KR102013024B1 - 가축분뇨액비를 배지로 이용한 클로렐라 배양여액 및 미네랄을 포함하는 미량요소복합비료 조성물 - Google Patents

가축분뇨액비를 배지로 이용한 클로렐라 배양여액 및 미네랄을 포함하는 미량요소복합비료 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR102013024B1
KR102013024B1 KR1020170032541A KR20170032541A KR102013024B1 KR 102013024 B1 KR102013024 B1 KR 102013024B1 KR 1020170032541 A KR1020170032541 A KR 1020170032541A KR 20170032541 A KR20170032541 A KR 20170032541A KR 102013024 B1 KR102013024 B1 KR 102013024B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fertilizer composition
chlorella
microurea
complex fertilizer
chlorella culture
Prior art date
Application number
KR1020170032541A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180105454A (ko
Inventor
류종원
서운갑
이진웅
Original Assignee
상지대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 상지대학교산학협력단 filed Critical 상지대학교산학협력단
Priority to KR1020170032541A priority Critical patent/KR102013024B1/ko
Publication of KR20180105454A publication Critical patent/KR20180105454A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102013024B1 publication Critical patent/KR102013024B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/20Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00Other organic fertilisers
    • C05F11/08Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05DINORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D9/00Other inorganic fertilisers
    • C05D9/02Other inorganic fertilisers containing trace elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G1/00Mixtures of fertilisers belonging individually to different subclasses of C05
    • C05G3/0064
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05GMIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/20Liquid fertilisers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

본 발명은 가축분뇨액비를 배지로 이용하여 배양한 클로렐라 배양 여액 및 전기분해를 통해 수득된 이온성 미량요소를 함유하는, 미량요소 복합비료 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 미량요소 복합비료 조성물은 토양 용탈과 연작으로 기인되는 토양의 미량요소 결핍 및 불균형으로 인한 식물체 생리장애 현상을 예방하고, 식물체 생육 촉진, 수량 증가, 영양성분 개선과 부패억제 및 저장성 향상 등의 품질을 향상시켜 농가 소득을 높일 수 있으며, 아울러 이들 각종 미네랄이 풍부하게 함유되어 있는 농산물을 섭취하는 것을 가능하게 함으로써 인간의 건강 증진에도 기여할 수 있다.

Description

가축분뇨액비를 배지로 이용한 클로렐라 배양여액 및 미네랄을 포함하는 미량요소복합비료 조성물{Microelement complex fertilizer composition comprising chlorella culture filtrate using animal liquid manure and minerals}
본 발명은 가축분뇨액비를 배지로 이용하여 배양한 클로렐라 배양 여액 및 전기분해를 통해 수득된 이온성 미량요소를 함유하는, 미량요소 복합비료 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 미량요소 복합비료 조성물은 토양 용탈과 연작으로 기인되는 토양의 미량요소 결핍 및 불균형으로 인한 식물체 생리장애 현상을 예방하고, 식물체 생육 촉진, 수량 증가, 영양성분 개선과 부패억제 및 저장성 향상 등의 품질을 향상시켜 농가 소득을 높일 수 있으며, 아울러 이들 각종 미네랄이 풍부한 농산물을 섭취하는 인간의 건강 증진에도 기여할 수 있다.
오늘날 수식, 풍식에 의하여 토양 중 미네랄이 고갈되어 가고 있으나, 현대농업은 다수확을 목표로 하고 있어 수확 후 미량요소의 재투입이 이루어지지 않아 토양에 미량요소가 더욱 고갈되고 있다. 토양의 미네랄 사이클은 퇴비나 가축분뇨 등 유기질 비료에 의해서 유지되는데, 화학농법은 다량요소 성분(질소, 인산, 칼리) 위주로 사용하므로 농작물에 미량 미네랄 함량의 부족을 초래하기 쉽다. 이 중에서 미량요소, 미량 미네랄은 식물체가 요구하는 양이 극히 미량이나 어느 한 성분이라 할지라도 균형이 깨지거나 상당량 결핍되면 농작물의 생리장애 현상을 일으키고, 이러한 생리장애는 쉽게 회복되지 않아 결과적으로 막대한 경제적 손실을 입힌다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 토양 중 유실 및 고갈된 미네랄을 인위적으로 보충하게 되는데 이러한 물질을 비료라고 일컫는다.
비료관리법 제4조에 의해 농촌진흥청고시로 정한 비료공정규격에서는, 미량요소복합비료의 주성분으로서 붕소(B2O3), 철(Fe), 구리(Cu), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo) 및 아연(Zn) 중 2종 이상을 정해진 최소량 이상으로 수용성으로 함유할 것을 보증하도록 규정하고 있으며, 또한 비소(As), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티탄(Ti), 아질산(NO2), 아황산(SO3), 카드뮴(Cd) 등의 유해성분의 허용 최대량을 규정하고 있다.
아울러, 한국공개특허 제1984-0003597호에는 와목 규사와 석영반암(맥반석)을 주성분으로 한 광물질 생육 촉진제가 개시되어 있고, 한국등록특허 제338,603호에는 미량원소가 다량 함유된 광물질과 미생물 제제가 함유된 바이오 캡슐의 제조방법이 개시되어 있으며, 한국공개특허 제2001-0044340호에는 일반 토양개량제에 토양의 활력을 주고, 지온을 상승시켜 주며 용존 산소율을 높여 농작물의 생장과 생육을 촉진하며, 유해병원균의 살균과 길항 역할을 하는 게르마늄 성분을 함유한 광물질을 첨가하여 입상의 복합 토양개량제를 제조하는 환경친화적인 농자재 개발과 재활용 방법이 개시되어 있다. 그러나 이러한 광물질을 다량 함유하는 비료 등은 작물에 잘 흡수되지 않는 경향이 있어 바람직하지 않다.
이외에도, 클로렐라를 이용한 콩나물 재배방법에 대한 한국등록특허 제453,701호, 클로렐라 배양액을 혼합 희석하여 종자식물을 속성 재배시키는 식물 생육 활성제에 관한 한국공개특허 제2007-0066461호 등이 존재한다. 그러나 상기 기술은 클로렐라 자체를 이용하는 것으로서, 클로렐라만을 사용한 것으로 토양의 미량요소 결핍 및 불균형으로 인한 식물체 생리장애 현상을 예방하기에는 부족하다는 한계가 있다.
한편 가축분뇨액비는 가축분뇨를 약 3 내지 6개월 동안 부숙(발효)시킴으로써, 비료로서 사용이 가능하게 된다. 그러나 부숙(발효)된 액비가 아닌 경우 악취가 발생하고, 환경을 오염시킬 수 있다는 문제가 있으며, 과한 경우 질소 성분이나 인산 성분이 과다해져서 작물의 생장에 나쁜 영향을 미칠 수도 있다. 또한 가축분뇨 특유의 악취를 제거하기 위하여 오랜 기간 동안 부숙(발효)시키거나 특수 미생물 처리 및 발효과정을 필수적으로 거쳐야 한다는 점에서 경제적으로 바람직하지 않다는 문제가 있다.
따라서 가축분뇨액비 중의 유용한 성분의 활용이 가능하되 악취 및 질소 및 인산 과다와 같은 문제가 발생하지 않는, 경제적이면서도 산업상 유용한 새로운 형태의 비료 조성물의 제공이 필요한 시점이다.
한국등록특허 제453,701호 (2004. 10. 11. 등록) 한국공개특허 제2007-0066461호 (2007. 6. 27. 공개) 한국공개특허 제1984-0003597호 (1984. 9. 15. 공개) 한국등록특허 제338,603호 (2002. 5. 17. 등록) 한국공개특허 제2001-0044340호 (2001. 6. 5. 공개)
김민정, 클로렐라(담수녹조류) 배양방법 및 농업적 활용, 새농사 제22권 제11호 통권 255호 pp. 92-95 (2015. 11.)
본 발명은 클로렐라 배양 후 배양액을 여과하여 배양 여액을 제조하고, 상기 배양 여액에 미량요소를 첨가한 미량요소 복합비료 조성물을 제조함으로써, 식물생육 촉진과 비료의 흡수를 최대화시키는 것을 과제로 한다.
본 발명은 클로렐라 배양 여액을 용매로 하여 미량요소 복합비료를 제조함으로써, 토양 중에 미네랄을 공급하여 식물체 생육을 촉진함과 동시에 토양에 부족한 미량요소를 공급할 수 있도록 식물체 내 미네랄 함량이 증진된 식물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 전기분해방식에 의한, 이온성 미량요소 제조방법을 제공함으로써 토양 중의 미량요소 흡수량을 증가시킬 수 있는 미량요소 비료를 생산하여 농가에 보급하고자 한다. 본 발명에서는 금속을 전기분해하여 미네랄 액을 제조함으로써, 화학 약품을 사용하지 않고 친환경적으로 미량요소를 제조할 수 있다는 점에 기술적 의의가 있으며, 이러한 미량요소 비료를 식물에 처리하는 경우, 식물 중 미네랄 함량이 높아진다는 점을 실제 실험을 통하여 규명하였다.
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. 특히, 작물 재배시 클로렐라 배양 여액과 이온성 미네랄을 투입하면, 작물의 병해를 줄이고, 농작물 생육촉진 및 저장성 강화가 가능하다.
이에 본 발명에서는 다양한 미네랄이 포함된 가축분뇨액비를 배지로 하여 클로렐라를 배양하여 수득된 클로렐라 배양 여액에, 전기분해에 의하여 분해된 이온성 Fe, Zn, Mo, B 등을 첨가하여, 미량요소 복합비료 조성물을 제조함으로써 상기 과제를 해결하였다. 본 발명에 따른 미량요소 복합비료 조성물은, 종래 화학비료에 비하여 미량요소가 식물로 더욱 잘 흡수되는 것으로 나타났고, 가축분뇨액비를 배지로 하여 배양된 클로렐라 배양액의 경우 생육촉진 효과가 더욱 증대되는 것으로 나타났다.
본 발명은, 클로렐라 배양액의 생육촉진물질과, 킬레이트 기능을 갖는 전기분해로 제조한 이온성 미네랄이 함유된 새로운 비료 조성물을 제조함으로써 작물이 미량요소를 잘 흡수할 수 있도록 하는 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 생육촉진 물질인 클로렐라 배양액을 함유하면서 이온성 미네랄을 제조하여 식물에 미량요소가 잘 흡수되는 비료의 제조방법을 제공하는데 있다.
기존의 미량요소복합비료는 비료염을 이용하여 제조된 화학비료로서 이온화가 안 된 상태로 존재하므로 식물체가 이를 쉽게 흡수하지 못하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 가축분뇨액비를 배지로 클로렐라(Chlorella fusca)를 배양한 배양액에 이온성 미량요소를 혼합한 새로운 미량요소 복합비료 조성물을 제공함으로써 클로렐라와 미량요소의 농업적 활용도를 높이고자 하였다.
본 발명은 클로렐라 배양 여액을 함유하는 미량요소 복합비료 조성물에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 미량요소 복합비료 조성물은 농작물의 생육을 촉진하는 효과를 나타낸다. 또 본 발명의 복합비료 조성물 중의 클로렐라 배양 여액은 식물 병원균에 대한 항균 작용을 높여주는 역할을 한다. 본 발명에서 사용되는 미량요소 원료로는 철(Fe), 망간(Mn), 아연(Zn), 구리(Cu), 붕소(B), 몰리브덴(Mo)이 있다.
본 발명은 식물체 생육에 있어서 극미량으로 필요하지만 결핍되면 생리장애를 일으키는 미량요소가 보완된 비료 조성물에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 클로렐라 배양액을 함유하는 비료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태에서, (a) 클로렐라를 배양하여 클로렐라 배양액을 수득하는 단계; 및 (b) 전기분해에 의해 수득된 이온성 금속과, 상기 단계(a)에서 수득된 클로렐라 배양액을 혼합하는 단계를 포함하는, 미량요소 복합비료 조성물의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계(a)에서 클로렐라는, 가축분뇨액비를 배지로 하여 배양하며, 상기 가축분뇨액비는, 칼륨(K) 0.1 내지 0.5 wt%, 질소(N) 0.001 내지 0.1 wt%, 인산 0.0005 내지 0.05 wt%를 함유할 수 있다. 보다 구체적으로 칼륨 0.2 내지 0.3 wt%, 질소 0.005 내지 0.05 wt%, 인산 0.001 내지 0.01 wt%를 함유하는 것일 수 있다. 기타 칼슘 및 마그네슘 성분도 함유된 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 가축분뇨액비는 희석한 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로 약 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 또는 1%로 희석된 것을 배양배지로 사용할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 단계(a)에서 클로렐라 배양액은, 여과단계를 추가로 더 거칠 수 있으며, 상기 여과단계는, 클로렐라 배양액 중 클로렐라 생균을 제거하기 위해 수행되는 것이다. 클로렐라 배양액은 막분리를 이용하여 침전된 균체와 가축분뇨 액비의 부유물질을 분리한 후 균체를 제외한 상등액만을 취하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 미량요소 복합비료 조성물 중에 포함될 수 있는 금속은, Fe, Mn, Zn, Cu, B 및 Mo로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 이온화시킨 것을 사용할 수 있다. 이온화시킬 때에는, 전기분해를 이용할 수 있다. 전기분해에 사용되는 양극 전선을 티타늄 전선과 연결한 후, 음극에는 백금판을 설치하고, 양극에는 이온화시킬 금속을 접지한 후 물속에 담그고, 전기분해시킴으로써 금속을 이온화시킬 수 있다. 이때 양극에서 녹아나온 이온성 금속이 음극에 달라붙어 코팅될 수 있으므로, 음극은 예를 들어 역삼투막 등을 통해 격리시킴으로써 전기는 통화되 금속 이온은 통과하지 못하게 하여 지속적으로 금속을 이온화시킴으로써, 원하는 농도의 금속 용액을 제조하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 양태에서, 클로렐라 배양 여액 및 이온화 금속을 포함하는, 미량요소 복합 비료 조성물이 제공된다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 이온화 금속은 이온화 Fe, Mn, Zn, Cu, B 및 Mo로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 둘 이상의 조합일 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 미량요소 복합비료 조성물 중 클로렐라 배양 여액은 전체 비료 조성물 중량의 약 80 v/v%, 81 v/v%, 82 v/v%, 83 v/v%, 84 v/v%, 85 v/v%, 86 v/v%, 87 v/v%, 88 v/v%, 89 v/v%, 90 v/v%, 91 v/v%, 92 v/v%, 93 v/v%, 94 v/v%, 95 v/v%, 96 v/v%, 97 v/v%, 98 v/v%, 99 v/v% 이상의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 이온화 Fe, Mn, Zn, Cu, B 및 Mo은, 각각 전체 비료 조성물 중량의 0.01 내지 0.5 w/v%, 0.01 내지 0.5 w/v%, 0.01 내지 0.1 w/v%, 0.01 내지 0.1 w/v%, 0.01 내지 0.1 w/v%, 0.00001 내지 0.01 w/v%의 양으로 포함될 수 있다. 보다 구체적으로 이온화 Fe, Mn, Zn, Cu, B 및 Mo은, 각각 전체 비료 조성물 중량의 0.05 내지 0.2 w/v%, 0.05 내지 0.2 w/v%, 0.05 내지 0.1 w/v%, 0.05 내지 0.1 w/v%, 0.05 내지 0.1 w/v%, 0.0001 내지 0.001 w/v%의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 양태에서, 미량요소 복합비료 조성물은 1배, 100배, 200배, 300배, 400배, 500배, 600배, 700배, 800배, 900배, 1000배로 희석하여 사용할 수 있다. 본 명세서에 개시되지 않은 희석배수를 선택하여 특정 작물에 적용이 가능함은, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항일 것이다.
본 발명의 일 양태에서, 상기 미량요소 복합비료 조성물은, 발아율 증가, 뿌리생장 증가, 생육 증가, 수량 증가 및 개체중량 증가로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 효과를 나타낼 수 있다.
이상과 같이 본 발명은, 클로렐라를 배양한 후 여과한 배양 여액에 전기분해한 이온성 붕소, 몰리브덴 등 미네랄을 첨가한, 미량요소 복합비료 성분을 함유하는 액제 비료 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 비료 조성물 중의 미량요소가 식물의 빠른 성장을 유도하고 클로렐라의 호르몬 성분 등이 식물의 생육을 촉진하여 식물병에 대한 저항성을 증가시키면서 미량요소가 식물에게 지속적인 영양물질을 공급해 줌으로써 엽면시비로 식물의 성장을 촉진할 수가 있어 향후 점진적으로 확산 될 미네랄 강화 농산물 생산에 크게 기여할 수 있다.
도 1은 클로렐라 배양과정을 나타낸 것이다.
이하 본 발명을 제조예 및 실시예를 통해 보다 상세히 설명한다. 다만 하기 제조예 및 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이고 본 발명의 권리범위를 이로 한정하는 것을 의도하지 않는다.
제조예 1. 가축분뇨액비를 이용한 클로렐라 배양, 및 클로렐라 배양 여액의 제조
클로렐라 균주(Chlorella fusca)의 배양시 가축분뇨액비 4% 희석액을 배지로 하여 클로렐라를 14일간 배양하여 액체 배양체를 제조하였다. 상기 클로렐라 균주는 농촌진흥청으로부터 분양받아 사용하였고, 가축분뇨액비는 여주시 삼교동 공동자원화센터에서 채취한 시료를 사용하였다.
클로렐라 배양 배지로 사용한 가축분뇨액비의 화학적 성분은 표 1과 같다. 성분함량은 칼륨 0.269%, 질소 0.110%, 인산 0.008%이었다. 칼슘과 마그네슘 성분도 함유되어 있으며, pH 8.9, EC는 10.3 dS/m 이었다.
Figure 112017025721414-pat00001
Figure 112017025721414-pat00002
클로렐라 배양 후 수득된 클로렐라 배양액을 원심분리기(RPM 3600)를 이용하여 침전된 균체와 가축분뇨 액비의 부유물질을 분리한 후 균체를 제외한 상등액만을 미량요소 복합비료 제조 용매로 사용하였다.
제조예 2. 전기분해를 이용한 이온성 미량요소 제조
농업에 사용이 가능한 미량 미네랄액을 제조하기 위하여 Fe, Mn, Zn, Cu, B, 또는 Mo 금속을 전기분해 방법을 이용하여 물 중에 이온화시킴으로써 미네랄 용액을 제조하였다.
이온성 미네랄 제조용 전기분해장치는, 슬라이닥스로 전압을 자유로이 조절할 수 있게 하고, 정류기를 달아 직류를 발생시키도록 만들어졌다. 또한 20 A 전류를 저장하고 이용할 수 있도록 콘덴서를 설치하고, 전류량을 제어할 수 있도록 제어회로를 갖춘 것을 사용하였다.
전기분해에 사용되는 양극 전선은 티타늄으로 만들어진 전선과 연결한 후, 음극엔 백금판을 설치하고, 양극엔 이온화시키기를 원하는 금속을 접지하여 물속에 담갔다. 전기를 가하고 전압을 금속의 종류에 따라 적절히 높여주었다. 전류의 흐름을 높이고, 금속이온 용출을 돕기 위해 염 또는 유기산과 같은 물질을 전해액으로 넣어주면 금속의 이온화를 더욱 촉진시킬 수 있다.
이때 양극에서 녹아나온 이온성 금속은 음극에 달라붙어 코팅될 수 있어 음극은 역삼투막을 통해 격리시켜 전기는 통하되 금속 이온은 통과하지 못하게 하여 지속적으로 물에 녹여 원하는 농도를 높여 1% 용액을 제조하였다.
(1) 이온성 Fe, Zn, B, 및 Mo의 제조
전기분해를 이용하여 이온성 Fe, Zn, B, 및 Mo를 제조하여, 물속에 이온화시킴으로써 미네랄 용액을 제조하였다.
(2) 이온성 Fe, Mn, Zn 및 Cu의 제조
전기분해를 이용하여 이온성 Fe, Mn, Zn 및 Cu를 제조하여, 물속에 이온화시킴으로써 미네랄 용액을 제조하였다.
제조예 3. 클로렐라 배양 여액 및 미량요소 첨가 공정
(1) 클로렐라 배양 여액에 붕소를 5 w/v%로, 몰리브덴 0.05 w/v%의 양으로 첨가하였다. 첨가된 원재료가 충분히 혼합되도록 충분히 교반하였다. 상기 제조된 조성물은 비료로서 사용이 가능하며, 엽면시비 또는 토양에 직접 뿌리는 방식, 또는 관주방식으로 사용될 수 있다.
Figure 112017025721414-pat00003
(2) 클로렐라 배양 여액 0.85 mL에 미량요소복합비료에 대한 비료공정규격에 부합하도록 보증성분으로서 Fe 0.1 g 및 Zn 0.05 g을 첨가하였다. 여기에서, 비료공정규격은 비료관리법 제4조에 의해 농촌진흥청고시로 정한 현행 비료공정규격을 말한다. 또한 여기에서 보증성분이란, 상기 비료공정규격에서 미량요소복합비료가 최소량 이상 함유하여야 할 주성분으로서 보증하도록 정한 성분 및 그 함량을 의미한다.
일예로서 본 발명에 따른 미량요소복합비료는 상기 비료공정규격에 의거하여 아래 표 4와 같은 혼합비율을 가진 형태로 제조될 수 있다.
Figure 112017025721414-pat00004
상기 표 3 및 4에 기재된 혼합 비율로 원료를 혼합하여 미량요소복합비료 조성물을 제조하였다. 본 발명에서는 상기 미량성분 중 두 성분 이상을 함유하도록 제조할 수 있다. 본 발명에 다른 액상 복합비료를 작물 재배 시 250 내지 1,000배까지 희석하여 사용이 가능하다.
실험예 1. 발아지수 조사
직경 9 ㎝의 페트리디쉬(petri dish)에 여과지(Whatman No. 2) 2매를 깔고 상기 제조예 3에서 최종 제조된 미량요소복합비료 조성물 5 mL을 넣고 페레니얼 (Lolium perenne L.) 종자를 각각 30립을 치상하였다. 대조군으로는 멸균된 증류수 5 mL을 처리한 것을 사용하였다. 대조군 및 처리군 전부 6회 반복 처리하였다. 페트리디쉬를 파라필름으로 봉하여 수분증발을 막았다.
생육상 온도는 25±1℃, 습도 85±1% 조건으로 하였으며, 특별히 인공적 빛은 조사하지 않았다. 치상 후 72시간 후에 페트리디쉬 내의 수분을 점검하여 필요시 모든 페트리디쉬에 증류수 3 ml를 보충하고 다시 파라필름으로 감아 수분 증발을 막았다.
종자 발아 시험은 시험 결과의 신뢰성을 확보하기 위하여 1차, 2차, 3차로 3회 반복 시험하였다. 발아 시험 방법은 종자발아법(개정 2015.5.11.)에 의거하여 실시하였으며, 파종 발아율, 뿌리길이를 측정하였다.
본 발명에 따른 클로렐라 배양액 처리가 페레니얼 라이그라스 종자의 발아지수에 미치는 영향을 조사한 결과는 표 5에 나타낸 바와 같다.
Figure 112017025721414-pat00005
* Means Followed by the same letter in a column are not significantly different at P=0.05 according to DMRT.
발아 기간 중 발아와 함께 뿌리생장에 미치는 영향을 결합한 평가방법이 될 수 있는 발아 지수(G.I.)를 이용하여 클로렐라 배양 여액이 페레니얼 라이그라스 종자 발아에 미치는 영향을 평가하였다.
발아율과 뿌리지수를 곱한 값인 발아지수(germination index)는 1차 시험에서 클로렐라 배양여액 처리구의 발아지수가 142%로 대조군보다 월등히 높은 것으로 나타났다.
실험예 2. 미량요소복합비료 조성물의 재배 비효 시험
미량요소복합비료의 사용이 비해, 상추 생육과 수량에 미치는 영향을 시험하였다. 무처리군을 대조군으로 하였고, 처리군은 공시자재 추천 적량처리군(500배 희석) 및 배량(250배 희석) 처리군으로 나누어 실험하였다.
상추의 생육특성을 살펴보면 엽장은 무처리군에 비하여 공시자재 추천 적량처리군(500배 희석)에서 0.4~0.7 cm, 배량(250배 희석) 처리군에서 0.5~1.0 cm의 증가효과를 보였으며, 엽폭도 적량처리군(500배 희석)에서 0.4~0.9 cm, 배량(250배 희석) 처리군에서 0.5~1.0 cm 증가 효과를 보였다. 주당 엽수에 있어서도 공시자재 추천 적량처리군에서 무처리군 보다 다소 높게 나타났다.
Figure 112017025721414-pat00006
zDMRT at 5% level
상추의 개체중량과 수량을 살펴보면 무처리군보다 공시자재 처리군에서 무거웠다. 상추의 수확시기별 생체수량은 공시자재 적량, 배량 처리군에서 각각 4~11, 5~12% 증수효과를 보였다. 시험기간 중 3회 생체수량 합계는 적량, 배량 처리군에서의 수확량이 각각 2,088, 2,112 kg/10a를 나타내어 대조군 상추수량 1,942kg/10a에 비하여 8, 9%의 증수효과를 나타내었다. 통계처리 결과 공시자재 제품의 반량, 적량, 배량처리군은 무처리군(대조군) 사이에 5% 유의수준에서 유의성이 인정되었다.
Figure 112017025721414-pat00007
zDMRT at 5% level
Figure 112017025721414-pat00008
zDMRT at 5% level
Figure 112017025721414-pat00009
zDMRT at 5% level
상추 시험재배 기간 동안 공시 자재 시비에 따른 상추의 피해는 발견되지 않았으며, 무처리군과 비교하여 공시자재 시험군에서 비해로 판단될 만한 특이한 증상 등은 나타나지 않았다. 또한 공시 자재를 처리한 상추는 아무런 혐오감이나 문제도 일으키지 않았다.
Figure 112017025721414-pat00010

Claims (10)

  1. (a) 가축분뇨액비를 배지로 하여 클로렐라를 배양하여 클로렐라 배양액을 수득하는 단계; 및
    (b) 전기분해에 의해 수득된 Fe, Mn, Zn, Cu, B 및 Mo로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 둘 이상의 조합인 이온성 금속 5.05 내지 15 중량부, 상기 단계(a)에서 수득된 클로렐라 배양액 85 내지 94.95 중량부를 혼합하는 단계를 포함하는,
    미량요소 복합비료 조성물의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가축분뇨액비는, 포타시움(K) 0.1 내지 0.5 wt%, 질소 0.001 내지 0.1 wt%, 인산 0.0005 내지 0.05 wt%를 함유하는 것인, 미량요소 복합비료 조성물의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계(a)에서 클로렐라 배양액은, 여과단계를 추가로 더 거치는 것인, 미량요소 복합비료 조성물의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 여과단계는, 클로렐라 배양액 중 클로렐라 생균을 제거하기 위해 수행되는 것인, 미량요소 복합비료 조성물의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 제1항, 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된, 미량요소 복합비료 조성물.
  8. 가축분뇨액비를 배지로 하여 배양된 클로렐라 배양 여액 85 내지 94.95 중량부; 및 이온화 Fe, Mn, Zn, Cu, B 및 Mo로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 둘 이상의 조합인 이온화 금속 5.05 내지 15 중량부를 포함하는, 미량요소 복합 비료 조성물.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 미량요소 복합비료 조성물은, 발아율 증가, 뿌리생장 증가, 생육 증가, 수량 증가 및 개체중량 증가로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 효과를 나타내는 것인, 미량요소 복합비료 조성물.
KR1020170032541A 2017-03-15 2017-03-15 가축분뇨액비를 배지로 이용한 클로렐라 배양여액 및 미네랄을 포함하는 미량요소복합비료 조성물 KR102013024B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170032541A KR102013024B1 (ko) 2017-03-15 2017-03-15 가축분뇨액비를 배지로 이용한 클로렐라 배양여액 및 미네랄을 포함하는 미량요소복합비료 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170032541A KR102013024B1 (ko) 2017-03-15 2017-03-15 가축분뇨액비를 배지로 이용한 클로렐라 배양여액 및 미네랄을 포함하는 미량요소복합비료 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180105454A KR20180105454A (ko) 2018-09-28
KR102013024B1 true KR102013024B1 (ko) 2019-08-21

Family

ID=63721786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170032541A KR102013024B1 (ko) 2017-03-15 2017-03-15 가축분뇨액비를 배지로 이용한 클로렐라 배양여액 및 미네랄을 포함하는 미량요소복합비료 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102013024B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210001361A (ko) 2019-06-27 2021-01-06 유원에코사이언스 주식회사 수목영양제 조성물 및 이를 이용한 수간주사용 수목영양제
CN115322027B (zh) * 2021-08-16 2023-12-15 浙江省农业科学院 一种猕猴桃专用水溶性复合肥及其施肥方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR840003597A (ko) 1983-02-17 1984-09-15 이재원 와목규사와 석영반암을 주성분으로 한 광물질 생육촉진제
KR20010044340A (ko) 2001-02-09 2001-06-05 김재인 게르마늄 광물질을 첨가한 입상 복합토양개량제 및 그제조방법
KR100453701B1 (ko) 2002-03-22 2004-10-20 학교법인 인제학원 클로렐라를 이용한 무공해 콩나물 재배방법
KR100708387B1 (ko) * 2005-10-07 2007-04-18 (주) 엠솔 미생물공정을 이용한 비료 가용화에 의한 발효비료 및 그의제조방법
KR20070066461A (ko) 2005-12-22 2007-06-27 정영선 클로렐라 배양액을 혼합 희석하여 종자에서 발현되는영양소를 해정하여 증폭시키면서 스프라우트 종자식물을속성 재배시키는 식물 생육 활성제의 제조방법
KR100897832B1 (ko) * 2007-08-16 2009-05-18 대교엔지니어링(주) 가축 분뇨 처리 방법
KR20150002229A (ko) * 2013-06-28 2015-01-07 에코바이오텍 주식회사 식물체로의 흡수가 빠른 이온화된 견운모 분말의 제조방법
KR101569099B1 (ko) * 2014-03-04 2015-11-13 가톨릭관동대학교산학협력단 견운모와 미세조류를 이용한 액상 복합비료 및 그 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180105454A (ko) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101352628B1 (ko) 미네랄 양액 및 이를 이용한 기능성 식물의 재배방법
CA2764253C (en) Bioorganic preparation for processing plants (variants)
CN104446767A (zh) 一种含海藻的花卉专用肥的制备方法
CN102584440B (zh) 一种海藻有机肥及其制备方法
CN104262015A (zh) 一种含有壳寡糖的冲施肥
CN105330439A (zh) 一种富硒植物营养液及其制备方法
CN108929135B (zh) 一种促根提苗悬浮型液体肥料及其制备方法与应用
CN107996164A (zh) 一种富硒茶树扦插育苗方法
KR102013024B1 (ko) 가축분뇨액비를 배지로 이용한 클로렐라 배양여액 및 미네랄을 포함하는 미량요소복합비료 조성물
RU2360893C1 (ru) Биоорганическое удобрение
CN105453883B (zh) 一种玛咖的培育方法
KR101789595B1 (ko) 식물성장촉진제 및 이의 제조방법
CN1216834C (zh) 一种螯合型多元复合植物营养液及其制备方法
CN105461412A (zh) 一种具有驱虫功能的有机肥料
CN113735663B (zh) 一种含有机酸的叶面肥
CN102718586A (zh) 水培益母草及其专用营养液
RU2633561C1 (ru) Способ производства экологически безопасного биопродукта (компостная паста) для комплексного улучшения свойств почвы
CN106278553A (zh) 一种柑橘专用液态有机肥及其制备方法
CN106588378A (zh) 一种竹笋废水生产含腐殖酸液体肥的方法
CN106631462A (zh) 一种竹笋废水生产海藻液体肥的方法
CN106631350A (zh) 农作物专用秸秆有机液的制备方法
CN107641007A (zh) 一种含多肽的草原专用肥
Al-Sudani et al. Effect of biofertilization on some traits of growth, yield, its components, and oil yield for different cultivars of Flax
CN109627104A (zh) 一种用于果树种植的水溶肥及其制备方法和应用
CN108323387A (zh) 一种硒肥及富硒谷子栽培方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant