KR102502264B1 - 식물 발근촉진용 조성물 및 발근촉진제를 적용한 초화류 및 수목, 토양개량제, 조경식재 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 친환경적이고 쉽게 제조가 가능하면서도 식물의 뿌리 생장을 도울 수 있는 발근촉진제를 제안하는 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르는 식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물은, 알긴산 염을 포함하는 해조류 추출물 수분산액 5 중량% 내지 10 중량%; 견운모 수분산액 5 중량% 내지 10 중량%; 리그닌 변환체 수분산액 1 중량% 내지 10 중량%; 바이오차 수분산액 15 중량% 내지 20 중량%; 천일염 1 중량% 내지 2 중량%; 황산칼슘 1 중량% 내지 3중량%; 휴믹산 1 중량% 내지 5 중량%; 인돌부티르산(IBA)과, 6-벤질아미노퓨린(6-BAP)을 포함하는 발근촉진 호르몬제 1 중량% 내지 3 중량%; 및 나머지 동물성 아미노산 및 폴리페놀류 화합물을 포함하는 액체 비료;를 포함하는 것이고, 일 예에 따르면 본 발명의 발근촉진제는 액체 형태로 제조하여 초화류나 수목에 직접 분사하는 형태로 이용하여도 그 효과를 기대할 수 있다.

Description

식물 발근촉진용 조성물 및 발근촉진제를 적용한 초화류 및 수목, 토양개량제, 조경식재 {COMPOSITION FOR PROMOTING PLANT ROOTING, MATERIAL FOR PROMOTING PLANT ROOTING, SCENIC PLANTS AND TREES USING FOR THE SAME}

본 발명은 식물의 뿌리의 생장 촉진시키기 위한 조성물 및 그를 포함하는 발근촉진제에 관한 것이다.

농업 분야에서 식물의 성장을 제어하는 것은 생산성 향상을 위해 중요한 기술이다. 현재는 식물의 성장 억제나 촉진을 목적으로 한 다양한 종류의 식물 성장 조정제가 실용화되고 작물의 수량이나 생산물의 품질 향상에 공헌하고 있다.

그렇지만 뿌리의 발달을 촉진하는 식물 성장 조정제는 그 수가 적고 효과도 충분하지 않고 바람직하지 않은 작용을 가질 경우도 있었다. 예를 들면 현재 발근촉진제로서 넓게 이용되고 있는 옥신계 화합물은 식물의 종류나 상태, 사용하는 농도에 따라서 잘못된 사용을 할 경우, 잎 상편의 성장, 줄기의 염전 발생, 나아가서는 식물의 고사 등 등의 바람직하지 않은 작용을 미치는 일이 있기 때문에, 사용 방법, 사용량 등에 제한이 있고, 또한 뿌리의 발달을 촉진하는 작용도 충분히 만족할 수 없는 수준이었다.

최근에는 식물의 발근촉진 분야에 있어서, 종래보다 우수한 발근 촉진 효과를 기대하기 위하여 식물호르몬인 옥신류를 시작해 몇개의 천연 물질, 합성물질이 사용되고 있다.

그러나 이들에 의한 효과 또한 충분하지 않은 수준이었으며, 인체 유해성 등의 점에서도 문제가 있었다. 이것에서 식물의 발근 촉진에 유효하고 위생적으로 매우 안전한 물질이 요구되어 왔다.

본 발명은, 친환경적이고 쉽게 제조가 가능하면서도 식물의 뿌리 생장을 도울 수 있는 발근촉진제를 제조하기 위하여 다양한 성분들 간의 조합의 연구를 통하여 얻어낸 결과물에 관하여 새로이 제안하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물은, 알긴산 염을 포함하는 해조류 추출물 수분산액 5 중량% 내지 10 중량%; 견운모 수분산액 5 중량% 내지 10 중량%; 리그닌 변환체 수분산액 1 중량% 내지 10 중량%; 바이오차 수분산액 15 중량% 내지 20 중량%; 천일염 1 중량% 내지 2 중량%; 황산칼슘 1 중량% 내지 3중량%; 휴믹산 1 중량% 내지 5 중량%; 인돌부티르산(IBA) 및 벤질아미노퓨린(BAP) 중 하나 이상을 포함하는 발근촉진 호르몬제 1 중량% 내지 3 중량%; 및 나머지 동물성 아미노산 및 폴리페놀류 화합물을 포함하는 액체 비료;를 포함하는 것이다.

일 실시예에 따르면, 상기 리그닌 변환체 수분산액은, 리그닌에 부후균, 가노데르마 루시덤 및 이팩스 락테우스 중 하나 이상을 접종하고 발효시켜 제조된 것을 수분산 시킨 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 발근촉진 호르몬제는, 인돌부티르산 : 벤질아미노퓨린의 중량비가 2: 1 내지 3: 1 로 혼합된 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 액체 비료는, 페닐 젖산 또는 그 염과 메티오닌 또는 그 염 중 하나 이상을 더 포함하는 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 바이오차는 유칼립투스 탄화물의 분쇄입자를 포함하는 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리페놀류 화합물은 차 유래 폴리페놀류 화합물로서, 카테킨류 화합물 및 그 이성질체, 테아플라빈류 화합물 및 테아루비진류 화합물을 포함하는 군에서 선택된 하나 이상인 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르는 식물 뿌리 생장용 발근 촉진제는, 상기 발근 촉진용 조성물을 포함한다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르는 식물 뿌리 생장용 토양개량제는, 상기 발근 촉진용 조성물을 포함한다.

본 발명의 실시예들에서 제안하는 식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물은, 발근촉진제 뿐 아니라, 발근촉진용 조성물이 적용가능한 초화류, 수목, 토양개량제 및 조경식재 등에 두루 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예들에서 제안하는 식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물은, 액체 형태로 식물의 초화류나 수목에 직접 분사하는 형태로 적용될 수도 있다.

본 발명에서 제안하고자 하는 발근 촉진제는, 식물뿐 아니라 발근 촉진제를 다루는 인체에도 유해함이 없으며, 기존의 발근 촉진제에 비해 식물의 뿌리 성장을 크게 도울 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명의 일 예에 따라 제조되는 식물의 발근 촉진제는 일상 속 소재에서 재료를 찾을 수 있어 쉽게 제조가 가능하면서도, 인체에 대한 부작용 우려가 크지 않아, 기존의 발근 촉진제보다 친환경적이고 식용 작물의 재배에 이용하기 편리하다.

또한 저농도의 이용 만으로도 세근 발생을 유도함과 아울러 생육에 유발될 위험으로부터 보호할 수 있게 됨으로써 높은 발근 촉진 효과를 얻을 수 있어 실용적이고 매우 유효한 장점이 있다.

일 예에 따르면 본 발명의 발근촉진제는 액체 형태로 초화류나 수목에 분사하는 형태로 이용하여도 그 효과를 기대할 수 있다.

아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 발명의 범위를 설명된 실시 형태로 한정하려는 것이 아니며, 본 출원을 통해 권리로서 청구하고자 하는 범위는 이들에 대한 모든 변경, 균등 물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물은, 알긴산 염을 포함하는 해조류 추출물 수분산액 5 중량% 내지 10 중량%; 견운모 수분산액 5 중량% 내지 10 중량%; 리그닌 변환체 수분산액 1 중량% 내지 10 중량%; 바이오차 수분산액 15 중량% 내지 20 중량%; 천일염 1 중량% 내지 2 중량%; 황산칼슘 1 중량% 내지 3중량%; 휴믹산 1 중량% 내지 5 중량%; 인돌부티르산(IBA)과, 6-벤질아미노퓨린(6-BAP)을 포함하는 발근촉진 호르몬제 1 중량% 내지 3 중량%; 및 나머지 동물성 아미노산 및 폴리페놀류 화합물을 포함하는 액체 비료;를 포함하는 것이다.

상기 알긴산 염을 포함하는 해조류 추출물은 고분자 다당체로서 천연 식물 호르몬과 천연 미네랄을 통해 식물 생장을 촉진시킬 수 있다. 상기 해조류 추출물은 일 예로서, 바다의 천연자원 bull-kelp 즉, 다시마를 고압추출방식이나 또는 냉동건조방식을 이용한 후 분쇄하여 제조되는 것일 수 있다. 이와 같이 상기 해조류 추출물은 천연 식물 호르몬과 천연 미네랄이 다량 함유된 천연물질로서 식재 작업 시 수목의 뿌리발근을 촉진시키는 효과 외에도 불량한 외부 환경에 견디는 힘을 강화시키는 등 식물 생장 촉진에 탁월한 효과가 있다.

상기 알긴산 염은 식물에 성장촉진 작용을 함과 동시에 식물의 세근을 발달시키고, 토양, 미생물 및 뿌리를 결합시키면서 다습하거나 건조한 외부 환경에서도 일정한 생육이 진행될 수 있도록 도울 수 있다.

상기 견운모 수분산액은, 견운모가 15 중량% 내지 30 중량% 포함된 수분산액 일 수 있다. 견운모는, 화학적 조성이 일반적으로 SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, K2O, Na2O 등으로 이루어지며, 가소성이 큰 점토 광물이다. 상기 견운모 성분은 본 발명에서 유무기 복합체를 형성하기 위한 무기물 공급원으로 이용될 수 있다. 상기 견운모는 수 μm 내지 수십 μm 입경으로 분쇄된 것일 수 있다.

이 때, 상기 견운모는 해조류 추출물과 결합하여 유기물과 무기물이 일체화된 유무기 복합체를 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 유무기 복합체는 토양에 영양소를 주입함과 동시에 토양의 통기성과 보습성을 향상시키는 효과가 생길 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 리그닌 변환체 수분산액은, 리그닌에 특정 성분을 접종하고 발효시켜 제조된 것을 수분산 시킨 것일 수 있다.

일 예로, 상기 리그닌 변환체는 부후균을 접종하고 발효시킨 것일 수 있다. 다른 일 예로, 상기 리그닌 변환체는 리그닌에 가노데르마 루시덤(Ganoderma lucidum) 또는 이팩스 락테우스를 접종하고 발효시킨 것일 수 있다. 상기 가노데르마 루시덤은 영지버섯으로부터, 이팩스 락테우스는 기계충버섯으로부터 추출한 것일 수 있다. 또 다른 일 예로, 상기 리그닌 변환체는 부후균, 가노데르마 루시덤 및 이팩스 락테우스로 이루어진 군에서 선택된 둘 이상을 함께 접종하고 발효시킨 것일 수 있다. 상기 발효된 리그닌 변환체는 이후 물에 수분산 시켜 상기 발근 촉진용 조성물에 포함될 수 있다.

본 발명자는, 실험을 위해 상기 부후균인 가노데르마 루시덤(Ganoderma lucidum, 영지버섯) KACC 42231 또는 이팩스 락테우스(Irpex lacteus, 기계충버섯) KACC 43133을 리그닌 분말이 포함된 100mL의 PDB(Potato dextrose broth) 배지에 각각 접종하여 리그닌의 변환체를 확보하고 그를 통해 식물의 뿌리 생장 촉진 효과를 확인하였다.

상기 부후균들을 약 3주 동안 30 ℃의 조건에서 배양한 후, 균사체를 믹서기로 분쇄하고 원심분리 후 상층액을 450nm에서 측정하였다. 그 결과 리그닌으로부터 상기 부후균 발효를 통해 리그닌 변환체를 제조하였을 때, 450nm 파장이 급격히 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 리그닌 변환체로의 변형이 발생한 것을 확인하였다.

이후 상기 리그닌 변환체 분말이 함유된 식물 영양 배지인 MS 고체 배지에 동일한 사이즈로 발아된 상추 유묘를 옮겨 약 2주 동안 생육시킨 후, 뿌리 부분을 수확하여 주근의 길이를 측정하여 본 결과, 리그닌 변환체를 포함하는 식물 영양 배지에 발아된 상추 유묘를 생육시켰을 때, 리그닌 변환체를 첨가하지 않은 대조군(control)에 비해 뿌리의 생장이 현저하게 증가되었음을 확인할 수 있었다.

일 실시예에 따르면, 상기 발근촉진 호르몬제는, 인돌부티르산 : 벤질아미노퓨린의 중량비가 2: 1 내지 3: 1 인 것일 수 있다.

상기 발근촉진 호르몬제는 통상적으로 발근촉진을 위해 투입되는 호르몬제 성분이라면 한정되지 않고 다양한 성분을 포함할 수 있으나, 일 예에 따르면 인돌부티르산 및 벤질아미노퓨린을 포함할 수 있다.

상기 인돌부티르산은 또 하나의 뿌리의 발근을 촉진시키는 호르몬으로서, 옥신(Auxin) 계통의 식물호르몬이며 발근에 뛰어난 효과를 가지는 물질이다. 상기 인돌부티르산은 후술할 벤질아미노퓨린과 함께 포함될 경우, 상호보완 효과를 기대할 수 있다.

상기 인돌부티르산은 천연적으로 발견되는 옥신 중 한 가지로, 옥수수 등 식물의 잎과 씨에서 분리해 낼 수 있으며, 필요에 따라서는 일정한 농도와 방법으로 화학적 합성이 가능하다.

상기 벤질아미노퓨린은 잎을 분화시키는 기능이 있다고 알려진 사이토키닌 계열의 식물호르몬 중 하나이다. 상기 사이토키닌은 퓨린 핵을 가지므로 세포 분열을 촉진하는 식물생장조절 물질로서 부정 줄기의 형성을 촉진하는 것일 수 있다. 상기 벤질아미노퓨린은 뿌리돌림 시 사용하면 새 뿌리가 많이 발생하는 장점이 있으며, 키네틴과 유사 화학구조를 가지는 동족체 중 가장 강한 사이토키닌 활성을 나타내는 물질일 수 있다. 상기 벤질아미노퓨린은 6-벤질아미노퓨린 일 수 있으며, 6-벤질아미노퓨린은 지베렐린 처리에 의해 포도의 무핵과형성 및 비대촉진효과의 안정되로 사용되기도 하는 물질이다.

상기 인돌부티르산과 상기 벤질아미노퓨린은 적절한 중량비로 함께 포함되는 것이 바람직하며, 상기 두 화합물의 혼합 비율이 2: 1보다 인돌부티르산의 함량이 적을 경우 뿌리 발근촉진이 다소 어렵고, 3: 1 보다 인돌부티르산의 함량이 많아질 경우 수목의 기형화를 초래할 염려가 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 액체 비료는, 페닐 젖산 또는 그 염과 메티오닌 또는 그 염 중 하나 이상을 더 포함하는 것일 수 있다.

에틸렌은 식물의 종류나 그 상태에 따라서는 발근 촉진 작용이 있다고 알려져 있는데 반해, 그 전구체인 메티오닌의 발근 효과는 주목받지 않았던 바 있다. 특히 메티오닌을 고농도로 토양에 주입하면 오히려 뿌리의 생육을 억제한다고 알려지기도 했었다. 그러나, 본 발명자는 페닐 젖산과 메티오닌을 함께 적정량 포함하고 타 물질들과 함께 혼합되었을 때 발근 촉진 효과가 있다는 것을 발견하고 실험을 통해 이를 확인하였다.

상기 메티오닌은 시판품에서도 확보하여도 좋고 유기 합성이나 미생물 발효에 의해 제조된 것을 이용하여도 좋다. 또한 메티오닌 또는 그 염을 포함한 조성물을 이용하여도 좋고 예를 들면 메티오닌을 포함한 미생물 발효 배양액, 메티오닌을 구성 성분으로 하는 단백질 펩타이드(이른바 단백태)나 그 분해물 등을 이용할 수도 있다.

메티오닌 염은 본 발명에서 특별히 한정하지는 않으나, 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속염;칼슘, 마그네슘 등의 알칼리토류 금속염; 암모니아;구연산, 주석산, 옥살산, 젖산, 초산 등의 유기산염; 인산, 탄산, 질산, 황산, 염산 등의 광산 소금 등을 예로 들 수 있다. 상기 페닐 젖산 또는 그 염과 메티오닌 또는 그 염 중 하나 이상은 상기 액체 비료에 10 ppm 내지 1000 ppm 농도로 포함되는 것일 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 바이오차는 유칼립투스 탄화물의 분쇄입자를 포함하는 것일 수 있다.

상기 유칼립투스 탄화물은, 유칼립투스(Eucalyptus globulus)를 건조하는 단계; 상기 건조된 유칼립투스를 박피하여 껍질을 제거하는 단계; 상기 박피하여 껍질이 제거된 유칼립투스를 분쇄하는 단계; 상기 분쇄한 유칼립투스를 탄화하여 바이오차를 제조하는 단계;를 포함하여 제조되는 것일 수 있다.

상기 건조하는 단계는 상기 유칼립투스의 수분 함량을 10% 내지 20% 만 남기고 건조하는 것일 수 있으며, 여름철에는 15% 내지 20%로, 겨울철에는 10% 내지 15%로 건조하여 수분함량을 조절할 수 있다. 상기와 같이 수분 건조를 통해 열분해 과정에서 생성되는 수증기의 발생을 최소화하고, 바이오 가스를 통해 방출되는 유기물질의 손실을 방지할 수 있는 장점이 있다. 상기 탄화는 상기 분쇄한 유칼립투스에 외부 가열원에 의한 방식으로 300 ℃ 내지 500 ℃ 의 온도로 탄화하는 것을 포함할 수 있다. 이를 통해 제조된 탄화물은 직경 수십 μm 내지 수백 μm 로 분쇄 후 상기 발근 촉진용 조성물에 혼합되는 것일 수 있다. 상기 탄화물이 수십 μm 미만으로 분쇄될 경우, 발근 촉진 성능이 저하될 수 있으며, 수백 μm 초과로 분쇄될 경우 균일한 분산이 되지 않고 열전달이 원활이 이루어지지 않아 열분해 과정에서 균질한 탄화 과정이 방해받을 수 있다.

이 때, 상기 탄화는 상기 분쇄한 유칼립투스를 외부 가열원에 의한 간접가열 방식으로 무산소 조건에서 300℃ 내지 400℃의 온도로 12 시간 내지 18 시간 동안 탄화하는 것일 수 있다. 분쇄된 유칼립투스의 탄화가 이루어지며, 상기 열분해 과정에서 탄화는 완전탄화가 아닌 반탄화(torrefaction) 형태의 탄화가 이루어지게 되며, 상기 탄화 과정을 통해 유칼립투스에 존재하는 유분, 수지, 당분 등의 성분이 식물의 뿌리 생장을 촉진하는 성분으로의 변이가 이루어질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 상기 폴리페놀류 화합물은 차 유래 폴리페놀류 화합물로서, 카테킨류 화합물 및 그 이성질체, 테아플라빈류 화합물, 테아루비진류 화합물을 포함하는 군에서 선택된 하나 이상인 것일 수 있다.

통상적으로 폴리페놀류 화합물은 식물의 뿌리 생장을 저해하는 성분으로 알려져 있으나, 차에서 유래된 폴리페놀류 물질은 종래의 지견과는 달리 저농도로 함유될 경우 식물의 뿌리에 신장 촉진 효과가 있는 것이 최근에 알려진 바 있다. 차 폴리페놀류는 옛부터 음료로서 이용되고 있는 차의 유효성분이며, 친환경적이고 매우 안전한 물질이다. 상기 차 유래 폴리페놀류는 차잎을 원료로서 제조할 수 있으며, 일 예에 따르면 본 발명은 이것을 물 등에 용해해 사용할 수 있다. 상기 차 유래 폴리페놀류의 물질의 농도는 0.01 ppm 내지 500 ppm 인 것이 바람직할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르는 식물 뿌리 생장용 발근 촉진제는, 상기 발근 촉진용 조성물을 포함한다.

상기 발근 촉진제는 식물체의 토양에 직간접적으로 시비하는 방법을 통하여 이용하는 것일 수 있다. 식물에 관주, 즉, 분무하거나 또는 침지하여 수행할 수 있다. 상기 '시비'는 토양이나 작물에 비료성분을 공급하여 농작물의 생육을 촉진시키는 농작법을 의미하며, 상기 시비 방법은 엽면시비, 전층시비, 심층시비, 측조시비 또는 주입시비 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

침지하는 방법의 경우, 조성물을 식물체 주변의 토양에 붓거나 또는 종자를 조성물에 담가둘 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

상기 발근 촉진제는, 액상으로 제조되는 것 외에, 일반적인 제형기를 사용하여 적당한 크기의 분말, 펠렛 또는 과립 등의 다양한 형태로 제형화 될 수도 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기에서 제형화하어 사용할 경우, 본 발명의 발근 촉진제 조성물은 그대로 사용되거나 또는 실온에서 풍건하거나 동결 건조 또는 고온 건조 방법으로 건조시켜 사용할 수 있다. 액상 형태의 비료 조성물을 농가에서 적절히 사용하기 위해서는 작물에 사용 가능한 pH 범위로서 침전이 되지 않아야만 한다. 이는 사용하는 원료의 pH, 용해도를 고려하여 배합비를 결정하여야 한다.

본 발명에서 제안하는 조성물을 식물의 발근촉진제로서 적용하면, 측근수, 부정근 수단계의 근수의 증가를 통해서 뿌리량이나 뿌리 밀도가 증가하기 때문에, 모종의 이식 시의 활착율 향상이나 건묘육성, 생육 촉진, 흡수력의 향상, 흡비력의 향상, 비료 성분 이용률의 향상, 녹색의 지지, 광합성 능력의 향상, 수스트레스 내성 향상, 도복방지, 수량 증가 등의 효과를 얻을 수 있다.

일 예로서, 본 발명의 발근촉진용 조성물의 적용 대상이 되는 식물로서는 특별히 제한되지 않지만 예를 들면 토마토, 피망, 고추, 가지 등의 가지류, 오이, 호박, 멜론, 수박 등의 박과류, 셀러리, 파슬리-, 양상추 등의 생채 향매운 야채류, 파, 양파, 마늘 등의 파류, 대두, 땅콩, 강낭콩, 완두, 팥 등의 콩류, 딸기 등의 기타 과채류, 무우, 그루터기, 당근, 우엉 등의 직근류, 토란, 카사바, 감자, 고구마, 나가이모 등의 우류, 아스파라거스, 시금치, 파드득나물 등의 유채류, 트르코기쿄우, 스톡, 카네이션, 국화 등의 화훼류, 벼, 소맥, 대맥, 연맥, 옥수수 등의 곡물류, 벤트그래스(bentgrass), 코우라이시바 등의 잔디류, 유채의씨, 해바라기 등의 기름료 작물류, 사탕수수, 사탕무 등의 당료작물류, 와타, 등심초 등의 섬유료 작물류, 클로버, 수수, 덴트 콘 등의 사료작물류, 사과, 나시, 포도, 복숭아 등의 낙엽성 과수류, 귤, 레몬, 그레이프 후르츠 등의 감귤류, 그 외 다양한 식종의 초화류 및 수목, 조경 식재류 등을 들 수 있다.

일 예로서, 본 발명의 발근촉진용 조성물은 고형화 된 형태로 제조되어 토양 개량제에 포함되어 이용될 수도 있다.

본 발명의 실시예들에서 제안하는 식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물은, 발근촉진제 뿐 아니라, 발근촉진용 조성물이 적용가능한 초화류, 수목, 토양개량제 및 조경식재 등에 두루 이용될 수 있다.

일 실시예에 따르면 본 발명의 식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물을 액체 로 제조하여, 초화류나 수목에 분사하는 형태로 이용할 수 있고 이를 통해서도 뿌리의 발근 촉진, 식물의 생장 촉진 효과를 기대할 수 있다.

실시예

알긴산 염을 포함하는 해조류 추출물의 수분산액에 견운모 수분산액 및 천일염, 황산칼슘, 휴믹산과 아미노산 및 폴리페놀류 화합물을 포함하는 액체비료를 본 발명에서 제안하는 조성비에 따라 기본 조성물로 준비해 둔 후, (i) 리그닌 변환체 수분산액, (ii) 바이오차 수분산액, (iii) 인돌부티르산 및 벤질아미노퓨린 혼합 호르몬제, (iv) 페닐 젖산염 및 메티오닌에 대해서 첨가제로 제조하여 기본 조성물에 추가하며 식물의 생장과 발근 촉진 효과를 실험하였다.

(i) 리그닌 변환체 수분산액의 준비 및 실험

리그닌 변환체 수분산액의 준비와 관련해서는, 부후균인 가노데르마 루시덤(Ganoderma lucidum, 영지버섯) KACC 42231 또는 이팩스 락테우스(Irpex lacteus, 기계충버섯) KACC 43133을 0.5 g의 리그닌 분말이 포함된 100mL의 PDB(Potato dextrose broth) 배지에 각각 접종하여 약 2주 동안 30℃의 조건에서 배양하고, 균사체를 분쇄한 다음, 10,000 rpm에서 원심분리하고 상층액을 휴믹 물질의 흡광도로 알려진 450nm에서 측정하였다. 리그닌으로부터 상기 부후균 발효를 통해 리그닌 변환체를 제조하였을 때, 450nm 파장이 급격히 증가하는 것을 확인하였다. 이를 통해 리그닌 변환체, 즉 리그닌의 휴믹화가 부후균의 대사에 의해 일어난 것으로 판단되었다.

동일한 방법으로 제조한 부후균인 가노데르마 루시덤 KACC 42231 또는 이팩스 락테우스 KACC 43133을 0.5 g의 리그닌 분말이 포함된 100mL의 PDB(Potato dextrose broth) 배지에 각각 접종하여 약 2주 동안 30℃의 조건에서 배양한 후, 각각의 균사체를 분쇄한 다음, 10,000 rpm에서 원심분리 후 상층액을 동결건조하여 분말을 제조하였다.

상기 가노데르마 루시덤 KACC 42231 또는 이팩스 락테우스 KACC 43133 발효를 통해 제조한 리그닌 변환체 분말을 위에서 언급한 기본 조성물에 본 발명의 실시예에서 제안하는 범위로 적정량(5 중량%가 되도록) 같이 적정 혼합한 상태에서 식물 영양 배지에 분사하고 동일한 사이즈로 발아된 상추 유묘를 옮겨 약 2주 동안 생육시킨 후, 뿌리 부분을 수확하여 주근의 길이를 측정하여 평균/표준편차로 나타내었다. 그 결과, 리그닌에 가노데르마 루시덤 KACC 42231 또는 이팩스 락테우스 KACC 43133의 균사체를 접종하여 발효시켜 제조한 리그닌 변환체를 포함하는 식물 영양 배지에 발아된 상추 유묘를 생육시켰을 때, 리그닌 변환체를 첨가하지 않은 대조군(control)에 비해 뿌리의 생장이 현저하게 증가되었으며, 특히 이팩스 락테우스 KACC 43133의 균사체를 접종하여 발효시켜 제조한 리그닌 변환체가 가노데르마 루시덤 KACC 42231의 균사체를 접종하여 발효시켜 제조한 리그닌 변환체보다 뿌리의 생장을 더욱 촉진시키는 것을 확인하였다.

(ii) 바이오차 수분산액의 준비

바이오차 수분산액의 준비와 관련해서는 유칼립투스를 수분함량 13% 내지 17% 사이로 건조한 후 껍질을 제거하였다. 그 다음 껍질이 제거된 유칼립투스를 2cm 내지 4cm 크기로 분쇄하여 반응기에 투입하였다. 이 후 분쇄된 유칼립투스를 300℃ 정도의 온도에서 간접가열 방식으로 교반시키면서 15 시간 동안 열분해를 수행하였다. 그리고 상기 반응기를 다시 상온으로 자연 냉각시키는 과정을 거쳐 바이오차를 수득하였다.

위에서 수득한 바이오차를 잘게 분쇄한 후 상기 기본 조성물에 본 발명의 실시예에서 제안하는 범위(18 중량%)로 적정 혼합하고, 식물 영양 배지에 분사하고 리그닌 변환체 수분산액과 동일한 방식으로 발아된 상추 유묘를 옮겨 약 2주 동안 생육시킨 후, 뿌리 부분을 수확하여 주근의 길이를 측정하여 대조군과 비교하며 평균/표준편차로 나타내었다. 또한, 엽장과 엽폭, 엽록소 함량도 확인하였다.

바이오차가 첨가되지 않은 대조군에 비해 바이오차를 함유한 실시예의 경우 엽장과 엽폭, 엽록소 함량이 5% 내외로 증가하였고, 식물체 건물중량은 지상부와 지하부가 대조구보다 각각 7~8% 정도 증가하는 결과를 나타내었다. 또한, 시험구에서 재배한 배추의 잎과 뿌리의 생육이 현저하게 좋은 것을 확인할 수 있었다.

(iii) 인돌부티르산 및 벤질아미노퓨린 혼합 호르몬제의 준비

인돌부티르산 및 벤질아미노 퓨린 또한, 상기 기본 조성물에 본 발명의 실시예에서 제안하는 범위(2 중량%)로 적정 혼합하고, 대조군과 대비를 통해 그 효과를 시험하였다.

인돌부티르산의 경우 아무런 처리를 하지 않은 대조군에 비해 새 뿌리의 발생량이 많고, 농도가 높을 수록 새 뿌리의 발생량이 많아짐을 알 수 있었으며, 벤질아미노 퓨린과 혼합되어 2 중량%를 형성한 경우, 발근촉진성이 더욱 향상됨을 확인할 수 있었다. 이 때 인돌부티르산과 벤질아미노 퓨린의 혼합비는 다양하게 조성하여 실험을 해 본 결과, 1: 1의 경우나 5: 1의 경우에 비해 그 사이의 혼합 비율의 경우에서 더 우수한 발근 촉진 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

(iv) 페닐 젖산염 및 메티오닌의 준비

페닐 젖산 메티오닌 혼합물의 경우, D-페닐 젖산(시그마 올드리치 재팬)과 L-메티오닌(화광순약(Wako Pure Chemical))을 이용하여 혼합 농도가 150 ppm가 되도록 한 수용액을 조정하고 염산을 이용하여 pH7로 하여 상기 준비된 조성물에 혼합하였다.

상기 페닐 젖산염 및 메티오닌을 혼합하지 않은 대조군과 비교하여 7일을 경과한 후 뿌리의 발생한 부정근수를 세어본 결과, 뿌리의 발근 촉진 성과를 확인할 수 있었다.

페닐 젖산염을 단독으로 혼합한 경우에 비해서, 메티오닌과 함께 혼합한 경우 더 높은 발근 촉진 성과를 확인할 수 있었으며, 둘 사이의 적정 혼합 몰 비율은 D-페닐 젖산:L-메티오닌=9:1~1:9이 되도록 할 때 발근 촉진 효과를 가시적으로 확인할 수 있었다.

상기 준비된 혼합물들은 (i) ~ (iv) 순으로 혼합하였으며, (i) 에서 (iv) 순으로 혼합하면서 대조군에 비해 점점 더 뿌리의 발근 촉진 효과가 우수해지는 것을 확인할 수 있었다.

또 다른 실시예로서, 상기 발근 촉진용 조성물을 수용액 대비 농도 5 중량%의 수용액 형태로 조성하여 제조한 후, 초화류 및 수목에 분사하는 형태로 적용하였다. 하루 두 번씩 주당 4 차례, 3 달 간 분사한 후 대조군과 비교하여 초화류 및 수목의 발근 촉진 효과와 식물의 잎엽 생장 효과를 분석하였다. 대조군에 비해 본 발명의 실시예의 경우, 뿌리의 굵기나 갯수, 가지와 잎의 생장이 촉진되는 것을 확인하였다.

이 실험을 토대로 본 발명의 발근 촉진용 조성물을 액체 형태로 분사하여도 식물의 생장을 촉진할 수 있다는 확인을 할 수 있었다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (8)

1. 알긴산 염을 포함하는 해조류 추출물 수분산액 5 중량% 내지 10 중량%
   견운모 수분산액 5 중량% 내지 10 중량%;
   리그닌 변환체 수분산액 1 중량% 내지 10 중량%;
   바이오차 수분산액 15 중량% 내지 20 중량%;
   천일염 1 중량% 내지 2 중량%;
   황산칼슘 1 중량% 내지 3중량%;
   휴믹산 1 중량% 내지 5 중량%;
   인돌부티르산(IBA) 및 벤질아미노퓨린(BAP) 중 하나 이상을 포함하는 발근촉진 호르몬제 1 중량% 내지 3 중량%; 및
   나머지 동물성 아미노산을 포함하는 액체 비료;를 포함하는,
   식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 리그닌 변환체 수분산액은, 리그닌에 부후균, 가노데르마 루시덤 및 이팩스 락테우스 중 하나 이상을 접종하고 발효시켜 제조된 것을 수분산 시킨 것인,
   식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 발근촉진 호르몬제는, 인돌부티르산 : 벤질아미노퓨린의 중량비가 2: 1 내지 3: 1 로 혼합된 것인,
   식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 액체 비료는,
   페닐 젖산 또는 그 염과 메티오닌 또는 그 염 중 하나 이상을 더 포함하는 것인,
   식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 바이오차는 유칼립투스 탄화물의 분쇄입자를 포함하는 것인,
   식물 뿌리 생장용 발근 촉진용 조성물.
   
6. 삭제
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 발근 촉진용 조성물을 포함하는,
   식물 뿌리 생장용 발근 촉진제.
   
8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 발근 촉진용 조성물을 포함하는,
   식물 뿌리 생장용 토양개량제.