KR20050080374A - 셀레늄 복합비료 - Google Patents

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Abstract

셀레늄을 함유하는 4종 복합비료, 미량요소 복합비료 또는 친환경 비료가 제공된다. 본 발명에 따라, 셀레늄 화합물을 함유하는 복합비료를, 뿌리작물, 열매작물, 엽채류 등 일상적으로 섭취하는 각종 농작물에 흡수시킴으로써 독성이 강한 셀레늄을 인체에 안전한 유기 셀레늄 형태로 전환시켜 안전하게 음식으로서 섭취할 수 있다. 본 발명의 셀레늄 함유 비료는 엽면살포, 관주, 토양살포 등 적합한 방식으로 사용할 수 있으며, 유기 게르마늄을 첨가시켜 게르마늄도 농작물을 통해 간편하고 안전하게 섭취할 수 있다.

Description

셀레늄 복합비료{COMPOSITE FERTILIZER CONTAINING SELENIUM COMPOUND}
본 발명은 셀레늄 복합비료에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 한가지 이상의 셀레늄 화합물을 소정 농도로 함유하는 4종 복합비료, 미량요소 복합비료 또는 친환경 비료에 관한 것이다.
셀레늄 (Se)은 인간과 동물에는 매우 낮은 농도로 요구되어지는 필수미량요소로서 글루타치온 퍼옥시다제의 구성성분이며 식물체로 이동되어 글루타치온 퍼옥사이드의 활성발현에 관여하며 항산화작용을 하며 셀레노메티오닌 (Selenomethionine), 셀레노시스티오닌 (Selenocysthionine)과 같은 유기셀레늄 화합물로 전환되어 활성산소 등 각종 자유 래디칼 (O2, OH)로부터 동물의 세포를 보호하는 강력한 항산화제 역할을 한다.
이미 미국과 유럽에서는 심장, 간 등의 기능강화와 암 등에 예방효과가 있다 (Axley 등. 1991)고 인정되어 드링크제나 영양제를 시판하고 있다.
성인에 있어서 셀레늄의 하루 권장섭취량은 100∼200㎍이고 (Gunnar 등. 1985), 부족시에는 두뇌와 심장의 근육에 이상을 유발시키며 (Young 1981, Sathe 등. 1992) 심장병의 일종인 케샨씨병 (Keshan-disease)이 유발되는 것으로 알려져 있다.
셀레늄은 독성이 강하여 소듐 셀레네이트(Na2SeO4)는 급성경구독 LD100 Rabbit 4㎎/㎏, 소듐 셀레나이트(Na2SeO3) LD50 Rat 7㎎/㎏으로 독성이 강하다. 그러나 농작물에 흡수되면 셀레노메티오닌, 셀레노시스티오닌 등 유기 셀레늄으로 되므로 해가 없을 뿐만 아니라 항산화제의 역할을 하게 된다.
셀레늄 자체는 식물에 있어서 필수영양소가 아니기 때문에 식물체 내의 생리적 연구가 되어 있지 않으며 비료로나 비료혼합물로서 연구가 되어 있지 않다.
셀레늄은 사용실태를 보면, 셀레늄을 가축에 투여하여 젖이나 육류를 통하여 사람이 섭취하고 있기는 하나, 농작물에 직접 살포하여 빠르고 높은 농도로 흡수시킬 수 있도록 복합비료화 함으로써 농작물의 생육을 촉진하면서 셀레늄 흡수도 촉진하는 복합비료는 아직까지 알려진 바 없다. 또한 농작물을 통하여 셀레늄을 인축이 안전하게 섭취할 수 있는 방법을 제공한 바도 없다.
본 발명자들은 상기 소듐 셀레나이트와 같은 1종 이상의 셀레늄 화합물을 미량요소 복합비료 또는 4종 복합비료와 같은 복합비료, 아미노산, 현미식초 등 유기산, 키토산, 해조 추출물, 한방 추출물, 부식산 등의 동식물 추출물 및/또는 광물 추출물과 같은 친환경 비료와 혼합함으로써, 흡수가 빠르고, 고농도 흡수가 가능한 복합비료를 생산하기 위해 집중적으로 연구한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서 본 발명의 주된 목적은 셀레늄 독성 걱정 없이 셀레늄을 안전하게 체내로 흡수시키는 방법을 제공하는 데 있다.
이를 위해, 본 발명에서는 셀레늄을 안전하게 섭취할 수 있는 방법으로서, 셀레늄 화합물을 농작물에 흡수시키는 방법을 제공한다.
이에 본 발명자들은 농작물에 직접살포 또는 관주하거나 토양살포할 수 있는 복합비료에 수용성 셀레늄을 첨가함으로써, 식물에 흡수가 빠른 셀레늄 복합비료를 제조하였다.
본 발명에서 사용되는 셀레늄 화합물로는 소듐 셀레네이트 (Na2SeO4), 소듐 셀레나이트 (Na2SeO3), 암모늄 셀레네이트 (H8N2O4Se), 암모늄 셀레나이트 (H8N2O3Se), 셀레늄 옥사이드 (SeO2)를 들 수 있으며 이들은 혼합사용 가능하다. 본 발명에 따른 셀레늄 함유 복합비료 중의 셀레늄 농도 범위는 0.001 ∼ 35% 범위이다. 상기 범위를 벗어나면 제품화가 곤란하다. 더욱 바람직한 셀레늄 농도는 0.01 ∼ 10%이다. 상기 농도 범위로 셀레늄이 첨가된 미량요소 복합비료 또는 4종 복합비료를 물에 희석하여 마늘, 양파, 파 등 양념채소, 상치, 부추, 샐러리 등 엽채류, 토마토, 딸기, 참외 등 열매채소와 십자화과 채소 등에 살포하면 우리가 필요한 농도의 셀레늄 함유 농산물을 얻을 수 있다. 살포방법은 엽면살포, 관주, 토양살포 등 필요에 따라 적절히 선택할 수 있다.
여기에 사용되는 셀레늄과의 혼합물질들은 작물에 따라 다르다. 뿌리채소에는 뿌리가 잘 자랄 수 있는 복합비료를, 열매채소에는 열매 비대를 촉진시킬 수 있는 복합비료를, 엽채류에는 잎이 무성하게 자랄 수 있는 복합비료와 혼합해야 농산물의 품질도 향상시키면서 셀레늄도 충분히 흡수·축적시킬 수 있다.
따라서 본 발명자들은 마늘, 양파에는 뿌리 비대를 촉진시키는 물질들과, 열매채소와 과수에는 과실을 비대시키는 물질들과, 그리고 엽채류는 잎을 크고 두껍게 하여 증수할 수 있는 물질들과 적정량을 혼합하여 작물의 비대를 촉진시키면서 셀레늄의 흡수도 증대시켰다.
또한 본 발명에 따른 셀레늄 함유 비료에는 유기 게르마늄도 첨가할 수 있다. 셀레늄과 게르마늄이 함께 혼합된 비료를 이용함으로써, 농작물을 통해 셀레늄 뿐만 아니라 게르마늄도 함께 섭취할 수 있는 효과를 거둘 수 있다.
다음에 각각의 목적에 따른 복합비료를 예시하여 설명한다.
뿌리 비대를 촉진시키는 복합비료 ①은 뿌리 비대를 목적으로 인산 20.6%, 가리 15.8%, 미량요소는 마그네슘 2.3%, 붕소 0.4%, 몰리브덴 0.13%, 그 외 생장촉진 및 흡수촉진물질로서 목초액 4%, 아미노산액 10%, 나머지는 물을 용제로 쓰고 있고 인산의 원료는 아인산 20%, 인산 6%, 가리는 수산화가리 17.6%, 염화가리 6%를 원료로 쓰고 있다.
열매비대를 목적으로 하는 복합비료 ②는 질소 4%, 인산 12%, 가리 14%, 붕소 2.8%, 아연 1.2%, 마그네슘 2.2% 그 외 생장촉진 및 흡수촉진물질로서 아미노산 12%, 부진산 5%, 해조추출물 6.5%, 나머지는 화이트카본을 증량제로 사용한다.
질소의 원료는 요소 9%, 인산과 가리는 1인산가리 15%, 2인산가리 10%, 염화가리 6%를 원료로 사용한다.
엽채류용 복합비료 ③은 질소 12.3%, 인산 9.1%, 가리 7.6%, 미량요소는 마그네슘 3.6%, 붕소 2.8%, 아연 1.2%, 망간 1.4%, 설탕 2%, 아미노산 10%, 나머지는 화이트카본을 증량제로 사용한다. 질소 원료는 요소 27%, 1인산가리 17.5%, 염화가리 2.5%를 원료로 사용한다.
적용대상작물 별로 살펴보면 복합비료 ①의 적용대상작물은 뿌리를 식용으로 하는 마늘, 양파, 고구마, 감자, 무, 당근, 우엉, 마, 인삼, 더덕, 도라지, 황기, 당기와 같은 약초 등이며, 복합비료 ②는 사과, 배, 포도, 복숭아, 감 등 과수와 고추, 토마토, 호박 등 열매채소, 복합비료 ③은 배추, 상추 등 엽채류에 사용할 수 있다.
이상의 ① ② ③ 복합비료의 원료의 종류 및 투입비율과 제품성분함량은 필요에 따라 임의로 조정될 수 있으며, 본 발명에서 사용되는 복합비료가 이들로 한정되는 것은 아니다. 상기 예시적인 복합비료의 조성을 다음의 표 1 내지 3에 요약하였다.
복합비료 ①
원 료 명 투입비율(%) 제품성분함량(%)
아인산 98% (H3PO3) 20 인산(P2O5) : 20.65
인산 85% (H3PO4) 6
염화가리 (KCl) 6
수산화가리 (KOH) 17.6 가리(K2O) : 15.8
마그네슘 (MgSO45H2O) 10 1.8
붕소 (Na2B8O34H2O) 0.6 0.4
몰리브덴 ((NH4)6MO7O244H2O) 0.3 0.13
목초액 4 4
아미노산 10 10
25.5
100
복합비료 ②
원 료 명 투입비율(%) 제품성분함량(%)
요소 ((NH2)2CO) 9 질소(N) : 4
1 인산가리 (KH2PO4) 15
2 인산가리 (K2HPO4) 10 인산(P2O5) : 11.89
염화가리 (KCl) 6 가리(K2O) : 14
마그네슘 (MgSO45H2O) 12.5 2.25
붕소 (H3BO3) 5 2.8
아연 (ZnSO4) 6 1.2
아미노산 12 12
부진산 5 5
해조추출물 6.5 6.5
화이트카본 13 13
100
복합비료 ③
원 료 명 투입비율(%) 제품성분함량(%)
요소 ((NH2)2CO) 27 질소(N) : 12.4
1 인산가리 (KH2PO4) 17.5 인산(P2O5) : 9.12
염화가리 (KCl) 2.5 가리(K2O) : 7.6
마그네슘 (MgSO45H2O) 20 3.6
붕소 (H3BO3) 5 2.8
아연 (ZnSO4) 6 1.2
망간 (MnSO4H2O) 1.4 1.4
아미노산 10 10
설탕 2 2
화이트카본 8.6 8.6
100
실시예
다음에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나 본 발명의 보호범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
복합비료 ① 995.6g과 소듐 셀레나이트 (Shinko Chemical Co., Ltd., Japan) 4.4g를 첨가하여 용해시킴으로써 소듐 셀레나이트 0.44% (셀레늄 0.2%) 제품 1kg을 제조하였다. 본 제품을 마늘과 양파에 엽면살포한 결과 '시험예 1'과 같은 효과를 얻었다.
실시예 2
합비료 ② 95.6g에 소듐 셀레나이트 (Shinko Chemical Co., Ltd., Japan) 4.4g을 첨가하여 1차 혼합하고 나머지 복합비료 900g을 첨가하여 골고루 혼합하고 수용제 제품 1kg을 제조하였다. 본 제품을 고추, 파에 엽면살포한 결과 '시험예 2'와 같은 효과를 얻었다.
실시예 3
복합비료 ① 995.2g과 소듐 셀레네이트 (Shinko Chemical Co., Ltd., Japan) 4.8g을 첨가하여 용해시킴으로써 소듐 셀레네이트 0.48% (셀레늄 0.2%) 제품 1Kg을 제조하였다. 본 제품을 마늘에 엽면살포한 결과 '시험예 4'와 같은 효과를 얻었다.
실시예 4
키토산 10%, 해조추출물 10% 수용액 995.6g에 소듐 셀레나이트 4.4g을 용해하여 소듐 셀레나이트 0.44% (셀레늄 0.2%) 액제를 1Kg을 생산하였다.
실시예 5
복합비료 ① 990.5g과 소듐 셀레네이트 (Shinko Chemical Co., Ltd., Japan) 4.8g과 유기게르마늄 (Ge-132) 4.7g을 첨가하여 용해하고 셀레늄과 게르마늄의 복합비료 1Kg을 제조하였다. 본 제품을 마늘에 엽면살포한 결과 시험예 3과 같은 효과를 얻었다.
시험예 1
'실시예 1'의 복합비료 100g을 물 100리터에 용해 (1,000배 희석 : 2ppm), 및 100g을 물 200리터에 용해 (2,000배 희석 : 1ppm)하여 마늘은 2003년 5월 2일, 5월 9일, 5월 16일, 양파는 2003년 5월 12일, 5월 19일, 5월 26일에 각각 3회를 배부식분무기로 엽면살포하여 2003년 6월 3일에 수확하였다. 시험에 사용한 대조군은 비료처리 없이 물만으로 재배한 군이다. 마늘과 양파를 건조 분쇄하여 ICP 스펙트로미터 (IPC Spectrometer)로 셀레늄을 분석한 결과 다음 표 4와 같이 고농도의 흡수율을 확인할 수 있었다.
시험예 2
'실시예 2'의 복합비료 100g을 물 100리터에 용해 (1,000배 희석 : 2ppm), 및 100g을 물 200리터에 용해 (2,000배 희석 : 1ppm)하여 파는 2003년 6월 26일, 7월 2일, 7월 14, 고추는 2003년 7월 14일, 7월 21일, 7월 28일에 각각 3회 배부식분무기로 엽면살포하여 파와 고추는 2003년 7월 21일에 수확하였다. 시험에 사용한 대조군은 비료처리 없이 물만으로 재배한 군이다. 파와 고추를 건조 분쇄하여 ICP 스펙트로미터로 셀레늄을 분석한 결과 다음 표 5와 같이 고농도의 흡수율을 확인할 수 있었다.
시험예 3
"실시예 5"의 복합비료 100g을 물 100리터에 용해 (1,000배 희석: 2ppm) 및 100g을 물 200리터에 용해 (2,000배 희석: 1ppm)하여 "시험예 1"과 같이 살포하여 2003년 6월 3일에 수확하였다. 시험에 사용한 대조군은 비료처리 없이 물만으로 재배한 군이다. 마늘을 건조하여 분쇄하고 ICP 스펙트로미터로 분석한 결과 다음 표 6과 같은 흡수율을 확인할 수 있었다.
셀레늄, 게르마늄 흡수시험
작물 Control 게르마늄 셀레늄 비고
2ppm 1ppm 2ppm 1ppm
마늘 뿌리 ND 10.3ppb 7.1ppb 0.27ppm 0.07ppm 3회 살포
경엽 ND 18.5ppb 10.2ppb 0.36ppm 0.21ppm
시험예 4
'실시예 3'의 복합비료 100g을 물 100리터에 용해 (1,000배 희석: 2ppm) 또는 100g을 물 200리터에 용해 (2,000배 희석: 1ppm)하여 마늘에 시험예 1과 같이 살포하여 2003년 6월 3일에 수확하였다. 시험에 사용한 대조군은 비료처리 없이 물만으로 재배한 군이다. 마늘을 건조 분쇄하여 ICP 스펙트로미터로 셀레늄을 분석한 결과 다음 표 7과 같이 흡수율을 확인할 수 있었다.
본 발명에 따라, 셀레늄 화합물을 함유하는 복합비료를 일상적으로 섭취하는 각종 농작물에 흡수시킴으로써 독성이 강한 셀레늄을 인체에 안전한 유기 셀레늄 형태로 안전하게 음식으로서 섭취할 수 있다. 이에 따라 필수미량원소 공급과, 활성산소 등을 제거하는 항산화제, 간, 심장의 기능을 강화하고 각종 암 예방 효과가 있는 것으로 알려진 셀레늄을 농작물을 통해 간편하고 안전하게 체내로 흡수하는 것이 가능하다.

Claims (8)

  1. 소듐 셀레네이트 (Na2SeO4), 소듐 셀레나이트 (Na2SeO3), 암모늄 셀레네이트 (H8N2O4Se), 암모늄 셀레나이트 (H8N2O3Se), 및 셀레늄 옥사이드 (SeO2) 중에서 선택된 1종 이상의 셀레늄 화합물을 함유하는 복합비료.
  2. 제 1항에 있어서, 복합비료가 미량요소 복합비료 또는 4종 복합비료인 복합비료.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 복합비료가
    ① 인산 20.6%, 가리 15.8%, 마그네슘 2.3%, 붕소 0.4%, 몰리브덴 0.13%, 그 외 생장촉진 및 흡수촉진물질로서 목초액 4%, 아미노산액 10%, 및 잔량의 물을 용제로 함유하고 여기서 인산의 원료는 아인산 20%, 인산 6%, 가리는 수산화가리 17.6%, 염화가리 6%를 원료인 뿌리 비대용 복합비료;
    ② 질소 4%, 인산 12%, 가리 14%, 붕소 2.8%, 아연 1.2%, 마그네슘 2.2% 그 외 생장촉진 및 흡수촉진물질로서 아미노산 12%, 부진산 5%, 해조추출물 6.5%, 및 증량제로서 화이트카본을 함유하고, 여기서 질소의 원료는 요소 9%, 인산과 가리는 1인산가리 15%, 2인산가리 10%, 염화가리 6%인 열매 비대용 복합비료; 및
    ③ 질소 12.3%, 인산 9.1%, 가리 7.6%, 미량요소로서 마그네슘 3.6%, 붕소 2.8%, 아연 1.2%, 망간 1.4%, 설탕 2%, 아미노산 10%, 및 증량제로서 화이트카본을 함유하고, 여기서 질소 원료는 요소 27%, 1인산가리 17.5%, 염화가리 2.5%인 엽채류용 복합비료
    중에서 선택되는 복합비료.
  4. 소듐 셀레네이트 (Na2SeO4), 소듐 셀레나이트 (Na2SeO3), 암모늄 셀레네이트 (H8N2O4Se), 암모늄 셀레나이트 (H8N2O3Se), 및 셀레늄 옥사이드 (SeO2) 중에서 선택된 1종 이상의 셀레늄 화합물과 동식물 추출물 및 광물 추출물을 함유하여 이루어지는 친환경 비료.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 동식물 추출물이 키토산, 해조추출물, 한방추출물, 및 부식산 중에서 선택되는 비료.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 셀레늄 화합물이 0.001~35% 범위로 함유된 비료.
  7. 제 6항에 있어서, 대상작물에 엽면살포, 관주되거나 또는 토양살포되는 비료.
  8. 제 6항에 있어서, 유기 게르마늄을 함유하는 비료.
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