KR101502503B1 - 천연 미네랄 성분을 이용한 과일, 채소 또는 곡식 재배방법 - Google Patents

천연 미네랄 성분을 이용한 과일, 채소 또는 곡식 재배방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 천연 미네랄 성분을 함유한 수용액을 이용하여 채소 및 곡식을 재배하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 작물의 대사 및 생장을 촉진할 수 있는 규산염계 광물로부터 수득한 미네랄 성분을 함유한 수용액을 비료의 성분으로 사용하여, 토양의 개질 및 원적외선 재배 효과를 지니는 채소 및 곡식의 재배방법에 관한 것이다. 본 발명을 통해 천연광물질인 화강암과 물을 혼합한 후 습식분쇄하여 얻은 액체비료를 엽면살포 또는 토양관주시키거나 퇴비와 함께 사포함으로써, 음이온 및 원적외선의 방출효과가 극대화되어 작물의 항균성 및 항진균성이 향상되고 작물의 생산량도 증가시키는 효과를 얻었다.

Description

천연 미네랄 성분을 이용한 과일, 채소 또는 곡식 재배방법{Cultivation method of fruit, vegetable or grain using natural mineral composition}
본 발명은 천연 미네랄 성분을 함유한 수용액을 이용하여 과일, 채소 또는 곡식을 재배하는 방법에 관한 것으로, 상세하게는 작물의 대사 및 생장을 촉진할 수 있는 규산염계 광물로부터 수득한 미네랄 성분을 함유한 수용액을 비료의 성분으로 사용하여, 토양의 개질 및 원적외선 재배 효과를 지니는 과일, 채소 또는 곡식의 재배방법에 관한 것이다.
국내에서 작물 재배시 화학비료가 널리 사용되고 있다. 화학비료의 사용을 통해 일시적으로 지력을 상승시켜 작물에 영향을 공급하는 것처럼 볼 수 있으나, 화학비료의 지속적인 사용은 토양의 산성화, 생리장해, 병충해 발생 등을 일으키게 되고, 비료 및 양분의 지나친 공급으로 인해 가스 발생 및 양분의 불균형을 초래하여 연작 장해를 일으키고 있으며, 재배된 작물 내에 완전히 분해되지 않은 농약 성분이 잔류하게 된다. 상기 문제점의 해결을 위해 톱밥, 한약박, 어분 또는 가축분 등의 원료를 포함하는 천연 유기물을 사용하였으나, 상기 천연 유기물을 이용한 비료의 제조, 취급이 용이하지 않은 단점이 있으며, 식물 생장에 필수적인 미량원소가 거의 포함되어 있지 않음으로 인해, 완전한 식물 성장 보조제로 사용하기에는 한계가 있다. 또한, 천연 유기물을 함유한 비료는 토양 흡착 능력이 낮은 편으로, 쉽게 유실될 수 있어 시비 효과의 지속 기간이 짧으며, 인근 수질을 부영양화 시키기도 한다.
대한민국 등록특허공보 10-0612641(2006.08.14).
본 발명에서는 상기 문제점의 해결을 위해 다수의 미네랄 성분을 함유하는 화강암과 물을 혼합한 후 분쇄하여 얻은 나노화 광물을 함유한 수용액을 사용하여 과일, 채소 또는 곡식을 배양하는 방법을 제공하고자 하였다.
또한, 농축산물 수입 개방에 대비하여 안전한 농산물 생산을 통한 경쟁력 확보에 초점을 두어 소비자로부터 신뢰를 얻는 농산물 생산 방법을 제공하고자 하였다.
본 발명은 a) 화강암 100 중량부에 물 30 내지 50 중량부를을 혼합하고 습식분쇄하여 1 내지 50 nm의 입자 크기를 갖는 나노화 광물을 함유한 수용액을 제조하는 단계; b) 상기 수용액 10 중량부에 토양으로부터 확보한 미생물을 함유한 미생물 제재 8 내지 15 중량부, 아미노산제 150 내지 250 중량부, 황산칼륨 15 내지 25 중량부, 폴리페놀 150 내지 250 중량부 및 수용성 고분자 150 내지 250 중량부를 혼합하여 나노화 광물 함유 비료를 제조하는 단계; c) 모종을 상기 나노화 광물을 함유한 비료 10 중량부에 수돗물 200 중량부를 첨가하여 45분 내지 75분 동안 침종시키는 단계; d) 이식 또는 정식시에 1회 및 10 내지 20일 간격으로 1 내지 10회에 걸쳐 엽면살포하는 단계; 및 e) 수확하기 20 내지 60일 전에 토양관주시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 과일, 채소 또는 곡식의 재배방법에 관한 것이다.
나노화 광물을 함유한 수용액은 원적외선 방사율이 0.90 이상으로 인체에서 발생되는 파장과 동일한 미네랄로 화강암과 물을 혼합하여 습식분쇄하여 얻어지며, 상기 나노화 광물 입자의 평균 크기는 1 내지 50 nm로 미세하여 채소나 곡식의 잎에 흡수되어 작물의 상태를 양호하게 개선할 수 있다. 또한 상기 나노화 광물의 주성분은 SiO2, Al2O3가 80% 이상이고, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨과 같은 필수 미네랄 성분을 소량 함유하고 있으며, 철, 티타늄, 아연, 망간, 셀렌, 게르마늄 등의 다양한 원소를 극미량 함유하고 있다. 상기 극미량으로 존재하는 원소는 작물에 직접 흡수가 잘 되지 않는다고 알려져 있으나, 본 발명에서 사용한 나노화 광물 수용액을 사용함으로써 나노입자 형태로 작물의 뿌리나 기공 및 수공에 직접적으로 흡수되므로 상기 극미량 원소를 더 많이 함유하는 작물을 재배할 수 있다.
또한 엽면시비시 일조량이 좋을 때 살포하게 되면 상승효과를 얻을 수 있으며, 토양관주에도 사용할 수 있고, 수확시까지 주기적으로 지속적으로 사용하게 되면 충실한 작물 상태를 유지하여 주고, 영양제 또는 비료 등과 혼합하여 사용하면 상승효과를 얻을 수 있다.
상기 나노화 광물을 함유한 수용액을 이용하여 엽면살포 또는 토양관주 시키는데 사용하며, 일반적으로 사용되는 퇴비와 혼합하여 나노화 광물이 함유된 퇴비를 제조할 수 있다.
상기 미생물제재는 길항미생물, 작물생육촉진미생물, 불용성분가용화미생물, 유기물분해촉진미생물, 토양환경정화미생물 등의 유용미생물이 함유되어 있는 것으로, 예로서 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 메틸로트로피쿠스(Bacillus methylotrophicus), 바실러스 발리스모르티스(Bacillus vallismortis), 스트렙토마이세스 에스피(streptomyces sp.), 트리코더마 에스피(Trichoderma sp.), 패니바실러스 크리벤시스(Paenibacillus kribbensis), 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescens), 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus), 옥투시모나스 호르데이(Auctusimonas hordei) 등을 포함할 수 있다. 상기 미생물제재는 병충해를 예방 또는 감소시키며, 연작장해, 염류장해 및 냉해를 극복하도록 하거나 식물 생장에 있어 활력을 촉진시키는 역할을 한다.
상기 아미노산제는 동물성 단백질을 가수분해, 산, 염기 처리를 통하여 제조된 아미노산제를 포함할 수 있다. 아미노산제는 인모, 조류의 깃털, 짐승의 털, 손발톱 또는 뿔 등에서 유래하는 케라틴 단백질을 산을 이용하여 아미노산으로 가수분해하는 것은 알려져 있으며, 산 가수분해로 제조된 아미노산 함유 용액을 염기로 중화하여 제조된 용액은 시스테인(cysteine), 메티오닌(methionine) 등의 아미노산으로 식물의 생리활성과 생장을 촉진하여, 약해진 식물세포의 회복력을 높여주고 생존기간을 길게 하는 작용을 한다. 일반적으로 아미노산제는 아미노산 함량 15 내지 20 중량%를 포함한 형태로 판매되고 있으며, 투입되는 아미노산제 100 중량부는 상기의 아미노산 함량 15 중량%가 함유된 것을 기준으로 전체 액상의 양을 의미한다.
황산칼륨은 증산 작용 및 광합성, 아미노산을 이용한 단백질의 합성에 관여하며, 식물체 내의 효소 활성을 높이는 역할을 수행한다. 그러나, 너무 많은 양을 사용할 경우 칼륨의 과잉 흡수로 인해 식물체내에서 칼륨의 함량이 증가하고, 양분의 선택적 흡수가 이루어지며 길항작용으로 인하여 마그네슘과 칼슘의 부족 현상을 초래한다. 반면 너무 적은 양을 사용하게 되면 잎과 잎 끝에서 황화 또는 백화 현상이 일어나고 병충해에 대한 저항성이 약화되는 증상이 나타난다.
본 발명에서 상기 퇴비는 제한되지는 않으나 과일, 채소 또는 곡식의 모종을 본토에 이식시키기 5 내지 10일 전에 본토 100 m2당 축분으로 이루어진 20 내지 200 중량부에 나노화 광물을 함유한 수용액 0.1 내지 1.0 중량부를 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 상기 폴리페놀은 제한되지는 않으나 에피갈로카테친 갈레이트(epigallocatechin gallate, EGCG), 에피갈로카테친(epigallocatechin, EGC), 에피카테친(epicatechin, EC), 에피카테친 갈레이트(epicatechin gallate, ECG) 안토시아닌(anthocyanin), 프로안토시아닌(proanthocyanin) 및 탄닌(tannin)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
폴리페놀은 플라보노이드의 한 종류로서 항산화작용, 항균작용 등 생리적으로 중요한 여러 가지 기능을 수행한다. 폴리페놀 성분은 녹차 잎, 포도 등으로부터 추출, 분리정제할 수 있으며, 특히 녹차 잎 건조 중량의 약 12 내지 15%가 폴리페놀로 구성되어 있다.
본 발명에서 상기 수용성 고분자는 제한되지는 않으나 고분자로는 메틸셀룰로오스(methyl cellulose), 에틸셀룰로오스(ethyl cellulose), 히드록시에틸셀룰로오스(hydroxy ethyl cellulose), 카르복시메틸셀룰로오스나트륨(sodium carboxy methyl cellulose), 가용성 전분(soluble Starch), 덱스트린(dextrine), 카르복시메틸 전분(carboxy methyl starch) 및 디알데히드 전분(dialdehyde starch)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 이들 성분은 물에 쉽게 용해되고 식물 내부로 흡수됨으로써 생장을 위해 효과적으로 사용될 수 있다.
본 발명에서 상기 과일, 채소 또는 곡식은 식용으로 사용할 수 있으면 그 종류에 있어 제한되지는 않으나 양파, 마늘, 벼, 현미, 배추, 양배추, 상추, 시금치, 양파, 마늘, 무, 오이, 사과, 배, 호박, 수박, 고추, 딸기, 토마토 및 참외로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 양파, 마늘, 벼, 무, 배추, 사과 또는 딸기에 사용하는 것이 효과적일 수 있다.
본 발명에서 상기 엽면시비는 제한되지는 않으나 물 300 내지 800 중량부에 대하여 나노화 광물을 함유한 수용액 0.3 내지 0.8 중량부, 액체 비료 0.5 내지 2.0 중량부를 혼합하여 엽면 살포를 이식시에 1회 살포하고, 10일 내지 40일 간격으로 5 내지 10회에 걸쳐 살포할 수 있다.
본 발명에서 상기 토양관주는 제한되지는 않으나 모종 육성시 5 내지 9일 간격으로 3 내지 7회 또는 수확하기 25 내지 55일 전에 본토 200 m2 당 물 200 내지 400 중량부, 나노화 광물을 함유한 수용액 0.7 내지 5.0 중량부와 액체비료 3 내지 9 중량부를 혼합하여 토양과 작물의 뿌리에 직접 투입되도록 1 내지 2회 실시할 수 있다.
또한 본 발명은 화강암 100 중량부에 물 30 내지 50 중량부를을 혼합하고 습식분쇄하여 1 내지 50 nm의 입자 크기를 갖는 나노화 광물을 함유한 수용액 10 중량부; 토양으로부터 확보한 미생물을 함유한 미생물 제재 8 내지 15 중량부; 아미노산제 150 내지 250 중량부; 황산칼륨 15 내지 25 중량부; 폴리페놀 150 내지 250 중량부; 및 수용성 고분자 150 내지 250 중량부;를 혼합하여 제조된 나노화 광물 함유 수용액을 포함하는 액체비료에 관한 것이다.
본 발명에 따른 나노화 광물을 함유한 수용액을 포함하는 비료를 이용한 과일, 채소 또는 곡식의 재배방법을 통해 작물의 뿌리를 튼튼하게 하고, 잔뿌리의 양을 증가시켜주며, 항균력과 항진균력을 가지게 함으로써 병충해를 방지시키며, 작물의 줄기와 잎이 두꺼워지고 잎의 색깔이 선명해져 생육이 튼튼해지고, 작물이 단단하게 되어 저장성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 나노화 광물을 함유하는 수용액을 사용하여 과일, 채소 또는 곡식을 재배하는 방법에 관한 것으로 천연광물질인 화강암과 물을 혼합한 후 습식분쇄하여 얻은 액체비료를 엽면살포 또는 토양관주시키거나 퇴비와 함께 사포함으로써, 음이온 및 원적외선의 방출효과가 극대화되어 작물의 항균성 및 항진균성이 향상되고 작물의 생산량도 증가시키는 효과를 얻었다.
이하 본 발명을 실시예를 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1) 나노화 광물 함유 비료 제조 및 양파 재배
화강암 100 g에 물 40 g을 혼합하고, 분쇄기를 사용하여 습식분쇄하여 1 내지 50 nm의 입자 크기를 갖는 나노화 광물을 함유한 수용액을 제조하였다. 상기 수용액 10 g에 토양으로부터 확보한 미생물을 함유한 미생물 제재 12 g, 아미노산제 200 g, 황산칼륨 20 g, 폴리페놀 200 g 및 히드록시에틸셀룰로오스(hydroxy ethyl cellulose) 200 g을 혼합하여 나노화 광물 함유 비료를 제조하였다.
시중에서 구입한 양파 모종을 상기 나노화 광물을 함유한 비료 10 g에 수돗물 200 g를 첨가하여 1 시간 동안 침종시킨 후 파종하여 발아시켰다. 발아된 시점에 상기 나노화 광물을 함유한 수용액 10 g를 수돗물 2 kg에 희석하여 일주일에 한번씩 본토에 이식할 때까지 발아된 씨앗에 뿌려주었다.
발아된 씨앗을 이식할 본토에 축분으로 이루어진 퇴비를 1 g/m2로 살포하였다. 여기에 상기와 같이 키운 씨앗을 이식한 후, 엽면 살포를 이식 시에 1회, 2주 주기로 5회 살포하고, 수확하기 1개월 전에 토양관주시켰다.
(실시예 2) 나노화 광물 함유 비료 제조 및 마늘 재배
시중에서 구입한 마늘 모종을 사용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 비료 제조 및 재배를 실시하였다.
(실시예 3) 나노화 광물 함유 비료 제조 및 벼 재배
시중에서 구입한 벼 모종을 사용한 점을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 비료 제조 및 재배를 실시하였다.
(비교예 1-3) 양파, 마늘 및 벼 재배
나노화 광물을 포함하는 비료를 사용하지 않은 것을 제외하고, 나머지는 실시예 1 내지 3과 각각 동일한 방법으로 양파, 마늘 및 벼를 재배하였다.
나노화 광물을 포함하는 수용액을 포함하는 비료를 사용하여 재배된 상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 3의 작물로부터 무기질 성분의 변화를 측정하였다(표 1).
[표 1]
Figure 112014064211700-pat00001
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 나노화 광물을 포함하는 수용액, 폴리페놀 및 히드록시에틸셀룰로오스를 사용하여 과일, 채소 또는 곡식을 재배하는 방법으로 재배된 실시예에서의 무기질 성분 함량이 비교예 1 내지 비교예 3에 비하여 현저하게 증가한 것을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

Claims (11)

  1. a) 화강암 100 중량부에 물 30 내지 50 중량부를을 혼합하고 습식분쇄하여 1 내지 50 nm의 입자 크기를 갖는 나노화 광물을 함유한 수용액을 제조하는 단계;
    b) 상기 수용액 10 중량부에 토양으로부터 확보한 미생물을 함유한 미생물 제재 8 내지 15 중량부, 아미노산제 150 내지 250 중량부, 황산칼륨 15 내지 25 중량부, 폴리페놀 150 내지 250 중량부 및 히드록시에틸셀룰로오스(hydroxy ethyl cellulose) 150 내지 250 중량부를 혼합하여 나노화 광물 함유 비료를 제조하는 단계;
    c) 모종을 상기 나노화 광물을 함유한 비료 10 중량부에 수돗물 200 중량부를 첨가하여 45분 내지 75분 동안 침종시키는 단계;
    d) 이식 또는 정식시에 1회 및 10 내지 20일 간격으로 1 내지 10회에 걸쳐 엽면살포하는 단계; 및
    e) 수확하기 20 내지 60일 전에 토양관주시키는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 벼의 재배방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 퇴비는 본토 100 m2당 축분으로 이루어진 20 내지 200 중량부에 나노화 광물을 함유한 수용액 0.1 내지 1.0 중량부를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 재배방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 미생물은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 메틸로트로피쿠스(Bacillus methylotrophicus), 바실러스 발리스모르티스(Bacillus vallismortis), 스트렙토마이세스 에스피(streptomyces sp.), 트리코더마 에스피(Trichoderma sp.), 패니바실러스 크리벤시스(Paenibacillus kribbensis), 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescens), 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus) 및 옥투시모나스 호르데이(Auctusimonas hordei)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 재배방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리페놀은 에피갈로카테친 갈레이트(epigallocatechin gallate, EGCG), 에피갈로카테친(epigallocatechin, EGC), 에피카테친(epicatechin, EC), 에피카테친 갈레이트(epicatechin gallate, ECG) 안토시아닌(anthocyanin), 프로안토시아닌(proanthocyanin) 및 탄닌(tannin)으로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 재배방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 엽면시비는 물 300 내지 800 중량부에 대하여 나노화 광물을 함유한 수용액 0.3 내지 0.8 중량부, 액체 비료 0.5 내지 2.0 중량부를 혼합하여 엽면 살포를 이식시에 1회 살포하고, 10일 내지 40일 간격으로 5 내지 10회에 걸쳐 살포하는 것을 특징으로 하는 재배방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 토양관주는 모종 육성시 5 내지 9일 간격으로 3 내지 7회 또는 수확하기 25 내지 55일 전에 본토 200 m2 당 물 200 내지 400 중량부, 나노화 광물을 함유한 수용액 0.7 내지 5.0 중량부와 액체비료 3 내지 9 중량부를 혼합하여 토양과 작물의 뿌리에 직접 투입되도록 1 내지 2회 실시하는 것을 특징으로 하는 재배방법.
  9. 화강암 100 중량부에 물 30 내지 50 중량부를을 혼합하고 습식분쇄하여 1 내지 50 nm의 입자 크기를 갖는 나노화 광물을 함유한 수용액 10 중량부;
    토양으로부터 확보한 미생물을 함유한 미생물 제재 8 내지 15 중량부;
    아미노산제 150 내지 250 중량부;
    황산칼륨 15 내지 25 중량부;
    폴리페놀 150 내지 250 중량부; 및
    히드록시에틸셀룰로오스(hydroxy ethyl cellulose) 150 내지 250 중량부;
    를 혼합하여 제조된 나노화 광물 함유 수용액을 포함하는 제 1항의 벼 재배용 액체비료.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 미생물은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 메틸로트로피쿠스(Bacillus methylotrophicus), 바실러스 발리스모르티스(Bacillus vallismortis), 스트렙토마이세스 에스피(streptomyces sp.), 트리코더마 에스피(Trichoderma sp.), 패니바실러스 크리벤시스(Paenibacillus kribbensis), 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescens), 아시네토박터 칼코아세티쿠스(Acinetobacter calcoaceticus) 및 옥투시모나스 호르데이(Auctusimonas hordei)으로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체비료.
  11. 삭제
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