응이 나타나지 않은 것임.
* The foaming reactivity is 5, the lower the foaming reactivity, the lower the number, 0 is almost no reaction.
실시예 3 : 발포제 함량의 선발 Example 3 Selection of Foaming Agent Content
발포성 제제의 최적 함량을 선발하기 위하여 규산염으로 규산칼륨을 사용하여 시험을 실시하였고, 표 4는 그 결과이다. 발포성 제제로는 상기 시험예 1~2에서 선발한 탄산수소나트륨과 구연산을 2:1의 비율로 하여 사용하였다. 발포 반응성은 발포성 제제의 함량이 20중량%이하에서 발포 반응성이 낮게 나타나, 발포성 제제는 조성물 총 중량에 대해 최소 30중량%이상을 함유해야 하는 것으로 판단되었다.In order to select the optimum content of the effervescent formulation, tests were carried out using potassium silicate as the silicate, and Table 4 shows the results. As the foamable preparation, sodium bicarbonate and citric acid selected in Test Examples 1 and 2 were used in a ratio of 2: 1. The foaming reactivity was shown to be low foaming reactivity when the content of the foaming agent is less than 20% by weight, it was determined that the foaming agent should contain at least 30% by weight relative to the total weight of the composition.
한편, 본 시험에서 발포가 다 이루어지고 난 후 침전물의 양을 살펴보았다. 모든 처리구에서 침전물이 형성되었고, 수용성 규산염과 유기산의 반응으로 규산이 중합되어 침전되는 것으로 판단되었다. 따라서 이 두 화합물의 반응을 억제시킬 수 있는 방법이 필요하였다.On the other hand, after the foaming in this test was examined the amount of precipitate. A precipitate was formed in all treatments, and it was judged that the silicic acid was polymerized and precipitated by the reaction of the water-soluble silicate and the organic acid. Therefore, there is a need for a method capable of inhibiting the reaction of these two compounds.
* 발포 반응성은 강한 것이 5, 발포 반응성이 적을수록 낮은 숫자이며, 0은 거의 반응이 나타나지 않은 것임.* The foaming reactivity is 5, the lower the foaming reactivity, the lower the number, 0 is almost no reaction.
* 침전현상은 가장 많이 일어난 것이 5, 이후 침전현상이 적을수록 낮은 숫자이고, 0은 침전물의 양이 없는 것임.
* The most common sedimentation occurred at 5 and the lower the sedimentation, the lower the number.
실시예 4 : 부형제의 선발Example 4 Selection of Excipients
하기 표 5~10에서 수용성 규산염과 유기산의 반응을 감소시키기 위한 서방성기재로 HPMCP와 희석제로 lactose를 사용하여 그 함량을 선발하기 위한 시험을 실시하였다. 타정시 정제에 목적하는 강도를 부여하기 위해 결합제를 선발하여 그 첨가량을 결정하였다. 또 연속적인 압축성형이 가능하도록 조성물에 유동성을 부여하기 위해 활택제인 Magnesium stearate의 첨가량을 확인하였다.In Tables 5 to 10, HPMCP and lactose as diluents were used as the sustained-release substrate for reducing the reaction of water-soluble silicates and organic acids. To give the desired strength to the tablets during tableting, a binder was selected to determine the amount of addition. In addition, the amount of the lubricant, Magnesium stearate, was added to give fluidity to the composition to enable continuous compression molding.
(중량%)Silicate content
(weight%)
* 발포 반응성은 강한 것이 5, 발포 반응성이 적을수록 낮은 숫자이며, 0은 거의 반응이 나타나지 않은 것임.* The foaming reactivity is 5, the lower the foaming reactivity, the lower the number, 0 is almost no reaction.
* 침전현상은 가장 많이 일어난 것이 5, 이후 침전현상이 적을수록 낮은 숫자이고, 0은 침전물의 양이 없는 것임.* The most common sedimentation occurred at 5 and the lower the sedimentation, the lower the number.
상기 표 5와 같이 수용성 규산염과 유기산의 반응을 감소시키는 방법으로 서방성기재인 HPMCP와 희석제인 lactose를 첨가하였다. 발포반응성과 침전현상을 측정한 결과, lactose를 첨가하였을 때 침전현상이 줄어드는 것을 볼 수 있었고 HPMCP를 0.3중량% 첨가하였을때 침전현상이 현저히 줄어들었다. 0.5중량%이상 첨가하였을 때 침전현상이 발생하지 않아, 이를 적정량으로 판단하였다.
As shown in Table 5, HPMCP, which is a sustained release substrate, and lactose, a diluent, were added as a method of reducing the reaction of the water-soluble silicate and the organic acid. As a result of measuring the foaming reactivity and precipitation phenomenon, the precipitation phenomenon was decreased when lactose was added, and the precipitation phenomenon was significantly decreased when 0.3 wt% of HPMCP was added. Precipitation did not occur when 0.5 wt% or more was added, which was determined as an appropriate amount.
* O : 있음, X : 없음* O: Yes, X: None
* O : 있음, X : 없음* O: Yes, X: None
* O : 있음, X : 없음* O: Yes, X: None
상기 표6~9에서 보는 바와 같이, 결합제로 HPMC를 사용하였을 때 5중량%이상 첨가시 형태형성은 이루어지나 캡핑 현상이 발생하였고, starch에서는 형태형성이 이루어지지 않아, 부적합하다고 판단되었다. Avicel을 사용하였을 때는 5중량%이상에서 형태 형성이 이루어지고 캡핑현상도 발생하지 않았다. PVP를 사용하였을 때는 3중량% 이상에서 타정성이 우수했고, PVA를 사용하였을 때는 5중량% 이상일 때 가장 적합하다고 판단되었다. As shown in Tables 6 to 9, when HPMC is used as the binder, the addition of 5% by weight or more was performed, but the capping phenomenon occurred, and the starch was determined to be inadequate. When Avicel was used, morphology was formed at more than 5% by weight, and no capping phenomenon occurred. When using PVP, the tableting performance was excellent at 3% by weight or more, and when PVA was used, it was judged to be most suitable at 5% by weight or more.
상기 표 10은 활택제인 Magnesium stearate를 첨가량을 달리하여 압축성형을 실시한 결과로, 0.2중량% 이상에서 원료의 흐름성, punch에 부착여부 및 정제의 방출이 양호하였다. 비료에 있어서 활택제의 첨가량이 가장 적게 함유되는 것이 적합하다고 판단되어 0.2중량%를 적정 첨가량으로 선발하였다.
Table 10 shows compression molding of Magnesium stearate with different amounts of lubricant, and the flowability of raw materials, adhesion to punch, and release of tablets were good at 0.2% by weight or more. It was judged that it was suitable to contain the least amount of lubricant in the fertilizer, and 0.2 wt% was selected as the proper amount.
실시예 5 : 발포 확산성 testExample 5 Foam Diffusion Test
상기 표 1~10에서의 나온 결과를 가지고 규산 25중량%, 탄산수소나트륨과 구연산을 2:1 비율로 혼합하여 총 중량에 대해 50중량%, HPMCP 0.5중량%, lactose 19.3중량% Avicel 5중량%, Mg-stearate 0.2중량%로 혼합하여, 규산함량이 1개당 12.5중량%가 되도록 50g의 발포성 정제를 타정하였다. 이렇게 제조된 정제를 가지고 확산성 test를 실시하였다. With the results from Tables 1 to 10, 25% by weight of silicic acid, sodium bicarbonate and citric acid in a 2: 1 ratio, 50% by weight, HPMCP 0.5% by weight, lactose 19.3% by weight Avicel 5% by weight , Mg-stearate was mixed with 0.2% by weight, and 50g of effervescent tablets were compressed so that the silicic acid content was 12.5% by weight. The tablets thus prepared were subjected to the diffusion test.
3.3m X 3.3m 수조에 물을 5cm로 담수시킨 후 정치된 수조의 중앙에 위와 같이 조제한 정제를 1개 투여하였다. 투여한지 3시간, 6시간, 12시간 경과 후 도면1에 도시된 A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, 시료투입지점에서 시료를 취하였고, 규산의 농도를 구하여 하기 표11에 나타내었다. In a 3.3m X 3.3m water bath, 5 cm of fresh water was used, and one tablet was prepared as described above in the center of the still water tank. After 3 hours, 6 hours, and 12 hours of administration, samples were taken at the A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, and sample injection points shown in FIG. 1, and the concentrations of silicic acid were determined. Shown in
상기 표11의 결과로 알 수 있듯이 본 발명의 정제 중, 규산의 수중농도는 6시간 경과후 수중 농도의 차이가 거의 없어 균일하게 확전된 것을 알 수 있었다.
As can be seen from the results of Table 11, in the purification of the present invention, the aqueous concentration of silicic acid was found to be uniformly expanded after 6 hours with little difference in the concentration in the water.
실시예 6 : 벼의 생육 및 수량 증대 효과 시험Example 6 Growth and yield increase effect test of rice
실시예 5에서와 같이 규산 성분함량이 12.5중량%가 되도록 조제한 정제를 이용하여, 수도작에서 기비로 시용하고, 벼의 생육 및 수량에 미치는 효과를 조사하였다. As in Example 5, the tablets prepared so as to have a silicic acid component content of 12.5% by weight were applied at a ratio in rice crops, and the effects on the growth and yield of rice were investigated.
상기 표12는 기존 규산질 비료와 본 발명의 규산질 비료의 수용성 규산 함량을 나타낸 것이다. 본 발명의 규산질 비료에서 수용성 규산 함량이 125g으로 가장 높게 나타났다. 그에 따른 벼에 대한 효과 표13에 나타내었다.
Table 12 shows the water-soluble silicic acid content of the conventional siliceous fertilizer and the siliceous fertilizer of the present invention. In the siliceous fertilizer of the present invention, the water-soluble silicic acid content was the highest at 125 g. The effect on rice is shown in Table 13.
(cm)Extra long
(cm)
(%)Dobok rate
(%)
(cm)stripe
(cm)
(kg/10a)purchase
(kg / 10a)
(%)Ripening rate
(%)
(g)In the sky
(g)
규산질 비료Old-fashioned figurine
Siliceous fertilizer
상기 표 13에서 알 수 있듯이, 무처리구와 기존 공급되고 있던 규산질 비료 처리구에 비해, 본 발명의 규산질 비료를 사용했을 때 초장이 77.3cm로 가장 작게 나타났고, 도복율은 0.4%로 기존 규산질 비료 처리와 무처리구에 비해 도복 경감율이 높게 나타났다. 또 수장, 수확량, 등숙률, 천립중 항목에서도 본 발명의 규산질 비료가 다른 처리구들보다 높게 나타났다. As can be seen from Table 13, when compared with the siliceous fertilizer treatment group and the previously supplied siliceous fertilizer treatment, the use of the siliceous fertilizer of the present invention showed the smallest height of 77.3cm, the doping rate is 0.4% and the conventional siliceous fertilizer treatment The reduction rate of dobok was higher than that of the no treatment. In addition, siliceous fertilizer of the present invention was higher than other treatments in the head, yield, ripening rate, and grain weight.
표13의 결과를 볼 때 수용성 규산의 함량의 차이가 실질적으로 벼에 대한 도복 경감율, 수량, 등숙률 등에 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 그리고 본 발명의 규산질 비료 처리구에서 비해 현상은 일어나지 않았다. From the results in Table 13, it was judged that the difference in the content of water-soluble silicic acid substantially affected the reduction rate, yield, and ripening rate of rice. And the phenomenon did not occur compared with the siliceous fertilizer treatment process of this invention.
Claims (11)
탄산염 15 내지 42.8 중량부;
유기산 8.6 내지 30 중량부;
부형제 24 내지 25 중량부로 이루어지되,
상기 규산염은 규산칼륨, 규산나트륨으로 이루어진 그룹에서 1종 이상을 선택하여 포함되며,
상기 탄산염은 탄산나트륨, 탄산칼슘, 탄산수소나트륨, 탄산칼륨, 탄산암모늄, 탄산수소암모늄, 탄산마그네슘으로 이루어진 그룹에서 1종 이상을 선택하여 포함되며,
상기 유기산은 구연산, 사과산, 주석산, 말레산, 프탈산, 아디프산, 숙신산으로 이루어진 그룹에서 1종 이상을 선택하여 포함되며,
상기 부형제는 CAP, PVAP, HPMCP로 이루어진 그룹에서 1종 이상을 선택하여 이루어진 서방성기재와, lactose 인 희석제와, PMC(Hydroxypropyl methyl cellulose), Avicel(Microcrystalline cellulose), PVP(Polyvinylpyrrolidone), PVA(polyvinyl alcohol)으로 이루어진 그룹으로부터 1종 이상이 선택되는 결합제와, Magnesium stearate인 활택제로 이루어진 것을 특징으로 하는 담수작물 재배용 발포성 정제형 비료 조성물.
15 to 35 parts by weight of silicate;
15 to 42.8 parts by weight of carbonate;
8.6-30 parts by weight of organic acid;
Excipients 24 to 25 parts by weight,
The silicate is included by selecting one or more from the group consisting of potassium silicate, sodium silicate,
The carbonate is selected from the group consisting of sodium carbonate, calcium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, magnesium carbonate,
The organic acid is selected from one or more selected from the group consisting of citric acid, malic acid, tartaric acid, maleic acid, phthalic acid, adipic acid, succinic acid,
The excipient is a slow release substrate made by selecting one or more from the group consisting of CAP, PVAP, and HPMCP, a lactose diluent, PMC (Hydroxypropyl methyl cellulose), Avicel (Microcrystalline cellulose), PVP (Polyvinylpyrrolidone), and PVA (polyvinyl). 1) At least one binder selected from the group consisting of alcohol and Magnesium stearate glidable tablets, characterized in that the foaming fertilizer composition for freshwater crop cultivation.
상기 탄산염과 유기산의 배합비는 1 내지 2.5 중량부 : 1 중량부인 것을 특징으로 하는 담수작물 재배용 발포성 정제형 비료 조성물.
The method of claim 1,
The blending ratio of the carbonate and the organic acid is 1 to 2.5 parts by weight: 1 part by weight of expandable tablet fertilizer composition for freshwater crop cultivation.
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