KR20000034807A - 유기질의 식물용 액체 영양원 및 이것의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세포의 자기 분해를 통해 자연적으로 분해되는, 동물로부터 유도된 원료로부터 제조된 액체 혼합물을 포함하는 유기질의 식물용 액체 영양원에 관한 것이며, 원료 물질은 염산을 첨가함으로써 지방산으로 주로 구성되는 제 1 액체와 가용성 단백질로 주로 구성되는 제 2 액체로 분리되며, 제 1 액체에는 알코올을 첨가하고, 제 2 액체에는 계면활성제를 첨가하고, 이들 액체를 당 함유 액체와 혼합하고 교반시킨다.

Description

유기질의 식물용 액체 영양원 및 이것의 제조 방법 {ORGANIC LIQUID NUTRITION SOURCE FOR PLANTS AND MANUFACTURING METHOD FOR SAME}

본 발명은 유기질의 식물용 액체 영양원(비료) 및 이것을 제조하는 방법에 관한 것이며, 상기 액체 영양원은 생선의 내장, 피부 및 머리, 또는 다른 동물의 내장 또는 혈액 등을 원료로 하여 제조되며, 안정적인 특성 및 긴 저장 수명을 가지며, 또한, 용이하게 사용될 수 있으며, 식물의 뿌리 및 뿌리털에 직접 흡수될 수 있다.

일반적으로 공지된 바와 같이, 비료는 전형적으로 일반적인 농업 및 원예에서 식물용 영약액으로 사용되며, 지금까지 사용된 대부분의 비료는 사실상 무기질 이었다. 또한, 액상 비료가 넓리 사용되고 있지만, 거의 모두 이러한 액상 비료는 무기질이었으며, 사실상, 유기질 액상 비료는 구입할 수 없었다.

그러나, 식물의 조직은 글루코오스, 단백질(아미노산) 및 지방산으로 구성된 유기질이기 때문에, 식물에 처리된 무기질 비료는 조직으로서 직접적으로 통합될 수 없다. 그래서, 전형적으로, 무기질 비료가 식물에 처리될 경우, 광합성에 의해 형성된 글루코스만이 식물 조직을 증대시킬 수 있는 능력을 가지며, 따라서, 이런 비료는 식물의 조직을 효과적으로 형성할 수 없다. 게다가, 통상적인 무기질 비료는 저농도이며, 저장 수명이 짧고, 식물 성장에 기여하는 토양 미생물에 우수한 균형있는 영양분을 공급하지 못한다. 또한, 값이 비싸고, 비실용적이다.

그렇지만, 무기질 비료의 경우와 달리, 만약, 식물의 조직을 구성하는 글루코스, 단백질 및 지방산이 토양 미생물을 이용함으로써 식물의 뿌리 및 뿌리털에 직접 흡수될 수 있다면, 식물의 성장이 우수할 뿐만 이니라, 잎과 열매의 질도 우수해진다.

이 때문에, 본 발명의 목적은 다량의 글루코오스, 단백질 및 지방산을 함유하며, 우수한 저장 수명을 가지며, 안정적인 특성을 나타내는 유기질의 식물용 액체 영양원을 제공하는데 있으며, 농장의 곡식 배양 동안 또는 원예 식물의 배양 동안 이를 분무할 경우, 또는 물재배 등에서 사용할 경우, 이는 식물의 뿌리 또는 뿌리털에 직접 흡수될 수 있으며, 토양에 존재하는 공생 미생물을 활성화시켜, 뿌리 및 뿌리털에 의한 흡수를 촉진시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 액체 영양원은 고농도 액체이기 때문에, 본 발명은 액체를 적절하게 희석하여, 들판의 토양에 직접 분무시키거나 식물의 잎, 줄기 또는 다른 부분에 분무시키는 경우, 및 액체를 물재배 및 아에로포닉(aeroponic)에서 액체 영양액 또는 배양액으로 사용되는 경우를 포함한다.

상기에 언급된 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 유기질의 액체 영양원(비료)은 세포의 자기 분해를 통해 자연적으로 분해되는, 동물로부터 유도된 원료로부터 제조된 액체 혼합물을 포함하며, 원료 물질에 염산을 첨가하면, 이는 지방산으로 주로 구성되는 제 1 액체와 가용성 단백질로 주로 구성되는 제 2 액체로 분리되며, 제 1 액체에 알코올을 첨가하고, 제 2 액체에 계면활성제를 첨가하고, 이들 액체를 글루코스 함유 액체와 같은 당 함유 액체와 혼합 및 교반한다.

또한, 본 발명에 따른 유기질의 식물용 액체 영양원(비료)을 제조하는 방법은 하기 단계를 포함한다: 일정한 온도하에서 지정된 시간 동안 세포의 자기 분해를 통해 동물 원료를 자연적으로 분해시키는 단계; 수득된 분해 물질에 염산을 첨가하고, 지정된 시간 동안 이를 방치하여, 주로 지방산으로 구성된 제 1 액체와 주로 가용성 단백질로 구성된 제 2 액체로 분리시키는 단계; 알코올을 제 1 액체에 첨가하여, 이들의 점도를 조절하고, 친수성 액체를 수득하는 단계; 상기에 언급된 제 2 액체에 물과 계면활성제를 첨가하여, 수용액을 수득하는 단계; 제 1 액체를 첨가하면서 제 2 액체를 교반 및 혼합하는 단계; 및 글루코스 함유 액체 등과 같은 당 함유 액체를 상기 수득된 액체 혼합물에 첨가하면서 교반 및 혼합하는 단계.

본 발명에 따른 유기질의 식물용 액체 영양원(비료)은 글루코스, 지방산 및 단백질 성분과 조화를 잘 이루어서, 액체 영양원이 토양에 분무됨으로써, 식물의 뿌리에 의해 직접 흡수되고, 토양에 공생하는 공생 미생물을 활성화시킨다.

이러한 활성은 액체 영양원이 간접적으로 흡수되게 하여, 식물의 성장을 효과적이게 하고, 동시에 첨가된 인조 오염 물질을 분해하여, 자연적인 조화 상태로 전환되게 하며, 따라서, 높은 생산 수율을 갖는 곡식을 성장시킬 수 있다.

또한, 액체 영양원이 유기질임에도 불구하고, 이는 농축되어서, 우수한 저장 수명을 갖는다.

본 발명에 다른 유기질의 식물용 액체 영양원(비료)은 동물로부터 유도된 원료로부터 제조되며, 원료로서 생선 뿐만 아니라, 소, 돼지, 다른 가축 또는 작은 동물의 창자, 내장, 혈액, 피부 또는 머리와 같은 다양한 형태의 동물 폐물을 이용하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 유기질의 식물용 액체 영양원(비료)을 하기와 같이 제조하였다. 상기에 언급된 동물로부터 유도된 원료를 밀봉된 탱크에 공급하고, 일정한 온도하에 지정된 시간 동안 교반되지 않도록 그냥 방치하여, 동물 몸체의 세포에 존재하는 분해 효소를 활성화시켜, 자기 분해를 통해 자연적인 분해를 유도하였다. 염산을 자연적으로 분해된 물질에 첨가하고, 움직히지 않도록 방치하여, 상기에 언급된 물질을 화학적으로 분해시켰다. 고형물을 제거하고, 화학적으로 분리된 물질을 실온에서 지정된 시간 동안 유지시켜, 아교질 단백질을 함유하는 지방산으로 주로 구성된 제 1 액체 및 유리된 가용성 단백질(아미노산)으로 주로 구성된 제 2 액체로 분리하였다.

그 후, 제 1 액체에 필요에 따라, 하나 이상의 메틸 알코올 및 다른 알코올, 수성 아세트산 또는 우레아를 첨가하고, 혼합물을 잘 혼합 및 교반하여, 이들의 점도를 조절하고, 친수성 액체를 수득하였다.

또한, 제 2 액체에 물, 계면활성제 및 다른 액체를 첨가하고, 혼합물을 잘 혼합 및 교반하여 친유성 액체를 수득하였다.

생성된 제 2 액체를 교반시키면서, 제 1 액체가 제 2 액체와 거의 동일한 양이 될 때까지, 제 1 액체를 점차적으로 첨가하고, 제 1 액체가 제 2 액체와 거의 동일한 양이 될 때, 글루코스 또는 글루코스 함유 액체를 상기 액체로 혼합시키고 교반시켜, 농축된 유기질의 식물용 액체 영양원(비료)을 수득하였다.

본 발명에 다른 유기질의 식물용 액체 영양원(비료)을 제조하는 방법이 하기에 더 자세히 설명될 것이다. 상기 언급된 동물로부터 유도된 원료를 40 내지 70℃의 밀봉된 탱크에 위치시키고, 5-10일 동안 교반되지 않도록 그냥 방치하여, 동물 몸체의 세포에 존재하는 분해 효소를 활성화시키고, 일차 분해로서의 자기 분해를 통해 자연적인 분해를 유도하였다. 이렇게 수득된 생성물은 약 50 중량%의 액체, 약 15 중량%의 고형물 및 나머지 중량의 버터형 반고형 물질로 구성된 점도가 높은 물질이다.

약 35% 농도의 염산을 상기 점도가 높은 물질에 첨가하고, 2-5일 동안 움직이지 않도록 방치하여, 염산의 화학적 작용으로 이차 분해를 유도하였다. 상기 언급된 고형 물질 및 반고형 물질의 일부를 용해하여, 약 15 중량%의 고형물(동물 뼈 및 건)을 함유하는 높은 점도의 액체를 수득하였다.

이럴 경우, 용액의 pH가 6.8 미만으로 떨어지지 않도록 첨가된 염산의 양을 지정하여, pH가 6.8 미만일 경우 염산의 첨가를 중단하였다. 이 이유는 만약, 액체가 강한 산성을 띠게 되면 액체의 분해 활성이 억제되기 때문이다.

또한, 본 발명에 있어서, 기본적으로 상기 언급된 일차 분해 및 이차 분해가 분해 작용이 충분히 일어날 정도로 오랫 동안 일차 분해 및 이차 분해를 발생시켰다. 그러나, 원료에 따라, 만약 비분해된 단백질이 탱크내에 존재한다면, 엔도펩티다아제를 첨가하여, 아미노산으로의 최종 분해를 수행하는 것이 가능하다. 최종 분해에 첨가된 엔토펩티타아제의 양은 약 3-5 중량%이며, 최종 분해 시간은 약 5-30 시간이다.

상기에 언급된 높은 점도의 액체를 여과시켜, 고형물을 제거하여, 여과물을 실온에서 약 10-30 시간 동안 교반하지 않은채 방치하여, 단백질을 함유하며, 주로 지방산으로 구성된 제 1 액체 층과 아미노산을 함유하며, 주로 유리된 가용성 단백질로 구성된 제 2 액체 층으로 분리하였다.

일단 액체를 상기에 언급된 제 1 액체와 그 아래 층에 있는 제 2 액체로 분리하고, 각각의 액체를 개별적으로 여과시켜 고형물을 제거하였다. 그 후, 제 1 액체에 20 중량% 이하의 메틸 알코올 및 다른 알코올, 및 10 중량% 이하의 수성 아세트산을 첨가하여, 이 혼합물을 잘 혼합 및 교반하여, 이들의 점도를 조절하고, 친수성 액체를 수득하였다. 이런 경우, 또한, 이소프로필 알코올, 우레아 용액, 아틱산 용액 등을 제 1 액체에 첨가하여, 이들의 점도를 조절하고, 이들의 친수성 특징을 증가시킬 수 있다.

또한, 제 2 액체에 25 중량% 미만의 물 및 1-10 중량%의 계면활성제를 첨가하여, 이 혼합물을 잘 혼합 및 교반하였다. 사용될 수 있는 계면활성제의 예는 캐스터 오일 기재 계면활성제, 트리에탄올 기재 계면활성제 및 모노에탄올 기재 계면활성제를 포함한다. 물 및 계면활성제를 첨가함으로써, 제 2 액체는 유화된 액체로 제조될 수 있으며, 친유성 액체가 된다.

그 후, 상기 친유성 제 2 액체를 잘 혼합 및 교반하면서, 제 1 액체가 제 2 액체와 거의 동일한 양이 될 때까지, 제 1 액체를 점차적으로 첨가하고, 제 1 액체가 제 2 액체와 거의 동일한 양이 될 때, 혼합 및 교반을 중단하여, 액체 혼합물을 수득하였다. 그 후, 이 액체 혼합물에 40-120 중량%의 글루코오소, 블랙스트랩 당밀 등과 같은 당 수용액을 혼합시켜, 이 혼합물을 잘 교반하여, 영양분이 우수하게 조화되고, 매우 농축된 식물용 액체 영양원(비료)을 생성시켰다. 반응 환경에 따라, 당 수용액의 일부로서 종이 슬러지 액체 또는 커피 잔여 액체를 사용하는 것이 가능하다.

또한, 콜로이드 혼합기 또는 균질기와 같은 고속 혼합기를 사용하여, 제 1 액체와 제 2 액체를 혼합 및 교반시킬 때 및 제 1 액체, 제 2 액체, 및 당 또는 블랙스트랩 당밀의 수용액을 혼합 및 교반시킬 때, 다양한 액체 성분은 미세한 구체로 분할되어, 오일 기재 성분 및 물 기재 성분이 에멀션 상태로 존재한다. 따라서, 식물용 액체 영양원(비료)의 다양한 성분이 잘 혼합되고, 첨가되는 계면활성제의 양을 줄일 수 있고, 그 품질도 향상될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구체예 중 하나를 하기에 설명할 것이다.

원료로서, 600kg의 다랑어를 탱크에 넣고, 밀봉하였다. 탱크를 40-65℃로 처리하고, 7일 동안 교반시키지 않고 그냥 방치하였다. 수득된 생성물은 약 53 중량%의 액체, 약 16 중량%의 고형물 및 나머지의 버터형 반고형 물질로 구성된 점도가 높은 물질이었다.

이 물질에 25kg의 35% 염산을 첨가하고, 혼합물을 잘 혼합 및 교반하고, 4일 동안 그냥 방치하여 뼈 및 건을 함유하는 높은 점도의 액체 및 15 중량%의 다른 고형물을 수득하였다. 상기 고형물을 여과시키고, 액체만 남겨두었다.

액체를 약 20 시간 동안 실온에서 교반시키지 않은채 그냥 방치하여, 상층 액체 및 하층 액체를 뚜렷하게 분리시켰다.

상층 및 하층 액체를 분리하고, 각각 이들의 탱크에 넣었다. 상층 액체를 여과하여, 미세한 고형물을 제거하고, 260 리터의 이 액체에 40 리터의 메틸 알코올 및 15 리터의 아세트산 수용액을 첨가하였다. 혼합물을 잘 혼합 및 교반하여, 총 315 리터의 저점도 액체를 수득하였다.

또한, 제 2 액체인 하층 액체 260 리터에 130 리터의 물, 10 리터의 캐스터 오일 기재 계면활성제 및 15 리터의 아민 기재 계면활성제를 첨가하고, 잘 혼합 및 교반하여, 총 415 리터의 유화된 액체를 생성시켰다.

그 후, 총 양의 제 2 액체를 고속의 혼합 및 교반이 수행되는 혼합 탱크에 넣고, 제 1 액체를 25 리터/분의 속도로 점차 공급하고, 혼합 및 교반을 약 1 시간 동안 수행하여, 액체 혼합물을 수득하였다.

그 후, 이 액체 혼합물에 580 리터의 글루코스 수용액을 공급하고, 이 혼합물을 30 분 동안 고속으로 혼합 및 교반하여, 농축된 식물용 액체 영양원(비료)을 생성시켰다.

이러한 농축되어 생성된 유기질의 식물용 액체 영양원(비료)을 하기 설명된 곡식에 공급하여, 곡식은 하기 결과를 나타내었다.

1. 차 재배에 적용

차 재배에 있어서, 60배 희석시킨 액체 영양원을 100 평방 미터 당 600 리터의 양으로 1996년 7월, 8월 및 11월, 1997년 2월 및 4월에 분무하였다.

1997년 5월에 새로운 잎으로서 수확한 찻잎은 액체 영양원을 제공하지 않은 식물로부터의 찻잎보다 현저하게 우수한 맛과 향을 나타냈으며, 따라서, 품질이 아주 향상되었다.

2. 토마토 농장에 적용

1997년 5월 19일에, 100배 희석시킨 액체 영양원을 토마토 묘목을 이식하기 전에 묘목당 10 리터의 양으로 10일 동안 분무하였다. 그 후, 토마토 묘목을 1997년 5월 29일에 이식하였다. 1997년 6월 20일에, 토마토 식물에 동일한 양의 동일한 액체 영양원을 추가적으로 분무하고, 1997년 6월 30일에, 동일한 양의 동일한 액체 영양원을 추가적으로 분무하였다.

7월 13일까지, 토마토 식물이 토마토를 수확하기에 충분할 정도로 자라서, 수확을 시작하고, 1997년 9월말 까지 수확을 계속하였다. 토마토 열매를 맺은 가지는 묘목당 14개 였으며, 줄기는 4.2 미터에 달하였다. 또한, 또한, 화학 비료로 성장시킨 토마토와 비교하여, 수확은 1.5 배 만큼 더 많고, 품질은 3배 더 높은 것으로 측정된 토마토를 수득하였다.

3. 오이 농장에 적용

오이 농장에 있어서, 토마토 농장에 사용했던 동일한 액체 영양원을 동일한 조건하에 분무하였으며, 그 결과, 1997년 7월 10일에, 오이 식물은 오이를 수확하기에 충분할 정도로 성장해서, 수확을 시작하여, 8월 말까지 수확을 계속하였다. 화학 비료로 성장시킨 오이와 비교하여, 오이 크기는 거의 변화가 없었으나, 품질이 2 배 우수한 오이를 수득하였다.

4. 가지 농장에 적용

가지 농장에 있어서, 토마토 농장에 사용했던 동일한 액체 영양원을 동일한 조건하에 분무하였으며, 그 결과, 1997년 7월 18일에, 가지 식물은 가지를 수확하기에 충분할 정도로 성장해서, 수확을 시작하여, 약 11월 중순까지 수확을 계속하였다. 화학 비료로 성장시킨 가지와 비교하여, 가지 크기는 3배 정도 컸으며, 품질은 약 3 배 우수한 가지를 수득하였다

5. 생강 농장에 적용

생강 재배를 위한 밭고랑에 있어서, 이식후 2주 째인 1997년 5월 18일에, 100배 희석시킨 액체 영양원을 밭고랑의 1 미터당 10 리터의 양으로 관개 호스로 분무시켰다. 그 후, 동일한 액체 영양원을 동일한 조건하에 동일한 양으로 1997년 7월 20일 및 8월 20일에 분무하였다.

그 결과, 매년 경작에 있어서, 매년 경작시에서는 볼 수 없었던 농장의 80% 수확물을 수득하였으며, 따라서, 매년 경작에 있어서의 재배 문제를 해소하였다.

상기 1-5에 설명된 농장은 본 발명자의 집 근처에 있는 땅임을 유념하기 바란다.

요약해서, 본 발명에 따른 식물용 영양제(비료)가 유기물임에도 불구하고, 이들은 미생물이 증식할 수 없을 정도로 농축되어 있어서, 부패하지 않아, 우수한 저장 수명을 가지며, 분해되지 않는다. 또한, 글루코스, 지방산 및 단백질의 다양한 영양분이 우수하게 조화되었기 때문에, 이를 토양에 분무하면 수많은 토양 미생물 및 식물 뿌리와 공생하는 공생 미생물을 활성화시켜서, 뿌리가 식물 조직의 공급원이 되는 다양한 영양분을 직접 흡수할 수 있게 된다. 따라서, 식물 성장은 현자하게 뛰어났으며, 상기 액체 영양원을 분무시킨 후, 식물은 비교적 저온의 농지에서도 잘 성장하였으며, 게다가, 식물 줄기, 잎 및 열매는 튼트하고, 질병을 유발하는 벌레에도 저항적으로 성장하였다. 또한, 곡식은 조밀한 텍스쳐를 가졌으며, 맛이 우수하였고, 이들의 수율도 높았다.

또한, 토양에 분무된 본 발명에 따른 유기 액체 영양원은 토양의 공생 미생물을 활성화시켜, 인위적으로 첨가된 오염 물질을 분해하고, 자연적으로 균형을 이룬 상태로 회복시켰다.

만약, 5배 이상으로 희석된다면, 이는 식물에 너무 고농도여서, 식물을 죽일 수 있다는 것을 염두하기 바란다.

Claims (12)

1. 세포 자기 분해를 통해 자연적으로 분해되는, 동물로부터 유도된 원료로부터 제조된 액체 혼합물을 포함하는 유기질의 식물용 액체 영양원으로서,

   동물로부터 유도된 원료에 염산이 첨가되어, 주로 지방산으로 구성된 제 1 액체 및 주로 가용성 단백질로 구성되는 제 2 액체로 분리되고, 제 1 액체에 알코올이 첨가되며, 제 2 액체에 계면활성제가 첨가되고, 이들 액체와 당함유 액체가 혼합 및 교반된 액체 영양원.
2. 제 1 항에 있어서, 제 1 액체는 친수성 액체이며, 점도는 알코올, 아세트산 수용액 및 우레아중 하나 이상을 첨가함으로 조절됨을 특징으로 하는 액체 영양원.
3. 제 1 항에 있어서, 제 2 액체가 친유성 액체이며, 여기에 물 및 계면활성제가 첨가됨을 특징으로 하는 액체 영양원.
4. 유기질의 식물용 액체 영양원을 제조하는 방법으로서,

   일정한 온도하에서 지정된 시간 동안 세포의 자기 분해를 통해 동물로부터 유도된 원료를 자연적으로 일차 자연 분해시키는 단계; 수득된 분해 물질에 염산을 첨가하고, 지정된 시간 동안 이차 분해되도록 방치하여, 주로 지방산으로 구성된 제 1 액체와 주로 가용성 단백질로 구성된 제 2 액체로 분리시키는 단계; 알코올을 분리된 제 1 액체에 첨가하여, 이들의 점도를 조절하는 단계; 제 2 액체에 물과 계면활성제를 첨가하는 단계; 제 1 액체를 제 2 액체에 첨가하면서 교반시키는 단계; 및 수득된 액체 혼합물에 당 함유 액체를 첨가하면서 교반시키는 단계를 포함하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서, 동물로부터 유도된 원료를 40-70℃에서 5-10일 동안 밀봉된 상태에서 교반하지 않은 채 방치하여 자연 분해시킴을 특징으로 하는 방법.
6. 제 4 항에 있어서, 6 중량% 이하의 약 35% 농도의 염산을 분해된 물질에 첨가하여, 이차 분해를 수행함을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 3-5 중량%의 엔도펩티다아제를 이차 분해된 물질에 첨가하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
8. 제 4 항에 있어서, 제 1 액체에 20 중량% 이하의 알코올 및 10 중량% 이하의 아세트산 수용액을 분리된 제 1 액체에 첨가하여, 친수성 용액을 수득하는 단계를 추가로 포함함을 특징으로 하는 방법.
9. 제 4 항에 있어서, 분리된 제 2 액체에 25 중량% 이하의 물 및 1-10 중량%의 계면활성제를 첨가하여, 친유성 용액을 수득함을 특징으로 하는 방법.
10. 제 4 항에 있어서, 제 1 액체를 제 2 액체와 거의 동일한 양으로 제 2 액체에 첨가함을 특징으로 하는 방법.
11. 제 4 항에 있어서, 제 1 액체와 제 2 액체의 혼합물에 40-120 중량%의 당 수용액을 첨가함을 특징으로 하는 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 당이 글루코오스 또는 블랙스트랩 당밀(blackstrap molasses)을 포함함을 특징으로 하는 방법.