KR102313844B1 - 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법 - Google Patents

식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

개시되는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법은, 단백질분해효소를 이용하여 우모분을 가수분해하여 동물성아미노산을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘, 유기산 및 물을 포함하는 반응원료를 혼합하여 액상화하는 단계;를 포함함으로써, 식물의 광합성을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 기후변화로 인한 농업피해를 미연에 방지할 수 있다.

Description

식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING PLANT BIO-STIMULANT FOR INCREASING PHOTOSYNTHESIS OF PLANT}
본 발명(Disclosure)은, 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 단백질분해효소를 이용하여 단백질을 가수분해하여 동물성아미노산을 제조하고, 제조된 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘 및 유기산을 포함하는 반응원료를 혼합한 후 액상화하여 식물생리활성제를 제조함으로써, 식물의 광합성을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 기후변화로 인한 농업피해를 미연에 방지할 수 있는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에 관한 것이다.
여기서는, 본 발명에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
세계는 지구온난화로 인한 기상이변을 겪고 있으며 엘리뇨, 라니뇨, 태풍 등으로 많은 농업적 피해가 발생하고 있는데, 국내의 경우 2020년 늦은 장마와 태풍으로 쌀 생산량은 350 만톤으로 역대 최저이며, 과수도 냉해, 낙과 등으로 수확량이 감소하였는데, 이는 기후변화로 일조량이 부족해지면서 광합성효율이 낮아 생육에 필요한 동화산물의 생성량이 감소하기 때문이다.
한편, 작물재배에 사용하는 비료는 일반적으로 N(질소), P(인), K(칼륨) 기반의 복합비료와 미량요소비료, 유기질비료가 주를 이루고 있는 가운데, 기후변화에 따른 작물의 수확량 감소 및 품질저하의 문제를 극복하기 위해 식물생리활성제가 대안으로 제시되고 있다.
이러한 식물생리활성제는 식물의 생리작용을 활성화시켜 비생물적 스트레스(가뭄, 고/저온장해, 냉해 등 환경)의 저항성 강화, 수확물의 생산성과 품질 향상의 기능을 가지는 물질(해조류추출물, 동/식물성아미노산, 휴믹산 등) 또는 미생물을 지칭한다.
이 중에서 높은 비중으로 사용되는 동물성아미노산은 동물의 털, 우모분의 단백질을 완전히 가수분해할 경우 얻어지는 글리신, 메티오닌, 알라닌, 글루탐산 등 여러 종류의 아미노산을 함유하고 있는데, 아미노산은 식물 체내에서 뿌리발근, 생육촉진, 과실의 당도 및 착색향상, 내병성 증가, 스트레스 방지 등 다양한 생리기능을 활성화하며, 특히, 글루탐산은 광합성 증진 등 잎의 활동을 돕는 것으로 알려져 있다.
그리고, 식물의 영양원으로 사용되는 아미노산은 대부분 염산(HCl), 황산(H2SO4) 등 강산으로 화학적 가수분해하여 제조한다. 화학적으로 분해된 아미노산은 대부분 D형태로 존재하여 생물에 활성 낮으며, 18종의 아미노산 중 고리형 아미노산은 파괴되고, 염산을 사용할 경우 염화암모늄 상태로 잔류하여 작물에 약해가 발생할 수 있는 것으로 알려져 있다.
또한, 분해과정에서 사용되는 염산, 황산은 유해화학물질 및 중점관리물질로 등록되어 사용에 매우 주의가 필요하기 때문에, 강산에 의한 화학적 분해를 대체할 수 있는 방안이 필요하다.
한편, 유기산은 식물의 뿌리의 성장과 관련이 깊은데, 토양 중에 살아있는 식물의 뿌리가 영향을 미치는 범위를 근권이라 하며, 그 영역은 뿌리의 표면으로부터 약 2mm이고, 뿌리는 유기산을 분비하여 영양분을 가용화시키며 토양미생물의 군집 형성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 토양미생물은 토양 속 유기물을 분해하여 토양을 개량시켜 뿌리가 발달하기 좋은 환경을 만들어 주기 때문에 서로 상호작용한다고 볼 수 있다.
또한, 뿌리발달 및 근권 형성을 위해 기존 제품들은 미생물이 생성하는 유기산을 활용하는 미생물제제를 기반으로 하고 있으나, 유기산의 함량이 적고 미생물의 활성이 약해 유통기간이 짧다는 단점이 있을 뿐만 아니라, 유기산의 직접 배합하는 경우 제조기술의 한계로 함량이 1-3%의 소량만 함유하고 있다.
상술한 바와 같이, 세계적으로 지구온난화에 의한 이상기후로 농업피해가 발생하면서 종자개량, 농약 및 화학비료의 사용으로 극복하려 했으나, 그 한계에 도달하면서 대안으로 바이오스티뮬런트(식물생리활성제)라는 개념이 형성되었다.
이러한 바이오스티뮬런트란 식물생리활성제를 뜻하는데, 식물의 생리작용을 활성화시켜 비생물적 스트레스의 저항성 강화, 수확물의 생산성과 품질 향상의 기능을 가지는 물질(해조류추출물, 아미노산, 휴믹산) 또는 미생물을 지칭한다.
현재, 미국, 유럽, 일본 등에서 바이오스티뮬런트협회를 설립하여 관련법의 제정을 추진하고 있으며, 2020년 2월 인도에서도 바이오스티뮬런트 법령이 제정되었다.
세계적으로 바이오스티뮬런트에 관한 관심이 높아지고 있는 반면에, 국내에서는 관련 연구개발이 미흡하여 기후변화로 인한 농업피해를 극복하기 위해 식물생리활성제에 대한 연구 및 개발이 필요한 실정이다.
1. 한국등록특허공보 제10-11505830호(2012.05.21.등록)
본 발명(Disclosure)은, 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 단백질분해효소를 이용하여 단백질을 가수분해하여 동물성아미노산을 제조하고, 제조된 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘 및 유기산을 포함하는 반응원료를 혼합한 후 액상화하여 식물생리활성제를 제조함으로써, 식물의 광합성을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 기후변화로 인한 농업피해를 미연에 방지할 수 있는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법의 제공을 일 목적으로 한다.
여기서는, 본 발명의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 발명의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
상기한 과제의 해결을 위해, 본 발명을 기술하는 여러 관점들 중 어느 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법은, 단백질분해효소를 이용하여 우모분을 가수분해하여 동물성아미노산을 제조하는 단계; 및 상기 제조된 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘, 유기산 및 물을 포함하는 반응원료를 혼합하여 액상화하는 단계;를 포함한다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에서, 상기 동물성아미노산을 제조하는 단계는, 상기 우모분을 고압증기멸균하는 단계; 상기 단백질분해효소를 상기 우모분에 투입하는 단계; 상기 우모분 및 단백질분해효소를 반응시키는 단계; 상기 반응시키는 단계 이후에 여과하는 단계; 및 상기 여과하는 단계 이후에 동결 건조하여 분상화하는 단계;를 포함할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에서, 상기 우모분을 고압증기멸균하는 단계는, 2.8-3.2 bar의 압력범위, 135-145 ℃의 온도범위 및 25-35 분의 시간범위에 따라 수행할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에서, 상기 반응시키는 단계는, 45-55 ℃의 온도범위와 2.5-3.5 일의 시간범위에 따라 수행할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에서, 상기 여과하는 단계는, 150-250 메쉬(mesh)의 입도범위에 따라 수행할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에서, 상기 반응원료를 혼합하여 액상화하는 단계는, 상기 동물성아미노산에 상기 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘, 유기산 및 물을 포함하는 상기 반응원료를 투입하되, 황산망간, 붕산, 몰리브덴산나트륨, 킬레이트철 및 황산아연을 더 첨가하는 단계; 상기 동물성아미노산 및 반응원료를 교반 및 반응시키는 단계; 상기 교반 및 반응시키는 단계 이후에 침전시키는 단계; 및 상기 침전시키는 단계 이후에 여과한 후 숙성시키는 단계;를 포함할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에서, 상기 교반 및 반응시키는 단계는, 50-60 ℃의 온도범위, 5.5-6.5 시간의 시간범위 및 550-650 rpm의 회전속도범위로 수행할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에서, 상기 침전시키는 단계는, 17-19 시간의 시간범위에 따라 수행할 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에서, 상기 여과한 후 숙성시키는 단계는, 250-350 메쉬(mesh)의 입도범위에 따라 여과한 후에, 46-50 시간의 시간범위에 따라 숙성시킬 수 있다.
발명의 일 관점(aspect)에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에서, 상기 식물생리활성제는, 900-1100배로 희석하여 식물의 우묘기 또는 생육초기에 엽면시비로 살포할 수 있다.
본 발명에 따르면, 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 단백질분해효소를 이용하여 단백질을 가수분해하여 동물성아미노산을 제조하고, 제조된 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘 및 유기산을 포함하는 반응원료를 혼합한 후 액상화하여 식물생리활성제를 제조함으로써, 식물의 광합성을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 기후변화로 인한 농업피해를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘 및유기산을 포함하는 반응원료를 이용한 복합기술로 제조된 식물생리활성제는 종래의 제조 방식에 비해 친환경적이며, 식물의 비료로 사용할 경우 유해화학성분에 의한 피해가 없으며, 식물체내 엽록소의 증가로 동화산물 생산량이 증가할 수 있고, 이에 따라 기후변화로 인한 강우량 증가, 일장부족 등의 이상 기후에서 식물이 안정적으로 생육할 수 있도록 도와줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제를 제조하는 과정을 나타낸 플로우차트이고,
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 식물생리활성제를 제조하는 세부 과정을 나타낸 플로우차트이다.
이하, 본 발명에 따른 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법을 구현한 실시형태를 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
다만, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상은 이하에서 설명되는 실시형태에 의해 그 실시 가능 형태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상에 기초하여 통상의 기술자에 의해 이하에서 설명되는 실시형태를 치환 또는 변경의 방법으로 용이하게 제안될 수 있는 범위를 포섭함을 밝힌다.
또한, 이하에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 것이므로, 본 발명의 본질적인(intrinsic) 기술적 사상을 파악하는 데 있어서, 사전적 의미에 제한되지 않고 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제를 제조하는 과정을 나타낸 플로우차트이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 식물생리활성제를 제조하는 세부 과정을 나타낸 플로우차트이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 단백질분해효소를 이용하여 우모분을 가수분해하여 동물성아미노산을 제조할 수 있다(단계110).
여기에서, 단백질분해효소는 펩신(pepsin), 레닌(rennin), 트립신(trypsin), 키모트립신(chymotrypsin), 에렙신(erepsin), 엔테로키네이스(enterokinase), 파파인(papain), 브로멜린(bromelin), 피신(ficin), 액티니딘(actinidin) 및 엘라스테이스(elastase) 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 단백질분해효소를 이용하여 단백질을 가수분해하는 것으로 하여 설명하였으나, 단백질분해효소 대신에 단백질분해효소를 생성하는 미생물을 이용하여 단백질을 가수분해할 수 있음은 물론이며, 예를 들어 박테리아(예를 들면, Bacillus 등), 곰팡이(예를 들면, Aspergillus, Rhizopu 등) 등을 포함할 수 있다.
상기 단계(110)의 구체적인 과정에 대해 설명하면, 우모분을 고압증기멸균할 수 있다(단계111).
여기에서, 우모분은 가금을 도축하고 남은 우모를 증기압을 이용하여 가공 처리한 후에 건조, 분쇄한 것을 의미하는데, 조단백질 76-87%로 매우 높고, 조섬유, 칼슘 및 인의 함량이 매우 낮으며, 단백질 가치를 향상시키기 위해 고온 및 고압으로 가열 분해시킴으로써, 수소결합과 황결합을 분해시켜 펩타이드 형태로 만들어 사용할 수 있다.
상기와 같은 우모분을 고압증기멸균하는 단계(111)에서는 2.8-3.2 bar의 압력범위, 135-145 ℃의 온도범위 및 25-35 분의 시간범위에 따라 고압증기멸균할 수 있는데, 고압증기멸균기(오토클레이브, autoclave)에 우모분을 투입한 후에, 내외부를 밀폐시킨 상태에서 밀폐된 용기 내부에 존재하는 물을 고온에 노출하여 수증기를 발생시키면서 용기 내부 압력과 온도를 2.8-3.2 bar의 압력범위와 135-145 ℃의 온도범위까지 상승시킨 후에, 압력 및 온도를 유지하여 25-35 분의 시간범위에 따라 처리함으로써, 우모분에 존재하는 세균을 멸균시킬 수 있다.
그리고, 단백질분해효소를 우모분에 투입할 수 있다(단계112).
상기와 같은 투입하는 단계(112)에서는 반응용기에 고압증기멸균한 우모분을 투입한 후에, 가수분해를 위해 단백질분해효소를 반응용기의 우모분에 투입할 수 있다.
다음에, 우모분 및 단백질분해효소를 반응시킬 수 있다(단계113).
상기와 같은 반응시키는 단계(113)에서는 45-55 ℃의 온도범위와 2.5-3.5 일의 시간범위에 따라 반응시킬 수 있는데, 우모분과 단백질분해효소가 투입된 반응용기의 내부온도를 45-55 ℃의 온도범위로 상승시켜 유지한 상태로 2.5-3.5 일의 시간범위에 따라 반응시킬 수 있다.
상기 반응시키는 단계(113) 이후에 기 설정된 입도범위에 따라 여과할 수 있다(단계114).
상기와 같은 여과하는 단계(114)에서는 150-250 메쉬(mesh)의 입도범위에 따라 여과할 수 있는데, 우모분과 단백질분해효소를 반응시킨 반응액을 150-250 메쉬(mesh)의 입도범위를 갖는 멤브레인필터에 통과시켜 여과시킬 수 있다.
상기 여과하는 단계(114) 이후에 동결 건조하여 분상화할 수 있다(단계115).
상기와 같은 분상화하는 단계(115)에서는 여과된 여과액을 동결시키고, 얼음을 승화시켜 제거한 후에, 온도를 상승시켜 수분을 제거하는 과정으로 동결 건조하고, 기 설정된 입도범위(예를 들면, 250-350 메쉬(mesh) 등)의 분말로 분쇄하여 균일하게 분상화시킬 수 있다.
다음에, 상기 단계(110)에서 제조된 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘, 유기산 및 물을 포함하는 반응원료를 혼합하여 액상화함으로써, 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제를 제조할 수 있다(단계120).
여기에서, 동물성아미노산은 반응원료 100 중량부를 기준으로 30-40 중량부로 하여 혼합될 수 있다.
상기 단계(120)의 구체적인 과정에 대해 설명하면, 동물성아미노산에 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘, 유기산 및 물을 포함하는 반응원료를 투입하되, 황산망간, 붕산, 몰리브덴산나트륨, 킬레이트철 및 황산아연을 더 첨가할 수 있다(단계121).
여기에서, 동물성아미노산에 혼합되는 반응원료는, 반응원료 100 중량부를 기준으로, 질산칼륨 2.2-2.3 중량부, 질산칼슘 18-20 중량부, 질산마그네슘 28-30 중량부, 유기산 10-11 중량부, 물 36-40 중량부, 황산망간 0.03-0.05 중량부, 붕산 0.7-0.8 중량부, 몰리브덴산나트륨 0.02-0.04 중량부, 킬레이트철 0.1-0.3 중량부, 황산아연 0.03-0.05 중량부를 포함할 수 있다.
그리고, 질산칼륨은 순질소 13.8%와 산화칼륨 46.85%를 함유하고 있는데, 질소(N), 인(P), 칼륨(K)의 3대 영양원소 중 두 개의 영양원소를 함유하고 있을 뿐만 아니라 수용성이 좋으며, 염화칼륨, 황산칼륨 등과 비교하여 염소이온, 황산이온 등 유해물의 잔류가 형성되지 않아 유리하고, 토양 염류집적을 늦추는데 효과적인 것으로 알려져 있다.
또한, 질산칼슘은 질소와 칼슘의 비율이 1:3으로, 칼슘 흡수를 촉진하면서 질소의 결핍을 방지하는데, 식물 분열조직, 뿌리의 생장점 발육을 촉진하고, 식물의 세포막을 강건하게 하며, 세포 내로 들어가는 해로운 물질을 막아주고, 체내에 축적된 노폐물을 제거하는데 효과적인 것으로 알려져 있다.
한편, 질산마그네슘은 작물에 수용성 질산염 질소와 수용성 마그네슘을 공급할 수 있으며, 작물에 마그네슘을 신속하게 보충하고, 식물의 엽록소 함량을 증가시키며, 작물의 광합성을 촉진할 수 있을 뿐만 아니라 식물에 의해 빠르게 흡수될수 있는 것으로 알려져 있다.
그리고, 유기산은 예를 들면, 아스코르브산, 카르복실산, 글루콘산, 호박산, 글루탐산, 푸마르산, 아세트산, 팔미트산, 타타르산, 젖산, 사과산, 호박산, 주석산, 구연산, 초산, 옥살산 및 부식산 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는데, 광합성에 의해 생성된 동화산물이 여러 대사과정을 거쳐 만들어지고, 질소비료를 시비할 경우 흡수된 질소성분이 유기산과 결합하여 아미노산으로 합성될 수 있으며, 각종 작물의 병억제 효과가 있으며, 인산이 축적된 토양에 시비할 경우 인산을 가용화하여 인산의 흡수를 촉진시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.
또한, 황산망간은 산화효소의 작용을 촉진하고, 엽록소 생성 및 광합성, 질소대사 및 탄소동화작용, 비타민C 형성에 관여하는데, IAA 산화효소를 활성화시켜 IAA 산화를 촉진시키는 것으로 알려져 있다.
한편, 붕산은 수용성 붕소가 주성분으로 약산성을 나타내는데, 토양중 pH가 산성이 되면 유효태로 변하여 이용률이 높아지고, 식물체 내에서 이동이 어려운 원소로서 작물 생육이 활발한 영양생장기에 필요한 것으로 알려져 있다.
그리고, 몰리브덴산나트륨은 몰리브덴과 나트륨을 함유하여 엽록소 함량을 증가시키고, 광합성 능력을 향상시키며, 식물의 생장을 촉진할 뿐만 아니라 저장성을 개선하는 것으로 알려져 있다.
또한, 킬레이트철은 킬레이트 처리된 철로서, 전기적인 성질로 인한 산도의 영향, 다른 성분과의 결합, 불용화 등을 억제시킬 수 있는데, 높은 산도에서도 철의 흡수율을 증진시켜주며, 식물들의 광합성 활동을 회복하는데 효과적인 것으로 알려져 있다.
한편, 황산아연은 식물의 영양원소인 황과 아연을 함유하고 있어 작물 생육 초기부터 작물의 생육과 품질에 영향을 미치는데, 식물 생장조정제인 옥신(auxin)을 생산하고, 효소의 활성화 및 엽록소 합성을 증진시키는 것으로 알려져 있다.
다음에, 동물성아미노산과 반응원료를 교반 및 반응시킬 수 있다(단계122).
상기와 같은 교반 및 반응시키는 단계(122)에서는 50-60 ℃의 온도범위, 5.5-6.5 시간의 시간범위 및 550-650 rpm의 회전속도범위로 교반 및 반응시킬 수 있는데, 동물성아미노산과 반응원료가 교반기에 투입된 후, 내부온도를 50-60 ℃의 온도범위까지 상승시켜 유지한 상태에서, 550-650 rpm의 회전속도범위로 교반날개를 회전시키면서 5.5-6.5 시간의 시간범위에 따라 교반 및 반응시킬 수 있다.
상기 교반 및 반응시키는 단계(122) 이후에 침전시킬 수 있다(단계123).
상기와 같은 침전시키는 단계(123)에서는 17-19 시간의 시간범위에 따라 침전시킬 수 있는데, 교반 및 반응을 통해 수득된 반응액을 상온(예를 들면, 15-25 ℃)에서 17-19 시간동안 유지시켜 교반 및 반응 후 잔류하는 고상물질들을 침전시킬 수 있다.
상기 침전시키는 단계(123) 이후에 기 설정된 입도범위에 따라 여과한 후 숙성시킴으로써, 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제를 제조할 수 있다(단계124).
상기 여과한 후 숙성시키는 단계(124)에서는 250-350 메쉬(mesh)의 입도범위에 따라 여과한 후에, 46-50 시간의 시간범위에 따라 숙성시킬 수 있는데, 잔류하는 고상물질들이 침전된 침전액을 250-350 메쉬(mesh)의 입도범위를 갖는 멤브레인필터에 통과시켜 여과시킬 수 있으며, 그 여과액을 상온(예를 들면, 15-25 ℃)에서 46-50 시간의 시간범위에 따라 숙성시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 제조된 액상의 식물생리활성제는 요구된 중량별로 포장되어 판매될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 과정을 통해 제조된 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제는, 500-1000배로 희석하여 식물의 유묘기 또는 생육초기에 엽면시비로 살포할 수 있는데, 제조된 식물생리활성제 10-20 ㎖를 대략 10 ℓ의 물에 혼합하여 희석한 후 살포할 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같이 제조된 식물생리활성제를 500배 희석하여 잔디, 무, 배추의 정식 후 엽면시비로 살포할 경우 나타나는 시험 결과(목원대학교 미생물생태자원연구센터-비료시험연구기관)에 대해 설명하면, 엽장, 근장 및 엽록소 함량을 측정한 시험 결과, 아래의 표 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 식물생리활성제는 무처리와 대조구에 비해 생육증진 및 엽록소 함량 증가에 효과적인 것을 확인할 수 있다.
Figure 112021080222191-pat00001
또한, 상술한 바와 같이 제조되는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제는 아래의 표 2에 나타낸 바와 같이 아미노산 분말에 함유된 다양한 종류의 아미노산을 모두 함유하고 있음을 확인할 수 있다.
Figure 112021080222191-pat00002
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법에 관한 것으로, 구체적으로, 단백질분해효소를 이용하여 단백질을 가수분해하여 동물성아미노산을 제조하고, 제조된 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘 및 유기산을 포함하는 반응원료를 혼합한 후 액상화하여 식물생리활성제를 제조함으로써, 식물의 광합성을 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 기후변화로 인한 농업피해를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘 및 유기산을 포함하는 반응원료를 이용한 복합기술로 제조된 식물생리활성제는 종래의 제조 방식에 비해 친환경적이며, 식물의 비료로 사용할 경우 유해화학성분에 의한 피해가 없으며, 식물체내 엽록소의 증가로 동화산물 생산량이 증가할 수 있고, 이에 따라 기후변화로 인한 강우량 증가, 일장부족 등의 이상 기후에서 식물이 안정적으로 생육할 수 있도록 도와줄 수 있다.

Claims (10)

  1. 단백질분해효소를 이용하여 우모분을 가수분해하여 동물성아미노산을 제조하는 단계; 및
    상기 제조된 동물성아미노산과 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘, 유기산 및 물을 포함하는 반응원료를 혼합하여 액상화하는 단계;를 포함하며,
    상기 동물성아미노산을 제조하는 단계는,
    상기 우모분을 고압증기멸균하는 단계; 상기 단백질분해효소를 상기 우모분에 투입하는 단계; 상기 우모분 및 단백질분해효소를 반응시키는 단계; 상기 반응시키는 단계 이후에 여과하는 단계; 및 상기 여과하는 단계 이후에 동결 건조하여 분상화하는 단계;를 포함하고,
    상기 우모분을 고압증기멸균하는 단계는, 2.8-3.2 bar의 압력범위, 135-145 ℃의 온도범위 및 25-35 분의 시간범위에 따라 수행하며,
    상기 반응시키는 단계는, 45-55 ℃의 온도범위와 2.5-3.5 일의 시간범위에 따라 수행하고,
    상기 여과하는 단계는, 150-250 메쉬(mesh)의 입도범위에 따라 수행하며,
    상기 분상화하는 단계는, 250-350 메쉬(mesh)의 분말로 분쇄하여 분상화시키는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반응원료를 혼합하여 액상화하는 단계는,
    상기 동물성아미노산에 상기 질산칼륨, 질산칼슘, 질산마그네슘, 유기산 및 물을 포함하는 상기 반응원료를 투입하되, 황산망간, 붕산, 몰리브덴산나트륨, 킬레이트철 및 황산아연을 더 첨가하는 단계;
    상기 동물성아미노산 및 반응원료를 교반 및 반응시키는 단계;
    상기 교반 및 반응시키는 단계 이후에 침전시키는 단계; 및
    상기 침전시키는 단계 이후에 여과한 후 숙성시키는 단계;를 포함하는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 교반 및 반응시키는 단계는, 50-60 ℃의 온도범위, 5.5-6.5 시간의 시간범위 및 550-650 rpm의 회전속도범위로 수행하는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 침전시키는 단계는, 17-19 시간의 시간범위에 따라 수행하는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 여과한 후 숙성시키는 단계는, 250-350 메쉬(mesh)의 입도범위에 따라 여과한 후에, 46-50 시간의 시간범위에 따라 숙성시키는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 식물생리활성제는, 900-1100배로 희석하여 식물의 우묘기 또는 생육초기에 엽면시비로 살포하는 식물의 광합성 증진을 위한 식물생리활성제의 제조 방법.
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