KR101826583B1 - 수용성 유황 및 휴믹산을 함유하는 천연 액체 비료의 제조방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연 액체 비료 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상기 천연 액체 비료는 수용성 유황, 휴믹산, 및 물로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 수용성 유황, 휴믹산, 물을 혼합 교반하여 제조하되, 상기 수용성 유황은, 유황을 무즙 또는 생강즙에 침지하는 제1단계; 상기 침지된 유황과 포도씨유를 혼합하고 가열 및 냉각하여 분말을 수득하는 제2단계; 상기 제2단계에서 수득된 분말과 유채유를 혼합하여 가열 및 냉각하여 분말을 수득하는 제3단계; 상기 제3단계에서 수득된 분말, 진주칼슘, 및 지장수를 혼합하고 건조하는 제4단계; 상기 제4단계를 거친 분말에 식용키토산 및 지장수를 혼합하고 건조하는 제5단계; 제5단계를 거친 분말에 식초를 혼합하고 건조하는 제6단계; 제6단계를 거친 분말에 가공 송진을 혼합하고 가열 및 건조하는 제7단계; 제7단계를 거친 분말에 식초를 혼합하고 건조한 후 숙성하는 제8단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

Description

수용성 유황 및 휴믹산을 함유하는 천연 액체 비료의 제조방법.{Producing Method of Natural Liquid Fertilizer Containing Aqueous Sulfur and Humic Acid}

본 발명은 수용성 유황 및 휴믹산을 함유하는 천연 액체 비료의 제조방법에 관한 것이다.

농경지의 지력, 농산물 품질 향상을 위하여 사용하는 화학비료는 토양을 산성화시킬 뿐만 아니라, 과다 사용으로 인하여 환경오염의 주범이 되고 있다.

최근 유황을 농약으로 사용한 경작 사례가 증가하고 있는데, 유황의 효력에도 불구하고, 독성으로 인한 2차 오염의 우려로 농작물에 충분히 살포할 수 없는 문제가 있다. 따라서 독성을 제거한 법제유황 또는 MSM(methyl sulfonyl methane)의 형태로 사용하는데, 이러한 법제유황, MSM 역시 독성이 완전히 제거되지 않아 농작물의 생육에 피해를 주는 사례가 보고되고 있다.

한편, 비료성분의 용탈을 방지하기 위하여 부식산을 함께 사용할 수 있다. 부식산은 부식토에 주로 포함된 활성성분으로 휴믹산이라고도 하며, 토양의 완충성을 증가시키고, 알칼리 상태에서 금속 이온들을 킬레이트화하며, 식물성장에 필요한 성분들을 이용가능한 가수용성 형태로 변화시켜 식물의 영양흡수를 촉진하고, 토양의 염분을 감소시키며, 유기물질을 극대화시키고, 미생물 활동을 증대시키며, 식물의 뿌리와 줄기 보강의 효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 다만, 식물성장에 필요한 영양소인 무기물 함량이 낮아 비료로서의 효과가 제한적이다.

따라서 유황을 법제하여 법제 유황으로 하는 유황비료에 대한 연구가 진행되고 있다.

이러한 예로는 대한민국 등록특허공보 10-1482038호에서 법제 유황을 중화하고, 이를 연옥분말, 녹차잎, 개구리밥 및 목초액 혼합용액으로 제독하고, 다시 님 분말, 와송, 구지뽕, 백탄 및 식초를 첨가하여 제독하고, 복령, 부자, 짚신나물, 천마를 첨가하여 제독하는 과정을 통해 유황을 제조하여 이를 휴믹산 수용액과 혼합하는 유황 비료의 제조방법이 개시되어 있다.

그러나 상기 선행기술에서는 유황 함량이 사과의 경우 0.017%, 벼의 경우 0.070%, 배추의 경우 0.049%에 불과하여 상대적으로 적은 유황성분이 식물에 흡수되는 것으로 파악되었다.

또한, 대한민국 등록특허공보 10-1078075호에서는 목질점토 용액으로 유황을 제독하여 유황 비료를 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 식물체에 유황이 어느 정도 함유되는지 언급되어 있지 않고, 이러한 방법을 통해서는 제독 및 미분화가 불충분하므로 액체 비료를 제조하기에는 부적합하다.

대한민국 등록특허공보 10-1482038호 대한민국 등록특허공보 10-1078075호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유황이 가진 살균, 병해예방, 영양분공급촉진의 효과와 휴믹산이 지닌 효과를 동시에 구현하도록 액체화한 천연 액체 비료를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 유황 성분을 식물체에 다량 함유하도록 하는 천연 액체 비료를 제조하는 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 천연 액체 비료의 제조방법은, 우선 유황의 독성을 제거하기 위하여 유황을 무즙 또는 생강즙에 담가 전처리하는 단계; 상기 전처리된 유황 및 포도씨유를 혼합하여 140 내지 150℃로 가열한 후 냉각하고 분말화하여 1차 분말을 제조하는 단계; 상기 1차 분말 및 유채유를 혼합하여 140 내지 150℃로 가열한 후 냉각하고 분말화하여 2차 분말을 제조하는 단계; 상기 2차 분말, 지장수 및 진주칼슘을 혼합한 후 건조하여 3차 분말을 얻는 단계; 상기 3차 분말, 지장수 및 식용 키토산을 혼합하고 건조하여 4차 분말을 얻는 단계; 상기 4차 분말 및 양조식초를 혼합하고 건조하여 5차 분말을 얻는 단계; 상기 5차 분말 및 송진을 혼합하고 건조하여 6차 분말을 얻는 단계; 상기 6차 분말에 양조식초를 혼합하고 이를 1~3일간 숙성한 후 건조하여 7차 분말을 얻는 단계; 상기 7차 분말, 수용성 휴믹산, 물을 혼합하여 천연 액체 비료를 제조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는 유황의 법제 기술을 개량하여 광물성 분말 형태의 유황에서 물에 이온화되는 수용성 유황으로 바꾸어주는 처리 공정을 통해 액체 비료를 용이하게 제조할 수 있게 된다. 또한, 본 발명의 천연 액체 비료는 제독한 유황 분말 1 내지 10 중량부, 휴믹산 10 내지 20 중량부, 물 70 내지 90 중량부를 혼합하여 조성될 수 있다.

본 발명에 따른 액체비료는 수용성의 유황과 휴믹산을 혼합함으로써, 일반적인 법제 유황보다 월등히 뛰어난 흡수력과 이로 인한 작물 성장의 효과를 나타낸다. 따라서 소량 사용으로도 충분한 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 수용성 유황의 제조공정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 일반 비료를 시비한 블루베리(위) 및 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 블루베리(아래)의 시험성적표이다.
도 3은 일반 비료를 시비한 포도(좌) 및 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 포도(우)의 시험성적표이다.
도 4는 일반 비료를 시비한 고추(좌) 및 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 고추(우)의 시험성적표이다.
도 5는 일반 비료를 시비한 참깨(좌) 및 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 참깨(우)의 시험성적표이다.
도 6은 일반 비료를 시비한 사과(좌) 및 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 사과(우)의 시험성적표이다.
도 7은 일반 비료를 시비한 배추(좌) 및 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 배추(우)의 시험성적표이다.
도 8은 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 쌀의 검사성적서(좌) 및 전체 성분 분석 결과(우)의 검사성적서이다.
도 9는 일반 비료를 시비한 고구마(좌) 및 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 단고구마(중간) 및 밤고구마(우)의 시험성적표이다.
도 10은 일반 비료를 시비한 오미자(좌) 및 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 오미자(우)의 시험성적표이다.
도 11은 일반 비료를 시비한 파프리카(좌) 및 본 발명의 천연 액체 비료를 시비한 파프리카(우)의 시험성적표이다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 천연 액체 비료는 수용성 유황, 휴믹산, 및 물로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 더욱 상세하게는 수용성 유황 5 내지 10 중량부, 휴믹산 10 내지 20 중량부, 및 물 70 내지 90 중량부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 천연 액체 비료는 수용성 유황, 휴믹산, 물을 혼합 교반하여 제조하는데, 휴믹산 및 물은 수용성 유황과 혼합함으로써 제조되는 것이므로, 상기 수용성 유황의 제조가 중요한 공정이 된다.

상기 수용성 유황의 제조공정은 도 1에 도시한 바와 같으며, 이를 설명하면 다음과 같다.

제1단계에서는 유황을 무즙 또는 생강즙에 침지한다. 무즙 또는 생강즙은 유황의 독성 성분을 제거하는 효과가 있는 것으로 알려져 있으며 침지 시간은 10 내지 20시간으로 하는 것이 바람직하다.

제2단계에서는 상기 침지된 유황과 포도씨유를 혼합하고 가열 및 냉각하여 분말을 수득한다.

유황의 녹는점은 112.8℃이므로 물만으로는 유황을 녹일 수 없어 식용유 등의 기름을 사용하게 된다. 본 발명에서는 상기 기름으로 포도씨유를 사용하는데 상기 포도씨유는 카테린 성분이 들어있어 살균, 해독, 방부 등의 효과가 있으므로 일반적인 식용유보다는 식물의 생장에 도움을 줄 수 있는 것으로 파악된다.

상기 가열은 140 내지 150℃에서 수행하는 것이 바람직하며, 끓이고 식히기를 5~6회 반복하고, 이를 건조하고 분쇄하여 분말화한다.

본 발명에서는 제2 및 제3단계는 각각 5 내지 6회 반복하여 수행하고, 제4 내지 제8단계는 각각 2 내지 5회 반복하여 수행한다. 이러한 공정의 반복을 통하여 유황의 입자 크기를 감소시키고 수용성을 향상시키며, 완전한 제독이 가능하므로 각 공정의 반복 수행은 반드시 필요한 것이 된다. 공정의 반복수행 없이 1회 공정으로 공정을 진행할 경우, 수득되는 수용성 유황의 침전물이 발생하므로 유황 성분의 회수율이 낮은 문제가 있다. 또한, 반복 회수를 너무 많게 해도 공정시간 및 비용이 소요되므로 비경제적이 된다.

제2단계를 거쳐 수득된 분말은 제3단계에서 유채유와 혼합하고 이를 가열 및 냉각하고 분쇄하여 다시 분말을 수득한다. 제2단계에서와 마찬가지로 상기 가열은 140 내지 150℃에서 수행하는 것이 바람직하며, 끓이고 식히기를 5~6회 반복함으로써 제독을 실시한다.

다음으로, 상기 제3단계에서 수득된 분말과 진주칼슘 및 지장수를 혼합하고 건조한다.(제4단계)

진주칼슘에는 각종 아미노산과 미량원소가 들어있으므로 이를 포함하는 유황을 액체 비료에 적용하면 시비 후 식물의 생장을 더욱 촉진시킬 수 있다.

상기 제4단계는 2 내지 5회 반복하여 수행하는데, 이를 통해 진주칼슘의 성분을 최대한 함유시킬 수 있게 된다.

제5단계에서는 상기 제4단계를 거친 분말에 식용키토산 및 지장수를 혼합하고 건조하는 공정을 수행한다. 본 공정을 통해 유황 분말의 독성을 더욱 제거할 수 있게 된다. 본 공정을 생략하고 제조한 천연 액체 비료의 경우 식물의 생장 속도가 대략 10 내지 20% 감소하는 점으로부터 본 공정을 통한 제독의 효과를 추측할 수 있다. 상기 식용키토산은 시판되는 제품이라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있으며 10%의 중량비율로 지장수에 희석하여 사용하는 것이 바람직하다.

다음으로, 제6단계에서는 상기 제5단계를 거친 분말에 식초를 혼합하고 건조하는 공정을 수행한다. 그리고 상기 제6단계를 거친 분말에 가공 송진을 혼합하고 가열 및 건조한다.(7단계)

상기 제5 내지 7단계도 2 내지 5회 반복하여 수행하는데, 이를 통해 유효성분을 최대한 함유시킬 수 있게 된다.

상기 가공 송진은 송진을 법제, 분산, 건조하여 수득된다. 가공 송진은 유황의 독성을 제거하기 위하여 사용되는 것으로 시판되는 제품을 사용할 수 있다.

마지막으로 제8단계에서는 상기 제7단계를 거친 분말에 식초를 혼합하고 건조한 후 숙성하는 공정을 수행한다. 상기 제7단계는 3회 반복하여 수행하는 것이 바람직하며, 숙성 시간은 24 내지 48시간 정도가 적합하다.

또한, 상기 8단계를 거친 수용성 유황은 그대로 휴믹산과 혼합되거나, 300 내지 1,200 메쉬로 분말화하여 사료 첨가제로 사용할 수 있다.

일반적은 유황의 법제 기술은 광물성 유황을 법제하므로 생성물 역시 광물로서의 유황으로 존재하게 된다. 그러나 수용성 유황으로 가공하게 되면, 광물성 분말의 유황에서 물에 이온화되는 유황으로 변형되므로 액체 비료로서 가공이 용이하게 된다.

광물 형태의 유황을 비료로 사용할 경우 토양에서의 흡수력이 미미하므로 효과가 낮은데 액체 비료 형태로 가공된 본 발명에서는 대부분의 유황 및 휴믹산 성분이 식물에 흡수되므로 효과가 현저하게 나타난다. 따라서 액체 비료의 상대적인 사용량을 줄이면서도 본 발명에서 요구하는 효과를 얻을 수 있게 된다.

본 발명의 천연 액체 비료의 유황 흡수율을 조사하기 위하여 작물에 따라 시비 방법을 달리하여 시험재배를 실시하였다.

예를 들어, 파프리카의 경우 입면시비 4회, 참깨의 경우 입면시비 3회, 관주 1회, 고추의 경우, 입면시비 8회, 사과의 경우 입면시비 5회, 오미자의 경우 관주 2회, 입면시비 4회, 골시비 2회 등의 작물에 맞춘 시비 조건으로 시비하여 작물에 함유된 유황 성분을 분석하였다.

시험 결과는 도 2 내지 11에 기재된 바와 같으며, 이를 정리하면 아래 표 1과 같다. 표 1에서 일반 비료의 결과는 남해화학의 요소 복합 비료를 시비한 결과이다.

품목	분류	시험기관	검사항목	단위	검사결과	비율
블루베리	일반비료	충남대	유황	mg/100g	4.7	100%
	유황비료				29.4	624%
포도	일반비료	충남대	유황	mg/100g	3.11	100%
	유황비료				10.6	341%
고추	일반비료	충남대	유황	mg/100g	32.23	100%
	유황비료				42.23	131%
참깨	일반비료	충남대	유황	mg/100g	21.45	100%
	유황비료				29.21	136%
사과	일반비료	충남대	유황	mg/100g	308.2	100%
	유황비료				349.4	113%
배추 (얼갈이)	일반비료	충남대	유황	mg/100g	24.29	100%
	유황비료				41.57	171%
쌀	유황비료	농촌진흥청	유황	mg/100g	100.58	-
고구마	일반비료	충남대	유황	mg/100g	10.1	100%
	유황비료 단고구마	충남대	유황	mg/100g	14.6	144%
	유황비료 밤고구마	충남대	유황	mg/100g	292	2891%
오미자	일반비료	충남대	유황	mg/100g	6.69	100%
	유황비료	충남대	유황	mg/100g	15.67	237%
콩나물	유황비료	농업기술 실용화재단	유황	mg/100g	43.36	-
파프리카	일반비료	충남대	유황	mg/100g	13.71	100%
	유황비료				18.23	133%

본 발명의 천연 액체 비료를 다양한 작물에 시비한 결과, 일반 비료와 대비할 때 전체적으로 유황의 함량이 높게 나와 본 발명의 천연 액체 비료의 유황 성분이 식물에게 원활히 흡수되는 것을 확인할 수 있었다.

블루베리의 경우, 일반 비료를 시비한 경우에 비해 유황의 함량이 6배 이상 높게 함유되는 것으로 나타났으며, 포도의 경우 3배 이상, 고구마의 경우 25배 이상 높게 함유되는 것으로 나타났다.

또한, 쌀의 경우, 도 8의 성분 분석 결과를 살펴보면, 황을 2.08% 함유하는 것으로 나타나 종래기술인 등록특허공보 10-1482038호에서 0.07%의 황을 함유하는 결과에 비해 200배 이상 많은 양의 황이 함유되는 것을 알 수 있다.

따라서 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 액체 비료는 식물 생장에 필요한 무기물 등 영양성분을 효과적으로 공급할 수 있는 것으로 파악된다.

200평의 시험재배지에서 고구마를 경작할 경우, 본 발명의 천연 액체 비료를 시비함으로써 고구마의 단맛이 증가하고, 고구마가 단단하여 저장성이 좋아지며, 잘랐을 때 진액이 나오는 것을 확인할 수 있었다.

또한, 1,000평의 시험재배지에서 한라봉을 재배할 경우, 본 발명의 천연 액체 비료를 시비함으로써 약 4가지의 굵은 알의 한라봉이 열리는 것을 확인하였다. 또한, 마디 사이가 짧아지며 잎이 두껍고 풍성하고, 한라봉이 균일하게 익어가는 것을 확인하였다.

또한, 1,800평의 시험재배지에서 알타리무를 재배한 결과, 본 발명의 천연 액체 비료를 시비할 때 알타리무의 성장속도가 월등히 빠르며 연작피해가 감소하는 것을 확인하였다.

양파의 경우, 4,000평의 시험재배지에서 본 발명의 천연 액체 비료를 시비하여 재배한 결과 양파가 단단해져 저장성이 증가하며, 구의 크기가 커지고 겹이 증가하는 것이 확인되었다.

또한, 파프리카의 경우 갈라지는 현상이 없어지며, 저장성이 증가하며, 과가 두꺼워지고 색깔이 선명해지고, 잎의 색깔이 진해지고 풍성해지는 점이 확인되었다. 또한 흰곰팡이병이 오지 않아 내성이 증가하는 것을 확인하였다.

또한, 참깨의 경우 참깨의 잎이 무성해지고 깨가 꽉 차 수확량이 약 2배 증가하는 결과를 얻었다.

고추의 경우, 고추가 반들거리고 꽃의 활작이 좋으며 꽃이 계속 피는 것으로 파악되었다. 또한, 고추의 과가 두껍고 길이가 길어지며 색상이 진하며 낙과가 감소하는 점을 확인하였다.

따라서 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 천연 액체 비료는 공지의 일반 비료나 유황 비료와 대비할 때 작물의 생장을 크게 촉진시키는 것으로 파악되었다.

Claims (5)

1. 수용성 유황, 휴믹산, 물을 혼합 교반하여 제조하는 천연 액체 비료의 제조방법으로서,
   상기 수용성 유황은,
   유황을 무즙 또는 생강즙에 침지하는 제1단계;
   상기 침지된 유황과 포도씨유를 혼합하고 140 내지 150℃에서 가열 및 냉각하여 분말을 수득하는 제2단계;
   상기 제2단계에서 수득된 분말과 유채유를 혼합하여 140 내지 150℃에서 가열 및 냉각하여 분말을 수득하는 제3단계;
   상기 제3단계에서 수득된 분말, 진주칼슘, 및 지장수를 혼합하고 건조하는 제4단계;
   상기 제4단계를 거친 분말에 식용키토산 및 지장수를 혼합하고 건조하는 제5단계;
   제5단계를 거친 분말에 식초를 혼합하고 건조하는 제6단계;
   제6단계를 거친 분말에 가공 송진을 혼합하고 가열 및 건조하는 제7단계;
   제7단계를 거친 분말에 식초를 혼합하고 건조한 후 숙성하는 제8단계;
   를 포함하여 제조되며,
   상기 제2 및 제3단계는 각각 5 내지 6회 반복하여 수행하며,
   상기 제4단계 내지 제8단계는 각각 2 내지 5회 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 천연 액체 비료의 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   수용성 유황 5 내지 10 중량부, 휴믹산 10 내지 20 중량부, 및 물 70 내지 90 중량부을 혼합 교반하여 제조하는 것을 특징으로 하는 천연 액체 비료의 제조방법.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서, 상기 가공 송진은 송진을 법제, 분산, 건조하여 수득된 것을 특징으로 하는 천연 액체 비료의 제조방법.

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