KR101352628B1 - Mineral nutrition solution and method for cultivating functional plant using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인체의 건강에 필요한 미네랄 성분을 고농도로 함유하는 기능성 식물을 재배하기 위한 미네랄 양액 및 이를 이용한 기능성 식물의 재배방법에 관한 것으로서, 본 발명의 미네랄 양액을 사용하여 재배하는 경우, 필요한 미네랄 성분을 고농도로 함유하는 기능성 식물을 재배할 수 있다.The present invention relates to a mineral nutrient solution for cultivating a functional plant containing a high concentration of mineral components necessary for the health of the human body and a cultivation method of a functional plant using the same, the mineral component required when cultivating using the mineral nutrient solution of the present invention Functional plants containing a high concentration of can be grown.
Description
본 발명은 인체에 필요한 미네랄 성분을 고농도로 함유하는 기능성 식물을 재배하기 위한 미네랄 양액 및 이를 이용한 기능성 식물의 재배방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a mineral nutrient solution for cultivating a functional plant containing a high concentration of mineral components required by the human body and a method of cultivating the functional plant using the same.
현재 농작물 재배시 농약과 항생제 등을 남용함으로써 안전한 농작물의 제공이 갈수록 힘들어지고 있다. 한편 토양 중의 미네랄 성분은 점차 고갈되고 있고, 또한 현대 농업은 질소, 인산, 칼륨의 3요소 위주의 화학비료 농법을 주로 사용함으로써 인간에게 필요한 미량 미네랄이 결핍된 농산물이 생산되고 있으며, 미국 농무부성(USDA)의 발표에 따르면 1975년과 비교하면 현재 농산물의 작물별 미네랄 함량은 1/5 내지 1/10 수준으로 감소되었다고 한다.At present, the use of pesticides and antibiotics in growing crops is becoming increasingly difficult to provide safe crops. On the other hand, minerals in the soil are gradually being depleted, and modern agriculture mainly produces chemicals lacking trace minerals necessary for humans by using three-element chemical fertilizer farming mainly of nitrogen, phosphoric acid and potassium. According to the USDA), the mineral content of crops of agricultural products is now reduced by 1/5 to 1/10 compared to 1975.
한편, 최근 화학 비료의 사용을 삼가고 유기질 비료의 사용을 추진하는 움직임이 세계적으로 활발해지고 있다. 그러나, 토마토 등의 채소나 화훼 등의 생산에서 확산을 보이고 있는 양액 재배의 경우, 양액에 유기물을 직접 첨가하면 유해한 중간 분해산물이 발생하여, 식물의 뿌리가 손상되어버릴 가능성이 있어, 지금까지는 양액에는 화학 비료가 주로 사용되고 있다.
On the other hand, in recent years, the movement to refrain from using chemical fertilizers and to promote the use of organic fertilizers has become active worldwide. However, in the case of nutrient solution cultivation, which is spreading in the production of vegetables such as tomatoes and flowers, the addition of organic matter directly to the nutrient solution may cause harmful intermediate decomposition products, which may damage the roots of the plant. Chemical fertilizer is mainly used.
유기물을 사전에 무기화하여 양액으로 이용하는 접근이 행해져 왔다(일본 특허공개 제 2002-137979호 등). 그러나, 이 방법으로는 질소성분의 분해는 암모니아까지밖에 진행되지 않았으며, 이는 효율을 높이고자 대량의 유기물을 한번에 분해하기 때문에, 오히려 저분자 유기물이나 암모니아 등의 중간분해산물이 대량으로 발생하여, 암모니아를 질산으로 분해하는 질화균을 사멸시켜 버렸기 때문이라고 생각된다.
Approaches have been made in which an organic substance is inorganicized in advance and used as a nutrient solution (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-137979, etc.). However, in this method, the decomposition of nitrogen components only proceeded to ammonia, which decomposes a large amount of organic matter at once to increase efficiency, so that a large amount of intermediate decomposition products such as low molecular weight organic matter and ammonia are generated. It is thought that this is because the nitrifying bacteria that decompose into nitric acid have been killed.
또한, 셀레늄과 게르마늄 함량 증진용 엽채류 재배방법 및 이 방법으로 재배한 엽채류에 관한 대한민국 특허출원 제10-2003-0031034호가 있으나, 이는 엽채류에만 적용 가능하고, 셀레늄, 게르마늄 함량만을 증진시킬 수 있을 뿐이라는 한계가 있었다. 이 외에도 게르마늄 및 셀레늄을 함유하는 양액 및 이의 제조방법과 관련된 선행기술로는 대한민국 특허출원 제 10-2004-0041485호, 10-2006-0034047호, 10-2004-0042371호 등이 있으나 상기와 같은 한계가 있다.
In addition, there is a Korean Patent Application No. 10-2003-0031034 relating to the method of cultivating leafy vegetables for enhancing the content of selenium and germanium and the leafy vegetables grown by this method, but this is applicable only to leafy vegetables, and it can only enhance the content of selenium and germanium. There was a limit. In addition, the prior art related to the nutrient solution containing germanium and selenium and its preparation method include Korean Patent Application Nos. 10-2004-0041485, 10-2006-0034047, 10-2004-0042371, etc. There is.
한편, 동해심층수, 해수에서 생산된 간수를 이용하여 양액 또는 액비를 제조하는 방법에 대한 선행기술이 존재하나, 이는 각종 미네랄 함량을 증진시킨다는 점에 대해 구체적으로 개시하고 있지 못하다 (대한민국 특허출원 제 10-2005-0016046호 및 10-2006-0111338호 참조). 또한, 가축분뇨를 이용한 천연 미네랄 바이오 액비의 제조방법에 관한 선행기술 (대한민국 특허출원 제 10-2009-0056558호)이 존재하나, 가축분뇨를 이용한 것이어서 악취 제거제 등의 화학성분을 반드시 첨가하여야 하고, 가축분뇨 중에 포함된 성분의 함량에 따라 제조된 액비의 조성이 달라질 수 있다는 문제점이 있다.
On the other hand, there is a prior art on the method for producing nutrient solution or liquid fertilization using deep sea water, brine produced from seawater, but it does not disclose specifically that it enhances various mineral contents (Korean Patent Application No. 10 -2005-0016046 and 10-2006-0111338). In addition, there is a prior art (Korean Patent Application No. 10-2009-0056558) relating to a method for producing natural mineral bio liquid fertilizer using livestock manure, but since it is made using livestock manure, chemical components such as odor remover must be added. There is a problem that the composition of the prepared liquid fertilizer may vary depending on the content of the components contained in the livestock manure.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하고자, 미네랄을 함유하는 기능성 식물 재배용 미네랄 양액 및 양액을 사용하여 기능성 식물을 재배하는 방법을 제공하는 것으로서, 미네랄 양액을 제조하여 식물 재배시 미네랄 양액 처리를 해 줌으로써 토양 중에 미네랄을 공급하여 식물체를 튼튼히 자라게 함과 동시에 각종 병충해에 저항성을 갖도록 해주고, 인체에 양질의 미네랄을 공급할 수 있도록 식물체 내 미네랄 함량이 증진된 식물을 제공할 수 있도록 해주는 미네랄 양액을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 전기분해방식에 의한, 순수한 고농도 기능성 미네랄 제조방법을 제공함으로써 기능성 액비를 저비용으로 생산하여 농가에 보급하는 것이다. 본 발명에서는 금속을 전기분해하여 미네랄 액을 제조함으로써, 화학 약품을 사용하지 않고 친환경적으로 양액을 제조할 수 있다는 데에도 기술적 의의가 있으며, 이러한 미네랄을 함유하는 이온수를 식물에 처리하는 경우, 식물 중 미네랄 함량이 높아진다는 점을 실제 실험을 통하여 규명하였다.An object of the present invention is to provide a method for cultivating functional plants using mineral nutrients and nutrient solution for cultivating functional plants containing minerals, in order to solve the problems as described above, to prepare a mineral nutrient solution to treat the mineral nutrient solution during plant cultivation By supplying minerals to the soil, the plant grows robustly, resists various diseases and pests, and provides mineral nutrient solution that can provide plants with enhanced mineral content in plants to supply high quality minerals to the human body. It is. In addition, it is an object of the present invention to provide a method for producing a pure high concentration of functional minerals by the electrolysis method to produce a functional liquid ratio at low cost to spread to farms. In the present invention, there is a technical significance that the nutrient solution can be produced in an environmentally friendly manner without the use of chemicals by electrolyzing the metal to produce a mineral solution, and when treating the plants with ionized water containing such minerals, The fact that the mineral content is high was confirmed through actual experiments.
또한, 미네랄은 인체에서 비록 체중의 4% 정도에 지나지 않지만 칼슘 및 마그네슘은 골격계 및 신경계 형성이 중요하게 작용하고, 철은 혈액의 필수 구성 성분이며, 셀레늄은 항암, 항산화 활성, 아연은 성장, 정력 및 중금속 제거, 황은 근력 증가 및 독성 제거, 바나듐은 당뇨의 예방 및 치료, 크롬은 항암 등 생리활성을 조절하는데 중요하다.
In addition, although minerals are only about 4% of body weight in the human body, calcium and magnesium are important for the formation of skeletal and nervous systems, iron is an essential component of blood, selenium is an anticancer, antioxidant activity, zinc is growth, energy And removal of heavy metals, sulfur to increase muscle strength and toxicity, vanadium is important for the prevention and treatment of diabetes, chromium is anti-cancer and other biological activities.
한편, 광물질의 무기 미네랄(inorganic mineral)은 토양에서 규소나 산소 등과 결합되어 있어 물속에서 수용성으로 이온화되지 않아 작물에 흡수되지 않는 문제점이 있다. 반면, 수용성 형태의 이온 미네랄(ionic mineral)을 공급하면 흡수가 빠르고 미네랄 함유량이 높은 기능성 농산물을 생산하는 것이 가능하다.On the other hand, the inorganic mineral (inorganic mineral) of the mineral is combined with silicon or oxygen in the soil, there is a problem that is not ionized to water solubility in the water is not absorbed by the crop. On the other hand, by supplying ionic minerals in water-soluble form, it is possible to produce functional agricultural products with fast absorption and high mineral content.
특히, 수경재배시 이온성 미네랄 양액을 투입하면, 작물의 병해를 줄이고, 미네랄이 강화된 농작물 생산이 가능하다.
In particular, when ionic mineral nutrient solution is added during hydroponic cultivation, it is possible to reduce the disease of crops and to produce mineral-enriched crops.
본 발명의 일 실시양태에서 Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti 및 V로 구성된 그룹으로부터 선택되는 미네랄 성분을 함유하는 이온수를 포함하는 미네랄 함량이 증가된 기능성 식물 재배를 위한 미네랄 양액이 제공된다. 또한, 상기 미네랄 성분은 필요에 따라 적절히 그 함량을 조절하여 특정 기능이 강화된 식물의 재배가 가능하다.
In one embodiment of the present invention the mineral content is increased, including ionized water containing a mineral component selected from the group consisting of Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti and V. Mineral nutrient solution for functional plant cultivation is provided. In addition, the mineral component can be cultivated plants having a specific function enhanced by adjusting the content as appropriate.
본 발명의 이온 미네랄 양액을 사용하는 경우, 토양 중에 미네랄을 공급하여 식물체를 튼튼히 자라게 함과 동시에, 필요한 미네랄 성분을 고농도로 함유하는 기능성 식물을 재배할 수 있다. 특히 수경재배시 발효촉진 작용이 있는 미네랄 양액 처리로 인하여 친환경 공법으로의 재배가 가능하다. 본 발명의 미네랄 양액은 또한 금속을 전기분해하여 미네랄 액을 제조하여 이를 양액에 첨가함으로써, 화학 약품을 사용하지 않고 제조할 수 있다는 점에 의의가 있다.
In the case of using the ionic mineral nutrient solution of the present invention, it is possible to cultivate a functional plant containing a high concentration of necessary mineral components while supplying minerals in the soil to grow the plant firmly. In particular, hydroponic cultivation is possible due to the mineral nutrient solution that has the effect of promoting fermentation can be grown in an environmentally friendly method. The mineral nutrient solution of the present invention is also meaningful in that it can be prepared without the use of chemicals by electrolyzing the metal to prepare the mineral solution and adding it to the nutrient solution.
본 발명의 일 실시양태에서 Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti 및 V로 구성된 그룹으로부터 선택되는 미네랄 성분을 함유하는 이온수를 포함하는 미네랄 함량이 증가된 기능성 식물 재배를 위한 미네랄 양액이 제공된다. In one embodiment of the present invention the mineral content is increased, including ionized water containing a mineral component selected from the group consisting of Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti and V. Mineral nutrient solution for functional plant cultivation is provided.
본 명세서에서 미네랄 함량이 증가되었다는 것은 현행 농법으로 재배한 농작물이 함유하고 있는 미네랄 성분의 함량보다 증가되었거나, 현 관행농법에서는 가지고 있지 않았던 미네랄 성분이 새로이 포함되었다는 것을 의미한다.In the present specification, the increase in the mineral content means that the content of the minerals contained in the crops grown by the current farming methods is increased, or that the minerals that were not included in the current farming methods are newly included.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 미네랄 양액 중에는 Ca 및 Mg 각각 400 내지 10,000ppm; 및 Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti 및 V 각각 1 내지 1,000ppm이 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the mineral nutrient solution, Ca and Mg, respectively, 400 to 10,000 ppm; And Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti, and V may each contain 1 to 1,000 ppm.
본 발명의 일 실시양태에서, 미네랄 양액에는 Ca 및 Mg 각각 400 내지 2,000ppm; 및 Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti 및 V 성분 각각 1 내지 200ppm이 포함될 수 있다. In one embodiment of the invention, the mineral nutrient solution comprises 400 to 2,000 ppm of Ca and Mg, respectively; And Fe, may be included in the Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti , and V The ingredients 1 to 2 0 0ppm respectively.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 미네랄 양액 중에는 Ca 및 Mg 각각 400 내지 1,000ppm; 및 Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti 및 V로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 성분 10 내지 100ppm이 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the mineral nutrient solution Ca and Mg each 400 to 1,000 ppm; And 10 to 100 ppm of one or more components selected from the group consisting of Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti, and V.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 상기 미네랄 양액 중에는 Na, K, Si, P, S, N, Cu, Mo, Ag 및 I로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 성분이 0.1 내지 10,000ppm 추가로 포함될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the mineral nutrient solution may further include 0.1 to 10,000 ppm of one or more components selected from the group consisting of Na, K, Si, P, S, N, Cu, Mo, Ag and I. have.
본 발명의 또 다른 실시양태에서, 상기 미네랄 양액 중에는 Na, K, Si, P, S, N, Cu, Mo, Ag 및 I로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 성분이 10 내지 100ppm 추가로 포함될 수 있다.In another embodiment of the present invention, the mineral nutrient solution may further include 10 to 100 ppm of one or more components selected from the group consisting of Na, K, Si, P, S, N, Cu, Mo, Ag and I. .
Ca, Mg 은 기본 양액이 요구하는 범위의 2배 정도의 양인 것이 바람직하고, 나머지 미네랄 성분들은 작물에서 10ppm 이하로 나타날 수 있도록 적절히 농도를 조절할 수 있으며, 이는 미량 요구 미네랄의 경우 과량이어도 문제가 될 수 있기 때문이다.Ca and Mg are preferably about two times the range required by the basic nutrient solution, and the remaining mineral components can be properly adjusted to appear below 10 ppm in the crop, which is a problem even in the case of trace minerals Because it can.
본 발명의 일 실시양태에서, 본 발명은 상기 미네랄 양액을 식물에 처리하여 기능성 식물을 재배하는 방법을 제공한다.In one embodiment of the present invention, the present invention provides a method of growing functional plants by treating the plants with the mineral nutrient solution.
본 발명의 일 실시양태에서, 본 발명은 미네랄 양액을 100배 희석하여 식물에 처리하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.In one embodiment of the invention, the invention provides a method characterized by treating the plant with a 100-fold dilution of the mineral nutrient solution.
본 발명의 미네랄 양액은 수경재배용 식물에 처리시 물로 10 내지 1000배 희석하여 관주할 수 있다. 한편, 옆면시비, 관주, 박무 등의 방법으로 식물에 처리될 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.Mineral nutrient solution of the present invention can be irrigated by diluting 10 to 1000 times with water when treated in hydroponic plants. On the other hand, it can be treated to plants by methods such as side fertilization, irrigation, mist and the like, but is not limited thereto.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 식물은 곡식류, 과일류 또는 채소류일 수 있으며, 보다 구체적으로 밀, 호박, 토마토, 방울토마토, 배추, 상추, 인삼일 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.In one embodiment of the present invention, the plant may be grains, fruits or vegetables, more specifically wheat, pumpkin, tomatoes, cherry tomatoes, cabbage, lettuce, ginseng, but is not limited thereto.
본 발명은, 상기 방법에 따라 재배된 기능성 식물을 제공한다. 본 발명의 방법에 따라 재배된 기능성 식물은 미네랄 함량이 증가되어 있으므로, 기능성 식품으로 사용될 수 있다.The present invention provides a functional plant grown according to the above method. Functional plants grown according to the method of the present invention has an increased mineral content, and thus can be used as functional foods.
본 발명의 미네랄 양액 중의 미네랄의 배합과 농도를 적절히 조절함으로써, 유묘용, 성장기용, 과실용, 엽면시비용, 양액용, 관주용, 병충해 방제용 등 다양한 용도로도 응용될 수 있다.By appropriately adjusting the blending and concentration of minerals in the mineral nutrient solution of the present invention, it can be applied to various purposes such as seedlings, growing season, fruit, foliar cost, nutrient solution, irrigation, pest control.
또한, 미네랄의 종류와 함유량을 적절히 조절함으로써, 일반인용, 어린이용, 골격 및 치아강화용, 갑상선 강화용, 위장 및 소화기관 강화용, 빈혈 장애용, 혈당조절 강화용, 종양 억제용, 자가면역질환용, 피부탄력 보강용, 기력회복용, 중금속 퇴치용 등 다양한 기능성 식품 개발에 응용될 수 있다.In addition, by appropriately adjusting the type and content of minerals, for the general public, for children, for strengthening the skeleton and teeth, for strengthening the thyroid, for strengthening the gastrointestinal and digestive organs, for anemia disorders, for enhancing blood sugar control, for tumor suppression, autoimmunity It can be applied to the development of various functional foods such as diseases, skin elasticity reinforcement, energy recovery, heavy metals.
본 발명에 따른 일 실시양태에서, 유기양액, 예컨대 축분, 구아노, 골분 등을 발효시켜 만든 액비에 부족한 미네랄 요소를 금속을 전기분해 방식으로 녹여 고농도 미네랄 양액을 만들어 첨가하는 방식으로, 미네랄 양액을 제조하여 응용될 수 있다.
In one embodiment according to the present invention, the mineral nutrient solution is prepared by dissolving a metal in a liquid fertilizer made by fermenting an organic nutrient solution, such as nutrient powder, guano, bone meal, etc. by melting the metal by electrolysis to make a high concentration mineral nutrient solution. Can be applied.
한편, 대다수의 미네랄은 양이온에 해당하며, 각 미네랄의 금속을 양(+)극에 연결하고 물 중에서 전기분해하면 미네랄이 용출된다. 용출된 미네랄이 음극에 코팅되는 것을 막기 위하여 중간에 역삼투막을 사용하여 음극을 감쌀 수 있다. 이러한 경우, 녹아 나온 미네랄 성분은 물 중에 남게 된다. 상기 반응을 촉진하기 위하여 초산, 구연산, 황산, 염산 등의 산을 첨가할 수 있다. 유기 농업용 양액의 경우 초산발효를 통해 만들어진 식초를 사용하여 제조할 수 있다. 이 산성물질들은 양(+)극 쪽의 물에 첨가하며, 이 때 역삼투막에 미네랄 성분이 달라붙는 것을 막기 위하여 물을 회전시키거나 초음파 세척기를 반응조로 사용하면 보다 고농도의 미네랄 액을 제조할 수 있다.On the other hand, most of the minerals correspond to cations, and the minerals are eluted when the metal of each mineral is connected to the positive electrode and electrolyzed in water. In order to prevent the eluted minerals from being coated on the negative electrode, a reverse osmosis membrane may be used to surround the negative electrode. In this case, the dissolved minerals remain in the water. Acids such as acetic acid, citric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid may be added to promote the reaction. In the case of organic farming nutrient solution can be prepared using vinegar made through the fermentation of acetic acid. These acidic substances are added to the water on the positive side. At this time, a higher concentration of mineral liquid can be prepared by rotating water or using an ultrasonic cleaner as a reaction tank to prevent minerals from adhering to the reverse osmosis membrane. .
따라서, 본 발명의 일 실시양태에서, 미네랄 함유 금속을 양(+)극에 연결하는 단계; 및 물 중에서 전기분해 시키는 단계를 포함하는 미네랄 양액의 제조방법이 제공된다. Thus, in one embodiment of the present invention, there is provided a method of connecting a mineral containing metal to a positive electrode; And it provides a method for producing a mineral nutrient solution comprising the step of electrolysis in water.
본 발명의 일 실시양태에서, 상기 반응을 촉진하기 위하여 산을 첨가할 수 있으며, 이로 제한되는 것은 아니나 초산, 구연산, 황산, 염산 등의 산이 첨가될 수 있다. 상기 산은 양(+)극 쪽의 물에 첨가될 수 있다. In one embodiment of the present invention, an acid may be added to promote the reaction, but an acid such as but not limited to acetic acid, citric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid may be added. The acid can be added to the water on the positive side.
본 발명의 일 실시양태에서, 용출된 미네랄이 음극이 코팅되는 것을 막기 위하여 음극을 역삼투막으로 감쌀 수 있다. 또한, 역삼투막에 미네랄 성분이 달라붙는 것을 막기 위하여 물을 회전시키거나, 초음파 세척기를 반응조로 사용할 수 있다.
In one embodiment of the invention, the eluted mineral may be wrapped with a reverse osmosis membrane to prevent the negative electrode from being coated. In addition, in order to prevent the mineral component from sticking to the reverse osmosis membrane, water may be rotated or an ultrasonic cleaner may be used as a reaction tank.
이하에서, 본 발명을 실시예 또는 실험예에 의해 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예 등에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples or experimental examples. However, the scope of the present invention is not limited by the following examples and the like.
제조예Manufacturing example 1. 미네랄 성분의 제조 1. Preparation of mineral ingredients
Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti, V 의 금속을 전기분해 방법을 이용하여 물속에 이온화시킴으로써 고농도의 미네랄 용액을 제조하였다. 각 금속이 고농도로 함유된 미네랄 용액은 보다 구체적으로 하기와 같은 과정을 통해 제조되었다:High concentration mineral solutions were prepared by ionizing metals of Ca, Mg, Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti, V in water using an electrolysis method. Mineral solutions containing high concentrations of each metal were more specifically prepared by the following procedure:
이온성 미네랄 제조용 전기분해장치는 슬라이닥스로 전압을 자유로이 조절할 수 있게 하고, 정류기를 달아 직류를 발생시키도록 만들어졌으며, 20A 정도의 전류를 저장하고 이용할 수 있도록 콘덴서를 설치하고, 전류량을 제어할 수 있도록 제어회로를 갖추었다. 전기분해에 사용되는 양 극의 전선은 티타늄으로 만들어진 전선과 연결한 후 음극엔 백금판을 설치하고, 양극엔 이온화시키기를 원하는 금속을 접지하여 물속에 담갔다. 전기를 가하고 전압을 금속에 따라 적절히 높여주고, 전류의 흐름을 높이고, 금속이온의 용출을 돕기 위해 염이나 유기산과 같은 물질을 전해액으로 넣어주면 금속의 이온화가 이루어진다. 이때 양극에서 녹아나온 이온성 금속은 음극에 달라붙어 코팅될 수 있어 음극은 역삼투막을 통해 격리시켜 전기는 통하되 금속 이온은 통과하지 못하게 하여 지속적으로 물에 녹여 농도를 높일 수 있도록 만들었다. 이 장치를 통해 금속을 이온화 시킨 후 ICP 장비나 각종 계측기를 통해 미네랄의 농도를 측정한 후 양액의 제조에 이용하였다. 대다수 양이온의 금속들은 전극의 양극에 접지하여 이온화 시키며, 유황이나 셀레늄과 같은 음이온 물질의 경우엔 음극을 이용하여 녹여냈다. 보통 10ppm의 미네랄 양액을 만들기 위해 농축 미네랄액은 200ppm 이상으로 제조하여 사용하였다. The electrolysis device for producing ionic minerals is designed to freely regulate voltage with slidax, to generate direct current with a rectifier, to install a capacitor to store and use a current of about 20A, and to control the amount of current. It is equipped with a control circuit. The positive wire used for electrolysis was connected to a wire made of titanium, installed a platinum plate on the negative electrode, and grounded in water by grounding the metal that was desired to ionize the positive electrode. Applying electricity, increasing the voltage appropriately according to the metal, increasing the current flow, and adding a substance such as a salt or an organic acid to the electrolyte to help elute the metal ions, ionize the metal. At this time, the ionic metal melted from the anode can be coated by attaching to the cathode, so that the cathode is isolated through the reverse osmosis membrane so that electricity can pass but metal ions cannot pass through, so that it can be continuously dissolved in water to increase the concentration. After ionizing the metal through this device, the concentration of minerals was measured using ICP equipment or various measuring instruments, and used for the preparation of nutrient solution. Most cation metals are ionized by grounding them to the anode, and in the case of anionic materials such as sulfur and selenium, they are melted using the cathode. Usually, in order to make 10ppm mineral nutrient solution, concentrated mineral solution was used to prepare more than 200ppm.
이때 전체의 미네랄액을 상기와 같은 방법으로 만들기 보다는 자연에서 쉽게 구할 수 있는 해양심층수 같은 미네랄액을 기반으로 만듦으로써 보다 경제적으로 미네랄양액을 제조할 수 있다. 예컨대 심층수의 농축액은 마그네슘 함량이 70,000ppm, 칼륨이 20,000ppm, 나트륨이 20,000ppm 정도 되며, 기타 미량요소를 함유하고 있어 이 농축액에 부족한 미네랄을 첨가하여 미네랄액을 제조할 수 있다. 하지만 미네랄의 침전을 고려하여 칼슘을 비롯한 Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti, V의 부족한 미네랄은 따로 만들어 사용할 때 섞어 사용하였다. At this time, the mineral nutrient solution can be manufactured more economically by making the entire mineral solution based on the mineral solution such as deep sea water, which can be easily obtained in nature, rather than making it as described above. For example, the concentrate of the deep water contains about 70,000 ppm of magnesium, about 20,000 ppm of potassium, about 20,000 ppm of sodium, and contains other trace elements, so that the concentrate can be prepared by adding minerals that are insufficient. However, considering mineral precipitation, Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti, V and other insufficient minerals were used separately and mixed when used.
실시예에서는 일반화학 시약을 이용하여 비교예1의 미네랄양액 A와 B를 제조하여 대조군으로 사용하였으며, 미네랄 강화용으로 전기분해에 의해 Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti, V를 함유하는 미네랄 양액 C를 표1과 같은 농도로 만들어 실험군에 투여하여 실험하였다.
In the Example, the mineral nutrients A and B of Comparative Example 1 were prepared using a general chemical reagent and used as a control, and Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti, The mineral nutrient solution C containing V was prepared in the concentration shown in Table 1 and administered to the experimental group.
실시예Example 1. 미네랄 1. Mineral 양액의Nutrient 제조 Produce
하기 표 1에 나타낸 조성으로 미네랄 양액을 제조하였다:The mineral nutrient solution was prepared with the composition shown in Table 1 below:
상기 표 1은 본 발명의 미네랄 양액의 조성을 나타낸다.
Table 1 shows the composition of the mineral nutrient solution of the present invention.
비교예Comparative Example 1. One. 양액의Nutrient 제조 Produce
Ca(NO3)24H2O 354g 및 KNO3 134g, FeEDTA(12.5%) 16g을 물에 넣고 10L가 되게 하였다 (pH 6.7, A액). KNO3 270g, MgSO47H2O 246g, NH4H2PO4 76g, H3BO3 1.2g, MnSO4H2 0.625g, ZnSO47H2O 0.09g, CuSO45H2O 0.04g, Na2MoO42H2O 0.013g을 물에 넣어 10L가 되게 하였다 (pH 4.8, B액) 상기 양액의 EC는 1.3da/m이었다.
354 g of Ca (NO 3 ) 2 4H 2 O, 134 g of KNO 3 and 16 g of FeEDTA (12.5%) were added to 10 L (pH 6.7, A solution). KNO 3 270g, MgSO 4 7H 2 O 246g, NH 4 H 2 PO 4 76g, H 3 BO 3 1.2g, MnSO 4 H 2 0.625g, ZnSO 4 7H 2 O 0.09g, CuSO 4 5H 2 O 0.04g, Na 0.013 g of 2 MoO 4 2H 2 O was added to water to make 10 L (pH 4.8, liquid B) The EC of the nutrient solution was 1.3 da / m.
실험예Experimental Example 1. 밀싹의 재배 1. Cultivation of Wheat Germ
종묘상으로부터 입수한 밀 종자를 두 개의 그룹으로 나눈 후, 한 그룹엔 비교예1의 일반 양액만을 주고, 다른 한 그룹엔 비교예1의 양액에 표1의 농도로 제조한 미네랄을 강화시킨 양액을 처리하였다. After dividing the wheat seeds obtained from the seedlings into two groups, one group was given only the general nutrient solution of Comparative Example 1, and the other group was treated with the nutrient solution prepared by strengthening the minerals prepared at the concentrations of Table 1 in the nutrient solution of Comparative Example 1. It was.
밀은 상토를 1cm 두께로 깐 위에 흩뿌려 뚜껑을 덮어 두었으며, 양액이 마르지 않도록 매일 양액을 보충하여 주며 배양하였을 때, 일주일이 지난 후 밀싹이 관찰되었으며, 보름이 지난 후 그 밀싹을 각각 채취하여 각종 미네랄의 함량을 ICP를 통하여 측정하였다. 이 실험은 단순히 물만 주어 키운 것이 아니라 식물 재배용 일반 양액을 대조군으로 사용하여 칼슘과 마그네슘의 함량이 컨트롤 그룹에서도 많게 나왔다. 그 결과는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다:
The wheat was covered with 1cm thick top cover and covered with a lid.When cultivation was made to supplement the nutrient solution every day so that the nutrient solution did not dry out, the wheat germ was observed after one week. The content of various minerals was measured through ICP. This experiment was not simply grown with water, but the general nutrient solution for plant cultivation was used as a control, and calcium and magnesium contents were also high in the control group. The results are shown in Table 2 below:
표 2는 밀싹에서 미네랄 흡수량 측정 결과를 나타낸다.
Table 2 shows the results of measuring mineral uptake in wheat germ.
실험예Experimental Example 2. 각종 작물에서의 미네랄 흡수량 측정 2. Measurement of Mineral Absorption in Various Crops
호박, 방울토마토, 배추, 적상추를 상기 실험예 1과 같은 방법으로 재배한 후 같은 시기에 발생한 부위를 동일 양 채취하여 상지대학교 자연과학센터의 ICP를 통하여 작물내에 함유된 미네랄 양을 측정하였다. After cultivating pumpkin, cherry tomatoes, cabbage and red lettuce in the same manner as in Experiment 1, the same amount was collected at the same time, and the amount of minerals contained in the crop was measured through ICP of Sangji University Natural Science Center.
각 작물 별 실험과정은 하기와 같다:
The experimental procedure for each crop is as follows:
작물의 재배Cultivation of crops
종묘상을 통해 구입한 애호박 묘종을 큰 화분에 옮겨 심고, 물은 3일에 한번씩 화분의 바닥까지 모두 젖도록 흠뻑 준 후 100배 희석한 미네랄 양액을 100ml 씩 주입하였다. 애호박이 2개째 달리기 시작한 후 시료로 사용할 애호박을 채취하여 건조기에서 완전히 건조시킨 후 분쇄하여 ICP를 통해 미네랄 성분을 분석하였다. 동시에 밀싹, 방울토마토, 배추, 적상추, 인삼 등을 같은 방법으로 재배하였다. 위의 밀싹 재배와 구분하기 위해 밀싹2로 명기한다.
Zucchini seedlings purchased through seedlings were planted in large pots, and water was soaked all the way to the bottom of the pots every three days, and then 100 ml of mineral nutrient solution diluted 100-fold was injected. After the zucchini began to run for the second time, the zucchini to be used as a sample was taken, completely dried in a drier, and crushed to analyze mineral components through ICP. At the same time, wheat germ, cherry tomato, cabbage, red lettuce, ginseng and the like were grown in the same way. To distinguish it from wheat germ cultivation, it is specified as wheat germ 2.
작물 별 미네랄 흡수량은 다음 표 3 내지 14에 나타낸 바와 같았다:
Mineral uptake by crop was as shown in Tables 3 to 14:
상기 표 3은 작물별 Ca 흡수량을 나타낸다.
Table 3 shows the Ca uptake by crops.
상기 표 4는 작물별 Mg 흡수량을 나타낸다.
Table 4 shows Mg uptake by crops.
상기 표 5는 작물별 Fe 흡수량을 나타낸다.
Table 5 shows the amount of Fe uptake by crops.
상기 표 6은 작물별 Mn 흡수량을 나타낸다.
Table 6 shows Mn uptake by crops.
상기 표 7은 작물별 Zn 흡수량을 나타낸다.
Table 7 shows the Zn uptake by crops.
상기 표 8은 작물별 Sr 흡수량을 나타낸다.
Table 8 shows the Sr uptake by crops.
상기 표 9는 작물별 Se 흡수량을 나타낸다.
Table 9 shows Se uptake by crops.
상기 표 10은 작물별 Sn 흡수량을 나타낸다.
Table 10 shows the Sn uptake by crops.
상기 표 11은 작물별 Cr 흡수량을 나타낸다.
Table 11 shows the Cr uptake by crops.
상기 표 12는 작물별 Co 흡수량을 나타낸다.
Table 12 shows the amount of Co uptake by crops.
상기 표 13은 작물별 Ti 흡수량을 나타낸다.
Table 13 shows the Ti uptake by crops.
상기 표 14는 작물별 V 흡수량을 나타낸다.
Table 14 shows the V uptake by crops.
상기 실험결과, 본 발명의 미네랄 양액을 식물에 처리하는 경우 실제로 식물 중의 미네랄 함량이 높아지는 것을 알 수 있었다. 한편, 미네랄 성분들 중 특히 Ca 및 Mg은 밀싹, 배추, 호박에서 흡수량이 높고, Fe, Co, Cr 등은 적상추에서 흡수량이 높은 것으로 나타나는 등, 식물의 종류에 따라 미네랄 흡수량은 조금씩 차이를 보였다.
As a result of the experiment, when the mineral nutrient solution of the present invention is treated to the plant, it was found that the mineral content in the plant is actually increased. Meanwhile, among the mineral components, Ca and Mg showed a high absorption in wheat germ, Chinese cabbage, and pumpkin, and Fe, Co, Cr, and the like showed high absorption in red lettuce.
Claims (10)
Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti 및 V 각각 1 내지 1,000ppm을 포함하는 식물 재배를 위한 미네랄 양액.
400 to 10,000 ppm of Ca and Mg, respectively; And
Mineral nutrient solution for plant cultivation comprising 1 to 1,000 ppm each of Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti and V.
Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti 및 V 각각 1 내지 100ppm을 포함하는 식물 재배를 위한 미네랄 양액.
400 to 1,000 ppm of Ca and Mg, respectively; And
Mineral nutrient solution for plant cultivation containing 1 to 100 ppm each of Fe, Mn, Zn, Sr, Se, Sn, Cr, Co, Ti and V.
Na, K, Si, P, S, N, Cu, Mo, Ag 및 I로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 0.1 내지 10,000ppm을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배를 위한 미네랄 양액.
3. The method of claim 2,
Mineral nutrient solution for plant cultivation further comprising 0.1 to 10,000 ppm of at least one component selected from the group consisting of Na, K, Si, P, S, N, Cu, Mo, Ag and I.
Na, K, Si, P, S, N, Cu, Mo, Ag 및 I로 구성된 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 1 내지 1,000ppm을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 재배를 위한 미네랄 양액.
3. The method of claim 2,
Mineral nutrient solution for plant cultivation further comprising 1 to 1,000 ppm of at least one component selected from the group consisting of Na, K, Si, P, S, N, Cu, Mo, Ag and I.
상기 미네랄 성분은 금속을 전기분해하여 수득되는 것을 특징으로 하는 미네랄 양액.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
The mineral component is a mineral nutrient solution, characterized in that obtained by electrolyzing a metal.
A method of growing a plant by treating the plant with the mineral nutrient solution according to any one of claims 2 to 5.
미네랄 양액을 100 내지 2,000배 희석하여 식물에 처리하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 7, wherein
Diluting the mineral nutrient solution 100 to 2,000 times to the plant characterized in that the treatment.
상기 식물이 곡식류, 과일류 또는 채소류인 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 7, wherein
The plant is characterized in that the grains, fruits or vegetables.
상기 식물이 밀, 호박, 토마토, 방울토마토, 배추, 상추 및 인삼으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 7, wherein
The plant is selected from the group consisting of wheat, pumpkin, tomatoes, cherry tomatoes, cabbage, lettuce and ginseng.
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