KR102389496B1 - 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비료의 3요소를 포함하는 복합비료 특히, 4종 비합비료에 기능성 물질로 리그노설폰산염의 첨가에 의해 비효성분의 흡수를 향상시키는 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이며, 리그노설폰산칼륨, 요소, 제일인산칼륨, 황산철, 황산아연, 황산마그네슘, 황, 구연산, 및 안정제를 포함하여 조성되는 것으로 이루어진다.
상기 본 발명의 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물은 기능성 물질로 리그노설폰신칼륨의 첨가에 의해 식물에 비효성분의 균일한 전달 및 흡수율 향상과 함께 마그네슘 및 황의 작용으로 과실의 비대, 맛과 향, 색을 향상시키고 수확량을 증대시키는 등의 효과를 나타낸다.

Description

엽면시비용 기능성 복합비료 조성물 및 그 제조방법{Functional composite fertilizer composition for foliar application and method for manufacturing the same}

본 발명은 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물 및 그 제조방법에에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 비효성분의 흡수를 향상시킨 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

복합비료는 비료의 3요소인 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 가운데 2종 이상을 포함하는 비료로서, 배합비료 및 화성비료를 가리키는데 이들 중에는 비료성분이 낮은 것과 높은 것 등 아주 많은 종류가 있으며 이들 복합비료는 3요소가 함께 포함되어 있을 뿐만 아니라 취급이 편리하므로 농업 기계화가 진척된 요즈음에는 그 사용량이 늘어나는 추세에 있다.

상기한 복합비료는 제1종, 2종, 3종, 4종, 피복, CDU 복합, 피복요소 복합, IBDU 복합, 포름 요소 복합비료등으로 구분되며, 특히, 4종 복합비료는 비료 3요소 외에 2종 이상의 미량요소를 포함한 수용성 비료 및 액비를 뜻하며 작물의 영양 상태가 나쁠 때 부족한 원소를 빠른 시일 내에 공급해 주는 응급 대책 기술로 사용되어 왔다.

지금은 원예 등 특수 작물에 미량 원소뿐 아니라 주 영양소의 공급, 수분 부족 등의 생리장해를 치유하고, 식물의 생장촉진 및 과실 비대를 위하여 다양한 기능성 복합비료의 개발이 요구되고 있다.

기능성 복합비료와 관련하여 선행기술로 예를 들면, 특허문헌 1에 요소 15.0중량%, 황산가리 6.0중량%, 유황 1.5중량%, 황산동 8.4중량%, 황산아연 1.5중량%, 붕사 0.1중량%, 암모늄몰리브덴 0.05중량%, 설탕 0.6중량% 및 물 66.85중량%로 구성되며 KOH에 의해 pH가 14로 조절된 원예작물 질환에 대해 예방 또는 치료효과를 나타내는 기능성 비료를 개시하고 있으며, 특허문헌 2에 제철공장에서 부산물로 생산되는 고로슬래그를 가공한 규산질비료 30중량%와 요소 40중량%, 염화가리 24중량%, 마그네시아 2중량%, 울렉사이트(Ulexite) 1중량%, 황산 3중량%를 혼합하되, 요소표면을 녹여 규산질비료가 요소표면에 코팅되게 함을 특징으로 하는 토양개량성분을 함유한 수도추비용 복합비료를 개시하고 있으며, 특허문헌 3에 대량요소, 미량요소, 당류, 아미노산, 유기산, 해조추출물 및 비타민 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 성분 및 상기 성분들의 식물체 내 흡수 촉진제로서의 토르말린;을 함유하는 수용제의 형태이며,상기 대량요소는 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 질소, 인산 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 미량요소는 규소, 철, 붕소, 망간, 아연, 구리, 몰리브덴, 코발트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 엽면시비용 복합비료를 개시하고 있다.

또 특허문헌 4에는 식물함유 유기 게르마늄이 600 ~ 800ppm 포함된 마늘분, 무기 게르마늄, 광합성세균·바실러스균 중 1종 또는 2종 선택된 미생물, 알긴산·해조류·설탕 중 1종 또는 2종 이상 선택된 유기물영양제 및 물을 혼합한 혼합물을 발효시킨 발효물과; 0.1 ~ 1mm 직경으로 마늘액이 함침되고 외면에는 단백질이 코팅된 다공성 황토알갱이를 혼합한 것을 특징으로 하는 기능성비료를 개시하고 있다.

본 출원의 발명자는 다양한 기능성 복합비료의 요구에 따라 비료의 3요소를 포함하는 복합비료에 기능성 물질로 리그노설폰산염의 첨가에 의해 식물의 상처 치유 및 병원체 감염에 대한 예방과 비효성분의 흡수를 향상시키는 것을 확인하고 본 발명을 완성하였다.

KR 10-0454288 B1 KR 10-0485446 B1 KR 10-0844193 B1 KR 10-1994168 B1

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물 및 그 제조방법의 제공에 관한 것이며, 비료의 3요소를 포함하는 복합비료 특히, 4종 복합비료에 기능성 물질로 리그노설폰산염의 첨가에 의해 비효성분의 흡수를 향상시키는 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물 및 그 제조방법의 제공을 목적으로 하는 것이다.

본 발명에 따른 과제의 해결 수단으로 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물은 비료의 3요소인 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 및 2종 이상의 미량요소를 포함하고 기능성 물질로 리그노설폰산염을 조성하는 것으로 이루어지며, 구체적으로는 리그노설폰산칼륨, 요소, 제일인산칼륨, 황산철, 황산아연, 황산마그네슘, 황, 구연산, 및 안정제를 포함하여 조성되는 것으로 이루어진다.

본 발명의 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물에 따른 일 실시형태는 리그노설폰산칼륨 100중량부에 대하여, 요소 10 ~ 11중량부, 제일인산칼륨 21 ~ 22중량부, 황산철 9 ~ 10중량부, 황산아연 3 ~ 4중량부, 황산마그네슘 18 ~ 18.5중량부, 황 5 ~ 6중량부, 구연산 3 ~ 4중량부 및 안정제 9 ~ 10중량부를 포함하여 조성되는 것으로 이루어진다.

그리고 본 발명의 또 다른 과제의 해결 수단으로 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물의 제조방법은 a). 리그노설폰산칼륨 용액을 여과하여 불순물을 제거하고 건조시킨 후, 안정제와 혼합하고, 분쇄하여 리그노설폰산칼륨을 전처리하는 제1단계, b). 요소, 제일인산칼륨, 황산철, 황산아연, 황산마그네슘, 황, 구연산 및 안정제를 혼합하고, 분쇄하여 비료혼합물을 제조하는 제2단계 및 c).상기 제1단계 및 제2단계에서 얻어지는 전처리된 리그노설폰산칼륨과 비료혼합물을 혼합하고 분쇄하여 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물을 제조하는 제3단계를 포함하는 것으로 이루어진다.

본 발명의 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물의 제조방법에 따른 일 실시형태는 a). 리그노설폰산칼륨 용액을 여과하여 불순물을 제거하고 건조시킨 다음, 리그노설폰산칼륨 100중량부에 대하여 안정제 4.5중부 ~ 5중량부를 혼합하고, 분쇄하여 리그노설폰산칼륨을 전처리하는 제1단계, b). 상기 리그노설폰산칼륨 100중량부를 기준으로 하여, 요소 10 ~ 11중량부, 제일인산칼륨 21 ~ 22중량부, 황산철 9 ~ 10중량부, 황산아연 3 ~ 4중량부, 황산마그네슘 18 ~ 18.5 중량부, 황 5 ~ 6중량부, 구연산 3 ~ 4중량부 및 안정제 4.5 ~ 5중량부를 혼합하고 분쇄하여 비료혼합물을 제조하는 제2단계 및 c). 상기 제1단계 및 제2단계에서 전처리된 리그노설폰산칼륨과 비료혼합물을 혼합하고 분쇄하여 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물을 제조하는 제3단계를 포함하는 것으로 이루어진다.

본 발명에 따른 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물은 비료 3요소인 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 및 미량요소인 철, 아연과 함께 마그네슘 및 황을 포함하여 이루어진 복합비료로 4종 복합비료에 속하며, 분말상태로 하여 식물의 엽면에 시비하는 것으로 이루어지며, 안정제로는 합성 비정질 실리카가 조성된다.

본 발명에 따른 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물은 기능성 물질로 리그노설폰신칼륨의 첨가에 의해 식물에 비효성분의 균일한 전달 및 흡수율 향상과 함께 마그네슘 및 황의 작용으로 과실의 비대, 맛과 향, 색을 향상시키고 수확량을 증대시키는 등의 효과를 나타낸다.

또한, 본 발명의 비료 제조방법은 제조과정에서 리그노설폰산칼륨의 흡습에 대한 안정성이 향상되어 리그노설폰산칼륨의 기능성을 저해하지 않는 특징이 있다.

아래에서는 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용과 <실시예> 및 <비교예>를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 아래 기재에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물은 리그노설폰산칼륨 100중량부에 대하여, 요소 10 ~ 11중량부, 제일인산칼륨 21 ~ 22중량부, 황산철 9 ~ 10중량부, 황산아연 3 ~ 4중량부, 황산마그네슘 18 ~ 18.5중량부, 황 5 ~ 6중량부, 구연산 3 ~ 4중량부, 및 안정제 9 ~ 10중량부를 포함하여 조성되는 것으로 이루어진다.

본 발명에서 조성되는 리그노설폰산칼륨(Potassium Lignosulfonate)은 리그노설폰산염(Lignosulfonate)으로 펄프공정에서 부산물로 얻어지며, 정제된 리그닌 술폰산은 분산제로 잘 알려진 물질로써, 특히 철, 구리, 및 주석 이온에서 킬레이트 능력을 가지고 효과적인 킬레이트제로 알려져 있다.

본 발명에서는 리그노설폰산칼륨(Potassium Lignosulfonate)이 조성됨으로써 식물에 대하여 비료성분들을 균일하게 전달하여 흡수성을 향상시키는 기능을 나타내어 비효성을 향상시키는 특징이 있다.

본 발명에서 조성되는 요소[CO(NH₂)₂], 제일인산칼륨(KH₂PO₄)은 비료 3요소인 질소(N), 인(P) 및 칼륨(K)를 공급하는 비료성분으로 복합비료로 조성되는 성분으로 널리 알려진 물질이다.

본 발명에서 비료 3요소 외에 조성되는 상기 황산제1철암모늄, 황산아연은 식물생육에 필요한 아연(Zn), 철(Fe)를 공급하는 미량요소 비료로 4종 복합비료로 조성되는 성분으로 널리 알려진 물질이다.

상기 황산마그네슘은 질소와 더불어 동화기능, 엽록소의 생성, 중기 이후에는 식물의 초록과 활동을 촉진하며 비대기에는 이파리 황화현상을 막아 엽색을 한결같이 푸르게 유지한다

또 황은 작물의 생산성과 건강을 높이며, 작물의 단백질향상, 지방 즉 유지 생산, 비타민 형성, 작물체 내에서 영양소 이동과 향, 맛, 색, 당도를 높이는 작용을 나타내며, 식물에 흡수되어 메티오닌, 시스, 시스테인과 같은 황 함유 아미노산을 생성시키는 것으로 알려져 있다.

본 발명에 조성되는 상기 구연산(Citric acid)은 유기산으로 살균, 소독에 널리 사용되고 있는 물질로 잘 알려져 있으며, 본 발명에서는 식물의 소독작용과 함께 여름철 식물의 잎이 급격히 감소하는 현상을 방지하는 효과가 있다.

본 발명에 조성되는 상기 합성 비정질 실리카는 비료제조과정 내지 비료의 포장과정에서 흡습성이 강한 리그노설폰산칼륨의 흡습에 의한 고결현상 즉, 덩어리로 굳어지는 현상을 방지하여 리그노설폰산칼륨의 기능성이 약화되는 것을 방지하며 또한 비료의 저장안정성을 향상시킨다.

본 발명의 상기 안정제는 합성 비정질 실리카가 조성되며, 미세한 다공성물질로 수분흡수성이 뛰어나 제습제 흡착제로 사용되며, 상품명 T-38 등으로 시판하고 있는 널리 알려진 물질이다.

상기 안정제로 조성되는 합성 비정질 실리카는 비료제조과정 내지 비료의 포장과정에서 흡습성이 강한 리그노설폰산칼륨의 흡습에 의한 고결현상 즉, 덩어리로 굳어지는 현상을 방지하여 리그노설폰산칼륨의 기능성이 약화되는 것을 방지하며 또한 비료의 저장안정성을 향상시킨다.

그리고 본 발명에 따른 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물의 제조방법은 a). 리그노설폰산칼륨 용액을 여과하여 불순물을 제거하고 건조시킨 다음, 리그노설폰산칼륨 100중량부에 대하여 안정제 4.5중부 ~ 5중량부를 혼합하고, 분쇄하여 리그노설폰산칼륨을 전처리하는 제1단계, b). 상기 리그노설폰산칼륨 100중량부를 기준으로 하여, 요소 10 ~ 11중량부, 제일인산칼륨 21 ~ 22중량부, 황산철 9 ~ 10중량부, 황산아연 3 ~ 4중량부, 황산마그네슘 18 ~ 18.5중량부, 황 5 ~ 6중량부, 구연산 3 ~ 4중량부 및 안정제 4.5 ~ 5중량부를 혼합하고 분쇄하여 비료혼합물을 제조하는 제2단계 및 c). 상기 제1단계 및 제2단계에서 전처리된 리그노설폰산칼륨과 비료혼합물을 혼합하고 분쇄하여 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물을 제조하는 제3단계를 포함하는 것으로 이루어진다.

본 발명에 따른 상기 제1단계는 리그노설폰산칼륨의 기능성을 높이기 위하여 순도 높게 정제하는 공정으로, 리그노설폰산칼륨을 용해시킨 후 50mesh체로 여과하여 불용성 물질 등 이물질을 제거한 다음 50℃에서 8시간 건조하여 함수율 3중량% 정도의 리그노설폰산칼륨을 얻은 다음, 리그노설폰산칼륨의 흡습방지를 위하여 안정제로 합성 비정질실리카를 혼합하고, 분쇄하는 것으로 이루어진다.

본 발명에 따른 상기 제2단계는 비료 3요소인 질소(N), 인(P) 및 칼륨(K) 함유 비료성분에 요소, 제일인산칼륨, 황산철, 황산아연, 황산마그네슘, 황 등의 미량요소 비료를 배합하는 공정이며, 25℃, 습도 50%미만의 조건에서 안정제로 합성 비정질실리카와 함께 혼합하고, 분쇄하는 것으로 이루어진다.

본 발명에서는 리그노설폰산칼륨의 흡습방지의 효과와 함께 제조과정에서 흡습을 방지를 위하여 상기 안정제를 전체 조성량의 1/2씩 구분하여 제1단계와 제2단계에 2회 배합하는 것으로 이루어진다.

상기 안정제를 2회 조합하는 것에 의해 혼합 및 분쇄공정으로 이루어진 제조과정에서도 흡습을 방지할 수 있으므로 안정제의 전체 조성량을 제1단계에서 전부 투입하는 것에 비하여 흡습방지가 효율적이고 효과도 향상된다.

본 발명에 따른 상기 제 3단계는 상기 제1단계 및 제2단계에서 얻어지는 전처리된 리그노설폰산칼륨과 비료혼합물을 혼합하고, 120mesh 정도로 분쇄하여 본 발명에 따른 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물을 제조하는 공정으로 이루어진다.

본 발명에 따른 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물은 비료 3요소인 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 외에 미량요소를 포함하여 이루어진 복합비료로 4종 복합비료에 속하며 1000배로 희석한 용액으로 하여 식물의 엽면에 시비하는 것으로 이루어진다.

이하에서는 <실시예> 및 <시험예>를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

<실시예>

상기 기재한 본 발명의 제조방법에 따라 본 발명의 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물인 4종 복합비료를 제조하였다.

-제 1 단계

준비된 배합조에 리그노설폰산칼륨 분말 100kg을 투입하여 용해시킨 후 50mesh 체로 여과하여 불순물 및 불용해물을 제거한 리그노설폰산칼륨 용액을 50℃에서 8시간 건조시켜 함수율 3중량% 미만으로 한 다음, 안정제로 비정질 합성실리카 5kg을 투입하고 혼합, 분쇄하여 전처리된 리그노설폰산칼륨 분말을 얻었다.

-제 2 단계

준비된 배합조에 요소 10.5kg, 제일인산칼륨 21kg, 황산철 9.5kg, 황산아연 3.5kg, 황산마그네슘 18kg, 황 5.5kg, 구연산 3kg 및 안정제로 비정질 합성실리카 5kg을 25℃, 습도 50% 미만의 조건에서 투입하고 균일하게 혼합한 후 120mesh의 크기로 분쇄하여 비료혼합물을 조성하였다.

-제 3 단계

준비된 배합조에 상기 제 1 단계 및 제 2 단계에서 얻은 안정제 함유 전치된 리그노설폰산칼륨 분말과 비료혼합물을 투입한 다음, 입자가 균일하게 되도록 120mesh의 크기로 분쇄하여 본 발명의 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물인 4종 복합비료를 제조하였다.

<시험예>

본 발명의 비료에 대한 비교 평가를 위하여 상기 <실시예>에서 제조한 본 발명의 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물(1000배 희석액)과 시판제품(4종 복합비료로 질소 4%, 인산 3%, 칼륨 4%, 붕소 0.08%, 아연 0.06%를 최소 보증량으로 함유)을 각각 고추작물을 대상으로 하여 고추를 심은 후 7일 간격으로 3회 엽면 살포한 다음, 7일 후 생육특성 및 고추수확량에 대하여 조사하고 그 결과를 [표 1] 및 [표 2]로 각각 나타내었으며, 평가의 기준으로 비료를 사용하지 않고 재배한 무처리군도 함께 나타내었다.

구분	초장(㎝)	분지수(개/주)	줄기직경(㎜)
실시예	104.5 a주)	5.3 a	14.8 a
시판제품	102.2 a	5.2 a	14.4 a
무처리군	97.5 b	4.8 b	14.5 a
상기 표에서 주): DMRT at 5% level

구분	1과중(g)	수확과수 (개/주)	건물중(g/주)	수량(kg/10a)	수량지수(%)
실시예	7.8 a주)	47.5 a	174.4 a	491.8 a	123
시판제품	7.5 a	45.1 a	166.9 a	470.7 a	118
무처리군	6.9 b	40.8 b	141.7 b	399.6 b	100
상기 표에서 주): DMRT at 5% level

상기 [표 1] 및 [표 2]에 나타낸 바와같이 본 발명에 따른 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물이 시판제품 및 비료를 사용하지 않고 재배한 무처리군에 비하여 생육상태가 우수한 것을 알 수 있으며, 수확량에 있어서도 무처리군에 비하여 23% 증가하고, 시판제품에 비해서도 5%증가 한 것을 확인할 수 있으므로 리그노설폰산칼륨의 첨가에 따른 본 발명의 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물이 농가소득 증대에 유용한 비료인 것을 예측할 수가 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. a). 리그노설폰산칼륨 용액을 여과하여 불순물을 제거하고, 50℃에서 8시간 건조한 함수율 3중량%의 리그노설폰산칼륨 100중량부에 대하여 안정제로 합성 비정질실리카 4.5중량부 ~ 5중량부를 혼합하고, 분쇄하여 리그노설폰산칼륨을 전처리하는 제1단계,
   b). 상기 리그노설폰산칼륨 100중량부를 기준으로 하여, 요소 10 ~ 11중량부, 제일인산칼륨 21 ~ 22중량부, 황산철 9 ~ 10중량부, 황산아연 3 ~ 4중량부, 황산마그네슘 18 ~ 18.5중량부, 황 5 ~ 6중량부, 구연산 3 ~ 4중량부 및 안정제로 합성 비정질실리카 4.5 ~ 5중량부를 혼합하고 분쇄하여 비료혼합물을 제조하는 제2단계 및
   c). 상기 제1단계 및 제2단계에서 전처리된 리그노설폰산칼륨과 비료혼합물을 혼합하고 분쇄하여 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물을 제조하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물의 제조방법.
4. 삭제
5. 청구항 3에 있어서, 제2단계는 25℃, 습도 50%미만의 조건에서 혼합하고 분쇄하여 비료혼합물을 제조하는 것을 특징으로 하는 엽면시비용 기능성 복합비료 조성물의 제조방법.