KR20040095535A

KR20040095535A - 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌을함유하는 복합 비료 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20040095535A
Application number: KR1020030029471A
Authority: KR
Inventors: 권옥술
Original assignee: (주)대 유
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2004-11-15
Also published as: KR100524116B1

Abstract

본 발명은 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌을 함유하는 복합 비료에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌를 각각 사용한 경우보다 작물의 생장촉진, 과실의 비대 및 착색 등에 있어 매우 탁월한 효과를 나타내는 복합 비료를 얻을 수 있다.

Description

해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌을 함유하는 복합 비료 및 그 제조방법{COMPLEX FERTILIZER CONTAINING SEAWEED EXTRACT POWDER, HUMIC ACID, AMINO ACID, GIBBERELLIN AND CYTOKININ AND PREPARATION THEREOF}

본 발명은 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌을 함유하는 복합 비료 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 해조추출물, 부식산 및 아미노산을 주제로 한 비료에 식물생장조절물질인 지베렐린과 사이토키닌을 첨가하고 비료성분인 질소, 인산, 칼륨 및 미량요소성분(망간, 붕소, 아연, 구리, 철 또는 마그네슘 등)을 포함하는 복합 비료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래에 사용되고 있는 비료 및 식물생장조절제는 별도로 생산되고 있는 바 이를 각각 살포하므로 그 사용 효과를 상승시키지 못할 뿐 아니라 중복 작업을 하게 되어 노동력 및 비용면에서 경제적이지 못하다는 문제점이 있다.

과실의 비대는 꽃이 피고 수정이 되면 시작되는데, 과실이 어린 유과기에는 비대속도가 아주 완만하다가 보통 적과 작업이 끝날 무렵부터 비대속도가 급속히 증가하며 성숙이 되고, 수확할 때는 다시 비대속도가 완만해진다. 과실은 수정과 동시에 세포분열을 하여 세포수를 늘리고 분열된 세포는 비대하는데, 이에 관여하는 식물생장조절제가 지베렐린과 사이토키닌이다.

식물생장조절제로서 일반적으로 가장 많이 이용되고 있는 지베렐린 (gibbrellin)은 고등식물의 생장호르몬으로서 각종 과일이나 채소 등의 생장촉진, 무종자화, 숙기억제 등에 사용되며, 지베렐린 A(gibbrellic acid, 이하 GA라 한다)1 ~ GA13을 포함하여 100 여종이 넘는 이성체를 갖는 복잡한 물질이며, 이 중에서 GA3, GA4의 생장촉진효과가 가장 큰 것으로 알려져 있다.

사이토키닌(cytokinin)은 모든 사이토키닌류의 주축인 퓨린계 화합물인 아데닌에서 유래한 물질이다. 대부분의 식물 호르몬 관련 문헌들은 사이토키닌을 세포생장 및 세포분화에 관여하는 사이토키네시스(cytokinesis)를 자극하는 화합물로 설명한다. 지베렐린이 과실을 종축으로 크게 하며 주로 세포를 비대시키는 역할을 하는 반면, 사이토키닌은 과실을 횡축으로 크게 하며 세포분열을 촉진하는 작용을 한다.

한편, 부식산(humic acid)은 토양에 가해진 유기물이 여러가지 미생물에 의하여 분해작용을 받아 원조직이 변질되거나 새롭게 합성된 갈색 또는 암갈색의 일정한 형태가 없는 교질상의 복잡한 물질로서, 토양에서 이온교환능력을 증가시키는데 이바지하는 바, 부식산은 불용의 무기물을 식물이 흡수할 수 있는 수용 형태로 전환시키며 가역적으로 결합되어 있는 무기물들을 천천히 해리시켜 자양물의 공급원과 저장소로서 역할을 한다. 추가적으로 부식산은 보조적으로 식물의 성장을 촉진하는데 종자의 발아를 촉진하고 식물의 비타민 함량을 증가시킨다. 또한 이들은 식물이 자체적으로 물질대사를 하는데 사용하는 복합물질의 1차 원천이 되는 활성제이다. 또한 이들은 잎을 통해 무기요소의 흡수를 촉진하여 식물의 영양을 개선해주어 엽면시비의 효과를 증진시켜 준다.

한편, 해조추출물(seaweed extract powder)은 혹독한 자연환경에서 자라는 특수 해조류인 아스코필럼 노도섬(Ascophyllum nodosum)을 초저온(-50 ℃) 처리 가공하여 천연 그대로를 제품화한 영양이 풍부한 해조추출물로, 아스코필럼노도섬은 다른 해조류에 비하여 5 ~ 13 배의 베타인(betaine)과 폴리아민(polyamine), 사이토키닌을 함유하고 있는데, 이는 일반 작물의 1000 배에 해당한다. 베타인은 냉해, 건조, 과습, 염류장애, 가스장애 및 식물상처 등에 저항력을 높여주는 항스트레스 작용을 가지고 있으며 식물 면역활성제(elicitor) 기능으로 각종 병해에 대한 저항력을 높히고 인삼의 노랑병에 효과가 우수하다. 또한 폴리아민은 과수 및 과채류의 화아분화 및 수정을 촉진시켜 착과를 향상시키며 열과, 기형과, 공동과, 물찬과 발생을 억제하고 과실 크기를 균일하게 해 준다. 등숙기에는 당도증가, 비대촉진, 증수 및 품질향상효과를 발휘하여 저장성도 좋아지는 식물 생리기능 활력증진제 (biostimulants)이다.

이러한 해조추출물은 제틴, 제틴 리보사이드, 이소펜테닐 아데닌, 디하이드로제틴을 포함하는 천연 사이토키닌 생물학적 공급원이면서 옥신, 지베렐린 및 베타인을 함유한다. 합성물질과는 달리 상승적으로 내생 식물 호르몬과 작용하는 천연적으로 균형잡힌 사이토키닌을 제공하고 일반적으로 내생 사이토키닌 단독으로는 작용하지 않는다. 이외에도 해조추출물은 2-하이드록시-6-메틸아미노퓨린, 트랜스-제틴, 트랜스-리보실제틴 및 몇가지 사이토키닌 화합물의 글루사이드(배당체) 종류를 포함한다. 이들 사이토키닌은 세포분열촉진, 개화유도, 종자휴면타파 등 식물성장 및 발달에 중요한 역할을 한다.

한편 과거에는 비료를 질소, 인산, 칼륨 등의 필수원소를 무기성분으로 시비하면 식물이 그것을 흡수하고 식물체 내에서 대사작용을 거쳐 이용하였으나, 아미노산 영양분을 작물에 직접 공급함으로써 과거 무기성분의 흡수에 비하여 대사과정을 단축시켜 즉시 단백질 합성이나 에너지 등으로 이용될 수 있다. 이로서 단시간에 소량으로 작물에 영양공급이 이루어질 수 있다.

본 발명자는 전술한 바와 같이 해조추출물, 부식산 및 아미노산을 이용한 친환경 비료의 다각적 개발을 모색하던 중, 식물생장조절제로서 별도 사용되고 있던 지베렐린과 사이토키닌을 해조추출물, 부식산 및 아미노산과 병용하는 방안을 안출하여 연구한 결과, 이러한 병용이 각각의 물질을 별도로 사용한 비료의 효과에서 예측할 수 없는 놀라운 상승 효과를 발휘함을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서 본 발명은 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌을 함유하는 복합 비료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 복합 비료를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 복합비료는 4종 복합비료에 해조추출물, 부식산, 아미노산,지베렐린 및 사이토키닌 성분을 첨가 배합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 복합비료는 미량요소 복합비료에 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌 성분을 첨가 배합하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 복합비료는 전체 복합비료에 대하여, 해조추출물 0.5 내지 20 중량%, 부식산 0.5 내지 20 중량%, 아미노산 1 내지 25 중량%, 지베렐린 0.01 내지 10 중량% 및 사이토키닌 0.01 내지 10 중량%을 함유하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 복합비료에 있어, 상기 지베렐린은 GA3 또는 GA4+7 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 복합비료의 제조방법은,

- 4종 복합비료(또는 미량요소 복합비료), 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌 성분을 2 % 미만의 소량 첨가원료와 다량 첨가원료로 구분하여 계량하고,

- 2 % 미만의 소량원료는 골고루 혼합시키기 위하여 별도로 미리 혼합시킨 다음,

- 미리 혼합시킨 소량 원료와 다량 원료를 1차 리본식 혼합기에서 배합하고,

- 컨베이어를 이용하여 분쇄기로 이송하여 110 ~ 130 mesh의 일정한 크기로 분쇄시킨 후,

- 2차 혼합기에서 재배합하는 것으로 이루어진다.

이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명은 4종 복합비료 또는 미량요소 복합비료에 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌 성분을 첨가 배합하여 이루어진 복합비료를 제공한다.

본원에서 4종 복합비료는 비료성분의 함량이 10 % 이상이며 질소, 인산, 칼륨의 비료성분 중 2 종 이상을 함유하고, 망간, 붕소, 철, 아연, 구리, 모리브덴 등의 미량요소성분을 2 종 이상 함유하는 비료를 말한다.

본원에서 미량요소 복합비료는 식물의 생육에 필요 불가결하지만 다량요소에 비하여 극소량이 필요한 요소로서 망간, 붕소, 철, 아연, 구리, 모리브덴 등의 성분 중 2종 이상을 혼합하여 제조된 비료를 말한다. 미량요소 복합비료는 질소, 인산, 칼륨의 비료성분을 포함하고 있지 않다는 점에서 4종 복합비료와는 구별된다.

구체적인 일례에서 본 발명은 전체 복합비료에 대하여, 해조추출물 0.5 내지 20 중량%, 부식산 0.5 내지 20 중량%, 아미노산 1 내지 25 중량%, 지베렐린 0.01 내지 10 중량% 및 사이토키닌 0.01 내지 10 중량%을 함유한다.

본 발명의 상기 성분의 함량이 상기 범위를 벗어나면, 각 성분들을 병용하는 효과가 떨어지거나 작물에 해가 발생하는 단점이 있다.

본 발명에서 사용된 상기 성분 중 해조추출물은 전술한 바와 같이 식물의 환경장애에 저항력을 높여주고 항스트레스 작용과 병해에 대한 저항력을 높이는 효과를 나타낸다.

또한 본 발명에서 사용된 상기 성분 중 부식산은 전술한 바와 같이 자양물을 공급하여 식물의 영양을 개선시킴으로써 식물성장촉진 및 엽면시비의 효과를 나타낸다.

또한 본 발명에서 사용된 상기 성분 중 아미노산은 필수 아미노산을 17 종 이상 함유하고 아미노산 함량이 30 % 이상인 복합 아미노산으로, 전술한 바와 같이 식물에 직접 공급됨으로써 단시간 내에 소량으로 영양공급의 효과를 나타낸다.

또한 본 발명에서 사용된 상기 성분 중 지베렐린은 전술한 바와 같이 세포분역촉진 및 생장촉진 효과를 나타낸다. 특히, 생장촉진효과가 보다 큰 GA3 또는 GA4+7 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 사용된 상기 성분 중 사이토키닌은 전술한 바와 같이 발아촉진, 개화촉진 및 숙기촉진의 효과를 나타낸다.

따라서, 상기 지베렐린과 사이토키닌을 합하면 과실의 비대와 숙기촉진에 동시에 효과가 있어 과수재배농가에 고품질 과실을 생산할 수 있고 노동력 절감 효과도 있을 것으로 사료된다.

한편, 본 발명에서 사용되는 상기 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌 성분은 이들 성분을 병용할 경우, 각 성분들의 상승 작용에 의해 각 성분의 별도 사용에서는 예측할 수 없는 효과를 나타낸다. 즉, 아미노산 등의 유기물 외에 지베렐린과 사이토키닌과 그 외 무기물이 복합되어 그 흡수가 빨라지므로 효과를 극대화시키고, 식물생장호르몬인 생장촉진물질이 식물의 영양소와 동시에 흡수되고 아미노산, 부식산 등이 흡수를 촉진하므로 상승효과가 발생한다.

이외에도 각각의 성분을 비료에 첨가하여 얻을 수 있는 효과로부터 예측되는 이상의 효과는 상기 성분의 병용으로부터 얻어지는 효과인 것으로 예견된다.

본 발명의 복합 비료는 작물 재배시 500 배 내지 3000 배로 희석하여 작물의 옆면에 골고루 살포하는 것이 가능하다. 이는 작물의 생육상태 및 생육시기에 따라 조절할 수 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이나, 다음의 실시예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위해 제시되는 예시적 구체예에 불과할 뿐, 본 발명의 보호범위를 이들 실시예로 한정하려는 의도는 아니다.

실시예 1

하기 표 1에 따라 각 성분을 2 % 미만의 소량 첨가원료와 다량 첨가원료로 구분하여 계량한 다음, 소량원료는 골고루 혼합시키기 위하여 별도로 미리 혼합시켰다. 미리 혼합시킨 소량원료와 다량원료를 1차 리본식 혼합기에서 배합한 후, 컨베이어를 이용하여 분쇄기로 이송한 다음, 120 mesh의 일정한 크기로 분쇄하였다. 이어 2차 혼합기에서 재배합한 후, 본 발명에 따른 복합비료를 제조하였다.

[표 1]

원재명	혼합비율(중량%)
요소	6
KH₂PO₄	20
KCl	10
K₂HPO₄	17
MgSO₄ 5H₂O	8
H₃BO₃	5
ZnSO₄ 7H₂O	1.5
MnSO₄ 7H₂O	1
부식산((주)대유, 한국)	7
GA3	0.5
GA4+7	2
사이토키닌(6-벤질아미노퓨린)	2
비타민 B₁	1
해초 파우다(Acadian, 미국)	3
아미노산(일신케미칼, 한국)	10
화이트 카본	6
합계	100

실시예 2

하기 표 2에 따라 각 성분을 계량하여 1차 배합기에서 배합한 후 컨베이어를 이용하여 분쇄기로 이송한 다음, 120 mesh의 일정한 크기로 분쇄하였다. 이어 2차 배합기에서 재배합한 후, 본 발명에 따른 복합비료를 제조하였다.

[표 2]

원재명	혼합비율(%)
H₃BO₃	13
ZnSO₄ 7H₂O	28
MnSO₄ 7H₂O	3.5
CuSO₄ 7H₂O	3
(NH₄)₆Mo₇O₂₄ 4H₂O	1
EDTA-Fe	13
부식산	8
GA3	0.5
GA4+7	2
사이토키닌	2
비타민 B₁	2
해초 파우다	8
아미노산	10
화이트 카본	6
합	100

실시예 3

지베렐린의 함량을 조절하여 GA3를 단독으로 2.5% 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명에 따른 복합비료를 제조하였다.

실시예 4

지베렐린의 함량을 조절하여 GA4+7을 단독으로 2.5% 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 본 발명에 따른 복합비료를 제조하였다.

비교예 1

본 발명의 실시예 1에서 제조한 복합비료(이하, 실시예 1이라 한다)와 시판되고 있는 4종 복합비료((주)대유제품, 이하, 대조군이라 한다)와의 엽면시비효과를 비교하였다. 이 때, 4종 복합비료는 질소 3%, 인산 16%, 칼륨 9%, 마그네슘 1.2%, 붕소 0.46%, 아연 0.1%, 구리 0.1%, 망간 0.01%를 최소 보증량으로 함유하는 것을 사용하였다.

사과나무를 대상작물로 하여 사과꽃의 만개시 실시예 1과 대조군 1을 각각 1차 살포하고, 만개 7일 후 2차 살포한 후 수확하여 과실 횡경, 종경의 비대와 과실 크기별 수확량을 조사하였다. 하기 표 3 및 표 4는 그 결과를 나타낸다.

[표 3]

실시예 1의 살포가 사과 비대에 미치는 영향

	무처리군	대조군	실시예 1
횡경 (mm)	65.52(100) b	68.60(101.6) b	75.14(111.3) a
종경 (mm)	82.35(100) b	83.34(101.2) b	88.66(107.7) a

( ): 무처리군에 대한 백분율 지수

Mean separation by Duncan's multiple range test, 5% level

[표 4]

실시예 1의 살포 후 과실 전체 수확량에 대한 각 크기별 수확량

		무처리군	대조군	실시예 1
횡경 (mm)	소과 (90.0 이하)	13.9 %	8.8 %	2.3 %
	중과 (90 ~ 100)	53.3 %	42.8 %	25.9 %
	대과 (100 ~ 110)	30.7 %	35.8 %	46.6 %
	특상 (110 이상)	2.2 %	12.6 %	25.2 %
종경 (mm)	소과 (85이하)	5.1 %	4.7 %	1.6 %
	중과 (85 ~ 95)	32.8 %	30.1 %	15.7 %
	대과 (95 ~ 105)	43.1 %	44.3 %	45.7 %
	특상 (105 이상)	19.0 %	20.9 %	37.0 %

비교예 2

본 발명의 실시예 2에서 제조한 복합비료(이하, 실시예 2이라 한다)와 비교예 1에서 사용한 것과 동일한 4 종 복합비료(이하, 대조군이라 한다)와의 엽면시비효과를 비교하기 위하여, 사과나무를 대상작물로 하여 사과꽃의 만개시 실시예 2와 대조군을 1차 살포하고, 만개 7 일 후 2차 살포한 후 수확하여 사과후지 과중, 과실 횡경과 종경의 비대, 과피경도 및 당산비를 조사하였다. 하기 표 5 내지 표 8은 그 결과를 나타낸다.

[표 5]

실시예 2의 살포가 사과후지 과중에 미치는 영향

	무처리군	대조군	실시예 2
평균과중 (g)	310.6(100) b	325.4(104.8) a	361.7(116.5) a

( ): 무처리군에 대한 백분율 지수

Mean separation by Duncan's multiple range test, 5% level

[표 6]

실시예 2의 살포가 사과 비대에 미치는 영향

	무처리군	대조군	실시예 2
횡경 (mm)	91.4(100) a	92.3(101) a	92.6(101) a
종경 (mm)	78.5(100) b	83(106) a	84.05(107) a

( ): 무처리군에 대한 백분율 지수

Mean separation by Duncan's multiple range test, 5% level

[표 7]

실시예 2의 살포가 과피경도에 미치는 영향

	무처리군	대조군	실시예 2
경도 (kg/φ5 mm)	3.7(100) b	3.9(105) a	3.95(107) a

( ): 무처리군에 대한 백분율 지수

Mean separation by Duncan's multiple range test, 5% level

[표 8]

실시예 2의 살포가 당산비에 미치는 영향

	무처리군	대조군	실시예 2
당산비 (%)	1.47(100) b	1.49(101.4) b	1.59(108.2) a

( ): 무처리군에 대한 백분율 지수

Mean separation by Duncan's multiple range test, 5% level

본 발명에 따른 본 발명에 따른 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌을 함유하는 복합 비료를 사용하면 대과 비율이 증가되어 상품성이 50 % 이상 향상되고 획기적으로 증수되며 노동력을 50 % 이상 줄일 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌을 함유하는 복합 비료를 사용하면 각 성분을 각각 사용한 경우보다매우 큰 상승효과를 나타내는 복합 비료를 얻을 수 있을 뿐 아니라, 노동력 또는 줄일 수 있어 경제적이다.

Claims

4종 복합비료에 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌 성분을 첨가 배합하여 이루어진 복합비료.
미량요소 복합비료에 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌 성분을 첨가 배합하여 이루어진 복합비료.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 전체 복합비료에 대하여 해조추출물 0.5 내지 20 중량%, 부식산 0.5 내지 20 중량%, 아미노산 1 내지 25 중량%, 지베렐린 0.01 내지 10 중량% 및 사이토키닌 0.01 내지 10 중량%을 함유하는 복합비료.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 지베렐린이 GA3 또는 GA4+7 또는 이들의 혼합물인 복합비료.
- 4종 복합비료(또는 미량요소 복합비료), 해조추출물, 부식산, 아미노산, 지베렐린 및 사이토키닌 성분을 2 % 미만의 소량 첨가원료와 다량 첨가원료로 구분하여 계량하고,

- 2 % 미만의 소량원료는 골고루 혼합시키기 위하여 별도로 미리 혼합시킨 다음,

- 미리 혼합시킨 소량 원료와 다량 원료를 1차 리본식 혼합기에서 배합하고,

- 컨베이어를 이용하여 분쇄기로 이송하여 110 ~ 130 mesh의 일정한 크기로 분쇄시킨 후,

- 2차 혼합기에서 재배합하여 제조되는 것을 특징으로 하는, 제 1항 또는 제 2항에 따른 복합비료의 제조방법.