KR102088251B1 - 작물 생장 촉진 조성물 - Google Patents

작물 생장 촉진 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들에 따른 작물 생장 촉진 조성물은 에틸 락테이트를 포함하는 생장 촉진제 및 용제를 포함한다. 에틸 락테이트를 활용하여 소량으로도 유효한 작물 생장 효과를 구현할 수 있다. 따라서, 환경 및 인체에의 위해성이 감소되고 경제성을 향상시킬 수 있다.

Description

작물 생장 촉진 조성물{COMPOSITION FOR PROMOTING GROWTH OF AGRICULTURAL CROP}
본 발명은 작물 생장 촉진 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 토양에 적용 가능한 작물 생장 촉진 조성물에 관한 것이다.
예를 들면, 곡물류, 특용작물, 화훼류, 채소류, 과일류 등과 같은 각종 작물 생장을 촉진하기 위해 다양한 생장 촉진제 및 농약이 개발되고 있다.
최근 상기 농약 또는 생장 촉진제로서 지베렐린, 옥신, 시토키닌 같은 각종 호르몬 제제 또는 균주와 같은 바이오 제제가 활용되고 있다. 또한, 무기 비료 계열의 미네랄 성분들이 인위적인 생장 촉진을 위해 전통적으로 사용되어 왔다.
그러나, 호르몬 제제 또는 상기 바이오 제제의 경우 작물의 생장 메커니즘에 직접적인 영향을 주어 원하는 작물 생장 조절이 어려울 수 있으며, 예상치 못한 작물에의 부작용을 야기할 수 있다. 또한, 충분한 양으로 호르몬 제제 또는 바이오 제제를 대량생산하는 것은 한계가 있다.
상기 미네랄 성분의 경우 토양에 독성을 잔류시킬 수 있으며, 원하는 작물 생장 효과와 함께 이차적인 환경 오염, 인체에의 위해를 야기할 수 있다.
따라서, 작물 및 인체 모두에 위해가 없으며 친환경 적이고, 인위적인 화학 성분을 감소시킬 수 있는 농약 또는 작물 생장 촉진 제제의 개발이 필요하다.
예를 들면, 한국등록특허공보 제10-1424952호는 균주를 유효성분으로 포함하는 식물 생장 촉진 제제를 개시하고 있다.
한국등록공개특허공보 제10-1424952호(2014.07.24.)
본 발명의 일 과제는 친환경적이고, 향상된 효율을 갖는 작물 생장 촉진 조성물을 제공하는 것이다.
1. 에틸 락테이트를 포함하는 생장 촉진제; 및 용제를 포함하는, 작물 생장 촉진 조성물.
2. 위 1에 있어서, 상기 용제는 물을 포함하는, 작물 생장 촉진 조성물.
3. 위 1에 있어서, 에틸 락테이트의 농도는 2 내지 20 mM인, 작물 생장 촉진 조성물.
4. 위 1에 있어서, 에틸 락테이트의 농도는 2 내지 10 mM인, 작물 생장 촉진 조성물.
5. 위 1에 있어서, 상기 용제는 물로 구성된, 작물 생장 촉진 조성물.
6. 위 1에 있어서, 상기 생장 촉진제는 에틸 락테이트로 구성된, 작물 생장 촉진 조성물.
7. 위 1에 있어서, 항진균제, 살충 제제, 항 박테리아 제제, 및 항바이러스 제제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 합제 성분을 더 포함하는, 작물 생장 촉진 조성물.
8. 위 1에 있어서, 토양을 통해 재배되는 곡류, 채소류, 과일류 또는 화훼류의 생장 촉진 용도의, 작물 생장 촉진 조성물.
본 발명의 실시예들에 따른 작물 생장 촉진 조성물은 생장 촉진제로서 에틸 락테이트를 포함하며, 용제로서 물을 포함할 수 있다. 에틸 락테이트는 실질적으로 인체에 위해가 없으며, 생분해성을 갖는 무독성 물질로서 작물 및 토양에 잔류하는 경우에도 작물 및 환경 오염으로부터 자유로울 수 있다.
에틸 락테이트는 소량으로도 유효한 작물 생장 촉진 효과를 구현할 수 있으며, 따라서 추가적인 무기 미네랄 성분 또는 호르몬 성분 없이 실질적으로 단독 생장 촉진 제제로서 사용될 수 있다.
또한, 에틸 락테이트는 예를 들면 락트산 및 에탄올을 사용한 합성 공정을 통해 용이하게 획득될 수 있으며, 대량 생산이 가능하므로 적은 비용으로 원하는 생장 촉진 효과를 획득할 수 있다.
도 1 및 도 2는 오이에 대한 에틸 락테이트 몰농도에 따른 생장 촉진 효과를 나타내는 그래프 및 이미지이다.
도 3은 토마토에 대한 에틸 락테이트 몰농도에 따른 생장 촉진 효과를 나타내는 그래프 및 이미지이다.
도 4는 고추에 대한 에틸 락테이트 몰농도에 따른 생장 촉진 효과를 나타내는 그래프 및 이미지이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 제시하나, 이들 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 에틸 락테이트를 포함하는 작물 생장 촉진 조성물이 제공된다.
본 출원에 사용되는용어 "작물"은 토양을 통해 재배되는 농식물 또는 원예 식물을 포괄하며, 곡류, 채소류, 과일류, 화훼류 등을 포괄하는 의미로 사용된다.
곡류의 비제한적인 예들은 벼, 옥수수, 밀, 보리, 귀리, 메밀, 땅콩, 연초 등을 들 수 있다.
채소류의 비제한적인 예들은 가지과 채소(가지, 토마토, 감자, 고추, 피망 등), 박과 채소(오이, 호박, 쥬치니 (zucchini), 수박, 멜론, 참외 등), 평지과 채소(무, 순무, 고추냉이, 콜라비 (kohlrabi), 배추, 양배추, 유채, 겨잣잎, 브로콜리, 꽃양배추 등), 국화과 채소(우엉, 쑥갓, 아티초크 (artichoke), 상추 등), 백합과 채소(파, 양파, 마늘, 아스파라거스 등), 산형과 채소(당근, 파슬리, 샐러리, 파스닙 (parsnip) 등), 명아주과 채소 (시금치, 근대 등), 꿀풀과 채소 (차조기 (Japanese basil), 민트, 바질 등), 콩과 채소(완두콩, 강낭콩, 팥, 장두콩, 치크빈 (chikbean) 등), 고구마, 마, 토란, 감자 등을 들 수 있다.
과일류의 비제한적인 예로서　인과류(사과, 배, 모과, 퀸스 등), 핵과류(복숭아, 자두, 승도복숭아, 매실, 체리, 살구, 프룬(prune) 등), 감귤류(귤, 오렌지, 레몬, 라임, 자몽 등), 견과류(밤, 호두, 헤이즐넛, 아몬드, 피스타치오, 캐슈넛, 마카다미아넛 등), 장과류(블루베리, 크랜베리, 블랙베리, 라즈베리 등), 포도, 감, 올리브, 자두, 바나나, 커피, 대추야자, 코코넛, 기름야자 등을 들 수 있다.
화훼류의 비제한적인 예로서, 식화(장미, 카네이션, 국화, 유스토마 (eustoma), 안개꽃, 거베라, 매리골드, 샐비어, 페튜니아, 버베나, 튤립, 과꽃, 용담, 백합, 팬지, 시클라멘, 난초, 은방울꽃, 라벤더, 스톡, 관상용 양배추, 프리뮬러, 포인세티아, 글라디올러스, 카틀레야, 데이지, 심비듐, 베고니야 등), 바이오연료 식물(자트로파, 잇꽃, 카멜리나 (camelina), 스위치그래스(switchgrass), 억새, 리이드 카나리그래스 (reed canarygrass), 왕갈대(giant cane), 양마, 카사바, 버드나무 등), 기타 관상용 식물 등을 들 수 있다.
바람직하게는, 예시적인 실시예들에 따른 작물 생장 촉진 조성물은 오이, 고추, 토마토, 배추 등과 같은 채소류의 생장 촉진용으로 사용될 수 있다.
본 출원에 사용된 용어 "생장 촉진"은 모종 생존율, 건강한 잎의 수, 초장(plant length), 잎 면적, 종자 또는 열매의 수 또는 중량, 또는 착화 또는 착과수, 또는 뿌리의 길이의 증가 등의 효과를 포괄한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 작물 생장 촉진 조성물은 생장 촉진제로서 에틸 락테이트 및 용제를 포함할 수 있다.
에틸 락테이트는 예를 들면, 락트산 및 에탄올을 반응시켜 간단하게 합성될 수 있다. 예를 들면, 에틸 락테이트는 연속형 반응기 혹은 증류 칼럼을 사용하여 연속 공정으로 대량 생산될 수 있으며, 따라서 낮은 비용으로 용이하게 수득될 수 있다.
용제는 농약 조성물 분야에서 사용되는 용매를 특별한 제한 없이 포함할 수 있다. 바람직하게는, 작물에 분사된 후 에틸 락테이트의 생장 촉진 효율을 위해 에틸 락테이트보다 증기압 혹은 끓는점이 낮은 화합물이 용제로 사용될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 용제로서 물이 사용될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 용제는 실질적으로 물로 구성되며, 예를 들면 다른 유기 용매는 포함하지 않을 수 있다. 이 경우, 유기 용매에 의한 에틸 락테이트의 활성 저하, 부반응 등을 방지할 수 있다.
예를 들면, 에틸 락테이트 원액을 물에 희석시킨 희석액을 상기 작물 생장 촉진 조성물로 사용할 수 있다. 예시적인 실시예들에 따르면 상기 작물 생장 촉진 조성물의 에틸 락테이트의 농도는 약 2 내지 20mM 일 수 있다.
에틸 락테이트의 농도가 약 2 mM 미만인 경우 생장 촉진 효과가 실질적으로 구현되지 않을 수 있다. 에틸 락테이트의 농도가 약 20mM를 초과하는 경우, 추가적인 생장 촉진 효과가 발생되지 않아 비경제적이며 작물에 잔류물을 초래할 수 있다.
바람직한 일 실시예에 있어서, 에틸 락테이트의 농도는 약 2 내지 10 mM일 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 작물 생장 촉진 조성물은 에틸 락테이트의 생장 촉진 효과를 저해하거나 경쟁하지 않는 범위 내에서 합제 성분을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 합제 성분은 항진균제, 살충 제제, 항 박테리아 제제, 항바이러스 제제 등과 같은 병충해 방지 제제 또는 식물의 건강 증진 제제를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 작물 생장 촉진 조성물은 에틸 락테이트의 생장 촉진 효과를 저해하거나 경쟁하지 않는 범위 내에서 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 예를 들면, 유화제, 분산제, 결합제, 습윤제 등을 포함할 수 있다.
상기 유화제는 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 알킬아릴 폴리글리콜 에테르와 같은 폴리옥시에틸렌 지방 알콜 에테르, 알킬설포네이트, 알킬설페이트, 아릴설포네이트 또는 단백질 가수분해물 등과 같은 비이온성 또는 음이온성 유화제를 포함할 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 분산제는 예를 들어 리그닌 설파이트, 메틸셀룰로오즈 등을 포함할 수 있다. 상기 결합제는 예를 들어 카복시메틸셀룰로오즈, 아라비아고무, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트 등과 같은 분말, 과립 또는 라텍스 형태의 천연 및 합성 중합체; 세팔린 및 레시틴과 같은 천연 인지질 또는 합성 인지질 제제 등을 포함할 수 있다
상기 습윤제는 상기 작물 생장 촉진 조성물의 침투력 향상을 위해 포함될 수 있으며, 예를 들면 알킬페놀 에톡실레이트, 알킬나프탈렌설포네이트, 디옥틸 설포석시네이트 소듐과 같은 디알킬 설포석시네이트, 라우릴 에테르 설페이트 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산, 알킬 폴리프로필렌 글리콜 폴리에틸렌 글리콜 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 혹은 2 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 작물 생장 촉진 조성물은 생장 촉진제로서 에틸 락테이트만을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 작물 생장 촉진 조성물은 생장 촉진 성분으로서 미네랄 성분, 또는 호르몬 성분을 포함하지 않을 수 있다.
예를 들면, Ca, Al, K, Mg, Na, S, P 등과 같은 각종 무기 원소에 기반한 미네랄 성분은 인체 독성을 가지며, 토양에 잔류하여 토양 오염을 장기간 지속시킬 수 있다.
예를 들면, 옥신(auxin), 사이토키닌(cytokinin), 지베렐린(gibberellin), 에틸렌(ethylene), 아브시스산(abscisic acid) 등과 같은 호르몬 성분은 공업적으로 대량 생산되기 어려우며, 식물의 생장 메커니즘에 직접 작용함에 따라 예측하지 못한 부작용이 야기될 수 있다.
그러나, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 작물 생장 촉진 조성물은 생장 촉진 유효성분으로서 에틸 락테이트만을 사용할 수 있으므로, 에틸 락테이트의 농도 조절만으로 작물 생장을 용이하게 컨트롤할 수 있다. 또한, 미네랄 성분 또는 호르몬 성분에 따른 부작용 없이 작물 생장 효과만을 선택적으로 획득할 수 있다.
작물 생장 촉진 조성물은 작물에 직접적으로 또는 토양에 분사 혹은 도포될 수 있다. 예를 들면, 에틸 락테이트는 작물에서 내재적으로 생성되는 생장 호르몬의 생성을 촉진하거나, 뿌리 주변 또는 근권(rhizosphere)에 분포하는 생장 촉진 세균의 활성을 촉진할 수 있다.
작물 또는 토양에 직접 도포되는 경우에도, 에틸 락테이트는 생분해성을 가지며, 시간이 지나면 휘발되어 제거될 수 있으므로 토양 및 작물에의 잔류물이 실질적으로 생성되지 않을 수 있다. 따라서, 인체 및 환경 친화성이 향상된 작물 경작이 구현될 수 있다.
이하에서는, 구체적인 실험예들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 작물 생장 촉진 조성물의 효과에 대해 상세히 설명한다. 실험예에 포함된 실시예 및 비교예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실험예 1: 오이에 대한 생장 촉진 평가
상토가 함유된 화분에 오이 종자를 파종하고, 8일간 생육하였다. 본엽 1 엽기에 에틸 락테이트(EL)가 물에 용해된 조성물을 7일 간격으로 4주간 토양 및 식물체에 전면 살포한 뒤 생육상태를 평가하였다.
도 1 및 도 2는 오이에 대한 에틸 락테이트 몰농도에 따른 생장 촉진 효과를 나타내는 그래프 및 이미지이다.
구체적으로, 도 1의 그래프는 토양면으로부터 생장된 줄기의 높이를 나타내고 있으며, 도 1의 이미지는 각 샘플별 잎사귀의 면적을 나타내고 있다.
도 1을 참조하면, 에틸 락테이트가 미포함된 순수(water)가 살포된 대조군 대비 에틸 락테이트가 5mM 및 10mM 포함된 실험군에서 실질적으로 줄기 및 잎의 생장이 증가하였음을 확인할 수 있다.
구체적으로, 도 2는 수확된 오이의 길이를 나타내는 그래프이다. 도 2를 참조하면, 에틸 락테이트의 농도가 1 mM에서는 대조군(water) 대비 유의미한 생장 촉진이 구현되지 않았다. 에틸 락테이트 농도가 2 내지 10mM에서 대조군 대비 현저히 생장된 오이가 관찰되었으며, 100mM 농도에서는 오히려 대조군에서보다 생장이 저하되었다.
실험예 2: 토마토에 대한 생장 촉진 평가
실험예 1에서와 동일한 조건으로 토마토에 대한 생장 평가를 수행하였다.
도 3은 토마토에 대한 에틸 락테이트 몰농도에 따른 생장 촉진 효과를 나타내는 그래프 및 이미지이다.
구체적으로, 도 3의 그래프는 토양면으로부터 생장된 줄기의 높이를 나타내고 있으며, 도 3의 이미지는 각 샘플별 잎사귀의 면적을 나타내고 있다.
도 3을 참조하면, 토마토의 경우 에틸락테이트 5mM 및 10mM에서 유사하게 대조군(water) 대비 유사한 생장 촉진 효과가 구현되었다.
실험예 3: 고추에 대한 생장 촉진 평가
실험예 1에서와 동일한 조건으로 고추에 대한 생장 평가를 수행하였다.
도 4는 고추에 대한 에틸 락테이트 몰농도에 따른 생장 촉진 효과를 나타내는 그래프 및 이미지이다.
구체적으로, 도 4의 그래프는 토양면으로부터 생장된 줄기의 높이를 나타내고 있으며, 도 4의 이미지는 각 샘플별 잎사귀의 면적을 나타내고 있다.
도 4를 참조하면, 고추의 경우 에틸락테이트 5mM에서 대조군(water) 대비 뚜렷한 생장 촉진 효과가 관찰되었다. 한편, 에틸락테이트 10mM에서는 5mM에서보다 생장 촉진 효과가 다소 감소하였으나, 대조군 대비 생장 촉진 효과가 관찰되었다.

Claims (8)

  1. 에틸 락테이트를 포함하는 생장 촉진제; 및
    용제를 포함하고,
    상기 에틸 락테이트의 농도는 2 내지 20 mM인, 작물 생장 촉진 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 용제는 물을 포함하는, 작물 생장 촉진 조성물.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 에틸 락테이트의 농도는 2 내지 10 mM인, 작물 생장 촉진 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 용제는 물로 구성된, 작물 생장 촉진 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 생장 촉진제는 에틸 락테이트로 구성된, 작물 생장 촉진 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 항진균제, 살충 제제, 항 박테리아 제제, 및 항바이러스 제제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 합제 성분을 더 포함하는, 작물 생장 촉진 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서, 토양을 통해 재배되는 곡류, 채소류, 과일류 또는 화훼류의 생장 촉진 용도의, 작물 생장 촉진 조성물.
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