KR102082251B1

KR102082251B1 - 완효성 액상 복합 비료 조성물 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102082251B1
Application number: KR1020190173483A
Authority: KR
Inventors: 김근태
Original assignee: 김근태
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2020-02-28

Abstract

본 발명은 저온/상온/고온에서의 안정성이 우수하고, 토양 중에서의 용출 제어성이 양호하여 생물학적 완효성 비료 효과를 안정적으로 확보할 수 있는 완효성 액상 비료를 개시한다.

Description

완효성 액상 복합 비료 조성물 및 그 제조 방법{Slow released liquid fertilizer and Method for Forming the Same}

본 발명은 완효성 액상 복합 비료 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

복합 비료는 비료의 3요소인 질소, 인산 및 칼륨 성분 중 최소한 2성분 이상을 보증하고, 비종에 따라 미량요소를 함유하고 있는 다성분 비료의 총칭으로 현재 비료 중 가장 많이 사용되고 있다. 비료 공정 규격에서는 제조방법, 주용도 및 보증성분 등에 따라 제1종, 제2종, 제3종, 제4종 및 완효성 복합비료로 구분되고 있다.

특히, 제4종 복합비료는 액상 복합 비료 조성물로서, 식물의 뿌리로부터 양분 흡수가 곤란하거나 과수 및 채소류 등의 맛, 색 및 상품성을 높이고자 식물의 잎에 사용하는 엽면시비용, 수경 재배시 작물에 영양을 공급하는 양액재배용, 비료를 물에 타서 토양에 관주하는 관주용 및 화초용으로 분류된다.

오늘날 주로 사용되고 있는 복합 비료의 대부분은 무기질 화학비료이다. 무기질 화학비료를 사용한 토양에서 자란 작물은 병충해에 대한 저항력이 낮고, 식물에 유용한 토양 미생물이 약화되거나 사멸되어 결국 종자의 질이 점점 저하되는 문제점이 지적되고 있다. 그래서 최근에는 각종 유기물을 첨가한 복합비료를 개발하고자 하는 시도가 진행되고 있다.

한편, 토양 중에 시비된 비료 성분의 용출을 물리적으로 제어하기 위해, 입상 비료의 표면을 고분자를 이용한 피막으로 피복하는 검토가 넓게 실시되어 왔다. 피복재에 저투습성 폴리올레핀 수지를 사용하면, 직선형 용출 타입 및 시그모이드형 용출 타입 등의 다양한 용출 타입을 창제 가능하며 온도와 수분 이외의 토양 조건으로 용출이 좌우되지 않기 때문에 작물의 생육에 맞춘 시비관리가 가능해진다. 그렇지만 최근, 폴리올레핀 수지가 비분해성이기 때문에 피복 비료가 투입된 포장에서의 피막껍질의 축적, 또한 포장 역외로의 유출과 생태계에서의 축적이 문제점으로서 지적되어 있다.

비료의 용출은 주로 입상 비료에만 국한되었으며, 액상 비료에 대해선 연구가 아직까지 개발단계에 있다.

일본특허 공개 제2000-302583호에서는 디시안디아미드를 함유하는 시안아미드 산성 수용액으로 구성되며, 그 디시안디아미드가 시안아미드와 디시안디아미드의 합계량에 대해서 1~20중량％인 것을 특징으로 하는 완효성 액상 비료를 개시하고 있다. 이러한 완효성 액상 비료는 완효 효과 및 저장 안정성이 우수하다고 개시하고 있으나, 겨울철과 같이 낮은 온도에서 보관할 경우 안정성이 저하되어 상분리가 발생하는 등의 문제가 발생한다.

이에 대해 일본특허 공개 제2017-22654호에서는 유기산과 금속 이온 봉쇄제의 함량비를 한정하여 영하의 환경에서도 안정하다는 기술을 개시하고 있으나, 여전히 해결해야할 문제가 남아 있다.

일본특허공개 제2000-302583호(완효성 액상 비료) 일본특허공개 제2017-22654호(미분말 해조 함유 액체 비료)

본 발명은 저온/상온/고온에서의 저장 안정성을 유지하는 것을 목적으로 하며, 상세하게는 자기회합 특성을 갖는 폴리머를 선정하고 이를 액상 비료에 적용하여 비료 조성물의 분산 안정성을 확보하며, 비료의 표면에 코팅 조성을 특정함으로써 완효 효과를 갖는 새로운 조성의 완효성 액상 복합 비료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은

양친매성 폴리머에 의해 형성된 마이셀 내에 복합 비료 입자가 함입되고,

마이셀 외부에 질소질 비료, 인산질 비료 및 칼리질 비료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 친수성 비료, 미네랄 수용액, 및 유기산을 포함하고,

상기 복합 비료 입자는 복합 비료 코어 입자 표면에 고토 비료와 유황의 혼합물을 포함하는 내부 코팅층, 왁스를 포함하는 외부 코팅층이 순차적으로 형성된, 완효성 액상 복합 비료 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은

a) 복합 비료 코어 입자 표면에 고토 비료와 유황의 혼합물을 포함하는 내부 코팅층, 왁스를 포함하는 외부 코팅층이 순차적으로 형성된 복합 비료 입자를 제조하는 단계;

b) 물에 양친매성 폴리머를 첨가한 다음 균일하게 혼합하여 자기 회합에 의한 마이셀을 형성하는 단계;

c) 여기에 복합 비료 입자를 첨가하여 마이셀 내에 복합 비료 입자를 함입시키는 단계;

d) 친수성 비료 및 미네랄을 첨가한 후 혼합하는 단계; 및

e) 유기산을 첨가하는 단계;를 포함하여 제조하는, 완효성 액상 복합 비료 조성물의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 완효성 액상 복합 비료 조성물은 저온/상온/고온에서의 안정성이 우수하여 계절에 관계없이 사용이 가능하고, 한번 시비로 작물 생육 전 기간에 걸쳐 질소 성분이 토양에서 작물로 공급되는 완효성이 있으며, 토양에 대한 염 피해 등과 같은 화학 무기질 비료의 부작용을 줄일 수 있다.

또한, 독성이 없으며 과채류에 충분히 살포하여도 전혀 부작용이 없으며 뿌리가 건강해지고, 신장도 미사용보다도 빠르다. 모종 후는 잎의 피부, 두께, 뻗음이 좋고, 과채류에서는 꽃의 맺음이 좋고, 병에 잘 안 걸린다.

더불어, 기능성 광물과 미생물로 미네랄이 풍부한 악취가 전혀없는 액체비료 영양제이며 토양과 자연을 살릴 수 있다.

또한, 화학 비료와 살충제의 남용으로 토양 미생물 수가 줄어져서 만들지 못했던 미네랄 영양소를 토양 및 과채류에 직접 공급함으로써 오염된 토양에 지렁이가 살 수 있는 환경을 만들어 수확량이 증가한다.

본 발명에 있어서 작물이란 종래부터 재배되고 있는 식용작물, 공예작물, 원예작물, 사료작물을 모두 포함하고 구체적으로는 예를 들면 벼, 보리, 밀, 호밀, 옥수수, 수수, 조, 기장, 메밀, 콩, 팥, 녹두, 감자, 고구마 등의 식용작물; 목화, 삼, 모시풀, 참깨, 들깨, 담배, 차나무, 인삼, 사탕수수 등의 공예작물; 오이, 고추, 토마토, 무, 배추, 파, 사과, 배, 복숭아, 포도, 감귤, 국화, 장미, 카네이션 등의 원예작물; 클로버, 옥수수, 오차드그래스 등의 사료작물을 모두 포함한다.

작물의 생육에는 탄소, 수소, 산소, 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 황 등 9가지 필수 영양소와, 철, 망간, 구리, 몰리브덴, 붕소, 염소, 아연의 7가지 원소가 필요한다. 본 발명에 따른 완효성 액상 비료는 비료의 3요소인 질소, 인산, 칼륨을 포함하고, 철, 망간, 구리, 몰리브덴, 붕소, 염소, 아연의 7가지 원소를 포함한다.

본 발명에 따른 완효성 액상 비료는 토양 중에서의 용출 제어성이 양호하여 생물학적 완효성 비료 효과를 안정적으로 확보할 수 있다.

본 발명에서, '완효성 비료'라 함은 작물이 필요로 하는 비료 성분이 천천히 용출되어, 작물의 전 생육기간 혹은 일정 생육기간 동안 비효가 지속적으로 나타나는 비료이다.

본 발명에서 '액상 비료'라 함은 그 성상이 액체 상태인 것을 의미한다.

본 발명에서, '생물학적 완효성 비료 효과'라 함은 일반적인 완효성 비료와 마찬가지로 작물의 생육기간 동안 비효가 지속적으로 발현되는 점에서 일치한다.

본 발명에서 '토양 중에서의 용출 제어성이 양호한'이란, 토양 중의 수분과 온도 조건만으로 용출을 예측하는 것이 가능하며 작물의 생육에 맞춘 시비 관리를 가능하게 하는 것을 의미한다. 또한 '용출 제어성이 불안정한'이란 , 피막의 붕괴성 분해성이 수분과 온도 뿐만 아니라 미생물 활성 pH 등에 영향을 받으므로 변화의 예측이 어렵고 따라 분해에 따른 용출 촉진도 예측이 어려우므로 토양 중에서의 용출을 제어하는데 이르지 않은 것을 의미한다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

완효성 액상 비료

본 발명은 저온/상온/고온에서의 보관 안정성이 우수하며, 비료의 방출이 서서히 일어나며 방출 기간의 조절이 용이한 완효성 액상 비료를 제시한다.

완효성 비료는 한번의 시비로 작물의 생육 기간 동안 서서히 비료 성분을 용출할 수 있는 비료로, 다양한 장점이 있다. 완효성 특성을 위해 황이나 왁스, 폴리올레핀, 폴리비닐리덴, 알키드 수지 등의 코팅이 이루어지고 있으나, 토양 중에서의 용출 제어성이 용이하지 않다.

현재 완효성 비료는 분말 상태의 고체 비료에 국한되어 있으며, 액상 비료에 대해선 아직까지 연구 및 개발이 필요한 상태이다.

완효성을 위해 비료 표면에 코팅하는 성분은 소수성을 가지며, 이를 액상 비료에 적용할 경우 입자의 침전 또는 응집이 발생하여 제품의 안정성이 저하된다. 본 발명은 완효성을 위해 비료 입자의 표면을 특정 성분들을 이용하여 다층으로 코팅하고, 용액 내 안정성, 특히 저온/상온/고온에서의 안정성을 위해 자기 회합 특성을 갖는 양친매성 폴리머를 사용하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 완효성 액상 복합 비료 조성물은 양친매성 폴리머에 의해 형성된 마이셀 내에 복합 비료 입자가 함입되고, 마이셀 외부에 질소질 비료, 인산질 비료 및 칼리질 비료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 친수성 비료, 미네랄 수용액, 및 유기산을 포함하고, 상기 복합 비료 입자는 복합 비료 코어 입자 표면에 고토 비료와 유황의 혼합물을 포함하는 내부 코팅층, 왁스를 포함하는 외부 코팅층이 순차적으로 형성된 구조를 갖는다.

(1) 복합 비료 입자

복합 비료 입자는 완효성을 갖는 것으로, 복합 비료 코어 입자 표면에 고토와 유황의 혼합물의 내부 코팅층과, 왁스를 포함하는 외부 코팅층이 순차적으로 형성된다.

복합 비료 코어 입자는 질산암모늄, 황산암모늄, 황산 질산암모늄, 초산칼슘, 초산칼슘 암모늄, 요소, 요소-포름알데하이드, 인산1 암모늄, 인산2 암모늄, 폴리인산 화합물, 인 광석, 과인산 석회, 겹 과인산 석회, 질산칼륨, 염화칼륨, 또는 황산칼리(또는 황산칼륨) 등의 질소원, 인원, 또는 칼륨원을 포함할 수 있다. 전술의 것을 포함한 조합도 사용할 수 있다. 바람직한 구현예에 따르면, 상기 복합 비료 코어 입자는 N, P, K를 모두 포함하는 복합 비료이며, 바람직하기로는 저인산 비료일 수 있다. 구체적으로, 그 조성을 보면, 질소 40~70 중량%, 인산 5 내지 30 중량%, 칼리 10 내지 35 중량%, 고토 1 내지 5 중량%, 및 붕소 0.5 내지 3 중량%를 포함한다.

복합 비료 코어 입자의 표면에 코팅하는 내부 코팅층으로는 고토 비료와 유황의 혼합물이 사용될 수 있다.

황 코팅은 복합 비료 코어 입자의 분해 속도를 감소시킬 수 있고 제어된 방출 특성을 부여한다. 상기 황은 용융 황을 이용하여 코팅하는데, 이 경우 작업시 발생하는 유해 가스나 악취가 발생하여 작업 환경이 매우 열악하다. 또한, 코팅 후 코팅층이 균일하지 않은 문제가 있다.

본 발명에서는 수용성의 고토와 유황의 혼합물을 사용하여 이를 물에 용해시킨 코팅 수용액을 제조하고, 이를 이용하여 복합 비료 코어 입자를 코팅함으로써 균일한 코팅층의 형성 및 작업 환경의 개선을 이룰 수 있다.

특히, 내부 코팅층의 조성으로 황 단독이 아닌 고토 비료와 유황의 혼합물을 사용한다. 고토 비료는 유효 마그네슘을 주성분으로 한 비료로서 황산 고토 비료, 수산화고토 비료, 탄산 고토 비료, 부식산 고토 비료 등이 있으며, 식물의 필수원소로서 엽록소의 구성 성분이며 효소작용에도 관여한다. 한국의 경우와 같이 모재(母材)가 화강암에 기인되어 산성이 강한 토양에서는 마그네슘 성분이 부족하기 쉬우며, 이는 상기 고토 비료의 사용에 의해 마그네슘의 공급이 용이하다.

고토 비료와 유황의 혼합물은 고토 비료에 용융황을 1:0.1 내지 1:0.2의 중량비로 혼합시킨 것으로, 친수성을 가지며 물에 쉽게 용해되는 특징이 있다. 상기 중량비의 범위는 용해도를 고려한 것으로, 상기 범위 미만 또는 초과일 경우 친수성이 저하되어, 수용액으로 제조가 어렵다.

내부 코팅층은 복합 비료 코어 입자 100 중량부에 대해 고형분으로 0.5 내지 5.5 중량부, 1.0 내지 5.0 중량부, 1.5 내지 3.0 중량부로 사용될 수 있다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 복합 비료 코어 입자 전체에 걸쳐 균일한 내부 코팅층의 형성이 어렵고, 이와 반대로 상기 범위를 벗어나면 비료의 용출이 너무 천천히 일어날 수 있다.

외부 코팅층은 수불용층으로, 석유 제품, 왁스, 파라핀 오일, 역청, 아스팔트, 윤활제, 석탄 제품, 오일, 카놀라유, 대두유, 코코넛유, 아마인유, 동유, 식물성 왁스, 동물성 지방, 동물성 왁스, 산림 제품, 톨유, 개질 톨유, 톨유 피치, 파인 타르, 합성 오일, 합성 왁스, 합성 윤활제, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 에틸렌-아크릴산 공중합체; 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-비닐알콜 공중합체, 에틸렌-비닐알콜-비닐아세테이트 터폴리머, 계면활성제, 및 이들의 조합물을 포함하나, 이들에 제한되지않는다.

바람직하기로, 외부 코팅층은 융점이 약 60℃ 내지 80℃인 왁스일 수 있으며, 이는 석유 왁스, 알파 올레핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 파라핀 왁스, 규소 왁스, 슬랙 왁스, 미세결정성 왁스, 및 천연 왁스로부터 선택될 수 있다.

외부 코팅층은 복합 비료 코어 입자 100 중량부에 대해 고형분으로 1.0 내지 7.5 중량부, 1.5 내지 5.0 중량부, 2.0 내지 3.5 중량부로 사용될 수 있다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 복합 비료 코어 입자 전체에 걸쳐 균일한 외부 코팅층의 형성이 어렵고, 이와 반대로 상기 범위를 벗어나면 비료의 용출이 너무 천천히 일어날 수 있다.

내부 코팅층 및 외부 코팅층의 형성은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지의 방법이 사용될 수 있고, 일례로 스프레이 코팅(예를 들면 톱, 보텀, 또는 사이드 스프레이 코팅), 드럼 코팅, 팬코팅, 유동층 코팅, 연속 주입 코팅, 또는 당업자에게 공지의 임의의 다른 방법에 의해 피복할 수 있다. 이 코팅 공정은 일괄 처리로 수행해도 좋고 연속 처리로 수행해도 좋다. 필요한 경우, 내부 코팅층 및 외부 코팅층 각각은 1회의 코팅 도포로 단일 층으로 피복해도 좋고 2, 3, 4, 5, 또는 그 이상의 층 등의 같은 코팅 재료의 복수 층으로 피복해도 좋다.

일 구현예에 따르면, 드럼 내부에 복합 비료 코어 입자를 투입 후 노즐을 이용하여 내부 코팅층 형성을 위한 코팅 수용액을 도포 후 40 내지 90℃, 45 내지 80℃에서 건조한다. 다음으로, 코팅된 복합 비료 코어 입자를 컨베이어 벨트로 이송시켜 다른 드럼 내부에 투입한다. 이 드럼에 용융된 왁스를 노즐로 도포 후 15 내지 40℃, 25 내지 35℃로 냉각 또는 상온에 방치하여 외부 코팅층을 형성한다.

본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물에 있어서, 복합 비료 입자는 전체 조성물 내에서 1.5 내지 8.3 중량%, 2.0 내지 7.5 중량%, 2.5 내지 5.5 중량%로 사용한다. 만약, 그 함량이 상기 범위 미만이면 비료의 시비 효과가 낮고, 상기 범위를 초과하면 액상의 안정성에서 문제가 발생한다.

또한, 본 발명의 복합 비료 입자는 평균 입경이 100 내지 800㎛, 250 내지 600㎛, 300 내지 550㎛의 크기를 갖는다. 만약, 입자 크기가 상기 범위 미만이면 입자끼리의 응집이 발생하고, 반대로 상기 범위를 초과하면 액상 비료 조성물 내에서 침전이 발생할 수 있다. 이러한 안정성은 저온 및 고온에서의 보관 시 더욱 심각하게 발생하며, 비료 시비 후 용출 특성에도 영향을 준다.

(2) 양친매성 폴리머

상기 복합 비료 입자가 액상 내에서 높은 안정성으로 분산될 수 있도록, 본 발명에서는 자기회합 특성을 갖는 양친매성 폴리머를 사용한다.

양친매성 폴리머는 소수성 블록과 친수성 블록을 갖는 블록 공중합체 구조를 가지며, 블록간의 상호 배척에 의해 자기회합이 일어나 판상형(lamella), 원통형(cylinder), 또는 구형(sphere)의 마이셀을 형성한다. 분산상이 친수성 용매인 경우 상기 마이셀 내부는 소수성 블록이 위치하고, 외부는 친수성 블록이 위치한다. 이때 마이셀은 수나노에서 수십 마이크론 크기의 빈 공간이 존재하고, 이 내부에 소수성의 입자가 포집되어, 친수성 용매에 안정하게 분산될 수 있다.

본 발명의 양친매성 폴리머는 소수성 블록으로 폴리카프로락톤(A, PCL)과 친수성 블록으로 폴리에틸렌글리콜(B, PEG)이, A-B 형태의 이중블록 또는 A-B-A 또는 B-A-B의 형태의 삼중블록으로 구성되는 것이 가장 바람직하지만, 다중블록 또는 그래프트 타입의 공중합체도 사용가능다.

이때 소수성 블록인 폴리카프로락톤은 중량평균분자량이 500 내지 100,000, 생성된 마이셀의 크기를 고려할 때 1000 내지 25,000인 것이 바람직하다. 친수성 블록인 폴리에틸렌글리콜은 중량평균분자량이 500에서 100,000, 생성된 마이셀의 크기를 고려할 때 1000 내지 25,000인 것이 바람직하다. 이러한 PCL과 PEG의 구성비율은 중량비로 1:9 내지 9:1인 것이 가능하며, 보다 바람직하게는 3:7 내지 7:3 사이의 값을 갖는 것이 좋다.

본 발명에서 폴리카프로락톤과 폴리에틸렌글리콜은 에스테르 결합, 언하이드라이드 결합, 카바메이트 결합, 카보네이트 결합, 이민 또는 아미드 결합, 2차 아민결합, 우레탄 결합, 포스포디에스테르 결합 또는 하이드라존 결합으로부터 선택된 공유결합인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물에 있어서, 양친매성 폴리머는 전체 조성물 내에서 0.5 내지 3.5 중량%, 0.8 내지 3.0 중량%, 1.0 내지 2.5 중량%로 사용한다. 만약, 그 함량이 상기 범위 미만이면 복합 비료 입자의 안정성을 확보할 수 없고, 상기 범위를 초과하더라도 효과상의 증가가 더이상 없어 경제적이지 못하다.

(3) 친수성 비료

수분산액 내에는 작물에 유용한 친수성 비료를 사용한다. 친수성 비료는 양친매성 폴리머의 마이셀의 외부에 존재하여, 작물에 시비시 복합 비료 입자보다 먼저 즉각적인 비료 효과를 나타낸다.

친수성 비료는 질소질 비료, 인산질 비료 및 칼리질(칼륨질) 비료로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.

질소질 비료로서는 종래부터 이 분야에서 상용되어 있는 것을 모두 사용할 수 있고 예를 들면 질산칼륨, 초산나트륨, 질산 석회, 질산 마그네시아 등의 질산 상태 질소 함유 비료, 황산암모늄, 염화암모늄, 질산암모늄, 질산암모늄 나트륨 등의 암모니아태질소 함유 비료, 요소 등의 요소태질소 함유 비료 등을 들 수 있다. 질소질 비료는 1종을 단독으로 사용할 수 있어 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

토경 재배에 이용할 경우에는 토양 pH를 일정 범위로 유지하는 것 등을 고려하면, 상기 질소질 비료 중에서도 질산 상태 질소 함유 비료가 바람직하다. 또한 질산 상태 질소 함유 비료를 주성분으로 하고, 암모니아태질소 함유 비료 및/또는 요소태질소 함유 비료를 배합한 것이라도 좋다.

인산질 비료로서는 예를 들면 인산 제1 암모늄, 인산 제2 암모늄, 인산 제1 칼륨, 인산 제2 칼륨, 과인산 석회, 겹 과인산 석회, 용성인산비료, 소성 인 거름, 부식산인 거름, 인산 마그네시아, 부산 인산 등을 들 수 있다.

칼리질 비료로서는 예를 들면 황산칼륨, 염화칼륨, 황산칼륨 마그네시아, 중탄산칼륨, 부식산 칼륨, 조제 칼륨염, 피복 칼륨, 액체 규산 칼륨, 부산 칼륨, 혼합 칼륨 등을 들 수 있다.

일 구현예에 따르면, 질소질 비료로는 황산암모늄, 요소, 염화암모늄, 질산암모늄이 가능하고, 인산질 비료로는 과인산석회, 중과인산석회, 인산칼륨, 용성인비가 가능하며, 칼리질 비료로는 염화칼륨, 황산칼륨 등이 가능하다.

질소질, 인산질 및 칼리질 비료의 배합량은 특히 제한되지 않고, 재배의 형태, 재배하려고 하는 작물의 종류, 재배 시기나 기상 조건, 재배 장소 등의 각종 조건에 따라 넓은 범위에서 적의 선택할 수 있다. 구체적으로, 친수성 비료는 질소질 비료: 인산질 비료: 칼리질 비료는 1:1:1 내지 1:5.5:4.5의 함량비로 사용한다.

본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물에 있어서, 친수성 비료는 전체 조성물 내에서 0.3 내지 7.6 중량%, 0.5 내지 3 중량%, 1 내지 2 중량%로 사용한다. 만약, 그 함량이 상기 범위 미만이면 비료의 즉각적인 효과를 기대할 수 없고, 상기 범위를 초과하면 안정성이 저하되는 문제가 있다.

(4) 미네랄

미네랄은 20여종의 다양한 미네랄을 포함하여 식물 성장 촉진 효과를 얻을 수 있다. 구체적으로, 칼슘, 알루미늄, 나트륨, 게르마늄, 몰리브덴, 마그네슘, 바나듐, 유황, 셀레늄, 칼륨, 인, 규소, 붕소, 바륨, 리튬, 망간, 철, 구리, 아연, 루비듐, 니켈, 코발트, 및 티타늄 중 적어도 1종 이상을 포함한다.

일 구현예에 따르면, 미네랄은 각 미네랄의 원료를 그대로 사용하거나, 물에 용해시킨 미네랄 수용액일 수 있다. 이때 수용액 내 미네랄이 0.05 내지 0.9 중량%, 0.1 내지 0.5 중량%를 포함한다.

일예로, 마그네슘 원료로서는 특별히 제한은 하지 않지만 질산 마그네슘, 인산 마그네슘, 염화마그네슘, 황산마그네슘이 바람직하고, 망간 원료로서는 특별히 제한은 하지 않지만 질산 망간, 인산 망간, 염화망간, 유산 망간이 바람직하다. 또한, 붕소 원료로서는 특별히 제한은 하지 않지만 붕사, 붕산 또는 그 금속염이 바람직하고, 철 원료로서는 특별히 제한은 하지 않지만 황산철, 염화철 , 초산철이 바람직하다. 구리 원료로서는 특별히 제한은 하지 않지만 황산구리, 염화구리, 초산동 등이 바람직하고, 아연 원료로서는 특별히 제한은 하지 않지만 황산아연, 염화아연, 초산 아연 등이 바람직하며, 몰리브덴 원료로서는 특별히 제한은 하지 않지만 몰리브덴산나트륨, 몰리브덴산 암모늄 등이 바람직하다.

다른 구현예에 따르면, 미네랄 수용액은 하기 단계를 거쳐 제조된 것을 사용한다.

먼저, 제올라이트, 펄라이트, 질석, 운모, 일라이트 및 황토 중 적어도 하나의 세라믹 원료를 각각 0.1 내지 1mm의 크기로 분쇄하고, 15 내지 25%의 강산(질산, 염산, 황산)을 투여하여 산분해한 후, 일정 시간 방치하는 안정화 단계를 거쳐 얻어진 조성물의 상등액을 취해 얻을 수 있다. 이때 상등액은 세라믹 원료의 종류에 따라 다양한 조성의 미네랄을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물에 있어서, 미네랄은 전체 조성물 내에서 0.01 내지 3.5 중량%, 0.05 내지 2.5 중량%, 0.1 내지 2 중량%로 사용한다. 만약, 그 함량이 상기 범위 미만이면 미네랄 추가에 따른 효과를 기대할 수 없고, 상기 범위를 초과하면 안정성이 저하되는 문제가 있다.

(5) 유기산

본 발명에 따른 액체 비료는 저온/상온/고온에서도 액체 상태를 유지하여야 한다. 그러나 0 내지 -5℃의 낮은 온도에서는 안정성이 저하되어 결정이 발생하거나 침전물이 발생하여 상분리가 일어나거나, 25 내지 40℃의 높은 온도에서 겔화나 침전물이 발생하여 상분리가 일어난다.

이러한 문제를 해소하기 위해, 유기산을 첨가한다. 상기 유기산은 사과산, 구연산, 주석산, 젖산, 아세트산, 글루콘산, 포름산, 푸마릭산 중 어느 하나이며, 바람직하기로 구연산이다. 상기 유기산은 물에 용해된 비료 조성의 이온화 물질을 안정화시킬 수 있으며, 상온을 비롯한 저온/고온에서의 안정성을 더욱 높일 수 있다.

본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물에 있어서, 유기산은 전체 조성물 내에서 3.0 내지 5.5 중량%, 3.5 내지 5.0 중량%, 4.0 내지 4.8 중량%로 사용한다. 만약, 그 함량이 상기 범위 미만이면 안정성 효과를 기대할 수 없고, 반대로 상기 범위를 초과할 경우에는 pH가 산성으로 변해 하기에서 설명하는 바와 같이 토양 또는 작물에 대한 손상을 유발하므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.

(6) 추가 첨가제

상기 조성 외에도 또한 본 발명의 효과를 훼손하지 않는 정도로 항균, 항곰팡이제 등의 방부제, 식물 추출액, 계면활성제 등 제3 성분을 첨가해도 좋다. 이때 추가 첨가제는 전체 완효성 액상 비료 조성물 내에서 5 중량%를 넘지 않도록 한다.

이때 물은 잔부로서 사용한다.

제조방법

전술한 바의 본 발명에 따른 완효성 액상 복합 비료 조성물은 하기 단계를 거쳐 제조한다.

먼저, 복합 비료 코어 입자 표면에 고토 비료와 유황의 혼합물을 포함하는 내부 코팅층, 왁스를 포함하는 외부 코팅층이 순차적으로 형성된 복합 비료 입자를 제조한다.

다음으로, 물에 양친매성 폴리머를 첨가한 다음 균일하게 혼합하여 자기 회합에 의한 마이셀을 형성한다.

이때 혼합은 공지된 바의 교반기가 설치된 혼합기 내에서 수행한다.

다음으로, 여기에 복합 비료 입자를 첨가하여 마이셀 내에 복합 비료 입자를 함입시킨다.

다음으로, 친수성 비료 및 미네랄을 첨가한 후 혼합한다.

다음으로, 유기산을 첨가하여 조성물의 pH를 조절한다.

본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물은 pH가 5.5 내지 6.5로 약산성을 갖는다. 상기 조성물은 pH가 안정적으로 있고 그 결과 비료 수용액을 반복해 순환시켜 사용했을 경우에도 비료 수용액의 pH가 알칼리 측 또는 pH4 이하의 강산성 측으로 변화하지 않는다. 완효성 액상 비료 조성물의 pH가 알칼리 측(pH가7~8정도)이 되면 주로 철 등의 금속이온이 수산화물 이온과 결합해 불용성 금속 수산화물을 형성한다. 불용성 금속 수산화물은 식물체내에 흡수되지 않게 되기 때문에, 식물체는 금속이 결핍한 상태가 된다. 또한 반대로 비료 수용액의 pH가 4 이하의 강산성 측으로 변화하면, 식물체의 뿌리를 손상해, 식물의 생육을 저해한다. 그래서 양액 재배법, 특히 수경법에서는 비료 수용액과 함께 pH조정제를 사용하여, 순환되는 비료 수용액의 pH를 조정하고 있지만, pH조정에 필요한 비용이 재배자에게 부담이 된다. 이에, 본 발명의 완효성 액상 비료 조성물은 약산성으로 별도의 pH조정제를 사용할 필요는 없으며, 이 효과는 같은 토양 또는 식물 지지체로 몇 년간 계속적으로 재배했을 경우에도 발현된다.

일 구현예에 따르면, 본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물은 질소전량, 수용성인산, 수용성칼리 중 2종 이상의 합계량이 10 중량% 이상이고 각 성분별 보증성분 함량은 1.0 중량% 이상을 갖는다. 또한, 수용성 인산이 0.03 중량% 이상, 수용성 칼리 0.46 중량% 이상, 수용성 고토 1.0 중량% 이상, 수용성 망간 0.1 중량% 이상, 수용성 붕소 0.05 중량% 이상, 수용성 철 0.1 중량% 이상, 수용성 몰리브덴 0.0005 중량% 이상, 수용성 구리 0.05 중량% 이상, 수용성 아연 0.05 중량% 이상, 수용성 석회 1.0 중량% 이상의 액상 비료 기준에 부합된다.

힌편, 본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물은 엽면시비용, 수경 재배시 작물에 영양을 공급하는 양액재배용, 비료를 물에 타서 토양에 관주하는 관주용 및 화초용으로 사용된다.

본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물은 그대로 사용하거나 필요한 경우 물을 추가로 첨가하여 희석하여 사용할 수 있으며, 재배 기간 동안 1~15회 살포될 수 있다. 또한, 염기성이 아닌 살충제, 살균제 및 제초제 등과 같은 농약과 함께 사용해도 무방하다. 본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물의 희석 농도, 시비량 및 시비 횟수 등은 작물의 종류, 생장 정도 및 재배 방법 등에 따라 조정될 수 있다.

본 발명에 따른 완효성 액상 비료 조성물은 토양 중에서의 용출 제어성이 양호하여 생물학적 완효성 비료 효과를 안정적으로 확보할 수 있다. 본 발명에 따른 완효성 액상 복합 비료 조성물은 저온/상온/고온에서의 안정성이 우수하여 계절에 관계없이 사용이 가능하고, 한번 시비로 작물 생육 전 기간에 걸쳐 질소 성분이 토양에서 작물로 공급되는 완효성이 있으며, 토양에 대한 염 피해 등과 같은 화학 무기질 비료의 부작용을 줄일 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1

(1) 복합 비료 입자의 제조

질소 60 중량%, 인산 15 중량%, 칼리 20 중량%, 고토 4.5 중량%, 및 붕소 0.5 중량%를 갖는 복합 비료 입자를 준비한 후, 분쇄하여 복합 비료 코어 입자를 제조하였다.

이와 별도로 고토 비료에 용융황(1:0.1 중량비)을 용해시킨 내부 코팅액과, 폴리에틸렌 왁스를 용융시켜 외부 코팅액을 준비하였다.

상기 복합 비료 코어 입자를 드럼에 배치 후 바텀업 방식으로 내부 코팅액을 1차 분무 후 건조한 후, 외부 코팅액을 2차 분무 후 상온으로 냉각시켜 복합 비료 입자를 제조하였다. 이때 복합 비료 코어 입자 100 중량부 대비 내부 코팅층은 2.0 중량부, 외부 코팅층은 2.5 중량부가 되도록 하였다. 최종 제조된 복합 비료 입자의 평균 입경은 300㎛이었다.

(2) 완효성 액상 비료 조성물의 제조

잔부의 물에 폴리카프로락톤-폴리에틸렌글리콜 이중블록 공중합체(각 중량평균분자량 = 10,000, 폴리카프로락톤:폴리에틸렌글리콜 중량비 = 1:1) 1.5 중량%를 분산시켜 마이셀을 형성하였다.

여기에, 상기 (1)에서 제조한 복합 비료 입자 3.5 중량%를 첨가한 후 1000rpm에서 3분간 교반하였다.

다음으로, 친수성 비료로, 황산암모늄, 용성인비, 황산칼륨을 각각 1:2:1.5의 중량비로 혼합한 혼합물 5.0 중량%를 첨가하였다.

여기에, 인산 마그네슘, 염화망간, 붕사, 황산철, 염화구리, 황산아연, 몰리브덴산 암모늄을 각각 0.05 중량%씩 첨가하였다.

다음으로, 구연산 4.0 중량%를 첨가 후 혼합하여 완효성 액상 비료 조성물(pH 5.5)을 제조하였다.

실시예 2

실시예 1과 동일하게 수행하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조하였다.

다만, 미네랄로 펄라이트, 질석을 0.1mm로 분쇄 후 20%의 질산에 투여하여 산분해 후 24시간 동안 안정화 단계를 거친 후 회수된 상등액을 사용하였다. 이때 상등액은 15 중량%(고형분 3%)을 사용하였다.

비교예 1

내부 코팅층을 형성하지 않고 복합 비료 입자를 제조하고, 이를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조하였다.

비교예 2

내부 코팅층으로 용융황을 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조하였다.

비교예 3

외부 코팅층을 형성하지 않고 복합 비료 입자를 제조하고, 이를 사용한 것을 제외하고 상기 실시예 1과 동일하게 수행하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조하였다.

비교예 4

양친매성 폴리머 대신 비이온계 계면활성제(폴리옥시에틸렌알킬에테르)를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조하였다.

비교예 5

양친매성 폴리머 대신 음이온계 계면활성제(직쇄 알킬벤젠설폰산염, LAS)를 사용한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조하였다.

비교예 6

복합 비료 입자 및 양친매성 폴리머를 사용하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조하였다.

비교예 7

친수성 비료를 사용하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조하였다.

비교예 8

유기산을 사용하지 않은 것을 제외하고, 실시예 1과 동일하게 수행하여 완효성 액상 비료 조성물을 제조하였다.

시험예1 : 저장 안정성

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 비료 조성물의 저온/상온/고온에서의 안정성을 확인하기 위해, -5℃, 25℃ 및 40℃에서 6개월 동안 방치한 후 성상을 확인하였다.

	-5℃	25℃	40℃
실시예 1	투명 액상	투명 액상	투명 액상
실시예 2	투명 액상	투명 액상	투명 액상
비교예 1	투명 액상	투명 액상	투명 액상
비교예 2	젤 발생	투명 액상	투명 액상
비교예 3	침전 발생	투명 액상	상 분리
비교예 4	침전 발생	투명 액상	젤 발생
비교예 5	침전 발생	투명 액상	젤 발생
비교예 6	투명 액상	투명 액상	투명 액상
비교예 7	투명 액상	투명 액상	투명 액상
비교예 8	침전 발생	투명 액상	상분리

상기 표를 참조하면, 본 발명에 따라 양친매성 폴리머를 사용한 경우, 저온/상온/고온에서의 안정성이 매우 우수함을 알 수 있다.

시험예 2 : 용출 특성

실시예 및 비교예의 비료 조성물의 용출 특성을 알아보기 위해, 각 조성물 2.5g을 200ml의 증류수가 있는 500ml의 플라스크에 투입하고, 상기 플라스크를 30℃의 항온조에 방치하여 매 10일마다 물속으로 용출된 요소량을 RI 검출기(RI Detector)가 장착된 고성능 액체 크로마토그래픽(HPLC)을 사용하여 측정하였다. 이때, 플라스크는 수분 및 양분 증발을 방지하기 위해 밀봉하였다. 얻어진 수중 용출 특성의 결과를 하기 표에 나타내었다.

용출율(%)	1일	10일	30일	40일	60일	80일	100일	120일
실시예 1	1	15	35	54	78	89	100	-
실시예 2	1	13	32	52	72	85	100	-
비교예 1	1	19	54	75	100	-	-	-
비교예 2	1	22	52	78	100	-	-	-
비교예 3	54	77	100	-	-	-	-	-
비교예 4	1	26	48	87	99	100	-	-
비교예 5	3	32	59	75	100	-	-	-
비교예 6	1	51	100	-	-	-	-	-
비교예 7	1	3	25	32	45	55	61	100
비교예 8	1	25	38	49	78	100	-	-

상기 표를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1, 2의 조성물의 경우 지속적인 방출 효과를 가짐을 알 수 있다.

시험예 3 : 액상 비료 조성물 분석

액상 비료 조성물은 약산성의 pH에서 장기간 동안 보관이 용이해야 하며 완효성과 관련된 우수한 용출 특성을 가져야 한다. 상기 조성물과 관련된 여러 파라미터 중, (i) 복합 비료 입자의 크기 및 함량, (ii) 코팅층 함량, (iii) 양친매성 폴리머 함량, (iv) 유기산의 함량을 선정하고, 이에 따른 조성물의 안정성, 용출 특성 및 pH를 평가하였다. 각 시험은 실시예 1의 조성을 기준으로 하여 동일하게 수행하였다.

<평가 기준>

가. 저온 및 고온 안정성 : 6개월 동안 방치한 후 성상 확인

○ : 침전 및 겔화 없이 투명 액상 유지

△ : 불투명한 액상이나 침전 및 젤화 없음

× : 침전 및 젤화 발생, 상분리 발생

나. 수중 용출 특성 : 시험예 2의 수중 용출 방법과 동일

○ : 100% 용출율이 90일 이상

△ : 100% 용출율이 60일 이내상

× : 100% 용출율이 30일 이내

다. pH : pH 미터로 측정

○ : pH 5.5 ~6.5

△ : pH 4.0 ~ 5.4

× : pH 4.0 미만

라. 작물 생육 : 5개의 주에서 생산된 오이의 평균 길이(시험예 4)

○ : 20cm 이상

△ : 17cm 이상 20cm 미만

× : 17cm 미만

복합 비료 입자 파라미터에 대한 평가

		안정성		수중 용출 특성	pH	작물 생육
		-5℃	40℃	수중 용출 특성	pH	작물 생육
복합 비료 입자의 크기	50㎛	△	×	△	○	×
	100㎛	○	○	○	○	○
	250㎛	○	○	○	○	○
	550㎛	○	○	○	○	○
	1000㎛	×	×	측정불가	○	×
복합 비료 입자의 함량	1.2 중량%	○	△	○	○	△
	1.5 중량%	○	○	○	○	○
	3.5 중량%	○	○	○	○	○
	8.3 중량%	○	○	○	○	○
	8.5 중량%	△	△	△	○	○

상기 표를 보면, 복합 비료 입자의 크기에 따라 안정성 및 수중 용출 특성이 달라짐을 알 수 있다.

입자 크기가 50㎛인 경우 입자 크기의 응집으로 인해 저온 및 고온에서의 안정성이 저하되어 침전 및 상분리가 발생하였다. 또한, 입자 크기가 1000㎛와 같이 너무 큰 크기의 경우 저온 및 고온 모두에서 상분리가 발생하여 수중 용출의 평가가 불가능하였다. 이러한 실험 결과로부터, 복합 비료 코어 입자의 조절을 통해 액상의 안정성 및 완효성을 조절할 수 있음을 알 수 있다.

이러한 안정성 문제는 복합 비료 입자의 사용 함량에서도 확인이 가능하며, 8.5 중량%를 사용한 경우 안정성에 문제가 발생하여 수중 용출 특성이 저하됨을 알 있다. 또한, 오이를 생육한 결과, 함량이 1.2 중량% 사용한 경우 오이의 성장이 더딤을 알 수 있다.

내부 및 외부 코팅층의 함량에 따른 평가

		안정성		수중 용출 특성	pH	작물 생육
		-5℃	40℃	수중 용출 특성	pH	작물 생육
내부 코팅층 함량	0.1 중량부	△	×	×	○	△
	0.5 중량부	○	○	○	○	○
	1.5 중량부	○	○	○	○	○
	3.5 중량부	○	○	○	○	○
	5.5 중량부	○	○	○	○	○
	6.0 중량부	×	△	○	○	△
외부 코팅층 함량	0.8 중량부	○	△	×	○	△
	1.0 중량부	○	○	○	○	○
	1.5 중량부	○	○	○	○	○
	2.5 중량부	○	○	○	○	○
	3.5 중량부	○	○	○	○	○
	4.0 중량부	△	△	○	○	△

상기 표를 보면, 내부 및 외부 코팅층의 함량에 따라 안정성, 수중 용출 특성 및 작물 생육에 영향을 줌을 알 수 있다.

구체적으로, 내부 코팅층의 함량이 적을 경우 안정성이 저하되고, 수중 용출의 제어가 어려워 생산된 오이의 크기가 매우 적은 것이 확인되었다. 이러한 경향은 내부 코팅층의 두께가 두꺼운 경우에서 유사하게 발생하였으며, 수중 용출 특성은 우수하였으나 용출이 너무 더뎌 작물 생육에 효과적이지 못함을 알 수 있다.

또한, 외부 코팅층의 함량이 적거나 많은 경우에서도 유사한 경향을 보였다. 특히, 외부 코팅층의 함량이 많을 경우 수중 용출이 너무 더뎌 작물 생육에 효과적이지 못함을 알 수 있다.

양친매성 폴리머 및 유기산 함량에 따른 평가

		안정성		수중 용출 특성	pH	작물 생육
		-5℃	40℃	수중 용출 특성	pH	작물 생육
양친매성 폴리머 함량	0.1 중량%	△	×	△	○	△
	0.5 중량%	○	○	○	○	○
	1.0 중량%	○	○	○	○	○
	2.5 중량%	○	○	○	○	○
	3.5 중량%	○	○	○	○	○
	4.0 중량%	○	○	△	○	△
유기산 함량	2.5 중량%	△	△	×	△	×
	3.0 중량%	○	○	○	○	○
	3.5 중량%	○	○	○	○	○
	4.5 중량%	○	○	○	○	○
	5.5 중량%	○	○	○	○	○
	6.0 중량%	△	△	△	×	×

상기 표를 보면, 양친매성 폴리머의 함량에 따라 액상 비료 조성물의 안정성 및 수중 용출 특성이 달라짐을 알 수 있다. 특히, 그 함량이 적은 경우 저온 및 고온에서 약간의 침전이 발생하였다.

또한, 유기산의 경우 과도한 사용은 비료 조성물의 pH를 산성으로 만들어 오이의 성장을 방해함을 알 수 있다. 또한, 2.5 중량%와 같이 적게 사용하는 경우 pH 조절이 용이하지 못해 유사한 결과를 나타내었다.

시험예 4 : 작물 생육

실시예 및 비교예의 완효성 액상 비료 조성물을 이용하여 식물을 재배한 후, 각 식물의 품질을 측정하였다. 식물로는 고추((주)풍농), 배추((주)풍농), 상추((주)풍농) 및 오이((주)풍농)의 모종을 모심기하고, 추비로서 실시예 및 비교예 각 조성물의 200배 희석액을 2주당 50g, 한달에 1회의 빈도로 엽면살포를 시행하였다.

모든 재배시험은 정식전 토양 시비하여 로터리 작업(전층 시비)으로 시비되었다. 1평방미터 당 마그네시아 석회 150 g, 과린산 석회 40 g, 퇴비 2 kg, 실시예 및 비교예 각 조성물의 10 배 희석 액 25 kg를 밑거름으로서 시비한 토양을 준비했다.

	고추	배추		상추		오이
	주당과수 (개주)	엽장 (㎝)	엽폭 (㎝)	엽장 (㎝)	엽폭 (㎝)	주당 과장	주당과수 (개주
실시예 1	17.5	34.5	37.5	15.5	11.2	26.5	5.01
실시예 2	17.4	32.5	36.9	16.4	12.5	27.1	5.03
비교예 1	13.5	29.4	25.5	12.5	7.2	20.1	4.95
비교예 2	12.9	28.8	26.4	14.1	13.2	19.5	4.35
비교예 3	13.5	17.5	25.1	12.3	9.5	18.5	4.87
비교예 4	14.7	27.7	31.5	14.9	11.5	19.5	4.86
비교예 5	15.6	25.4	29.7	13.6	10.9	25.4	4.99
비교예 6	13.2	26.5	29.4	9.5	8.7	24.1	5.2
비교예 7	13.1	31.2	33.5	8.1	7.6	21.2	4.57
비교예 8	12.5	29.9	31.5	11.2	9.9	22.5	4.32
미처리군	10.2	25.8	19.7	8.5	5.8	18.3	4.12

상기 표를 참조하면, 본 발명에 따른 비료 조성물로 시비할 경우 작물의 성장에 보다 효과적임을 알 수 있다.

Claims

전체 조성물 내에서 0.5 내지 3.5 중량%의 양친매성 폴리머에 의해 형성된 마이셀 내에 복합 비료 입자 1.5 내지 8.3 중량%가 함입되고;
상기 마이셀 외부에 질소질 비료, 인산질 비료 및 칼리질 비료가 1:1:1 내지 1:5.5:4.5의 함량비로 이루어진 친수성 비료 0.3 내지 7.6 중량%;
칼슘, 알루미늄, 나트륨, 게르마늄, 몰리브덴, 마그네슘, 바나듐, 유황, 셀레늄, 칼륨, 인, 규소, 붕소, 바륨, 리튬, 망간, 철, 구리, 아연, 루비듐, 니켈, 코발트, 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 미네랄 0.01 내지 3.5 중량%; 및
사과산, 구연산, 주석산, 젖산, 아세트산, 글루콘산, 포름산, 푸마릭산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유기산 3.0 내지 5.5 중량%; 및
잔부로 물을 포함하고,
상기 복합 비료 입자는 복합 비료 코어 입자의 표면에 고토 비료와 유황의 혼합물을 포함하는 내부 코팅층, 왁스를 포함하는 외부 코팅층이 순차적으로 형성된,
완효성 액상 복합 비료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 내부 코팅층은 복합 비료 코어 입자 100 중량부에 대해 0.5 내지 5.5 중량부, 외부 코팅층은 복합 비료 코어 입자 100 중량부에 대해 1.0 내지 7.5 중량부로 코팅된, 완효성 액상 복합 비료 조성물.
제1항에 있어서,
상기 양친매성 폴리머는 자기 회합성을 가지며, 소수성 블록이 폴리카프로락톤이고, 친수성 블록이 폴리에틸렌글리콜이고, 소수성 블록: 친수성 블록이 1:9 내지 9:1의 중량비로 포함된, 완효성 액상 복합 비료 조성물.
제3항에 있어서,
상기 폴리카프로락톤의 중량평균분자량은 500 내지 100,000이고, 폴리에틸렌글리콜의 중량평균분자량은 500 내지 100,000인, 완효성 액상 복합 비료 조성물.
a) 복합 비료 코어 입자 표면에 고토 비료와 유황의 혼합물을 포함하는 내부 코팅층, 왁스를 포함하는 외부 코팅층이 순차적으로 형성된 복합 비료 입자를 제조하는 단계;
b) 잔부의 물에 전체 조성물 내에서 0.5 내지 3.5 중량%의 양친매성 폴리머를 첨가한 다음 균일하게 혼합하여 자기 회합에 의한 마이셀을 형성하는 단계;
c) 여기에 복합 비료 입자 1.5 내지 8.3 중량%를 첨가하여 마이셀 내에 복합 비료 입자를 함입시키는 단계;
d) 질소질 비료, 인산질 비료 및 칼리질 비료가 1:5.5:4.5의 함량비로 이루어진 친수성 비료 0.3 내지 7.6 중량%, 및 칼슘, 알루미늄, 나트륨, 게르마늄, 몰리브덴, 마그네슘, 바나듐, 유황, 셀레늄, 칼륨, 인, 규소, 붕소, 바륨, 리튬, 망간, 철, 구리, 아연, 루비듐, 니켈, 코발트, 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 미네랄 0.01 내지 3.5 중량%를 첨가한 후 혼합하는 단계; 및
e) 사과산, 구연산, 주석산, 젖산, 아세트산, 글루콘산, 포름산, 푸마릭산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 유기산 3.0 내지 5.5 중량%를 첨가하는 단계;를 포함하여 제조하는, 완효성 액상 복합 비료 조성물의 제조방법.