KR101648795B1

KR101648795B1 - 유황을 함유한 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액

Info

Publication number: KR101648795B1
Application number: KR1020140138792A
Authority: KR
Inventors: 이상종; 김미희; 이승협; 이혜현; 최도영; 권선화
Original assignee: 농업회사법인 주식회사 엘바이오텍
Priority date: 2014-10-15
Filing date: 2014-10-15
Publication date: 2016-08-18
Also published as: KR20160044614A

Abstract

본 발명은 유황을 함유한 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천연 유기유황 (Methylsulfonylmethane)을 유효성분으로 함유하는 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액 및 상기 수간 주사액을 수목에 주사하여 수목의 면역 증강 및 수세 회복을 촉진하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 수간 주사액을 수목에 주사하면, 뿌리가 손실되거나 기능이 저하되어 정상적인 생리 활동이 불가능하고 쇠약해진 수목의 수세 쇠약을 회복시킬 수 있으며, 생산된 과실에 유용한 미네랄 함량이 증가하고, 중금속 함량은 저하되는 효과가 있다.

Description

유황을 함유한 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액 {Trunk-inject solution containing sulfur for immune enhancement and renewing of tree}

본 발명은 유황을 함유한 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천연 유기유황 (Methylsulfonylmethane)을 유효성분으로 함유하는 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액 및 상기 수간 주사액을 수목에 주사하여 수목의 면역 증강 및 수세 회복을 촉진하는 방법에 관한 것으로 수목 생장환경을 원천적으로 개선하고자 한다.

수목의 건전한 생장은 뿌리에서 수분과 무기양분을 흡수하고, 물관을 통해 흡수된 물질들을 잎으로 이동시키고, 잎에서 흡수된 물질들의 동화작용을 통해 탄수화물, 단백질, 지질 및 비타민 등을 생성하고, 생성된 물질들이 체관을 통해 나무의 각 부분으로 전달됨으로써 이루어진다. 수목의 생장 및 발육은 수목 자체의 상태와 외부환경에 의해 크게 영향을 받는데, 환경이 수목의 생육에 적합하지 못할 경우 생리 활동 및 동화작용이 원활하게 이루어지지 못하게 되어 수세가 약화되거나 수목이 쇠약해지고, 심하면 고사하게 된다.

최근에는 가로수에서 노령화로 인한 쇠약, 토목공사시 복토 및 아스콘 포장에 의한 부패, 이식을 위한 대형목의 뿌리 절단 등으로 인해 뿌리의 흡수기능이 약해지고 많은 양의 뿌리가 손실되어 발생하는 무기양분 결핍으로 인한 수목의 생장 불량이 많이 나타나고 있다. 또한, 도로 근처의 가로수나 도심 속의 공원 내 수목 등과 같이 자동차, 가정, 공장 등으로부터 분출되는 각종 오염물 및 공기 오염원 등에 노출된 수목의 경우에는 정상 환경에서 성장하는 수목과 달리 정상적인 생리 활동이 불가능해 생육 장애가 많이 나타난다. 이처럼 생육 장애가 나타나는 수목들은 면역 기능도 저하되기 때문에 병충해에 취약해지는 문제점도 발생한다.

종래에는 나무에 영양분을 공급하는 것이 단편적으로 행하여져 왔고, 주로 병충해를 막기 위한 약물의 공급이 주된 것이었다. 그러나 과수목의 경우, 과도한 농약 사용은 생산물 및 토양 내 잔류로 인한 문제를 일으키고, 약제의 살포 시에 사람이나 가축 등에 농약 피해가 발생하기도 한다. 따라서, 가로수나 과수목을 보호하기 위해서는 농약이 아닌, 수목 영양제 등의 조성물을 공급하여 수목의 생리 활동 및 생장을 보조함으로써 수목의 생육 환경을 개선해주는 것이 더 바람직하다고 할 수 있다. 특히, 뿌리 기능이 저하되어 수목이 정상적인 생리 활동 과정에서 필요로 하는 양분의 흡수가 충분하지 못할 경우에는, 필수 원소 및 생장 조절물질 등의 부족한 양분을 외부에서 적절하게 공급해 줄 필요성이 있다. 이에 따라 수목의 생장 및 발육을 보조하기 위한 수목 영양제 조성물과 이를 효과적으로 수목에 공급하기 위한 여러 노력이 관련 산업 분야에서 꾸준히 연구되고 있다.

한편, 유황 (sulfur)은 주기율표 제 6B족에 속하는 산소족 원소로서, 원소기호는 S, 원자번호는 16, 원자량은 32.06이고, 또한 녹는점은 112.8℃, 끓는점은 444.7℃이며, 비중은 2.07이다. 이와 같은 유황은 중국의 고전 문헌이나, 동의보감에도 그 효능이 기록되어 있으며, 신경마비 및 수족 냉증의 치료와 지혈 등에 이용되어 왔다. 그 외에도 유황은 보양 작용뿐만 아니라 암과 각종 난치병의 원인으로 대두되고 있는 중금속, 농약, 기타 화공약품 등에 대하여 해독작용이 뛰어난 물질로 알려져 있다. 그러나 자연에서 채취된 광물질인 유황은 독성이 매우 강해서 생체에 직접 투여할 경우 일반적으로 두통, 구토, 복부 통증, 발작 등의 부작용을 유발한다. 이 때문에 자연에서 채취된 유황은 법제하여 독성을 감소시킨 후 사용하는 것이 일반적이었다. 그러나 최근에 소나무에서 추출된 천연 유기유황 (Methylsulfonylmethane)에 독성이 없다는 것이 밝혀지고, 최근 미국 FDA에서 승인되면서, 독성이 없는 유황에 대한 관심과 이용이 증가하고 있는 추세이다.

본 발명에서는 수목의 면역 증강 및 수세 회복을 위해 천연 유기유황을 함유하는 수간 주사액 및 수간 주사액을 이용하여 수목의 면역 증강 및 수세 회복을 촉진하는 방법을 제공하고자 한다.

한편, 한국등록특허 제0328272호에는 '쇠약목 수세 회복용 영양제 수간 주사액'이 개시되어 있고, 한국등록특허 제0355047호에는 '수목 영양제 조성물 및 그 사용 방법'이 개시되어 있다. 그러나 본 발명에서와 같이 유황을 함유한 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액에 대해서는 개시된 바가 없다.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 도출된 것으로서, 본 발명자는 천연 유기유황 (Methylsulfonylmethane), 무기 양분 및 생장조절물질을 유효성분으로 함유하는 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액을 개발하였고, 수간 주사액을 면역력이 저하되어 병충해에 취약해지고 쇠약해진 수목에 주사한 결과 수목의 면역력 향상 및 생장 개선이 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 본 발명의 수간 주사액을 주사한 과수목에서 생산된 과실에서 유용한 미네랄 함량이 증가하는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 천연 유기유황 (Methylsulfonyl- methane)을 유효성분으로 함유하는 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 수간 주사액을 수목에 주사하여 수목의 면역 증강 및 수세 회복을 촉진하는 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 천연 유기유황 (Methylsulfonylmethane), 무기 양분 및 생장조절물질을 유효성분으로 함유하는 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액을 수목에 처리하면, 뿌리가 손실되거나 기능이 저하되어 정상적인 생리 활동이 불가능하고 쇠약해진 수목에서 수분 및 무기양분 결핍으로 인해 나타나는 수세 쇠약을 회복시킬 수 있으며, 수간 주사한 과수목에서 생산된 과실은 유용한 미네랄 함량이 증가하는 효과가 있다.

도1. 수간 주사액 처리에 따른 병증확인 사진

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천연 유기유황 (Methylsulfonylmethane)을 유효성분으로 함유하는 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액을 제공한다.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액은 포도당, 제1인산칼륨, 염화제2철, 황산마그네슘, 질산칼륨, 몰리브덴, 망간, 붕산, 구리, 아연, 규산, 요소, 티아민, 피리독신, 니코틴산, 시아노코발라민, 나프탈렌 아세트산 (NAA), 벤질 아미노퓨린 (BA), 지베렐린 (GA3), 인돌부티르산 (IBA) 및 키네틴을 추가로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 천연 유기유황 (Methylsulfonylmethane) 500~600 mg/L, 포도당 70~80 mg/L, 제1인산칼륨 7~8 mg/L, 염화제2철 0.05~0.2 mg/L, 황산마그네슘 0.06~0.1 mg/L, 질산칼륨 0.05~0.2 mg/L, 몰리브덴 0.006~0.01 mg/L, 망간 0.005~0.02 mg/L, 붕산 0.1~0.15 mg/L, 구리 0.005~0.02 mg/L, 아연 0.01~0.02 mg/L, 규산 15~20 mg/L, 요소 18~22 mg/L, 티아민 0.003~0.01 mg/L, 피리독신 0.01~0.02 mg/L, 니코틴산 0.007~0.01 mg/L, 시아노코발라민 (cyanocobalamin) 0.0005~0.002 mg/L, 나프탈렌 아세트산 (NAA) 0.03~0.1 mg/L, 벤질 아미노퓨린 (BA) 0.008~0.015 mg/L, 지베렐린 (GA3) 0.003~0.1 mg/L, 인돌부티르산 (IBA) 0.03~0.08 mg/L 및 키네틴 0.005~0.02 mg/L를 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 천연 유기유황 (Methylsulfonylmethane) 575 mg/L, 포도당 75 mg/L, 제1인산칼륨 7.63 mg/L, 염화제2철 0.1 mg/L, 황산마그네슘 0.072 mg/L, 질산칼륨 0.1 mg/L, 몰리브덴 0.0072 mg/L, 망간 0.01 mg/L, 붕산 0.125 mg/L, 구리 0.01 mg/L, 아연 0.014 mg/L, 규산 17.5 mg/L, 요소 20 mg/L, 티아민 0.005 mg/L, 피리독신 0.0125 mg/L, 니코틴산 0.0076 mg/L, 시아노코발라민 (cyanocobalamin) 0.001 mg/L, 나프탈렌 아세트산 (NAA) 0.05 mg/L, 벤질 아미노퓨린 (BA) 0.0089 mg/L, 지베렐린 (GA3) 0.005 mg/L, 인돌부티르산 (IBA) 0.036 mg/L 및 키네틴 0.01 mg/L를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 열거된 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액은 증류수에 용해하여 액상으로 제조될 수 있으며, 나무 수액을 추가로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액은 벤토나이트, 탈크, 카올린, 다이아라이트, 칼슘 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 붕해제, 카복시메틸셀룰로오스 (CMC; carboxymethyldellulose) 등의 증점제 및 폴리비닐알코올 (PVA; poly vinyl alcohol) 등의 유기접착제를 더 포함할 수 있으며, 왕겨, 락토스, 글루코오스 또는 셀룰로오스를 더 포함하여 제형화될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 이러한 첨가제를 혼합하면 액상 조성물을 분의 (dust coating) 처리 또는 토양 살포가 가능한 형태로 제형화할 수 있다.

본 발명의 일 구현예에 있어서, 상기 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액은 수목의 줄기 (수간) 또는 뿌리에 주사될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에서 수간주사나 뿌리주사는 지표 부근 수간 또는 뿌리에 천공기로 하향각 30~45도, 깊이 10 ㎝ 정도의 구멍을 뚫고 주입관을 삽입한 후, 수목 영양제 병을 상부에 고정시키고, 튜브로 주입관과 수목 영양제 병을 연결하여 영양제 조성물을 공급하는 방법일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에서 제공하는 수간 주사액은 수목의 생육 상태, 수종, 외부 환경조건 등에 따라 그 사용량과 사용시기가 결정될 수 있으나, 통상적으로는 수목의 흉고 직경, 엽량의 다소, 수목의 피해 상태, 수령에 따라 그 사용량을 결정하며, 그 사용시기는 동절기를 제외한 경우라면 어느 때라도 사용가능하지만, 수액의 이동 시기와 수목의 생리기능에 맞추어 사용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

수간 주사액의 처리가 이식된 수목의 활력에 미치는 영향

하기 표 1에 기재된 성분들을 계량한 후 증류수에 각 성분들을 용해시켜 천연 유기유황, 무기양분, 비타민 및 생장조절물질을 함유하는 수간 주사액을 제조했다.

수목 영양제 조성

품 명	함량 (mg/L)
천연 유기유황 (MSM)	575
포도당	75
제1인산칼륨	7.63
염화제2철	0.1
황산마그네슘	0.072
질산칼륨	0.1
몰리브덴	0.0072
망간	0.01
붕산	0.125
구리	0.01
아연	0.014
규산	17.5
요소	20
티아민	0.005
피리독신	0.0125
니코틴산	0.0076
시아노코발라민	0.001
NAA	0.05
BA	0.0089
GA3	0.005
IBA	0.036
키네틴	0.01

제조된 수간 주사액은 배나무를 이식한 후, 수간 (나무줄기) 지상부 15 cm 부위에 3~4 mm의 구멍을 뚫고 주입하였다. 500 ml의 수목 영양제를 30일 간격으로 3회 주입한 결과, 이식된 감나무의 뿌리 활착률이 수목 영양제를 처리하지 않은 대조구에 비하여 우수한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 엽량 증가, 생장 촉진, 병충해 감소 및 낙과율 저하를 확인할 수 있었다. 이식한 감나무에 수목 영양제를 수간주사한 경우에도 뿌리 활착률 증가, 엽량 증가, 생장 촉진, 병충해 감소 및 낙과율 저하를 확인할 수 있었다.

수목 영양제를 수간주사한 나무에서 생산된 배의 성분 분석 결과

상기 실시예 1에 기재된 것처럼, 배나무에 본 발명의 수목 영양제를 수간주사한 후 생산된 배에 대한 성분 분석을 수행했다. 배는 경기도 김포시 월곶면에 위치한 배 과수원에서 생산되었으며, 분석은 삼육대학교 식품영양학과 최경순 교수의 연구실에서 수행되었다. 분석 결과는 표 2에 나타내었다.

배의 성분 분석 결과

배 성분 분석
항목	식품의약품안전청 기준자료	일반 배	수목 영양제 처리 배
구리(mg)	-	0.021	0.014
셀레늄(㎍)	-	0.424	0.908
아연(mg)	-	0.275	0.352
철(mg)	0.2	0.241	0.526
납(mg)	-	0.042	0.001

노화를 방지하는 것으로 알려진 셀레늄이 일반 배에 0.424 ㎍ 들어있는 것에 비해 수목 영양제를 처리한 배에는 2배 이상 많은 양인 0.908 ㎍이 함유되어 있는 것으로 나타났다. 철과 아연의 경우, 일반 배에는 각각 0.241 mg 및 0.275 mg, 수목 영양제 처리 배에는 0.526 mg 및 0.352 mg이 함유되어 있었다. 과량 섭취시 장애를 일으키는 구리와 납의 경우, 일반 배에는 각각 0.021 mg 및 0.042 mg, 수목 영양제 처리 배에는 0.014 mg 및 0.001 mg이 함유되어 있는 것으로 나타났다.

이처럼 본 발명의 수간 주사액의 처리는 과수목의 생장 촉진, 병충해 감소 및 낙과 방지에 효과가 있을 뿐만 아니라, 과실에 유용한 미네랄 함량을 증가시키고 중금속 함량을 저하시키는 효과도 갖는다.

천연 유기유황(MSM), 유황 무첨가 수간 주사액, 유황 첨가 수간 주사액 및 천연 유기유황(MSM) 첨가 수간 주사액을 수목에 주사한 결과

제조된 수간 주사액은 배나무를 이식한 후, 수간 (나무줄기) 지상부 15 cm 부위에 3~4 mm의 구멍을 뚫고 주입하였다. 500 ml의 수목 영양제를 30일 간격으로 3회 주입한 결과, 수간 주사액 조성에 따른 뿌리 생육 및 활착률 차이는 표3과 같다.

수간 주사액 조성에 따른 뿌리 생육 및 활착률 차이

구 분	생육 특성
구 분	천연 유기유황(MSM) 및 유황 무첨가	유황 첨가	천연 유기유황(MSM) 첨가
근장 (cm)	22.8 ± 2.4 a	23.2 ± 2.2 a	31.4 ± 2.0 c
근중 (g)	20.2 ± 3.0 a	19.4 ± 2.8 a	32.2 ± 2.3 c
활착률 (%)	90.2 ± 5.8 a	77.2 ± 2.3 b	90.1 ± 3.5 c

천연 유기유황(MSM) 함량에 따른 수목의 면역 증강 및 수세 회복 효과

본 발명의 수간 주사액에는 천연 유기유황(MSM)이 500~600 mg/L 포함되는 것으로 계산된다. 따라서 500 mg/L보다 적은 양이 수간 주사액에 포함되었을 때, 수목의 면역 증강 및 수세 회복 효과가 미미하고, 600 mg/L보다 많은 양이 수간 주사액에 포함되었을 때는, 수목의 면역 증강 및 수세 회복 효과가 500~600 mg/L의 천연 유기유황(MSM)이 포함된 경우와 비슷하거나 미미하였다.

천연 유기유황(MSM) 함량에 따른 뿌리 생육 및 활착률 차이

구 분	생육 특성
구 분	500 mg/L 미만	500~600 mg/L	600 mg/L 초과
근장 (cm)	17.8 ± 2.4 a	31.4 ± 2.0 c	26.4 ± 2.0 b
근중 (g)	18.2 ± 3.0 a	32.2 ± 2.3 c	25.2 ± 2.3 b
활착률 (%)	75.2 ± 5.8 a	90.1 ± 3.5 c	78.9 ± 4.5 a

본 발명의 수간 주사액을 토양 살포하거나 엽면 시비한 경우와 수간 주사한 경우를 비교한 결과

천연 유기유황(MSM)을 비료로 사용한 경우와 수간 주사한 경우를 비교하여, 수간 주사한 경우에 수목의 면역 증강 및 수세 회복 효과가 우수하였는데, 생육특성은 표5와 같았다.

수간 주사액 처리 방법에 따른 뿌리 생육 및 활착률 차이

구 분	생육특성
구 분	토양 살포	엽면 시비	수간 주사
근장 (cm)	22.8 ± 2.4 a	23.2 ± 2.2 a	31.4 ± 2.0 b
근중 (g)	20.2 ± 3.0 a	19.4 ± 2.8 a	32.2 ± 2.3 b
활착률 (%)	75.2 ± 5.8 a	77.2 ± 2.3 a	90.1 ± 3.5 b

면역 증강 효과를 확인할수 있는 수목의 생장 및 수세를 측정한 수목의 생육 특성 결과

수목을 이식한 후, 본 발명의 수간 주사액을 주사한 수목과 주사하지 않은 수목 (대조구)에 병원균을 접종하고, 수목의 생장 및 수세를 측정한 수목의 생육 특성 결과은 표 6과 같다.

수간 주사액 처리에 따른 수목의 생육특성

구 분	처리
구 분	대조구	천연 유기유황(MSM) 수간 주사
근장 (cm)	19.8 ± 2.4 a	31.4 ± 2.0 a
근중 (g)	18.2 ± 3.0 a	32.2 ± 2.3 a
활착률 (%)	68.2 ± 3.7 a	90.1 ± 3.5 b

질병지수 확인을 위한 수간 주사엑 처리에 따른 병증확인

질병 지수는 병원균 접종 1주 내지 4주 후, 병원균에 의한 병증 확인 및 질병의 발생 정도를 표7 과 같이 구분하여 측정할 수 있다. [병증이 발생하지 않음 (-), 잎의 반 이하 면적에 병증이 나타남 (+), 병증이 나타난 잎들이 25% 미만으로 나타남 (++), 병증이 나타난 잎들이 25%에서 49% 이하로 나타남 (+++), 병증이 나타난 잎들이 50%에서 74% 이하로 나타남 (++++), 4단계와 동일하나 새로 난 어린잎에서 병증이 나타남 (+++++), 병증이 나타난 잎들이 75% 이상으로 나타남 (++++++), 작물이 고사함 (+++++++)] 으로 나타내었다.

수간 주사액 처리에 따른 병증확인 결과

구 분	처리
구 분	대조구	천연 유기유황(MSM) 수간 주사
1주	+++	+
4주	+++	-

수간주사액 처리에 따른 수목의 병증확인

수목을 이식한 후, 본 발명의 수간 주사액을 주사한 수목과 주사하지 않은 수목 (대조구)에 병원균을 접종하고, 수목의 생장 및 수세를 측정한 수목의 효과사진(도1)을 나타내었다.

도 1 , 수간 주사액 처리에 따른 병증확인 사진

Claims

천연 유기유황 (Methylsulfonylmethane) 500~600 mg/L, 포도당 70~80 mg/L, 제1인산칼륨 7~8 mg/L, 염화제2철 0.05~0.2 mg/L, 황산마그네슘 0.06~0.1 mg/L, 질산칼륨 0.05~0.2 mg/L, 몰리브덴 0.006~0.01 mg/L, 망간 0.005~0.02 mg/L, 붕산 0.1~0.15 mg/L, 구리 0.005~0.02 mg/L, 아연 0.01~0.02 mg/L, 규산 15~20 mg/L, 요소 18~22 mg/L, 티아민 0.003~0.01 mg/L, 피리독신 0.01~0.02 mg/L, 니코틴산 0.007~0.01 mg/L, 시아노코발라민 (cyanocobalamin) 0.0005~0.002 mg/L, 나프탈렌 아세트산 (NAA) 0.03~0.1 mg/L, 벤질 아미노퓨린 (BA) 0.008~0.015 mg/L, 지베렐린 (GA3) 0.003~0.1 mg/L, 인돌부티르산 (IBA) 0.03~0.08 mg/L 및 키네틴 0.005~0.02 mg/L를 포함하는 것을 특징으로 하는 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액.
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제1항에 있어서, 나무 수액을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수목 면역 증강 및 수세 회복용 수간 주사액.
제1항 또는 제4항의 수간 주사액을 수목에 주사하여 수목의 면역 증강 및 수세 회복을 촉진하는 방법.
제5항에 있어서, 상기 수간 주사액은 수목의 줄기 (수간) 또는 뿌리에 주사하는 것을 특징으로 하는 수목의 면역 증강 및 수세 회복을 촉진하는 방법.