KR20160010916A - 토양개량제 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 토양개량제 및 그 제조방법은, 유기물인 코코피트와, 무기물인 질석, 휴믹산, 천연황산칼슘, 가리장석을 혼합한 원재료 95-99%와, 유기농업자재인 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이, 미생물로 이루어진 부재료 1-5%를 혼합하여 인삼재배 및 작물생육을 위한 토양개량제를 제조함에 따라 검증된 유기농업자재를 활용하여 인삼재배 및 작물생육에 적합한 토양개량제를 생산 및 이를 이용해 안전한 인삼재배와 함께 작물을 생육할 수 있도록 농가에 제공함과 아울러, 높은 양분 흡착력과 함께 작물의 생육촉진 및 조기착근, 이식 후 원기회복에 적합함과 동시에 미네랄 공급 및 유효성분의 유출차단, 식물성장의 균형유지, 보수력/보비력과 보온/보냉성 및 통기성 향상에 따른 토양개량효과를 증진시킬 수 있고, 더욱이 토양의 물리성 개량 효과와 함께 작물의 뿌리에 세균번식을 방지하면서 병해예방 및 생육을 촉진시킬 수 있으며, 인삼이나 작물 육묘 작업 시 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킬 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.

Description

토양개량제 및 그 제조방법{The soil conditioner and manufacturing mathod thereof}

본 발명은 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기물인 코코피트와, 무기물인 질석, 휴믹산, 천연황산칼슘, 가리장석을 혼합한 원재료 95-99%와, 유기농업자재인 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이, 미생물로 이루어진 부재료 1-5%를 혼합하여 인삼재배 및 작물생육을 위한 토양개량제를 제조함으로써, 검증된 유기농업자재를 활용하여 인삼재배 및 작물생육에 적합한 토양개량제를 생산 및 이를 이용해 안전한 인삼재배와 함께 작물을 생육할 수 있도록 농가에 제공함과 아울러, 원재료 중 친환경 무공해 유기물인 코코피트와 무기물인 질석에 의해 높은 양분 흡착력과 함께 작물의 생육촉진 및 조기착근, 이식 후 원기회복에 적합함과 동시에 미네랄 공급 및 유효성분의 유출차단, 식물성장의 균형유지, 보수력/보비력과 보온/보냉성 및 통기성 향상에 따른 토양개량효과를 증진시킬 수 있고, 또한 휴믹산 및 미생물에 의해 토양의 물리성 개량 효과와 함께 작물의 뿌리에 세균번식을 방지하면서 병해예방 및 생육촉진을 이룰 수 있으며, 더욱이 천연황산칼슘과 함께 부재료 중 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이에 의해 육묘 작업 시 작물의 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킬 수 있도록 한 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 농업생산량과 비례하여 비료의 사용량이 증가하면서 경지생태계의 지속성 저하와 토양오염, 지하수 오염 등의 환경오염 문제가 부각되면서 이의 개선에 관한 많은 연구가 세계적으로 진행되고 있다.

또한, 비료의 사용량이 많아지면서 토양 중 필요 이상으로 양분의 축적이 과다하게 되었고, 특히 시설 재배지에서는 토양에 염류의 과다 집적으로 인한 염해가 우려되는 수준으로 악화되었다.

이에 최근 웰빙(well-being)과 지속 가능한 소비에 대한 국내,외 관심이 증가함에 따라 국민들의 친환경 상품에 대한 관심도가 높아지고 있다. 이러한 관심은 농산물에서는 더욱 높게 나타나 화학 비료, 유기 합성 농약, 가축 사료 첨가제 등 일체의 합성 화학 물질을 사용하지 않고, 유기물과 자연광석, 미생물 등 자연적인 자재만을 사용하는 농법인 친환경 농업에 대한 관심이 크게 높아지고 있다.

또한, 정부의 친환경 농업정책의 확대로 유기농 농산물의 재배 농가와 면적이 증가하고 무농약 농산물이나 저농약 농산물 재배 농가들도 화학비료를 사용하지 않는 유기농 재배를 선호하는 경향이 증가하고 있는 추세이다.

그럼에도 불구하고, 현재 농업에 사용되는 토양개량제는 작물의 생육을 위해서는 각각 다른 성질의 토양개량제를 별도로 시비해야 하는 번거로움과 함께 상기와 같이 별도의 토양개량제를 사용함에 따라 그 비용 또한 증가함과 아울러 토질에 대한 친환경적 유기농 수치가 크게 떨어지는 문제점이 있었다.

이에, 각각의 토양개량제가 별도로 시비되는 번거로움을 해소함은 물론 비용을 절감할 수 있도록 통합할 수 있는 토양개량제가 절실히 요구되고 있는데, 여기서 선행기술인 대한민국 특허공개공보 제2002-0056373호의 경우 피트모스에 아미노산 발효 부산물 및 화학비료를 혼합하여 무발효 퇴비, 유기질비료를 제조하는 방법이 제안되었으나, 이는 아미노산 발효 부산물로 인한 냄새와 시설하우스 토양처럼 높은 pH, 그리고 고온 조건에서는 토양 내 가스 발생 가능성이 높아 사용에 제한이 있어 이에 따른 토양 개량제 효과를 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

그리고, 또 다른 선행기술인 대한민국 특허공개공보 제2011-0077703호의 경우 코코피트, 피트, 팜박 등에 피마자박, 미강과 같은 유기질비료를 혼합하고 미생물 촉진제를 넣어 발효 부숙시켜 퇴비를 만드는 방법을 제안하였으나, 이 역시 발효 부숙시키는 장치와 시설이 필수적으로 필요하고, 또한 발효 부숙을 통해 퇴비를 만드는 과정에서 발생되는 냄새와 토양 내 높은 pH, 그리고 고온 조건에서는 토양 내 가스 발생 가능성이 높아 사용에 제한이 있는 등 비료효과와 토양개량제 효과를 제대로 발휘하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 검증된 유기농업자재를 활용하여 인삼재배 및 작물생육에 적합한 토양개량제를 생산 및 이를 이용해 안전한 인삼재배와 함께 작물을 생육할 수 있도록 토양 및 육묘되는 인삼이나 작물에 대해 높은 양분 흡착력과 함께 작물의 생육촉진 및 조기착근, 이식 후 원기회복에 적합함과 동시에 미네랄 공급 및 유효성분의 유출차단, 식물성장의 균형유지, 보수력/보비력과 보온/보냉성 및 통기성 향상에 따른 토양개량효과를 증진시킬 수 있고, 토양의 물리성 개량 효과와 함께 작물의 뿌리에 세균번식을 방지하면서 병해예방 및 생육촉진을 이룰 수 있으며, 토양 등에 인삼이나 작물의 육묘 작업 시 작물의 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킴은 물론, 무농약 농가의 농산물 육묘에도 사용이 가능함과 아울러, 친환경 농법에 의한 농산물 육묘의 관리 및 유지작업에 있어서도 농업인구의 고령화에 따른 노동력 및 인건비를 절감할 수 있는 등의 복합 기능성 토양개량제가 절실히 요망되고 있는 실정이다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 유기물인 코코피트와, 무기물인 질석, 휴믹산, 천연황산칼슘, 가리장석을 혼합한 원재료 95-99%와, 유기농업자재인 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이, 미생물로 이루어진 부재료 1-5%를 혼합하여 인삼재배 및 작물생육을 위한 토양개량제를 제조함에 따라 검증된 유기농업자재를 활용하여 인삼재배 및 작물생육에 적합한 토양개량제를 생산 및 이를 이용해 안전한 인삼재배와 함께 작물을 생육할 수 있도록 농가에 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 경우 상기와 같이 구성된 토양개량제 중 친환경 무공해 유기물인 코코피트와 무기물인 질석에 의해 높은 양분 흡착력과 함께 작물의 생육촉진 및 조기착근, 이식 후 원기회복에 적합함과 동시에 미네랄 공급 및 유효성분의 유출차단, 식물성장의 균형유지, 보수력/보비력과 보온/보냉성 및 통기성 향상에 따른 토양개량효과를 증진시킬 수 있고, 상기 휴믹산 및 미생물에 의해 토양의 물리성 개량 효과와 함께 작물의 뿌리에 세균번식을 방지하면서 병해예방 및 생육촉진을 이룰 수 있으며, 상기 천연황산칼슘과 함께 부재료인 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이에 의해 육묘 작업 시 작물의 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킬 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 더불어, 본 발명의 경우 상기와 같이 토양개량제를 구성함에 있어, 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이 등의 유기농업자재를 사용함에 따른 무농약 농가의 농산물 육묘에도 사용이 가능함은 물론, 친환경 농법에 의한 농산물 육묘의 관리 및 유지작업에 있어서도 농업인구의 고령화에 따른 노동력 및 인건비를 절감할 수 있음과 아울러, 인삼 및 작물의 생산성 역시 향상시킬 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 해결하기 위한 본 발명의 토양개량제는, 유기물인 코코피트 50-60중량%와, 무기물인 질석 10-15중량%, 휴믹산 5-10중량%, 천연황산칼슘 5-10중량%, 가리장석 1-5중량%를 혼합한 원재료와, 유기농업자재인 유카 0.5-1중량%, 켈프 0.5-1중량%, 레피드라이저 1-5중량%, 미코스브이 1-2중량%, 미생물 0.5-1중량%로 이루어진 부재료를 혼합하여 밀도가 0.2-0.5Mg/㎥, EC가 0.5-2.0dS/m의 인삼재배 및 작물생육을 위한 토양개량제로 제조하되, 상기 유기물과 무기물이 혼합된 원재료 95-99%와 유기농업자재인 부재료 1-5%가 혼합되어서 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 토양개량제 제조방법은, 분쇄기에서 유기물인 코코피트를 분쇄하는 단계와; 상기 분쇄된 코코피트를 컨베이어벨트로 이송시키는 과정 중에 살균기를 이용해 살균 처리하는 단계와; 상기 살균 처리된 코코피트 50-60중량%를 원료혼합기로 이송 공급하는 단계와; 상기 코코피트가 공급된 원료혼합기에 무기물인 질석 10-15중량%, 휴믹산 5-10중량%, 천연황산칼슘 5-10중량%, 가리장석 1-5중량%를 이송 공급하는 단계와; 상기 유기물과 무기물이 공급된 원료혼합기에 유기농업자재인 유카 0.5-1중량%, 켈프 0.5-1중량%, 레피드라이저 1-5중량%, 미코스브이 1-2중량%를 이송 공급하는 단계와; 상기 원료혼합기 내의 교반스크류를 통해 공급된 유기물과 무기물 및 유기농업자재를 교반하여 혼합 시 미생물 0.5-1중량%를 투입하여 혼합하되, 상기 유기물과 무기물이 혼합된 원재료 95-99%와 유기농업자재인 부재료 1-5%가 혼합되어 밀도가 0.2-0.5Mg/㎥, EC가 0.5-2.0dS/m의 인삼재배 및 작물생육용 토양개량제를 제조하는 단계와; 상기 원료혼합기를 통해 혼합된 토양개량제를 배출하여 포장기로 이송하는 단계와; 상기 포장기로 이송된 토양개량제를 계량 및 완제품으로 포장하는 단계와; 상기 포장된 완제품을 적재 및 출고하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 검증된 유기농업자재를 활용하여 인삼재배 및 작물생육에 적합한 토양개량제를 생산 및 이를 이용해 안전한 인삼재배와 함께 작물을 생육할 수 있도록 농가에 제공할 수 있는 등의 탁월한 효과가 있다.

또한, 상기 토양개량제 중 친환경 무공해 유기물인 코코피트와 무기물인 질석에 의해 높은 양분 흡착력과 함께 작물의 생육촉진 및 조기착근, 이식 후 원기회복에 적합함과 동시에 미네랄 공급 및 유효성분의 유출차단, 식물성장의 균형유지, 보수력/보비력과 보온/보냉성 및 통기성 향상에 따른 토양개량효과를 증진시킬 수 있고, 상기 휴믹산 및 미생물에 의해 토양의 물리성 개량 효과와 함께 작물의 뿌리에 세균번식을 방지하면서 병해예방 및 생육촉진을 이룰 수 있으며, 상기 천연황산칼슘과 함께 부재료인 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이에 의해 육묘 작업 시 작물의 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킬 수 있는 등의 효과 역시 있다.

이와 더불어, 상기 토양개량제를 구성함에 있어, 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이 등의 유기농업자재를 사용함에 따른 무농약 농가의 농산물 육묘에도 사용이 가능함은 물론, 친환경 농법에 의한 농산물 육묘의 관리 및 유지작업에 있어서도 농업인구의 고령화에 따른 노동력 및 인건비를 절감할 수 있음과 아울러, 인삼 및 작물의 생산성 역시 향상시킬 수 있는 효과 등도 있다.

도 1은 본 발명에 대한 토양개량제의 제조과정을 나타낸 블록도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 대한 토양개량제와 대조구에 대한 인삼의 뿌리길이, 뿌리발달 및 근직경과 같은 생육상태를 비교한 사진.

본 발명의 토양개량제 및 그 제조방법을 첨부된 도면과 대비하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 대한 토양개량제의 제조과정을 나타낸 블록도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 토양개량제와 대조구에 대한 인삼의 뿌리길이, 뿌리발달 및 근직경과 같은 생육상태를 비교한 사진을 나타낸 것이다.

이에 대한 본 발명의 토양개량제 및 그 제조방법에 관하여 설명하기에 앞서, 먼저 본 발명의 토양개량제에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 토양개량제는, 검증된 유기농업자재를 활용하여 인삼재배 및 작물생육에 적합한 토양개량제를 생산 및 이를 이용해 안전한 인삼재배와 함께 작물을 생육할 수 있도록 농가에 제공함은 물론, 원재료 중 친환경 무공해 유기물인 코코피트와 무기물인 질석에 의해 높은 양분 흡착력과 함께 작물의 생육촉진 및 조기착근, 이식 후 원기회복에 적합함과 동시에 미네랄 공급 및 유효성분의 유출차단, 식물성장의 균형유지, 보수력/보비력과 보온/보냉성 및 통기성 향상에 따른 토양개량효과를 증진시킬 수 있으며, 더욱이 휴믹산 및 미생물에 의해 토양의 물리성 개량 효과와 함께 작물의 뿌리에 세균번식을 방지하면서 병해예방 및 생육촉진을 이룰 수 있음과 아울러, 천연황산칼슘과 함께 부재료 중 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이에 의해 육묘 작업 시 작물의 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킬 수 있도록 하기 위한 것으로서, 코코피트인 유기물과, 질석, 휴믹산, 천연황산칼슘, 가리장석으로 이루어진 무기물을 혼합한 원재료와, 유기농업자재인 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이, 미생물로 이루어진 부재료를 혼합하여 인삼재배 및 작물생육을 위한 토양개량제를 제조하며, 이때 상기와 같이 제조된 토양개량제는 유기물과 무기물이 혼합된 원재료 95-99%와 유기농업자재인 부재료 1-5%가 혼합된 것으로 이루어져 있다.

여기서, 본 발명에 대한 토양개량제를 구성하는 성분들 중 유기물인 코코피트의 경우 50-60중량%가 첨가되는데, 이때 상기 코코피트(cocopeat)는 코코넛열매의 껍질 속 조직인 친환경 무공해 유기물 소재로서 친수성, 배수성이 좋고 분해가 안정적이며, 수목의 생육촉진 및 조기착근, 이식 후 원기회복에 적합한 기능적 특성과 함께 이의 입자크기로는 4-8mm의 크기로 형성됨이 바람직하며, 또한 각종 무기질 재료(질석, 펄라이트, 석회, 비료, 습윤제 등) 및 유기질 재료와 혼합이 잘 되어 각종 작물 생육에 적합한 다양한 용토를 만들 수 있음과 아울러, 채소종자 파종, 각종 화훼작물 파종 및 삽목 등 번식과 화분 용토로 사용하기 좋다.

따라서, 상기한 기능적 특성을 갖는 유기물인 코코피트에 대하여 50중량% 이하일 경우 토양개량제 무게가 높아져 농작업 시 농업인구의 고령화임을 감안할 때 중량의 토양개량제를 운반하거나 사용하기가 힘든 문제점이 있고, 반대로 60중량% 이상일 경우 수분보유능력이 많아 인삼이나 농작물의 뿌리발육이 떨어지는 문제점이 발생하게 된다.

그리고, 본 발명에 대한 토양개량제를 구성하는 성분들 중 상기 유기물과 혼합되어 혼합원료를 형성하는 무기물 즉, 질석, 휴믹산, 천연황산칼슘, 가리장석의 경우 각각 질석 10-15중량%, 휴믹산 5-10중량%, 천연황산칼슘 5-10중량%, 가리장석 1-5중량%가 첨가되는데, 이때 상기 질석의 경우 양분 흡착력이 높은 광물질 소재로서 분말형태로 사용됨과 동시에 수목의 생육촉진 및 조기착근, 이식 후 원기회복에 적합하고, 미네랄 공급 및 유효성분의 유출차단, 식물성장의 균형유지, 보수력/보비력과 보온/보냉성 및 통기성 향상에 따른 토양개량 효과를 증진시킬 수 있는 등의 기능적 특성을 갖는다.

또한, 상기 무기물의 또 다른 구성성분인 휴믹산의 경우 토양입자를 떼알 구조화 하여 토양 물리성을 개선 즉, 높은 양이온 치환능력으로 인한 토양에 함유된 양이온을 킬레이팅하므로 토양간의 정전기적 반발력을 가지게 만들어 토양이 스폰지화 되는 기능적 특성과 함께, 토양 중과 시비된 비료를 흡착하여 서서히 용출시키므로 토양 중의 염류장해를 해소시키고 완효성 비료의 효능을 발휘하는 염류장해 해소, 작물의 RNA 합성을 증진하여 발근과 생육을 촉진시키는 효소활성 증진, 높은 가스 흡착력을 가지므로 미부숙 퇴비로 인해 발생되는 가스를 제거하는 가스장해 해소, 및 토양 중의 불용화된 양분(Ca, Fe, P)을 가용화시켜 식물의 생육을 촉진시키는 불용성 양분 가용화를 이룰 수 있는 등의 부가적인 기능적 특성을 갖는다.

이와 더불어, 상기 무기물의 또 다른 구성성분인 천연황산칼슘의 경우 기능성 발근촉진물질 소재로서, 육묘 작업 시 수목의 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킬 수 있는 등의 기능적 특성을 갖고, 상기 무기물의 마지막 구성성분인 가리장석의 경우 전남 구례지역에서 채굴되며, 규소 64%, 가리(칼륨) 10% 이상 함유하고 pH 9.36으로 산성 토양을 중화시키고, 천연미네랄 함유로 지력을 증진시킴과 함께 잔류독성 해소 및 중금속 중화, 병충해 예방과 생육촉진, 연작장해 방지 등의 기능적 특성을 갖는다.

따라서, 본 발명에 대한 토양개량제를 구성하는 성분들 중 상기한 기능적 특성을 갖는 무기물 즉, 질석, 휴믹산, 천연황산칼슘 및 가리장석에 대하여, 상기 질석이 10중량% 이하일 경우 고온기 수분 보유능력이 떨어지는 문제점이 있고, 반대로 15중량% 이상일 경우 저온기 과습에 의해 뿌리발육 효과가 떨어지는 문제점이 있으며, 상기 무기물의 또 다른 구성성분인 휴믹산이 5중량% 이하일 경우 뿌리활착이 떨어지는 문제점이 있고, 반대로 10중량% 이상일 경우 영양분의 과잉으로 생육이 일시적으로 억제되는 문제점이 있으며, 상기 무기물의 또 다른 구성성분인 천연황산칼슘이 5중량% 이하일 경우 무게가 낮아지는 문제점이 있고, 반대로 10중량% 이상일 경우 무게가 높아지는 문제점이 있으며, 상기 무기물의 마지막 구성성분인 가리장석이 1중량% 이하일 경우 고온기 웃자람에 대한 억제 효과가 떨어지는 문제점이 있고, 반대로 5중량% 이상일 경우 강알칼리성이므로 뿌리활착에 지장을 초래하는 등의 문제점이 발생하게 된다.

그 다음, 상기한 유기물 및 무기물과 혼합되어 본 발명에 대한 토양개량제를 형성하는 유기농업자재 즉, 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이, 미생물의 경우 각각 유카 0.5-1중량%, 켈프 0.5-1중량%, 레피드라이저 1-5중량%, 미코스브이 1-2중량%, 미생물 0.5-1중량%가 첨가되는데, 이때 상기 유카(일명 "그린유카"라고도 함)의 경우 북미 남서부 사막에만 사는 용설란과 사막 식물의 순수한 천연추출물 즉, 주성분이 식물계에 널리 존재하는 배당체의 비당(非糖) 부분이 여러 고리 화합물로 이루어진 사포닌(saponin)으로 이루어진 천연물질로서, 식물의 활성성분인 스테로이드 사포닌의 활성과 효능을 최적화하기 위해 저온 저압에서 추출됨과 아울러, 사포닌이 다량 함유되어 있어 작물 내의 곰팡이 병원균을 제거하는 천연 계면활성제이면서 화학 살충제와 비슷한 선충 억제 효과가 있는 등 항균능력이 우수함은 물론, 100% 식물추출물로서 친환경/유기농의 고품질 농산물을 생산할 수 있음과 아울러, 육묘 작업 시 수목의 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킬 수 있도록 하는 기능적 특성과 함께, 힌가루병 제어, 발아촉진, 발근촉진, 작물 생육촉진 및 사포닌 성분에 의한 항균 및 유해 미생물을 억제하는 부가적인 기능적 특성을 갖는다.

또한, 상기 유기농업자재의 또 다른 구성성분인 켈프(KELP)의 경우 바다의 천연자원 bull-kelp 즉, 다시마를 고압추출방식이나 또는 냉동건조방식을 이용해 제조되는 등 육묘 작업 시 수목의 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킬 수 있도록 하는 고급 특수발근제(호주 NATRA-KELP사; 일명 "그린불켈프(Green Bull Kelp)"라고도 함)제로서, 유기질소, 유기인산, 유기가리, 해조류추출물, 글루탐산, 아르기닌 등 14종의 아미노산, 비타민, 천연생장조절제, 사이트키닌 및 옥신(생리활성물질), 각종 킬레이트 미량요소(칼슘, 마그네슘, 붕소 등) 등을 함유하고 있음과 아울러, 다량 함유된 고분자 다당체인 일긴산에 의해 토양이 입단화되어 통기성 및 배수성을 개선함에 따라 빠른 조직 재생 능력 및 잔뿌리 생성 탁월로 인한 뿌리발근이 촉진되는 기능적 특성과 함께, 일조부족, 저온 및 고온, 침수해, 가뭄, 풍해, 이식 후 몸살 등 식물 스트레스 방지 및 각종 장애 조기회복과 더불어, 수세회복, 훼손잔디의 빠른 복구, 초화류 신선도를 유지할 수 있는 등의 부가적인 기능적 특성을 갖는다.

그리고, 상기 유기농업자재의 또 다른 구성성분인 레피드라이저(RAPID RAISER)의 경우 가스발생과 염분이 없는 안전한 천연 유기질 비료로서, 뿌리발육을 왕성하게 하여 품질을 향상시키고, 미생물의 최적증식 환경(pH ㅁ6.5)을 만들어주며, 생리활성물질을 분비하여 작물 생육촉진 및 내병성을 증진시킴과 아울러, 항생물질을 분비하여 입고병, 흑부균핵병 등의 병원균을 억제하는 기능적 특성을 갖으며, 이의 구성성분으로 질소, 인산, 가리의 천연비료와, 칼슘, 마그네슘, 황, 철분, 망간, 구리, 아연의 미네랄을 포함하고 있는 구아노 97%와, 유기물의 휴믹산 3%가 혼합된 상태로 이루어져 있다.

또한, 상기 유기농업자재의 또 다른 구성성분인 미코스브이(mykosV)의 경우 농촌진흥청에 병해충관리용으로 공시 등록된 친환경 유기농자재로서, 독일의 첨단 Homeopathy 제조공법으로 만들어진 식물강화제로 식물추출물과 광물(미네랄)추출물이 균형있게 함유되어 있어 작물과 나무에 발생되는 유해균에 대한 저항성을 향상시키며 특히 곰팡이균에 대한 예방 및 저항성 강화에 도움을 줌과 아울러 농약성분이 함유되어 있지 않은 등 친환경 유기농자재로 사용할 수 있는 기능적 특성을 갖는데, 이때 상기 식물추출물과 광물추출물이 각각 4:1의 비율 즉, 상기 식물추출물 80%와 광물추출물 20%가 혼합된 액상물로 이루어져 있으며, 상기 식물추출물은 석창포, 나래치치, 겨우살이, 백리향 또는 이들의 혼합물로 이루어지고, 상기 광물추출물은 엡소마이트, 아카사이트, 칼칸사이트, 규조토 또는 이들의 혼합물로 이루어져 있다.

그리고, 상기 유기농업자재의 마지막 구성성분인 미생물의 경우 카이스트(KAIST)를 통해 특허 등록(특허등록번호 제0017305호)한 13종의 미생물(VK81 : 표 1 참조) 중 2종의 미생물 즉, Bacillus subtilis 균주 1×10⁶ 와 Aspergillus oryzae 균주 1×10⁶ 을 각각 5:5의 비율로 혼합한 것으로서, 수목의 뿌리에 세균번식을 방지하면서 병해예방 및 생육촉진을 이룰 수 있는 기능적 특성과 함께, 미생물의 균사와 점액이 흙알갱이를 떼알 구조화시켜 스펀지 모양으로 만드는 토양개량 효과, 토양에 과다 사용된 염류를 분해하는 염류집적 해소, 및 미생물이 토양 내에 발생하기 쉬운 가스를 제거하고 뿌리에 무기 영양분과 산소를 충분히 제공하여 뿌리의 발육이 왕성하도록 하는 뿌리생육의 활성화를 이룰 수 있는 등의 부가적인 기능적 특성을 갖는다.

또한, 상기와 같이 2종의 미생물 즉, Bacillus subtilis 균주와 Aspergillus oryzae 균주는 미생물 비료관리법에 지정된 토양미생물제제(미생물효소)에 속하는 것으로, 이에 대한 규격의 함량(cfu/g(mL))을 각각 1×10⁶ 으로 표기하였는데, 여기서 "1×10⁶"의 의미는 미생물제제 1g 당 1,000,000마리 이상의 미생물이 포함되어 있어야 하는 규정을 나타낸 것으로서, 상기와 같이 미생물제제 1g 당 미생물이 1,000,000마리 이하로 포함되어 있을 경우 미생물에 대한 효능이 떨어져 상기와 같은 미생물의 기능적 특성들을 기대할 수 없다 하겠다.

따라서, 본 발명에 대한 토양개량제를 구성하는 성분들 중 상기한 기능적 특성을 갖는 유기농업자재 즉, 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이, 미생물에 대하여, 상기 유기농업자재의 구성성분 중 상기 유카가 0.5중량% 이하일 경우 항균작용과 뿌리발달이 떨어지는 문제점이 있고, 반대로 1중량% 이상일 경우 뿌리발육이 왕성해져 뿌리가 호흡할 수 있는 공간이 떨어질 문제점이 있으며, 상기 유기농업자재의 또 다른 구성성분인 켈프가 0.5중량% 이하일 경우 뿌리성장이 떨어지는 문제점이 있고, 반대로 1중량% 이상일 경우 뿌리성장이 왕성해져 웃자람의 문제점이 있으며, 상기 유기농업자재의 또 다른 구성성분인 레피드라이저가 1중량% 이하일 경우 영양분 공급이 적어져 EC가 낮아지는 문제점이 있고, 반대로 5중량% 이상일 경우 영양분 공급이 많아져 EC가 높아지는 문제점이 있으며, 상기 유기농업자재의 또 다른 구성성분인 미코스브이가 1중량% 이하일 경우 항균작용이 떨어지는 문제점이 있고, 반대로 2중량% 이상일 경우 항균 작용이 많아져 일시적으로 생육이 억제되는 문제점이 있으며, 상기 유기농업자재의 마지막 구성성분인 미생물이 0.5중량% 이하일 경우 뿌리활착이 떨어지는 문제점이 있고, 반대로 1중량% 이상일 경우 일시적으로 생육이 억제되는 문제점이 발생하게 된다.

표 1. VK81에 포함되는 미생물 균주

이와 같이 기술한 본 발명의 토양개량제는 앞서 밝힌 바와 같이 코코피트인 유기물과, 질석, 휴믹산, 천연황산칼슘, 가리장석으로 이루어진 무기물이 혼합된 원재료 95-99%와, 유기농업자재인 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이, 미생물로 이루어진 부재료 1-5%가 상호 혼합된 것으로, 여기서 육묘에 사용하기 위한 혼합원료 즉, 유기농업자재인 부재료 1-5%와 혼합되는 95-99%의 원재료 자체를 100%로 가정할 때 상기 원재료에 적용되는 유기물은 60-70%가 사용되고, 무기물은 30-40%가 사용되는데, 이때 상기 유기물이 60% 이하일 때에는 무게가 많이 나가 생력화된 제형에 문제점이 발생하게 되고, 반대로 70% 이상일 때에는 인삼이 도장 즉, 웃자람 현상이 발생될 문제점이 발생하게 된다. 이와 더불어, 상기 무기물이 30% 이하일 때에는 보비력, 보수력이 떨어질 문제점이 발생하게 되고, 반대로 40% 이상일 때에는 무게가 많이 나가 생력화된 제형에 문제점이 발생하게 된다.

또한, 본 발명에 대한 토양개량제는 밀도 기준 0.2-0.5Mg/㎥을 충족함과 아울러, 전기전도도 역시도 EC 2.0dS/m 이하 즉, 0.5-2.0dS/m로 관리하는데, 이유는 토양개량제의 사용 시 운반의 편리성과 영양분의 균형을 유지하기 위해서 이며, 여기서 밀도가 0.2 이하일때에는 가벼워 살포 시 바람에 날리는 문제점이 있고, 반대로 0.5 이상일때에는 무거워 살포 시 생력화에 문제점이 발생하게 된다. 그리고, 전기전도도인 EC가 0.5 이하일때에는 인삼 초기생육이 떨어지는 문제점이 있고, 반대로 2.0 이상일때에는 인삼 뿌리가 비해를 받는 문제점이 발생하게 된다.

한편, 앞서 기술한 본 발명의 토양개량제를 제조하기 위한 방법으로, 도 1에 도시한 바와 같이 분쇄기에서 유기물인 코코피트를 분쇄하는 단계(S100)와; 상기 분쇄된 코코피트를 컨베이어벨트로 이송시키는 과정 중에 살균기를 이용해 살균 처리하는 단계(S110)와; 상기 살균 처리된 코코피트 50-60중량%를 원료혼합기로 이송 공급하는 단계(S120)와; 상기 코코피트가 공급된 원료혼합기에 무기물인 질석 10-15중량%, 휴믹산 5-10중량%, 천연황산칼슘 5-10중량%, 가리장석 1-5중량%를 이송 공급하는 단계(S130)와; 상기 유기물과 무기물이 공급된 원료혼합기에 유기농업자재인 유카 0.5-1중량%, 켈프 0.5-1중량%, 레피드라이저 1-5중량%, 미코스브이 1-2중량%를 이송 공급하는 단계(S140)와; 상기 원료혼합기 내의 교반스크류를 통해 공급된 유기물과 무기물 및 유기농업자재를 교반하여 혼합 시 미생물 0.5-1중량%를 투입하여 혼합하되, 상기 유기물과 무기물이 혼합된 원재료 95-99%와 유기농업자재인 부재료 1-5%가 혼합되어 밀도가 0.2-0.5Mg/㎥, EC가 0.5-2.0dS/m의 인삼재배 및 작물생육용 토양개량제를 제조하는 단계(S150)와; 상기 원료혼합기를 통해 혼합된 토양개량제를 배출하여 포장기로 이송하는 단계(S160)와; 상기 포장기로 이송된 토양개량제를 계량 및 완제품으로 포장하는 단계(S170)와; 상기 포장된 완제품을 적재 및 출고하는 단계(S180)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 상기 살균기를 이용해 코코피트에 붙어 있는 유해한 세균이나 이물질들을 제거하는데 사용되는 살균수단의 경우 스팀이나 또는 스팀과 오존을 같이 병행하여 사용할 수 있으며, 이에 대한 살균 온도로서 95-105도에서 살균작용이 이루어지는데, 이때 상기 살균작용을 위한 스팀 온도가 95도 이하일 경우 살균작용이 약해 상기 코코피트에 붙어 있는 유해한 세균이나 이물질들에 의해 육모된 인삼이나 작물의 성장에 방해가 되어 더 이상 성장하지 못하게 되는 문제점이 발생하게 되고, 반대로 상기 스팀 살균 온도가 105도 이상일 경우 코코피트에 붙어 있는 유해한 세균이나 이물질들에 대한 살균작용이 원활하게 이루어진 반면에 상기 코코피트 역시 스팀에 의해 익혀지면서 녹거나 강도가 저하되어 해당 성분에 대한 기능적 효과를 발휘하지 못하거나 기대할 수 없게 되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 상기와 같은 제조과정을 통해 제조된 본 발명의 토양개량제의 경우 함수율이 15-20% 인데, 상기한 함수율 범위 중 15% 이하일 경우에는 사용 시에 바람에 날리는 문제점이 발생하고, 반대로 20% 이상일 경우에는 무게가 높아져 생력화할 수 없는 문제점이 발생하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 대한 토양개량제의 제조과정을 첨부된 도면과 대비하여 보다 바람직한 실시예로서 상세히 설명한다.

[실시예 1]

분쇄기에서 분쇄한 후 살균기로부터 방출된 스팀을 이용해 살균 처리된 유기물인 코코피트 59g과, 무기물인 질석 14g, 휴믹산 9g, 천연황산칼슘 9g, 가리장석 4g을 원료혼합기에서 혼합하여 유기물과 무기물이 혼합된 원재료를 제조한 다음 상기 제조된 원재료에 유기농업자재인 유카 0.5g, 켈프 0.5g, 레피드라이저 2.5g, 미코스브이 1g, Bacillus subtilis 균주와 Aspergillus oryzae 균주가 5:5로 혼합된 미생물 0.5g을 첨가 혼합하여 토양개량제를 제조하였다.

[실시예 2]

분쇄기에서 분쇄한 후 살균기로부터 방출된 스팀을 이용해 살균 처리된 유기물인 코코피트 59g과, 무기물인 질석 14g, 휴믹산 9g, 천연황산칼슘 9g, 가리장석 4g을 원료혼합기에서 혼합하여 유기물과 무기물이 혼합된 원재료를 제조한 다음 상기 제조된 원재료에 유기농업자재인 유카 0.8g, 켈프 0.7g, 레피드라이저 2g, 미코스브이 1g, Bacillus subtilis 균주와 Aspergillus oryzae 균주가 5:5로 혼합된 미생물 0.5g을 첨가 혼합하여 토양개량제를 제조하였다.

[실시예 3]

분쇄기에서 분쇄한 후 살균기로부터 방출된 스팀을 이용해 살균 처리된 유기물인 코코피트 60g과, 무기물인 질석 15g, 휴믹산 10g, 천연황산칼슘 5g, 가리장석 5g을 원료혼합기에서 혼합하여 유기물과 무기물이 혼합된 원재료를 제조한 다음 상기 제조된 원재료에 유기농업자재인 유카 0.8g, 켈프 0.7g, 레피드라이저 2g, 미코스브이 1g, Bacillus subtilis 균주와 Aspergillus oryzae 균주가 5:5로 혼합된 미생물 0.5g을 첨가 혼합하여 토양개량제를 제조하였다.

[실험]

본 발명에 대한 토양개량제를 이용한 인삼의 생육특성을 분석하였으며, 그 결과는 아래 표와 같다.

1. 실시기관 : (주)참그로 부설연구소(경기 여주)

2. 의뢰자 : (주)농업회사법인 서울그린텍

3. 재배조건 : 식양토의 인삼 육묘 포장

4. 공시작물 : 1년근 인삼 육묘

5. 조사항목 : 생육조사

1) 근장 : 반복 당 10주 조사

2) 근직경 : 반복 당 10주 조사

3) 뿌리직경 : 반복 당 10주 조사

4) 생체중 : 반복 당 10주 조사

5) 토양에 미치는 영향

6. 시험결과 및 고찰

1) 인삼 뿌리길이에 미치는 영향

인삼의 근장은 대조구가 평균적으로 162mm인 반면에, 처리구인 실시예 1은 190mm, 실시예 2는 187mm, 실시예 3은 183mm 로서, 인삼의 근장이 대조구에 비해 각각 17.2%, 15.4%, 13.0% 향상되었다(표 2 참조). 이는 본 발명의 토양개량제에 함유되어 있는 유기물과 무기물, 유기농업자재의 역할로 판단된다.

표 2. 본 발명의 토양개량제와 대조구에 대한 인삼 생육시험 중 뿌리길이에 대한 결과.

2) 인삼 동체에 미치는 영향

인삼 동체 둘레 길이(근직경)은 대조구가 평균적으로 44mm인 반면에, 처리구인 실시예 1은 53mm, 실시예 2는 51mm, 실시예 3은 50mm 로서, 인삼의 근직경이 대조구에 비해 각각 20.5%, 15.9%, 13.6% 향상(표 3 참조)되었으며, 처리구의 생육이 전반적으로 고른 경향을 보였다.

표 3. 본 발명의 토양개량제와 대조구에 대한 인삼 생육시험 중 동체 둘레 길이(근직경)에 대한 결과.

3) 인삼의 뿌리직경에 미치는 영향

인삼 뿌리직경은 대조구가 평균적으로 6.8mm인 반면에, 처리구인 실시예 1은 8.1mm, 실시예 2는 8.0mm, 실시예 3은 7.9mm 로서, 인삼의 근직경이 대조구에 비해 각각 19.1%, 17.6%, 16.2% 향상(표 4 참조)되었으며, 처리구의 생육이 전반적으로 고른 경향을 보였다.

표 4. 본 발명의 토양개량제와 대조구에 대한 인삼 생육시험 중 뿌리직경에 대한 결과.

4) 인삼의 생체중에 미치는 영향

인삼 생체중(뿌리무게)은 대조구가 평균적으로 2.5g인 반면에, 처리구인 실시예 1은 3.4g, 실시예 2는 3.3g, 실시예 3은 3.1g 으로서, 인삼의 뿌리무게가 대조구에 비해 각각 36.0%, 32.0%, 24.0% 향상(표 5 참조)되었으며, 처리구의 생육이 전반적으로 고른 경향을 보였으며, 길고 굵은 뿌리는 좋은 인삼의 기준이 된다.

표 5. 본 발명의 토양개량제와 대조구에 대한 인삼 생육시험 중 생체중에 대한 결과.

5) 토양에 미치는 영향

토양분석 결과 대조구에 비해 처리구에서는 유효인산의 함량이 줄었으며, 토양 EC와 총 질소량도 역시 준 경향을 보였다(표 6 참조).

표 6. 본 발명의 토양개량제와 대조구가 토양에 미치는 영향 결과.

이와 같이 (주)농업회사법인 서울그린텍의 토양개량제를 사용하여 1년근 인삼을 육묘 한 결과 육묘시험 전 기간에 걸쳐 토양개량제로 인한 인삼의 피해는 발생되지 않았으며, 생육은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 대조구 보다 우수한 생육결과 즉, 인삼 뿌리의 길이, 동체의 둘레, 뿌리의 직경과 생체중을 개선하는데 효과적이고, 토양의 유효인산, EC, 총 질소량을 줄여주었으며, 비해 증상 역시 없는 등 인삼재배에 있어 종삼의 생육을 촉진하여 우량 종삼 생산에 좋은 효과를 발휘하였고 본포에서는 인삼의 생육에도 좋은 결과를 보였다.

따라서, 상기와 같은 방법으로 본 발명의 토양개량제를 제조할 경우 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이와 같이 검증된 유기농업자재를 활용하여 인삼재배 및 작물생육에 적합한 토양개량제를 생산 및 이를 이용해 안전한 인삼재배와 함께 작물을 생육할 수 있도록 농가에 원활히 제공할 수 있음과 아울러, 친환경 무공해 유기물인 코코피트와 무기물인 질석에 의해 높은 양분 흡착력과 함께 작물의 생육촉진 및 조기착근, 이식 후 원기회복에 적합함과 동시에 미네랄 공급 및 유효성분의 유출차단, 식물성장의 균형유지, 보수력/보비력과 보온/보냉성 및 통기성 향상에 따른 토양개량효과를 증진시킬 수 있고, 상기 휴믹산 및 미생물에 의해 토양의 물리성 개량 효과와 함께 작물의 뿌리에 세균번식을 방지하면서 병해예방 및 생육촉진을 이룰 수 있으며, 상기 천연황산칼슘과 함께 부재료인 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이에 의해 육묘 작업 시 작물의 뿌리발근촉진 및 불량환경에 견디는 힘을 강화시킬 수 있다.

이와 더불어, 유카, 켈프, 레피드라이저, 미코스브이 등의 유기농업자재를 사용함에 따른 무농약 농가의 농산물 육묘에도 사용이 가능함은 물론, 친환경 농법에 의한 농산물 육묘의 관리 및 유지작업에 있어서도 농업인구의 고령화에 따른 노동력 및 인건비를 절감할 수 있음과 아울러, 인삼 및 작물의 생산성 역시 향상시킬 수 있다.

이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

S100. 유기물 분쇄단계
S110. 유기물 살균처리단계
S120. 유기물 원료혼합기 공급단계
S130. 원료혼합기 내에 무기물 공급단계
S140. 원료혼합기 내에 유기농업자재 공급단계
S150. 유기물/무기물/유기농업자재/미생물 혼합 및 토양개량제 제조단계
S160. 토양개량제 포장기 이송단계
S170. 토양개량제 계량 및 완제품 포장단계
S180. 완제품 적재 및 출고단계

Claims (6)

1. 유기물인 코코피트 50-60중량%와, 무기물인 질석 10-15중량%, 휴믹산 5-10중량%, 천연황산칼슘 5-10중량%, 가리장석 1-5중량%를 혼합한 원재료와,
   유기농업자재인 유카 0.5-1중량%, 켈프 0.5-1중량%, 레피드라이저 1-5중량%, 미코스브이 1-2중량%, 미생물 0.5-1중량%로 이루어진 부재료를 혼합하여 밀도가 0.2-0.5Mg/㎥, EC가 0.5-2.0dS/m의 인삼재배 및 작물생육을 위한 토양개량제로 제조하되,
   상기 유기물과 무기물이 혼합된 원재료 95-99%와 유기농업자재인 부재료 1-5%가 혼합되어서 이루어진 것을 특징으로 하는 토양개량제.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 레피드라이저는 질소, 인산, 가리의 천연비료와, 칼슘, 마그네슘, 황, 철분, 망간, 구리, 아연의 미네랄을 포함하고 있는 구아노 97%와, 유기물의 휴믹산 3%가 혼합된 유기농자재인 것을 특징으로 하는 토양개량제.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 미생물은 Bacillus subtilis 균주 1×10⁶ 와 Aspergillus oryzae 균주 1×10⁶ 이 각각 5:5의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 토양개량제.
4. 분쇄기에서 유기물인 코코피트를 분쇄하는 단계(S100)와;
   상기 분쇄된 코코피트를 컨베이어벨트로 이송시키는 과정 중에 살균기를 이용해 살균 처리하는 단계(S110)와;
   상기 살균 처리된 코코피트 50-60중량%를 원료혼합기로 이송 공급하는 단계(S120)와;
   상기 코코피트가 공급된 원료혼합기에 무기물인 질석 10-15중량%, 휴믹산 5-10중량%, 천연황산칼슘 5-10중량%, 가리장석 1-5중량%를 이송 공급하는 단계(S130)와;
   상기 유기물과 무기물이 공급된 원료혼합기에 유기농업자재인 유카 0.5-1중량%, 켈프 0.5-1중량%, 레피드라이저 1-5중량%, 미코스브이 1-2중량%를 이송 공급하는 단계(S140)와;
   상기 원료혼합기 내의 교반스크류를 통해 공급된 유기물과 무기물 및 유기농업자재를 교반하여 혼합 시 미생물 0.5-1중량%를 투입하여 혼합하되, 상기 유기물과 무기물이 혼합된 원재료 95-99%와 유기농업자재인 부재료 1-5%가 혼합되어 밀도가 0.2-0.5Mg/㎥, EC가 0.5-2.0dS/m의 인삼재배 및 작물생육용 토양개량제를 제조하는 단계(S150)와;
   상기 원료혼합기를 통해 혼합된 토양개량제를 배출하여 포장기로 이송하는 단계(S160)와;
   상기 포장기로 이송된 토양개량제를 계량 및 완제품으로 포장하는 단계(S170)와;
   상기 포장된 완제품을 적재 및 출고하는 단계(S180)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토양개량제 제조방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 미생물은 Bacillus subtilis 균주 1×10⁶ 와 Aspergillus oryzae 균주 1×10⁶ 이 각각 5:5의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 토양개량제 제조방법.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 레피드라이저는 질소, 인산, 가리의 천연비료와, 칼슘, 마그네슘, 황, 철분, 망간, 구리, 아연의 미네랄을 포함하고 있는 구아노 97%와, 유기물의 휴믹산 3%가 혼합된 유기농자재인 것을 특징으로 하는 토양개량제 제조방법.

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