KR101330138B1

KR101330138B1 - 은행잎 박 발효물을 함유한 비료조성물

Info

Publication number: KR101330138B1
Application number: KR1020120114339A
Authority: KR
Inventors: 이희경; 한경현; 김경민
Original assignee: 이희경; 지에이치 주식회사
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-11-15

Abstract

본 발명은 은행잎 박 30~50 중량%, 계분 30~40 중량%, 불가사리 5~10 중량%, 게 껍질 5~10 중량%, 굴 껍질 5~10 중량%, 및 조개껍질 5~10 중량%로 이루어진 혼합물에 발효미생물 5~10 중량%를 가하여 발효한 발효물을 포함하는 것을 특징으로 하는 비료조성물을 제공한다.

Description

은행잎 박 발효물을 함유한 비료조성물{FERTILIZER COMPOSITION COMPRISING FERMENT OF GINKGO LEAVES CAKE}

본 발명은 비료조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인체에 안전하면서 항균, 살충, 해충기피 능력이 우수하고, 산성토양을 중화하는 효과가 우수하며, 영양공급원으로서도 매우 효과적인 비료조성물에 관한 것이다.

근대사회에 접어들면서 전통적으로 사용하던 퇴비와 같은 유기질 비료의 사용이 줄어들고, 화학비료를 많이 사용함으로서 토양이 황폐화 되고 토양이 죽어가고 있는 실정이다.

이와 같이 화학비료를 무분별하게 사용함으로서 토양내의 영양분을 감소시키고 유용한 미생물의 성장을 방해하거나 차단하여 토양의 질을 저하시켜 재배하는 작물의 성장에 커다란 악영향을 미치게 된다.

특히, 시설하우스내에서 동일한 종류의 작물을 연작할 때 생육과 수량 및 품질이 저하되는 연작장해가 발생하게 되는 데, 이러한 연작장해의 현상으로는 생육불량, 잎의 황화현상, 뿌리부패, 지상부위조, 수확수량의 감소, 수확 품질의 저하 등이 있는 실정이다.

상기와 같은 연작장해의 이유로는 토양전염성 병충해의 증가와 통기성과 투수성의 저하로 인한 토양의 물리적 성질의 악화와 토양의 화학적 성질의 악화, 식물로 부터 나오는 독소물질의 축적 등에 기인하며, 이러한 경우에는 언급한 바와 같은 생육불량의 현상이 발생하게 된다.

상기와 같은 문제점들로 인하여 최근에는 화학비료보다는 미생물의 증식은 물론 충분한 산소의 공급이 가능하여 토양을 개량하여 작물의 성장을 촉진시킬 수 있도록 하는 유기질 비료에 대한 연구나 개발이 활발하게 진행되고 있는 실정이다.

하지만 이들 유기질 비료의 경우 생산원가가 높아 농축산업과 제조업 또는 판매과정에서 발생한 부산물을 이용하여 유기질 비료를 만드는 경우도 있으나, 이 경우에는 비소, 카드늄, 수은, 납, 구리 등과 같은 유해 중금속이 함유될 우려가 높아 오히려 토양을 오염시키는 원인이 될 수 있고, 병충해에 여전히 취약한 한계를 갖는 등 근본적인 문제해결에 도움을 주지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 인체에 안전하면서 항균, 살충, 해충기피 능력이 우수하고, 산성토양을 중화하는 효과가 우수하며, 영양공급원으로서 매우 효과적인 비료조성물을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 은행잎 박 발효물을 포함하는 비료조성물.

(2) 제 1항에 있어서,

계분, 불가사리, 게 껍질, 굴 껍질, 및 조개껍질에서 선택되어지는 적어도 1종의 발효물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비료조성물.

(3) 제 1항에 있어서,

계분, 불가사리, 게 껍질, 굴 껍질, 및 조개껍질의 발효물을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비료조성물.

(4) 제 3항에 있어서,

은행잎 박 30~50 중량%, 계분 30~40 중량%, 불가사리 5~10 중량%, 게 껍질 5~10 중량%, 굴 껍질 5~10 중량%, 및 조개껍질 5~10 중량%로 이루어진 혼합물에 발효미생물 5~10 중량%를 가하여 발효한 발효물을 포함하는 것을 특징으로 하는 비료조성물.

(5) 제 1항에 있어서,

은행잎 박 40 중량%, 계분 35 중량%, 불가사리 5 중량%, 게 껍질 5 중량%, 굴 껍질 5 중량%, 및 조개껍질 5 중량%로 이루어진 혼합물에 발효미생물 5~10 중량%를 가하여 발효한 발효물을 포함하는 것을 특징으로 하는 비료조성물.

상기와 같이 본 발명에 의하면, 인체에 안전하면서 항균, 살충, 해충기피 능력이 우수하고, 산성토양을 중화하는 효과가 우수하며, 영양공급원으로서 매우 효과적인 비료조성물을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 비료조성물의 제조공정도이다.

본 발명은 은행잎 박 발효물을 포함하는 비료조성물을 제공한다.

이하 본 발명의 내용을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

은행잎에는 깅콜린에시드, 플라보노이드, 플라본글리코사이드, 테르펜락톤 등이 포함되어 있어 항균, 살충 및 해충기피 성능이 탁월하여 비료성분으로서의 높은 가치를 갖고 있다. 특히 은행잎 박은 인체에 안전하며 이에 함유되어 있는 플라보노이드는 항균 또는 항바이러스 작용을 하여 병충해를 막는데 크게 효과적이다.

계분은 풍부한 유기물질을 함유하고 있어 우수한 비료자원으로, 유기질 함량이 풍부하여 생계분의 유기질 함량은 25.5% 정도이다. 이밖에도 작물에 필요한 다량원소가 함유되어 있으며, 측정에 의하면, 산란계의 계분에는 수분 63.7%, 질소 1.76%, 인 2.75%, 칼륨 1.39%, 이산화탄소 5.87%, 산화마그네슘 0.75%가 함유되어 있고, 육계의 계분에는 수분 40.4%, 질소 2.38%, 인 2.65%, 칼륨 1.76%, 이산화탄소 0.95%, 산화마그네슘 0.46%가 함유되어 있다.

계분은 토양의 비옥도를 향상시키거나, 토양구조를 개선시키거나, 토양의 지속생산능력을 강화시키는 능력을 지니고 있다. 계분은 영양이 완전하고 비료효과가 길며 작물에 의해 흡수 이용이 잘되므로, 화학비료를 대체하면 경작 원가를 크게 절약할 수 있고 효과적으로 토양을 개량한다.

불가사리는 산성토양을 중성화하는데 큰 역할을 수행하며, 회분 56~65%, 칼슘 17~20%, 인 0.5~0.8%, 마그네슘 1.2~2.4% 함유되어 있다. 불가사리 분말은 칼슘함량이 많고 과수로 하여금 내병성을 강화하고 엽록소의 함량을 증진시킨다. 또한 불가사리 분말은 암모니아 기체 88%, 황화수소 기체 및 메틸메르캅탄 기체에 대하여 100% 제거효과를 가지며, 포르말린 암모니아 기체 95%, 음식물 쓰레기 암모니아 기체 97%를 제거할 수 있다. 특히 불가사리 분말에는 저항 박테리아가 존재하여 폐렴, 디프테리아, 탄저병 등에도 효과를 갖는다. 따라서, 불가사리 분말을 비료의 성분으로 사용할 경우 가정용 원예나 가족 단위 주말 농장의 경우 굳이 비싼 부엽토를 사용하지 않더라도 산성토양을 중성토양으로 비옥하게 만들 수 있다.

게껍질 분말은 키틴, 키토산, 및 비타민 등의 유기 영양소가 풍부하여 작물 생육에 큰 효과가 있다.

조개껍질 분말과 굴껍질 분말은 산성을 띄고 염기포화도가 낮은 토양을 조절해 준다.

조개껍질 분말은 산성화된 토양을 중성화시켜주고 석회와 달리 흙의 굳어짐을 방지하며 칼슘 및 미량요소의 다량 함유로 연작을 가능하게 한다. 뿐만 아니라, 지력을 증대시켜 연작피해를 최소화하고, 냉해를 막아주어 병충해에 강하며 특히 혹뿌리병의 발생을 현저히 억제시킬 수 있을 뿐만 아니라, 농약사용을 할 필요가 없거나 최소화시킨다. 조개껍질 분말의 입자는 다공질 입자로 통기, 통수성이 좋아 미생물 번식을 증가시켜 작물의 생육을 활발하게 하고 특히 어린 묘 및 작물의 뿌리 활착을 튼튼하게 해주어 수확량이 한층 더 증대된다.

굴껍질 분말은 고온에서 소성, 분쇄하여 만든 천연 칼슘비료로서 분해, 흡수력이 뛰어나고 어떤 토양이나 농작물에도 사용가능하며 다량 사용하더라도 과잉장애 현상이 없는 무공해 비료이다. 또한, 굴껍질 분말에는 칼슘, 알칼리성분 외에 작물성장에 필수적인 다종의 미량 요소가 함유되어 있어 왕성한 성장과 더불어 작물 본래의 맛과 질을 높여 야채, 과수, 화훼, 잔디, 목초 등의 생육, 결실, 신선도, 저장성, 착색, 과질, 당도의 질과 양을 월등히 향상시켜 준다. 풍부한 칼슘과 바닷속의 각종 미량요소를 공급하여 어떠한 토질이나 어떠한 농작물에도 사용가능하며 매년 시비할 경우 더욱더 그 효능을 발휘하고 연작장애를 근절시키는 토양을 만들어 준다. 뿐만 아니라 굴껍질 분말에 함유된 칼슘은 유기성 칼슘으로 분해 및 흡수능력이 광물성 칼슘보다 월등히 뛰어나며 작물의 생육을 왕성하게 해 준다.

상기와 같은 구성성분으로 이루어지는 본 발명의 사료조성물은 바람직하게는 은행잎 박 30~50 중량%, 계분 30~40 중량%, 불가사리 5~10 중량%, 게 껍질 5~10 중량%, 굴 껍질 5~10 중량%, 및 조개껍질 5~10 중량%를 함유하며, 여기에 발효미생물 5~25 중량%를 첨가하여 발효시킨 것이다.

상기 각 성분의 조성범위에서 본 발명이 의도하는 효과가 극대화되어지며, 가장 바람직하게는 은행잎 박 40 중량%, 계분 35 중량%, 불가사리 5 중량%, 게 껍질 5 중량%, 굴 껍질 5 중량%, 및 조개껍질 5 중량%에 발효미생물 5 중량%를 투입하여 발효한 것이다.

이하 본 발명에 따른 비료조성물의 제조과정을 첨부한 도 1을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 은행잎 박을 얻기 위해 건조 상태의 은행잎을 용기에 소정의 용기에 투입하여 여기에 독성물질 제거를 위해 50~60% 에탄올 수용액을 중량비로 10~20배수로 하여 추출과정을 수행한다.

추출물을 여과장치를 이용하여 여액은 농축하고, 걸러진 케이크(cake) 상태의 은행잎 박을 회수한다.

회수한 은행잎 박을 수분함량이 35~40% 정도가 되도록 조절하기 위해, 60~80℃에서 1~5 시간 정도 건조과정을 수행한다.

수분함량이 조절된 은행잎 박을 20~30℃에서 1~2 시간 정도 냉각시킨 후, 발효과정을 수행하여 발효에 사용할 은행잎 박을 준비한다.

발효과정은 소정 용량의 발효탱크에 은행잎 박 30~50 중량%, 계분 30~40 중량%, 불가사리분말 5~10 중량%, 게 껍질분말 5~10 중량%, 굴 껍질분말 5~10 중량%, 및 조개껍질분말 5~10 중량%을 투입하고, 여기에 30~35℃의 온도 하에 발효미생물을 투입하여 1~2 주일 간 발효과정을 수행한다.

이때, 발효미생물로는 바실러스균과 유산균을 사용하며, 바람직하게는 바실러스균과 바실러스 균 이외의 유산균을 혼합하여 투입한다. 본 발명에 사용할 수 있는 바실러스균으로는 락토바실러스 락티스, 락토바실러스 루테리, 락토바실러스 불가리쿠스, 락토바실러스 브레비스, 락토바실러스 살리바리우스, 락토바실러스 애시도필러스, 락토바실러스 카제이, 락토바실러스 커바투스, 락토바실러스 퍼멘텀, 락토바실러스 프란타럼, 락토바실러스 헬베티쿠스, 바실러스 렌투스, 바실러스 리체니포미스, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 세레우스, 바실러스 코아글란스, 바실러스 폴리프멘티쿠스, 바실러스 푸밀루스에서 선택되어지는 적어도 1종을 들 수 있다. 바람직하게는 바실러스 서브틸리스, 락토바실러스 애시도필러스, 락토바실러스 퍼멘텀, 바실러스 리체니포미스, 및 락토바실러스 카제이로 이루어지는 복합미생물이다.

바실러스 이외 첨가되어질 수 있는 유산균으로는 비피도박테리움 롱검, 비피도박테리움 비피덤, 비피도박테리움 서모필럼, 비피도박테리움 인판티스, 엔테로코커스 락티스, 엔테로코커스 써모필러스, 엔테로코커스 훼시엄, 클로스트리듐 브티리컴, 페디오코커스 세레비지아, 페디오코커스 애시디락티시 등에서 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. 바람직하게는 비피도박테리움 롱검, 비피도박테리움 서모필럼, 엔테로코커스 써모필러스, 및 엔테로코커스 훼시엄으로 이루어지는 복합유산균이다.

이외에 상기 본 발명의 발효과정에 사용될 수 있는 미생물로는 유익곰팡이균으로, 아스퍼질러스 나이거, 아스퍼질러스 오리제 등이 더 첨가되어질 수 있다.

상기 본 발명에 사용되는 복합미생물은 비료조성물 100 중량부를 기준으로 할 때, 5~25 중량부가 되도록 첨가되어지며, 균주의 총수가 1×10⁶∼ 1×10¹²cfu/g 정도 함유하도록 첨가하는 것으로 충분하다.

상기 과정에 의해 얻어지는 본 발명에 따른 비료조성물은 다양한 제형으로 제조될 수 있으며, 시판되는 비료조성물에 비료첨가제로서 사용하는 것도 가능하다.

이하 본 발명의 내용을 실시예에 의해 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 아니된다.

<실시예 1>

건조 은행잎을 중량비로 15 배수의 50% 에탄올 수용액을 가하여 70℃에서 25시간 동안 추출하였다. 추출액을 여과시켜 여액은 농축하고, 얻어진 은행잎 박은 70℃에서 3시간 동안 건조하였으며(수분함량 35%), 건조된 은행잎 박을 25℃에서 1시간 동안 냉각시켰다.

상기와 같이 얻어진 은행잎 박 40 중량%에, 계분 35 중량%, 불가사리분말 5 중량%, 게 껍질분말 5 중량%, 굴 껍질분말 5 중량%, 및 조개껍질분말 5 중량%를 혼합한 후, 동량으로 첨가한 바실러스 서브틸리스, 락토바실러스 애시도필러스, 락토바실러스 퍼멘텀, 바실러스 리체니포미스, 및 락토바실러스 카제이로 이루어진 바실러스 속균으로 이루어진 복합바실러스균(1.0×10¹⁰ cfu/g) 2.5중량%와, 동량으로 첨가된 비피도박테리움 롱검, 비피도박테리움 서모필럼, 엔테로코커스 써모필러스, 및 엔테로코커스 훼시엄으로 이루어지는 복합유산균(1.0×10¹⁰ cfu/g) 2.5중량%를 가하여 30℃에서 1주일간 발효시켰다.

<실시예 2>

발효미생물로 복합바실러스균 2중량%, 복합유산균 2중량%, 아스퍼질러스 나이거(1.0×10¹⁰ cfu/g) 0.5 중량%와 아스퍼질러스 오리제(1.0×10¹⁰ cfu/g) 0.5 중량%를 추가 투입한 것을 제외하고는 실시예 1에서와 동일한 과정에 따라 비료조성물을 제조하였다.

<실험예 1>

실시예 1 및 2에서 제조한 비료조성물을 대상으로 인위적으로 조성된 pH 5.5의 산성토양에 대하여 10a(300평)당 50kg을 기준으로 시용하고 3개월 후 공시된 방법에 따라 측정한 토양의 pH는 하기 표 1에서와 같았다.

pH	초기	3개월 후
실시예 1	5.5	6.4
실시예 2	5.5	6.5
비교예	5.5	5.3

상기와 같이 본 발명에 따른 비료조성물은 산성토양을 중성화하는 효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.

<실험예 2>

식물병원균인 피티움 울티문, 리즈옥토니아 솔라니를 사용하여, 이들 식물 병원성 균들을 감자한천배지에 증식/보관하고, 실시예 1 및 2에서 제조한 발효물의 70% 에탄올 추출물을 각각의 병원균이 생장한 아가 플러그(크기: Ø 3㎜)에 적하하고 25℃ 배양기에서 균을 배양하고, 균들의 생육 정도를 관찰하였다. 접종 후 2∼6일 후 생육정도를 각각 양 방향에서 측정하고, 평균하여 그 값을 취하였다.

식물병원균	실시예1(mm)	실시예2(mm)
피티움 울티문	0	0
리즈옥토니아 솔라니	0	0

상기와 같이 본 발명에 따른 비료조성물은 식물병원균에 대한 항균활성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

<실험예 3>

토양을 채취하여 6L 들이 포트에 각각 담고, 여기에 현사시 나무를 식재한 후 실시예 1 및 2의 비료를 시용한 후 120일 간 지하부와 지상부의 생중량을 관찰하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

지상부와 지하부의 생중량에 있어서 하기 표 3에 제시한 바와 같이 120일 경화 후 측정한 결과에서 식물체만을 식재한 경우에 비하여 대략 30% 증가가 관찰되었다.

구분	실시예 1	실시예 2	무처리구
지상부(g)	131	132	101
지하부(g)	40	39	32

상기와 같이 본 발명에 따른 비료조성물은 식물의 생육에 우수한 효과를 가지면서, 인체에 무해한 성분들만으로 제조함으로써 친환경 비료 혹은 퇴비의 용도로서 활용할 수 있음을 확인하였다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

(1) 건조 상태의 은행잎을 용기에 투입하여 50~60% 에탄올 수용액을 중량비로 10~20배수로 하여 추출과정을 수행하는 단계;
(2) 단계 (1)에서 얻은 추출물을 여과장치를 이용하여 여액은 농축하고, 걸러진 케이크 상태의 은행잎 박을 회수하는 단계;
(3) 단계 (2)에서 회수한 은행잎 박을 60~80℃에서 1~5 시간 정도 건조과정을 수행하여 수분함량이 35~40%가 되도록 조절하는 단계;
(4) 단계 (3)을 거친 은행잎 박을 20~30℃에서 1~2 시간 정도 냉각시키는 단계;
(5) 발효탱크에 상기 단계 (4)에 의해 얻어진 은행잎 박 30~40 중량%와, 여기에 계분 30~40 중량%, 불가사리분말 5~10 중량%, 게 껍질분말 5~10 중량%, 굴 껍질분말 5~10 중량%, 및 조개껍질분말 5~10 중량%을 투입한 혼합물을 준비하는 단계; 및
(6) 30~35℃의 온도 하에, 상기 단계 (5)에서 준비한 혼합물에 바실러스균 및 유산균 5~10 중량%를 투입하여 1~2 주일 간 발효과정을 수행하는 단계를 포함하는 은행잎 박 발효물을 포함하는 비료의 제조방법.
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제 1항에 있어서,
단계 (5) 내지 (6)에서의 과정은 은행잎 박 40 중량%, 계분 35 중량%, 불가사리 5 중량%, 게 껍질 5 중량%, 굴 껍질 5 중량%, 및 조개껍질 5 중량%로 이루어진 혼합물에 바실러스균 및 유산균 5 중량%를 가하여 발효하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 은행잎 박 발효물을 포함하는 비료의 제조방법.
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