KR102056877B1 - 농작물 복합영양제 - Google Patents

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KR102056877B1
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Abstract

본 발명은 농작물의 품질을 개선하여 성장을 촉진하고, 농작물의 개화와 착과를 개선하는 농작물 복합영양제에 관한 것으로, 아미노산 100중량부를 기준으로, 요소 20~30 중량부, 염화칼륨 13~18 중량부, 붕소 3~8 중량부, 황산아연 3~8중량부, 황산(고토)마그네슘 17~25중량부, 인산 20~30 중량부, 메틸설포닐메탄 9~14중량부, 핵산 5~10중량부 및 수용성 해초 추출 분말 9~21 중량부를 포함한다.

Description

농작물 복합영양제{Crop nutritional supplement}
본 발명은 농작물 복합영양제에 관한 것으로, 아미노산, 농업용 비료, 인산, 메틸설포닐메탄(Methyl Sulfonyl Methane, MSM), 핵산 및 수용성 해초 추출 분말(Soluble Seaweed Extract Powder, SSEP)을 포함하여 농작물의 품질을 개선하여 성장을 촉진하고, 농작물의 개화와 착과를 개선하는 농작물 복합영양제에 관한 것이다.
산업의 급속한 발달과 농산물에 대한 수요 증대 및 생산성 향상을 위하여 화학 비료와 농약이 토지에 광범위하게 과다 사용되고 있다. 이러한 농후 화학 비료와 농약에 편중된 관행농법은 토양의 측면에 있어서, 지력 저하와 토양의 산성화를 야기시키고, 최종 분해자인 미생물 및 토양생물계를 억제하는 결과를 가져와 농토를 점차 황폐화시키는 주범이 되고 있다.
뿐만 아니라, 농작물의 생육 과정 중에서 발생할 수 있는 각종 병충해를 방제하기 위하여 빈번하게 발생하는 과도한 농약의 사용은, 병원균의 방제제에 대한 내성의 증가 외에도 토양 내 유용 미생물의 단순화 및 억제를 유발하였으며, 이는 결국 토양 병원균과 유해 선충 밀도의 급격한 증가로 이어져, 농약을 대량 사용하여야 하는 악순환을 초래하고 있다.
또한, 농후 화학비료와 농약의 사용은 심각한 염류집적 현상을 유발하기도 하고, 과다하게 살포된 영양분 간의 길항작용으로 인해 미네랄 결핍 등에 의한 연쇄적인 장애가 발생하기도 해 농작물의 내병성이 저하되고, 생육 불량 등으로 수확이 감소하며, 품질과 맛이 저하되는 등의 문제가 발생되기도 하였다.
최근에는 환경오염 문제와 함께 이러한 농작물 오염문제가 심각하게 대두되면서 화학비료나 농약을 사용하기보다는 양질의 유기질 비료나 퇴비를 사용하는 농법개발이 확산되어, 많은 유기질 비료의 개발이 지속적으로 시도되고 있다.
그러나 이런 노력에도 불구하고, 화학비료의 대안으로서 사용되는 유기질 비료 및 퇴비의 집중적 사용은 재료학적으로만 차이가 있을 뿐 화학제와 비슷한 또 다른 문제점을 심화시키고 있다.
따라서, 농작물의 생육을 향상시키기 위하여 산성화된 농토를 알칼리성으로 교정하고자 많은 시도가 이루어지고 있으며, 일반적으로 생석회비료, 소석회 비료, 돌로마이트비료(고토비료), 석고비료 및 조개가루비료(패화석 분말비료) 등 칼슘을 함유하고 있는 석회계 물질이 단독비료로 사용되고 있으나, 석회계 비료에 함유된 칼슘(Ca)이 토양을 경화(硬化)시키는 문제점을 갖는다.
등록특허 제1218221호(2013.01.03 등록공고)
본 발명은 아미노산, 농업용 비료, 인산, 메틸설포닐메탄(Methyl Sulfonyl Methane, MSM), 핵산 및 수용성 해초 추출 분말(Soluble Seaweed Extract Powder, SSEP)을 포함하여 농작물의 품질을 개선하여 성장을 촉진하고, 농작물의 개화와 착과를 개선하는 농작물 복합영양제를 제공하고자 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 농작물 복합영양제는, 아미노산, 농업용 비료, 인산, 메틸설포닐메탄(Methyl Sulfonyl Methane, MSM), 핵산 및 수용성 해초 추출 분말(Soluble Seaweed Extract Powder, SSEP)을 포함한다.
구체적으로, 상기 농업용 비료는 요소, 염화칼륨, 붕소, 황산아연 및 황산(고토)마그네슘으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 2종 이상의 혼합물인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 농작물 복합영양제는, 아미노산 100중량부를 기준으로, 요소 20~30 중량부, 염화칼륨 13~18 중량부, 붕소 3~8 중량부, 황산아연 3~8중량부, 황산(고토)마그네슘 17~25중량부, 인산 20~30 중량부, 메틸설포닐메탄 9~14중량부, 핵산 5~10중량부 및 수용성 해초 추출 분말 9~21 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 수용성 해초 추출 분말은, 소가슴(Sogasum), 이스코필륨(Ascophyllum), 노도슘(Nodosum) 및 라미나리아(laminaria)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 갈조해산물로부터 추출될 수 있다.
또한, 상기 수용성 해초 추출 분말에는, 광물질, 아미노산, 베타인류, 옥신, 싸이토킨 및 지베릴린 중에서 적어도 1종 이상의 식물성장 촉진제와, 알긴산, 만니톨 및 라미나란 중에서 적어도 1종 이상의 탄수화물이 포함되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 농작물 복합영양제는, 아미노산, 농업용 비료, 인산, 메틸설포닐메탄(Methyl Sulfonyl Methane, MSM), 핵산 및 수용성 해초 추출 분말(Soluble Seaweed Extract Powder, SSEP)을 포함하여 농작물의 품질을 개선하여 성장을 촉진하고, 농작물의 개화와 착과를 개선하는 효과를 갖는다.
또한 본 발명에 따른 농작물 복합영양제는, 농작물의 잎을 두껍고 크게 하고, 영양을 균형 있게 공급해주고, 새싹과 뿌리의 성장을 촉진하며, 세포를 자극하여 과일의 크기를 개선해주고, 박테리아와 바이러스의 기생을 막아주는 동시에 해충을 퇴치하는 면역소가 포함되어 병해가 예방되는 효과를 갖는다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 통해 상세히 설명하기에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 밝혀둔다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명의 농작물 복합영양제에 관하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 농작물 복합영양제는, 아미노산, 농업용 비료, 인산, 메틸설포닐메탄(Methyl Sulfonyl Methane, MSM), 핵산 및 수용성 해초 추출 분말(Soluble Seaweed Extract Powder, SSEP)를 포함한다.
상기 농업용 비료는 요소, 염화칼륨, 붕소, 황산아연 및 황산(고토)마그네슘으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 2종 이상의 혼합물인 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 요소, 염화칼륨, 붕소, 황산아연 및 황산(고토)마그네슘을 모두 사용할 수 있다.
또한, 농작물 복합영양제의 각 구성 성분들의 함량비를 특별히 제한하지는 않으나, 바람직한 일 실시예에 따라 아미노산 100 중량부를 기준으로, 요소 20~30 중량부, 염화칼륨 13~18 중량부, 붕소 3~8 중량부, 황산아연 3~8 중량부, 황산(고토)마그네슘 17~25 중량부, 인산 20~30 중량부, 메틸설포닐메탄 9~14 중량부, 핵산 5~10 중량부 및 수용성 해초 추출 분말 9~21 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 각 구성 성분들을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저 아미노산은 농작물의 성장을 촉진시키는데 필요한 필수 영양제를 공급하는 역할을 수행하며, 농작물의 영양 결핍을 빠르게 개선하고 결실을 향상시키며, 성장을 촉진하고 병해를 예방하며 일조 부족 및 저온 병충해에 강한 저항력을 부여하고, 뿌리 발근 촉진, 수확량 증대, 면역성 강화 등의 역할을 수행한다.
상기 아미노산은 트레오닌, 아스파라긴, 세린, 글루타민산, 프롤린, 글리신, 알라닌, 발린, 이소루신, 루신, 티로신, 페닐알라닌, 라이신, 히스티딘 및 아르기닌으로 이루어진 군 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상이 포함된 혼합물인 것이 바람직하다.
요소는 농작물의 세포 분열을 증식시켜 성장을 촉진하며, 바람직하게는 복합 영양제 내에서 아미노산 100 중량부를 기준으로 20~30 중량부 포함될 수 있는데, 이는 요소가 20 중량부 미만이 되면 농작물의 성장촉진 효과가 미미하게 되고, 30 중량부를 초과하면 과량이 됨에 따라 오히려 농작물의 품질이 저하될 수 있기 때문이다.
염화칼륨은 농작물의 줄기를 견고하게 하고, 개화 또는 결실을 촉진시키는 역할을 하는 것으로, 바람직하게는 아미노산 100 중량부를 기준으로 13~18 중량부 포함될 수 있는데, 염화칼륨이 13 중량부 미만이 되면 개화 또는 결실을 촉진시키는 역할이 미미하게 되고, 18 중량부를 초과하면 오히려 농작물이 성장장애를 일으킬 염려가 있다.
붕소는 농작물에 포함된 당류의 이동을 촉진하기 위한 것으로, 아미노산 100 중량부를 기준으로 3~8 중량부 포함되는 것이 바람직하며, 이는 붕소가 3 중량부 미만이 되면 그 효과가 미미하게 되고, 8 중량부를 초과하면 과량이 되어 다른 물질의 흡수를 방해하기 때문이다.
황산아연은 농작물의 중량을 증대시키기 위한 것으로, 바람직하게는 농작물 복합영양제 내에서 아미노산 100 중량부를 기준으로 3~8 중량부 포함될 수 있는데, 황산아연이 3 중량부 미만이 되면 그 효과가 미미하게 되고, 8 중량부를 초과하면 과량이 되어 다른 물질의 흡수를 방해하므로 농작물의 성장을 방해할 염려가 있다.
황산(고토)마그네슘은 농작물의 탄수화물의 생화학적 기능 향상에 기여하고, 엽록소 합성과 광합성을 향상시키며, 농작물을 튼튼하게 하는 역할을 하는 것으로, 복합영양제 내에서 아미노산 100 중량부를 기준으로 17~25 중량부 포함되는 것이 바람직하며, 황산(고토)마그네슘이 17 중량부 미만이 되면 그 효과가 미미하게 되고, 25 중량부를 초과하면 칼륨의 성분 흡수를 방해할 우려가 있다.
인산은 농작물의 맛을 좋게 하기 위한 것으로, 복합영양제 내에서 아미노산 100 중량부를 기준으로 20~30 중량부 포함되는 것이 바람직한데, 이는 인산이 20 중량부 미만이 되면 그 효과가 미미하게 되고, 30 중량부를 초과하면 과량이 되어 다른 성분의 흡수를 억제할 수 있으므로 농작물의 성장에 오히려 좋지 않은 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
메틸설포닐메탄(Methyl Sulfonyl Methane, MSM)은 식이유황, 천연유기유황으로도 불리며, 미국 캘리포니아 해송에서 추출하며 소나무 니그린에서 만들어지는 천연물질인 천연 유기황 계열의 화합물의 일종이다. 소나무를 증류법으로 추출하여 제조되는 불순물과 독성이 없는 유기황으로 미국 FDA 검증을 받아 영양, 의학, 식품업계, 화장품업계 등에서 다양하게 이용되고 있다.
메틸설포닐메탄은 농작물의 단백질과 효소의 생화학적 기능 향상에 기여하고, 엽록소 합성과 광합성을 향상시키며, 지질과 색소합성에 관여하고, 생장소 사이의 균형을 조절하여 생육조절을 도우며, 농작물 병해 예방 및 잡균 박멸에 효과적이고, 무기양분의 흡수를 돕는 역할을 수행한다.
메틸설포닐메탄은 농작물 복합영양제 내에서 아미노산 100 중량부를 기준으로 바람직하게는 9~14 중량부를 포함할 수 있는데, 그 함량이 9 중량부 미만이면 영양제의 효능을 발휘하기에 미비하고, 14 중량부 초과이면 농작물 복합영양제의 가격 상승으로 제품 단가가 상승하여 가격 경쟁력이 저하되는 문제가 있다.
핵산은 퓨린 염기 및 피리미딘 염기, 당, 인산으로 이루어진 폴리머성 거대 분자로, 세포핵 또는 세포질에 주로 존재하며, 뉴클레오티드로 알려져 있는 모노머로 만들어진 DNA(데옥시리보핵산) 또는 RNA(리보핵산)을 포함한다.
핵산은 유전 정보를 암호화하고, 전달하고 발현하는 기능을 하며, DNA의 뉴클레오티드 배열에 따라서 mRNA가 합성되고 그것을 주형으로 하여 단백질이 만들어진다.
즉, 핵산은 앞서 언급한 바와 같이 농작물의 단백질 합성에 관여하고, 세포를 생성 및 유지하기 위한 것으로, 복합영양제 내에서 아미노산 100 중량부를 기준으로 바람직하게는 5~10 중량부를 포함할 수 있는데, 그 함량이 5 미만이면 그 효과가 미미하게 되고, 10 중량부를 초과하면 과량이 되어 농작물에 흡수가 되지 않는 문제점이 생긴다.
수용성 해초 추출 분말(Soluble Seaweed Extract Powder, SSEP)은 호기성 미생물의 활성을 강화하고 영양을 공급하며, 유용한 미생물을 증가시켜 노지, 시설재배, 채소작물 및 화단을 포함한 모든 작물 뿐만 아니라 과수원과 잔디밭에 적합하게 사용될 수 있다.
또한 농작물의 품질을 개선하여 새싹과 뿌리 성장을 촉진하고, 잎을 두껍고 크게 하며, 세포를 자극하여 박테리아와 바이러스의 기생을 막아주고, 해충을 퇴치하는 면역소가 포함되어 농작물의 개화와 착과를 개선한다.
상기 수용성 해초 추출 분말은 소가슴(Sogasum), 이스코필륨(Ascophyllum), 노도슘(Nodosum) 및 라미나리아(laminaria)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 갈조해산물로부터 추출되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 선택된 갈조해산물을 정수에서 세척한 후, 35 ~ 45℃에서 수분 함량이 6% 이하가 되도록 건조시키고 5℃, 1기압에서 냉압축시킨 다음, 280~330/mesh로 분쇄하여 25 ~ 35℃에서 6일 내지 8일 동안 효모로 발효시킨다. 이후 얻어진 분쇄물을 건조시키는 과정을 통해 수용성 해초 추출 분말을 갈조해산물로부터 추출할 수 있다.
상기 추출된 수용성 해초 추출 분말에는, 광물질, 아미노산, 베타인류, 옥신, 싸이토킨 및 지베릴린 중에서 적어도 1종 이상의 식물성장 촉진제와, 알긴산, 만니톨 및 라미나란 중에서 적어도 1종 이상의 탄수화물이 포함되어 있는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는 수용성 해초 추출 분말에 광물질, 아미노산, 베타인류, 옥신, 싸이토킨, 지베릴린, 알긴산, 만니톨 및 라미나란이 모두 포함될 수 있다.
여기서 수용성 해초 추출 분말에 포함되는 광물질은 예를 들어, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 철, 동, 황 등과 같은 물질이며, 수용성 해초 추출 분말 100 중량%를 기준으로 바람직하게는 3 중량% 이상를 포함하여 농작물의 성장을 촉진하는 기능을 한다.
수용성 해초 추출 분말에 포함되는 아미노산은 앞서 언급된 바와 같은 역할을 수행하기에 설명을 생략하도록 하며, 수용성 해초 추출 분말 100 중량%를 기준으로 바람직하게는 6 중량% 이상을 포함할 수 있다.
한편, 수용성 해초 추출 분말에 포함되는 베타인류는 농작물의 성장을 향상시키는 기능을 하며, 수용성 해초 추출 분말에 바람직하게는 약 80 ~ 120 ppm 포함될 수 있다.
옥신은 식물의 생장 조절 물질로, 농작물의 성장 및 발근을 촉진하고 낙과를 방지하며, 착과를 조절하는 기능을 하며, 수용성 해초 추출 분말에 40 ~ 60 ppm 포함되는 것이 바람직하다.
싸이토킨은 뿌리에서 생성되는 식물의 생장 조절 물질로, 세포 분열을 촉진하고, 농작물의 잎과 과일의 노화를 방지하며, 엽록체 발달 촉진에 관여한다. 싸이토킨은 수용성 해초 추출 분말에 약 80 ~ 120 ppm 포함되는 것이 바람직하다.
지베릴린은 식물의 생장 조절 물질로, 농작물의 줄기 신장을 촉진하고 세포 신장 및 분열을 촉진하는 역할을 한다. 지베릴린은 수용성 해초 추출 분말에 옥신과 함께 포함되어 있을 때 상승 효과를 발휘할 수 있으며, 수용성 해초 추출 분말에 바람직하게는 약 80 ~ 120 ppm 포함될 수 있다.
알긴산은 천연 식이섬유로 불리며, 다당류의 일종으로 농작물의 광합성의 순환을 빠르게 하고, 세포에 직접 에너지를 전달하는 역할을 한다.
만니톨은 결정체를 이루는 흰색의 당알코올으로 농작물의 무기 양분의 흡수를 증진시켜 주며, 라미나란은 과실의 착색을 증진시키고, 과실의 당 함량을 증진시켜주는 기능을 한다.
상기 알긴산, 만니톨 및 라미나란은 각각 수용성 해초 추출 분말 100 중량%를 기준으로 바람직하게는 1 ~ 5 중량%를 포함할 수 있다.
이러한 수용성 해초 추출 분말은 아미노산 100 중량부를 기준으로 바람직하게는 9~21 중량부를 포함할 수 있는데, 그 함량이 9 중량부 미만이면 그 효과가 미미하게 되고, 21 중량부 초과이면 과량이 되어 다른 성분의 흡수를 억제할 수 있으므로 농작물의 성장에 오히려 좋지 못한 영향을 미칠 수 있다.
상기 농작물 복합영양제는 물과 혼합 내지 희석하여 최종적으로 사용할 수 있는데, 이때 이들의 혼합비를 별도로 제한하지 않으나, 바람직하게는 약 250 ~ 2000 부피배의 물로 희석하여 사용할 수 있다. 여기서, 물의 양이 지나치게 소량이면 농도를 조절할 수 없어 제조 및 취급이 어려우며, 지나치게 과량이면 부피가 커져 작업성이 나빠진다.
또한, 상기 농작물 복합영양제는 예를 들어, 비료, 종자 담그기 또는 다른 물질과 혼합하는 방법을 통해 농작물에 적용 가능하다.
구체적으로, 비료는 호스관을 통해 농작물 복합영양제를 농작물에 시비하는 것으로, 물을 이용하여 농작물에 살포, 점적 또는 침율할 수 있다.
종자 담그기는 파종 직전의 씨앗을 농작물 복합영양제에 담가 사용하는 방법으로, 이들의 희석 비율을 별도로 제한하지 않으나, 바람직하게는 약 3000 ~ 5000 부피배의 물로 희석하여 사용할 수 있다. 담그는 시간은 씨앗의 껍질의 두께에 따라 결정하나, 예를 들어 약 5 ~ 8시간 담근 후 사용하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 농작물 복합영양제는 다른 농약, 성장조절제, 미세영양소 등과 혼합한 후 사용할 수도 있다.
이하 본 발명에 따른 농작물 복합영양제가 처리된 토양의 이화학성 변화 조사, 작물의 생육 조사, 비료 피해 조사, 과실의 품질 조사 등을 시험 조사함으로써, 농작물 복합영양제의 효능을 검증하였다.
수용성 해초 추출 분말 제조
소가슴, 이스코필륨, 노도슘 및 라미나리아를 정수에서 각각 세척한 후, 약 35 ~ 45℃에서 수분 함량이 6% 이하가 되도록 건조시켰다. 이후 5℃, 1기압에서 냉압축시킨 다음, 280~330/mesh 로 분쇄하여 약 25 ~ 35℃에서 7일 동안 효모로 발효시켰다. 이후 얻어진 분쇄물을 건조시켜 수용성 해초 추출 분말을 준비하였다.
상기 수용성 해초 추출 분말의 성분 분석 결과는 하기 표 1과 같다.
성분명 중량%
유기물 47.1%
유기물 아미노산 8%
알긴산 2%
만니톨 2%
라미나란 1%
옥신 50ppm
싸이토킨 100ppm
지베릴린 100ppm
베타인류 100ppm
기타 34.065%
무기물 52.9%
무기물 질소화합물 1%
칼륨(K2O) 18%
마그네슘 0.42%
칼슘 0.17%
철 0.06%
동 0.003%
황 3.1%
기타(비소, 수용성망간, 수용성붕소, 수용성 몰리브덴 등) 30.147%
*확수중량 : 1 : 0.53~0.55
*pH : 9~11
이후 본 실시예에서는 하기 표 2과 같이 구성 성분의 조성비를 달리하여 농작물 복합영양제를 준비하였다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2
아미노산 100 100 100 100
요소 25 25 25 25
염화칼륨 15 15 15 15
붕소 5 5 5 5
황산아연 5 5 5 5
황산(고토)마그네슘 20 20 20 20
인산 25 25 25 25
메틸설포닐메탄 12 12 12 12
핵산 8 8 8 8
수용성 해초 추출 분말 9 20 8 22
(단위 : 중량부)
이후 상기 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에 따라 포장시험(장소 : 광주광역시 광산구 광산동 664-295번지)과 실내시험(장소 : 전남대학교 교내실습장 실험온실)을 실시하였다. 이때 증류수의 희석 배율은 1000배(부피 기준)로 하였고, 비교예 3으로 아미노산 100 중량부만을 포함하는 농작물 복합영양제를 사용하고, 대조군으로서 붕산 및 황산아연을 포함하는 농작물 복합영양제를 사용하였다.
[실험예 1] 농작물 복합영양제 처리에 의한 토양의 이화학성 변화 조사
3.0 m × 2.2 m 의 면적을 갖는 복수 개의 시험구에 상추(품종명 : 적치마)를 줄파종하였다. 파종 후 8일 ~ 10일 간격으로 실시예와 비교예에 따른 복합영양제를 각 시험구에 시비하고, 시비 전, 후 토양의 이화학성을 조사하였다.
이때 토양의 이화학성 조사는 pH, EC(Electrical Conductivity), 질산태질소(NO3-N), 유기물, 유효인산 및 치환성 양이온(Ca, K, Mg, CEC)의 6가지 항목을 측정하였으며, 그 결과를 농촌진흥청에 제시된 6가지 항목의 적정 기준과 함께 표 3에 나타내었다.
* EC(Electrical Conductivity) : '전기전도도'를 의미하는 것으로, 토양의 무기염류 및 NaCl 함유량을 나타내는 수치로 사용됨.
* CEC(Cation Exchange Capacity, CEC) : '양이온 치환 용량'을 의미하는 것으로, 토양 100g이 보유하고 있는 음전하의 수를 의미함.
pH(1:5) EC(ds/m) 질산태질소(mg/kg) 유기물(%) 유효인산(mg/kg) 치환성 양이온(cmol+/kg)
Ca K Mg CEC
처리전 5.2 4.6 219.8 5.1 548.8 1.0 10.2 1.2 13.7
실시예1 6.2 2.0 126.4 4.7 512.2 0.7 10.9 1.9 11.3
실시예2 6.2 2.0 127.1 4.8 514.3 0.7 10.8 2.0 12.2
비교예1 5.2 4.8 138.4 5.0 766.2 0.6 9.2 1.5 12.1
비교예2 5.3 4.5 148.2 5.4 800.2 0.6 9.8 2.1 12.1
비교예3 5.3 4.5 143.2 5.5 827.7 0.8 11.5 1.3 12.5
대조군 5.3 5.9 314.7 5.0 796.4 1.1 12.0 1.5 13.0
시설재배지 토양 적정 기준 6.0 ~ 7.0 2.0 이하 50 ~ 150 2.5 ~ 3.5 300 ~ 550 5.0 ~ 6.0 0.5 ~ 0.8 1.5 ~ 2.0 10 ~ 15
표 3을 참조하면, 치환성 양이온인 Mg의 경우, 대조군 및 비교예 1 및 3을 시비한 시험구에 비해 실시예 1 및 2를 시비한 시험구에서 약간 증가하여 시설재배지 토양 적정 기준에 부합하는 측정값을 나타내었고, 처리전 시험구와 비교해서도 약간 증가한 것을 확인할 수 있었다.
한편, 수용성 해초 추출 분말이 아미노산 100중량부를 기준으로 21 중량부를 초과하는 비교예 2의 경우에는 처리전 시험구와 비교하여 Mg가 증가하였지만, 시설재배지 토양 적정 기준을 초과하여 농작물의 성장에 오히려 좋지 않은 영향을 끼칠 것으로 예상된다.
또한, 표 3에 나타난 바와 같이, 대조군 및 비교예 1 내지 3을 시비한 시험구의 pH 및 EC는, 토양 적정 기준 범위를 벗어난 값으로 측정되었으나, 실시예 1 및 2를 시비한 시험구는, 대조군 및 비교예 1 내지 3을 시비한 시험구에 비해 pH는 증가하고 EC는 감소하여 시설재배지 토양 적정 기준에 부합하는 측정값을 나타내었다.
상기 결과로 보아, 실시예 1 및 2에 따른 농작물 복합영양제를 시비한 토양은 대조군 및 비교예 1 내지 3을 시비한 시험구에 비해 토양의 비옥도를 개선하는 효과가 있는 것으로 여겨진다.
[실험예 2] 농작물 복합영양제로 처리된 작물의 생육 조사
실험예 1의 상추 파종 후 16일차에 실시예와 비교예에 따른 복합영양제를 각 시험구의 상추에 1차 엽면 처리하고, 7일 후에 1차 생육 조사를 수행함과 동시에 2차 엽면 처리하였다. 그리고, 7일 후에 2차 생육 조사 및 3차 엽면 처리를 수행하였고, 7일 후에 최종 수확하여 3차 생육 조사를 수행하였다.
여기서 생육 조사는 생체중(g), 건물중(g) 및 초장(cm)의 세가지 항목을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
*생체중(g) : 수확 직후 지상부의 총 무게
*건물중(g) : 건조 후 지상부의 총 무게
*초장(cm) : 지상부의 총 길이
초장(cm) 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 대조군
1차 18.39±1.41a 18.33±1.39a 16.66±1.30a 16.68±3.44a 16.17±0.27a* 16.67±1.40a
2차 29.22±1.15a 29.21±1.11a 27.81±1.33a 26.61±1.48a 27.06±1.55a 25.00±2.18a
3차 35.17±2.36a 35.11±2.33a 28.88±1.31a 28.88±2.21b 28.83±2.62b 28.89±1.21b
생체중(g) 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 대조군
1차 10.32±2.18a 10.33±1.14a 7.01±0.11a 8.99±0.45a 6.95±0.91a* 7.27±1.75a
2차 39.35±9.07a 40.28±9.00a 27.11±7.08a 29.21±6.45a 27.06±7.04a 25.04±4.85a
3차 92.51±10.01a 93.14±9.11a 44.21±2.08a 47.21±8.88b 47.18±8.92a 43.67±5.71b
건물중(g) 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3 대조군
1차 0.86±0.17a 0.88±0.16a 0.60±0.01a 0.61±0.14a 0.59±0.06a* 0.62±0.14a
2차 2.24±0.68a 2.37±0.42a 1.44±0.27a 1.45±0.33a 1.46±0.37a 1.34±0.25a
3차 4.68±0.48a 4.66±0.44a 2.66±0.14a 2.68±0.37b 2.61±1.03b 2.47±0.24b
*통계분석은 SAS 프로그램의 Tukey's studentized range (HSD) test로 분석함(p<0.05).
표 4를 참조하면, 전체 실험 기간 동안 실시예 및 비교예에 따라 처리한 상추의 초장, 생체중 및 건물중은 점차적으로 증가하였으며, 실시예 1 및 2를 처리한 상추는 비교예 1 내지 3 및 대조군을 처리한 상추에 비해 생장이 더 촉진됨을 확인할 수 있었다.
좀 더 구체적으로 상기 표 4의 시험 결과를 살펴보면, 실시예 1 및 2를 처리한 상추의 3차 초장은 각각 35.17cm, 35.11cm로, 수용성 해초 추출 분말이 아미노산 100 중량부를 기준으로 9 중량부 미만으로 포함된 비교예 1 및 3을 처리한 상추의 3차 초장 28.88cm, 28.83cm에 비해 증가한 것을 알 수 있다.
또한, 수용성 해초 추출 분말이 아미노산 100중량부를 기준으로 21 중량부를 초과하는 비교예 2의 경우에는 3차 초장이 28.88cm로 나타나 실시예 1 및 2에 비해 감소되었는데, 이는 앞서 언급하였듯이, 다른 성분인 아미노산 혹은 메틸설포닐메탄의 흡수를 방해하기 때문인 것으로 여겨진다.
유사한 경향은 상추의 생체중 및 건물중의 경우에도 관찰되었는데, 실시예 1 및 2의 3차 생체중은 92.51g, 93.14g로 대조군의 43.67g에 비해 높은 측정치를 나타냈으며, 비교예 1 내지 3의 44.21g ~ 47.21g에 비해서도 높은 측정치를 나타냈다.
건물중 또한 실시예 1 및 2의 측정값이 대조군 및 비교예 1 내지 3의 측정값에 비해 증가하는 경향을 보였다.
즉, 실시예 1 및 2는 비교예 1 내지 3 및 대조군을 처리한 상추에 비해 생육이 양호한 것을 확인할 수 있었고, 특히 생체중 결과에서 유의적인 차이를 보이는 것을 보아, 실시예에 따른 농작물 복합영양제는 상추의 길이와 폭을 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 3] 농작물 복합영양제의 비료 피해 조사
5 포트가 3번 반복되는 복수 개의 시험구에 무(품종명 : 맵시 무), 참깨(품종명 : 참깨) 및 포리(품종명 : 보리)를 직파종하였다. 파종 후 1~2엽기에 실시예와 비교예에 따른 복합영양제를 각 시험구에 1회 500㎖의 양으로 경엽 처리하고, 비해(비료 피해) 정도를 판정하여 하기 표 6에 나타내었다.
또한, 5 포트가 3번 반복되는 복수 개의 시험구에 상추(품종 : 적치마) 및 토마토(품종 : 마미리오)를 이식하였다. 이식 후 2~3엽기에 실시예와 비교예에 따른 복합영양제를 각 시험구에 1회 500㎖의 양으로 경엽 처리하고, 비해(비료 피해) 정도를 판정하여 하기 표 7에 나타내었다.
여기서 비해 조사 판정은 농촌진흥청에 제시된 기준 표(표 5)를 참고하여 판정하였다.
비해 정도 판정 기준
0 육안으로 볼 때 생육에 영향이 없고 피해가 보이지 않음
1 육안으로 볼 때 경미한 반점, 엽의 변색 등의 느낌이 있음
2 육안으로 볼 때 다소의 반점, 엽의 변색, 엽소 등의 증상이 있음, 다소(5~10% 정도)의 생육억제 또는 다소(5~10% 정도)의 발아(입모) 저조
3 육안으로 볼 때 상당 부분(50% 정도)에 반점, 엽의 변색, 엽소 등의 증상이 있음, 뚜렷한(10~20% 정도) 생육억제 또는 뚜렷한(10~20%) 발아(입모) 저조
4 상당한 피해를 받고 있으나 아직 건전한 부분이 남아 있음
5 심한 피해를 받고 고사상태임
실시예 1 실시예 2
발아율(%) 생육 비해 발아율(%) 생육 비해
무 89.0 + 0 91.0 + 0
참깨 70.0 + 0 74.0 + 0
보리 70.6 + 0 73.3 + 0
발아보증 : 무 85% 이상, 참깨 70% 이상, 보리 70% 이상
생육 : 양호 +, 미흡 -
실시예 1 실시예 2
생육 비해 생육 비해
상추 + 0 + 0
토마토 + 0 + 0
생육 : 양호 +, 미흡 -
표 6 및 7에 나타난 바와 같이 실시예 1 및 2에 따라 처리된 모든 작물의 생육은 양호하였고, 비해 또한 없는 것으로 나타나 농작물 복합영양제에 의한 약해는 없는 것을 확인할 수 있었다.
[실험예 4] 농작물 복합영양제를 처리한 과실의 품질 조사
배 재배농가 및 감귤 재배농가의 토양에 실시예와 비교예에 따른 복합영양제를 관주하여 수확기 과실의 경도 및 과피색을 측정하여 하기 표 8(배 재배농가) 및 표 9(감귤 재배농가)에 각각 나타내었다.
이 때, 과실의 과피색은 MINOLTA Colorimeter를 사용하여 측정하였고, 과실의 경도는 물성측정계(Texture Analyser)를 사용하여 측정하였다.
구분 경도(kg/∮5㎜) 과피색(Hunter value)
L a b
실시예 1 1.42 65.21 5.67 37.15
실시예 2 1.43 65.33 5.71 37.19
비교예 1 1.30 64.41 3.37 36.92
비교예 2 1.28 64.42 3.38 36.98
비교예 3 1.22 64.44 3.35 36.92
구분 경도(kg/∮5㎜) 과피색(Hunter value)
L a b
실시예 1 0.33 67.34 23.97 70.61
실시예 2 0.32 67.33 22.98 71.34
비교예 1 0.32 62.46 33.29 66.64
비교예 2 0.31 62.48 33.17 67.29
비교예 3 0.32 62.49 31.42 66.66
표 8을 참조하면, 배 재배농가에서는 실시예 1 및 2로 처리된 과실의 경도가 비교예 1 내지 3으로 처리된 과실의 경도에 비해 높아진 것을 확인할 수 있었다.
또한, 표 8에서 확인되듯이, 과피색 a의 경우, 배 재배농가에서는 비교예 1 내지 3의 경우 3.35 ~ 3.38이고, 실시예 1 및 2의 경우 5.67 ~ 5.71로 과피색 중 채도의 차이가 뚜렷하게 나타났으며, 이에 배 고유의 색인 노란색의 발현이 잘 이루어진 것을 확인할 수 있었다.
한편, 감귤 재배농가에서는 표 9에서 확인되듯이, 과피색 L과 b의 경우, 비교예 1 내지 3을 관주한 과실에 비해 실시예 1 및 2를 관주한 과실의 측정값이 더 높아 명도와 색도가 높아졌으며, 과피색 a의 경우 비교예 1 내지 3을 관주한 과실에 비해 실시예 1 및 2를 관주한 과실의 측정값이 더 낮아 채도가 낮아진 것을 확인할 수 있었다.
상기 결과로 보아 본 발명의 농작물 복합영양제는 과실의 경도를 단단하게 하고 과피색을 개선하는 효과가 있는 것으로 보인다.

Claims (5)

  1. 농작물 복합영양제에 있어서,
    상기 농작물 복합영양제는, 아미노산 100중량부를 기준으로, 요소 20~30 중량부, 염화칼륨 13~18 중량부, 붕소 3~8 중량부, 황산아연 3~8중량부, 황산(고토)마그네슘 17~25중량부, 인산 20~30 중량부, 메틸설포닐메탄 9~14중량부, 핵산 5~10중량부 및 수용성 해초 추출 분말 9~21 중량부를 포함하고,
    상기 수용성 해초 추출 분말은, 소가슴(Sogasum), 이스코필륨(Ascophyllum), 노도슘(Nodosum) 및 라미나리아(laminaria)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 갈조해산물로부터 추출된 것임을 특징으로 하는, 농작물 복합영양제.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 수용성 해초 추출 분말에는,
    광물질, 아미노산, 베타인류, 옥신, 싸이토킨 및 지베릴린 중에서 적어도 1종 이상의 식물성장 촉진제; 및
    알긴산, 만니톨 및 라미나란 중에서 적어도 1종 이상의 탄수화물;이 포함되는 것을 특징으로 하는, 농작물 복합영양제.
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