KR101337391B1

KR101337391B1 - 세리사이트가 함유된 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법

Info

Publication number: KR101337391B1
Application number: KR1020120005412A
Authority: KR
Inventors: 박세호
Original assignee: 주식회사 삼경엠에스엠
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-12-06
Also published as: KR20130084551A

Abstract

본 발명은 세리사이트(sericite)에 함유된 천연 무기질 성분을 추출하여 비료를 제조한 다음 상기 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법에 관한 것으로서, 세리사이트에 함유된 무기질 성분을 과수(果樹)가 용이하게 흡수할 수 있도록 비료를 제조하고, 상기 비료를 과일재배 토양과 과수 엽면에 살포함으로써 과일의 생장을 촉진함과 더불어 산성 토양을 알칼리성 토양으로 중화시킬 수 있는 사과, 배 또는 감귤 재배방법에 관한 것이다.
본 발명의 사과, 배, 감귤 재배방법은 세리사이트에 함유된 칼륨, 칼슘 및 나트륨 등의 무기질 성분을 과수가 용이하게 흡수할 수 있도록 하여 과일의 생장을 촉진함과 아울러 과일의 품질향상 및 무기질 함량을 증가시키며, 또한 규산성분이 함유된 알칼리성 비료를 사용하여 토양을 개량함으로써 연작피해를 줄이고 과수를 건강하게 재배하여 병충해에 대한 피해를 줄일 수 있다.

Description

세리사이트가 함유된 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법{method for cultivating apple, pear or tangerine by using sericite-contained fertilizer}

본 발명은 세리사이트(sericite)에 함유된 천연 무기질 성분을 추출하여 비료를 제조한 다음 상기 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법에 관한 것으로서, 세리사이트에 함유된 무기질 성분을 과수(果樹)가 용이하게 흡수할 수 있도록 비료를 제조하고, 상기 비료를 과일재배 토양과 과수 엽면에 살포함으로써 과일의 생장을 촉진함과 더불어 산성 토양을 알칼리성 토양으로 중화시킬 수 있는 사과, 배 또는 감귤 재배방법에 관한 것이다.

과일은 수분이 많고 단맛 또는 신맛이 나며 과육 및 과즙이 풍부하여 맛과 향이 우수한 열매로서, 일반적으로 과육의 발달형태에 따라 인과류, 준인과류, 핵과류, 장과류, 견과류로 구분된다.

인과류는 꽃턱이 발달하여 과육부를 형성한 것으로서 사과, 배, 비파 등이 이에 속하고, 준인과류는 씨방이 발달하여 과육이 된 것으로서 감, 감귤류가 이에 속하며, 핵과류는 내과피가 단단한 핵을 이루고 그 속에 씨가 들어 있으며 중과피가 과육을 이루고 있는 것으로서 복숭아, 매실, 살구 등이 이에 속하고, 장과류는 꽃턱이 두꺼운 주머니 모양이고 육질이 부드러우며 즙이 많은 것으로서 포도 등이 이에 속하며, 견과류는 외피가 단단하고 식용부위는 곡류나 두류처럼 떡잎으로 된 것으로서 밤, 호두, 잣 등이 이에 속한다.

과일에는 재배방법, 종, 기후, 재배지 등에 따라 차이는 있으나, 대략 수분이 85~90 ％로 가장 많고 당분과 섬유질의 탄수화물 8~12 ％, 단백질 0.5~1.0 ％, 지방 0.3 ％가 함유되어 있으며, 무기질은 0.4 ％ 정도로서 카로틴과 칼륨이 들어 있고 그 밖에 비타민 C가 풍부하다.

또한, 과일에는 단맛을 내는 과당·포도당·수크로오스 등의 당류, 신맛을 내는 말산·시트르산·타르타르산 등의 유기산, 안토시아닌·카로티노이드·플라보노이드·엽록소 등의 천연 색소, 에스테르·알코올·알데히드 등의 향기성분이 들어있다.

상기와 같이 과일은 인체에 유용한 각종 성분들과 맛을 내는 성분들을 함유하고 있어서 소비자의 기호도가 높고, 이에 따라 농가에서 선호하는 고소득 재배작물이면서 대부분 나무에서 수확하므로 연작재배를 통하여 생산된다.

이와 같이 노지 또는 비닐하우스나 온실을 이용하여 과일의 연작재배를 하고 있는데, 연작재배에 따른 수확량 감소 및 병충해 방제를 위하여 일반적으로 농가에서는 화학비료와 농약을 다량으로 사용하고 있다.

그러나 화학비료와 농약으로 인해 토양은 각종 염류집적, 농약잔류, 토양 산성화, 토양의 입단(粒團)파괴 등 그 물리화학적 성질이 점점 악화되고 있으며, 과일의 수확량이 감소하여 연작재배의 장애요인으로 작용한다.

이에 따라 최근에는 농약, 제초제 및 화학비료로 인한 폐해를 방지하고 토양의 산성화를 억제하는 효과와 더불어 작물의 안전성을 증진하기 위하여 유기농 친환경 작물 재배방법이 시도되고 있으며, 건강의 중요성 및 식품안전성이 강조되면서 친환경 유기농 재배기술이 급속히 보급되고 있다.

그러나 통상의 유기질 비료는 대부분 동물의 배설물, 초본, 톱밥, 왕겨, 깻묵 등을 퇴적·발효·부숙시켜 만들어지기 때문에 이산화탄소가스, 메탄가스 등의 악취발생과 함께 유해미생물(대장균, 포도상구균, 유독성 곰팡이균)의 다량 서식으로 인해 청결장소에서의 사용이 어렵고 유기 농산물의 안전성이 결여될 뿐 아니라, 부숙과정 중 유기물에 함유된 질산, 인산, 칼리, 아미노산, 당류 등의 산화분해에 의한 유기물 영양소의 파괴로 인하여, 비료의 기능인 작물성장 증진효과가 저하되는 문제점과 함께 비료 제조비용과 인력이 많이 소요되어 농가에 부담이 되고 있다.

더불어 이러한 화학비료나 유기질 비료는 작물생육에 필요한 미량원소가 결핍되어 작물이 병충해에 약한 점 등 식물성장 보조제로서 단점이 있다.

따라서 상기와 같이 화학비료나 유기질 비료를 시비(施肥)함으로써 나타나는 문제를 해결할 수 있는 방안의 마련이 요구된다.

본 발명에서는 소득향상 욕구 및 나무에서 수확함으로써 연작재배를 할 수밖에 없는 현실을 감안하여 과수의 연작재배에 따른 장애를 극복하기 위한 방안으로서, 화학비료나 유기질 비료 대신에 과일 생장에 필요한 영양분을 함유하는 무기질 비료를 제조하고, 상기 무기질 비료를 과일 생육에 맞추어 적기·적소에 공급함으로써 과일 품질과 생산량을 증대시킬 수 있는 재배방법을 제공하고자 하며, 특히 미네랄 함량이 높은 고품질의 사과, 배, 감귤의 재배방법을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 세리사이트를 200~400 메시 크기로 분쇄하는 단계; 물에 알칼리성 물질을 첨가하여 알칼리수를 제조하는 단계; 상기 분쇄된 세리사이트와 상기 알칼리수를 혼합하여 혼합물을 얻는 단계; 상기 혼합물을 교반하면서 70~90 ℃에서 1~3 시간 가열하는 단계; 상기 가열한 혼합물을 정치하는 단계; 상기 혼합물을 하부의 침전입자인 세리사이트 고상비료와 상부의 액상용액인 세리사이트 액상비료로 분리하는 단계; 과수의 휴면기에 상기 세리사이트 고상비료를 과수 경작지 토양에 살포한 후 흙과 섞는 단계; 및 과수의 생육기에 상기 세리사이트 액상비료를 매월 1~3 회 과수 엽면에 살포하는 단계;를 포함하는, 세리사이트가 함유된 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법을 제공한다.

이때, 상기 알칼리성 물질은 수산화나트륨이고, 상기 알칼리수의 pH는 8~12인 것이 바람직하다.

또한, 상기 혼합물을 얻는 단계는 상기 분쇄된 세리사이트 100 중량부에 상기 알칼리수 200~300 중량부를 혼합하는 것이 바람직하며, 상기 세리사이트 고상비료의 살포는 토양 아르 당 20~50 ㎏ 살포하는 것이 바람직하다.

본 발명의 사과, 배, 감귤 재배방법은 세리사이트에 함유된 칼륨, 칼슘 및 나트륨 등의 무기질 성분을 과수가 용이하게 흡수할 수 있도록 하여 과일의 생장을 촉진함과 아울러 과일의 품질향상 및 무기질 함량을 증가시킨다.

또한, 규산성분이 함유된 알칼리성 비료를 사용하여 토양을 개량함으로써, 연작피해를 줄이고 과수를 건강하게 재배하여 병충해에 대한 피해를 줄일 수 있다.

본 발명에서는 먼저 광물인 세리사이트를 이용하여 비료를 제조하고, 상기 제조된 비료를 과수에 시비하는데, 비료제조는 세리사이트에 함유된 무기질 성분이 과수에 용이하게 흡수될 수 있도록 제조하고, 상기 비료를 과일 생육에 맞추어 적기·적소에 토양과 과수에 공급하는 단계를 거친다.

세리사이트는 견운모라고도 하며 층상구조의 수화된 알루미늄 규산염 광물군의 일종으로서, 원적외선 방사율, 탈취율, 항균 및 항곰팡이성, 음이온 방출, 방오, 대기정화 등의 기능이 우수한 광물이다.

세리사이트는 대략 이산화규소(SiO₂) 60 %, 산화알루미늄(Al₂O₃) 10 %, 산화칼륨(K₂O) 9.0 %, 산화마그네슘(MgO) 2.9 %, 산화제이철(Fe₂O₃) 1.8 %, 산화칼슘(CaO) 0.1 %, 산화나트륨(Na₂O) 0.1 % 및 기타 물 분자로 이루어져 있으며, 칼륨 원자를 정점으로 하여 이를 받치는 산소 원자와 이를 기저로 한 알루미늄, 규소 및 여타 금속과 수소 등의 원자가 결합하여 극히 안정된 결정구조를 이루고, 이러한 기본 결정구조에서 산소 및 칼륨 원자가 불규칙적으로 치환된 구조의 천연 무기재료이다.

세리사이트는 가소성(可塑性, plasticity)), 건조강도(drying strength), 생강도(生强度, green strength)가 높아서 요업분야에 주로 이용되며, 도료, 전기절연체, 활마재(滑摩材), 화장품 등 다양한 분야에 이용되어 왔으나 비료의 재료로서는 많이 사용되지 못하였다.

이는 세리사이트의 구성성분들이 극히 안정된 결정구조를 이루고 있어 작물이 이를 흡수하기 어려우며, 세리사이트를 미세 분말화하여 작물의 흡수 정도를 향상시킬 수는 있으나 세리사이트를 미세 분말화하는 것은 기술적인 어려움과 경제적인 부담이 뒤따른다.

상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명에서는 세리사이트를 물에 침전시켜 세리사이트에 함유된 무기질 비료성분인 칼륨, 칼슘 및 나트륨 등의 무기질 성분을 물속에 용출시킨 다음, 물에 용출되는 성분이 빠져나가고 주성분이 규산질인 세리사이트 잔유물을 과수의 토양에 시비하고, 상기 무기질 성분이 물속에 용출된 액상의 비료를 과수 엽면에 살포함으로써, 세리사이트의 천연 무기질 성분을 과수의 흡수특성에 맞게 가공하여 공급한다.

상기 성분 중 규산질은 토양에서 서서히 분해되면서 비료성분을 보충해 주는 지효성으로써, 흙속의 약한 산이나 작물의 뿌리에서 나오는 산에 조금씩 녹아 효과를 나타내는 가용성이어서 건강하고 안전한 흙 만들기에 가장 적합한 비료이다

규산 성분이 식물체 내에 들어가 세포벽에 규산층을 형성하여 세포를 강화함으로써 병충해에 대한 저항력을 높여주며, 내병성 증대로 세균성 병해, 바이러스성 병해는 물론 냉해에 대한 저항성까지 높여준다.

또한, 생장촉진은 물론 토양개량과 비료효과를 조절하여 질소과잉과 인산흡수 장해 등을 막아주고, 식물체의 신선도를 유지시켜 저장성을 높여주며 과일 등의 당도를 크게 높여주는 효과가 있다.

칼륨은 질소비료·인산비료와 함께 식물의 생육을 좌우하는 중요성분으로서, 광합성이나 아미노산으로부터의 단백질 합성에 필요하며, 식물의 생리작용을 돕고 조직을 튼튼하게 하는 역할을 한다.

칼륨이 부족하면 생육이 부진하고 잎의 색깔이 짙어지며, 심할 경우 잎에 갈색 반점이 생기고 잎 끝이 붉게 되며 가뭄이나 병충해에도 취약해진다.

칼슘은 16가지 식물 필수 영양소 중 질소, 인, 칼륨에 이어 네 번째로 많이 필요한 성분으로서, 칼슘이 충분해야 식물의 세포막이 튼튼하게 형성되어 좋은 색깔을 지닌 단단한 품질의 농작물을 수확할 수 있다.

또한, 산성토양을 중화하여 중금속의 흡수를 억제하고 유기물의 분해를 촉진하여 토양의 화학성을 개선하며 미생물의 활동을 조장하여 토양구조를 개량하는데, 칼슘이 부족하면 생육저해를 받아 잎 크기가 작아지고 줄기가 가늘어지는 등 여러 가지 생리장해가 발생한다.

토양 내에서 염류 집적이 심하고 비료의 양이온 수준이 높아지면 칼슘 흡수가 잘 안되며, 건조하고 햇빛이 강할수록 작물에 칼슘부족이 일어나기 쉬우므로, 이럴 경우 흡수가 잘 되는 칼슘비료의 살포는 매우 중요하다.

나트륨은 질소, 인, 칼륨 등 9대 다량원소와 철, 망간, 붕소 등 7대 미량원소와 더불어 규소, 알루미늄, 니켈, 코발트, 바나듐 등 6원소와 함께 작물 생육에 필요한 필수원소로 분류되고 있으며, 미량원소와 같이 많은 양이 필요하지는 않다.

1) 세리사이트 비료 제조

세리사이트에는 토양개량에 효과적인 규산질 뿐만 아니라 칼륨 및 칼슘과 같이 식물의 생장에 많은 양을 필요로 하는 다량 원소와 나트륨과 같이 식물의 생장에 꼭 필요로 하는 미량원소가 포함되어 있다.

세리사이트를 물과 혼합하고 교반하면서 가열하면 세리사이트에 함유된 칼륨, 칼슘, 나트륨 등의 무기질 성분이 물속에 용출되는데, 본 발명에서는 상기 무기질 성분들이 물에 좀더 많이 용출될 수 있도록 물에 알칼리성 물질을 첨가한다.

알칼리성 물질을 물에 혼합하면 수산이온(OH^-)이 생성되며, 상기 수산이온은 판상 규산염인 세리사이트의 층간에 침투하여 세리사이트에 함유된 칼륨, 칼슘 및 나트륨의 알칼리 금속원소 및 알칼리 토금속원소의 용출을 촉진한다.

이를 좀더 상세히 기술하면, 규산염 광물은 Si-O 단위구조의 형태와 연결방식에 따라 크게 쇄상(chain), 환상(ring), 판상(sheet) 및 망상(network) 구조로 구분할 수 있으며, 상기 Si-O 단위구조를 기본 골격으로 하고 그 사이를 전기적 중성을 유지하기 위해 금속양이온이 삽입되어 있는 형태를 나타낸다.

상기 Si-O 기본 단위체와 결합된 금속양이온은 수용성 염을 형성할 수 있는 성질이 있어도 치밀구조 내에 있어 반응면에 노출되어 있지 않은 한 용출될 수 없으나, 세리사이트와 같이 판상구조의 규산염은 판과 판 사이의 간극을 통하여 수산이온의 침투가 가능하므로, 세리사이트의 금속원소가 물속에 존재하는 수산이온과 반응하여 물에 용출될 수 있다.

먼저 세리사이트를 물과 잘 혼합될 수 있는 200~400 메시(mesh) 크기로 분쇄한다.

다음은 물에 알칼리성 물질을 첨가하여 알칼리수(alkaline water)를 제조한다.

상기 물은 일반 물을 사용하여도 무방하지만 불순물이 함유되어 있지 않은 증류수를 사용하는 것이 세리사이트의 금속원소 용출에 바람직하며, 상기 알칼리성 물질은 통상의 알칼리성 물질이면 사용에 제약받지 않으나 용도 및 효과 면에서 수산화나트륨이 바람직하다.

수산화나트륨이 물에 용해되면 수산이온과 나트륨 이온으로 해리되면서 용해열이 발생하며, 이러한 용해열은 알칼리수를 승온시킨다.

세리사이트는 알칼리수에 침지되어 세리사이트의 금속원소가 수중으로 용출되는데, 알칼리수의 온도가 높을수록 금속원소의 용출이 보다 잘 이루어진다.

따라서 다음 단계에서 상기 알칼리수를 가열할 필요가 있는데, 용해열에 의한 알칼리수의 승온은 이러한 가열에 따른 에너지원을 절감하는 효과가 있으며, 또한 물에 해리된 나트륨 이온은 식물생육에 필요한 무기질 성분으로 작용한다.

또한, 토양 중에 양분이 충분히 있어도 토양특성이 작물생육에 부적합할 경우 흡수가 저해되는 현상이 있으며, 특히 미량원소(철, 망간, 구리) 등은 낮은 pH에서는 용해도가 높아져 그 성분이 과잉이 될 수 있고, 반대로 pH가 높아지면 불용화되어 작물에 흡수되지 않는다.

화학비료의 남용에 의하여 대부분의 경작지가 산성화된 것을 감안할 때 비료는 알칼리성을 나타내는 것이 바람직하며, 따라서 상기 알칼리수의 pH가 8~12가 되도록 알칼리성 물질을 첨가한다.

상기 pH가 8 미만이면 세리사이트의 무기질 성분 용출효과가 미미하고, 12를 초과하면 시비하였을 시 토양의 pH가 너무 높아져 미량원소가 불용화되고 식물의 생육환경에 악영향을 미치게 되어 바람직하지 않으며, 과수 경작지 토양의 산성도에 따라 상기 범위 내에서 적절히 조절한다.

다음은 상기 분쇄된 세리사이트와 상기 알칼리수를 혼합하여 혼합물을 제조하고 이를 교반하면서 70~90 ℃에서 1~3 시간 가열한다.

교반 및 가열하는 동안 세리사이트에 함유된 무기질 성분들이 물속에 용출되며, 물에 해리된 수산이온은 세리사이트의 층간을 침투하여 세리사이트의 금속원소와 반응함으로써 금속원소의 용출을 촉진한다.

세리사이트와 알칼리수의 혼합량은 제조되는 액상비료의 무기질 농도에 관계되며, 상기 분쇄된 세리사이트 100 중량부에 상기 알칼리수 200~300 중량부를 혼합하는 것이 과수용 비료로 적당하다.

상기와 같이 교반 및 가열하여 세리사이트의 무기질 성분이 물에 용출된 혼합물을 정치(定置)하여 세리사이트 분말입자를 침전시키고, 하부에 침전된 고상의 분말입자와 상부의 액상용액을 분리하여 세리사이트 고상비료와 세리사이트 액상비료를 제조한다.

상기 정치시간은 세리사이트 분말의 입도에 따라 차이가 있으나, 3~4 시간이면 세리사이트 분말이 충분히 침전된다.

2) 밑거름 주기

과수의 휴면기에 상기에서 제조된 세리사이트 고상비료를 과수 경작지 토양에 살포한 후 흙과 잘 섞어서 과수에 밑거름을 준다.

식물의 휴면기는 기후 등의 영향으로 생육이 중지되고 휴면하는 시기를 말하는데 대개는 늦가을에서 겨울 동안에 휴면에 들어가며, 과수의 종류에 따라 다소 차이는 있으나, 통상 11 월부터 이듬해 3 월 사이에 해당한다.

세리사이트 고상비료에는 규소와 산화마그네슘이 많이 함유되어 있어서 규산질비료의 역할을 하므로 산성토양의 개량에 효과적이고 과수를 건강하게 하여 병해충를 경감시키며, 세리사이트에 함유된 미네랄이 서서히 그리고 지속적으로 과수에 공급되어 과일의 미네랄 함량을 증가시킨다.

또한, 세리사이트는 양이온 치환능력(cation exchange capacity, CEC)이 우수하여 토양 속의 질소, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 인산과 같은 양분을 흡착해 식물이 쉽게 이용할 수 있게 한다.

또한, 세리사이트 고상비료는 층간의 금속원소가 빠져나가 내부 공극이 커서 토양의 공극률을 높여주므로, 토양 내 산소공급을 원활하게 하고 습도를 조절하며 토양 내 온도변화를 완충시킴으로써 작물의 생육과 미생물 번식에 유리한 토양을 조성하여 과수가 성장하기에 좋은 환경을 제공한다.

상기 세리사이트 고상비료는 규소가 주성분으로서 과잉장애가 없으므로 살포량에 특별한 제한이 없으나, 토양 아르(are) 당 20~50 ㎏이 적당하며, 20 ㎏ 미만을 사용할 경우 세리사이트 고상비료에 의한 토양의 환경개선 효과가 미흡하고 미량원소 공급이 부족하여 연작장애가 발생하며, 50 ㎏을 초과하는 경우에는 초과상승 효과가 미약하여 경제적이지 못하다.

3) 엽면 살포

과수의 생육기에 상기에서 제조된 세리사이트 액상비료를 매월 1~3 회 과수 엽면에 살포한다.

식물의 생육기는 성장 및 증식이 현저하게 지속하는 기간으로써, 과수의 종류에 따라 다소 차이는 있으나 잎이 생성되어 과실을 수확하는 시기인 3 월부터 11 월 사이에 해당한다.

세리사이트 액상비료는 칼륨, 칼슘 및 나트륨 등의 무기질 성분을 함유하고 있어서, 과수의 광합성작용, 생리작용, 세포조직강화 등을 향상시켜 생리장해를 억제하고 가뭄이나 병충해의 피해를 감소시키며 좋은 색깔을 지닌 단단한 품질의 과실을 수확할 수 있도록 한다.

즉, 개화기에는 개화에 필요한 양분을 공급하고 냉해 피해를 감소하며 세균의 번식을 방지하고 유용미생물이 번식하는 것을 도우며, 비대기에는 미량요소 결핍에 의한 질병을 예방하고 영양분을 공급하여 과실의 크기를 증대시킨다.

장마기에는 수분 과다 현상과 영양분 소실에 의한 갈변현상을 방지하고 일소피해를 줄여주며, 수확기에는 낙과방지 및 진딧물 등의 해충으로부터 과실을 보호하고 착색을 도우며 당도를 향상시키는 역할을 한다.

상기 세리사이트 고상비료 및 액상비료는 통상적으로 과수에 시비하는 화학비료 또는 유기질 비료의 단점을 보완하여 토질을 개량하고 과수가 건강하게 생육하도록 하며, 병해충으로부터 과수를 보호하고 과실의 품질을 향상시킨다.

이하, 본 발명을 하기의 실시예 및 시험예에 의거하여 좀더 상세하게 설명한다.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

<실시예>

먼저 세리사이트를 준비한 다음, 300 메시 크기로 분쇄하여 세리사이트 분말을 얻었으며, 또한 증류수에 98 % 순도의 수산화나트륨을 첨가하여 pH 10의 알칼리수를 제조하였다.

상기 세리사이트 분말 2 톤(ton)에 상기 제조된 알칼리수 5 톤을 혼합하여 혼합물을 얻은 다음, 상기 혼합물을 교반설비가 구비된 가열용기에 넣고 교반하면서 80℃의 온도에서 2 시간 가열하였다.

상기 가열한 혼합물을 상온에서 4 시간 정치하고, 상부의 액체를 수거하여 세리사이트 액상비료를 얻었고, 하부에 가라앉은 고형물을 수거하여 세리사이트 고상비료를 얻었다.

다음은 사과, 배 및 감귤 경작지에 종래의 비료 시비와 농약 살포에 더하여 상기 세리사이트 액상비료 및 고상비료를 시비하여 과수를 재배하였다.

3 월 초 사과(홍로)밭, 배(추황)밭 및 감귤(온주밀감)밭 각각에 토양 1 아르당 상기 세리사이트 고상비료 35 ㎏을 살포하고 흙과 잘 섞어주었다.

4 월부터 수확 직전 달까지 매달 2 회씩 상기 세리사이트 액상비료를 과수 엽면이 충분히 젖을 정도로 분무기를 이용하여 살포하였으며, 사과는 9 월 상순, 배는 10 월 상순, 감귤은 11 월 중순에 수확하였다.

<시험예 1> 세리사이트 액상비료의 무기질 함량 측정

상기 실시예의 세리사이트 액상비료 중 칼륨, 칼슘 및 나트륨 함량과 pH를 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

함량측정은 "비료의 품질검사방법 및 시료채취기준(농촌진흥청 고시 제2009-96호, 2009. 1. 12)"에 의거하여 실시하였다.

세리사이트 액상비료의 무기질 함량

		세리사이트 액상비료
칼륨	g/㎏	38
칼슘	g/㎏	23
나트륨	g/㎏	12
pH		11.7

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 세리사이트 분말을 수산화나트륨이 첨가된 알칼리수에 혼합한 다음 교반 및 가열하면 물속에 칼륨, 칼슘 및 나트륨 등의 무기질 성분이 상당량 용출되어 나옴을 알 수 있다.

또한, pH가 11.7로서 알칼리성을 나타내어 화학비료에 의해 산성화된 토양을 중화시키는 효과를 기대할 수 있다.

<시험예 2> 과일 중의 무기질 함량 측정

세리사이트 액상비료 및 고상비료를 시비하지 않고 종래의 방법으로 재배한 동종의 과일을 대조군으로 하여, 상기 실시예에서 수확한 사과, 배 및 감귤의 무기질 함량을 측정하여 하기 표 2에 나타내었다.

측정은 각 군별로 가식 부위를 동결건조한 다음 0.3 g씩을 취하여 회화로에서 600 ℃의 온도로 12 시간 회화시키고 충분히 식힌 다음, 6 M 염산 3 ㎖를 넣고 15 시간 방치한 후 여과지(Whatman no.1)로 여과하였다.

여액 100 ㎕를 취하여 3차 증류수로 3 ㎖로 정량한 다음 유도결합 플라스마 질량분석기(ICP-MS, Model # 7500a, Agilent Technology사 제조, 미국)를 이용하여 측정하였다.

과일 중의 무기질 함량(단위 : ㎎/100 g)

		칼륨	칼슘	나트륨	마그네슘
실시예	사과	144	1.74	7.24	2.68
	배	175	3.71	3.32	6.77
	감귤	63	7.04	1.80	4.13
대조군	사과	94	1.36	6.78	2.27
	배	138	2.75	3.12	5.59
	감귤	46	5.66	1.63	3.35

상기 표 2의 결과, 대조군에 비하여 실시예의 무기질 함량이 모두 증가하였으며, 칼륨, 칼슘 및 나트륨은 세리사이트 액상비료로부터, 마그네슘은 세리사이트 고상비료로부터 공급받아 과육 내 함량이 증가한 것으로 판단된다.

<시험예 3> 과일의 품질 측정

세리사이트 액상비료 및 고상비료를 시비하지 않고 종래의 방법으로 재배한 동종의 과일을 대조군으로 하여, 상기 실시예에서 수확한 사과, 배 및 감귤의 과중(果重), 경도, 당도 및 산도를 측정하였으며, 각 군별 10 개씩을 무작위로 취하여 그 평균값을 하기 표 3에 나타내었다.

과일의 품질 측정

		과중	경도	당도	산도
단위		g	㎏/5 ㎜Φ	°Bx	%
실시예	사과	325	1.7	15.3	0.33
	배	412	1.3	14.8	0.15
	감귤	94	-	10.2	1.30
대조군	사과	303	1.4	14.7	0.33
	배	398	1.0	14.1	0.14
	감귤	91	-	9.4	1.33

상기 표 3에서, 과중, 경도 및 당도는 전체적으로 증가한 것으로 나타났으나 산도는 유의적인 차이를 보이지 않았다.

즉, 본 발명에 따른 방법으로 재배된 과일은 과실의 무게가 증가하고 좀더 단단한 품질을 나타내며 단맛이 약간 증가한 반면에 신맛에는 영향을 주지 않는 것으로 나타났다.

상기와 같이 본 발명의 과일 재배방법은 세리사이트에 함유된 칼륨, 칼슘 및 나트륨 등의 무기질 성분을 과수가 용이하게 흡수할 수 있도록 하여 과일의 생장을 촉진함과 아울러 과일의 품질향상 및 무기질 함량을 증가시키며, 또한 규산성분이 함유된 알칼리성 비료를 사용하여 토양을 개량함으로써 연작피해를 줄이고 과수를 건강하게 재배하여 병충해에 대한 피해를 줄일 수 있다.

Claims

세리사이트를 200~400 메시 크기로 분쇄하는 단계;
물에 알칼리성 물질을 첨가하여 알칼리수를 제조하는 단계;
상기 분쇄된 세리사이트와 상기 알칼리수를 혼합하여 혼합물을 얻는 단계;
상기 혼합물을 교반하면서 70~90 ℃에서 1~3 시간 가열하는 단계;
상기 가열한 혼합물을 정치하는 단계;
상기 혼합물을 하부의 침전입자인 세리사이트 고상비료와 상부의 액상용액인 세리사이트 액상비료로 분리하는 단계;
과수의 휴면기에 상기 세리사이트 고상비료를 과수 경작지 토양에 살포한 후 흙과 섞는 단계; 및
과수의 생육기에 상기 세리사이트 액상비료를 매월 1~3 회 과수 엽면에 살포하는 단계;를 포함하는, 세리사이트가 함유된 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 알칼리성 물질은 수산화나트륨인 것을 특징으로 하는, 세리사이트가 함유된 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 알칼리수의 pH는 8~12인 것을 특징으로 하는, 세리사이트가 함유된 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 혼합물을 얻는 단계는 상기 분쇄된 세리사이트 100 중량부에 상기 알칼리수 200~300 중량부를 혼합하는 것을 특징으로 하는, 세리사이트가 함유된 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 세리사이트 고상비료의 살포는 토양 아르 당 20~50 ㎏ 살포하는 것을 특징으로 하는, 세리사이트가 함유된 비료를 이용하여 사과, 배 또는 감귤을 재배하는 방법.