KR102070788B1 - 냉해방지용 식물영양제, 그 제조방법 및 냉해방지용 식물영양제가 적용된 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉해방지용 식물영양제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 덜스추출물 30~40중량%, 모자반추출물 10~20중량%, 패각분말 5~15중량%, 트레할로스 10~20중량%, 베타인 10~30중량% 및 미생물제제 1~10중량%를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 냉해방지 효과 뿐만 아니라 생육촉진, 과실의 당도 증가, 과실의 경도 증가, 과실의 저장성 증가 및 토양산성화를 예방할 수 있는 효과가 있다.

Description

냉해방지용 식물영양제, 그 제조방법 및 냉해방지용 식물영양제가 적용된 시스템{Nutritional Supplements for Preventing Cold Weather Damage and Manufacturing method thereof}
본 발명은 냉해방지용 식물영양제, 그 제조방법 및 냉해방지용 식물영양제가 적용된 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉해방지 효과 뿐만 아니라 작물의 생육을 촉진시킬 수 있는, 냉해방지용 식물영양제, 그 제조방법 및 냉해방지용 식물영양제가 적용된 시스템에 관한 것이다.
최근 들어 우리나라는 이른 봄 개화기의 급격한 기온하강으로 일교차가 커지고, 여름철 장마기의 불규칙적인 강우와 폭염 등 이상기후로 인하여 농작물 재배시 예측할 수 없는 환경들이 자주 생기게 된다.
일반적으로 작물은 일시적인 저온이라도 생육이 거의 멈추게 되고 때문에 작물생육에 피해가 발생하게 된다. 사과, 배, 복숭아 등 과수는 봄에 꽃이 핀 후 수정이 이루어져야 열매가 생기게 되는데 이 시기에 아침 온도가 급격히 하락하거나 낮의 온도가 급격히 올라갈 경우 암술이 온도 차이에 의한 스트레스를 받아 기능을 나타내지 못하여 인공으로 꽃가루 접종을 하여도 수정이 안 되어 착과율이 급격히 저하된다.
냉해 조건은 잠재적으로 성장기를 제한하고 생산량과 생산율에 영향을 주는 작물 생산의 영향인자 중의 하나이다. 냉해 조건에서, 세포는 삼투현상에 의하여 세포외 얼음결정체가 형성되어 수분을 잃게 되며, 이러한 냉각-유도 탈수는 단백질 변성, 항산화제의 축적 및 막 기능장애를 포함하는 세포 손상을 초래한다. 식물들은 저온에서 생존하는 능력이 크게 변화되고, 따라서 식물의 지리적 분포에 있어 성장에 제한을 받는다.
대한민국공개특허공보 제10-2013-0046912호(2013.05.08.)에는 과수 및 과채류의 꽃의 냉해 방지제가 개시되어 있다.
상기 과수 및 과채류의 꽃의 냉해 방지제는 과수가 꽃샘 추위를 안전하게 넘기도록 하는 장점이 있지만, 작물 생육 촉진 효과가 미흡한 단점이 있다.
KR 10-2013-0046912 A 2013.05.08.
본 발명의 목적은 냉해방지 효과 뿐만 아니라 작물의 생육을 촉진시킬 수 있는, 냉해방지용 식물영양제, 그 제조방법 및 냉해방지용 식물영양제가 적용된 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은, 덜스추출물 30~40중량%, 모자반추출물 10~20중량%, 패각분말 5~15중량%, 트레할로스 10~20중량%, 베타인 10~30중량% 및 미생물제제 1~10중량%를 포함하는, 냉해방지용 식물영양제를 제공한다.
상기 덜스추출물은 덜스 100중량부에 해수 300~400중량부를 가하고 110~120℃에서 10~12시간 동안 가열하며, 상기 모자반추출물은 모자반 100중량부에 해수 100~200중량부를 가하고 100~110℃에서 5~6시간 동안 가열하며, 상기 패각분말은 키조개껍질을 1,200~1,300℃에서 30~40분 동안 열처리 후 100~400메쉬로 분쇄한다.
상기 미생물제제는, 유기성활성화미생물 50~60중량%, 냉해 예방용미생물 30~40중량% 및 효소조성물 1~10중량%를 포함하되, 상기 유기성활성화미생물은 솔잎 40~50중량%, 개똥쑥 30~40중량%, 옻순 10~20중량% 및 숙주 1~10중량%를 발효시킨 발효물을 포함하고, 상기 냉해 예방용미생물은 소나무숯 분말 40~50중량%, 느릅나무숯 분말 20~30중량%, 꾸지뽕나무숯 분말 10~20중량부 및 팽연왕겨 10~20중량%를 발효시킨 발효물을 포함하고, 상기 효소조성물은 까마중 40~50중량%, 명아중 30~40중량%, 강아지풀 10~20중량부 및 환삼덩굴 1~10중량%를 숙성시킨 숙성물을 포함한다.
또한, 본 발명은, 덜스추출물을 제조하는 단계(단계 1); 모자반추출물을 제조하는 단계(단계 2); 패각분말을 제조하는 단계(단계 3); 미생물제제를 제조하는 단계(단계 4); 및 상기 덜스추출물 30~40중량%, 모자반추출물 10~20중량%, 패각분말 5~15중량%, 트레할로스 10~20중량%, 베타인 10~30중량% 및 미생물제제 1~10중량%를 혼합하는 단계(단계 5); 를 포함하는, 냉해방지용 식물영양제의 제조방법을 제공한다.
상기 단계 4의 미생물제제의 제조방법은, 유기성활성화미생물을 제조하는 단계(S 1); 냉해 예방용미생물을 제조하는 단계(S 2); 효소조성물을 제조하는 단계(S 3); 및 상기 유기성활성화미생물 40~50중량%, 냉해 예방용미생물 30~40중량% 및 효소조성물 10~20중량%를 혼합한 제2 혼합물을 70~80℃에서 24~30시간 동안 발효시키는 단계(S 4); 를 포함하되, 상기 S 1은 솔잎 40~50중량%, 개똥쑥 30~40중량%, 옻순 10~20중량% 및 숙주 1~10중량%를 혼합하고 볏짚을 덮어 준 후 50~55℃에서 20~24시간 동안 발효시키며, 상기 S 2는 소나무숯 분말 40~50중량%, 느릅나무숯 분말 20~30중량%, 꾸지뽕나무숯 분말 10~20중량부 및 팽연왕겨 10~20중량%를 혼합하고 볏짚을 덮어 준 후 35~40℃에서 12~16시간 동안 발효시키며, 상기 S 3은 까마중 40~50중량%, 명아중 30~40중량%, 강아지풀 10~20중량부 및 환삼덩굴 1~10중량%를 혼합하고 1~5℃에서 48~50시간 동안 숙성시킨다.
본 발명은 또한, 상기 냉해방지용 식물영양제가 적용된 시스템에 있어서, 비닐하우스 지면과 공중에 마련된 온도센서와, 상기 온도센서에서 측정된 온도값을 전송받는 제어부, 상기 냉해방지용 식물영양제가 저장된 탱크, 상기 탱크에 연결되어 비닐하우스 내의 배관으로 상기 냉해방지용 식물영양제를 공급하는 펌프, 배관 일측에 마련되어 펌프에 의하여 공급된 냉해방지용 식물영양제가 분사되는 노즐을 포함하여, 측정된 온도가 저장된 온도보다 기준치 이상으로 낮아질때 상기 펌프를 동작시켜 노즐로 냉해방지용 식물영양제가 분사된다.
본 발명에 따른 냉해방지용 식물영양제는 냉해방지 효과 뿐만 아니라 생육촉진, 과실의 당도 증가, 과실의 경도 증가, 과실의 저장성 증가 및 토양산성화를 예방할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 냉해방지용 식물영양제를 설명한다.
본 발명의 냉해방지용 식물영양제는,
덜스추출물 30~40중량%, 모자반추출물 10~20중량%, 패각분말 5~15중량%, 트레할로스 10~20중량%, 베타인 10~30중량% 및 미생물제제 1~10중량%를 포함한다.
상기 덜스(Dulse)는 크기 20∼50cm, 폭 2~5cm의 홍조류로서, 필수 아미노산을 다량 함유할 뿐만 아니라 풍부한 미네랄(칼슘, 칼륨, 마그네슘, 인, 철, 나트륨, 요오드, 망간, 구리, 크롬, 불소, 아연)과 비타민(A, B1, B3, B6, B12, C, E) 성분을 함유하며, 높은 소화흡수율을 보인다.
상기 덜스추출물은 덜스 100중량부에 해수 300~400중량부를 가하고 110~120℃에서 10~12시간 동안 가열한다.
상기 덜스추출물을 30중량% 미만 포함하면 미네날 함유량 증진 효과가 떨어지는 문제가 있고, 40중량% 초과 포함되면 냉해를 예방하는 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 모자반(Sargassum fulvellum)은 외견상 뿌리, 줄기, 잎의 구분이 뚜렷하고, 뿌리는 가반상(假盤狀)이며 1개의 중심 가지를 내어 1∼3m 이상 크게 자란다. 줄기는 세모진 기둥 모양 또는 삼각형이고 비틀린다. 잎은 줄기에서 기부 쪽으로 향하여 나며 휘어지고, 주걱 모양 또는 타원형을 하고 잎 중앙부까지 중륵(中肋)이 생긴다. 상부의 잎은 바소 모양이고 가장자리에 톱니 모양의 돌기가 나며, 온몸에는 줄기로부터 기포(氣胞)가 생긴다. 짙은 황갈색(黃褐色)을 하고 한국의 전 해안에서 볼 수 있다. 주요 성분은 알긴산(alginic acid), 클로로필(Chlorophyll a c), β-카로틴(carotene), 푸코잔틴(Fucoxanthin), 라미나린(Laminarin), 만니톨(Mannitol)이며, 모자반을 날 것으로 분석했을 때는 식이섬유와 지방의 양이 아주 낮은 편이지만 분말 형태로 가공한 것을 분석했을 때는 식이섬유와 지방의 양이 30% 이상이나 된다. 모자반은 당질보다는 식이섬유가 상대적으로 많이 함유되어 있는 편이다. 국내에서는 보통 모자반속의 많은 종류가 식용되기도 하며, 알긴산 등 해조 공업의 원료로 이용되거나 비료로도 쓰인다.
상기 모자반추출물은 모자반 100중량부에 해수 100~200중량부를 가하고 100~110℃에서 5~6시간 동안 가열한다.
상기 모자반추출물을 10중량% 미만 포함하면 알긴산 함유량 증진 효과가 떨어지는 문제가 있고, 20중량% 초과 포함되면 냉해를 예방하는 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 패각분말은 키조개껍질을 1,200~1,300℃에서 30~40분 동안 열처리 후 100~400메쉬로 분쇄한다.
상기 키조개껍질은 탄산칼슘(CaCO3)이 주성분이고 인산칼슘[Ca3(PO4)2]이나 탄산마그네슘(MgCO3) 등이 소량 포함되어 있다. 이들은 콘키올린(conchiolin)이라는 연체동물 특유의 유기물에 고착되어 있고 여기에 색소나 금속화합물이 포함되어 있어서 패각 특유의 빛깔이나 무늬를 나타낸다. 패각은 주로 연체동물의 외투막에서 분비되는데, 외투막의 끝 부분에는 3겹의 주름이 있고 이들 주름에서 각각 각피, 능주층, 진주층을 형성하며 진주층은 외투막의 표면 전체에서 분비된다. 외투막 세포에서 인산칼슘이 분비되고 포스파타아제라는 효소의 작용으로 인산과 석회가 분리되면, 석회는 탄산과 결합하여 탄산칼슘 결정이 되며 콘키올린에 의하여 기존 결정 위에 규칙적으로 붙는다.
상기 패각분말을 5중량% 미만 포함하면 칼슘 함유량 증진 효과가 떨어지는 문제가 있고, 15중량% 초과 포함되면 냉해를 예방하는 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 트레할로스는 비환원성의 2당류로서 식물이나 미생물 등 자연계에 널리 존재하고 있는 당질이며 단백질의 동결이나 건조에 대한 보호작용을 포함, 수많은 뛰어난 기능을 가지고 있어 가공식품 뿐 아니라 의약품, 화장품 등 각 분야에 폭넓은 응용을 할 수 있다. 트레할로스는 선인장에 가장 많이 함유하고 있으며, 뛰어난 수분 유지력으로 수분을 보관 유지하거나 세포를 보호하는 역할을 하는 것으로 보고되고 있다.
상기 트레할로스를 10중량% 미만 포함하면 냉해를 예방하는 효과가 떨어지는 문제가 있고, 20중량% 초과 포함되면 식물의 생육촉진 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 베타인은 세포의 삼투압조절을 하는 물질로 알려져 있으며, 특히 건조 또는 수분과다 조건에서 체내 수분을 유지하는 기능을 하며, 글라이신 베타인을 상업적으로 이용하고 있다.
상기 베타인을 10중량% 미만 포함하면 냉해를 예방하는 효과가 떨어지는 문제가 있고, 30중량% 초과 포함되면 식물의 생육촉진 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 미생물제제를 1중량% 미만 포함하면 냉해를 예방하는 효과가 떨어지는 문제가 있고, 10중량% 초과 포함하면 영양분이 과다해지는 문제가 있다.
상기 미생물제제는, 유기성활성화미생물 50~60중량%, 냉해 예방용미생물 30~40중량% 및 효소조성물 1~10중량%를 포함한다.
상기 유기활성화미생물은 생육촉진을 위해 포함되며, 50중량% 미만 포함되면 생육촉진효과가 줄어드는 문제가 있고, 60중량% 초과 포함되면 냉해 예방 효과가 줄어드는 문제가 있다.
상기 유기성활성화미생물은 솔잎 40~50중량%, 개똥쑥 30~40중량%, 옻순 10~20중량% 및 숙주 1~10중량%를 발효시킨 발효물을 포함한다.
상기 솔잎이 40중량% 미만으로 포함하면 생육촉진효과가 떨어지는 문제가 있고 50중량% 초과 포함하면 솔잎의 항균력이 너무 지나쳐서 발효물에 조성된 균이 사멸되는 문제가 있다.
상기 개똥쑥이 30중량% 미만으로 포함하면 균의 먹이가 부족함으로 인해 균이 숙성되지 못하는 문제가 있고, 40량% 초과 포함하면 균의 먹이가 너무 많아져 상단이 부패되는 문제가 있다.
상기 옻순이 10중량% 미만 포함하면 균의 항진력이 떨어져 쉽게 사멸하는 문제가 있으며, 20중량% 초과 포함하면 최종 미생물 제제가 검붉은색으로 변이되는 문제가 있다.
상기 숙주가 1중량% 미만 포함하면 균의 먹이가 적어 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 10중량% 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다.
상기 솔잎(pine leaf)은 소나무의 잎을 의미한다. 상기 개똥쑥(Artemisia annua)은 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 한해살이풀을 의미하며 줄기와 잎을 사용한다. 상기 옻순은 옻나무의 어린 순을 의미한다. 상기 숙주(bean sprouts)는 녹두를 물에 불려 싹이 나게 하여 기른 나물을 의미한다.
상기 냉해 예방용미생물은 냉해를 예방하기 위해 포함되며, 30중량% 미만 포함되면 냉해 예방 효과가 떨어지는 문제가 있고, 40중량% 초과 포함되면 미생물의 활동이 느려지는 문제가 있다.
상기 냉해 예방용미생물은 소나무숯 분말 40~50중량%, 느릅나무숯 분말 20~30중량%, 꾸지뽕나무숯 분말 10~20중량부 및 팽연왕겨 10~20중량%를 발효시킨 발효물을 포함한다.
상기 소나무는 겉씨식물 구과목 소나무과의 상록침엽 교목으로서, 다량의 엽록소, 단백질, 조지방, 인, 철분, 효소, 정유(精油), 무기질, 비타민 A, 비타민 C 등을 함유하고 있다. 소나무의 목부에는 테르펜히드라트, 피노실빈, 피노실빈모노메틸에스테르, 디히드로피노실빈모노메틸에스테르, 피노셈브린, 피노반크, 프로피온알데히드, 세로틴산, 유니페르산, 테레빈유, 타르가 있고, 어린 가지와 마디의 기름에는 카니폴, 아비에틴산, 정유가 함유되어 있다.
상기 소나무숯 분말이 40중량% 미만 포함하면 냉해 예방 효과가 떨어지는 문제가 있으며, 50중량% 초과 포함하면 미생물의 활동이 저하되는 문제가 있다.
상기 느릅나무(Ulmus davidiana var. Japonica)는 쌍떡잎 식물 쐐기풀목 느릅나무과의 낙엽활엽 교목으로, 한국, 일본, 사할린, 쿠릴 열도, 중국 북부 및 동시베리아에 분포하며, 산속 물가나 계곡 근처에서 높이 20 m, 지름 60 cm의 크기로 자란다. 느릅나무도 여러 가지 종류가 있으나, 잎의 모양이나 약으로의 쓰임새는 모두 같다. 이러한 느릅나무는 옛날부터 이뇨, 치습 또는 종기 치료제으로 사용했다. 약으로는 느릅나무 뿌리껍질을 쓰는데, 느릅나무 껍질에는 플라보노이드, 사포닌, 타닌질 또는 많은 양의 점액질 성분이 함유되어 있다.
상기 느릅나무숯 분말이 20중량% 미만 포함하면 냉해 예방 효과가 떨어지는 문제가 있으며, 30중량% 초과 포함하면 사상균 퇴치 및 억제효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 꾸지뽕나무(Cudrania tricuspidata (Carr.) Bureau ex Lavallee)는 쌍떡잎식물 쐐기풀목 뽕나무과에 속하는 소교목으로서, 비타민 A, B1, B2, C, 식이섬유, 플라보노이드, 감마아미노부티르산(가바), 루틴, 후라보노이드 등이 함유되어 있어, 고혈압, 당뇨병, 콜레스테롤 개선, 배변활동 개선, 항산화작용, 항암 등에 효능이 있다. 꾸지뽕나무의 뿌리껍질, 나무질부, 나무껍질 및 잎에는 인체에 유효한 다양한 성분이 포함되어 있어서, 전래로부터 꾸지뽕나무는 그 뿌리, 껍질, 줄기, 잎, 나무껍질, 열매 등 부위에 따라 혈압강하제, 결핵치료제, 해열제, 건해제, 거담제, 이뇨제, 지혈제, 거풍제 등의 약재로 이용되었으며, 항진균제로서 무좀에 사용하고 소화기관의 허약에 의한 만성소화불량에 이용되고 있다.
상기 꾸지뽕나무숯 분말이 10중량% 미만 포함하면 냉해 예방 효과가 떨어지는 문제가 있으며, 20중량% 초과 포함하면 미생물의 활동이 저하되는 문제가 있다.
상기 팽연왕겨는 왕겨를 3Kg/㎠ 내지 7Kg/㎠ 의 압력 및 150℃ 내지 300℃의 온도로 처리하여 제조한다. 상기 팽연왕겨는 3 내지 10%(v/v)의 수분을 포함한다. 상기 팽연왕겨는 공극이 크기 때문에 통기성이 좋아 원활한 산소 공급을 가능하게 하고, 발효가 잘 이루어지는 효과가 있다.
상기 팽연왕겨가 10중량% 미만 포함하면 발효가 잘 이루어지지 않는 문제가 있으며, 20중량% 초과 포함하면 항균효과가 떨어질 수 있는 문제가 있다.
상기 효소조성물은 장시간 동안 미생물의 활동이 촉진시키기 위해 포함되며, 1중량% 미만 포함되면 일정 기간 경과 후에 미생물의 활동이 저하되는 문제가 있고, 10중량% 초과 포함되면 미생물의 함유량이 줄어들어 냉해 예방 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 효소조성물은 까마중 40~50중량%, 명아중 30~40중량%, 강아지풀 10~20중량부 및 환삼덩굴 1~10중량%를 숙성시킨 숙성물을 포함한다.
상기 까마중은 가지과의 일년초로서 우리나라 전국 각처의 원야지, 대개 밭이나 길가, 초원에 흔히 자생한다. 저지대의 길가나 밭 주위에 자라며 높이 20~90㎝이고, 가지가 옆으로 많이 퍼지며 원줄기에 능선이 약간 나타난다. 본 발명에서는 까마중의 잎, 줄기 및 열매를 통째로 사용한다.
상기 까마중이 40중량% 미만으로 포함하면 미생물 활동이 저하되는 문제가 있고, 50중량% 초과 포함하면 미생물의 함유량이 줄어들어 냉해 예방 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 명아주는 쌍떡잎 식물 중심자목 명아주과의 한해살이 풀로 잎은 어긋나고 삼각상 달걀모양이며 어릴때 중심부에 붉은 빛이 들고 가장자리에 물결 모양의 톱니가 있다. 꽃은 양성이고 황록색이며 꽃잎은 없고 꽃받침은 5개로 갈라지며 5개의 수술과 1개의 암술이 있다. 열매는 꽃받침으로 싸인 포과이고 검은 종자가 들어있다. 본 발명에서는 명아주의 잎, 줄기 및 열매를 통째로 사용한다.
상기 명아중이 30중량% 미만으로 포함하면 사상균 퇴치 및 억제효과가 떨어지는 문제가 있고 40중량% 초과 포함하면 항균효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 강아지풀(Setaria viridis BEAUV.)은 외떡잎식물 벼목 화본과의 한해살이풀이다. 개꼬리풀이라고도 하며, 한자로는 구미초라고 한다. 길가나 들에서 자란다. 줄기는 20~70㎝로 뭉쳐나고 가지를 치며 털이 없고 마디가 다소 길다. 전국적으로 분포한다. 본 발명에서는 강아지풀의 뿌리를 사용한다.
상기 강아지풀이 10중량% 미만으로 포함하면 미생물 활동이 저하되는 문제가 있고 20중량% 초과 포함하면 미생물의 함유량이 줄어들어 냉해 예방 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 환삼덩굴(Humulus japonicas Sieboid & Zucc.)은 쐐기풀목 삼과에 속하는 식물로 한삼덩굴이라고도 하며, 암수딴그루로 수꽃은 원추화서로 꽃받침잎과 수술이 각 5개가 있고 암꽃은 짧은 수상화서로 둥글게 핀다. 덩굴져 자라는 줄기는 아래를 향한 갈고리모양의 잔가시가 있어 다른 물체에 잘 붙는다. 마주달리는 잎은 손바닥 모양으로 5-7개로 갈라지는데 가장자리에 규칙적인 톱니가 있으며 양면에 거친 털이 밀생한다. 본 발명에서는 환삼덩굴의 뿌리를 사용한다.
상기 환삼덩굴이 1중량% 미만으로 포함하면 사상균 퇴치 및 억제효과가 떨어지는 문제가 있고 10중량% 초과 포함하면 미생물의 함유량이 줄어들어 냉해 예방 효과가 떨어지는 문제가 있다.
본 발명에 따른 냉해방지용 식물영양제는 냉해방지 효과 뿐만 아니라 생육촉진, 과실의 당도 증가, 과실의 경도 증가, 과실의 저장성 증가 및 토양산성화를 예방할 수 있는 효과가 있다.
다음은, 본 발명에 따른 냉해방지용 식물영양제의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 냉해방지용 식물영양제의 제조방법은,
덜스추출물을 제조하는 단계(단계 1);
모자반추출물을 제조하는 단계(단계 2);
패각분말을 제조하는 단계(단계 3);
미생물제제를 제조하는 단계(단계 4); 및
상기 덜스추출물 30~40중량%, 모자반추출물 10~20중량%, 패각분말 5~15중량%, 트레할로스 10~20중량%, 베타인 10~30중량% 및 미생물제제 1~10중량%를 혼합하는 단계(단계 5);
를 포함한다.
상기 단계 1은 덜스 100중량부에 해수 300~400중량부를 가하고 110~120℃에서 10~12시간 동안 가열하여 덜스추출물을 제조한다.
상기 단계 2는 모자반 100중량부에 해수 100~200중량부를 가하고 100~110℃에서 5~6시간 동안 가열하여 모자반추출물을 제조한다.
상기 단계 3은 키조개껍질을 1,200~1,300℃에서 30~40분 동안 열처리 후 100~400메쉬로 분쇄하여 패각분말을 제조한다.
상기 단계 4의 미생물제제의 제조방법은,
유기성활성화미생물을 제조하는 단계(S 1);
냉해 예방용미생물을 제조하는 단계(S 2);
효소조성물을 제조하는 단계(S 3); 및
상기 유기성활성화미생물 40~50중량%, 냉해 예방용미생물 30~40중량% 및 효소조성물 10~20중량%를 혼합한 혼합물을 70~80℃에서 24~30시간 동안 발효시키는 단계(S 4);
를 포함한다.
상기 S 1은 솔잎 40~50중량%, 개똥쑥 30~40중량%, 옻순 10~20중량% 및 숙주 1~10중량%를 혼합하고 볏짚을 덮어 준 후 50~55℃에서 20~24시간 동안 발효시켜 유기성활성화미생물을 제조하는 것이 바람직하다.
상기 발효시 50℃ 미만의 온도로 발효시키면 생육이 떨어지는 문제가 있고, 55℃ 초과의 온도로 발효시키면 볏짚의 발열 현상이 심해져서 미생물 생육을 과다 촉진시켜 추후 쉽게 사멸되는 문제가 있다.
상기 발효시 20시간 미만 동안 발효시키면 미생물 배양 완료시 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 24시간 초과하여 발효시키면 배양 중 미생물이 자동 사멸하여 다량의 미생물이 존재하지 못하는 문제가 있다.
상기 S 2는 소나무숯 분말 40~50중량%, 느릅나무숯 분말 20~30중량%, 꾸지뽕나무숯 분말 10~20중량부 및 팽연왕겨 10~20중량%를 혼합하고 볏짚을 덮어 준 후 35~40℃에서 12~16시간 동안 발효시켜 냉해 예방용미생물을 제조하는 것이 바람직하다.
상기 발효시 35℃ 미만의 온도에서 발효시키면 생육이 떨어지는 문제가 있고, 55℃ 초과의 온도에서 발효시키면 볏짚의 발열 현상이 심해져서 미생물 생육을 과다 촉진시켜 추후 쉽게 사멸되는 문제가 있다.
상기 발효시 12시간 미만 동안 발효시키면 냉해 예방 효과의 지속성이 떨어지는 문제가 있고, 16시간 초과하여 발효시키면 유해균 퇴치 및 억제가 저하되는 문제가 있다.
상기 S 3은 까마중 40~50중량%, 명아중 30~40중량%, 강아지풀 10~20중량부 및 환삼덩굴 1~10중량%를 혼합하고 1~5℃에서 48~50시간 동안 숙성시켜 효소조성물을 제조하는 것이 바람직하다.
상기 숙성시 1℃ 미만의 온도에서 숙성시키면 숙성이 잘 되지 않는 문제가 있고, 5℃ 초과의 온도에서 숙성시키면 부패할 우려가 있다.
상기 숙성시 48시간 미만 동안 숙성시키면 미생물의 활동 지속성이 떨어지는 문제가 있고, 50시간 초과하여 숙성시키면 유해균 퇴치 및 억제가 저하되는 문제가 있다.
상기 S 4는 유기성활성화미생물 50~60중량%, 냉해 예방용미생물 30~40중량% 및 효소조성물 1~10중량%를 혼합한 혼합물을 70~80℃에서 24~30시간 동안 발효시키는 것이 바람직하다.
상기 S 4에서 상기 혼합물을 70℃ 미만의 온도에서 발효하면 발효가 늦어지는 문제가 있고, 80℃ 초과의 온도에서 발효하면 발효물의 효과가 떨어지는 문제가 있다.
상기 S 4에서 상기 혼합물을 24시간 미만 발효하면 미생물이 폭넓게 퍼지지 못하는 문제가 있고, 30시간 초과 발효하면 발효물이 유해균에 의해 공격받게 되는 문제가 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
덜스(Dulse) 100중량부에 해수 300중량부를 가하고 120℃에서 10시간 동안 가열하여 덜스추출물을 제조하였다. 모자반 100중량부에 해수 200중량부를 가하고 100℃에서 5시간 동안 가열하여 모자반추출물을 제조하였다. 키조개껍질을 1,200℃에서 30분 동안 열처리 후 100메쉬로 분쇄하여 패각분말을 제조하였다. 유기성활성화미생물 40중량%, 냉해 예방용미생물 40중량% 및 효소조성물 20중량%를 혼합한 혼합물을 70℃에서 24시간 동안 발효시켜 미생물제제를 제조하였다. 상기 유기성활성화미생물은 솔잎 45중량%, 개똥쑥 35중량%, 옻순 15중량% 및 숙주 5중량%를 혼합하고 볏짚을 덮어 준 후 50℃에서 24시간 동안 발효시켜 제조하였다. 상기 냉해 예방용미생물은 소나무숯 분말 45중량%, 느릅나무숯 분말 25중량%, 꾸지뽕나무숯 분말 15중량부 및 팽연왕겨 15중량%를 혼합하고 볏짚을 덮어 준 후 35℃에서 16시간 동안 발효시켜 제조하였다. 상기 팽연왕겨는 왕겨를 5Kg/㎠ 압력 및 250℃의 온도로 처리하여 제조하였다. 상기 효소조성물은 까마중 45중량%, 명아중 35중량%, 강아지풀 15중량부 및 환삼덩굴 5중량%를 혼합하고 5℃에서 48시간 동안 숙성시켜 제조하였다. 상기 덜스추출물 40중량%, 모자반추출물 20중량%, 패각분말 15중량%, 트레할로스 10중량%, 글라이신 베타인 10중량% 및 미생물제제 5중량%를 혼합하여 냉해방지용 식물영양제를 제조하였다.
[비교예 1]
글리신-베타인 15중량%, 포도당 2중량%, 꿀 5중량%, 1인산가리 5중량%, 질산칼슘 4중량%, 붕산 1중량%, 질산아연 2중량%, 히토류 10중량% 및 물 56중량%를 용해조에 넣고 액온을 50℃가 유지되도록 가온하면서 잔탕하여 용해시키고 냉각 후 여과하여 냉해방지제를 제조하였다.
[실험예 1]
실시예 1의 냉해방지용 식물영양제 및 비교예 1의 냉해방지제에 대해 효과를 검증하기 위하여 꽃샘 추위가 심한 시기에 사과(부사) 포장에서 시험을 실시하였다. 실시예 1의 냉해방지용 식물영양제 및 비교예 1의 냉해방지제를 500배로 희석하여 개화 예상시기로부터 7일 전에 1차로 살포하고, 꽃이 피기 시작할 때 1,000배로 희석하여 2차 살포하였다. 수정된 꽃수를 측정하여 표 1에 나타내었다.
구분 수정된 꽃수 수정율(%) 비고
실시예 1 498/500 99.6 냉해 없었음
비교예 1 496/500 99.2 냉해 없었음
표 1에 의하면, 실시예 1의 냉해방지용 식물영양제는 비교에 1의 냉해방지제에 비하여 수정율이 우수한 것을 확인할 수 있다.
[실험예 2]
실시예 1의 냉해방지용 식물영양제 및 비교예 1의 냉해방지제를 물에 1000배 희석하여 용액으로 제조한 후, 그 용액을 각각의 사과 잎, 줄기 및 열매에 엽면시비하였다. 1차적으로 개화되기 7일부터 개화 직후까지의 사이에 1회 엽면 살포하였다. 낙화 직후부터 14일까지에 1회 엽면 살포하였다. 열매 성장기에 1회 엽면시비를 행하였다. 엽면시비하여 재배한 사과 잎 및 사과를 측정하였으며, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
실시예 1 비교예 1
엽장 96.97㎜ 87.83㎜
엽폭 59.76㎜ 55.00㎜
엽두께 0.51㎜ 0.38㎜
과장 87.68㎜ 79.32㎜
과경 95.79㎜ 87.78㎜
표 2에 의하면, 실시예 1의 냉해방지용 식물영양제를 엽면시비하여 재배하는 경우는 비교예 1의 냉해방지제를 엽면시비하여 재배하는 경우에 비하여, 사과 잎의 생육이 증가되며, 사과의 크기가 증가하는 효과가 있다는 것을 알 수 있다.
[실험예 3]
실시예 1의 냉해방지용 식물영양제 및 비교예 1의 냉해방지제를 물에 1000배 희석하여 용액으로 제조한 후, 그 용액을 실험예 2와 동일한 방법으로 엽면시비하였다. 엽면시비하여 재배한 사과의 당도 및 경도를 측정하였으며, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
실시예 1 비교예 3 시험방법
당도
(Brix°)		 15.2 11.1 굴절당도계(ATAGO(일본) PAL-2를 이용
경도
(g/㎠)		 2,653.6 2,034.4 과일경도측정기(Feruit Hardness Tester, cat No 9300, Japan)로 측정
표 3에 의하면, 실시예 1의 냉해방지용 식물영양제를 엽면시비하여 재배한 사과는 비교예 1의 냉해방지제를 엽면시비하여 재배한 사과에 비하여 과실 당도 및 경도가 매우 우수한 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 냉해방지용 식물영양제가 적용된 시스템은 센서가 결합되어 식물의 생장되는 최적의 환경조건으로 냉해방지용 식물영양제를 자동으로 살포한다.
식물의 생장에는 온도, 습도, PH, EC, 광량 등 다양한 환경 요인들에 의하여 결정되며, 이러한 환경은 인위적으로 측정할 수 있다. 본 발명의 시스템은 비닐하우스 내에서 생장하는 각종 식물에 적용되며, 지면과 공중에는 온도와 습도를 측정하는 센서가 마련되어 하우스 내부의 각종 환경요인을 측정하며, 하우스 곳곳에 카메라가 설치되어 식물의 영상 정보를 획득한다.
각종 센서에 의하여 감지된 하우스 내부의 환경 정보는 제어부(미도시)로 전송되어 식물의 지하와 공중의 정보는 물론, 엽수, 엽장, 엽면적, 화방수 등의 정보와 개화되는 시점 정보가 획득된다.
냉해는 일반적으로 꽃이 필 무렵에 온도의 저하에 의하여 발생되므로 카메라 영상으로 토마토, 딸기 등의 식물에 꽃이 필 준비를 하는지 여부를 확인하며, 꽃이 필 시점이 되면 지면 및 공중의 온도의 변화를 확인한다. 특히 저온식물의 경우 비닐하우스 외부 온도가 갑자기 낮아지는 경우가 많고, 이에 따라 비닐하우스 내에서의 온도유지가 되지 못하여 온도가 저장된 온도보다 1℃ 이상 낮아질 경우에 냉해방지용 식물영양제를 살포한다.
이를 위하여 하우스 내부에 냉해방지제 액체가 포함된 탱크와, 탱크와 연결된 배관, 냉해방지제를 배관에 제공하여 노즐에서 분사하도록 구동력을 제공하는 펌프를 기본적으로 포함한다.
펌프의 구동에 의하여 탱크속에 저장된 냉해방지제가 배관 내부를 이동하여 노즐에서 분사되어 하부의 식물에 분사된다.
이러한 온도에 따른 실시간적인 분사로 인하여 식물의 냉해가 대폭 줄어들 수 있다.
본 발명은 비닐하우스를 예로 하여 설명하였으나, 노지에서의 사과 또는 복숭아에서도 동일하게 적용가능하다.

Claims (6)

  1. 덜스추출물 30~40중량%, 모자반추출물 10~20중량%, 패각분말 5~15중량%, 트레할로스 10~20중량%, 베타인 10~30중량% 및 미생물제제 1~10중량%를 포함하는,
    냉해방지용 식물영양제.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 덜스추출물은 덜스 100중량부에 해수 300~400중량부를 가하고 110~120℃에서 10~12시간 동안 가열하며,
    상기 모자반추출물은 모자반 100중량부에 해수 100~200중량부를 가하고 100~110℃에서 5~6시간 동안 가열하며,
    상기 패각분말은 키조개껍질을 1,200~1,300℃에서 30~40분 동안 열처리 후 100~400메쉬로 분쇄하는,
    냉해방지용 식물영양제.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 미생물제제는, 유기성활성화미생물 50~60중량%, 냉해 예방용미생물 30~40중량% 및 효소조성물 1~10중량%를 포함하되,
    상기 유기성활성화미생물은 솔잎 40~50중량%, 개똥쑥 30~40중량%, 옻순 10~20중량% 및 숙주 1~10중량%를 발효시킨 발효물을 포함하고,
    상기 냉해 예방용미생물은 소나무숯 분말 40~50중량%, 느릅나무숯 분말 20~30중량%, 꾸지뽕나무숯 분말 10~20중량부 및 팽연왕겨 10~20중량%를 발효시킨 발효물을 포함하고,
    상기 효소조성물은 까마중 40~50중량%, 명아중 30~40중량%, 강아지풀 10~20중량부 및 환삼덩굴 1~10중량%를 숙성시킨 숙성물을 포함하는,
    냉해방지용 식물영양제.
  4. 덜스추출물을 제조하는 단계(단계 1);
    모자반추출물을 제조하는 단계(단계 2);
    패각분말을 제조하는 단계(단계 3);
    미생물제제를 제조하는 단계(단계 4); 및
    상기 덜스추출물 30~40중량%, 모자반추출물 10~20중량%, 패각분말 5~15중량%, 트레할로스 10~20중량%, 베타인 10~30중량% 및 미생물제제 1~10중량%를 혼합하는 단계(단계 5);
    를 포함하는,
    냉해방지용 식물영양제의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 단계 4의 미생물제제의 제조방법은,
    유기성활성화미생물을 제조하는 단계(S 1);
    냉해 예방용미생물을 제조하는 단계(S 2);
    효소조성물을 제조하는 단계(S 3); 및
    상기 유기성활성화미생물 40~50중량%, 냉해 예방용미생물 30~40중량% 및 효소조성물 10~20중량%를 혼합한 제2 혼합물을 70~80℃에서 24~30시간 동안 발효시키는 단계(S 4);
    를 포함하되,
    상기 S 1은 솔잎 40~50중량%, 개똥쑥 30~40중량%, 옻순 10~20중량% 및 숙주 1~10중량%를 혼합하고 볏짚을 덮어 준 후 50~55℃에서 20~24시간 동안 발효시키며,
    상기 S 2는 소나무숯 분말 40~50중량%, 느릅나무숯 분말 20~30중량%, 꾸지뽕나무숯 분말 10~20중량부 및 팽연왕겨 10~20중량%를 혼합하고 볏짚을 덮어 준 후 35~40℃에서 12~16시간 동안 발효시키며,
    상기 S 3은 까마중 40~50중량%, 명아중 30~40중량%, 강아지풀 10~20중량부 및 환삼덩굴 1~10중량%를 혼합하고 1~5℃에서 48~50시간 동안 숙성시키는,
    냉해방지용 식물영양제의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 냉해방지용 식물영양제가 적용된 시스템에 있어서,
    비닐하우스 지면과 공중에 마련된 온도센서와, 상기 온도센서에서 측정된 온도값을 전송받는 제어부, 상기 냉해방지용 식물영양제가 저장된 탱크, 상기 탱크에 연결되어 비닐하우스 내의 배관으로 상기 냉해방지용 식물영양제를 공급하는 펌프, 배관 일측에 마련되어 펌프에 의하여 공급된 냉해방지용 식물영양제가 분사되는 노즐을 포함하여,
    측정된 온도가 저장된 온도보다 기준치 이상으로 낮아질때 상기 펌프를 동작시켜 노즐로 냉해방지용 식물영양제가 분사되는 냉해방지용 식물영양제가 적용된 시스템.
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