KR20220016815A - 씨앗 처리를 위한 화학적 조성물 - Google Patents

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Abstract

콩과 작물의 씨앗의 처리를 위한 액체 조성물이 개시된다. 액체 조성물은 인, 몰리브덴, 코발트 및 용매를 포함하고, 여기에서, 코발트는 비타민 B12로서 존재하고, 조성물은 pH 6.0 내지 7.5를 갖고, 조성물은 모노에탄올아민을 포함한다. 콩과 작물의 씨앗을 준비하는 방법으로서, 씨앗을 액체 조성물로 코팅하는 단계, 씨앗을 리조비아 접종원을 포함하는 조성물로 코팅하는 단계, 및 두 조성물로 코팅된 씨앗을 건조시키는 단계를 포함하는, 방법이 또한 개시된다.

Description

씨앗 처리를 위한 화학적 조성물
본 발명은 인, 몰리브덴, 비타민 B12 및 아민를 포함하는 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 그러한 조성물을 제조하기 위한 방법 및 씨앗을 제조하기 위한 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 콩과 작물의 씨앗의 처리를 위한 인, 몰리브덴, 비타민 B12 및 아민을 포함하는 조성물의 용도에 관한 것이다.
농업에서의 씨앗의 코팅은 종래 기술에서 잘 알려져 있고, 다양한 이유로 수행된다.
해충 및 질환을 퇴치하기 위한 씨앗의 처리는, 곡물의 진균성 질환을 제어하기 위한 간단한 무기 물질, 예컨대, 비소, 황산구리 및 황의 사용을 시작으로, 수백년 동안 실시되어 왔다. 밀 깜부깃병(wheat bunt)에 대한 황산구리의 활성의 첫 번째 증거는 1761년에 Schulthess에 의해서 보고되었다. 첫 번째 광역 유기 살진균제, 타이람(Thiram)(Tisdale 및 Flenner)은 1942년에 도입되었고, 첫 번째 유기 살충 씨앗 처리, γ-헥사사이클로헥산(Slade)은 1945년에 도입되었다.
초기 씨앗 처리 제품은 분말이었지만, 현대적인 제형은 액체인 경향이 있는에, 그 이유는 이들이 사용에 더 안전하고 개선된 적용 특성을 갖기 때문이다. 액체 식물 보호 씨앗 처리는 많은 제형 형태, 액체, 에멀션, 현탁액 농축물 및 캡슐 현탁액으로 이용 가능하다. 액체 제형은 유기 용매를 기반으로 하거나 물-기반일 수 있다.
식물 영양소 또는 비료로 씨앗을 코팅하는 것이 또한 종래 기술에서 공지되어 있다. 인은 씨앗에 공급하기 위한 흥미로운 영양소인데, 그 이유는 이들이 식물이 토양으로부터 영양소를 흡수하는 능력을 증가시키는 뿌리 성장에 유리하기 때문이다.
콩과 작물, 예컨대, 대두(Glycine max), 알팔파(alfalfa)(Medicago sativa), 클로버(clover)(Trifolium), 완두류(peas)(Pisum sativum), 병아리콩(chickpeas)(Cicer arietinum), 녹두(green bean)(Phaseolus vulgaris), 렌틸(lentils)(Lens culinaris) 및 땅콩(Arachis hypogaea)의 경우에, 씨앗을 리조비아 접종원(rhizobia inoculant)으로 처리하는 것이 일반적인 관행이다. 콩과 식물은 대기 질소를 고정시킬 수 있는 뿌리혹(root nodule) 내의 리조비아 박테리아와 공생 관계를 형성하여, 질소를 식물이 사용할 수 있는 형태로 전환시킬 수 있다.
콩과식물 씨앗에의 리조비아 접종원의 적용은 이러한 과정을 향상시킬 수 있고 생산성을 개선시킬 수 있다. 상업적 사용에서의 접종원 조성물은 건조한 피트-기반 제제(peat-based preparation), 예컨대, CA512197호에 기재된 것들로 또는 액체 제형으로 구입 가능하다.
미세영양소 몰리브덴(Mo) 및 코발트(Co)가 콩과 식물 내의 질소 고정 과정에 관여함이 잘 공지되어 있고, 농어베서 접종원과 함께 이들 두 미세영양소를 함유하는 비료 씨앗 처리 조성물을 적용하는 것이 일반적인 관행이 되었다. 전형적으로는, 상업적으로 구입 가능한 이러한 유형의 비료 씨앗 처리제는 몰리브덴 공급원으로서의 무기 염, 예컨대, 소듐 또는 암모늄 몰리브데이트; 및 코발트 공급원으로서의 무기 염, 예컨대, 코발트(II) 설페이트, 디니트레이트, 디클로라이드, 디아세테이트, 카르보네이트 또는 하이드록사이드이다. 또한, 코발트의 킬레이트화된 형태, 예컨대, 코발트 EDTA, 코발트 글루코네이트, 코발트 글루코헵토네이트 및 코발트 시트레이트가 그러한 제제에서의 코발트 공급원으로서 사용되었다. 이러한 유형의 전형적인 상업적으로 구입 가능한 제품은 약 5% 내지 15% w/w Mo 및 1% 내지 2% w/w Co를 함유하는 수성 액체 조성물이다. 상업적으로 구입 가능한 제품의 예는 소듐 몰리브데이트로서의 6% w/w Mo 및 코발트 설페이트로서의 1% w/w Co를 함유하는 Stoller CoMo(Stoller Enterprises Inc.); 150 g/l Mo(10.3% w/w) 및 15 g/l Co (1.03% w/w)를 함유하는 Wuxal Extra CoMo 15(Aglukon Spezialdunger GmbH & Co KG); 4.5% w/w Mo 및 1.8% w/w Co를 함유하는 MolyMix(Spray Gro)이다.
그러나, 이들 코발트 공급원은 모두 인간 건강에 심각하게 유해하다. 예를 들어, 코발트(II) 설페이트, 디클로라이드, 디니트레이트, 디아세테이트 및 카르보네이트는 모두 Global Harmonized System 하에 발암성 및 생식에 대한 독성으로 분류된다. 더욱이, European Union's REACH 규제하에, 모든 이들 코발트 염들은 ECHA의 허가에 매우 높은 우려 물질 목록(ECHA's List of Substances of Very High Concern for Authorization)에 포함된다. 현재의 관행은 이들 제품을 다루고 씨앗에 적용하는 작업자 및 농부에게 주요 건강 위험을 제시한다. 특히, 처리된 씨앗의 취급에서 발생하는 유해한 먼지에 대한 상당한 노출 위험이 있다. 따라서, 더 안전한 대안이 요구된다.
US5797976A(Yamashita, 1998)는 탄소/골격 에너지 성분, 적어도 하나의 질소 및 하나의 인 공급원을 함유하는 거대영양소 성분, 및 비타민/보조인자 성분을 포함하는 조성물을 개시하고 있다. 이들 조성물은, 씨앗을 위한 코팅제로서를 포함한, 많은 방식으로 농업에서 사용될 수 있다. 특히, 2 중량%의 인, 0.003 중량%의 몰리브덴 및 0.02 중량%의 시아노코발아민을 포함하는 조성물이 개시되어 있다.
US2004/063582A1(Johnson, 2004)는, 씨앗 처리를 위한, 적어도 하나의 거대영양소, 적어도 하나의 미세영양소, 해충 억제제, 적어도 하나의 성장 조절제, 비타민/보조인자 성분, 아미노산 성분, 침투제 및 에너지 공급원을 포함하는 조성물을 개시하고 있다.
WO2008/090290A2(INRA, 2008)는 다른 성분 중에서도 미량의 인, 몰리브덴, 에탄올아민, 및 비타민 B12를 포함하는 합성 세포 배양 배지 조성물을 개시하고 있다.
GB2568945A(Yara UK, 2019)는 에탄올아민 및 인을 포함하는 조성물을 개시하고 있다.
첫 번째 양태에 따르면, 인, 몰리브덴, 코발트, 용매 및 모노에탄올아민을 포함하는 액체 조성물이 제공된다. 코발트는 비타민 B12로서 존재하고, 조성물은 pH 6.0 내지 7.5이다.
또 다른 양태에 따르면, 인, 몰리브덴, 코발트 및 모노에탄올아민을 포함하는 액체 조성물을 제조하는 방법이 제공된다. 그러한 방법은 인의 공급원, 몰리브덴의 공급원, 비타민 B12의 공급원, 및 모노에탄올아민을 제공하는 단계; 인의 공급원, 몰리브덴의 공급원, 및 비타민 B12의 공급원을 용매와 혼합하는 단계; 및 pH가 6.0 내지 7.5가 되도록 일정량의 모노에탄올아민을 첨가하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에 따르면, 콩과 작물의 씨앗을 준비하는 방법이 제공된다. 그러한 방법은 씨앗을 본원에 기재된 액체 조성물로 코팅하는 단계, 씨앗을 리조비아 접종원을 포함하는 조성물로 코팅하는 단계, 및 두 조성물로 코팅된 씨앗을 건조시키는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에 따르면, 콩과 작물의 씨앗의 처리를 위한, 특히, 발아를 개선시키기 위한, 본원에서 정의된 바와 같은 액체 조성물의 용도가 제공된다.
달리 정의되지 않는 한, 기술적 및 과학적 용어를 포함한, 본 발명을 개시하는데 사용된 모든 용어는 본 발명이 속하는 분야에서의 전문가에 의해서 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 추가의 지침에 의해서, 본 발명의 교시를 더 잘 이해시키기 위해서 용어 정의가 포함된다.
본 명세서에서 인용된 모든 인용문헌은 그 전체 내용이 본원에 참조로서 포함되는 것으로 여겨진다.
본원에서 사용된 이하 용어는 다음 의미를 갖는다:
본원에서 사용된 단수의 표현은, 문맥이 달리 명확하게 지시하지 않는 한, 단수 및 복수 참조 둘 모두를 지칭한다. 예를 들어, "구획"은 하나 또는 하나 초과의 구획을 의미한다.
측정 가능한 값, 예컨대, 파라미터, 양, 및 시간적 기간 등을 언급하는 본원에서 사용된 용어 "약"은 특정된 값의 +/-20 % 또는 그 미만, 바람직하게는 +/-10 % 또는 그 미만, 더욱 바람직하게는 +/-5 % 또는 그 미만, 더욱 바람직하게는 +/-1 % 또는 그 미만, 및 더욱 바람직하게는 +/-0.1 % 또는 그 미만의 변화를 포함하는 것을 의미하며, 지금까지, 그러한 변화는 개시된 발명에서 수행하기에 적절하다. 그러나, 수식어 "약"이 나타내는 값 자체가 또한 구체적으로 개시됨을 이해해야 한다.
본원에서 사용된 용어 "포함한다", "포함한" 및 "포함하는" 및 "을 포함한"은 "함유하다", "함유한" 및 "함유하는"과 동의어이고, 앞에 있는 무엇, 예를 들어, 성분의 존재를 명시하는 포괄적이거나 개방형의 용어이고, 본 기술분야에서 공지되거나 본원에서 개시된 추가의 열거되지 않은 성분, 특징, 요소, 구성원, 단계의 존재를 제거하거나 배제하지 않는다.
상하한치에 의한 수치상의 범위의 열거는 그 범위 내에 포함된 모든 수치 및 부분 뿐만 아니라, 열거된 상하한치를 포함한다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에서 그리고 명세서 전반에 걸쳐서 사용된 표현 "중량 백분율", "%wt" 또는 "중량%"는 제형의 전체 중량을 기준으로 한 각각의 성분의 상대적인 중량을 의미한다.
본원에서 사용된 용어, 인의 공급원은 식물이 이용 가능한 인 원자를 함유하는 분자, 염 또는 착물을 나타낸다. 즉, 식물이 분자, 염 및 착물을 흡수할 수 있고 그 성장 및 발달을 위해서 본원에서 함유된 인을 사용할 수 있다. 비타민 B12의 상이한 비타머(vitamer)는 적어도 하나의 P 원자를 함유하지만, 이러한 P 원자는 비타민 B12 분자에 매립되고 P 공급원으로서 식물에 의해서 사용되지 않을 것을 주지해야 한다. 적합한 P 공급원은 농업 분야에서 잘 공지되어 있고, 오르토인산, 폴리인산, 이들의 어떠한 염들, 예를 들어, 모노암모늄 포스페이트, 디암모늄 포스페이트, 포타슘 포스페이트, 및 우레아 포스페이트를 포함한다.
첫 번째 양태에 따르면, 인, 몰리브덴, 코발트, 용매 및 모노에탄올아민을 포함하는 액체 조성물이 제공된다. 코발트는 비타민 B12로서 존재하고, 조성물은 pH 6.0 내지 7.5를 갖는다.
씨앗을 인, 몰리브덴 및 코발트를 포함하는 조성물로 코팅시키는 것이 농업 분야에서 공지되어 있다. 인(P)은 다른 것 중에서도 뿌리 성장에 기여한다. 씨앗을 구입 가능한 인 공급원으로 코팅시키는 것은, 씨앗 상에 코팅된 영양소가 소모되면, 씨앗이 첫 번째 성장 단계에 충부한 인을 가지며, 토양으로부터 요구된 영양소를 흡수할 수 있는 강하고 긴 뿌리를 성장시킬 수 있는 것을 확실히 한다. 몰리브덴(Mo)은 식물에 의해서 요구되는 미세영양소이고, 식물에서의 생물학적 과정의 범위에서 관여되는 것으로 공지되어 있다. 예를 들어, 그것은 식물에서의 니트레이트-질소를 감소시키는 효소 니트레이트 환원 효소(enzyme nitrate reductase)의 합성 및 활성에 요구된다. Mo는 또한 박테리아성 Mo-의존성 효소 니트로게나아제(bacterial Mo-dependent enzyme nitrogenase)의 활성에 의존하는 콩과식물의 뿌리혹 내의 리조비아 박테리아에 의한 질소의 공생적 고정에 필수이다. 코발트(Co)는 또한 공색적 질소 고정에서 역할을 하고, Mo와 보완적이다. 코발트는 여러가지 생화학적 과정에 관여하고 리조비아 박테리아의 성장 및 발달에 필수적인 비타민 B12의 필수 성분이다. 씨앗 처리를 위한 조성물은 일반적으로는 코발트 공급원으로서의 코발트 염 또는 킬레이트를 포함한다. 그러나, 코발트의 적어도 일부가 비타민 B12로 변환되는 것이 공지되어 있다. 그래서, 비타민 B12를 씨앗에 직접적으로 공급하는 것이 코발트 영약의 효율을 증가시킬 수 있다고 가정되었다. 씨앗에, 특히, 콩과 작물의 씨앗에 코팅될 조성물의 중요한 기준은 이들의 pH이다. 사실, 콩과 작물의 씨앗이 흔히 리조비아 접종원에 의해서 스프레이 처리된다. 리조비아는 대기 중의 질소 가스를 식물이 이용 가능한 형태, 예를 들어, 암모늄보다 식물이 훨씬 더 이용 가능한 니트레이트로 후속적으로 전환될 수 있는 암모늄 이온으로 고정시킬 수 있는 박테리아이다. 리조비아는 중성 pH를 갖는 환경을 선호한다. pH 6.0 내지 7.5가 리조비아의 성장에 이상적인 것으로 여겨진다. 리조비아는 성장을 위한 숙주를 필요로 하고 질소 가스를 고정시키며, 이들은 콩과 작물의 뿌리의 혹에서 특히 잘 성장하는 것이 관찰되었다. 그래서, 이들 작물의 씨앗을 박테리아로 접종하는 것이 일반적인 관행이 되었다. 이는 작물에 공급되어야 할 질소-함유 비료의 양을 감소시키고 토양질을 개선시킨다.
그러나, 인을 포함하는 액체 조성물은 상당히 산성인데, 특히, 인 공급원이 인산, 예를 들어, 오르토인산 또는 폴리인산인 경우에 그러하다. 그리고, 암모늄, 니트레이트 및/또는 우레아 공급원을 포함하는 씨앗 처리 조성물은 뿌리혹의 형성을 지연시키거나 억제하는 것으로 관찰되었고, 그래서, 씨앗 처리를 위한 조성물에서 이들 질소 공급원을 함유하는 화합물들을 피하는 것이 바람직하다. 그 결과, 비료를 위한 일반적인 인 공급원, 예컨대, 암모늄 포스페이트, 디암모늄 포스페이트, 우레아 포스페이트 및 암모늄 폴리포스페이트는, 이들이 인산보다 훨씬 더 높은 pKa를 갖고 있지만, 권장되지 않는다.
추가로, 포스페이트 염들 및 몰리브데이트 염들, 특히 소듐 몰리브데이트를 함유하는 용액은 매우 안정하지 않은 것으로 관찰되었고, 침전 및 결정화가 관찰되었다. 조성물의 pH는 모노에탄올아민을 첨가함으로써 요망되는 수준으로 상승될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 모노에탄올아민은 염기성 부위, 일차 아민을 갖는 작은 이좌배위자 분자(bidentate molecule)이다. 이것을 조성물에 첨가하면 pH가 상승하지만, 또한 포스페이트 음이온을 안정화시킨다. 모노에탄올아민은 식물-이용 가능한 형태의 어떠한 질소를 함유하지 않으며, 그래서, 뿌리혹의 성장에 유해한 영향이 관찰되지 않았다.
액체 조성물을 위한 용매는 본질적으로는 물일 수 있지만, 또한, 물 및 농업에서 사용하기에 적합한 다른 용매, 예컨대, 알코올, 글리콜, 및 이들의 유도체, 예컨대, 에테르를 포함하는 용매 혼합물일 수 있다. 용매 또는 용매 혼합물은 실온에서 액체 조성물의 상이한 성분들을 용해시킬 수 있어야 한다. 추가로, 그것은 제한된 건강 위험을 지녀서 농부 또는 작업자에 의한 이의 사용을 용이하게 해야 한다. 일 구체예에서, 용매는 본질적으로는 물이다.
본원에서 개시된 액체 조성물은 콩과 작물의 씨앗에 코팅되었고, 씨앗은 건조되고 토양에 심는다. 뿌리혹의 수, 뿌리의 질량 및 새싹에서의 건조 물질의 양 뿐만 아니라, 발아율이 증가되었다.
일 구체예에서, 조성물은 약 10 내지 약 250 g/l, 특히 약 50 내지 약 200 g/l의 P2O5으로 표현되는 인을 포함한다. 액체 조성물에 고농도의 인을 갖는 것이 유리하다. 이는 대량의 조성물을 사용하지 않으면서 씨앗에 높은 양의 인을 제공하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 더 높은 농도를 갖는 조성물을 사용하는 것이 바람직하지 않고/거나 가능하지 않은데, 그 이유는 더 높은 농도는 안전성 문제를 초래하고, 그것이 또한 씨앗을 손상시킬 수 있기 때문이다.
일 구체예에서, 조성물은 약 10 내지 약 250 g/l, 특히 약 50 내지 약 200 g/l의 몰리브덴을 포함한다. 액체 조성물에 고농도의 몰리브덴을 갖는 것이 유리하다. 이는 대량의 조성물을 사용하지 않으면서 씨앗에 높은 양의 몰리브덴을 제공하는 것을 가능하게 한다.
일 구체예에서, 비타민 B12는 코발아민(cobalamin), 시아노코발아민, 하이드록소코발아민, 메틸코발아민 및 아데노실코발아민 중 하나 이상으로서 존재한다. 비타민 B12는 또한 코발아민으로 일컬어지며, 코린 고리(corrin ring)에 의해서 둘러싸인 이의 중심에서의 코발트 원자와의 금속 착물이다. 코린 고리는 피롤리딘 및 3개의 디하이드로피롤 고리를 포함하는 15-원 거대고리이다. 금속과 코린 고리로 이루어진 금속 착물은 안정하지 않으며, 시아나이드기, 하이드록시, 메틸 또는 5'-데옥시아데노실일 수 있는 추가의 리간드를 필요로 한다.
일 구체예에서, 조성물은 오르토인산을 포함한다. 오르토인산은 농업 사용을 위한 잘 공지된 적합한 인 공급원이다. 그것은 광범위하게 이용 가능하고, 식물에 의해서 잘 흡수된다.
일 구체예에서, 조성물은 인산의 포타슘 염을 포함한다. 그러한 산은 오르토인산 또는 폴리인산일 수 있다. 포타슘은 식물을 위한 영양소이며, 그래서, 그것을 씨앗에 공급하여 초기-단계 성장상을 돕는 것이 유리할 수 있다. 그것은 액체 조성물의 다른 성분과 상용성이고, 리조비아의 발생에 영향을 주지 않는다.
일 구체예에서, 조성물은 1 내지 45 중량%, 특히 5 내지 45, 더욱 특히 10 내지 40, 더욱 특히 15 내지 40 중량%의 오르토인산을 포함한다.
일 구체예에서, 조성물은 1 내지 20 중량%의 모노에탄올아민을 포함한다. 일 구체예에서, 조성물은 2 내지 20 중량%, 특히 5 내지 20, 더욱 특히 5 내지 15, 더욱 특히 10 내지 15 중량%의 모노에탄올아민을 포함한다.
일 구체예에서, 모노에탄올아민 대 오르토인산의 중량 비율은 1:5 내지 1:1, 특히 1:3 내지 1:1의 범위이다. 모노에탄올아민 대 오르토인산의 중량 비율은 조성물의 특성을 최적화하기 위해서 조절될 필요가 있다. 너무 적은 모노에탄올아민이 첨가되면, 용액은 충분히 안정하지 않을 수 있고, pH는 충분히 높지 않을 수 있고, 리조비아는 최적의 조건에 있지 않을 수 있다. 너무 많은 모노에탄올아민이 사용되면, 조성물의 비용이 불필요하게 증가할 수 있고, pH가 너무 많이 증가할 수 있고, 영양소 함량이 감소할 수 있는데, 그 이유는 모노에탄올아민이 어떠한 식물-이용 가능한 영양소를 제공하지 못하기 때문이다.
일 구체예에서, 조성물은 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 또는이의 염들 중 어느 하나, 특히, 테트라소듐 에틸렌디아민테트라아세테이트를 포함한다. 포스페이트 이온을 함유하는 수용액을 제조하는 때의 위험은 물에 매우 불용성이고 침전되어 나오는 칼슘 포스페이트를 형성시킬 위험이다. 낮은 칼슘 함량을 갖는 물 공급원을 사용하여 본원에 기재된 수성 조성물을 제조하는 것이 바람직하지만, 그것은 농부가 이용 가능한 물 공급원에 따라서 항상 가능하지는 않을 수 있다. 칼슘 포스페이트 침전을 방지하기 위해서, 칼슘에 대한 강한 친화성을 갖는 킬레이트화제를 첨가하는 것이 가능하다. 그러한 킬레이트화제는 물에 존재하는 칼슘을 격리시킬 수 있고 칼슘 포스페이트의 어떠한 형성을 방지할 수 있다. EDTA가 칼슘에 강한 친화성을 갖는 잘 공지된 광범위하게 이용 가능한 킬레이트화제이다. 그것은 또한 인간 또는 식물에 독성이 아니며, 그래서, 수성 조성물의 사용을 위한 어떠한 추가의 예방조치가 도입되지 않는다. EDTA에 대한 또 다른 명칭은 2,2',2'',2'''-(에탄-1,2-디일디니트릴로)테트라아세트산이다.
일 구체예에서, 조성물은 0.1 내지 1.0 중량%, 특히 0.1 내지 0.7 중량%의 EDTA를 포함한다.
일 구체예에서, 비타민 B12의 농도는 약 125 mg/l 내지 500 mg/l의 범위이다. 적은 양의 비타민 B12가 농경학적 시험에서 유의미한 결과를 얻기에 충분하였음이 밝혀졌다. 이는 놀라운 일인데, 그 이유는 전형적인 씨앗 처리 조성물이, 특히, Co 원자의 중량에 비한 고분자량의 비타민 B12를 고려하여, 훨씬 더 높은 Co 로딩(1 내지 2 중량%)을 함유하기 때문이다. Co는 약 3.7 내지 4.4 중량%의 비타민 B12를 나타낸다.
일 구체예에서, 액체 조성물은, 특히, 글리세린, 모노프로필렌 글리콜, 모노에틸렌 글리콜, 당(sugar), 당 알코올 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택된 동결방지제를 포함한다. 다양한 기후 조건 하의 저장 안정성을 이유로 하여, 동결방지제를 씨앗 처리 조성물에 포함시키는 것이 유리하다. 동결방지 성분은 농업적으로 허용 가능해야 하고 리조븀 박테리아에 대한 유해한 영향이 없다. 적합한 동결방지 첨가제는 글리세린, 모노프로필렌 글리콜, 모노에틸렌 글리콜, 당 및 당 알코올, 예컨대, 소르비톨이다.
일 구체예에서, 조성물은, 특히, 소듐 프로피오네이트, 락트산 및 이들의 혼합물의 군으로부터 선택된 정균제(biostatic agent)를 포함한다. 일 구체예에서, 조성물은 소듐 프로피오네이트 및 락트산을 포함한다. 상기 기재된 바와 같은 액체 조성물은, 예를 들어, 곰팡이(mould)의 성장에 의한 생물학적 변질에 민감하다는 것이 발견되었다. 따라서, 조성물에 보존제를 포함시키는 것이 유리하다. 그러나, 전형적인 광역 살생물제, 예컨대, 2-메틸-2H-이소티아졸린-3-온(MIT) 또는 1,2-벤즈이소티아졸-(2H)-온(BIT)의 사용은 바람직하지 않은데, 그 이유는, 조성물이 접종원과 함께 씨앗에 공동-적용되는 경우에, 이들이 리조븀 박테리아에 대한 유해한 효과를 가질 수 있기 때문이다. 따라서, 정균제, 예컨대, 소듐 프로피오네이트 또는 락트산의 사용이 더욱 적합한데, 그 이유는, 공동-적용된 씨앗 처리에서 혼합되는 때에, 이들이 조성물이 변질되는 것을 방지하지만 리조븀 박테리아를 파괴하지 않기 때문임이 밝혀졌다.
일 구체예에서, 조성물은 오르토인산, 모노에탄올아민, 테트라소듐 EDTA, 소듐 몰리브데이트, 시아노코발아민, 글리세린, 소듐 프로피오네이트, 락트산 및 물을 포함한다.
일 구체예에서, 조성물은 오르토인산, 모노에탄올아민, 테트라소듐 EDTA, 소듐 몰리브데이트, 시아노코발아민, 모노프로필렌 글리콜, 소듐 프로피오네이트, 락트산 및 물을 포함한다.
일 구체예에서, 조성물은 오르토인산, 모노에탄올아민, 테트라소듐 EDTA, 소듐 몰리브데이트, 시아노코발아민, 모노에틸렌 글리콜, 소듐 프로피오네이트, 락트산 및 물을 포함한다.
일 구체예에서, 조성물은 1 내지 45 중량%의 오르토인산, 1 내지 20 중량%의 모노에탄올아민, 0.1 내지 1.0 중량%의 테트라소듐 EDTA, 1 내지 25 중량%의 소듐 몰리브데이트, 0.001 내지 1.0 중량%의 시아노코발아민, 특히 0.001 내지 0.1 중량%의 시아노코발아민, 1 내지 15 중량%의 글리세린, 0.01 내지 1.0 중량%의 소듐 프로피오네이트, 0.01 내지 1.0 중량%의 락트산 및 40 내지 80 중량%의 물을 포함한다.
또 다른 양태에 따르면, 인, 몰리브덴, 코발트 및 모노에탄올아민을 포함하는 액체 조성물을 제조하는 방법이 제공된다. 그러한 방법은 인의 공급원, 몰리브덴의 공급원, 비타민 B12이 공급원, 및 모노에탄올아민을 제공하는 단계; 인의 공급원, 몰리브덴의 공급원, 및 비타민 B12의 공급원을 용매와 혼합하는 단계; 및 pH가 6.0 내지 7.5가 되도록 하는 일정량의 모노에탄올아민을 첨가하는 단계를 포함한다.
액체 조성물을 제조하기 위한 용매는 물을 포함할 수 있지만, 또한, 농업에서 사용하기에 적합한 다른 용매, 예컨대, 알코올, 글리콜, 및 이들의 유도체, 예컨대, 에테르를 포함할 수 있다. 용매 또는 용매 혼합물은 실온에서 액체 조성물의 상이한 성분들을 용해시킬 수 있어야 한다. 추가로, 그것은 제한된 건강 위험을 지녀서 농부 또는 작업자에 의한 이의 사용을 용이하게 해야 한다. 일 구체예에서, 용매는 본질적으로는 물이다.
일 구체예에서, 상기 방법에 따라서 제조된 액체 조성물은 약 10 내지 약 250 g/l, 특히 약 50 내지 약 200 g/l의 P2O5로서 표현된 인을 포함한다.
일 구체예에서, 상기 방법에 따라서 제조된 액체 조성물은 약 10 내지 약 250 g/l, 특히 약 50 내지 약 200 g/l의 몰리브덴을 포함한다.
일 구체예에서, 몰리브덴의 공급원은 본질적으로는 소듐 몰리브데이트이다.
일 구체예에서, 비타민 B12의 공급원은 코발아민, 시아노코발아민, 하이드록소코발아민, 메틸코발아민, 아데노실코발아민, 및 이들의 혼합물의 군으로부터 선택된다.
일 구체예에서, 인의 공급원은 오르토인산, 폴리인산 또는 이들의 어떠한 염의 군으로부터 선택된다. 일 구체예에서, 인의 공급원은 본질적으로는 오르토인산이다.
일 구체예에서, 모노에탄올아민의 양은 최종 조성물 내의 모노에탄올아민 대 오르토인산의 중량 비율이 1:5 내지 1:1, 특히 1:3 내지 1:1의 범위이도록 선택된다.
일 구체예에서, 에틸렌디아민테트라아세트산(EDTA) 또는 이의 염들 중 어느 하나, 특히, 테트라소듐 에틸렌디아민테트라아세테이트가 상기 기재된 단계 b)에서 용액 중에 제공되고 혼합된다.
일 구체예에서, 동결방지제가 상기 기재된 단계 b)에서 용액 중에 제공되고 혼합된다. 일 구체예에서, 동결방지제는 글리세린, 모노프로필렌 글리콜, 모노에틸렌 글리콜, 당, 당 알코올 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택된다.
일 구체예에서, 정균제(biostatic agent)가 상기 기재된 단계 b)에서 용액 중에 제공되고 혼합된다. 일 구체예에서, 정균제는 소듐 프로피오네이트, 락트산 및 이들의 혼합물의 군으로부터 선택된다.
또 다른 양태에 따르면, 콩과 작물의 씨앗을 준비하는 방법이 제공된다. 그러한 방법은 씨앗을 본원에 기재된 액체 조성물로 코팅하는 단계, 씨앗을 리조비아 접종원을 포함하는 조성물로 코팅하는 단계, 및 두 조성물로 코팅된 씨앗을 건조시키는 단계를 포함한다.
씨앗을 액체 용액으로 코팅시키는 방법은 농업 분야에서 잘 공지되어 있다. 어떠한 공지된 코팅 방법, 예를 들어, 회전 씨앗 코터(rotary seed coater), 드럼 씨앗 코터, 유동층 씨앗 처리 장치, 또는 표준 배합 드럼(standard blending drum)이 본 방법을 실현시키기에 적합하다. 코팅 적용의 순서는 요망된느 기술적 효과를 얻는데 중요하지 않다. 인, 몰리브덴 및 비타민 B12를 포함하는 조성물이 먼저 코팅된 후에 리조비아 접종원이 코팅될 수 있거나; 조성물이 접종원 후에 코팅될 수 있거나; 두 용액이 동시에 씨앗에 첨가될 수 있다. 씨앗은 실온에서 건조되지만, 이들은 또한 약간 사전-가온된 공기 스트림에 노출되어 건조를 가속시킬 수 있다.
일 구체예에서, 액체 조성물은 톤당 약 0.5 l 내지 톤당 약 5 l의 비율로 씨앗에 적용된다. 적용 비율은 충분한 영양소를 씨앗에 공급하기에 충분히 높아야 하지만, 너무 많으면 발아를 감소시키거나 이를 늦출 수 있다. 또한, 높은 로딩은 씨앗을 끈적거리게 하고 취급하고 펼치기 어렵게 할 수 있다.
일 구체예에서, 리조비아 접종원을 포함하는 조성물은 톤당 약 1 l 내지 톤당 약 10 l의 비율로 씨앗에 적용된다. 상업적 용액은 제안된 적용률로 제공된다. 권장 비율로부터의 작은 편차가 다른 액체 조성물의 적용을 고려하여 허용될 수 있다.
일 구체예에서, 본원에서 기재된 액체 조성물은 씨앗을 심기 전에 또는 그 후에 토양에 직접 적용된다.
또 다른 양태에 따르면, 콩과 작물의 씨앗의 처리를 위한, 특히, 발아를 개선시키기 위한 본원에서 정의된 액체 조성물의 용도가 제공된다.
실시예 1
이하 실시예는 125 mg/l의 시아노코발아민을 함유하는 1 리터의 액체 씨앗 처리 조성물을 제조하기 위해서 필요한 제형을 나타낸다. 사용된 재료의 등급은 다음과 같다: 오르토인산 - 고순도(우수한 등급); 90%의 모노에탄올아민 - 순도 99%의 모노에탄올아민의 희석에 의해서 제조됨; 테트라소듐 EDTA - 기술적 등급, 86% 분석; 소듐 몰리브데이트 - 고순도 디소듐 몰리브데이트 디하이드레에트, 최소 39.5% w/w Mo; 시아노코발아민 - 순수한 결정상 등급 최소 96% 분석; 글리세린 - 기술적 등급 최소 99.5% 순도; 소듐 프로피오네이트 - 우수한 등급; 락트산 - 우수한 등급 80%.
물: 659.945 g
오르토인산 75%: 231.25 g
모노에탄올아민 90%: 120.45 g
테트라소듐 EDTA: 2.60 g
소듐 몰리브데이트: 163.50 g
시아노코발아민: 0.125 g
글리세린: 80.00 g
소듐 프로피오네이트: 1.00 g
락트산 80%: 1.00 g
조성물을 제조하기 위해서 사용된 방법은 다음과 같다:
물(600ml)을 임펠러 교반기(impeller stirrer)를 구비한 유리 용기에 넣었다. 교반하에, 성분들을 하기 순서로 첨가하여 다음 것을 계속하기 전에 각각의 하나를 완전히 용해시켰다: 테트라소듐 EDTA, 모노에탄올아민 90%, 오르토인산 75%. 락트산, 글리세린, 소듐 몰리브데이트, 시아노코발아민(50ml의 물에 사전-용해됨), 소듐 프로피오네이트. 마지막으로 나머지 물을 첨가하여 1 리터로 부피를 증가시켰다.
생성되는 제품은 하기 물리화학적 특성을 갖는 투명한 적색 용액이었다:
밀도: 1.26 kg/l
pH: 6.0-7.0
P2O5 함량: 12.5% w/v (125 g/l)
Mo 함량: 6.5% w/v (65 g/l)
시아노코발아민: 125 mg/l
제품은 실온, 0℃ 및 45℃에서 저장되는 때에 적어도 8 주일 동안 안정하게 유지되었다.
실시예 2
이하 실시예는 250 mg/l의 시아노코발아민을 함유하는 1 리터의 액체 씨앗 처리 조성물을 제조하기 위해서 필요한 제형을 나타낸다.
물: 659.82 g
오르토인산 75%: 231.25 g
모노에탄올아민 90%: 120.45 g
테트라소듐 EDTA: 2.60 g
소듐 몰리브데이트: 163.50 g
시아노코발아민: 0.25 g
글리세린: 80.00 g
소듐 프로피오네이트: 1.00 g
락트산 80%: 1.00 g
생산 방법은 상기 기재된 바와 같고, 생성되는 제품은 하기 물리화학적 특성을 갖는 투명한 적색 용액이었다:
밀도: 1.26 kg/l
pH: 6.0-7.0
P2O5 함량: 12.5% w/v (125 g/l)
Mo 함량: 6.5% w/v (65 g/l)
시아노코발아민: 250 mg/l
제품은 실온, 0℃ 및 45℃에서 저장되는 때에 적어도 8 주일 동안 안정하게 유지되었다.
실시예 3
이하 실시예는 500 mg/l의 시아노코발아민을 함유하는 1 리터의 액체 씨앗 처리 조성물을 제조하기 위해서 필요한 제형을 나타낸다.
물: 659.57 g
오르토인산 75%: 231.25 g
모노에탄올아민 90%: 120.45 g
테트라소듐 EDTA: 2.60 g
소듐 몰리브데이트: 163.50 g
시아노코발아민: 0.125 g
글리세린: 80.00 g
소듐 프로피오네이트: 1.00 g
락트산 80%: 1.00 g
생산 방법은 상기 기재된 바와 같고, 생성되는 제품은 하기 물리화학적 특성을 갖는 투명한 적색 용액이었다:
밀도: 1.26 kg/l
pH: 6.0-7.0
P2O5 함량: 12.5% w/v (125 g/l)
Mo 함량: 6.5% w/v (65 g/l)
시아노코발아민: 500 mg/l
제품은 실온, 0℃ 및 45℃에서 저장되는 때에 적어도 8 주일 동안 안정하게 유지되었다.
실시예 4
상기 실시예 1, 2 및 3에 따른 씨앗 처리 조성물을 62.5 g/l Mo 및 12.5 g/l Co(소듐 몰리브데이트 및 코발트(II) 설페이트로부터 유래됨)를 함유하는 상업적 Co/Mo 씨앗 처리 제품에 대한 농경학적 효능에 대해서 시험하였다. 시험을 대두(Glycine max), 여러가지 "Elena"에 대해서 수행하였고, 6개의 복사체를 사용한 완전 임의 배치법(randomized complete block design)으로 배열하였다. 각각의 씨앗 처리 조성물을 액체 리조비아 접종원("Liquifix", Legume Technology Ltd)와 함께 대두 씨앗에 공동-적용시켰다. 미처리 대조군 및 접종원만으로 처리된 대조군을 시험에 포함시켰다. 이하 표는 시험에서 사용된 처리를 요약한다:
Figure pct00001
처리된 씨앗을 질석 및 펄라이드(perlite)(포트 당 하나의 씨앗)의 1:1 혼합물로 구성된 성장 배지로 충전된 5 cm 포트들에 심기 전에 밤새 공기 건조시켰다. 포트에 탈이온수로 물을 주고, 성장 챔버에 넣었다. 탈이온수 물주기는 발아 기간 동안 계속하였다. 새싹이 보이면, 식물에 무-질소 절반-농도 영양소 용액(pH 6.0)으로 물주기를 수행하였다. 발아율을 심은지 7일 후에 분석하였고, 식물을 심은지 21일 후에 수확하여 형성된 뿌리혹의 수를 기록하였다. 결과를 이하 표에 나타낸다:
Figure pct00002
실시예 5
상기 실시예 1 및 3에 따른 씨앗 처리 조성물을 62.5 g/l Mo 및 12.5 g/l Co (소듐 몰리브데이트 및 코발트(II) 설페이트로부터 유래됨)를 함유하는 상업적 Co/Mo 씨앗 처리 제품과 비교하여 농경학적 효능에 대해서 추가로 시험하였다. 시험을 대두(Glycine max), 여러가지 "Silverka"에 대해서 수행하였고, 4개의 복사체를 사용한 완전 임의 배치법(randomized complete block design)으로 배열하였다. 각각의 씨앗 처리 조성물을 액체 리조비아 접종원("Liquifix", Legume Technology Ltd)와 함께 대두 씨앗에 공동-적용시켰다. 미처리 대조군 및 접종원만으로 처리된 대조군을 시험에 포함시켰다. 이하 표는 시험에서 사용된 처리를 요약한다:
Figure pct00003
처리된 씨앗을 새척된 모래(포트 당 5개의 씨앗)로 충전된 20 cm 포트들에 심기 전에 밤새 공기 건조시켰다. 포트를 기후 조절된 온실에 넣고, 발아 기간 7일 동안 탈이온수 물주기를 하였다. 새싹이 보이면, 식물에 무-질소 절반-농도 영양소 용액(pH 6.0, 절반 최적 농도의 P, K, Mg, Ca, B, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn)으로 물주기를 수행하였다. 식물을 사기적으로 분석하고 심은지 6 주일 후에 수확하였다. 뿌리 체계를 물로 세정하여 붙어있는 모래를 제거하고 하기 파라미터를 기록하였다: 뿌리혹의 수, 뿌리의 건조 중량, 새싹의 건조 중량. 뿌리혹을 이들을 절단하여 개방시킴으로써 이들이 활성인지를 평가하기 위해서 시험하였다(핑크 조직 착색을 이들이 활성이라는 지표로서 취하였다). 결과를 이하 표에 나타낸다:
Figure pct00004
수확 시점에서의 식물의 시각적 관찰은 어떠한 처리 없는 것들이 매우 작고 성장을 저해당했으며 황색 잎을 가진 것으로 나타났으며; 접종원만으로 처리된 식물은 미처리 대조군 식물보다는 더 우수한 성장 및 발달을 나타냈지만, 더 크고 더 녹색인 처리 3, 4 및 5에서의 것들보다 더 작고 덜 발달하였다. 처리 3, 4 및 5에서의 식물로부터의 뿌리혹은 절단된 때의 색상이 핑크인 것으로 관찰되어 이들이 활성임을 나타내었다. 처리 4 및 5에서의 식물로부터의 뿌리혹은 처리 3으로부터의 것들에 비해서 크기가 일반적으로 더 큰 것으로 관찰되어 처리 4 및 5에 의한 뿌리혹의 조기 확립을 제시했다.

Claims (16)

  1. 인, 몰리브덴, 코발트 및 용매를 포함하는 액체 조성물로서, 코발트가 비타민 B12로서 존재하고, 조성물이 pH 6.0 내지 7.5를 갖고, 조성물이 모노에탄올아민을 포함하는 것을 특징으로 하는, 액체 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    용매가 본질적으로는 물인, 액체 조성물.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    조성물이 약 10 내지 약 250 g/l, 특히 약 50 내지 약 200 g/l의 P2O5로서 표현된 인을 포함하는, 액체 조성물.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    조성물이 약 10 내지 약 250 g/l, 특히 약 50 내지 약 200 g/l의 몰리브덴을 포함하는, 액체 조성물.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    조성물이 몰리브덴 공급원으로서의 소듐 몰리브데이트를 포함하는, 액체 조성물.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    비타민 B12가 코발아민(cobalamin), 시아노코발아민, 하이드록소코발아민(hydroxocobalamin), 메틸코발아민 및 아데노실코발아민 중 하나 이상으로서 존재하는, 액체 조성물.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    조성물이 오르토인산을 포함하는, 액체 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    모노에탄올아민 대 오르토인산의 중량 비율이 1:5 내지 1:1, 특히 1:3 내지 1:1의 범위인, 액체 조성물.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    조성물이 에틸렌디아민테트라아세트산 (EDTA) 또는 이의 염 중 어느 하나, 특히, 테트라소듐 에틸렌디아민테트라아세테이트를 포함하는, 액체 조성물.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    비타민 B12의 농도가 약 125 mg/l 내지 500 mg/l의 범위인, 액체 조성물.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    조성물이, 특히, 글리세린, 모노프로필렌 글리콜, 모노에틸렌 글리콜, 당(sugar), 당 알코올 또는 이들의 혼합물의 군으로부터 선택된, 동결방지제(anti-freeze agent)를 포함하는, 액체 조성물.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    조성물이, 특히, 소듐 프로피오네이트 및 락트산의 군으로부터 선택된, 정균제(biostatic agent)를 포함하는, 액체 조성물.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에서 정의된 액체 조성물을 제조하는 방법으로서,
    a) 인의 공급원, 몰리브덴의 공급원, 비타민 B12의 공급원, 및 모노에탄올아민을 제공하는 단계;
    b) 인의 공급원, 몰리브덴의 공급원, 및 비타민 B12의 공급원을 용매와 혼합하는 단계; 및
    c) pH가 6.0 내지 7.5가 되도록 일정량의 모노에탄올아민을 첨가하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 콩과 작물의 씨앗을 준비하는 방법으로서,
    a) 씨앗을 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에서 정의된 액체 조성물로 코팅하는 단계;
    b) 씨앗을 리조비아 접종원을 포함하는 조성물로 코팅하는 단계;
    c) 두 조성물로 코팅된 씨앗을 건조시키는 단계를 포함하는, 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    단계 a)에서, 액체 조성물이 톤당 약 0.5 l 내지 톤당 약 5 l의 비율로 씨앗에 적용되는, 방법.
  16. 콩과 작물의 씨앗의 처리를 위한, 특히, 발아를 개선시키기 위한, 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에서 정의된 액체 조성물의 용도.
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