KR102334749B1 - Nutrient for seaweed and uses thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해조류의 생육에 필요한 영양물질을 공급하는 해조류 영양제 및 이를 포함하는 김 황백화 현상의 예방 또는 회복용 조성물, 이를 이용한 김 양식 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a seaweed nutritional supplement for supplying nutrients necessary for the growth of seaweed, a composition for preventing or recovering laver yellowing including the same, and a laver culture method using the same.
400여년 이상의 해조류 양식 역사를 갖고 있는 우리나라는 현재 해조류를 주로 식용, 사료용, 공업용, 바이오 에너지원 등으로 다양한 실생활에 이용하고 있다. 해조류 총 생산량 약 120만톤 중 약 40만톤이 김 생산량으로, 단일 품종으로는 약 32%로 해조류 양식산업에서 두 번째로 가장 큰 부분을 차지하고 있다 (FAO, 2015; 정, 2017). 유용하게 이용되고 있는 해조류는 우리나라에서 약 20여 종류가 되는데, 대표적인 종류로는 김, 미역, 다시마, 톳, 모자반, 매생이, 청각, 파래 등이 있다. 이 가운데 김은 홍조류 중 김속(Porphyra)을 총칭하는 것으로 현재까지 약 140종이 알려져 있고, 유통되고 있는 김의 주산지는 한국 (김), 일본 (Nori), 중국 (Haidai)에 집중되어 있다. 우리나라는 1640년 (인조 18년)에 태안 광양에서 김여익이 최초로 김 양식을 성공했다는 기록이 있고, 1980년대 중반부터는 자동건조기 보급 등 양식 기술의 발달과 더불어 물김과 마른 김 생산의 분업화 및 대일 수출 증가 등의 영향으로 김 생산량이 크게 늘어났다 (김 유통정보, 2015).Korea, which has a history of over 400 years of seaweed culture, is currently using seaweed mainly for food, feed, industrial use, and bio-energy sources in various real-life situations. Of the total seaweed production of about 1.2 million tons, about 400,000 tons of laver production was produced, accounting for about 32% of the single variety, accounting for the second largest portion of the seaweed aquaculture industry (FAO, 2015; Jeong, 2017). There are about 20 types of seaweed that are usefully used in Korea, and representative types include laver, seaweed, kelp, seaweed, mackerel, maesaengi, sage, and green leek. Among them, laver is a generic term for the genus Porphyra among red algae, and about 140 species are known so far, and the main production areas of laver in circulation are Korea (laver), Japan (Nori), and China (Haidai). In Korea, there is a record that Kim Yeo-ik succeeded in culturing laver for the first time in Gwangyang, Taean in 1640 (the 18th year of King Injo). The production of laver increased significantly due to the influence of seaweed (laver distribution information, 2015).
우리나라 양식 김의 연간 생산량과 생산 금액은 1970년대에는 김 생산량이 5만톤을 넘지 못했으나, 1990년대 초 10만톤과 1,000억원 규모에서 2010년대 초에는 30만톤과 2,500억원 규모로 성장하였고, 2018년 (2017/10 ~ 2018/5)에 생산 면적은 101.8만책, 생산량은 16,791만속(束)이었다 (옥, 2011). 현재 거의 전량이 양식으로 생산되고 있고, 과거 김 생산량이 적었던 시기에는 고가의 식품으로 인식되었으나, 대량생산으로 인해 가격이 하락하면서 지금은 대중적인 기호식품으로 자리 잡고 있다. 또한, 2015년 수출 3억불을 달성하여, 국내에서 생산되는 수산물 중 단일 품목으로서는 참치 다음으로 높은 수출액을 보인 수출 효자 품목이라 할 수 있고 이러한 김의 수출 증가는 2010년 처음 1억불 수출 달성, 2012년 2억불, 2015년에 3억불, 2017년 5억불 달성 등 짧은 기간 안에 급성장을 해왔다.The annual production and production amount of Korean cultured laver did not exceed 50,000 tons in the 1970s, but grew from 100,000 tons and 100 billion won in the early 1990s to 300,000 tons and 250 billion won in the early 2010s. 2017/10 ~ 2018/5), the production area was 10.18 million books and the production was 16.79 million copies (Ok, 2011). Currently, almost all of it is produced in aquaculture, and in the past, when seaweed production was low, it was recognized as an expensive food, but as the price has decreased due to mass production, it is now positioned as a popular favorite food. In addition, by achieving export of 300 million dollars in 2015, it can be said that it is the most important export item after tuna as a single item among domestic aquatic products. It has grown rapidly in a short period of time, reaching $ 200 million, $ 300 million in 2015, and $ 500 million in 2017.
그러나 김의 성장기인 겨울에 김 색깔이 누렇게 변하고 성장이 더뎌 결국엔 김 망에서 탈락을 일으키는 김 황백화 현상이 2010년부터 발생하기 시작했는데 이는 해수에 영양염 농도가 낮기 때문이다 (Hori et al., 2008; Kawamura, 2012; Tanda and Harada, 2012; 2013). 2010년 10월부터 2011년 3월까지 서해 중부 연안에서부터 남해 서부 연안까지 약 15,000 ha에서 김 황백화가 발생하여 약 278억원의 피해가 발생하였고, 그 후 매년 김 양식장에서 산발적으로 발생하고 있으며, 피해 기간과 규모가 점차 증가하여 김의 안정적인 생산과 품질 유지에 어려움이 있는 실정이다 (이, 2014). 김의 양식 산업 발전에 있어서 가장 큰 위해 요소로 지목되는 이 김 황백화 현상이 해수의 용존 무기 질소 부족으로 발생함에 따라 어민들은 이를 극복하기 위해 무분별하게 농업용 비료를 사용하여 왔다. 주로 고상 또는 액상의 비료를 김 양식장이 있는 바다에 직접 살포하거나 (살포식), 또는 고상의 비료를 해수에 용해하거나 액상의 비료를 해수에 희석하여 김 발을 수초 ~ 수분간 침지하는 (침지식) 방식으로 사용하였으나, 침지식 처리는 그 효과가 미비하고, 살포식 처리는 고상의 비료가 해수에 투입 시 바로 용해되어 극히 일부의 질소만이 해조류에 흡수되며 대부분의 질소가 확산되어 해수의 부영양화 등 해양 환경적으로 문제가 될 우려가 있다. 하지만, 김 영양제의 사용기준 등의 미비로 이를 마땅히 규제할 방법도 없다. 이에 무분별한 농업용 비료의 사용을 규제하면서 양식장 환경 개선 및 황백화 개선을 위한 김 양식장 전용 영양제 개발 및 영양제 사용기준 마련이 시급한 실정이다. 이러한 요구에 맞추어 최근 김 양식용 영양제에 대한 개발이 시도되었다. 하지만 대부분의 김 영양제는 김 생산량을 높이기 위해 김 망에 붙은 규조류, 패각류의 생육을 저해하는 것에 초점을 맞추어 제조되기 때문에 환경오염 발생 우려가 있는 산 성분을 포함하며, 김 황백화의 예방 또는 회복에 대해서는 그 효과가 확인된 바가 없었다. However, in the winter, the growing season of laver, the color of seaweed turns yellow and the growth is slow, and the seaweed yellowing phenomenon that eventually causes the seaweed to fall off began to occur in 2010 because of the low concentration of nutrients in seawater (Hori et al., 2008; Kawamura, 2012; Tanda and Harada, 2012; 2013). From October 2010 to March 2011, yellowing of laver occurred on about 15,000 ha from the central coast of the West Sea to the western coast of the South Sea, causing about 27.8 billion won in damage. There are difficulties in maintaining stable production and quality of laver as the size and size of laver are gradually increasing (Lee, 2014). As this seaweed yellowing phenomenon, which is pointed out as the biggest risk factor in the development of the seaweed aquaculture industry, occurs due to a lack of dissolved inorganic nitrogen in seawater, fishermen have been using agricultural fertilizers indiscriminately to overcome this. Mainly, solid or liquid fertilizer is applied directly to the sea where laver farms are located (spray type), or solid fertilizer is dissolved in seawater or liquid fertilizer is diluted in seawater to immerse the seaweed for several seconds to several minutes (immersion type). ) method, but immersion treatment is ineffective, and in spray treatment, solid fertilizer is immediately dissolved when put into seawater, so only a small portion of nitrogen is absorbed by seaweed, and most of the nitrogen is diffused to eutrophication of seawater. There is a risk that it may become a problem for the marine environment. However, there is no proper way to regulate this due to insufficient standards for the use of laver nutritional supplements. Accordingly, while regulating the indiscriminate use of agricultural fertilizers, there is an urgent need to develop nutritional supplements for laver farms to improve the farm environment and to improve yellowing and nutrient use standards. In response to these needs, the development of nutritional supplements for seaweed culture was recently attempted. However, since most laver nutritional supplements are manufactured focusing on inhibiting the growth of diatoms and shellfish attached to the seaweed to increase laver production, they contain acids that may cause environmental pollution and prevent or restore laver yellowing. Its effectiveness has not been confirmed.
상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 해조류 황백화 예방 또는 회복을 위해 해조류의 영양물질로 질소 및 인을 용출하는 해조류 영양제를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a seaweed nutritional supplement that elutes nitrogen and phosphorus as nutrients of seaweeds for preventing or recovering yellowing of seaweeds.
또한, 본 발명은 상기 해조류 영양제를 유효성분으로 포함하는 김 황백화 현상의 예방 또는 회복용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a composition for preventing or recovering seaweed yellowing phenomenon comprising the seaweed nutrient as an active ingredient.
또한, 본 발명은 상기 해조류 영양제를 이용한 김 양식 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a method for culturing laver using the seaweed nutrient.
본 명세서에 사용된 "해조류"는 어떤 특정한 분류군을 지칭하는 분류학적 용어가 아니라 바다에서 나는 조류(algae)를 통틀어 이르는 말로, 생태학적으로는 현미경으로 관찰 가능한 미세조류와 육안으로 식별 가능한 대형 조류로 구분되며 일반적으로는 미역이나 김과 같이 다세포성 대형 조류를 지칭한다. 현재 인간이 이용하는 해조류의 종류는 약 500여 종에 이르며, 산업적으로 이용 가능한 해조류는 주로 양식으로 생산된다.As used herein, "algae" is not a taxonomic term to refer to a specific taxon, but refers to algae in the sea. It is classified and generally refers to multicellular large algae such as seaweed or laver. Currently, there are about 500 types of seaweeds used by humans, and industrially available seaweeds are mainly produced in aquaculture.
본 명세서 사용된 "해조류 영양제"는 해조류 양식에서 해조류가 정상적으로 성장 또는 생육하는데 필요한 영양물질을 공급하기 위해 사용되는 물질을 의미하며, 해조류의 종류, 양식장의 조건 (예컨대, 수온, 유속), 해수 내 영양염 (예컨대, 질소, 인)의 농도 등 다양한 조건에 따라 해조류 영양제의 종류, 형태 등이 달라질 수 있다.As used herein, "seaweed nutritional supplement" refers to a substance used to supply nutrients necessary for normal growth or growth of seaweed in seaweed culture, the type of seaweed, conditions of the aquaculture (eg, water temperature, flow rate), seawater According to various conditions such as the concentration of nutrients (eg, nitrogen, phosphorus), the type and form of the nutrient for seaweed may vary.
본 발명의 해조류 영양제는 해조류의 생육에 공통적으로 요구되는 질소를 포함하는 것을 특징으로 한다.The seaweed nutrient of the present invention is characterized in that it contains nitrogen, which is commonly required for the growth of seaweeds.
상기 해조류 영양제는 사용 목적에 따라 질소 용출량이 조절될 수 있으며, 해조류 황백화의 발생을 사전에 방지하기 위해서는 해조류가 생육하는 기간뿐만 아니라 수확 기간까지 포괄하는 전반적인 양식 기간 동안 해조류에 질소를 지속적으로 공급할 수 있어야 하며, 이미 발생된 해조류 황백화를 회복하기 위해서는 해조류 영양제의 질소가 짧은 시간 내 빠르게 용출되어 해조류에 공급되어야 한다.The amount of nitrogen elution of the seaweed nutrient can be adjusted according to the purpose of use, and in order to prevent the occurrence of yellowing of seaweed in advance, nitrogen must be continuously supplied to seaweeds during the overall aquaculture period including the growing period as well as the harvest period. In order to recover the yellowing of the seaweed that has already occurred, nitrogen from the seaweed nutrient must be quickly eluted within a short time and supplied to the seaweed.
본 발명의 일 양상은 해조류 황백화 예방을 위해 유속 0 내지 20 cm/s의 해수에서 0.2 내지 0.4 g/m3/day의 질소를 용출하는 해조류 영양제를 제공한다.One aspect of the present invention provides a seaweed nutrient that elutes nitrogen of 0.2 to 0.4 g/m 3 /day in seawater at a flow rate of 0 to 20 cm/s to prevent yellowing of seaweed.
또한, 본 발명의 일 양상은 해조류 황백화 회복을 위해 유속 0 내지 20 cm/s의 해수에서 2 내지 4 g/m3/day의 질소를 용출하는 해조류 영양제를 제공한다.In addition, one aspect of the present invention provides a seaweed nutrient that elutes nitrogen at a rate of 2 to 4 g/m 3 /day in seawater at a flow rate of 0 to 20 cm/s for recovery of yellowing of seaweed.
상기 해조류 영양제는 질소(N)를 주성분으로 함유하는 물질을 포함할 수 있으며, 당업계에 공지된 질소 화합물을 제한 없이 포함할 수 있다.The seaweed nutrient may include a material containing nitrogen (N) as a main component, and may include nitrogen compounds known in the art without limitation.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제의 질소는 암모늄(ammonium sulfate), 염화암모늄(ammonium chloride), 질산염(nitrate), 석회질소, 요소, 각종 아미노 화합물, 단백질류 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 질소 화합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. According to one embodiment of the present invention, the nitrogen of the seaweed nutrient is ammonium sulfate, ammonium chloride, nitrate, lime nitrogen, urea, various amino compounds, proteins, and combinations thereof. It may be a nitrogen compound selected from, but is not limited thereto.
상기 질소 화합물은 용해성 기준으로 분류하여 수용성, 시트르산 가용성, 난용성으로 구분할 수 있으며, 본 발명에 따른 해조류 영양제는 해수에 용해되어야 하므로, 수용성 질소 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.The nitrogen compound can be classified based on solubility and divided into water-soluble, citric acid-soluble, and poorly soluble. Since the seaweed nutrient according to the present invention must be dissolved in seawater, it is preferable to include a water-soluble nitrogen compound.
또한, 본 발명에 따른 해조류 영양제는 질소 외에 해조류의 생육에 필요한 영양물질을 제한 없이 포함할 수 있으며, 영양물질의 일례로는 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 황 등일 수 있다.In addition, the seaweed nutrient according to the present invention may include, without limitation, nutrients necessary for the growth of seaweeds in addition to nitrogen, and examples of the nutrients may include phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, and the like.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 인을 더 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the seaweed nutritional supplement may further include phosphorus.
상기 해조류 영양제는 해양 생태계에서 수중 미생물이 함유하는 탄소-질소-인의 비율인 레드필드 비(Redfield ratio, C : N : P = 106 : 16 : 1)를 고려하여 질소와 함께 인을 공급하는 것일 수 있다. 따라서, 상기 해조류 영양제는 인(P)을 주성분으로 함유하는 물질을 더 포함할 수 있으며, 당업계에 공지된 인 화합물을 제한 없이 포함할 수 있다.The seaweed nutrient may be to supply phosphorus along with nitrogen in consideration of the Redfield ratio (C: N: P = 106: 16: 1), which is the ratio of carbon-nitrogen-phosphorus contained in aquatic microorganisms in the marine ecosystem. have. Accordingly, the seaweed nutritional supplement may further include a material containing phosphorus (P) as a main component, and may include, without limitation, phosphorus compounds known in the art.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제의 인은 동식물성 원료에서 유래된 골분, 구아노, 계분, 쌀겨 등의 천연 유래 인, 인광석을 원료로 제조한 과인산석회, 중과인산석회, 인산암모늄 등의 광물 유래 인 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 인 화합물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. According to one embodiment of the present invention, the phosphorus of the seaweed nutritional supplement is natural phosphorus such as bone meal, guano, chicken meal, rice bran derived from animal and plant raw materials, superphosphate lime prepared from phosphate stone, bisuperphosphate lime, ammonium phosphate, etc. It may be a phosphorus compound selected from the group consisting of mineral-derived phosphorus and combinations thereof, but is not limited thereto.
상기 인 화합물은 용해성 기준으로 분류하여 수용성, 시트르산 가용성, 난용성으로 구분할 수 있으며, 본 발명에 따른 해조류 영양제는 해수에 용해되어야 하므로, 수용성 인 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.The phosphorus compound can be classified into water-soluble, citric acid-soluble, and poorly soluble by solubility criteria. Since the seaweed nutrient according to the present invention must be dissolved in seawater, it is preferable to include a water-soluble phosphorus compound.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제가 해조류 황백화를 예방하는 경우에는 0.003 내지 0.03 g/m3/day의 인을 용출하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, when the seaweed nutritional agent prevents yellowing of seaweed, it may elute 0.003 to 0.03 g/m 3 /day of phosphorus.
또한, 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제가 해조류 황백화를 회복시키는 경우에는 0.04 내지 0.3 g/m3/day의 인을 용출하는 것일 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, when the seaweed nutritional agent restores the yellowing of seaweed , it may elute 0.04 to 0.3 g/m 3 /day of phosphorus.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 질소 15 내지 45 중량% 및 인 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the seaweed nutrient may include 15 to 45% by weight of nitrogen and 0.1 to 5% by weight of phosphorus.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 피복 입상 형태의 완효성인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the seaweed nutrient may be in the form of a coated granular, slow-acting.
상기 피복 입상은 영양물질의 용출 속도를 제어하기 위해 영양물질을 피복재로 피복하여 입상 형태를 갖는 것을 의미하며, 피복재에 의해 영양물질이 천천히 용출되어 해조류 영양제에 의한 효과가 천천히 나타나는 것을 완효성 또는 지효성이라고 한다.The covered granular means to have a granular form by covering the nutrient with a covering material to control the dissolution rate of the nutrient. do.
해수의 pH는 약 8.1인 것으로 알려져 있으나, 해수에는 다양한 물질 (Na+, Mg2+, Ca2+, K+, Sr2+, Cl-, SO4 2-, HCO3 -, Br-, CO3 2-, B(OH)4 -, F-, OH-, B(OH)3, CO2 등)이 다량으로 용해되어 해리되어 있으며 장소와 계절, 수심에 따라 그 물질의 종류와 양이 다르기 때문에 해수의 pH는 변동성이 크다. 해조류 양식은 주로 바다 표층에서 이루어지며, 국내 김 양식의 경우 늦가을에서 초봄까지 진행되므로 바람과 온도에 의해 해수의 pH가 급격하게 변할 수 있다, 따라서, 본 발명에 따른 해조류 영양제는 넓은 범위의 pH에 대해 용해성을 가지는 것이 바람직하다.Although the pH of seawater is known to be about 8.1, seawater contains various substances (Na + , Mg 2+ , Ca 2+ , K + , Sr 2+ , Cl - , SO 4 2- , HCO 3 - , Br - , CO 3 2- , B(OH) 4 - , F - , OH - , B(OH) 3 , CO 2 etc.) are dissolved and dissociated in large amounts As a result, the pH of seawater is highly variable. Seaweed culture is mainly carried out in the sea surface layer, and in the case of domestic laver culture, it proceeds from late autumn to early spring, so the pH of seawater may change rapidly depending on wind and temperature. It is preferable to have solubility for
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 pH 7.4 내지 8.3의 해수에서 용해되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the seaweed nutrient may be dissolved in seawater having a pH of 7.4 to 8.3.
이러한 본 발명에 따른 해조류 영양제는 질소와 인의 용출량을 보다 용이하게 제어하여 질소와 인을 지속적으로 해조류에 공급하기 위해 영양물질의 용출량 또는 영양물질의 종류가 상이한 2종 이상의 해조류 영양제를 혼합한 상태일 수 있다.The seaweed nutrient according to the present invention is a state in which two or more types of seaweed nutrients having different elution amounts or types of nutrients are mixed in order to more easily control the amount of nitrogen and phosphorus elution and continuously supply nitrogen and phosphorus to the seaweed. can
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 질소를 함유하는 해조류 영양제 A 75 내지 95 중량부;와 질소 및 인을 함유하는 해조류 영양제 B 5 내지 25 중량부를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the nutrient for seaweed may include 75 to 95 parts by weight of nutrient A for seaweed containing nitrogen; and 5 to 25 parts by weight for nutrient for algae B containing nitrogen and phosphorus.
한편, 본 발명의 해조류 영양제는 사용 목적에 따라 영양물질의 용출비 또는 용출률이 조절될 수 있다.On the other hand, the dissolution ratio or dissolution rate of the nutrient material of the seaweed nutrient of the present invention may be adjusted according to the purpose of use.
본 발명의 다른 양상은 해조류 황백화 예방 또는 회복을 위해 영양물질로 질소(N) 및 인(P)을 포함하는 해조류 영양제로서, 상기 해조류 영양제는 해수에서 N : P = 8 ~ 25 : 1의 중량비(weight ratio)로 용출하는 것인 해조류 영양제를 제공한다. Another aspect of the present invention is a seaweed nutrient containing nitrogen (N) and phosphorus (P) as nutrients for preventing or recovering yellowing of seaweed, wherein the seaweed nutrient is N: P = 8 to 25: 1 in seawater in a weight ratio (weight ratio) provides a nutrient for seaweed that is eluted.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 질소 15 내지 45 중량% 및 인 0.1 내지 5 중량%를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the seaweed nutrient may include 15 to 45% by weight of nitrogen and 0.1 to 5% by weight of phosphorus.
이러한 본 발명에 따른 해조류 영양제는 질소와 인의 용출비를 보다 용이하게 제어하여 지속적으로 해조류에 공급하기 위해 영양물질의 용출량 또는 영양물질의 종류가 상이한 2종 이상의 해조류 영양제가 혼합된 상태일 수 있다.The seaweed nutrient according to the present invention may be in a state in which two or more kinds of seaweed nutrients having different elution amounts or types of nutrients are mixed in order to more easily control the dissolution ratio of nitrogen and phosphorus to continuously supply seaweed.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 질소를 함유하는 해조류 영양제 A 75 내지 95 중량부;와 질소 및 인을 함유하는 해조류 영양제 B 5 내지 25 중량부를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the nutrient for seaweed may include 75 to 95 parts by weight of nutrient A for seaweed containing nitrogen; and 5 to 25 parts by weight for nutrient for algae B containing nitrogen and phosphorus.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 질소를 함유하는 해조류 영양제 A는 질소 30 내지 45 중량%를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the nitrogen-containing seaweed nutrient A may contain 30 to 45 wt% of nitrogen.
또한, 본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 질소 및 인을 함유하는 해조류 영양제 B는 질소 10 내지 25 중량% 및 인 1 내지 28 중량%를 포함하는 것일 수 있다.Also, according to one embodiment of the present invention, the nutrient B for seaweed containing nitrogen and phosphorus may include 10 to 25% by weight of nitrogen and 1 to 28% by weight of phosphorus.
이러한 본 발명에 따른 해조류 영양제는 상술한 바와 같이 영양물질의 용출 속도를 제어하기 위해 영양물질을 피복재로 피복한 입상 형태일 수 있으며, 이때 코팅층을 더 포함하는 것일 수 있다.The seaweed nutrient according to the present invention may be in the form of a granular material coated with a nutrient material to control the dissolution rate of the nutrient material as described above, and in this case, may further include a coating layer.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 영양물질로 이루어진 코어부; 및 상기 코어부의 표면을 피복 또는 코팅하는 코팅층을 포함하는 구조인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the seaweed nutrient is a core part made of a nutrient; and a coating layer covering or coating the surface of the core part.
상기 코어부는 코팅층 형성이 용이하도록 입상 형태일 수 있다. 이때 코어부의 크기는 용도, 성분, 생산 방법 등에 따라 다양한 크기로 제조 가능하며, 일례로 평균 직경이 약 1 내지 5 mm일 수 있다.The core part may have a granular shape to facilitate formation of the coating layer. In this case, the size of the core part may be manufactured in various sizes depending on the use, component, production method, etc., for example, the average diameter may be about 1 to 5 mm.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제 A 또는 B에서, 코어부의 영양물질은 질소 0.5 내지 48 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 이때 질소가 0.5 중량% 미만일 경우에는 해조류에 질소를 보충하기 위해 많은 양의 영양제를 사용해야 하는데 실제 적용 (투입 또는 설치)이 불가능하며 해조류에 공급되는 질소가 너무 소량이어서 그 효과가 일부에서만 나타날 수 있고, 48 중량%를 초과할 경우에는 처리량을 늘리면 과다 투입이 될 수 있어 필요 이상의 질소가 해수로 공급되어 부영양화와 같은 오염 문제를 유발할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, in the seaweed nutrient A or B, the nutrient of the core part may contain 0.5 to 48 wt% of nitrogen. At this time, if the nitrogen content is less than 0.5% by weight, a large amount of nutrients must be used to supplement nitrogen to the seaweed, but practical application (input or installation) is not possible. , when it exceeds 48 wt%, if the amount of treatment is increased, it may be over-injected, so that more nitrogen than necessary is supplied to seawater, which may cause contamination problems such as eutrophication.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제 B에서, 코어부의 영양물질은 인 1 내지 28 중량%를 포함하는 것일 수 있다. 이때 인이 1 중량% 미만일 경우에는 레드필드 비의 원리에 따라 질소와 인 사이의 불균형으로 영양결핍을 예방하거나 회복시킬 수 없으며, 28 중량%를 초과할 경우에는 필요 이상의 인 공급으로 인해 해수의 부영양화를 초래하여 환경오염 문제를 유발할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, in the seaweed nutritional supplement B, the nutritional substance of the core part may include 1 to 28% by weight of phosphorus. At this time, if the phosphorus content is less than 1 wt%, nutritional deficiency cannot be prevented or recovered due to the imbalance between nitrogen and phosphorus according to the principle of the Redfield ratio, and if the phosphorus content exceeds 28 wt%, the eutrophication of seawater due to excessive phosphorus supply may cause environmental pollution problems.
상기 코팅층은 영양물질의 용출 속도를 제어하기 위해 코어부의 표면에 형성된다. 상기 코팅층은 당업계에 공지된 피복재인 고분자 물질 또는 수불용성 물질을 제한 없이 포함할 수 있으며, 피복재의 일례로는 올레핀계 수지, 폴리우레탄계 수지 등의 합성 수지, 유황, 송진 등의 천연 수지, 전분, 유지, 황, 왁스, 콜타르(coal tar), 활석 등일 수 있다. 상기 올레핀계 수지로는 고밀도 또는 저밀도 폴리에틸렌, 선형저밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부텐, 부텐-에틸렌 공중합체, 부텐-프로필렌 공중합체, 에틸렌비닐아세테이트 등을 포함할 수 있다. 상기 전분으로는 옥수수 전분, 감자 전분, 고구마 전분, 타피오카 전분, 밀 전분 등이거나 이로부터 가공 처리된 변성 전분을 포함할 수 있다. 상기 유지로는 팜유, 대두유, 올리브유, 옥수수유, 포도씨유, 코코넛 오일, 버터, 라드, 생선유 등을 포함할 수 있다.The coating layer is formed on the surface of the core part to control the dissolution rate of nutrients. The coating layer may include, without limitation, a polymer material or a water-insoluble material, which is a coating material known in the art, and examples of the coating material include synthetic resins such as olefin-based resins and polyurethane-based resins, natural resins such as sulfur and rosin, and starch. , oils and fats, sulfur, wax, coal tar, talc, and the like. The olefin-based resin may include high-density or low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polybutene, butene-ethylene copolymer, butene-propylene copolymer, ethylene vinyl acetate, and the like. The starch may include corn starch, potato starch, sweet potato starch, tapioca starch, wheat starch, or modified starch processed therefrom. The oil may include palm oil, soybean oil, olive oil, corn oil, grape seed oil, coconut oil, butter, lard, fish oil, and the like.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 코팅층은 폴리에틸렌 20 내지 40 중량%, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 20 중량% 및 활석 30 내지 70 중량%를 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the coating layer may include 20 to 40% by weight of polyethylene, 1 to 20% by weight of ethylenevinyl acetate, and 30 to 70% by weight of talc.
또한, 코팅층은 당업계에 공지된 첨가물을 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가물은 코팅층 전체 중량을 기준으로 0.1 내지 5 중량%일 수 있다. 이러한 첨가물로는 색소, 윤활제 및 첨가제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 상기 색소는 당업계에서 사용 가능한 유기 색소(안료)를 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 윤활제는 당업계에서 사용 가능한 윤활제를 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 4,000 내지 100,000의 중량평균분자량을 가지는 폴리에틸렌글리콜일 수 있다. 상기 첨가제는 당업계에서 사용 가능한 첨가제를 제한 없이 사용할 수 있으며, 일례로 실리카, 계면활성제 등일 수 있다. In addition, the coating layer may further include additives known in the art, and the additive may be 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the coating layer. Such additives may be at least one selected from the group consisting of pigments, lubricants and additives. As the dye, organic dyes (pigments) available in the art may be used without limitation. The lubricant may be any lubricant available in the art without limitation, and may be, for example, polyethylene glycol having a weight average molecular weight of 4,000 to 100,000. As the additive, any additive available in the art may be used without limitation, and may be, for example, silica, a surfactant, and the like.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 코팅층은 코어부 100 중량부에 대하여 3 내지 20 중량부, 4 내지 15 중량부, 또는 5 내지 10 중량부인 것일 수 있다. 이때 코팅층이 3 중량부 미만일 경우에는 영양물질의 용출 속도가 해조류의 영양물질 이용 속도보다 빨라 부영양화와 같은 환경오염이 발생할 수 있고, 20 중량부를 초과할 경우에는 용출 속도가 너무 느려 해조류의 생육에 부족한 영양물질을 시기 적절하게 공급할 수 없다.According to one embodiment of the present invention, the coating layer may be 3 to 20 parts by weight, 4 to 15 parts by weight, or 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the core part. At this time, when the coating layer is less than 3 parts by weight, the dissolution rate of nutrients is faster than the rate of using nutrients of seaweed, so environmental contamination such as eutrophication may occur. Inability to supply nutrients in a timely manner.
따라서, 본 발명의 해조류 영양제는 코팅층 외부에 존재하는 물이 코팅층을 통과하여 내부로 유입되어 질소 등을 포함하는 수용성 영양물질을 용해하고, 이온화된 질소 등의 성분이 확산 작용을 통해 코팅층 외부로 용출된다.Therefore, the seaweed nutrient of the present invention flows into the water existing outside the coating layer through the coating layer to dissolve the water-soluble nutrients including nitrogen, and components such as ionized nitrogen elute to the outside of the coating layer through diffusion do.
이러한 본 발명에 따른 해조류 영양제는 유속 0 내지 20 cm/s의 해수에서 0.2 내지 4 g/m3/day의 질소 및 0.003 내지 0.3 g/m3/day의 인을 용출하는 것일 수 있다. The seaweed nutrient according to the present invention may elute 0.2 to 4 g/m 3 /day of nitrogen and 0.003 to 0.3 g/m 3 /day of phosphorus from seawater at a flow rate of 0 to 20 cm/s.
보다 구체적으로, 해조류의 영양 결핍을 예방하는 경우, 상기 해조류 영양제는 유속 5 내지 20 cm/s의 해수에서 0.2 내지 0.4 g/m3/day의 질소 및 0.003 내지 0.03 g/m3/day의 인을 용출하는 것일 수 있다. 영양 결핍이 발생한 해조류를 회복시키는 경우, 상기 해조류 영양제는 유속 5 내지 20 cm/s의 해수에서 2 내지 4 g/m3/day의 질소 및 0.04 내지 0.3 g/m3/day의 인을 용출하는 것일 수 있다. More specifically, in the case of preventing nutritional deficiency of seaweed, the seaweed nutrient is 0.2 to 0.4 g/m 3 /day of nitrogen and 0.003 to 0.03 g/m 3 /day of phosphorus in seawater at a flow rate of 5 to 20 cm/s. may be eluting. In the case of recovering algae having nutritional deficiencies, the seaweed nutrient elutes nitrogen of 2 to 4 g/m 3 /day and phosphorus of 0.04 to 0.3 g/m 3 /day in seawater at a flow rate of 5 to 20 cm/s. it could be
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 유속 5 내지 20 cm/s의 해수에서 누적 질소 용출률이 5일째 7 내지 50%, 8 내지 45%, 9 내지 40%, 또는 10 내지 35%이고, 15일째 30 내지 70%, 35 내지 65% 또는 40 내지 60%인 것일 수 있다. 여기서, 용출률은 해수에서 특정 시점 경과 후 용출된 해조류 영양제 내 영양물질의 양을 나타내는 용출 속도이다.According to one embodiment of the present invention, the seaweed nutrient has a cumulative nitrogen dissolution rate of 7 to 50%, 8 to 45%, 9 to 40%, or 10 to 35% on the 5th day in seawater at a flow rate of 5 to 20 cm/s, and , may be 30 to 70%, 35 to 65%, or 40 to 60% on the 15th day. Here, the dissolution rate is the dissolution rate indicating the amount of nutrients in the seaweed nutrient eluted from seawater after a specific time has elapsed.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류 영양제는 유속 5 내지 20 cm/s의 해수에서 누적 인 용출률이 5일째 3 내지 45%, 3.5 내지 40%, 4 내지 35%, 또는 4.5 내지 30%이고, 15일째 20 내지 60%, 25 내지 55%, 또는 30 내지 50%인 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the seaweed nutrient has a cumulative phosphorus dissolution rate in seawater with a flow rate of 5 to 20 cm/s of 3 to 45%, 3.5 to 40%, 4 to 35%, or 4.5 to 30% on the 5th day, , 20 to 60%, 25 to 55%, or 30 to 50% on the 15th day.
본 발명에서의 해조류는 색을 기준으로 녹조류(green algae), 홍조류(red algae) 및 갈조류(brown algae)로 나눌 수 있으며, 갈조류 (예컨대, 톳, 미역, 다시마, 대황, 모자반)와 홍조류 (예컨대, 우뭇가사리, 김, 카라니긴)의 경우 바다에서 생육하지만 녹조류 (파래, 청각, 청태 등)의 경우는 13.8%만이 해양에서, 나머지는 담수에서 서식한다. 본 발명에 따른 해조류 영양제는 해조류의 종류에 제한 없이 적용 가능하며, 일례로는 현재 전세계적으로 양식되고 있는 해조류로서 홍조류에 속하는 김속(Porphyra), 유큐우마속(Eucheuma) 및 꼬시래기속(Gracilaria)과 갈조류에 속하는 다시마속(Laminaria) 및 미역속(Undaria)일 수 있다.Seaweeds in the present invention can be divided into green algae, red algae, and brown algae based on color, and brown algae (eg, seaweed, seaweed, kelp, rhubarb, hat algae) and red algae (eg, algae) , agar agar, seaweed, and karanigin) grow in the sea, but only 13.8% of green algae (blue, blue, blue, etc.) live in the ocean and the rest in freshwater. The seaweed nutrient according to the present invention can be applied without limitation to the type of seaweed, and for example, as seaweeds currently cultivated worldwide, Porphyra, Eucheuma, and Gracilaria belonging to the red algae and It may be of the genus Laminaria and the genus Undaria belonging to brown algae.
본 발명의 일 구체예에 따르면, 상기 해조류는 김, 미역, 다시마, 대황, 톳, 실말, 우뭇가사리, 파래, 모자반, 매생이, 카라니긴, 청각, 청태, 감태 및 꼬시래기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the seaweed is at least one selected from the group consisting of seaweed, seaweed, kelp, rhubarb, shiitake, seaweed, agar agar, green onion, mother-of-pearl, maesaengi, caranigin, auditory, cheongtae, E. it could be
본 발명에서는 해수의 영양염 부족으로 발생하기 쉬운 김 황백화 현상을 예방 또는 회복하기 위하여 본 발명의 해조류 영양제를 김 양식장에 적용하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to apply the seaweed nutrient of the present invention to laver farms in order to prevent or recover the yellowing of laver, which is likely to occur due to lack of nutrients in seawater.
또한, 본 발명의 다른 양상은 상기 해조류 영양제를 유효성분으로 포함하는 김 황백화 현상의 예방 또는 회복용 조성물을 제공한다.In addition, another aspect of the present invention provides a composition for preventing or recovering seaweed yellowing phenomenon comprising the seaweed nutrient as an active ingredient.
김 양식은 각포자(conchospore)가 붙은 김 망을 바다에 설치한 후 김이 성장하여 성엽기에 도달하면 채취하는데, 보통 9월 중순~하순에 채묘, 양성하여 11월부터 이듬해 5월까지 수확하며 양성 후 15일 정도 지나면 첫 수확이 가능하고 10회 정도 채취할 수 있다. 김 황백화는 주로 김 양식의 초기인 11~12월에 발생하며, 해수 중 용존무기질소의 함량이 기준치 (0.070 mg/L) 이하인 경우에서 발생한다.In laver culture, a laver net with conchospores is installed in the sea and collected when the laver grows and reaches the mature season. Usually, it is harvested from mid to late September, nurtured, and harvested from November to May of the following year. The first harvest is possible after about 15 days after cultivation, and it can be harvested about 10 times. Yellowing of laver occurs mainly in November to December, the early stage of laver cultivation, and occurs when the dissolved inorganic nitrogen content in seawater is less than the standard value (0.070 mg/L).
상기 김 황백화는 생육에 필요한 영양분의 결핍으로 발생하며, 일본 해양학회에서도 연안 환경변화에 따른 영양염 공급 부족에 의한 생육불량으로 보고되었으며, 특히 김 양식장 내 용존 무기질소(DIN)와 용존 무기인(DIP) 부족을 지적하고 있다. 특히 질소(N)는 부족할 경우 영양적 기능장애가 유발되어 김의 성장 저해, 엽록소의 파괴 등의 현상을 일으켜 김의 품질을 저하시킨다. The yellowing of seaweed occurs due to a lack of nutrients necessary for growth, and it has also been reported by the Japanese Society of Oceanography as a growth failure due to insufficient nutrient supply due to changes in the coastal environment. In particular, dissolved inorganic nitrogen (DIN) and dissolved inorganic phosphorus ( DIP) is pointing out the shortage. In particular, when nitrogen (N) is insufficient, nutritional dysfunction is induced, causing phenomena such as inhibition of growth of laver and destruction of chlorophyll, thereby lowering the quality of laver.
질소의 부족으로 나타나는 대표적인 현상이 황백화로, 질소는 김 내부에서 질소 동화 작용을 일으켜 각종 아미노산 등에서 색소를 합성하여 광합성에 의한 검은색을 띄도록 만드는데 이것이 부족해지면 색소 합성이 저해되어 황백화 현상을 일으킨다. 김 황백화 현상이 발생하면, 육안 관찰시 김 엽체의 색이 녹색에서 황백색으로 변화하고, 현미경 관찰시 병균에 대한 감염 없이 김의 세포질 내 액포가 비대해진다. 이와 같은 김 황백화 현상으로 인해, 엽체가 퇴색되거나 탈락하여 생김의 품질이 저하되고 생산량이 감소된다.A typical phenomenon caused by a lack of nitrogen is chlorosis. Nitrogen causes nitrogen assimilation inside the laver, synthesizing pigments from various amino acids, etc. to make it appear black due to photosynthesis. . When laver yellowing occurs, the color of laver fronds changes from green to yellowish white when observed with the naked eye, and vacuoles in the cytoplasm of laver become enlarged without infection with pathogens when observed under a microscope. Due to such a yellowing phenomenon of laver, the fronds are discolored or dropped, and the quality of laver is deteriorated and production is reduced.
본 발명에 따른 김 황백화 현상의 예방 또는 회복용 조성물은 김 양식의 전반적인 기간에서 사용 가능하며, 해수에서 지속적이고 안정적으로 용출됨으로써 김 황백화 현상을 예방하고 발생된 황백화 현상을 빠르게 회복할 수 있다.The composition for preventing or recovering laver yellowing phenomenon according to the present invention can be used in the overall period of laver culture, and by continuously and stably leaching from seawater, it can prevent the laver yellowing phenomenon and quickly recover the yellowing phenomenon that has occurred. have.
또한, 본 발명의 다른 양상은 상기 해조류 영양제 또는 김 황백화 현상의 예방 또는 회복용 조성물을 김 양식장에 적용하는 단계를 포함하는 김 양식 방법을 제공한다.In addition, another aspect of the present invention provides a laver culture method comprising the step of applying the seaweed nutrient or a composition for preventing or recovering seaweed yellowing phenomenon to a laver farm.
상기 김 양식 방법은 김 양식 과정에서 황백화 현상의 발생을 예방하거나 발생된 황백화 현상을 빠르게 회복시키기 위해 해수에 부족한 영양염을 김에 직접 공급할 수 있다.The laver culture method can directly supply seawater with insufficient nutrients to the seawater to prevent the occurrence of yellowing phenomenon in the laver culture process or to quickly recover the yellowing phenomenon that has occurred.
상기 단계는 김을 양식하는 전반적인 과정에서 해조류 영양제를 김 양식장에 처리할 수 있으며, 일례로 각포자가 붙은 김 발을 바다에 설치 시, 김 발에 붙은 김 엽체가 성장하는 시기, 성장한 엽체를 수확하기 전에 김 영양제를 처리할 수 있다. 이때 해조류 영양제는 전용 용기에 담긴 상태로 김 망 또는 그 주변에 설치될 수 있다.In the above step, seaweed nutrients can be treated in the laver farm in the overall process of cultivating laver. For example, when installing laver feet with spores in the sea, when the laver fronds attached to the laver grow, the grown fronds are harvested. You can process seaweed nutrients before cooking. At this time, the seaweed nutrient may be installed in or around the seaweed net in a state in a dedicated container.
예를 들면, 해조류 영양제가 담긴 용기를 김 발 또는 이의 고정틀에 설치할 수 있다. 일례로, 지주식(말목식) 양식일 경우에는 김 발이나 김 발을 고정시키는 말목에 해조류 영양제 포함 용기를 설치할 수 있고, 부류식(뜬흘림발이) 양식일 경우에는 김 발이나 이를 여러 개 연결한 세트발에 해조류 영양제 포함 용기를 설치할 수 있다. 이러한 해조류 영양제가 담긴 용기는 해조류 영양제의 성분이 해수에 의해 용해 또는 용출될 수 있도록 해수면 또는 해수면 아래에 설치하는 것이 바람직하다.For example, the container containing the seaweed nutrient may be installed on the laver foot or its fixing frame. For example, in the case of holding-type (horse-type) aquaculture, a container containing seaweed nutrients can be installed on the seaweed feet or the horse-necks that fix the laver feet, and in the case of side-stream (floating-headed) aquaculture, laver feet or several of them can be connected A container containing seaweed nutrients can be installed on one set foot. The container containing such a seaweed nutrient is preferably installed at sea level or below the sea level so that the components of the seaweed nutrient can be dissolved or eluted by the seawater.
본 발명에 따른 해조류 영양제는 해조류의 생육에 필요한 영양물질을 필요량만큼 일정기간 지속적으로 공급할 수 있는 것으로, 특히 해수의 질소 부족에 의해 발생하는 김 황백화 현상을 예방하거나 발생된 김 황백화를 빠르게 회복시킬 수 있으며, 적절한 양을 지속적으로 공급함으로써 어민들의 무분별한 농업용 비료의 사용을 막고 건강한 김 양식장 환경을 조성하면서 안정적이고 지속적으로 고품질 김의 생산 및 어민의 수익을 증가시킬 수 있다.The seaweed nutrient according to the present invention can continuously supply nutrients necessary for the growth of seaweeds for a certain period of time. By continuously supplying an appropriate amount of laver, it is possible to prevent fishermen from using indiscriminate agricultural fertilizers and create a healthy laver farm environment, while stably and continuously producing high-quality laver and increasing fishermen's profits.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 해조류 영양제의 구조이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 해조류 영양제의 질소 및 인 용해도 또는 용출률을 측정하는 시험의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 해조류 영양제의 (A 및 B) 확산 범위를 측정하기 위한 모델링 시험 조건 및 (c) 유속에 따른 확산 농도 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 황백화를 유도한 김 엽체의 변화를 관찰한 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 황백화가 발생한 김에 질소를 처리한 후 김 세포의 액포 크기 변화를 관찰한 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 황백화가 발생한 김에 인을 처리한 후 김 세포의 액포 크기 변화를 관찰한 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 황백화가 발생한 김에 해조류 영양제 C를 처리한 후 김 세포의 액포 크기 변화를 관찰한 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 (A) 황백화가 발생한 김 양식장의 모습 및 (B) 황백화가 발생한 김에 액비 A 내지 D를 처리한 후 김 세포의 액포 크기 변화를 관찰한 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 황백화가 발생한 김에 해조류 영양제 처리한 후 김 엽체의 변화를 관찰한 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 황백화가 발생한 김에 해조류 영양제 처리한 후 (A) 김 엽체의 색 및 크기, (B) 김 세포의 액포 크기 변화를 관찰한 사진이다.1 is a structure of a seaweed nutrient according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a test for measuring nitrogen and phosphorus solubility or dissolution rates of seaweed nutrients according to an embodiment of the present invention.
3 is a modeling test condition for measuring the (A and B) diffusion range of the seaweed nutrient according to an embodiment of the present invention and (c) the diffusion concentration result according to the flow rate.
4 is a photograph of observing the change of laver frond induced yellowing according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph observing the change in vacuole size of laver cells after nitrogen treatment in laver in which yellowing has occurred according to an embodiment of the present invention.
6 is a photograph of observing the change in vacuole size of laver cells after phosphorus treatment in laver in which yellowing has occurred according to an embodiment of the present invention.
7 is a photograph observing the change in vacuole size of laver cells after treatment with seaweed nutrient C in laver in which yellowing has occurred according to an embodiment of the present invention.
8 is a photograph of observing the change in vacuole size of laver cells after (A) the appearance of a laver farm in which yellowing occurred and (B) liquid fertilizers A to D in laver in which yellowing and bleaching occurred according to an embodiment of the present invention.
9 is a photograph of observing the change of laver fronds after treatment with seaweed nutrient in laver in which yellowing has occurred according to an embodiment of the present invention.
10 is a photograph of observation of changes in the color and size of laver fronds and (B) vacuole size of laver cells after (A) seaweed nutrient treatment on laver in which yellowing has occurred according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 제시된 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이러한 예시적인 설명에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, these descriptions are provided for illustrative purposes only to help the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these illustrative descriptions.
실시예 1. 해조류 영양제의 제조Example 1. Preparation of seaweed nutritional supplement
하기 표 1과 같은 조성으로 영양물질 및 피복조성물을 준비하였다.Nutrients and coating compositions were prepared with the composition shown in Table 1 below.
상기 피복조성물은 폴리에틸렌(PE), 에틸렌비닐아세테이트(EVA), 활석(TALC), 색소, 기타 첨가물을 고형분 5%의 농도가 되도록 테트라클로로에틸렌으로 140℃에서 1 ~ 2 시간 동안 교반하면서 용해시켜 준비하였다.The coating composition is prepared by dissolving polyethylene (PE), ethylene vinyl acetate (EVA), talc (TALC), dye, and other additives with tetrachloroethylene at 140° C. for 1 to 2 hours while stirring to a concentration of 5% solids. did
코팅기에 영양물질을 투입하고, 분사 탱크에 피복조성물을 투입한 후 분사시켜 영양물질 입자를 코팅하였다. 분사된 피복조성물 용액에 코팅된 영양물질을 냉각시켜 각각 해조류 영양제 A 및 B를 입상 형태로 제조하였다.Nutrients were put into the coater, and the coating composition was put into the spray tank and then sprayed to coat the nutrient particles. By cooling the nutrients coated in the sprayed coating composition solution, seaweed nutrients A and B were prepared in granular form, respectively.
그리고 수중 미생물의 레드필드 비 (C : N : P = 106 : 16 : 1)를 고려하여, 제조된 해조류 영양제 A 90 중량부와 해조류 영양제 B 10 중량부를 혼합하여 해조류 영양제 C를 제조하였다.And in consideration of the redfield ratio of aquatic microorganisms (C: N: P = 106: 16: 1), 90 parts by weight of prepared seaweed nutrient A and 10 parts by weight of seaweed nutrient B were mixed to prepare seaweed nutrient C.
비교예 1. 농업용 비료Comparative Example 1. Agricultural fertilizer
하기 표 2와 같은 조성을 가지는 시판제품인 농업용 비료 A 내지 D를 준비하였다. 농업용 비료 B의 경우, 농업용 비료 A와 농업용 비료 C를 1 : 1의 중량비로 혼합하여 사용하였다.Commercial fertilizers A to D, which are commercial products having the composition shown in Table 2 below, were prepared. In the case of agricultural fertilizer B, agricultural fertilizer A and agricultural fertilizer C were mixed in a weight ratio of 1:1 and used.
실험예 1. 해조류 영양제의 용해도 및 용출률 측정Experimental Example 1. Measurement of solubility and dissolution rate of seaweed nutrients
1-1. 김 양식장의 환경 조건 설정1-1. Setting environmental conditions for laver farms
해조류 영양제는 실제 해수 조건 (수온과 유속)에 따라 영양 성분의 용출이 영향을 받기 때문에 김 양식장의 환경을 반영하는 수온과 유속의 설정이 중요하다. 수온 조건의 경우, 해양수산부 산하 국립해양조사원의 3년간 (2015년 10월 ~ 2017년 4월)의 수온 데이터를 활용하였다. 먼저 서해안과 남해안에서 김 양식 기간인 10월부터 4월까지의 지난 3년간의 월별 수온 범위를 국립 해양 조사원의 수온 통계자료를 통해 파악 후 그 온도 범위인 5 ~ 25℃중 20℃ 또는 25℃를 김 양식장의 수온 조건으로 설정하였다. 유속 조건의 경우, 실제 김 양식장의 유속은 국립해양조사원의 유속 데이터보다 김 발(망)에 의해 느려지기 때문에 우리나라 전 해역의 조류의 유속을 보여주는 수치조류도를 이용하였다. 수치조류도 상에서 연안 지역의 유속은 0 ~ 20 cm/s이고, 김 양식장에서의 유속은 김 발에 의해 느려지므로 낮은 범위의 유속인 0, 5, 10 cm/s를 그 범위로 설정하였다.For seaweed nutrients, it is important to set the water temperature and flow rate that reflects the environment of the seaweed farm because the elution of nutrients is affected by the actual seawater conditions (water temperature and flow rate). For water temperature conditions, water temperature data from the National Oceanic and Atmospheric Research Institute under the Ministry of Oceans and Fisheries for three years (October 2015 to April 2017) was used. First, the monthly water temperature range for the past 3 years from October to April, during the seaweed cultivation period in the west and south coasts, was identified through the water temperature statistical data of the National Oceanic Research Institute. It was set as the water temperature condition of the laver farm. In the case of flow conditions, the actual flow velocity of laver farms is slower than the flow velocity data of the National Oceanic and Atmospheric Institute, so a numerical tidal diagram showing the flow velocity of algae in all seas in Korea was used. On the numerical tidal current diagram, the flow velocity in the coastal area is 0 ~ 20 cm/s, and the flow velocity in laver farms is slowed by laver bales.
1-2. 해조류 영양제의 용출 기준일 설정1-2. Setting the dissolution standard date for seaweed nutrients
해조류 영양제의 사용 목적에 따라 용출 기준일을 5, 15일로 설정하였다. 황백화 회복용은 질소가 빠르게 용출되어야 하므로 용출 기준일을 5일로, 황백화 예방용은 김 수확기간인 15일 기준으로 하며 다음 수확일까지 예방할 수 있도록 용출 기준일을 15일로 설정하였다.According to the purpose of use of the seaweed nutrient, the reference date of dissolution was set to 5 and 15 days. Since nitrogen must be quickly eluted for the recovery of yellowing, the reference date of dissolution is set to 5 days, and for the prevention of yellowing and yellowing is based on the 15th day of the harvesting period.
1-3. 해조류 영양제의 용해도 시험1-3. Solubility test of seaweed nutrients
비교예 1의 농업용 비료 A 내지 D 및 실시예 1에서 제조된 해조류 영양제 C에 대해 20℃에서 유속 조건 (5, 10 cm/sec)으로 실험을 진행하였고, 30분, 5일, 15일 일자별로 시료를 채취하여 용해도를 측정하였다.For agricultural fertilizers A to D of Comparative Example 1 and seaweed nutrient C prepared in Example 1, an experiment was conducted at 20° C. under flow rate conditions (5, 10 cm/sec), for 30 minutes, 5 days, and 15 days. Samples were taken and solubility was measured.
각 시료 (농업용 비료 또는 해조류 영양제)를 10 g씩 정량하여 양파망으로 감싸 포장하고, 스테이플러 및 종이 테이프를 사용하여 마감 처리하여 시료망을 준비하였다. 각 시료당 3회 반복실험을 진행하였다. 온도와 유속을 조절할 수 있는 순환기기(circulator)를 사용하여 20℃의 온도 조건에서 유속 조건 (5, 10 cm/sec)에 대한 용해도 시험을 진행하였다. 해수는 전라북도 군산시 새만금 방조제 또는 전라남도 해남군 국립해조류연구센터 내에서 취수하여 사용하였다. 10 g of each sample (agricultural fertilizer or seaweed nutrient) was quantified, wrapped and packaged with an onion net, and finished using a stapler and paper tape to prepare a sample net. Repeat experiments were performed 3 times for each sample. Using a circulator that can control the temperature and flow rate, solubility tests were conducted for flow rate conditions (5, 10 cm/sec) at a temperature of 20°C. Seawater was collected from the Saemangeum Embankment in Gunsan-si, Jeollabuk-do or from the National Seaweed Research Center in Haenam-gun, Jeollanam-do and used.
준비된 시료망을 도 2와 같이 아크릴로 제작된 파이프형 수조에 투입하였고, 온도와 유속을 조절할 수 있는 순환기기로 해수를 순환시켜 원하는 실험 조건 (온도, 유속)에서 용해 시험을 용해 기준일까지 진행하였다. 일자별 채취된 시료는 수조에서 시료망을 꺼내 수분을 제거한 후 시료의 무게를 측정하였고, 용해 전 시료 무게 대비 용해 후 남은 시료 무게 비율을 하기 표 3에 나타내었다.The prepared sample network was put into a pipe-type water tank made of acrylic as shown in FIG. 2, and the seawater was circulated with a circulating device that can control temperature and flow rate, and the dissolution test was performed under the desired experimental conditions (temperature, flow rate) until the dissolution standard date. . For the samples collected by day, the sample net was taken out of the water tank and the moisture was removed, and then the weight of the sample was measured.
채취 시기sample
harvest time
(cm/sec)flow rate
(cm/sec)
Aagricultural fertilizer
A
Bagricultural fertilizer
B
Cagricultural fertilizer
C
Dagricultural fertilizer
D
Cseaweed nutritional supplements
C
상기 표 3을 참고하면, 농업용 비료는 해수에 모두 용해되어 양파망에 남은 시료가 없었다. 반면, 해조류 영양제 C는 피복재 안에 있는 질소 성분이 천천히 용해되어 빠져나가며, 해조류 영양제의 입상 형태가 유지되고 내부에 빠져나간 질소 대신 물이 채워져 시료의 무게에는 변화가 거의 없는 것으로 나타났다. 따라서, 관행대로 사용되는 농업용 비료는 해조류에 지속적으로 공급할 수 없어 해조류 황백화의 예방 또는 회복에 긍정적인 영향을 줄 수 없으나, 본 발명에 따른 해조류 영양제는 해조류에 지속적인 영양물질 공급이 가능함을 알 수 있었다.Referring to Table 3, agricultural fertilizers were all dissolved in seawater, and there was no sample remaining in the onion net. On the other hand, in the algae nutrient C, the nitrogen component in the covering material is slowly dissolved and escaped, and the granular form of the algae nutrient is maintained and water is filled instead of the nitrogen escaping inside, so there is little change in the weight of the sample. Therefore, it can be seen that the conventional agricultural fertilizer cannot be continuously supplied to seaweeds, and thus cannot have a positive effect on the prevention or recovery of seaweed yellowing. there was.
1-4 해조류 영양제의 확산 범위 시험1-4 Diffusion range test of seaweed nutrients
실시예 1에서 제조된 해조류 영양제 A, B 및 C는 자연상태의 해수에서 사용하게 되므로, 해수의 흐름에 따라 각 해조류 영양제가 퍼져 나가는 범위를 확인 및 예측이 필요하여 확산 모델링 시험을 진행하였다.Since the seaweed nutrients A, B, and C prepared in Example 1 are used in seawater in their natural state, it was necessary to confirm and predict the extent to which each seaweed nutrients spread according to the flow of seawater, so a diffusion modeling test was conducted.
모델링 시험의 시험 조건은 다음과 같다:The test conditions of the modeling test are as follows:
투입 물질은 자연상태 해수로 지정하였고, 해수의 성질을 밀도, 998 kg/m3, 점도 0.001 Pas로 가정하였다. 또한, 해조류 영양제를 망에 넣어 시비하므로 망의 상태를 입력하였는데 그 규격은 56cm X 75cm였다 (도 3 참고). The input material was designated as natural seawater, and the properties of seawater were assumed to be density, 998 kg/m 3 , and viscosity of 0.001 Pas. In addition, the seaweed nutritional supplement was put into the net and fertilized, so the state of the net was entered, and the dimensions were 56cm X 75cm (refer to FIG. 3).
해조류 영양제는 20 kg을 망에 넣고 물에 용해되어 나오는 질소의 수준을 용출 시험에 따른 174 g/day로 설정하였고, 25℃의 해수에서 무/유속 조건 (0, 5, 10 cm/s)으로 실험을 진행하였고 모델링 시스템을 이용하여 예측하였다. 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.20 kg of seaweed nutritional supplement was placed in a mesh, and the level of nitrogen dissolved in water was set to 174 g/day according to the dissolution test, and in seawater at 25° C. Experiments were conducted and predictions were made using a modeling system. The results are shown in Table 4 below.
(m)length
(m)
(5 cm/sec)flow rate
(5 cm/sec)
(10 cm/sec)flow rate
(10 cm/sec)
(m)length
(m)
(5 cm/sec)flow rate
(5 cm/sec)
(10 cm/sec)flow rate
(10 cm/sec)
모델링 시험에 있어서, 해수에서의 흐름 방향과 농도에서의 모델링에 의한 해조류 영양제의 유동을 해석한 결과, 5 m/s보다 10 m/s에서 빨라지고 확산은 적어지며 해수가 흘러가는 방향으로 농도가 높게 나타났다. 또한, 수직 방향으로의 확산 정도는 5 m/s와 10 m/s 간에 차이가 거의 없으며 유속에 의한 영향도 미미한 것으로 해석되었다.In the modeling test, as a result of analyzing the flow of seaweed nutrient by modeling in the flow direction and concentration in seawater, it is faster at 10 m/s than 5 m/s, the diffusion is reduced, and the concentration is higher in the direction in which the seawater flows. appear. In addition, the diffusion degree in the vertical direction has little difference between 5 m/s and 10 m/s, and it was interpreted that the effect of the flow rate was insignificant.
구체적으로, 영양제의 수평으로의 흐름도 및 농도 시험 결과에 있어서, 유속 5 cm/sec일 때 1 m의 길이에 수평으로 확산되는 농도를 계산하면, 해조류 영양제 20 kg을 투여하면 하루에 174 g의 질소가 용출되고, 1 m에서의 질량분율(mass fraction)이 0.1051%이면, 1 m에서 0.1051 x 174 g = 18.2 g로 질소가 존재한다는 것을 알 수 있다.Specifically, in the horizontal flow chart and concentration test results of nutrients, when the flow rate is 5 cm/sec and the horizontal diffusion concentration is calculated over a length of 1 m, when 20 kg of seaweed nutrients are administered, 174 g of nitrogen per day is eluted, and if the mass fraction at 1 m is 0.1051%, it can be seen that nitrogen is present at 0.1051 x 174 g = 18.2 g at 1 m.
이와 같은 방법으로 영양제의 수평으로 확산되는 농도를 초기 질소 용출량을 1 m 기준으로 확인한 결과, 유속에 의한 농도 변화는 크지 않은 것으로 나타났으며 확산되는 질소의 농도를 예측, 모델링한 결과, 소량이지만 10 m까지 확산되는 것을 확인할 수 있었다.As a result of confirming the horizontal diffusion concentration of nutrients based on the initial nitrogen elution amount of 1 m in this way, it was found that the concentration change by the flow rate was not large. It was confirmed that it spreads to m.
또한, 영양제의 수직으로의 흐름도 및 농도 시험 결과에 있어서, 유속에 따라 표면의 용출 농도는 다르나 깊어질수록 차이가 나지 않았으며 질소의 농도를 측정한 결과로 1 m에서 소량 검출되었으며, 최대 1.2 m까지 확산되는 것을 확인하였다. 자세한 확인을 위해 1 m 내에서 흐름도를 모델링해 본 결과, 0.2 m에서 농도가 거의 낮아짐을 볼 수 있고, 0.2 m 이상의 깊이에서는 농도가 매우 적었다. 수직으로의 변화 폭이 크지 않아 확산 범위를 0.5 m로 정했다 (도 3 참고).In addition, in the vertical flow chart and concentration test results of nutrients, the elution concentration on the surface was different depending on the flow rate, but there was no difference as the depth increased. It was confirmed that it spreads to As a result of modeling the flow chart within 1 m for detailed confirmation, it can be seen that the concentration is almost reduced at 0.2 m, and the concentration is very small at a depth of 0.2 m or more. Since the vertical change was not large, the diffusion range was set to 0.5 m (refer to FIG. 3).
1-5. 해조류 영양제의 용출률 시험1-5. Dissolution rate test of seaweed nutrients
실시예 1에서 제조된 해조류 영양제 A, B 및 C에 대해 25℃의 해수에서 무/유속 조건 (0, 5, 10 cm/s)으로 실험을 진행하였고, 5, 15일 일자별로 시료를 채취하였다.For the seaweed nutrients A, B, and C prepared in Example 1, the experiment was carried out in seawater at 25° C. under no/flow conditions (0, 5, 10 cm/s), and samples were collected on 5 and 15 days. .
각 해조류 영양제를 1 g씩 정량하여 개별적으로 양파망으로 감싸 포장하고, 스테이플러 및 종이 테이프를 사용하여 마감 처리하여 시료망을 준비하였다. 동일 조건의 시험을 30일간 지속하면서 하루에 하나씩 시료망을 꺼내 샘플링하여 용출률을 측정하였다. 각 해조류 영양제 당 3반복으로 진행하였다. 온도와 유속을 조절할 수 있는 순환기기를 사용하여 각 유속 (0, 5, 10 cm/s) 조건별 용출 시험을 진행하였다. 무유속 조건의 경우 항온기(incubator)에서 실험을 진행하였다. 해수는 전라북도 군산시 새만금 방조제 또는 전라남도 해남군 국립해조류연구센터 내에서 취수하여 사용하였다.A sample net was prepared by measuring 1 g of each seaweed nutritional supplement, individually wrapping it with an onion net, and finishing it using a stapler and paper tape. While the test under the same conditions was continued for 30 days, the sample net was taken out one by one per day and sampled to measure the dissolution rate. For each seaweed nutrient, 3 repetitions were performed. The dissolution test was performed for each flow rate (0, 5, 10 cm/s) condition using a circulator that can control temperature and flow rate. In the case of no flow condition, the experiment was performed in an incubator. Seawater was collected from the Saemangeum Embankment in Gunsan-si, Jeollabuk-do or from the National Seaweed Research Center in Haenam-gun, Jeollanam-do and used.
유속 조건 실험 시 양파망 시료를 도 2와 같이 아크릴로 제작된 파이프형 수조에 투입하였고, 온도와 유속을 조절할 수 있는 순환기기로 해수를 순환시켜 원하는 실험 조건에서 용출 시험을 용출 기준일까지 진행하였다. 하루에 한번 채취된 시료의 무게를 측정하여 각 해조류 영양제의 사용량을 하기 표 5에 나타내었다. 그리고 시료는 수조에서 시료망을 꺼내 막자 사발로 시료를 분쇄한 후 물에 녹여 부피 플라스크에서 100 mL로 부피를 맞춰 준비하였다. 준비된 시료에서 켈달(Kjeldahl) 분석법으로 질소 함유량을 분석하고, 유도결합 플라즈마 질량분석기(Inductively Coupled Plasma)를 이용하여 질소 및 인 함유량을 분석하였고, 질소 및 인의 용출률을 각각 하기 표 6 및 7에 나타내었다.During the flow rate test, the onion net sample was put into a pipe-type water tank made of acrylic as shown in FIG. 2, and seawater was circulated with a circulating device capable of controlling temperature and flow rate. The weight of the sample collected once a day was measured and the amount of each seaweed nutrient used is shown in Table 5 below. Then, the sample was prepared by taking the sample net from the water bath, crushing the sample with a pestle, and then dissolving it in water to adjust the volume to 100 mL in a volumetric flask. The nitrogen content in the prepared sample was analyzed by Kjeldahl analysis, and the nitrogen and phosphorus content were analyzed using an inductively coupled plasma mass spectrometer (Inductively Coupled Plasma), and the dissolution rates of nitrogen and phosphorus are shown in Tables 6 and 7, respectively. .
용출률(%)은 다음과 같은 수식을 이용하여 계산되었다:The dissolution rate (%) was calculated using the following formula:
용출률(%) = (Co - C)/Co Х 100Dissolution rate (%) = (C o - C)/C o Х 100
여기서, Co는 용출전 성분량 (g), C는 용출 후 남은 성분량 (g)이다.Here, C o is the amount of components before elution (g), and C is the amount of components remaining after elution (g).
(cm/sec)flow rate
(cm/sec)
(cm/sec)flow rate
(cm/sec)
(cm/sec)flow rate
(cm/sec)
이러한 해조류 영양제 C의 질소 및 인에 대한 용출률 시험 결과를 바탕으로 25℃의 해수 조건에서 김 황백화 예방 또는 회복을 위한 해조류 영양제 C의 용출량을 계산한 결과, 김 황백화 예방을 위해서는 유속 0 내지 20 cm/s의 해수에서 0.2 내지 0.4 g/m3/day의 질소 및 0.003 내지 0.03 g/m3/day의 인을 공급하여야 하며, 김 황백화 회복을 위해서는 유속 0 내지 20 cm/s의 해수에서 2 내지 4 g/m3/day의 질소 및 0.04 내지 0.3 g/m3/day의 인을 공급하여야 하는 것으로 산출되었다.Based on the results of the dissolution rate test for nitrogen and phosphorus of the seaweed nutrient C, the dissolution amount of seaweed nutrient C for preventing or recovering seaweed yellowing was calculated under the seawater condition of 25℃. In seawater at cm/s, 0.2 to 0.4 g/m 3 /day of nitrogen and 0.003 to 0.03 g/m 3 /day of phosphorus should be supplied. It was calculated that 2 to 4 g/m 3 /day of nitrogen and 0.04 to 0.3 g/m 3 /day of phosphorus should be supplied.
이후에서는 산출된 해조류 영양제 용출량을 적용하여 본 발명에 따른 해조류 영양제에 의한 김 황백화 현상 회복 또는 예방 효과를 확인하였다.Thereafter, the effect of recovering or preventing yellowing of seaweed by the seaweed nutrient according to the present invention was confirmed by applying the calculated dissolution amount of the seaweed nutrient.
실험예 2. 김 황백화 회복 시험 (실험실 규모)Experimental Example 2. Seaweed yellow flower recovery test (laboratory scale)
해수 내 질소 함량이 0.07 g/m3/day 이하로 지속될 경우 김 세포의 액포가 비대해져 김 황백화 현상이 발생하는 것으로 알려져 있다. 따라서 실험실에서는 김 발이 설치된 수조 (유속 및 온도 조건) 내 질소를 0.07 g/m3/day의 농도로 유지하여 김 황백화를 유도하였다. 그 결과, 도 4를 참고하면, 질소 부족으로 인해 4일째부터 액포 비대화가 나타났으며, 액포 비대 정도에 따라 김 황백화를 진단할 수 있는데 6일째에는 전형적인 김 황백화 현상이 발생한 것으로 판정할 수 있었다.It is known that when the nitrogen content in seawater continues below 0.07 g/m 3 /day, the vacuoles of laver cells become enlarged, causing yellowing of laver. Therefore, in the laboratory, nitrogen was maintained at a concentration of 0.07 g/m 3 /day in the water tank (flow rate and temperature conditions) where the laver was installed to induce yellowing of laver. As a result, referring to FIG. 4 , vacuole hypertrophy appeared from the 4th day due to the lack of nitrogen, and depending on the degree of vacuole hypertrophy, laver yellowing could be diagnosed. there was.
이후, 황백화가 발생한 수조 (유속 및 온도 조건)에 실시예 1의 해조류 영양제 C를 투입하여 김에 2 내지 4 g/m3/day의 질소 및 0.04 내지 0.3 g/m3/day의 인을 공급하였고, 대조군으로 2.8 g/m3/day의 질소 또는 0.3 g/m3/day의 인을 단독으로 공급하여 김 황백화 회복 효과를 관찰하였다. 그 결과를 도 5 내지 7에 나타내었다.After that, the seaweed nutrient C of Example 1 was added to the tank (flow rate and temperature conditions) in which the yellowing occurred, and 2 to 4 g/m 3 /day of nitrogen and 0.04 to 0.3 g/m 3 /day of phosphorus were supplied to seaweed. , and as a control, 2.8 g/m 3 /day of nitrogen or 0.3 g/m 3 /day of phosphorus was supplied alone to observe the effect of recovering laver yellowing. The results are shown in FIGS. 5 to 7 .
도 5를 참고하면, 황백화가 발생한 김에 질소만을 공급한 경우에는 2일차부터 김 세포의 액포 비대 정도가 감소하였으나, 8일간 질소를 공급하더라도 여전히 액포가 정상 크기에 비해 약간 커진 정도로 유지되는 것으로 나타났다. 도 6을 참고하면, 황백화가 발생한 김에 인만을 공급한 경우에는 시간에 따라 액포 상태가 회복되지 않았다. Referring to FIG. 5 , when only nitrogen was supplied to laver in which yellowing occurred, the degree of vacuole hypertrophy of laver cells decreased from the 2nd day, but even when nitrogen was supplied for 8 days, the vacuole was maintained to a degree slightly larger than its normal size. Referring to FIG. 6 , when only phosphorus was supplied while yellowing occurred, the vacuole state was not restored over time.
반면, 도 7을 참고하면, 황백화가 발생한 김에 질소 및 인을 모두 포함하는 해조류 영양제 C를 공급한 경우에는 비대해진 김 세포의 액포 크기가 2일차부터 감소하면서 6일차에는 정상적인 김 세포와 동일한 크기로 회복된 것으로 나타났다.On the other hand, referring to FIG. 7 , when seaweed nutrient C containing both nitrogen and phosphorus was supplied to laver in which yellowing occurred, the vacuole size of the enlarged laver cells decreased from the 2nd day, and on the 6th day, it was the same size as the normal laver cells. appeared to have recovered.
비교예 2. 농업용 비료를 이용한 액비의 제조Comparative Example 2. Preparation of liquid fertilizer using agricultural fertilizer
비교예 1의 농업용 비료 A 내지 D를 각각 해수에 100배의 희석비율로 용해하여 액체 상태의 해조류 영양제 (액비)를 제조하였다. 제조된 액비 A 내지 D의 조성은 하기 표 8에 나타내었다.Agricultural fertilizers A to D of Comparative Example 1 were each dissolved in seawater at a dilution ratio of 100 times to prepare a liquid seaweed nutrient (liquid fertilizer). Compositions of the prepared liquid fertilizers A to D are shown in Table 8 below.
실험예 3. 김 양식장에서의 김 황백화 회복 시험Experimental Example 3. Test of recovery of laver yellow flowers in laver farms
2014년 4월초 전라북도 부안군 변산면 도청리의 김 양식장에서 김 황백화 현상이 최초 발생하였다. 김 황백화 회복을 위해 관행대로 김에 농업용 비료를 처리하였다. 황백화가 발생한 김 망을 걷어 각각 준비된 4종의 100배액 (비교예 2)에 30 ~ 60초간 침지한 후 다시 해수로 복귀시켰다. 액비 침지한 지 10일 후 김 양식장에는 여전히 김 황백화가 진행 중에 있으며, 그 김을 채취하여 육안 및 현미경으로 관찰하였다. 그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이, 황백화가 발생한 김에 농업용 비료를 침지 처리한 경우에는 영양물질 종류, 질소 함량 및 pH 조건에 관계없이 김 황백화에 대한 회복 효과가 없는 것으로 나타났다.In early April 2014, the first occurrence of yellowing of laver occurred at a laver farm in Docheong-ri, Byeonsan-myeon, Buan-gun, Jeollabuk-do. In order to recover the yellowing of the laver, agricultural fertilizer was applied to the laver as usual. The seaweed net was removed and immersed for 30 to 60 seconds in each prepared 100-fold solution (Comparative Example 2), and then returned to seawater. After 10 days of immersion with liquid fertilizer, yellowing of laver was still in progress in the laver farm, and the seaweed was collected and observed with the naked eye and microscope. As a result, as shown in FIG. 8 , when agricultural fertilizers were immersed in laver in which yellowing occurred, there was no recovery effect on laver yellowing regardless of the type of nutrients, nitrogen content, and pH conditions.
한편, 2018년 11월 6일 전라북도 군산시 선유도의 김 양식장에 김 황백화 현상이 최초 발생하였다. 김 황백화 회복을 위해 실시예 1의 해조류 영양제 C 400 kg/ha를 종자망에 담아 부류식 김 양식장에 설치하였다. 해조류 영양제가 설치된 곳에서 1 km 떨어진 김 발에는 대조군으로 해조류 영양제를 처리하지 않았다. 해조류 영양제를 처리한 지 5일 이상이 경과된 9일와 15일차에 양식장을 방문하여 김을 육안 및 현미경으로 관찰하였다. 그 결과, 도 9 및 10에 나타낸 바와 같이, 해조류 영양제를 처리한지 9일차에는 해조류 영양제를 처리하지 않은 경우에 비해 김 엽체의 색이 뚜렷해지면서 엽체가 다시 성장하고, 김 세포의 액포 크기가 확연히 줄어든 것으로 나타났으며, 15일차에는 김 황백화가 완전히 회복된 것으로 나타났다.On the other hand, on November 6, 2018, the first occurrence of yellowing of laver occurred at a laver farm in Seonyu-do, Gunsan-si, Jeollabuk-do. For the recovery of laver yellowing, 400 kg/ha of the seaweed nutrient C of Example 1 was placed in a seed net and installed in a sidestream type laver farm. As a control group, no seaweed nutrient treatment was applied to
실험예 4. 김 황백화 예방 시험 (실험실 규모)Experimental Example 4. Nori yellowing prevention test (laboratory scale)
자연 상태에서 해수 내 질소 농도를 임의로 조절할 수 없기 때문에 황백화를 유도하는 실험은 실험실에서 진행하였다.Since the nitrogen concentration in seawater cannot be arbitrarily controlled in the natural state, the experiment to induce yellowing was conducted in the laboratory.
2018년 11월 전북 부안 위도에서 해수를 취수한 후 질소를 임의로 제거하여 질소 농도 0.05 mg/L의 해수를 만들었다. 상기 해수를 순환 장치에 넣고 실시예 1의 해조류 영양제 C를 26 mg/L (130 kg/ha) 수준으로 투입한 후 유속 5 m/s로 순환시키면서 5일 단위로 관찰하였고, 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.In November 2018, seawater was taken from Buan, Jeollabuk-do, and nitrogen was arbitrarily removed to produce seawater with a nitrogen concentration of 0.05 mg/L. The seawater was put into a circulation device, the seaweed nutrient C of Example 1 was added at a level of 26 mg/L (130 kg/ha), and the result was observed in units of 5 days while circulating at a flow rate of 5 m/s, and the results are shown in the table below 9 is shown.
표 9를 참고하면, 해조류 영양제를 처리하지 않은 경우 (대조구)에는 5일째부터 황백화 현상이 발생되었으나, 해조류 영양제 C를 처리한 경우 (시험구)에는 20일이 경과 되어도 황백화 현상이 발생되지 않았다.Referring to Table 9, in the case of not treating the seaweed nutrient (control group), yellowing occurred from the 5th day, but in the case of treated with seaweed nutrient C (test group), the yellowing phenomenon did not occur even after 20 days. didn't
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far, the present invention has been looked at with respect to preferred embodiments thereof. Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the present invention.
Claims (20)
상기 해조류 영양제는 피복 입상 형태의 완효성이며, 유속 0 내지 20 cm/s의 해수에서 0.2 내지 0.4 g/m3/day의 질소 및 0.003 내지 0.03 g/m3/day의 인을 용출하는 것인 해조류 영양제.
As a nutrient for seaweed to prevent yellowing of seaweed,
The seaweed nutrient is a slow-acting agent in the form of coated granules , and elutes 0.2 to 0.4 g/m 3 /day of nitrogen and 0.003 to 0.03 g/m 3 /day of phosphorus from seawater at a flow rate of 0 to 20 cm/s. Nutrients.
상기 해조류 영양제는 피복 입상 형태의 완효성이며, 유속 0 내지 20 cm/s의 해수에서 2 내지 4 g/m3/day의 질소 및 및 0.04 내지 0.3 g/m3/day의 인을 용출하는 것인 해조류 영양제.
As a nutrient for seaweeds for the recovery of yellowing of seaweeds,
Wherein the algae nutrient is to elute the coating and slow release particulate form, the flow rate from 0 to 20 cm / s 2 to 4 in water in g / m 3 / day of nitrogen, and and 0.04 to 0.3 g / m of the 3 / day Seaweed nutritional supplements.
상기 해조류 영양제는 질소를 함유하는 해조류 영양제 75 내지 95 중량부;와 질소 및 인을 함유하는 해조류 영양제 5 내지 25 중량부를 포함하는 것인 해조류 영양제.
The method according to claim 1 or 2,
The seaweed nutritional supplement comprises: 75 to 95 parts by weight of a seaweed nutrient containing nitrogen; and 5 to 25 parts by weight of a seaweed nutrient containing nitrogen and phosphorus.
상기 해조류 영양제는 상기 영양물질에 코팅층이 형성된 입상 형태의 완효성이며, 해수에서 N : P = 8 ~ 25 : 1의 중량비(weight ratio)로 용출하고, 누적 질소 용출률이 5일째 10 내지 35%이고, 15일째 40 내지 60%이며, 누적 인 용출률이 5일째 4.5 내지 30%이고, 15일째 30 내지 50%인 것인 해조류 영양제.
As a nutrient for seaweed containing nitrogen (N) and phosphorus (P) as nutrients for the prevention or recovery of yellowing of seaweed,
The seaweed nutrient is slow-acting in granular form with a coating layer formed on the nutrient material, eluted in seawater at a weight ratio of N: P = 8 to 25: 1, and the cumulative nitrogen dissolution rate is 10 to 35% on the 5th day, The nutrient for seaweed is 40 to 60% on the 15th day, the cumulative phosphorus dissolution rate is 4.5 to 30% on the 5th day, and 30 to 50% on the 15th day.
상기 해조류 영양제는 질소를 함유하는 해조류 영양제 A 75 내지 95 중량부;와 질소 및 인을 함유하는 해조류 영양제 B 5 내지 25 중량부를 포함하는 것인 해조류 영양제.
9. The method of claim 8,
The seaweed nutritional supplement comprises: 75 to 95 parts by weight of seaweed nutrient A containing nitrogen; and 5 to 25 parts by weight of seaweed nutrient B containing nitrogen and phosphorus.
상기 질소를 함유하는 해조류 영양제 A는 질소 30 내지 45 중량%를 포함하는 것인 해조류 영양제.
10. The method of claim 9,
The nitrogen-containing seaweed nutrient A is a seaweed nutrient containing 30 to 45% by weight of nitrogen.
상기 질소 및 인을 함유하는 해조류 영양제 B는 질소 10 내지 25 중량% 및 인 1 내지 28 중량%를 포함하는 것인 해조류 영양제.
10. The method of claim 9,
The seaweed nutritional supplement B containing nitrogen and phosphorus comprises 10 to 25% by weight of nitrogen and 1 to 28% by weight of phosphorus.
상기 코팅층은 폴리에틸렌 20 내지 40 중량%, 에틸렌비닐아세테이트 1 내지 20 중량% 및 활석 30 내지 70 중량%를 포함하는 것인 해조류 영양제.
9. The method of claim 8,
The coating layer is a seaweed nutritional supplement comprising 20 to 40% by weight of polyethylene, 1 to 20% by weight of ethylene vinyl acetate, and 30 to 70% by weight of talc.
상기 코팅층은 영양물질 100 중량부에 대하여 3 내지 20 중량부인 것인 해조류 영양제.
9. The method of claim 8,
The coating layer is a seaweed nutritional supplement in an amount of 3 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the nutrient.
상기 해조류는 김, 미역, 다시마, 대황, 톳, 실말, 우뭇가사리, 파래, 모자반, 매생이, 카라니긴, 청각, 청태, 감태 및 꼬시래기로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것인 해조류 영양제.
9. The method of claim 8,
The seaweed is seaweed, seaweed, seaweed, kelp, rhubarb, seaweed, seaweed, agar agar, green seaweed, mother-of-pearl, maesaengi, caranigin, auditory, cheongtae, kelp, and mussels.
A composition for preventing yellowing of seaweed, comprising the seaweed nutrient of claim 1 or 8 as an active ingredient.
A composition for recovering laver yellowing phenomenon comprising the seaweed nutrient of claim 2 or 8 as an active ingredient.
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- 2021-03-31 KR KR1020210041921A patent/KR102334749B1/en active IP Right Grant
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