KR101152216B1 - 수도용 압축매트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수도용 압축매트에 관한 것으로서, 질석, 코코피트, 피트모스를 주재료로 하고 작물의 영양공급원인 비료를 부재료로 하여 육묘에 적합한 비율로 혼합해서 압력을 가해 압축하여 강도 및 형태를 유지하게 만든 것으로, 수분공급 시 기존의 매트 및 압축매트가 형태를 유지하는 것에 반하여 일반 분말상토와 같은 상태로 변하는 압축매트에 관한 것이다.

본 발명의 수도 육묘용 압축매트는 무게가 가벼워 취급이 용이하며, 진공성형매트의 단점인 제조과정 중에 불완전 건조로 곰팡이 발생 및 과건에 의한 통기성, 배수성 불량문제와 기존 압축매트의 단점인 부스러짐과 수분흡수시 등고선 형태로 부풀어 오르는 단점으로 자동파종기 적용이 어려웠던 문제들을 자동파종기에 적용이 어려웠으나 본 발명은 이와 같은 문제를 해결함으로써 자동파종기를 이용하는 농가나 사람이 파종하여 육묘해서 간편하게 작업할 수 있는 장점이 있다.

압축매트, 수도, 육묘, 질석, 수도용 매트

Description

수도용 압축매트{Mat-type bed soil for raising rice seedling subject to compression process}

본 발명은 수도용 압축매트에 관한 것으로, 질석(vermiculite)과 피트모스(peat moss), 코코피트(coco peat)를 주재료로 하고 작물의 영양공급원인 비료를 부재료로 하여 수도 육묘에 적합하도록 일정한 조성 비율을 가진 것을 압축한 것이다. 더욱 상세하게는 질석 50～95 중량부, 피트모스 5～50 중량부, 코코피트 5～50 중량부, 팽윤왕겨 5~50 중량부를 포함하며, 매트 1장을 기준으로 질소함량이 0.5～1g 투입된 수도용 압축매트에 관한 것이다.

최근 농촌인구의 고령화로 농촌 현장의 노동력이 부족해짐에 따라 벼농사의 생력화에 대한 요구가 급증하고 있으며, 그중 가장 번거러운 농작업에 해당하는 육묘작업의 생력화가 시급히 요구되고 있다.

기존의 수도 육묘용 상토는 산이나 농지의 흙을 채취하여 사용하거나 각종 광물(Zeolite, Vermiculite, Perlite, 규조토, 황토)과 유기물인 코코피트(coco Peat)와 피트모스(peat moss), 비료를 단순 혼합하여 만든 제품으로 수도용 경량상토, 중량상토가 있고, 펄프와 코코피트, 피트모스, 질석, 왕겨, 비료를 물과 혼합 하여 진공 성형한 후 건조한 매트형 상토, 코코피트를 주재료로 사용한 압축 매트가 있다. 원예용 상토는 코코피트, 피트모스, 펄라이트, 제올라이트, 질석 등을 일정한 비율로 혼합 조성하여 만든 것이다.

매트 또는 판 형태의 상토로는 펄프와 볏짚을 물과 혼합하여 구성된 벼 육묘형 색종이 상토(대한민국 특허등록 제10-0358692호)와 펄프와 왕겨로 구성된 벼 육묘용 생왕겨 상토 볍씨판(대한민국 특허등록 제10-0360300호) 및 벼 육묘용 색 톱밥 상토(대한민국 특허등록 제10-0358690)가 개시되어 있다. 또한, 펄프와 피트모스, 코코피트를 물로 교반하여 진공 성형한 매트형 상토(대한민국 특허등록 제10-0380531호)와 왕겨, 톱밥, 부엽토, 피트모스, 펄프를 물과 혼합하여 진공 성형한 육묘용 모판 매트(대한민국 특허등록 제10-0446208호)가 개시되어 있다.

산야토나 중량상토는 무거워 운반이나 취급에 노력이 많이 소요되며, 농가에서 제조하는 상토는 소독과 비료와의 혼합 작업이 필요하고, 경량상토는 가벼워 취급과 운반은 용이하나 부피가 크고 시간이 경과(여름철 고온경과)시 물 흡수가 늦어지는 단점이 있고, 매트형 상토는 제조과정 중 과건조에 의해 수분흡수가 늦어져 매트가 딱딱하여 벼 종자가 뿌리를 박지 못하는 들뜸 현상이 나타나며, 기존 압축매트는 부스러지기 쉽고, 취급이 불편하며, 수분 흡수시 팽창이 심하여 모판에서 수분을 공급하면 표면이 등고선 형태를 만들어져 다시 펴야하는 단점이 있다. 수도용 경량 상토는 부피가 크고, 파종시 육묘상자에 분말 형태로 담는 과정에서 분진 발생이 발생하고, 장기 보관시 수분 흡수가 늦게 이루어지는 단점이 있다.

따라서 상기의 각종 매트형 상토는 느린 수분 흡수 문제로, 압축상토는 수분 흡수 후 표면에 등고선이 나타나는 문제로 자동파종기를 이용할 수 없는 문제와 느린 수분흡수로 인한 뜸모 현상, 수분 흡수 후의 등고선 현상으로 인한 묘의 불균일 출아, 부스러지기 쉬운 단점, 유기물질 사용에 기인한 미생물과 곰팡이 발생 등으로 인한 수도 묘의 불량, 경량 상토의 장기 보관시 느린 수분 흡수 등과 같은 문제점을 해결할 수 있는 방법이 요구되었다.

이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 농촌진흥청에서 확립한 수도 및 원예 육묘 표준 재배 기술을 이용하여 육묘 안정성이 뛰어난 압축상토를 완성하게 되었다.

결국, 본 발명의 목적은 광석물질을 이용하여 수도를 육묘할 때 통기성과 배수성 및 보비력이 우수하고, 수분흡수속도가 빠르며 수분 흡수 후 팽창이 적당하여 모의 들뜸현상이 방지되며, 분해가 용이하지 않은 유기물을 소량 투입하여 양분 경합을 하는 미생물의 번식이 없어 작물이 생장에 효과적인 육묘용 압축매트를 제공하고 농촌 노동력의 감소에 따른 자동파동기에 적용이 가능한 수도용 상토이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기존 압축매트의 단점인 수분 흡수시 팽창하는 등고선 현상이 없으며, 본답에 투입시 토양개량효과가 우수하고, 건실한 매트형성으로 부스러짐이나 갈라짐 없이 운반 및 이동이 가능한 육묘용 압축매트를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광석물질인 질석(vermiculite)을 주원료로 하고 코코피트(coco peat), 피트모스(peat moss), 팽연왕겨, 비료, 식물생장조절제 등을 소량 첨가, 일정한 비율로 조성하여 강한 압력으로 압축하여 수분 공급시 균일하게 팽창 가능하도록 성형된 수도 육묘용 압축 매트에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 본 발명은 질석 50～95 중량부, 피트모스 5～50 중량부를 포함하며, 팽윤왕겨 5～50 중량부 또는 코코피트 5～50 중량부 또는 규조토 5~50 중량부 중에서 선택된 1종 이상을 혼합하여 조성된 상토에 비료를 첨가하여 혼합 후 높이가 2cm인 금형을 사용하여 50～500 kgf/cm² 압력으로 압축 성형하여 수분 흡수 시간이 0.3～3초로 빠르고, 수분 흡수시 과도한 부피 팽창으로 등고선이 나타나는 현상이 나타나지 않는 수도 육묘용 압축매트에 관한 것이다.

또한 본 발명에 첨가하는 비료는 질소：인산：가리를 0.5：0.5：0.5～1：1：1의 같은 비율로 상자당 성분량이 0.5～1g이 되는 것을 특징으로 하는 수도 육묘 압축 상토에 관한 것이다.

본 발명에 따른 수도용 압축매트는 무게가 가벼워 취급이 용이하며, 진공성형매트의 단점인 불완전 건조시 곰팡이 발생 및 통기성, 배수성 불량이 개선되고, 기존 압축매트의 단점인 부스러짐과 수분흡수시 등고선 형태로 부풀어 오르는 현상이 없는 효과적인 압축매트인 것으로 평가되었다.

아울러, 본 발명에 따른 수도용 압축매트는 광석물질을 이용하여 수도를 육묘할 때 통기성, 배수성 등이 우수하고, 수분흡수속도가 빠르며 수분 흡수 후 팽창이 적당하여 모의 들뜸 현상이 방지되며, 분해가 용이하지 않은 유기물을 소량 투입하여 양분 경합을 하는 미생물의 번식이 없는 등 작물의 생장에 효과적인 육묘용 압축매트로서 자동파종기에 적용이 가능할 뿐만 아니라 작업과정도 6단계에서 5단계로 축소됨에 따라 농촌 노동력의 절감을 가져올 수 있는 것으로 평가되었다(도 1).

본 발명의 일실시예에 따른 압축매트에서, 매트 1장의 두께가 2～3mm인 것이 바람직하며, 두께가 2mm미만이면 성형성이 좋지 않고, 팽창이 덜 일어나 복토량이 많이 요구되며, 3mm이상이면 부풀어 오르는 성질로 인해 파종시 복토에 문제를 일으킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 압축매트에서, 매트 1장을 기준으로 질소함량 0.5～1g을 투입하기 위해, 예를 들면 복합비료(N-P-K=10-10-10)를 5～10g 투입할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 압축매트에서 압축은 50～500 kgf/cm²의 압력에서 1초～5분 동안 수행할 수 있다.

본 발명의 기재부를 구성하는 주재료 성분인 질석(vermiculite)은 운모류의 광석을 800～1000℃정도의 고온으로 처리하여 생산된 광물질로서 버미큘라이트라고도 하며, 보수성, 통기성, 배수성이 양호하고, 고온에서 가열 팽창하여 병원균이 없는 깨끗한 재료이며, 육묘 후 토양에 투입시 코코피트 기반의 압축상토는 잘 분해되지 않는 특성을 가지고 있으나, 질석은 천연광물로서 토양의 물리성과 이화학성을 개량하는 효과를 가지고 있다. 또한, 질석은 운모가루 모양을 하고 있는 인조 원예용 흙으로 다공질로 가벼우면서도 습기를 간직하는 성질이 좋아 상토의 보습성을 향상시키며, 양이온교환능력도 뛰어나 본답에 투입시 토양개량효과가 우수하다.

본 발명의 압축 성형식 매트 상토의 구성 성분인 코코피트(cocopeat)는 열대용 코코넛(coconut) 과실의 껍질에서 섬유질을 빼고 난 부위에서 추출한 무공해 유기성 부산물로서 일반적으로 상토 및 인공배양토 재배에 흔히 사용된다. 이러한 코코피트는 유기물을 많이 함유하며 리그닌(lignin)과 셀룰로스(cellulose) 성분이 많아 분해에 비교적 안정된 섬유성 소재로 흡수력 및 보수력, 공극율 등이 우수하여 수분 공급시 수배까지 부피가 팽창되는 특성을 지니고 있다. 또한 건조된 다음에도 쉽게 수화되는 장점을 가지고 있으며, 산도(pH)는 5.8～6.5 정도로 약산성을 나타내고, 화학적 조성은 유기물 95～99%, 양이온치환용량(CEC) 60～120me/100g, C：N ratio 80, 보수력 9배이다. 특히 자연과 친화될 수 있는 섬유성 소재이기 때문에 환경오염 방지에도 그 효과가 우수하다.

이하, 본 발명의 구성을 바람직한 실시예를 통하여 보다 상세히 설명할 것이나, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 오직 특허청구범위에 기재된 바에 의해 한정되어야 할 것이다.

<실시예 1> 본 발명의 압축매트의 제조 및 성형성 시험

본 발명의 압축 매트는 질석 및 코코피트, 피트모스를 하기 표 2에 기재한 바와 같이 혼합하고, 매트 1장을 기준으로 질소 화합물(N-P-K 10-10-10)을 5～10g 을 투입하고 충분히 교반하여 배합 후, 매트 제조를 위해 50～500 kgf/cm²의 압력에서 압축장치를 통하여 압축하여 제조하였다(도 2).

[표 1] 압축매트의 제조 조성비

제조예	질석 (중량부)	피트모스 (중량부)	코코피트 (중량부)	팽윤왕겨 (중량부)	성형성
1	50	50	0	0	양호
2	50	0	50	0	양호
3	50	0	0	50	양호
4	60	20	10	10	양호
5	70	10	10	10	양호
6	80	10	10	0	양호
7	90	0	10	0	양호(강도양호)
8	90	10	0	0	양호(강도양호)

상기와 같이 제조된 압축매트는 기존의 진공매트 및 압축매트와 비교하여 하기 표 2와 같은 특성을 가진다.

[표 2] 본 발명의 압축매트와 기존 육묘용 매트와의 주요특성 비교

구분	항목	진공매트	기존 압축매트	실시예 1(압축매트)
물리 화학성	크기	275*575 mm	250*550 mm	275*575 mm
	두께	6～7mm	3～4mm	2～3mm
	외형 유지	충격에 강함	충격에 약함	충격에 중간
	무게	160～180g/장	250～300g/장	250～300g/장
사용상 특성	수분흡수속도	느림(15초 이내)	빠른(5초 이내)	매우 빠름(1초 이내)
	흡수 후 형상	정상	불균일 팽창 (25～37.5배 팽창)	정상 팽창 (3.5배 팽창)
	파종 후 무게	2.0～2.5kg/판	3.0～4.0kg/판	2.5～3.5kg/판
	작업/취급 관리	용이	곤란	용이
	자동파종기 적용	불가능	불가능	가능
재배특성	육묘관리	곤란	용이	용이
	들뜸	불량	양호	양호
	고온장해	불량	양호	양호
	생육특성	불량	지상부 양호, 뿌리 불량	지상부 및 뿌리 양호

본 발명의 압축매트는 질소를 기반으로 하여 두께가 2～3mm로 취급이 간편하고, 수분 흡수시 적당한 팽창성으로 등고선이나 산 형상이 나타나지 않으며, 수분흡수 후 표면질감이 분말상토와 유사하여 자동파종기에 적용이 가능하며, 분말상토와 같이 종자가 수분과 접촉하는 면적이 넓어 건종자 파종 시 출아가 조장되고 뿌리 돌림 또한 양호한 것으로 나타났다.

<실시예 2> 본 발명의 압축매트의 수분 흡수 소요시간

상기 실시예 1에서 제조된 제조예 1 내지 8의 압축매트를 이용하여 수분 흡수 소요시간을 시험하였다. 수분 흡수 소요시간은 압축매트에 물 10ml를 부었을 때 상면에 물방울이 남지 않고 물이 완전히 흡수되는 시간을 측정하는 방법으로 수행하였으며, 기존의 성형제품 및 압축매트와 본 발명의 압축매트의 평가 결과는 하기 표 4와 같다.

[표 3] 본 발명의 압축매트와 기존 육묘용 매트와의 수분흡수 소요시간 비교

구분		제지	피트모스	코코피트	질석	왕겨	수분흡수 소요시간(초)
							평균	최대	최소
실시예 1 (압축매트)	제조예 1	0	50	0	50	0	2	3	2
	제조예 2	0	0	50	50	0	2	3	2
	제조예 3	0	0	0	50	50	2	3	1
	제조예 4	0	20	10	60	10	3	4	2
	제조예 5	0	10	10	70	10	2	3	1
	제조예 6	0	10	10	80	0	3	4	2
	제조예 7	0	0	10	90	0	2	3	1
	제조예 8	0	10	0	90	0	2	3	1
기존매트	성형매트(A)	30-35	20-30	0	40-50	0	11	15	7
	성형매트(B)	30	0	0	0	70	10	14	6
	압축매트	0	0	90이상	10미만	0	8	12	6

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 기존 제품의 수분흡수 소요시간이 평균 8～11초인 반면, 본 발명의 압축매트의 수분흡수 소요시간은 평균 3초 이내이므로 기존 제품에 비해 수분흡수 소요시간이 매우 빨라서 사용하기 매우 편리하다는 것을 알 수 있다. 이는 질석을 주성분으로 하여 압축시킴으로써 조직내의 통기성을 제거하여 수분흡수 속도가 빨라지기 때문인 것으로 평가되었다.

<실시예 3> 본 발명의 압축매트를 이용한 벼의 생육 시험

상기 실시예 1에서 제조된 제조예 1 내지 8의 압축매트를 이용하여 하기와 같이 벼 생육시험을 실시하였다.

1. 시험장소 : 농업기술연구소 온실

2. 시험품종 : 추청벼

3. 경종개요 및 처리방법

- 육묘상자 : 어린모용

- 파종량 : 170g/상자 (침종종자 기준)

- 복토량 : 1리터 (동부하이텍 중량상토)

- 치상온도 : 28℃

- 치상기간 : 3일

4. 시험구 배치 : 완전임의배치법 5 반복

5. 조사항목 : 초장, 엽수, 들뜸 달관 평가, 매트형성정도

6. 조사시기 : 파종 후 15일

기존의 성형제품 및 압축매트와 본 발명의 압축형 성형 매트의 평가 결과는 하기 표 4 및 도 1과 같다.

[표 4] 본 발명의 압축매트와 기존 육묘용 매트와의 벼 생육 특성 비교

구분		초장	엽수(개/주)	들뜸 달관 평가
실시예 1 (압축매트)	제조예 1	15.8	3	1
	제조예 2	16.0	3	1
	제조예 3	15.8	3	1
	제조예 4	15.8	3	1
	제조예 5	15.8	3	1
	제조예 6	16.1	3	1
	제조예 7	16.0	3	1
	제조예 8	16.1	3	1
기존매트	성형매트(A)	15.8	3	2
	성형매트(B)	16.0	3	2
	압축매트	15.6	3	1

* 들뜸 달관 평가 : 0(들뜸 없음), 1(5% 들뜸), 2(10% 들뜸), 3(20% 들뜸), 4(30% 들뜸), 5(40% 이상)

상기 표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 기존의 성형매트 및 압축매트와 본 발명의 압축매트는 초장 및 엽수에 있어서는 별 차이가 없으나, 들뜸 달관 평가와 파종 후 15일 이후 뿌리내림에 있어서는 본 발명의 압축매트와 기존의 압축매트간에는 차이가 없었으며, 기존의 성형매트에 비해서는 들뜸 현상을 크게 개선하였다. 또한, 성형 매트는 물흡수 속도가 늦어 관수 후 상토 표면에 물이 고이 시간이 흐 른 뒤 파종해야 하므로서 자동파종기 적용이 어려웠으며(도 4), 기존의 코코피트 기반의 압축매트는 과도한 팽창성으로 인해 표면에 등고선이 발생하여 종자 파종 전이나 파종 후 늘러 주어야 하는 단점을 지니고 있으며(도 5), 육묘 후에도 과도한 팽창성으로 인해 공극이 극대화되어 쉽게 찢어져 이앙기로의 이동성이 떨어지는 단점이 있는 반면, 본 발명의 질석 기반 압축매트는 건실한 매트형성으로 갈라짐 없이 운반 및 이동이 용이하게 개선된 것을 확인할 수 있었다(도 6).

도 1은 본 발명의 수도용 압축매트의 자동파종기 적용 방법의 공정도이다.

도 2는 본 발명의 수도용 압축매트의 생산의 공정도이다

도 3는 본 발명의 수도용 압축매트의 제조 및 사용예를 보여주는 사진이다.

도 4는 성형 매트와 본 발명 압축 매트간의 물 흡수 속도를 보여주는 사진이다.

도 5는 기존 압축매트의 등고선 발생 문제를 보여주는 사진이다.

도 6은 육묘 후 모판에 따른 강도를 보여주는 사진이다.

Claims (5)

1. 질석 50～95 중량부와 피트모스 5～50 중량부를 포함하며, 팽윤왕겨 5～50 중량부, 코코피트 5～50 중량부, 규조토 5～50 중량부 중에서 선택된 1종 이상을 혼합하여 조성된 상토에 비료를 첨가하여 혼합한 상토조성물을 50～500 kgf/cm² 압력으로 압축 성형한 것을 특징으로 하는 수도 육묘용 압축매트.
2. 제1항에 있어서, 상기 압축매트는 수분 흡수 소요시간이 0.3～3초인 것을 특징으로 하는 수도 육묘용 압축매트.
3. 제1항에 있어서, 상기 압축매트는 수분 흡수시 등고선 또는 산 현상이 나타나지 않는 것을 특징으로 하는 수도 육묘용 압축매트.
4. 삭제
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비료는 매트당 질소함량이 0.5～1g 양으로 혼합된 것을 특징으로 하는 수도 육묘용 압축매트.

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