KR20190095313A - 식물 성장을 개선시키기 위한 방법 및 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원을 적용하는 것을 포함하는, 식물 성장을 개선시키기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다.

Description

식물 성장을 개선시키기 위한 방법 및 조성물
본 출원은 질소원과 함께 불활성 효모 및/또는 효모 유도체를 포함하는 조성물을 적용하여 식물 성장 반응을 개선하고 식물 발육을 증가시키기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다.
질소 비료가 발견된 이래, 이들은 작물의 수확량을 증가시키는데 유리하게 사용되어 왔다. 예를 들어, 질산암모늄은 질산염 이온 농도가 높기 때문에 일반적으로 농업 분야 및 특히 시비 분야에서 중요한 용도를 가진다. 그러나 농업적 이점을 갖지만, 질산암모늄은 폭발 위험성과 함께 휘발성이 매우 높고 불안정한 물질이다.
질소 비료를 과도하게 사용하면 환경에 많은 부정적인 영향을 끼친다. 실제로, 적용된 질소의 일부만이 식물로 흡수되고 쓰이지 않은 질소는 예를 들어 증가된 수준의 질산염이 지하수로 침출되어 수로를 오염시킬 수 있으므로 환경에 이미 알려진 심각한 영향을 미치게 된다. 다량의 질소 비료 사용은 또한 탈질화 수준을 높이고 이는 더 높은 수준의 아산화질소 배출 (강력한 온실 가스)로 이어질 수 있다. 질소 비료의 사용을 줄이면 광범위한 질소계 비료 사용으로 인한 환경 피해를 줄일 수 있다.
식물 성장에 유익한 효과를 유지하면서 화학 비료 사용의 부작용을 최소화하기 위해 취해진 여러 접근법이 있다. 예를 들어, 뿌리 근처 영역에 서식하는 많은 미생물은 식물 성장과 작물 생산성에 유익한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 실제로, 식물을 둘러싼 미생물상은 매우 밀집적이고, 특히 박테리아, 진균류, 효모 및 조류를 포함한다. 최근 토양 미생물학 및 식물 생명공학 기술의 진보로 인해 농업, 원예, 임업 및 환경 관리 분야에서 미생물 제제의 사용에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 토양에 존재하는 것으로 알려진 다수의 미생물은 식물 성장을 촉진시키는 능력에 대해 상당한 주목을 받고 있다. 게다가, 프랑스 특허 제2,904,310호에서 불활성 효모, 효모 세포벽, 효모 추출물 또는 효모 유도체의 사용이 대두류 이외의 작물의 바이오매스 생산을 상당히 향상시킨다는 것이 입증되었다. 이들 불활성 효모는 토양의 일부 미생물상 군집을 자극하고, 유기 질소를 토양에 의한 질소 공급을 향상시키는 미네랄 질소로 분해, 암모니아화 및 질화하는 단계를 향상시키거나 촉진시키는 것으로 보인다. 불활성 효모는 또한 호르몬 또는 효소 경로를 통해 식물 성장에 작용할 수 있다. 토양 비료 또는 작물 보호 제품으로 효모를 사용하는 것은 아직 널리 퍼져 있지 않다.
따라서, 질소 투입량을 감소시키면서 식물 성장의 반응 및 발육을 개선시키기 위한 새로운 방법 및 조성물이 필요하다.
발명의 요약
본 발명은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 질소원의 조합을 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 전달하는 것을 포함하는, 식물 성장 또는 식물 발육을 개선 또는 증진시키는 방법에 관한 것이다.
제1 측면에서, 본 발명은 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원을 상승적으로 유효한 양으로 동시에, 순차적으로 또는 서로 별도로 전달하는 것을 포함하는, 식물 성장을 개선시키는 방법에 관한 것이다. 일 실시양태에서, 적어도 하나의 질소원은 질산암모늄을 제외한다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명은 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 질산암모늄을 제외한 적어도 하나의 질소원을 상승적으로 유효한 양으로 동시에, 순차적으로 또는 서로 별도로 전달하는 것을 포함하는, 식물 성장을 개선시키는 방법에 관한 것이다. 일 실시양태에서, 적어도 하나의 질소원은 유기 질소원, 무기 질소원 또는 이들의 혼합물이다. 또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소 함유 화합물이다. 또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소이다. 추가의 실시양태에서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소 46% 질소이다. 또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 무기 질소원은 질산염 함유 화합물 또는 암모늄 함유 화합물이다. 일 실시양태에서, 적어도 하나의 무기 질소원은 액체 요소 질산암모늄, 무수 암모늄, 질산칼슘, 질산칼륨, 황산암모늄, 티오황산암모늄, 인산암모늄, 액체 폴리인산암모늄 또는 이들의 혼합물이다. 추가의 실시양태에서, 적어도 하나의 무기 질소원은 질산칼슘 또는 황산암모늄이다. 또 다른 실시양태에서, 효모는 사카로마이세스 속 (Saccharomyces sp.) 유래이다. 추가의 실시양태에서, 효모는 Saccharomyces cerevisiae 또는 S. cerevisiae var. boulardii이다. 또 다른 실시양태에서, 효모는 S. cerevisiae이다. 또 다른 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 열적, 기계적, 화학적 또는 효소적 처리를 통해 생산된다. 또 다른 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 열처리를 통해 생산된다. 또 다른 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원은 동시에 전달된다. 일 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 헥타르 당 적어도 0.5 kg 내지 50 kg의 건조 물질, 헥타르 당 1 kg 내지 10 kg의 건조 물질, 또는 헥타르 당 1 kg 내지 5 kg의 건조 물질의 양으로 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 직접 전달된다. 또 다른 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체의 백분율은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원의 총 중량에 대해 중량으로 약 0.5% 내지 50%; 0.5% 내지 45%; 0.5% 내지 40%; 0.5% 내지 35%; 0.5% 내지 30%; 0.5% 내지 25%; 0.5% 내지 20%; 0.5% 내지 15%; 0.5% 내지 10%; 또는 0.5% 내지 5%이다. 또 다른 실시양태에서, 식물 성장은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 단독 또는 적어도 하나의 질소원 단독으로 처리된 대조군과 비교하여 식물의 지상부 및/또는 뿌리의 건조 중량; 및/또는 식물의 지상부 및/또는 뿌리의 평균 길이; 및/또는 식물에 의해 생성된 지상부 및/또는 뿌리의 평균 수; 및/또는 총 식물 바이오매스의 증가이다. 일 실시양태에서, 식물 성장은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 단독 또는 적어도 하나의 질소원 단독으로 처리된 대조군과 비교하여 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% 또는 50%까지 증가한다.
제2 측면에 따라, 본 발명은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원을 상승적으로 유효한 양으로 포함하는 식물 성장을 개선시키기 위한 조성물을 제공한다. 일 실시양태에서, 적어도 하나의 질소원은 질산암모늄을 제외한다. 일 실시양태에서, 적어도 하나의 질소원은 유기 질소원, 무기 질소원 또는 이들의 혼합물이다. 또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소 함유 화합물이다. 또 다른 실시양태에서, 본 발명은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질산암모늄을 제외한 적어도 하나의 질소원을 상승적으로 유효한 양으로 포함하는 식물 성장을 개선시키기 위한 조성물을 제공한다. 또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소이다. 추가의 실시양태에서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소 46% 질소이다. 또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 무기 질소원은 질산염 함유 화합물 또는 암모늄 함유 화합물이다. 일 실시양태에서, 적어도 하나의 무기 질소원은 액체 요소 질산암모늄, 무수 암모늄, 질산칼슘, 질산칼륨, 황산암모늄, 티오황산암모늄, 인산암모늄, 액체 폴리인산암모늄 또는 이들의 혼합물이다. 추가의 실시양태에서, 적어도 하나의 무기 공급원은 질산칼슘 또는 황산암모늄이다. 또 다른 실시양태에서, 효모는 사카로마이세스 속 (Saccharomyces sp.) 유래이다. 추가의 실시양태에서, 효모는 Saccharomyces cerevisiae 또는 S. cerevisiae var. boulardii이다. 또 다른 실시양태에서, 효모는 S. cerevisiae이다. 또 다른 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 열적, 기계적, 화학적 또는 효소적 처리를 통해 생산된다. 또 다른 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 열처리를 통해 생산된다. 일 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체의 백분율은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원의 총 중량에 대해 중량으로 약 0.5% 내지 50%; 0.5% 내지 45%; 0.5% 내지 40%; 0.5% 내지 35%; 0.5% 내지 30%; 0.5% 내지 25%; 0.5% 내지 20%; 0.5% 내지 15%; 0.5% 내지 10%; 또는 0.5% 내지 5%이다. 또 다른 실시양태에서, 조성물은 생물학적 살충제, 화학적 살충제, 살진균제, 살선충제, 살균제, 제초제, 식물 추출물, 식물 성장 조절제, 비료 또는 미네랄 용액을 추가로 포함한다.
상세한 설명
예상치 못하게, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원의 조합물이 상승 효과를 가지며, 식물 성장의 증가 또는 증진 및/또는 바이오매스 작물의 생산 개선을 유도한다는 것을 발견하였다. 특히, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원의 조합물은 이 조합물이 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 전달되거나 적용되는 경우 식물 성장에 매우 현저한 효과를 나타낸다.
이를 위해, 본 발명은 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원을 동시에, 순차적으로 또는 서로 별도로 전달함으로써 식물 성장을 개선시키는 방법을 제공한다. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원의 조합물을 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 전달하는 것은 식물 성장, 식물 발육 및/또는 식물 건강에 유익하다.
본 발명은 또한 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원을 포함하는 식물 성장 또는 식물 발육을 개선하기 위한 성분들의 조합물을 제공하며, 여기서 상기 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 또는 적어도 하나의 질소원은 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 동시에, 순차적으로 또는 서로 별도로 전달될 수 있는 형태로 존재한다. 본원에 사용된 용어 "조합물"이란, 서로 근접하고/하거나 함께 사용되는 2 이상의 물질을 의미한다. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원의 조성물은 조합물로 간주될 수 있다.
다른 실시양태에서, 본 발명은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원을 포함하는 식물 성장을 개선시키기 위한 조성물을 제공한다.
본원에 기재된 바와 같은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원의 생물 자극성 조합물은 전술한 바와 같이 식물 성장을 개선시킬 뿐만 아니라 보다 효율적인 영양물 이용을 달성하는데 사용될 수 있다.
본원에 사용된 용어 "식물 성장을 개선시키기 위한"이란 식물 성장 또는 식물 발육을 증가, 증진 또는 자극하고, 식물 수확량을 향상시키거나 (예컨대, 바이오매스를 증가시키거나, 과실 수를 증가시키거나, 이들의 조합임), 뿌리수를 증가시키거나, 뿌리 매스를 증가시키거나, 뿌리 부피를 증가시키거나, 잎 면적을 증가시키거나, 식물의 기립성을 증가시키거나, 식물의 활력을 증가시키거나, 작물 생산을 증가시키거나, 뿌리 및/또는 싹의 건조 중량을 증가시키거나, 전체 식물 바이오매스를 증가시키거나, 또는 이들의 조합을 지칭하는 것으로 의도된다. 식물 성장과 관련하여 "개선", "증가" 또는 "증진"시킨다는 것은 식물 성장이 일반적으로 하나 이상의 특성 또는 파라미터 면에서 비처리된 대조군에 비해 향상된다는 것을 의미한다.
본원에 사용된 "동시에 전달되는"이란 용어는 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질소원이 동일한 적용 모드를 통해 동시에 또는 실질적으로 동시에 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 전달되는 것을 의미한다.
본원에 사용된 "별도로 전달되는"이란 용어는 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질소원이 상이한 적용 모드를 통해 동시에 또는 실질적으로 동시에 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 전달되는 것을 의미한다.
본원에 사용된 "순차적으로 전달되는"이란 용어는 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질소원이 동일하거나 상이한 적용 모드로 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 전달되는 것을 의미한다.
본원에 사용된 용어 "불활성 효모 및/또는 효모 유도체"는 효모 추출물, 효모 용해 잔재 및/또는 효모 세포벽을 포함한 불활성 효모 및 효모 유도체를 모두 지칭하는 것임이 이해될 것이다. 사용된 효모는 예를 들어 열적, 기계적, 화학적 또는 효소적 처리와 같은 임의의 다양한 수단에 의해 불활성화, 사멸 또는 용해된다. 효모를 불활성화시키는 방법은 당업자에게 잘 알려진 기술이다.
본 개시의 문맥에서, 본원에 기재된 실시양태에 유용한 효모는 사카로마이세스 (Saccharomyces)를 포함하지만 이에 한정되지는 않는다. 적합한 효모는 칸디다 (Candida), 토룰라 (Torula), 한세니아스포라 (Hanseniaspora), 한세눌라 (Hansenula), 클루베로마이세스 (Kluyveromyces), 메치니코비아 (Metschnikowia), 피치아 (Pichia), 스타메렐라 (Starmerella) 및 토룰라스포라 (Torulaspora) 속 및 이들의 혼합물로부터 유래될 수 있다. 일 실시양태에서, 적어도 하나의 사카로마이세스 종은 S. cerevisiae 또는 S. cerevisiae var. boulardii이다. 또 다른 실시양태에서, 적어도 하나의 칸디다 종은 C. utilis이다. 추가의 실시양태에서, "효모"는 2 이상의 상이한 효모 속 및/또는 종의 블렌드이다. 또 다른 실시양태에서, "효모"는 적어도 하나의 S. cerevisiae 균주와 적어도 하나의 상이한 효모 속 및/또는 종의 블렌드이다. 또 다른 실시양태에서, "효모"는 S. cerevisiae 또는 S. cerevisiae var. boulardii의 2 이상의 균주의 블렌드이다.
불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 함께 사용될 수 있는 질소원 또는 질소 성분은 질소원이 질산암모늄을 배제하는 어떤 형태도 가능하다. 질소원은 유기 질소원, 무기 질소원 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 적합한 유기 질소원은 요소를 포함할 수 있으나, 이에만 한정되지는 않는다. "무기 질소원"은 예를 들어 질산염 이온 및/또는 암모니아 이온을 함유하는 미네랄 기반 및/또는 이온성 화합물이며, 이들은 둘 다 식물에 의한 흡수가 가능하거나, 토양 미생물에 의해 적합한 형태로 흡수되도록 전환시키기 위한 형태로 질소를 제공한다. 일 실시양태에서, 질소원은 질산염 함유, 요소 함유, 암모늄 함유 화합물 또는 이들의 혼합물이다. 추가적인 실시양태에서, 질소원은 예를 들어 요소 (예: 요소 46% 질소), 액체 요소 질산암모늄, 무수 암모늄, 질산칼슘, 질산칼륨, 황산암모늄, 티오황산암모늄, 인산암모늄, 액체 폴리인산암모늄, 관련 화합물 또는 이들의 임의 조합물일 수 있다.
일 실시양태에서, 본 발명의 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원의 조합물은 임의 종류의 식물에 적용될 수 있다. 식물의 예로는 곡물 (예: 밀, 보리, 귀리, 호밀, 라이밀), 옥수수, 쌀, 콩과 식물 (예: 알팔파, 클로버, 사인포인), 사료 작물 (예: 독보리, 김의털, 콕스우트, 페스툴로리움, 살갈퀴, 사료용 순무, 사료용 무), 기름- 및 단백질이 풍부한 식물 (예: 대두, 평지, 완두콩, 파바빈, 백색 루우핀, 해바라기), 채소 작물, 과실류, 포도 재배 및 장식용 작물 (예: 꽃생성, 잔디, 묘목)이 포함되지만 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원은 식물, 식물 부위 (예컨대 잎 및 뿌리) 또는 종자에 직접 적용 또는 전달될 수 있거나, 또는 식물이 자라고 있거나 자랄 것이거나, 종자가 뿌려져 있거나 뿌려질 토양 또는 기질에 직접 적용되거나 혼합될 수 있다. 일 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원은 식물 (잎 부분), 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 전달된다. 적용은 예를 들어 스프레딩, 분무, 식물 (잎 부분), 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 묘목에 붓기, 심기 전 종자의 침지 및/또는 심은 후 종자의 흠뻑 적시는 것과 같은 임의의 적절한 수단에 의해 수행될 수 있다. 여러 적용 수단을 조합하여 사용할 수 있다. 토양, 기질, 종자, 묘목 또는 식물은 임의 단계에서 필요한 만큼 여러 번 처리될 수 있으며, 적용 횟수는 예를 들어 시비 프로그램, 식물 종, 처리가 개시되는 발육 단계, 건강 상태, 생육, 환경 및/또는 기후 조건 및 식물의 재배 목적에 따라 결정될 수 있다. 일 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질소원은 동일한 적용 모드를 통해 동시에 또는 실질적으로 동시에 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물 종자로 전달된다.
생물학적 또는 화학적 살충제, 살진균제, 살선충제, 살균제, 제초제, 식물 추출물, 식물 성장 조절제, 비료 또는 미네랄 용액을 예로 들 수 있으나 이들에 한정되지 않는 추가의 성분이 본 발명의 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원과 혼입될 수 있다.
본 발명의 성분 및/또는 조성물은 건조 형태 (예를 들어, 과립, 미세 과립, 분말, 펠렛, 스틱, 플레이크, 결정 및 크럼블로서) 또는 액체 형태로 제형화되고 적용될 수 있다. 본 발명의 성분 및/또는 조성물은 당 업계에 공지된 임의의 적합한 방법에 따라 임의의 공지된 농업적으로 허용되는 담체와 조합하여 식물의 종자 표면에 적용되거나 코팅될 수 있다.
식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 직접 적용하거나 전달하기 위한 각 성분, 즉 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원의 농도는 사용된 효모 균주의 종류 (속, 종) 및 수, 처리되는 식물 종, 처리할 토양의 성질 및 상태, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질소원이 적용되는 형태, 적용 수단 및 식물 성장 단계를 포함하지만 이들에 한정되지 않는 다양한 인자에 좌우된다. 각 성분, 즉 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원의 농도는 상승적으로 유효한 양이다. 본원에서 사용된 "상승적으로 유효한 양"은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 또는 질소원 단독보다 식물 성장에 대해 통계적으로 유의하게 더 효과적인 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원의 조합물의 양을 지칭한다. 임의의 주어진 경우에 대해서, 적절한 농도는 일상적인 실험을 통해서만 결정할 수 있다. 질소원과 조합된 불활성 효모 및/또는 효모 유도체의 양은 의도된 목적에 효과적일 수 있지만 처리되는 식물 또는 다른 식물 또는 종자에 해를 입히지 않는 양까지의 범위일 수 있다. 일 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 1 헥타르 당 (및 적용별로) 건조 물질 적어도 0.1 kg 내지 50 kg; 0.1 kg 내지 45 kg; 0.1 kg 내지 40 kg; 0.1 kg 내지 35 kg; 0.1 kg 내지 30 kg; 0.1 내지 25 kg; 0.1 kg 내지 20 kg; 0.1 kg 내지 15 kg; 0.1 kg 내지 10 kg; 또는 0.1 kg 내지 5 kg의 양으로 직접 적용되거나 전달된다. 또 다른 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 1 헥타르 당 (및 적용별로) 건조 물질 적어도 0.5 kg 내지 25 kg; 0.5 kg 내지 20 kg; 0.5 kg 내지 15 kg; 0.5 kg 내지 10 kg; 또는 0.5 내지 5 kg의 양으로 직접 적용되거나 전달된다. 또 다른 실시양태에서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 1 헥타르 당 (및 적용별로) 건조 물질 적어도 1 kg, 2 kg, 3 kg, 4 kg, 5 kg, 6 kg, 7 kg, 8 kg, 9 kg, 10 kg, 11 kg, 12 kg, 13 kg, 14 kg, 15 kg, 16 kg, 17 kg, 18 kg, 19 kg, 19 kg, 20 kg, 21 kg, 22 kg, 23 kg, 24 kg 또는 25 kg의 양으로 직접 적용되거나 전달된다. 일 실시양태에서, 전체 조합물 및/또는 조성물 (및/또는 질소 비료 및/또는 질소원) 중 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 농도의 백분율은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 적어도 하나의 질소원의 총 중량에 대해 중량으로 0.5% 내지 50%; 0.5% 내지 45%; 0.5% 내지 40%; 0.5% 내지 35%; 0.5% 내지 30%; 0.5% 내지 25%; 0.5% 내지 20%; 0.5% 내지 15%; 0.5% 내지 10%; 또는 0.5% 내지 5%이다. 질소원/질소 비료는 작물별 권장에 따라 적용되며, 이는 적용 방법, 적용 시간, 적용 비율 및 제품 제형에 따라 달라질 수 있다. 비료 적용 비율을 계산하는 방법은 당업자에게 잘 알려져 있다.
본 발명의 방법에 의해 처리되는 식물의 성장은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 또는 적어도 하나의 질소원 단독으로 처리된 식물 (대조군)과 비교하여 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% 또는 50%까지 증가한다.
하기 실시예는 본 발명을 추가로 기술하고 정의할 목적으로 제공되는 것이며, 본 발명을 어떤 식으로든 제한하려는 것은 아니다.
실시예
실시예 1
질소 성분과 조합된 불활성 효모 및/또는 효모 유도체가 식물 성장에 미치는 영향
질소원 또는 질소 성분과 조합된 불활성 효모 및/또는 효모 유도체가 전체 식물 성장을 촉진시키는 능력에 대해 평가하였다. 이 연구는 열처리를 통해 불활성화된 Saccharomyces cerevisiae (Bior
Figure pct00001
veil®, Lallemand)로 실시되었다. 살충제인 Gaucho 350과 살진균제인 R
Figure pct00002
digo® (Bayer)로 코팅된 라이밀 (var. Bellac) 종자를 연구에 사용하였다. 시험된 질소 성분은 요소 및 질산칼슘이었다. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 5 및 50 kg/ha의 두 상이한 농도에서 시험되었다.
처리 및 실험 설계:
두 개의 종자를 동일 양의 토양 (20 g)이 담긴 개별 플라스틱 포트 또는 셀에서 생육시켰다. 처리 T1 내지 T4, T6, T7, T9, T10 및 T13 (표 1 참조)을 각각 모든 처리를 포함하는 라인에 무작위로 분포시켰다. T1 내지 T4, T6, T7, T9, T10 및 T13의 처리를 7회 반복하고, 횟수마다 실험을 2회 반복하였다.
처리
처리 번호 처리
T1 Saccharomyces cerevisiae 5 kg/ha
T2 Saccharomyces cerevisiae 50 kg/ha
T3 요소
T4 질산칼슘
T5 황산암모늄
T6 Saccharomyces cerevisiae 5 kg/ha + 요소
T7 Saccharomyces cerevisiae 5 kg/ha + 질산칼슘
T8 Saccharomyces cerevisiae 5 kg/ha + 황산암모늄
T9 Saccharomyces cerevisiae 50 kg/ha + 요소
T10 Saccharomyces cerevisiae 50 kg/ha + 질산칼슘
T11 Saccharomyces cerevisiae 50 kg/ha + 황산암모늄
T12 Saccharomyces cerevisiae 5 kg/ha + 황산칼슘 (대조군)
T13 물을 사용한 대조군
불활성 효모 및/또는 효모 유도체의 접종 용량을 표 2에 나타내었다.
불활성 효모 및/또는 효모 유도체 (건조 물질 형태)의 접종 용량:
용량
(kg/ha) 		표면 계수
(m 2 ) 		셀 당 용량
(g/m2)
5 kg/ha 1.76E-07 8.82E-04
50 kg/ha 1.76E-07 8.82E-03
질소원의 농도를 표 3에 기재하였다.
질소원 및 농도:
질소원 (질소 함량) 질소 용량 (kg/ha) 비료 용량
(g/ha) 		표면 계수
(m 2 ) 		셀 당 용량
(g/m 2 )
요소 (46%) 15 32608.70 1.76E-07 5.75E-03
질산칼슘 (15,5%) 15 96774.19 1.76E-07 1.71E-02
황산암모늄(21%) 15 71428.57 1.76E-07 1.26E-02
황산칼슘 (0%) --- 82551.02 1.76E-07 1.46E-02
처리물 T1 내지 T4, T6, T7, T9, T10 및 T13을 액체 형태로 종자 주변 토양에 직접 적용하였다. 처리물을 총 5 ml 샘플로 멸균 증류수와 혼합하였다. 음성 대조군에는 멸균 증류수 5 ml를 첨가하였다. 종자를 제어된 조건 하에서 30 일 동안 생육시켰다. 생육 조건은 10/14 시간 (낮/밤) 동안 18/15 ℃ 및 70% RH였다. 성장 측정은 식물 지상부의 길이와 건조 중량을 측정하는 것으로 하였다.
결과:
각 처리에 대한 식물의 중량 (지상부의 건조 중량) 증가를 통계 분석으로 비교하였다. 그 결과를 표 4 및 표 5에 나타내었다.
질산칼슘과 조합된 불활성 효모 및 효모 유도체가 식물 성장에 미치는 영향
처리 건조 중량 증가 평균
T1 Saccharomyces cerevisiae 5 kg/ha 0.080b
T2 Saccharomyces cerevisiae 50 kg/ha 0.098b
T4 질산칼슘 0.106b
T7 Saccharomyces cerevisiae 5 kg/ha + 질산칼슘 0.165a
T10 Saccharomyces cerevisiae 50 kg/ha + 질산칼슘 0.174a
T13 물을 사용한 대조군 0.080b
옆에 다른 문자가 있는 숫자는 서로 통계적으로 유의미한 차이가 있다 (p <0,1, 듀넷 양측 검정).
요소와 조합된 불활성 효모 및/또는 효모 유도체가 식물 성장에 미치는 영향
처리 건조 중량 증가 평균
T1 Saccharomyces cerevisiae 5 kg/ha 0.115c
T2 Saccharomyces cerevisiae 50 kg/ha 0.130c
T3 요소 0.153bc
T6 Saccharomyces cerevisiae 5 kg/ha + 요소 0.181a
T9 Saccharomyces cerevisiae 50 kg/ha + 요소 0.163ab
T13 물을 사용한 대조군 0.098c
옆에 다른 문자가 있는 숫자는 서로 통계적으로 유의미한 차이가 있다 (p <0,1, 듀넷 양측 검정).
상기 결과는 불활성 S. cerevisiae 및/또는 효모 유도체를 5 kg/ha의 용량으로 인산칼슘 또는 요소와 조합하여 포함하는 처리가 질소원 단독 또는 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 단독보다 통계적으로 유의하게 작은 식물의 지상부를 더 크게 성장시킨다는 것을 명확하게 입증하였다. 결과는 또한 불활성 S. cerevisiae 및/또는 효모 유도체를 5 kg/ha의 용량으로 질소원 (질산칼슘 또는 요소)과 조합하여 포함하는 처리와 불활성 S. cerevisiae 및/또는 효모 유도체를 50 kg/ha의 용량으로 질소원과 조합하여 포함하는 처리 사이에 통계적 차이가 없음을 입증하였다.
다음은 개시된 발명의 특정 실시양태이다.
E1. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질소원을 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질, 또는 식물의 종자에 동시에, 순차적으로 또는 서로 별도로 전달하는 것을 포함하는, 식물 성장을 개선시키는 방법.
E2. 질소원이 질산염 함유, 요소 함유, 암모늄 함유 화합물 또는 이들의 혼합물인 E1의 방법.
E3. 질소원이 요소, 요소 질산암모늄, 무수 암모늄, 질산암모늄, 질안석회, 질산칼슘, 질산칼륨, 황산암모늄, 티오황산암모늄, 질산황산암모늄, 중탄산암모늄, 인산암모늄, 제일인산암모늄, 인산이암모늄, 니트로인산염, 액체 폴리인산암모늄 또는 이들의 혼합물인 E2의 방법.
E4. 효모가 사카로마이세스 (Saccharomyces), 칸디다 (Candida), 토룰라 (Torula), 한세니아스포라 (Hanseniaspora), 한세눌라 (Hansenula), 클루베로마이세스 (Kluyveromyces), 메치니코비아 (Metschnikowia), 피치아 (Pichia), 스타메렐라 (Starmerella), 토룰라스포라 (Torulaspora) 속 또는 이들의 혼합물인 E1 내지 E3 중 어느 하나의 방법.
E5. 효모가 Saccharomyces cerevisiae인 E4의 방법.
E6. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질소원이 동시에 전달되는 E1 내지 E5 중 어느 하나의 방법.
E7. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체가 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 헥타르 당 적어도 0.5 kg 내지 50 kg의 건조 물질, 헥타르 당 적어도 1 kg 내지 10 kg의 건조 물질 또는 헥타르 당 1 kg 내지 5 kg의 건조 물질의 양으로 직접 전달되는 E1 내지 E6 중 어느 하나의 방법.
E8. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질소원을 포함하는 식물 성장을 개선시키기 위한 성분들의 조합물로서, 상기 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 또는 질소원은 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 동시에, 순차적으로 또는 서로 별도로 전달될 수 있는 형태로 존재하는, 성분들의 조합물.
E9. 질소원이 질산염 함유, 요소 함유, 암모늄 함유 화합물 또는 이들의 혼합물인 E8의 성분들의 조합물.
E10. 질소원이 요소, 요소 질산암모늄, 무수 암모늄, 질산암모늄, 질안석회, 질산칼슘, 질산칼륨, 황산암모늄, 티오황산암모늄, 질산황산암모늄, 중탄산암모늄, 인산암모늄, 제일인산암모늄, 인산이암모늄, 니트로인산염, 액체 폴리인산암모늄 또는 이들의 혼합물인 E9의 성분들의 조합물.
E11. 효모가 사카로마이세스 (Saccharomyces), 칸디다 (Candida), 토룰라 (Torula), 한세니아스포라 (Hanseniaspora), 한세눌라 (Hansenula), 클루베로마이세스 (Kluyveromyces), 메치니코비아 (Metschnikowia), 피치아 (Pichia), 스타메렐라 (Starmerella), 토룰라스포라 (Torulaspora) 속 또는 이들의 혼합물인 E8 내지 E10 중 어느 하나의 성분들의 조합물.
E12. 효모가 Saccharomyces cerevisiae인 E11의 성분들의 조합물.
E13. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체가 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 헥타르 당 적어도 0.5 kg 내지 50 kg의 건조 물질, 헥타르 당 적어도 1 kg 내지 10 kg의 건조 물질 또는 헥타르 당 1 kg 내지 5 kg의 건조 물질의 양으로 직접 전달되는 E8 내지 E12 중 어느 하나의 성분들의 조합물.
E14. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 및 질소원을 포함하는 식물 성장을 개선시키기 위한 조성물.
E15. 질소원이 질산염 함유, 요소 함유, 암모늄 함유 화합물 또는 이들의 혼합물인 E14의 조성물.
E16. 질소원이 요소, 요소 질산암모늄, 무수 암모늄, 질산암모늄, 질안석회, 질산칼슘, 질산칼륨, 황산암모늄, 티오황산암모늄, 질산황산암모늄, 중탄산암모늄, 인산암모늄, 제일인산암모늄, 인산이암모늄, 니트로인산염, 액체 폴리인산암모늄 또는 이들의 혼합물인 E15의 조성물.
E17. 효모가 사카로마이세스 (Saccharomyces), 칸디다 (Candida), 토룰라 (Torula), 한세니아스포라 (Hanseniaspora), 한세눌라 (Hansenula), 클루베로마이세스 (Kluyveromyces), 메치니코비아 (Metschnikowia), 피치아 (Pichia), 스타메렐라 (Starmerella), 토룰라스포라 (Torulaspora) 속 또는 이들의 혼합물인 E14 내지 E16 중 어느 하나의 조성물.
E18. 효모가 Saccharomyces cerevisiae인 E17의 조성물.
E19. 질소 비료 중의 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 농도가 비료의 총 중량에 대해 0.5 내지 30 중량%인 E14 내지 E18 중 어느 하나의 조성물.
E20. 생물학적 또는 화학적 살충제, 살진균제, 살선충제, 살균제, 제초제, 식물 추출물, 식물 성장 조절제, 비료 또는 미네랄 용액 중 어느 하나를 추가로 포함하는 E14 내지 E19 중 어느 하나의 조성물.
본 발명이 특정 실시양태와 관련하여 설명되었지만, 추가 변경이 가능하고, 전술한 본질적인 특징에 적용될 수 있고 다음과 같이 첨부된 청구항의 범위 내에 있기 때문에 본 출원은 일반적으로 본 발명의 원리에 따른 본 발명의 임의의 변형, 사용 또는 개조를 포함하고, 본 발명과 관련된 기술 분야에서 공지되었거나 통상적인 관행에 있는 본 개시로부터의 그러한 전개를 포함하도록 의도되는 것이 이해될 것이다.

Claims (35)

  1. 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원을 상승적으로 유효한 양으로 동시에, 순차적으로 또는 서로 별도로 전달하는 것을 포함하는, 식물 성장을 개선시키는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 질소원은 질산암모늄을 제외하는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 적어도 하나의 질소원은 유기 질소원, 무기 질소원 또는 이들의 혼합물인 것인 방법.
  4. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소 함유 화합물인 것인 방법.
  5. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소인 것인 방법.
  6. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소 46% 질소인 것인 방법.
  7. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 무기 질소원은 질산염 함유 화합물 또는 암모늄 함유 화합물인 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 적어도 하나의 무기 질소원은 액체 요소 질산암모늄, 무수 암모늄, 질산칼슘, 질산칼륨, 황산암모늄, 티오황산암모늄, 인산암모늄, 액체 폴리인산암모늄 또는 이들의 혼합물인 것인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 적어도 하나의 무기 질소원은 질산칼슘 또는 황산암모늄인 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 효모는 사카로마이세스 속 (Saccharomyces sp.) 유래인 것인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 효모는 Saccharomyces cerevisiae 또는 S. cerevisiae var. boulardii인 것인 방법.
  12. 제11항에 있어서, 효모는 S. cerevisiae인 것인 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 열적, 기계적, 화학적 또는 효소적 처리를 통해 생산되는 것인 방법.
  14. 제13항에 있어서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 열처리를 통해 생산되는 것인 방법.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원은 동시에 전달되는 것인 방법.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 헥타르 당 적어도 0.5 kg 내지 50 kg의 건조 물질, 헥타르 당 1 kg 내지 10 kg의 건조 물질 또는 헥타르 당 1 kg 내지 5 kg의 건조 물질의 양으로 식물, 식물의 뿌리, 토양 또는 기질 또는 식물의 종자에 직접 전달되는 것인 방법.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체의 백분율은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원의 총 중량에 대해 중량으로 약 0.5% 내지 50%; 0.5% 내지 45%; 0.5% 내지 40%; 0.5% 내지 35%; 0.5% 내지 30%; 0.5% 내지 25%; 0.5% 내지 20%; 0.5% 내지 15%; 0.5% 내지 10%; 또는 0.5% 내지 5%인 것인 방법.
  18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 식물 성장은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 단독 또는 적어도 하나의 질소원 단독으로 처리된 대조군과 비교하여 식물의 지상부 및/또는 뿌리의 건조 중량; 및/또는 식물의 지상부 및/또는 뿌리의 평균 길이; 및/또는 식물에 의해 생성된 지상부 및/또는 뿌리의 평균 수; 및/또는 총 식물 바이오매스의 증가인 것인 방법.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 식물 성장은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체 단독 또는 적어도 하나의 질소원 단독으로 처리된 대조군과 비교하여 적어도 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45% 또는 50%까지 증가하는 것인 방법.
  20. 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원을 상승적으로 유효한 양으로 포함하는, 식물 성장을 개선시키기 위한 조성물.
  21. 제20항에 있어서, 적어도 하나의 질소원은 질산암모늄을 제외하는 것인 조성물.
  22. 제21항에 있어서, 적어도 하나의 질소원은 유기 질소원, 무기 질소원 또는 이들의 혼합물인 것인 조성물.
  23. 제22항에 있어서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소 함유 화합물인 것인 조성물.
  24. 제23항에 있어서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소인 것인 조성물.
  25. 제23항에 있어서, 적어도 하나의 유기 질소원은 요소 46% 질소인 것인 조성물.
  26. 제22항에 있어서, 적어도 하나의 무기 질소원은 질산염 함유 화합물 또는 암모늄 함유 화합물인 것인 조성물.
  27. 제26항에 있어서, 적어도 하나의 무기 질소원은 액체 요소 질산암모늄, 무수 암모늄, 질산칼슘, 질산칼륨, 황산암모늄, 티오황산암모늄, 인산암모늄, 액체 폴리인산암모늄 또는 이들의 혼합물인 것인 조성물.
  28. 제27항에 있어서, 적어도 하나의 무기 질소원은 질산칼슘 또는 황산암모늄인 것인 조성물.
  29. 제20항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 효모는 사카로마이세스 속 (Saccharomyces sp.) 유래인 것인 조성물.
  30. 제29항에 있어서, 효모는 Saccharomyces cerevisiae 또는 S. cerevisiae var. boulardii인 것인 조성물.
  31. 제30항에 있어서, 효모는 S. cerevisiae인 것인 조성물.
  32. 제20항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 열적, 기계적, 화학적 또는 효소적 처리를 통해 생산되는 것인 조성물.
  33. 제32항에 있어서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체는 열처리를 통해 생산되는 것인 조성물.
  34. 제20항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 불활성 효모 및/또는 효모 유도체의 백분율은 불활성 효모 및/또는 효모 유도체와 적어도 하나의 질소원의 총 중량에 대해 중량으로 약 0.5% 내지 50%; 0.5% 내지 45%; 0.5% 내지 40%; 0.5% 내지 35%; 0.5% 내지 30%; 0.5% 내지 25%; 0.5% 내지 20%; 0.5% 내지 15%; 0.5% 내지 10%; 또는 0.5% 내지 5%인 것인 조성물.
  35. 제20항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 생물학적 살충제, 화학적 살충제, 살진균제, 살선충제, 살균제, 제초제, 식물 추출물, 식물 성장 조절제, 비료 또는 미네랄 용액을 추가로 포함하는 조성물.
KR1020197018478A 2016-12-19 2017-12-18 식물 성장을 개선시키기 위한 방법 및 조성물 KR102506077B1 (ko)

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