KR20100056871A - 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피트모스를 숙성시킨 후 휴믹물질(Humin substances)을 액상으로 추출하여 식물생장촉진제를 제조하는 것을 특징으로 하는 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법에 관한 것으로, 식물의 육성 및 성장증진과, 발아를 촉진하여 뿌리내리기 및 활착을 좋게 하여 양분의 흡수력을 높여 식물의 성장을 촉진시켜 모든 종류의 식물생장촉진제로써 널리 작용할 수 있고, 또한 식물생장촉진제의 제조방법이 간단하여 생산성이 높은 것이 장점이다.

피트모스, 식물생장촉진제, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 숙성촉진제

Description

피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법{Method to manufacture plant growth regulator using peat moss}

본 발명은 피트모스를 숙성시킨 후 액상으로 추출하여 식물생장촉진제를 제조함으로써, 식물의 생장효과가 뛰어나고, 제조방법이 간단하여 생산성이 높은 것을 특징으로 하는 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 식물생장촉진제(Plant growth regulator)는 작목하고자 하는 식물, 특용작물, 화훼류 또는 과수의 성장을 촉진시키기 위한 것으로써, 다양한 종류의 식물생장촉진제가 시중에 출시되고 있으며, 이러한 식물생장촉진제는 식물 체내에서 생성되는 천연의 식물호르몬 또는 이와 유사한 화학구조 및 생리적 기능 지닌 화학물질이다.

식물의 생육을 촉진시키는 성분으로는 식물의 생장촉진, 발근, 착과촉진, 탈 리형성을 억제하는 기능이 있는 옥신류와, 생장촉진, 착과촉진, 웅성불임단위결과 유도, 화아분화 촉진, 휴면타파, 발아 등의 생육 등을 촉진시키는 기능이 있는 지베렐린, 세포분열촉진, 휴면타파, 기관분화 유도 등을 촉진하는 기능이 있는 시토키닌 등 다양한 성분들이 있으며, 식물생장촉진제의 수요가 증가함에 따라 소비자들의 욕구를 충족시키기 위해 다양한 종류의 식물생장촉진제들이 연구 개발되고 있다.

한편, 피트모스(泥炭 : peat moss)는 이끼류갈대사초 등의 화본과 식물 등의 수목질의 유체(遺體)가 분지에 두껍게 퇴적하여 물의 존재 하에서 균류 등의 생물화학적인 변화를 식물질의 주성분인 리그닌, 셀룰로오스 등이 주로 지표에서 긴 세월동안 분해, 중합, 축합되고 산화된 것으로서, 피트모스 주성분의 75 중량%가 액상으로 물을 지니는 성질이 좋고 알갱이 사이에 공기를 지닐 수 있는 공간이 풍부하여 통기성이 우수하고 유기질이 풍부해서 일반토양이나 인조 용토와 섞어서 원예용으로 많이 이용되고 있으며, 식물을 심는 것 이외에도 파종배양토, 토양개량 등에도 이용되고 있다. 또한 양분보존능력이 높고 지효성으로 흙속의 유기물생성을 돕고 자체유기물이 분해되어 지속적인 효과를 유지하는 특성이 있다.

따라서 상기와 같은 특성을 갖는 피트모스를 이용한 식물생장촉진제들이 개발되고 있으며, 이와 같이 개발된 기술들이 국내 특허 출원된 내용들을 살펴보면, 국내 공개특허 제1983-0010027호에 이탄분말을 초산, 아크릴아마이드, 에타놀 아 민, 탄산칼슘 등과 같은 다양한 종류의 화학물질들과 발효균제제 등을 사용하여 원예식물 재배용 영양조성물을 제조함에 따라 그 제조방법이 대단히 복잡한 문제점이 있으며, 국내 공개특허 제2003-0032209호에 제오라이트와 적토의 비율을 각각 반으로 조제된 토양 40 내지 60 중량%, 부엽토 5 내지 10 중량%, 피트모스 5 내지 10 중량%, 초흡습성 토양개량제(테라코템) 5내지 10 중량%, 볏짚(5mm 크기) 5 중량%, 비닐-아크릴계 접착제 3 내지 8 중량%, 비료 5 중량%, 오옥신계 생육촉진제 0.02 내지 0.2 중량%를 포함하는 식물생육기반제 조성물이 알려져 있지만 상기 특허의 경우에는 구멍이 뚫려 있는 하천의 호안공사용 콘크리트 유공블록에 충진시켜 충진된 생육기반제가 블록하부의 토사유출을 막아주면서 종자를 발아시켜 관수없이도 자체의 수분과 양분으로 식물을 생육시킬 수 있도록 한 것이 특징으로 일반적인 모든 식물에의 적용이 불가능한 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 피트모스를 1~2% 알칼리액으로 정제해서 부식 나트륨을 얻는 방법은 알려져 있지만 이와 같은 방법으로 얻은 식물생장촉진제는 그 제조방법이 복잡하고, 고가의 화학물질들을 사용하여야 하며, 부식성 물질이 과량 손실됨에 따라 식물 생육에 필요한 영양소의 함량과 질소 함유량이 낮아지는 문제점이 발생한다.

이에 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 피트모스에 숙성촉진제인 탄산나트륨 또는 탄산칼륨을 첨가하여 숙성시킨 후 액상으로 추출하여 식물생장촉진제를 제조함으로써, 피트모스의 영양 성분을 그대로 유지함에 따라 다양한 종류의 식물, 원예 또는 화훼 및 과수에 널리 적용할 수 있으며, 제조방법이 간단한 것을 특징으로 하는 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법을 제공함을 그 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법에 있어서,

피트모스(A) 100 중량부에 대하여, 숙성촉진제(B) 2~4 중량부를 첨가하여 혼합하는 혼합공정(100)과, 숙성촉진제가 혼합된 피트모스를 숙성시키는 숙성공정(200)과, 숙성된 피트모스의 유기물 성분을 추출하는 추출공정(300)과, 액상 추출물을 냉각시키는 냉각공정(400)과, 이물질을 제거하기 위한 여과공정(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법을 과제 해결 수단으로 한다.

상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명은 식물의 육성 및 성장증진과, 발아를 촉진하여 뿌리내리기 및 활착을 좋게 하여 양분의 흡수력을 높여 식물의 성장을 촉진시켜 모든 종류의 식물생장촉진제로써 널리 작용할 수 있고, 또한 식물생장촉진제의 제조방법이 간단하여 생산성이 높은 것이 장점이다.

이하, 상기의 효과를 달성하기 위한 본 발명에 따른 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 중심으로 상세히 설명하며, 상세한 설명에서 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 언급은 간략히 하거나 또는 별도의 설명을 생략한다.

본 발명에서 도 1은 본 발명에 따른 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법을 설명하기 위한 공정블럭도에 관한 것이다.

본 발명은 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법에 있어서,

피트모스(A)와 숙성촉진제(B)를 혼합하는 혼합공정(100)과, 숙성촉진제가 혼합된 피트모스를 숙성시키는 숙성공정(200)과, 숙성된 피트모스의 유기물 성분을 추출하는 추출공정(300)과, 액상 추출물을 냉각시키는 냉각공정(400)과, 이물질을 제거하기 위한 여과공정(500)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 혼합공정(100)은 피트모스(A)와 숙성촉진제(B)를 혼합하는 공정으로서, 본 발명에서 사용하는 피트모스(A)는 먼저 통상적인 원심분리 방법에 의해 불순물들을 제거한 후 1~2mm 크기의 망체를 이용하여 거른 다음 작은 입자 상태의 피트모스(A)를 사용하는 것이 바람직하며, 숙성촉진제(B)는 피트모스(A)의 숙성을 촉진시키기 위해 첨가하는 화합물이다.

상기 공정에서 숙성촉진제(B)의 첨가량은 피트모스(A) 100 중량부에 대하여, 숙성촉진제(B) 2~4 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다. 숙성촉진제(B)의 첨가량이 2 중량부 미만이 될 경우에는 숙성공정 시 피트모스(A)가 제대로 숙성되지 않을 경우에는 산성화될 우려가 있고, 숙성촉진제(B)의 첨가량이 4 중량부를 초과할 경우에는 강 알칼리화 될 우려가 있다.

본 발명에서 사용가능한 숙성촉진제(B)는 탄산칼륨 또는 탄산나트륨 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에서 피트모스는 수분 함유량은 60~70 중량%인 것을 기준으로 한정하고 있지만, 피트모스의 수분의 함량이 반드시 상기에서 한정한 범위에 속하는 것만을 사용하는 것이 아니고, 피트모스의 수분 함량이 상이할 경우에는 건조량을 기준으로 하여 피트모스에 가하는 숙성촉진제(B)의 양을 산정하면 된다.

본 발명의 숙성공정(200)은 숙성촉진제가 혼합된 피트모스를 숙성시키는 공정으로 상온에서 48~72 시간 숙성시키는 것이 바람직하다. 숙성시간이 48시간 미만이 될 경우에는 피트모스가 제대로 숙성되지 아니할 우려가 있고, 숙성시간이 72시간을 초과할 경우에는 과하게 숙성되면 액상으로 추출하여 보관 시 부패할 우려가 있다.

상기 공정에서 숙성시킨 피트모스는 pH가 7.5~8.0이고, 함수율이 60~70중량%인 것이 바람직하다. 이때 함수율이 60중량%미만이 되고 pH가 7.5이하일 경우에는 수분과 숙성촉진제를 추가 투입하여 피트모스를 다시 혼합공정(100)으로 재순환(a)시켜 다시 숙성시킨다.

그리고 본 발명의 추출공정(300)은 숙성된 피트모스의 유기물 성분을 추출하기 위한 공정으로 물 80~90중량%에 숙성된 피트모스 10~20중량%를 혼합한 다음 70~80℃에서 4~6시간 동안 교반시키면서 피트모스로부터 유기물 성분을 추출한다. 상기에서 교반온도와 교반시간이 상기에서 한정한 범위 미만이 될 경우에는 피트모스로부터 유기물 성분이 충분히 추출되지 않을 우려가 있고, 교반온도와 교반시간이 상기에서 한정한 범위를 초과할 경우에는 고온이나 또는 과도한 교반에 의해 피트모스로부터 추출된 유기물 성분이 손실될 우려가 있다.

본 발명의 냉각공정(400)은 액상 추출물을 냉각시키는 공정으로, 상온에서 냉각시키면서 액상추출물에 함유되어 있는 이물질을 침전시켜 제거하는 공정이다.

그리고 여과공정(500)은 최종적으로 액상 추출물에 함유되어 있는 미세한 이물질을 거름종이 등을 이용하여 통상적인 방법에 의해 제거하는 공정이다.

상기의 방법에 의해 제조된 식물생장촉진제는 검은색의 액체로서 물에 잘 희석되며, 일반적인 유기질 비료에 비해 식물의 생장효과가 월등히 뛰어난 것이 특징이다.

이하 본 발명을 아래의 실시 예에 의거하여 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 아래의 실시 예에 의해서만 반드시 한정되는 것은 아니다.

1. 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조

(실시예 1)

함수율 60중량%인 피트모스(A) 100 중량부에 숙성촉진제(B)인 탄산칼륨 2 중량부를 혼합한 다음 상온에서 48시간 동안 숙성시켰다. 숙성된 피트모스는 pH가 7.5~8.0이고, 함수율이 60중량%이었다.

그리고 숙성된 피트모스로부터 유기물 성분을 추출하기 위하여 물 80중량%에 숙성된 피트모스 20중량%를 혼합한 다음 70℃에서 4시간 동안 교반시키면서 피트모스로부터 유기물 성분을 추출한 액상 추출물을 상온에서 냉각시키고 액상 추출물에 함유되어 있는 이물질들을 침전시켜 제거한 다음 다시 미세한 이물질들은 여과시켜 제거하여 지하부 뿌리의 발아 및 발근 촉진을 위한 칼륨형식물생장촉진제를 제조하였다.

(실시예 2)

함수율 60중량%인 피트모스(A) 100 중량부에 숙성촉진제(B)인 탄산나트륨 4 중량부를 혼합한 다음 상온에서 48시간 동안 숙성시켰다. 숙성된 피트모스는 pH가 7.5~8.0이고, 함수율이 60중량%이었다.

그리고 숙성된 피트모스로부터 유기물 성분을 추출하기 위하여 물 90중량%에 숙성된 피트모스 10중량%를 혼합한 다음 80℃에서 4시간 동안 교반시키면서 실시 예 1과 동일한 방법에 의해 지상부 엽면 및 과수의 성장을 촉진시키는 나트륨형 식물생장촉진제를 제조하였다.

2. 식물생장촉진제의 평가

가. 엽면처리에 의한 생육 평가

실시예 1과 그리고 시중에 유통중인 a사 제품을 대조구인 비교예 1로 하여 7일 간격으로 5회 엽면처리 한 후 공시작물이 "춘추알타리무"를 생육조사 한 결과는 아래 [표 1]의 내용과 같다. 알타리무의 생육특성 조사결과 대조구인 비교예 1에 비해 실시예 1이 엽면처리 한 시험구에서 생장의 증가를 보였으며, 통계적으로 유의한 차이는 각 처리구간에 생장의 차이가 있음을 보여 주었다.

엽수는 비교예 1이 10.45매인데 반해 실시예 1이 150배 희석액 처리구에서 11.34매로 가장 많았으며, 400배 희석액 처리구에서 11.05매, 50배 희석배액 처리구에서 10.85매 순으로 나타났다.

엽장은 비교예 1이 44.31인데 반해 실시예 1이 150배 희석액 처리구에서 46.19로 가장 길었으며, 400배 희석액 처리구에서 45.02, 50배 희석액 처리구에서 44.84 순으로 나타났다.

엽중은 비교예 1이 170.22g인데 비해 실시예 1이 150배 희석액 처리구에서 187.24g으로 가장 무거웠으며, 400배 희석액 처리구에서 180.43g, 50배 희석액 처리구에서 178.88g 순으로 나타났다.

이러한 결과로 볼 때 비교예 1에 비해 실시예 1은 엽면처리한 시험구에서 대체적으로 생장이 양호했으며, 처리구간에는 150배 희석액 처리>400배 희석액 처리>50배 희석액 처리 순으로 생육이 양호한 것으로 나타났다.

구 분		엽 수 (평균 매수)	엽장 (평균)	엽중 (평균g)
비교예 1		10.45 b	44.31 b	170.22 b
실시예 1	50배 희석액	10.85 a	44.84 a	178.88 a
	150배 희석액	11.34 a	46.19 a	187.24 a
	400배 희석액	11.05 a	45.02 a	180.43 a
mean		10.92	45.09	179.19

나. 엽면처리에 의한 수량 평가

실시예 2와 그리고 시중에 유통중인 a사 제품을 대조구인 비교예 1로 하여 7일 간격으로 5회 엽면처리하여 공시작물인 "춘추알타리무"를 하우스내에서 재배한 후 수량형질을 조사한 결과는 아래 [표 2]의 내용과 같다.

엽면처리 농도별 알타리무의 수량형질 조사항목에서 근중과 근경은 실시예 2와 비교예 1의 엽면처리구간에는 유의성이 인정되었으며, 근장과 근수부는 각 처리농도 간에 통계적 유의성이 인정되지 않았으나 대체적으로 실시예 2의 150배 희석액 처리구>실시예 2의 400배 희석액 처리구>실시예 2의 50배 희석액 처리구>비교예 1의 순으로 수량이 높은 것으로 나타났다.

근장은 비교예 1이 11.11인데 비하여 실시예 2가 150배액 처리구에서 11.71로 가장 길었으며, 400배액 처리구에서 11.49, 50배액 처리구에서 11.45 순으로 나타났다.

근경은 비교예 1이 4.91로 나타났으며, 150배 희석액 처리구에서 5.84로 가장 많이 증가하였으며, 400배 희석액 처리구에서 5.57, 50배 희석액 처리구에서 5.31 순으로 감소한 경향을 나타났다.

지상부 엽이 엽병과 접한 부위의 무 직경인 근수부는 비교예 1이 3.38인데 비해 실시예 2가 150배 희석액 처리구에서 3.64으로 가장 많이 증가하였으며, 400배 희석액 처리구에서 3.57, 50배 희석액 처리구에서 3.49 순으로 감소한 경향을 나타났다.

근중은 비교예 1이 191.24g로 나타났으며, 실시예 2가 150배 희석액 처리구에서 231.81g로 가장 무거웠으며, 400배 희석액 처리구에서 202.35g, 50배 희석액 처리구에서 199.91g 순으로 감소한 경향을 나타났다. 근형지수는 무 생장에 있어 길이와 근경의 비로써 품종의 고유 생장 지수라 하겠는데 시험 결과 근형지수는 처리간 유의성은 인정되지 않았다.

구분		근장 (cm)	근경 (cm)	근수부 (cm)	근중 (g)	근형지수
비교예 1		11.11 b	4.91 b	3.38 b	191.24 b	2.26 a
실시예 2	50배 희석액	11.45 a	5.31 ab	3.49 a	199.91 ab	2.16 a
	150배 희석액	11.71 a	5.84 a	3.64 a	231.81 b	2.00 a
	400배 희석액	11.49 a	5.57 a	3.57 a	202.35 a	2.06 a
mean		11.44	5.40	3.52	206.33	2.12

이상의 시험결과를 종합하면 비교예 1에 비해 휴믹물질인 실시예 1, 2가 엽면처리를 한 처리구에서 알타리무의 생육 및 수량이 높게 나타났으며, 휴믹물질인 실시예 1, 2가 엽면처리 농도별로는 150배 희석액 처리>400배 희석액 처리>50배 희석액 처리>비교예 1의 순으로 수량이 증가한 것으로 나타났는데 특히 150배 희석액 처리구에서 양호하게 나타났다. 이는 생육형질인 엽장, 엽수 및 엽중이 알타리무의 근 특성에도 영향을 미쳐 양호한 것으로 판단된다.

참고로 도 2는 본 발명에 따른 실시예 1, 2 및 비교예 1의 시료를 이용하여 춘추알타리무의 식물생육 상태를 10일 경과 후에 관찰하여 찍은 사진을 나타낸 것이다.

상기의 실시예에서 나타난 바와 같이 본 발명에 따른 식물생장촉진제는 일반적인 식물생장촉진제에 비해 엽면처리에 의한 생육과 수량 평가에서 우수한 것이 확인되었다.

상기에서 설명한 바 있는 본 발명은 해당 기술분야의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법을 설명하기 위한 공정블럭도,

도 2는 본 발명에 따른 실시예 1, 2 및 비교예 1의 시료를 이용하여 식물생육 상태를 관찰하여 찍은 사진을 나타낸 것이다.

Claims (3)

1. 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법에 있어서,

   피트모스(A) 100 중량부에 대하여, 숙성촉진제(B) 2~4 중량부를 첨가하여 혼합하는 혼합공정(100)과, 숙성촉진제가 혼합된 피트모스를 숙성시키는 숙성공정(200)과, 숙성된 피트모스의 유기물 성분을 추출하는 추출공정(300)과, 액상 추출물을 냉각시키는 냉각공정(400)과, 이물질을 제거하기 위한 여과공정(500)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 추출공정(300)은 물 80~90중량%에 숙성된 피트모스 10~20중량%를 혼합한 다음 70~80℃에서 4~6시간 동안 교반시키는 것을 특징으로 하는 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 숙성촉진제(B)는 탄산칼륨 또는 탄산나트륨 중에서 1종을 선택하여 사용하는 것을 특징으로 하는 피트모스를 이용한 식물생장촉진제의 제조방법.

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