KR20080050656A

KR20080050656A - 입상(粒狀) 토질개량제 조성물 및 제조제법

Info

Publication number: KR20080050656A
Application number: KR1020060121147A
Authority: KR
Inventors: 장정만
Original assignee: 장정만
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2008-06-10

Abstract

본 발명은 입상(粒狀) 토질개량제 조성물 및 제조방법으로 산성화 된 토양에 규산소다의 알칼리성분으로 중화시키며 토양을 회생시키는 탁월한 규산의 효능으로 유효규산과 무기영양분과 미량원소를 토양에 공급하여 토양보양에 유익을 제공하며, 토양에 유익한 미생물의 활동번식을 지원하는 토지개량제이다. 그 조성물의 구성은 규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet)를 주성분으로 하고, 무수탄산나트륨(Na₂CO₃), 붕사(Na₂B₄O₇), 헥사메타인산소다(NaPO₃)₆), 탄산카리(K₂CO₃), 피로인산나트륨(Na₄P₂O₇), 탄산칼슘(CaCO₃), 산화마그네슘(MgO), 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄)로 이루어지며, 이를 고루 혼합하여 제조 용해로에 투입, 용해점인 1,250℃∼1,350℃ 온도의 축합용융으로 유리상으로 제조하고 이를 입상으로 분쇄하여 공급하는 것이다.

토질개량제, 산성토양, 토양보양, 커렛트, 용해로, 입상(粒狀), 센서

Description

입상(粒狀) 토질개량제 조성물 및 제조제법{granular the soil improvement a component and method production.}

도1은 본 발명의 제조 시 규산소다(Na₂SiO₃)의 커렛트(Cullet)규격 도표

도2는 본 발명의 제조 공정도

도3은 본 발명의 실시예 도표

본 발명은 규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(cullet)를 주성분으로 한, 입상 토질개량제의 조성물 및 제조방법에 관한 것이다.

규산(Si)은 기초 광물을 형성하는 요소로서 산소에 이어 지각의 28％를 차지하는 성분이다. 규산은 기상, 토양 물리·화학성의 상호작용으로 용해되며, 토양의 pH에 따라서 분자상(H₄SiO₄, H₃SiO₄ ^-, H₂SiO₄ ^2-, HSO₄ ^3- 및 SiO₄ ^4-)으로 변화되는 monosilicic acid와 이들의 복합체인 polysilicic acid(n(SiOH₄)), Al, Fe, Ca, Na, MgSO₄ 등과 무기화합물로 된 복합물, 그리고 유기 규산 복합체로서 존재한다. 식물 에는 주로 H₄SiO₄ 형이 잘 흡수되고 이온형은 다른 무기이온과 길항으로 흡수가 억제된다. 식물이 주로 흡수하는 monosilicic acid와 polysilicic acid는 양자의 상호작용으로 토양 pH에 영향을 준다. 논토양의 규산함량은 130～180(mg/kg)이 적당하나 우리나라 논의 규산함량은 평균 86(mg/kg)으로 84.4％의 논이 규산이 부족한 실정이며. 벼농사를 짓는데 벼는 규산을 질소의 8배이상 흡수하며 자란다. 규산은 벼의 도열병, 백엽고병, 문고병의 발병을 억제하는 효과가 있으며 각종 채소류 및 과수 화훼류에 충해방지 효과도 겸하고 있으며, 토양오염 경감효과가 있다. 특히 도열병에 대해서는 많은 연구자에 의해 규산시용의 효과가 인정되고 있고, 토양중 총 SiO₂의 함량은 50∼60％나 되지만, 벼가 흡수할 수 있는 형태의 유효SiO₂는 약 100ppm에 불과하다. 우리나라에서는 1N-NaOAC(pH 4.0) 침출용액에 60℃에서 90분 내에 침출되는 SiO₂를 유효규산이라고 규정하고 있으며, 우리나라의 경우 침출된 SiO₂의 함량은 평균 78ppm이라고 보고되고 있다. 질소 시비량이 10kg/10a 정도일 경우에는 130ppm이 되어야 한다고 알려져 있으며, 우리나라 논토양의 94％나 되는 작토의 규산함량이 130ppm이하로서 대부분 논토양은 유효규산이 부족한 상태이다.

가용성의 규산(Si)은 뿌리에서 흡수되어 식물체내에 상승하며, 엽면에서의 증발에 따라 규소는 그의 표피세포막 중에 침적하여 규질화세포로 되며 식물체를 강인하게 한다. 이 때문에 식물체에 붙었던 도열병균을 비롯하여 여러 병균은 식물체의 내부로 쉽게 침입치 못하고 침입한 것이라도 대게는 발육이 억제되어 병반은 커지지 못하고 또한 그 수효는 적어진다.

이러므로 본 발명의 토질개략제는 식물의 세포에 규산을 축적시켜 잎의 물리적 강도를 높이고 식물의 줄기와 잎을 굳세게 하여 직립 하도록 하여 잎의 빛 흡수로 인한 광합성 효율을 높여 도복과 병균의 감염이 방지되고 충해에 대한 내병성을 높이며 한해, 동해에 강하여 잘 쓰러지지 않게 해준다.

본 발명과 대치되는 선 등록(특허 등록번호 제0053394호)된 '토양 미생물에 의한 토지개량제 '는 하수오니와 유기성폐기물을 주성분으로 함으로서 본 발명과는 판이하며, 특허 등록 제0268128호의 '수질 토양개선제의 제조방법'은 황토를 주성분으로 활성탄, 제오라이트, 맥반석을 혼합 제조 된다고 하였고, 선 등록 제0275586호는 굴 패각을 주원료로 제조특징을 가졌고, 선 등록 제0415264호 '토지개량제 조성물'은 인회석, 퍼라이트, 발포질석, 고령토, 미생물 배양체를 혼합하는 특징을 가졌고, 선 등록 제0367545호 '토질개량제 및 토질개량법'은 무기질 광물질의 무기재료 분말을 습식 입상화 하는 공정을 특징함으로서, 조합되는 조성물의 차이와 제조방법이 본 발명과는 구분된다 하겠다.

본 발명의 조성물의 구성 및 제조방법은 규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet)40∼70중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃)25∼38 중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 2∼5중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 2∼7중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 0.5∼3중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 2∼5중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 0.5∼2중량부, 산화마그네슘(MgO)0.1∼1중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.05∼0.5중량부의 조성물로 이루어지며, 이를 고루 혼합하여 용융로에 투입, 용해로 내에서 자동온도 센서(senser)를 통한 용융점인 1,250℃∼1,350℃ 온도의 축합용융으로 유리상으로 제조된다. 냉각 고화시켜 입상으로 분쇄하여 포장하고, 생산 공급하는 것이다.

본 발명의 목적은 규산소다의 기조물인 커렛트(Cullet)를 이용한 토질개량제를 저렴하게 농가에 공급함으로서 산성의 토양을 알칼리성분으로 중화시키며, 작물의 뿌리를 강하게 신장시켜 작물을 강건하게 하며, 토양을 회생시키는 탁월한 규산의 효능으로 무기영양분과 미량원소를 토양에 공급하여 토양보양에 유익을 제공하며, 토양에 유익한 미생물의 활동번식을 지원하는 토질개량제를 제공하는 것이다.

규산소다(Na₂SiO₃)는 Na₂O와 SiO₂의 결합비율에 따라 여러 가지 형태로 존재하나 여러 가지 용도에 따라서 상품화 되고 있는 규산소다는 40종 이상이 된다. Na₂O : SiO₂의 비가 1 : 1.6∼1 : 4까지의 규산염을 Colloidal Silicate라 부르고, Na₂O : SiO₂의 비가 1 : 1인 것을 Sodium metasilicate라 부르고, Na₂O : SiO₂의 비가 1.5 : 1의 것을 Sesqui Silicate라 부르고 있다. 본 발명에 쓰이는 규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet)는 투명한 고체 상태로서 SiO₂ 74∼77％, Na₂O 23∼25％, WEIGHT RATIO 3.10∼3.35, MOLAR RATIO 3.10∼3.50 규격을 사용함에 SiO₂, Na₂O의 ％는 중량％이며 WEIGHT RATIO는 SiO₂, Na₂O의 중량비이고, MOLAR RATIO는 중량비를 몰비로 환산한 값이 된다.

MOLAR RATIO = WEIGHT RATIO × 1.033

※ 1.033 = Na₂O분자량 / SiO₂분자량

통상의 커렛트(Cullet)제품은 상기 규격으로 출고되고 있어 제품균일성을 확보하였고, 규사(SiO₂)를 사용하지 않으므로 제조과정에서 생기는 공해적인 분진의 우려도 없어 또한 규사(SiO₂)를 용해시키는 1,600℃가 넘는 고온의 작업으로 엄청난 연료비를 절감함으로 작업의 난제가 없는 작업공정이 이루어진다.

본 발명의 목적으로 하는 규사(SiO₂)와 탄산나트륨(Na₂CO₃)의 혼합물로 용융 냉각된 컬리트(Cullet)를 사용함으로서 규석분 혹은 규사(SiO₂)를 용융 하는 것 보다 더 많은 에너지 절감효과 및 원가절감과 함께 시장성의 확보도 유리해 졌다.

본 발명의 토질개량제는 광합성 알칼리 성분으로 수분과 접촉하여 산성토양을 개량하여 중화시키며, 유익한 종속미생물의 유기물 분해작용의 무기영양원이 되어 작물의 뿌리발육성장을 촉진 시키고 토양의 산토(酸土)를 식물생육에 알맞은 pH로 조절시키고, 동식물 생체에 가장 유익한 5∼20미크론 대의 파장대 방사율이 92％영역의 원적외선의 방사효과로 작물의 대사작용을 원활하게 하며 태양에너지인 광합성 에너지를 받아 토양의 잠재열을 확산시켜 작물의 생장을 촉진 시킨다. 토질이 개량되면 세균성 병해 및 충해를 줄일 수 있고, 살균제와 농약의 사용량을 크게 줄일 수 있으며, 수확증대 효과를 가질 수 있다.

이하 본 발명의 첨부된 도표를 참조하여 상세히 설명한다

도1은 본 발명의 제조 시 조성물인 커렛트(Cullet)규격 도표이다.

도2는 본 발명의 제조공정도이며 제품의 완성단계까지의 공정은 연속적인 자동화 공정으로 이루어져 대량생산에 따른 국제경쟁력으로 생산원가에 반영될 수 있다.

도1의 규산소다(Na₂SiO₃)는 규사와 탄산나트륨이나, 수산화나트륨를 분쇄 혼합하여 용융로에 넣어서 가열하여 완전 용해한 후, 투명체가 되었을 때 쏟아내어 냉각고화 시키는데 이것을 커렛트(Cullet)라 부르며 이것을 진공증발로 농축한 진한 수용액을 물유리(Water glass)라고 한다. 규산소다의 일반식은 Na₂O ·nSiO₂· × H₂O로 표시 한다.

제조방법은 건식법과 습식법이 있으며,

건식법 Na₂CO₃ + nSiO₂ = Na₂O ·nSiO₂ + CO₂↑

습식법 2NaOH + nSiO₂ = Na₂O ·nSiO₂ + H₂O

본 발명의 제조 원료로 규산소다(Na ₂ SiO ₃ )의 SiO₂규격이 74∼77％의 기조물인 커렛트(Cullet)는 적정 배합된 탄산나트륨(NaCO ₃ )과 축합 용융되므로 Na함량이 높을수록 용해온도가 1,250℃∼1,350℃로 낮아지고 축합 용융됨으로서 물에 잘 녹는 성질을 가지므로 토양에 뿌려질 시에는 녹아서 산성토양을 중화 시키고 뿌리에서 흡수된 가용성 규산은 식물체 내를 상승하여 엽면에서의 표피세포막 중에 침적하며 뿌리를 강하게 하여 식물체를 강인하게 한다. 질소과잉흡수를 억제하고 병충해에 강건하게 하며 과수의 경우 생장이 촉진되고 과색이 좋아지며 낙과 및 병과를 방지한다. 붕사(Ha ₂ B ₄ O ₇ )는 작물의 초기 발육에는 절대로 필요한 원소(B)를 함유하고 있으며, 핵산, 단백질, 생장호르몬 등의 합성 및 식물당의 운반과 이동에 밀접한 관계가 있고, 과일종자 형성과 관계가 있으며 탄수화물의 이동, 세포막 형성에 없어서는 안되는 원소이다. 헥사메타인산소다((NaPO ₃ ) ₆ )는 토양의 산도를 조정하고, 식물체에 있어서 균근진균 및 기타 유익 토양미생물을 증가 시킨다. 열의 이동과 탄수화물의 분해 및 식물세포가 엽록소와 일광에 의해서 탄산가스와 물에서 당분을 만드는 작용을 하며, 단맛을 많게 하고 뿌리의 발육을 촉진시키고 가지와 잎의 생장을 증가시킴으로 수확의 증가를 가져온다. 탄산카리(K ₂ CO ₃ )는 광합성 작용과 수분의 증발작용 및 수분의 공급조절을 원활히 하여 한해에 대한 저항력을 증가시키고, 식물의 섬유소를 만드는데 기여하며, 식물의 세포조성을 증진 시킨다. 피로인산소다(Ha ₄ P ₂ O ₇ )은 영양제로서 발아를 왕성하게 하며 식물의 성숙을 촉진시키고 전분을 만드는 능력을 왕성하게 한다.

탄산칼슘(CaCO ₃ )은 세포막의 구성요소이고 식물체를 강화하는 효능이 있고, 뿌리와 잎의 발육을 증진 시킨다. 산성토양을 중화시켜 토양반응을 교정시켜 줌으로서 토양미생물의 활동을 촉진시키고 식물성장에 알맞은 토양환경개량에 지대한 역할을 한다. 질소동화, 마그네슘, 가리, 나트륨의 과잉흡수를 억제하는 길항작용 역할을 하며 토양중의 공기와 수분의 유통을 좋게 한다. 산화마그네슘(MgO)은 토양용액 중에서 용해되어 Mg⁺의 이온이 되거나 혹은 유기산과 결합한다. 이러한 양이온은 소분자의 유기결합물은 모두 식물에 흡수될 수 있는데 이것이 식물의 뿌리로부터 흡수하는 마그네슘의 공급원이다. 또한 엽록소의 형성성분이며 녹색식물에 있어서는 없어서는 안 될 원소이며 특히 인산대사나 광합성에 관여하는 효소의 활성을 높인다. 몰리브덴산 소오다(Na ₂ MoO ₄ )는 식물의 아미노산과 단백질 생성에 중요한 미량원소역할을 하며 질소환원 효소의 구성성분이다. 일반적으로 말하면 토양속의 몰리브덴의 함량은 0.6∼3.5ppm사이이다. 몰리브덴의 식물체중의 양은 약 0.1ppm이고 주로 음이온 상태로 식물에 흡수된다. 몰리브덴은 질산태질소가 효소와 질소고정효소를 환원할 때 필요한 조성성분이며 질소대사와 밀접한 관계가 있다. 산성토양(pH 5.5이하)은 몰리브덴 결핍을 쉽게 일으킨다. 토양의 산도를 조정하면 몰리브덴 유효성을 높일 수 있다.

본 발명의 식물성장제는 인체 및 동식물에 전혀 무해, 무독, 무취하며 폐수 시 강이나 바다로 흘러갔을 시 공해문제를 일으키지 않으며 독성의 염려가 없고 환경적 측면에서 볼 때 환경친화적 토질개량제이다.

도2의 제조공정은 조성물을 믹서기로 고루 혼합하여 스크류식 투입기(FEED MACHINE)로 전기로나 가스용해로에 연속 투입되며, 용해온도는 상기의 조성물 적정 배합으로 1,350℃이하의 온도로 4∼5시간에 충분히 용해되며, 로 내에서 자동온도 센서(SENSER)를 통한 용해점인 1,250℃∼1,350℃온도의 축합용융으로 출탕된 용융 물을 주물밧드에 담아 서냉장치를 통하여 냉각시켜 유리상의 결정물을 얻는데, 이를 입상으로 분쇄하여 포장하고, 계량, 포장, 검사과정을 거쳐 출고되는 것이다.

도 3은 본 발명의 실시에 따른 예를 들어 설명하기로 한다.

(실시 예 1)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 45중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 32중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 5중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 7중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 3 중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 4.5중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 2중량부, 산화마그네슘(MgO) 1중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.5 중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5mm의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

(실시 예 2)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 50중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 38중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 2중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 3중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 1.5중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 4중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 0.9중량부, 산화마그네슘(MgO) 0.5중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.1중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5mm의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

(실시 예 3)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 60중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 29중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 3중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 3.5중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 0.5중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 3중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 0.8중량부, 산화마그네슘(MgO) 1중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.2중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5m의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

(실시 예 4)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 60중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 30중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 2중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 2중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 1중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 3중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 0.9중량부, 산화마그네슘(MgO) 1중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.1중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5mm의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

(실시 예 5)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 63중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 25중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 2중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 3중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 2중량부, 피로인산소다(Na₄P₄O₇) 3중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 1.4중량부, 산화 마그네슘(MgO) 0.5중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.1 중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5mm의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

(실시 예 6)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 59중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 25중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 3중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 5중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 2중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 5중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 1중량부, 산화마그네슘(MgO) 0.7중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.3중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5mm의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

(실시 예 7)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 58중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 27중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 2중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 6중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 1중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 5중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 0.5중량부, 산화마그네슘(MgO) 0.4중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.1중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5mm의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

(실시 예 8)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 52중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 31중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 4중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 5중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 1.3중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 5중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 1중량부, 산화마그네슘(MgO) 0.6중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.1중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5mm의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

(실시 예 9)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 64중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 25중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 2중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 3.3중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 1중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 3중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 1중량부, 산화마그네슘(MgO) 0.5중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.2중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5mm의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

(실시 예 10)

규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 67중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 25중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 2중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 2중량부, 탄산카리 (K₂CO₃) 1.35중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 2중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 0.5중량부, 산화마그네슘(MgO) 0.1중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄)0.05 중량부를 믹서기로 혼합하여 전기로에 투입하고 1,300℃의 온도로 4시간 용융하여 출탕, 냉각시킨 후, 분쇄기로 3∼5mm의 굵은 입자로 분쇄하여 입상 토질개량제를 제조 하였다.

상기의 실시예에 따라 제조된 토질개량제를 시험포에 각 블록별로 살포한 결과, 실시예 모두가 작물에 유용하여 논농사, 밭농사에 적용됨을 확인 하였다.

상기와 같이 조성물의 용융과 용해과정을 살펴보면 본 발명의 조성물의 적정한 구성은 규산소다(Na₂SiO₃)의 기조물인 커렛트(Cullet) 40∼70중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃)25∼38중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 2∼5중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 2∼7중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 0.5∼3중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 2∼5중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 0.5∼2중량부, 산화마그네슘(MgO)0.1∼1중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.05∼0.5중량부의 조성물로 이루어지며, 제조방법은 이를 고루 혼합하여 용융로에 투입, 용해로 내에서 자동온도 센서(senser)를 통한 용융점인 1,250℃∼1,350℃ 온도의 축합용융으로 유리상으로 제조되며, 냉각 고화시켜 입상으로 분쇄하여 포장하고, 공급하는 것이다.

제조된 입상 토질개량제 1kg을 적당량의 비료와 함께 섞어서 농작물에 대하여 200평의 비닐하우스에 산포 하여 개량된 토양효과를 얻어 병충해가 방제되고, 방울토마토의 과육이 두껍고 크기가 배가 되며 30％증수효과의 양질의 방울토마토 를 수확 하였다. 토질개량제를 과수원에 동일한 방법으로 산포한 결과 병충해 발생이 없어 사과잎의 낙엽지는 현상이 없어지고 사과에 윤기가 있으며 당도가 높고 신선도가 오래가서 저장이 용이하며 낙과현상이 없어져 20％의 증수효과를 보았다.

본 발명의 토질개량제는 규사(SiO₂)를 용융할시 높은 고온(1,600℃이상)이 필요하여 높은 제조원가가 형성되어, 커렛트(Cullet)를 사용함으로서 저렴한 제품경쟁력을 갖게 되어 대량생산이 가능하게 되었고, 또한 규사(SiO₂)나 규석분을 사용 시 #325의 미세분진은 산업공해를 일으킬 수 있는 탓에 분진흡수장치를 갖추는 등 산업공해장치가 필요하나, 본 발명의 제조 시에는 커렛드(cullet)를 사용함으로 청정한 작업환경을 가지게 되었고, 본 발명의 저렴한 규산소다를 이용하여 제조된 입상 토질개량제는 산성의 토양을 개량하며 엽면시비를 통하여 병충해, 풍수해 및 기상장애 등으로 작물체가 쇠약해졌을 때와 미량요소의 결핍 증세에 속히 회복시킬 수 있으며, 특히 원예시설채소나 과수재배에 품질향상과 높은 당도를 유지하고 빠른 성장과 함께 증수효과를 가져온다. 최근까지 국내외에서 연구된 작물별 규산 시용에 따른 증수효과로는 기상과 토양 환경을 고려하여 국가별, 작물별로 보면 세계적으로 벼에서는 10∼46％의 효과가 인정되는데 특히 미국에서 21∼46％의 가장 높은 효과를 내었다. 밀, 보리, 옥수수에서는 10∼15％의 증수를, 사탕수수에서(브라질)는 5∼13％, 땅콩은 15∼25％(중국), 오이에서는 3∼10％, 토마토에서는 8∼9％, 장미는 4∼8％의 증수를 가져왔다는 학계의 연구발표로 규산비료의 역할이 농 업에 지대함을 나타내었다. 본 발명은 규산소다의 알칼리성분과 규산의 효능을 이용하여 원예작물 및 화본과 (禾本科)작물의 병충해 및 내도복성을 강화시키고 화학비료의 과다시비로 산성화된 토양과 오염된 토양을 중성으로 개량시키며, 이러므로 본 발명의 토질개량제는 식물의 세포에 규산을 축적시켜 잎의 물리적 강도를 높이고 식물의 줄기와 잎을 굳세게 하여 직립 하도록 하여 잎의 빛 흡수로 인한 광합성 효율을 높여 도복과 병균의 감염이 방지되고 충해에 대한 내병성을 높이며 한해, 동해에 강하여 잘 쓰러지지 않게 해준다. 옆면 시비를 통한 식물의 줄기와 잎을 강건케 하여 내병성을 높여 우수품질과 수확증대로 친환경적이며 커렛트(cullet)를 이용한 저렴한 토질개량제를 개발함으로서 농업에 크게 이바지 할 것이다.

Claims

본 발명의 조성물은 규산성분의 커렛트(Cullet)40∼70중량부, 탄산나트륨(Na₂CO₃) 25∼35중량부, 붕사(Na₂B₄O₇) 2∼5중량부, 헥사메타인산소다((NaPO₃)₆) 3∼7중량부, 탄산카리(K₂CO₃) 0.5∼3중량부, 피로인산소다(Na₄P₂O₇) 3∼5중량부, 탄산칼슘(CaCO₃) 0.5∼2중량부, 산화마그네슘(MgO)0.5∼1중량부, 몰리브덴산 소오다(Na₂MoO₄) 0.05∼0.5중량부로 구성되는 토양개량제 조성물.
제 1 항에 있어서, 조성물을 고루 혼합하여 용융로 내에서 1,250℃∼1,350℃ 온도의 축합용융으로 출탕, 서냉, 냉각과정을 거쳐 제조되는 유리상을 이를 분쇄하여 입상으로 제조하는 토질개량제 제조방법.