KR101398300B1 - 인삼재배용 토양개량 또는 생장촉진용 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인삼재배용 토량개량 또는 생장촉진 조성물에 관한 것으로서, 인회석, 인광석 또는 인초석으로부터 선택되는 알칼리성 천연광물 1 중량부와, 토탄, 이탄 또는 부식산으로부터 선택되는 천연유기산 성분 4 ~ 6 중량부와, 천매암 또는 일라이트 0.01 내지 0.1 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 인삼을 재배하는 경우 인삼 생장에 적합한 토양 산도를 조절하고, 필요한 영양분을 장기간 지속적으로 공급함으로써 기존에 예상치 못한 탁월한 인삼 생장효과를 얻을 수 있다.

Description

인삼재배용 토양개량 또는 생장촉진용 조성물{A SOIL CONDITIONING AND PLANT GROWTH PROMOTING COMPOSITION FOR GROWING GINSENG}

본 발명은 인삼을 재배하기 위한 토양을 개량하여 인삼 생장을 촉진할 수 있는 조성물에 관한 것이다.

인삼(人蔘)은 가장 대표적인 자양 강장제로 널리 알려져 있으며, 그 성분과 약효에 관한 많은 과학적인 연구결과가 보고되면서 인삼의 신비한 약효가 현대의 과학적인 조명을 받고 있다. 현재까지 알려진 인삼의 약효는 매우 다양하여 노화억제효과, 항동맥경화, 고지혈증 개선, 간기능 개선, 간기능 항진, 면역증강, 항혈전, 뇌기능 항진, 항스트레스, 혈당강하, 혈압강하 및 항암효과 등이 있다.

인삼은 줄기, 잎, 열매 및 뿌리로 이루어진 두릅나무과에 속하는 다년생 식물로서, 진세노사이드(ginsenoside)라 명명되는 사포닌이 풍부하게 함유되어 있다. 사포닌은 인체구성인자 기능을 활성화시키는 작용에서부터 면역기능을 강화시키는 작용까지 한다.

또한, 인삼은 통상 뿌리만을 수확하여 이용하고 줄기, 잎 및 열매 부분은 폐기처리하고 있지만, 줄기, 잎 및 열매에도 인삼 고유의 유효한 성분이 다량 함유되어 있음이 알려져 있다.

일반적으로 인삼재배시 거름으로 신선한 산야초를 주로 사용해 왔었으나 최근에는 인력부족 등을 이유로 각종 가축분뇨인 농후 유기질 거름도 사용되기 때문에 인삼의 생육과 품질에 나쁜 영향을 미치고 있다.

특히 인삼 열매는 인삼의 종류에 따라 적색, 홍색 또는 노란색을 띄는 콩 형상의 열매로서 씨앗, 과육 및 과피부분으로 이루어진다. 인삼 열매의 과피와 과육 부분은 펙틴(pectin), 헤미셀룰로오스(hemicellulose), 셀룰로오스(cellulose), 리그닌(lignin)을 주성분으로 포함하고 있고, 사포닌이 함유되어 있으며, 필수아미노산인 발린, 알라닌, 페닐알라닌, 스테오닌산, 세린, 히스티딘, 펩티드, 고린 및 아데노신과, 비타민 B1, B2, B12, 엽산 및 판토텐산과, 마그네슘, 칼슘, 칼륨, 망간, 아연, 철, 동, 인, 알루미늄, 바나듐 및 게르마늄 등의 미네랄이 포함되어 있다.

이러한 인삼 열매는 과피가 녹색에서 적색, 홍색 또는 노란색으로 변화되어 관상용으로도 손색이 없지만, 현재는 묘삼을 재배하기 위한 종자, 또는 열매와 과피를 이용한 화장품 또는 건강식품을 제조하는데 사용되고 있다.

이와 관련하여, 대한민국특허 제10-1136872호는 피트(갈대 주원료), 피트모스(이끼 주원료), 코코피트, 왕겨(팽화왕겨), 제올라이트, 버미큐라이트(질석), 유박류(유료작물), 미강, 유박류(유료작물), 톱밥, 활엽수 수피, 축분, 황산고토 또는 이산화고토, 붕소, 유용미생물(길항미생물) 등을 배합하여 인삼재배용 복합퇴비를 제조하는 방법을 개시한다.

한편, 대한민국특허공개 2001-0007777호는 화분재배용 인삼재배에 있어서, 화분바닥에 조쇄한 석분을 깔며 그 위에 마사토 63～77 중량%, 부엽토 24～30 중량%, 숯 2～4 중량%로 조성된 배합토를 채우고 1년근 묘삼을 이식한 후 모래로 덮어 5～10일에 1회씩 관수하면서 실내 그늘에서 키우는 것을 특징으로 하는 관상용 인삼화분재배방법을 개시한다.

그러나 상기와 같은 방법에도 불구하고, 인삼은 고정된 장소에서 4 - 5년 이상을 생장하여야 하므로 장기간 동안 지족적인 양분공급이 필수적이고, 통기성, 배수성이 우수하여야 한다. 따라서 관상용 인삼을 재배하기 위하여, 인삼을 화분에 식재하는 경우 양분공급이나 배수성 면에서 환경이 일반 토양재배보다 열악하여 현실적으로 관상용 인삼 재배에 성공한 사례를 찾아보기 힘들다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 5년 이상 생장하여야 하는 인삼의 특성을 고려하여 장기간 지속적으로 양분을 공급할 수 있을 뿐 아니라, 토양의 통기성, 배수성을 증대시켜 유용미생물을 활성화 시킬 수 있는 인삼재배용 토양 개량 또는 생장촉진 조성물을 제공하고자 한다.

본 발명은 상기 기술적 과제를 해결하기 위하여,

인회석, 인광석 또는 인초석으로부터 선택되는 알칼리성 천연광물 1 중량부와,

토탄. 이탄 또는 부식산으로부터 선택되는 천연유기산 성분 4 ~ 6 중량부와,

천매암 또는 일라이트 0.01 내지 0.1 중량부를 포함하는 인삼재배용 토양개량 또는 생장촉진용 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 조성물은 길항미생물을 더 포함할 수 있다.

본 발명은 또한 상기 조성물로 채워진 화분에 인삼이 식재된 인삼 화분을 제공한다.

본 발명에 따르면, 인삼재배용 거름으로서, 알칼리성 천연광물과 천연 유기산 성분의 이상적인 배합비를 제시하여, 인삼 생장에 적합한 산도의 필요한 영양분을 장기간 지속적으로 공급함으로써 기존에 예상치 못한 탁월한 인삼 생장효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조성물에 대한 물 세척 검정 실험 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 조성물에 대한 지렁이 치사율 검정 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 조성물에 대한 무씨 발아 실험 사진이다.
도 4는 본 발명의 실험예 2에 따른 인삼 재배 실험 사진이다.
도 5는 본 발명의 실험예 3에 따른 인삼 재배 실험 사진이다.
도 6은 본 발명의 실험예 4에 따른 인삼 재배 실험 사진이다.

본 발명은 인삼재배용 조성물은 인회석, 인광석 또는 인초석으로부터 선택되는 알칼리성 천연광물 1 중량부와, 토탄, 이탄 또는 부식산으로부터 선택되는 천연유기산 성분 4~6 중량부와, 천매암 또는 일라이트 0.01 내지 0.1 중량부를 포함하는 인삼재배용 토양개량 또는 생장촉진용 조성물인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 조성물은 알칼리성 천연광물의 거름 효과를 극대화하기 위하여 부식산이나 토탄/이탄과 같은 천연유기산을 인삼재배에 최적인 배합비로 배합하고, 천매암 또는 일라이트를 첨가함으로써 토양에 부족할 수 있는 미량 원소를 보충해주어 인삼 생장에 최적인 환경을 제공할 수 있다.

알칼리성 천연광물로는 인광석, 인회석 또는 인초석을 예로 드는데, 이들은 인산과 질소, 칼슘, 마그네슘이 주성분을 이루고 있고 pH 8 ~ 11의 알칼리성이다. 이들과 산성인 토탄, 이탄 또는 부식산을 혼합하여 토양에 살포한 후 어느 정도 시일이 경과하면 본격적인 효능을 발휘하여 수년간 장기 지효성 거름으로 남아 있기 때문에 유용하다.

인산질 비료는 크게 나누면 유기인을 주성분으로 하는 유기태 인산과 무기인이 주성분인 무기태 인산의 두 가지로 구분되고, 무기태 인산은 인산성분의 용해도에 따라 수용성, 구용성, 불용성 인산으로 분류되는데, 인광석 등은 무기태 인산 중에서 불용성 인산에 속한다. 인산 3칼슘의 종류에는 인광석이 들어 있는데 강염산에만 용해되어 불용성 인산으로 분류되나 장기간에 걸쳐 서서히 용해되어 흡수되기도 하지만 그 양은 미미하므로 불가급태인산이라고도 한다. 이러한 불가급태인산은 토양 중에서 유기물이 부식되어 생성되는 유기산에 의해 용해되어 가급태로 변하게 된다.

천연유기산 성분으로는 토탄, 이탄 또는 부식산을 사용하는 것이 바람직하다.

초탄이라고도 불리는 이탄 또는 토탄은 주로 온난 다습한 조건하에서 수목질의 유체가 퇴적 및 부분 분해되어 형성되는 유기물질이며, 부식산을 다량 함유하여 비료로 사용할 경우 여러 가지 이점이 있다는 사실이 알려져 있다.

부식산은 유기물이 미생물에 의하여 분해되면서 합성된 복잡 다양한 물질로서, 염기치환용량이 높아 토양 중 암모니아와 같은 유효영향성분의 용탈과 집적을 방지하는 등 토양 중 영양성분의 보유력을 높여 식물영양분의 저장고 역할을 한다.

부식산은 고도의 교질물이지만 토양의 광물질과는 달라서 부정형이고 비결정체이다. 또한 부식산의 표면적과 흡수능력은 그 어떤 점토보다 훨씬 크다. 예를 들어 규질 점토의 염기치환용량은 일반적으로 8~150 meq/100g 인데 비하여 발달이 잘 된 부식은 150~300 meq/100g 정도로 높다. 또한 부식산은 포화대기 중에서 자체 중량의 80~90%의 수분을 흡수하지만 점토는 15~20% 정도 밖에 흡수할 수 없다. 부식산의 가소성과 응집성이 약하다는 것도 중요한 성질인데 가소성이란 물체에 힘을 가하면 파괴되지 않고도 모양이 변하여 힘이 없어졌을 때에도 원래의 상태로 회복되지 않는 성질이다. 응집성이란 토양입자 사이의 연결력이나 잡아당기는 힘을 말한다. 입자가 고운 토양에서 이러한 상태를 유지한다는 것은 점토가 많아져서 구조적으로 불량한 성질을 경감시키는데 도움을 주는 것은 물론이고 입단화를 뚜렷하게 촉진시킨다.

부식산은 흡착된 양이온 덩어리로 둘러 싸여져 있고 고부하의 음이온을 갖고 있다. 기본적으로 규산염 광물을 형성하고 있는 규소, 알루미늄, 산소, 철 등에 대하여 부식교질은 탄소, 수소, 산소로 구성되어 있고, 그 외에 소량이기는 하나, 질소, 황, 인 등을 포함하고 있다. 부식산이 갖고 있는 음전하의 대부분은 카복실기와 페놀기로부터 유래한 것이며 이것은 양이온 치환에 의하여 치환된 수소의 일부이다. 부식교질은 칼슘이온(Ca^{2 +}), 수소이온(H⁺), 마그네슘이온(Mg^{2 +}), 칼륨이온(K⁺), 나트륨이온(Na⁺) 등을 흡착하고 있다.

부식교질의 전하는 pH의 영향을 받는다. 강산성인 경우에 수소이온(H⁺)은 강력히 흡착되어 다른 양이온에 의해서 쉽게 치환되지 않는다. 그 결과 교질물의 (-) 전하는 낮아진다. 염기가 추가되어 알칼리성으로 변하면 먼저 카복실기로부터 다음에는 페놀기로부터 이온화한 수소이온, Ca^{2 +}, Mg^{2 +}, 또는 다른 양이온과 치환된다.

부식산을 구성하고 있는 성분들은 풀보산(fulvic acid), 휴민산(humic acid), 휴민(humin), 히마토멜란산(hymatomelanic acid) 등인데, 휴민산이 주요부를 구성하는 성분으로 리그닌-단백질 복합체가 핵이 되고 여러 가지 유기물이 흡착되어 있다. 알카리성에서는 용해되지만 산성에서는 불가용성이라고 알려져 있다.

부식산 구성성분들은 물리화학적 특성이 다소 상이함에도 불구하고 양이온 치환이나 양분의 공급 등과 같은 특성에는 모두 다 매우 비슷한 경향을 나타낸다. 부식산의 유리한 특성중 하나는 부식교질이 수소이온(H+)으로 포화되어 있을 때의 용량이 Ca, K, Mg 등의 양분 가용성을 증대시킨다는 것, 즉 식물에 보다 쉽게 흡수되게 한다는 것이다.

알칼리성 천연광물과 유기산 성분의 배합은 적절한 입도를 갖는 분말 상태로 배합하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니고, 당업계에서 통용되는 여러가지 방법을 사용할 수 있다.

본 발명은 알칼리성 천연광물과 천연 유기산 성분의 최적의 배합비를 제공함으로써 놀라운 인삼 생장효과를 제공한다는 점에 발명의 의의가 있다. 즉 본 발명은 천연광물과 천연 유기산 성분이 최적의 배합비에서 유기물 분해과정에서 생성되는 여러 가지 유기산 또는 산성부식에 의하여 광물로부터 영양원소를 추출하여 식물이 이용하게 되는 효과가 최대화될 수 있다는 사실을 발견하여 완성되었다.

본 발명에 따른 조성물은 산성토양, 알칼리성 토양 어느 경우에도 토양에서 산알칼리도의 급격한 변화를 막아주어 인삼 생장에 도움을 줄 수 있다.

각 지역 마다 토양의 산도가 다른데, 인삼 재배에 적합한 토양의 산도는 pH 5 ~ 6.5, 보다 바람직하게는 pH 5~6 이다. 본 발명자의 연구에 따르면 인초석 또는 인광석 1 중량부를 기준으로 토탄(또는 이탄 또는 부식산)을 4~6의 중량비로 배합하는 경우 산도가 상기 범위를 만족할 수 있다.

또한 토양중에 사용된 유효인산은 활성철, 알루미늄 등과 결합하여 인산철, 인산 알루미늄으로 변화하고 이들은 불용성이어서 식물이 흡수 이용할 수 없게 되는데(인산의 고정), 부식화 작용 중에 발생되는 유기화합물들은 철, 알루미늄과 결합하여 킬레이트화함으로써 인산이 고정되는 것을 억제하고 유효인산량을 증대시키는 역할을 한다.

또한, 일라이트는 견운모라고도 불리는 단사정계에 속하는 운모족 광물로서, 원적외선 발생, 온열효과, 자연치료 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 일라이이트는 층간에 K+를 함유하고 있기 때문에 세슘과 같은 1가 방사성 양이온과 치환이 일어날 수 있고, 이온교환반응에 의해 K+를 방출하는 특성이 있다.

천매암은 석영, 세리사이트질운모, 녹니석으로 구성된 엽리상 변성암으로, 특히 풍화된 천매암은 흑운모라고도 하며, 토착미생물과 필수미량원소가 풍부한 천연광물질로 토양을 개량하고 영양분 흡수량을 높여 뿌리 발육을 좋게 한다.

길항미생물은 병해 예방 기능을 하는 것으로서, 바실러스, 스트랩토마이세스, 슈도모나스, 트리코데르마, 아그로박테리움, 유산균 등이 있다. 본 발명의 조성물은 이러한 다양한 유용미생물 중 어느 하나 또는 둘 이상을 첨가하여 제조할 수도 있다.

본 발명에 따른 인삼재배용 토양개량 및 생장촉진제를 사용하여 인삼 농업이나 영농에 활용하게 되면 토양이 개량되고 수확량이 증대될 뿐 아니라 천연광물 성분이 물에 녹지 않기 때문에 수자원 오염을 방지할 수 있고 탄소배출량을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한 화학비료 제작시 1톤당 1,000 kwh의 전력이 소모되지만 본 발명에 따른 조성물은 1톤당 200kwh의 전력이면 충분하므로 전력 사용량을 대폭 절감할 수 있다. 또한 값싼 토탄 또는 이탄을 활용하여 저가 자원의 고급화에 기여할 수 있다.

또한 본 발명의 조성물은 관상용 인삼 재배에도 활용될 수 있는데, 본 발명의 조성물을 사용하여 인삼화분을 재배하게 되면 실내에서 재배가 어려웠던 인삼을 성공적으로 재배할 수 있어 약용뿐만 아니라 관상용으로도 인삼을 재배할 수 있다는 효과가 있다.

이하 본 발명의 실시예를 들어 본 발명의 놀라운 효과에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.

<실시예 1 내지 4>

표 1의 배합비로 인삼재배용 조성물을 제조하였다(단위 kg).

실시예	인회석	토탄/이탄/부식산	일라이트/ 천매암
1	1	4	0.05
2	1	5	0.01
3	1	4	0.1
4	1	6	0.1

실험예 1: 인삼재배 적정성 검토

표준인삼경작방법에서 정하는 거름 검사방법에 따라 본 발명에 따른 조성물이 인삼재배용으로 적합한지 검토하였다.

(1) 물 세척 검정

일정량의 유기질거름을 망사자루에 담아 많은 물로 세척한 후 손으로 비벼서 목질부가 30% 이상 남거나 물기를 말린후 흑갈색의 고형물이 남지 않아야 한다.

(2) 지렁이 치사율 검정

일정한 용기에 유기질거름을 담고 지렁이를 10마리 정도 넣고 고운 망사로 덮은 다음 1일 경과 후 지렁이가 죽으면 안된다.

(3) 무 씨앗 발아 검정

일정한 용기에 유기질거름을 담고 무종자를 뿌린 다음 스프레이로 적당량의 수분을 공급하여 발아시킨 뒤 생장 과정 중 잎이 황화 되거나 말라죽는 유기질거름은 사용할 수 없다.

실시예 1 조성물에 대해 상기 3가지 방법으로 검정한 결과,

(1) 망사주머니 구멍으로 다 빠져 나가고 남는 것이 조금(1/5 이하) 있다(도 1 참조).

(2) 지렁이가 2개월 이상 살았다 (도 2 참조).

(3) 무 씨앗 실험 결과 잎이 황화되거나 말라죽지 않고 싱싱하게 자랐다(도 3 참조).

실험예 2

산마사토 1 kg과 실시예 1의 조성물 1 kg을 혼합한 흙에 6년근 유기농인삼을 4월 20일에 심었다. 6월에 열매가 열리고 7월에는 빨간 색으로 열매가 익어가고 있음을 확인하였다(도 4 참조).

실험예 3

2013년 5월 9일, 광주 퇴촌 소재 야산에 실시예 1 조성물을 거름으로 주고 인삼을 심은 결과 약 3개월이 경과한 8월 16일 현재 잘 자라고 있는 반면(도 5 (a) 내지 (d) 참조), 동일 야산에 거름을 아니 주고 심은 인삼은 성장 장애가 나타났다(도 5 (e) 참조).

실험예 4

2013. 5. 10. 블루베리 전용 상토(마사토 50중량%+피트모스 50중량%)와 본 발명에 따른 실시예 1 조성물을 각각 거름으로 준 화분에 3년산 인삼을 심었다. 약 3개월 경과후 블루베리 전용 상토에 유기농 비료를 주고 심은 인삼은 조금 자라다 죽어버리고(도 6의 (a) 및 (b) 참조) 본 발명에 따른 조성물을 거름으로 준 화분의 인삼은 잘 자라고 있음을 확인하였다(도 6 (c) 및 (d) 참조).

Claims (3)

1. 인회석, 인광석 또는 인초석으로부터 선택되는 알칼리성 천연광물 1 중량부와,
   토탄, 이탄 또는 부식산으로부터 선택되는 성분 4 ~ 6 중량부와,
   천매암 또는 일라이트 0.01 내지 0.1 중량부를 포함하는 인삼재배용 토양개량 또는 생장촉진용 조성물.
2. 삭제
3. 제1항의 조성물로 채워진 화분에 인삼이 식재된 인삼 화분.

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