KR20240017492A - Method of Manufacturing Bio-Fertilizer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공급 용수를 살균 처리하는 공급 용수 살균 처리 단계와, 미세 조류가 포함된 배양액을 상기 공급 용수와 함께 배양 공간에 공급하여 미세 조류를 배양하여 배양 혼합액을 형성하는 미세 조류 배양 단계와, 상기 배양 혼합액에서 상기 미세 조류를 필터링하여 식물성 호르몬을 포함하는 활성제 원액을 분리하는 활성제 원액 분리 단계 및 상기 활성제 원액을 물로 희석하여 작물 활성제를 제조하는 작물 활성제 제조 단계를 포함하는 작물 활성제 제조 방법을 개시한다.The present invention includes a supply water sterilization treatment step of sterilizing supply water, a microalgae cultivation step of supplying a culture solution containing microalgae to a culture space together with the supply water to cultivate the microalgae to form a culture mixture, Disclosed is a method for producing a crop activator comprising an activator stock solution separation step of filtering the microalgae from the culture mixture to separate an activator stock solution containing plant hormones, and a crop activator production step of diluting the activator stock solution with water to produce a crop activator. .
Description
본 발명은 친환경 유기 농업에 사용되는 작물 활성제 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing crop activators used in eco-friendly organic agriculture.
작물 활성제(또는 농자재)는 농산물의 생육을 촉진하기 위하여 사용되는 비료의 일종이다. 상기 작물 활성제는 일반적으로 화학적으로 제조되어 사용되고 있으나, 토양의 산성화와 작물의 생육 불량과 같은 문제를 유발할 수 있다. 따라서, 최근에, 상기 작물 활성제는 친환경 제품의 개발이 증가하고 있다.Crop activator (or agricultural material) is a type of fertilizer used to promote the growth of agricultural products. The crop activators are generally manufactured and used chemically, but may cause problems such as soil acidification and poor crop growth. Therefore, in recent years, the development of eco-friendly products such as crop activators has been increasing.
상기 작물 활성제는 친환경 제품으로 제조하는 경우에 미세 조류를 원료로 사용할 수 있다. 그러나, 상기 작물 활성제는 미세 조류를 사용하여 제조하는 경우에 보관중에도 미세 조류가 지속적으로 성장하게 되므로 장기간 보관이 어려운 측면이 있다. 또한, 상기 작물 활성제는 미세 조류가 포함되는 경우에 엽면 시비에 따른 부작용이 나타날 수 있다. 또한, 상기 작물 활성제는 미세 조류의 성장을 억제하기 위하여 강산성 처리를 하는 경우에 사용자가 산성에 노출되는 문제가 있다.When the crop activator is manufactured as an eco-friendly product, microalgae can be used as a raw material. However, when the crop activator is manufactured using microalgae, it is difficult to store it for a long period of time because the microalgae continues to grow even during storage. Additionally, if the crop activator contains microalgae, side effects may occur due to foliar application. In addition, the crop activator has a problem in that users are exposed to acid when treated with strong acid to inhibit the growth of microalgae.
본 발명은 미세 조류를 사용하면서도 장기간 보관이 가능한 작물 활성제를 제조할 수 있는 작물 활성제 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a method for producing a crop activator that can be stored for a long period of time while using microalgae.
본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법은 공급 용수를 살균 처리하는 공급 용수 살균 처리 단계와, 미세 조류가 포함된 배양액을 상기 공급 용수와 함께 배양 공간에 공급하여 미세 조류를 배양하여 배양 혼합액을 형성하는 미세 조류 배양 단계와, 상기 배양 혼합액에서 상기 미세 조류를 필터링하여 식물성 호르몬을 포함하는 활성제 원액을 분리하는 활성제 원액 분리 단계 및 상기 활성제 원액을 물로 희석하여 작물 활성제를 제조하는 작물 활성제 제조 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for producing a crop activator according to an embodiment of the present invention includes a supply water sterilization treatment step of sterilizing supply water, supplying a culture solution containing microalgae to the culture space together with the supply water to culture the microalgae, and culturing the microalgae into a culture mixture. A microalgae culture step to form a microalgae, an activator stock solution separation step of filtering the microalgae from the culture mixture to separate an activator stock solution containing plant hormones, and a crop activator production step of diluting the activator stock solution with water to produce a crop activator. It is characterized by including.
또한, 상기 작물 활성제 제조 방법은 상기 공급 용수 살균 처리 단계 후에 In addition, the method for producing the crop activator is after the supply water sterilization treatment step.
상기 공급 용수의 미세 입자 또는 유기물을 제거하는 공급 용수 정화 단계를 더 포함할 수 있다.A step of purifying the supply water to remove fine particles or organic matter from the supply water may be further included.
또한, 상기 미세조류는 클로렐라 불가리스이며, 상기 공급 용수는 담수일 수 있다. Additionally, the microalgae is Chlorella vulgaris, and the supply water may be fresh water.
또한, 상기 식물성 호르몬은 앱시스산(Abscisic Acid), 지베를린(Gibberellin), 살리실산(Salicylic acid), 옥신(Auxin), 자스몬산(Jasmonic acid), 사이토카인(Cytokine)일 수 있다.Additionally, the plant hormone may be abscisic acid, gibberellin, salicylic acid, auxin, jasmonic acid, or cytokine.
또한, 상기 배양액은 단위 부피(mL)당 400만 ~ 700만셀의 클로렐라 불가리스가 포함될 수 있다.Additionally, the culture medium may contain 4 to 7 million cells of Chlorella vulgaris per unit volume (mL).
또한, 상기 미세 조류 배양 단계는 상기 배양액이 상기 공급 용수와 1: 0.3 ~ 1.0의 부피비로 공급될 수 있다.Additionally, in the microalgae culture step, the culture medium may be supplied with the supply water at a volume ratio of 1: 0.3 to 1.0.
또한, 상기 활성제 원액은 pH가 6.0 ~ 8.0의 중성 산도를 가질 수 있다.Additionally, the activator stock solution may have a neutral acidity of pH 6.0 to 8.0.
또한, 상기 작물 활성제 제조 단계는 상기 활성제 원액과 물을 1: 200 ~ 300의 부피비로 혼합할 수 있다.Additionally, in the crop activator manufacturing step, the activator stock solution and water may be mixed at a volume ratio of 1:200 to 300.
본 발명의 작물 활성제 제조 방법은 미세 조류를 광배양하여 작물 활성제를 제조하며, 화학적 계면 활성제 또는 분산제를 사용하지 않으므로 제조되는 작물 활성제를 친환경 유기농업에 사용할 수 있다.The method for producing a crop activator of the present invention produces a crop activator by photo-cultivating microalgae, and does not use chemical surfactants or dispersants, so the produced crop activator can be used in eco-friendly organic farming.
또한, 본 발명의 작물 활성제 제조 방법은 클로렐라 불가리스 미세 조류를 분리하여 작물 활성제에 포함되지 않거나 최소로 포함되도록 함으로써, 시비 과정에서 노즐의 막힘을 방지하고 엽면 시비에 따른 부작용을 방지할 수 있다.In addition, the method for producing a crop activator of the present invention separates Chlorella vulgaris microalgae so that they are not or minimally included in the crop activator, thereby preventing clogging of the nozzle during the fertilization process and preventing side effects due to foliar fertilization.
또한, 본 발명의 작물 활성제 제조 방법은 작물 활성제에 미세 조류가 포함되지 않거나 최소로 포함되도록 함으로써 작물 활성제의 장기간 보관이 가능할 수 있다.In addition, the method for producing a crop activator of the present invention may enable long-term storage of the crop activator by ensuring that the crop activator contains no or minimal microalgae.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법에 대한 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제과 비교예의 비료가 시비된 수박 식물의 뿌리 활력에 대한 평가 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제과 비교예의 비료가 시비된 수박 식물의 뿌리에 대한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제과 비교예의 비료가 시비된 수박의 생산량에 대한 평가 그래프이다.1 is a process diagram of a method for producing a crop activator according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph evaluating the root vitality of watermelon plants fertilized with a crop activator according to an embodiment of the present invention and a fertilizer of a comparative example.
Figure 3 is a photograph of the roots of watermelon plants to which a crop activator according to an embodiment of the present invention and a fertilizer of a comparative example were applied.
Figure 4 is an evaluation graph of the yield of watermelons fertilized with a crop activator according to an embodiment of the present invention and a fertilizer of a comparative example.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method for producing a crop activator according to an embodiment of the present invention will be described.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법에 대하여 설명한다.First, a method for producing a crop activator according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법에 대한 공정도이다.1 is a process diagram of a method for producing a crop activator according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법은, 도 1을 참조하면, 공급 용수 살균 처리 단계(S10)와, 미세 조류 배양 단계(S30)와 활성제 원액 분리 단계(S40) 및 작물 활성제 제조 단계(S50)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 작물 활성제 제조 방법은 공급 용수 정화 단계(S20)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the method for producing a crop activator according to an embodiment of the present invention includes a supply water sterilization step (S10), a microalgae culturing step (S30), an activator stock solution separation step (S40), and a crop activator manufacturing step. (S50) may be included. In addition, the method for producing a crop activator may further include a supply water purification step (S20).
상기 작물 활성제 제조 방법은 미세 조류의 배양을 이용하여 작물 활성제를 제조할 수 있으며, 특히 담수에서 배양이 가능한 클로렐라 불가리스 미세 조류를 사용할 수 있다. 상기 작물 활성제 제조 방법은 미세 조류를 배양하여 식물성 호르몬을 함유하는 작물 활성제를 제조할 수 있다. 따라서, 상기 작물 활성제 제조 방법에 의한 작물 활성제는 화학적 계면 활성제 또는 분산제를 사용하지 않으므로 친환경 유기 농업에 사용할 수 있다.The method for producing a crop activator can produce a crop activator using the culture of microalgae, and in particular, Chlorella vulgaris microalgae, which can be cultured in fresh water, can be used. The method for producing a crop activator can produce a crop activator containing plant hormones by culturing microalgae. Therefore, the crop activator prepared by the crop activator manufacturing method does not use chemical surfactants or dispersants and can therefore be used in eco-friendly organic agriculture.
또한, 상기 작물 활성제 제조 방법은 제조되는 작물 활성제로부터 클로렐라 불가리스 미세 조류를 분리함으로써 작물 활성제에 미세 조류가 포함되지 않거나 최소로 포함되어, 시비 과정에서 노즐의 막힘을 방지하고 엽면 시비에 따른 부작용을 방지할 수 있다.In addition, the crop activator manufacturing method separates Chlorella vulgaris microalgae from the crop activator being manufactured, so that the crop activator does not contain or contains minimal microalgae, preventing clogging of the nozzle during the fertilization process and preventing side effects due to foliar fertilization. can do.
또한, 상기 작물 활성제 제조 방법은 제조되는 작물 활성제에 미세 조류가 포함되지 않거나 최소로 포함되도록 함으로써 작물 활성제의 장기간 보관이 가능하도록 할 수 있다.In addition, the method for producing a crop activator can enable long-term storage of the crop activator by ensuring that the produced crop activator does not contain or contains minimal microalgae.
상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 공급 용수를 살균 처리하는 단계이다. 상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 미세 조류의 배양에 사용되는 공급 용수를 살균 처리하는 단계이다. 상기 미세 조류는 담수에서 배양이 가능한 클로렐라 불가리스를 사용할 수 있다. 따라서, 상기 공급 용수는 담수가 사용될 수 있다. 상기 담수는 지하수, 강물 또는 호수물로부터 취수될 수 있다. 또한, 상기 담수는 수도물로부터 취수될 수 있다. 상기 담수는 취수원에 따라 각종 박테리아 또는 오염원들을 포함할 수 있으며, 미세 조류의 배양 과정에서 미세 조류가 박테리아 또는 오염원들에 의하여 포식 당하거나 생장에 방해받을 수 있다. 또한, 상기 담수가 수도물인 경우에 소독제에 포함되는 염소 성분에 의하여 미세 조류가 죽을 수 있다. 따라서, 상기 담수는 살균 처리가 필요할 수 있다.The supply water sterilization step (S10) is a step of sterilizing the supply water. The supply water sterilization step (S10) is a step of sterilizing the supply water used for culturing microalgae. The microalgae can be Chlorella vulgaris, which can be cultured in fresh water. Therefore, fresh water can be used as the supply water. The fresh water may be taken from groundwater, river water, or lake water. Additionally, the fresh water may be taken from tap water. The fresh water may contain various bacteria or contaminants depending on the water source, and during the cultivation of microalgae, the microalgae may be predated by bacteria or contaminants or their growth may be hindered. Additionally, if the fresh water is tap water, microalgae may be killed by the chlorine component contained in the disinfectant. Accordingly, the fresh water may require sterilization treatment.
상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 공급 용수에 오존(O3)을 나노 버블 상태로 분사하여 공급 용수를 살균할 수 있다. 상기 오존은 나노 버블 형태로 공급 용수에 분사되어 용존될 수 있다. 상기 오존은 공급 용수에 용존되면서 공급 용수에 포함되어 있는 박테리아를 살균할 수 있다. In the supply water sterilization step (S10), the supply water may be sterilized by spraying ozone (O 3 ) in the form of nanobubbles into the supply water. The ozone may be sprayed into the supply water in the form of nanobubbles and dissolved therein. The ozone can sterilize bacteria contained in the supply water while being dissolved in the supply water.
상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 용존 오존에 의하여 박테리아가 살균된 공급 용수를 소정의 오존 배출 시간동안 보관할 수 있다. 상기 살균된 공급 용수는 오존이 용존된 상태이므로 오존이 미세 조류의 배양에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 살균된 공급 용수를 오존 배출 시간동안 별도의 보관 용기에 보관하여 용존되어 있는 오존이 공급 용수로부터 배출되도록 할 수 있다. 상기 오존 배출 시간은 10 ~ 20시간일 수 있다.In the supply water sterilization step (S10), supply water in which bacteria have been sterilized by dissolved ozone can be stored for a predetermined ozone discharge time. Since the sterilized supply water has dissolved ozone, ozone may affect the culture of microalgae. Therefore, in the supply water sterilization step (S10), the sterilized supply water can be stored in a separate storage container during the ozone discharge time so that the dissolved ozone is discharged from the supply water. The ozone emission time may be 10 to 20 hours.
상기 공급 용수 정화 단계(S20)는 살균된 공급 용수를 정화하는 단계이다. 상기 공급 용수 정화 단계(S20)는 살균된 공급 용수를 전해 처리 및 필터링 처리하여 살균된 공급 용수에 포함되어 있는 미세 입자 또는 유기물을 제거할 수 있다. 상기 미세 입자는 담수에 포함되는 다양한 형태와 크기의 중금속 입자 또는 무기물 입자일 수 있다. 상기 전해 처리는 수처리에 사용되는 일반적인 전기 분해 방식으로 진행될 수 있다. 또한, 상기 필터링 처리는 다공성 세라믹 필터와 같은 필터를 사용하여 진행될 수 있다. The supply water purification step (S20) is a step of purifying sterilized supply water. In the supply water purification step (S20), the sterilized supply water may be electrolytically treated and filtered to remove fine particles or organic matter contained in the sterilized supply water. The fine particles may be heavy metal particles or inorganic particles of various shapes and sizes contained in fresh water. The electrolytic treatment may be performed using a general electrolysis method used in water treatment. Additionally, the filtering process may be performed using a filter such as a porous ceramic filter.
한편, 상기 공급 용수 정화 단계(S20)는 공급 용수 살균 처리 단계(S10) 전에 진행될 수 있다. Meanwhile, the supply water purification step (S20) may be performed before the supply water sterilization step (S10).
상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 미세 조류가 포함된 배양액을 공급 용수와 배양 공간에 공급하여 미세 조류를 배양하는 단계이다. 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 공급 용수와 배양액이 혼합된 상태에서 미세 조류가 배양되면서 배양 혼합액을 형성할 수 있다. 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 공급 용수와 미세 조류를 동시에 또는 순차적으로 공급할 수 있다. 상기 공급 용수는 미세 조류의 배양 속도에 따라 지속적으로 공급될 수 있다. 상기 배양액은 클로렐라 불가리스 미세 조류가 소정 비율로 혼합된 배양액일 수 있다. 예를 들면, 상기 배양액은 단위 부피(mL)당 400만 ~ 700만셀의 클로렐라 불가리스를 포함할 수 있다. 상기 배양액은 배양 공간의 부피에 따라 적정하게 공급될 수 있다. 예를 들면, 상기 배양액은 200 ~ 500L로 공급될 수 있다. 상기 배양액은 공급 용수와 부피비로 1: 0.3 ~ 1.0의 비율로 공급될 수 있다. 상기 배양 공간은 배양 장치에 구비되는 배양 수조의 내부일 수 있다.The microalgae cultivation step (S30) is a step of cultivating microalgae by supplying a culture medium containing microalgae to the supply water and culture space. In the microalgae culture step (S30), the microalgae are cultured in a mixture of supply water and culture medium to form a culture mixture. In the microalgae cultivation step (S30), supply water and microalgae can be supplied simultaneously or sequentially. The supply water can be continuously supplied depending on the culture speed of microalgae. The culture medium may be a culture medium in which Chlorella vulgaris microalgae are mixed at a predetermined ratio. For example, the culture medium may contain 4 to 7 million cells of Chlorella vulgaris per unit volume (mL). The culture medium can be appropriately supplied depending on the volume of the culture space. For example, the culture medium may be supplied in volumes of 200 to 500 L. The culture medium may be supplied at a volume ratio of 1:0.3 to 1.0 with the supply water. The culture space may be inside a culture tank provided in the culture device.
상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 20 ~ 35℃의 배양 온도에서 진행될 수 있다. 즉, 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 배양액과 공급 용수를 혼합된 배양 혼합액을 배양 온도로 유지하면서 진행할 수 있다. 또한, 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 미세 조류가 광합성을 통하여 충분히 배양되는 적정한 환경에서 진행될 수 있다. 또한, 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 배양 공간에서 배양 혼합액의 단위 부피당 셀 수가 연속 수확이 가능한 상태로 유지되는 시점까지 진행될 수 있다.The microalgae culture step (S30) may be carried out at a culture temperature of 20 to 35°C. In other words, the microalgae culture step (S30) can be performed while maintaining the culture mixture mixed with the culture medium and supply water at the culture temperature. In addition, the microalgae cultivation step (S30) can be carried out in an appropriate environment in which microalgae are sufficiently cultured through photosynthesis. In addition, the microalgae culture step (S30) may be carried out until the number of cells per unit volume of the culture mixture in the culture space is maintained in a state where continuous harvesting is possible.
상기 배양 혼합액은 미세 조류의 배양 과정에서 발생되는 식물성 호르몬이 생성될 수 있다. 상기 식물성 호르몬은 클로렐라 불가리스 미세 조류가 배양되면서 생성되는 신호 분자를 의미할 수 있다. 상기 식물성 호르몬은 앱시스산(Abscisic Acid), 지베를린(Gibberellin), 살리실산(Salicylic acid), 옥신(Auxin), 자스몬산(Jasmonic acid), 사이토카인(Cytokine)과 같은 물질일 수 있다. 상기 식물성 호르몬은 배양 혼합액에 수 - 수십ng/l의 수준으로 포함될 수 있다. 상기 식물성 호르몬은 식물의 생장에 기여할 수 있다. 또한, 상기 식물성 호르몬은 추가로 식물의 병원체에 대한 내성, 스트레스에 대한 내성 및 생식 발달에 기여할 수 있다.The culture mixture may produce plant hormones generated during the cultivation of microalgae. The plant hormone may refer to a signal molecule produced while Chlorella vulgaris microalgae is cultured. The plant hormone may be a substance such as abscisic acid, gibberellin, salicylic acid, auxin, jasmonic acid, or cytokine. The plant hormone may be included in the culture mixture at a level of several to tens of ng/l. The plant hormones can contribute to plant growth. Additionally, the phytohormones may further contribute to plant resistance to pathogens, tolerance to stress, and reproductive development.
상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 미세 조류가 혼합된 배양 혼합액을 필터링하여 배양액과 활성제 원액으로 분리하는 단계이다. 상기 배양 혼합액은 공급 용수와 배양액이 혼합된 상태에서 미세 조류가 배양되어 형성되므로 미세 조류를 포함할 수 있다. 상기 배양액은 배양 혼합액을 필터링하는 과정에서 미세 조류를 포함하여 분리되는 용액을 의미할 수 있다. 또한, 상기 활성제 원액은 배양 혼합액을 필터링하는 과정에서 미세 조류가 포함되지 않고 물과 식물성 호르몬을 포함하는 용액을 의미한다. 한편, 상기 활성제 원액은 식물성 호르몬의 농도에 따라 작물 활성제로 직접 사용될 수 있다.The activator stock solution separation step (S40) is a step of filtering the culture mixture mixed with microalgae and separating it into a culture solution and an activator stock solution. The culture mixture is formed by culturing microalgae in a mixture of supply water and culture medium, so it may contain microalgae. The culture medium may refer to a solution that is separated including microalgae during the process of filtering the culture mixture. In addition, the activator stock solution refers to a solution containing water and plant hormones that does not contain microalgae during the process of filtering the culture mixture. Meanwhile, the activator solution can be directly used as a crop activator depending on the concentration of plant hormones.
상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 배양 혼합액을 필터링하여 진행될 수 있다. 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 배양 혼합액을 배양 공간에서 분리 공간으로 이동시킨 후에 진행될 수 있다. 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 다공성 세라믹 필터 또는 폴리머 진공 사막 필터와 같은 분리 필터에 배양 혼합액을 통과시키면서 배양 혼합액을 배양액과 활성제 원액으로 분리할 수 있다. 이때, 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 인버터 펌프와 같은 가압 펌프를 이용하여 소정의 분리 압력(대략 1 ~ 5bar)의 압력으로 배양 혼합액을 가압하면서 분리 여과를 진행할 수 있다. 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 가압 농축 설비를 이용하여 진행될 수 있다.The activator stock solution separation step (S40) may be performed by filtering the culture mixture. The activator stock solution separation step (S40) may be performed after moving the culture mixture from the culture space to the separation space. In the activator stock solution separation step (S40), the culture mixture may be separated into a culture solution and an activator stock solution by passing the culture mixture through a separation filter such as a porous ceramic filter or a polymer vacuum desert filter. At this time, in the activator stock solution separation step (S40), separation and filtration may be performed while pressurizing the culture mixture at a predetermined separation pressure (approximately 1 to 5 bar) using a pressure pump such as an inverter pump. The activator solution separation step (S40) may be performed using a pressure concentration facility.
상기 활성제 원액은 배양 혼합액에서 분리될 때 미세 조류를 포함하지 않으므로 맑은 물 상태를 유지할 수 있다. 상기 활성제 원액은 pH가 6.0 ~ 8.0의 중성 산도를 가질 수 있다.The activator stock solution does not contain microalgae when separated from the culture mixture, so it can maintain a clear water state. The activator stock solution may have a neutral acidity of pH 6.0 to 8.0.
한편, 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)에서 분리 필터에 잔존하는 배양액은 다시 분리 공간으로 보내질 수 있다. 상기 배양액은 분리 공간에서 분리 과정에 추가로 공급될 수 있다. 따라서, 상기 배양액은 미세 조류가 일정 농도이상으로 짙어질 때까지 분리 과정이 반복될 수 있다. 상기 배양액은 일정 농도 이상으로 농축될 수 있다. 상기 농축된 배양액은 식물성 단백질 또는 지질 추출원으로 사용될 수 있다.Meanwhile, in the activator stock solution separation step (S40), the culture solution remaining in the separation filter may be sent back to the separation space. The culture medium may be additionally supplied during the separation process in the separation space. Therefore, the separation process may be repeated in the culture medium until the microalgae becomes thicker than a certain concentration. The culture medium may be concentrated above a certain concentration. The concentrated culture medium can be used as a source of vegetable protein or lipid extraction.
상기 작물 활성제 제조 단계(S50)는 활성제 원액을 물로 희석하여 작물 활성제를 제조하는 단계이다. 상기 활성제 원액은 물과 함께 식물성 호르몬을 포함하여 형성되고 있다. 다만, 상기 활성제 원액은 식물에 직접 시비하기에 식물성 호르몬의 농도가 높을 수 있다. 상기 작물 활성제 제조 단계(S50)는 활성제 원액에 물을 혼합하여 식물에 직접 시비하는데 적정한 농도를 갖는 작물 활성제로 제조할 수 있다. 상기 작물 활성제 제조 단계(S50)는 활성제 원액과 물을 1: 200 ~ 300의 부피비로 혼합할 수 있다.The crop activator manufacturing step (S50) is a step of preparing a crop activator by diluting the activator solution with water. The activator solution is formed by containing plant hormones along with water. However, since the activator solution is applied directly to plants, the concentration of plant hormones may be high. In the crop activator manufacturing step (S50), a crop activator having an appropriate concentration for direct fertilization to plants can be prepared by mixing water with the activator solution. In the crop activator manufacturing step (S50), the activator solution and water may be mixed at a volume ratio of 1:200 to 300.
한편, 상기 작물 활성제 제조 단계(S50)는 식물의 작물 상황에 따라 필요한 물질을 추가로 혼합할 수 있다.Meanwhile, in the crop activator manufacturing step (S50), necessary substances may be additionally mixed depending on the crop conditions of the plants.
다음은 본 발명의 작물 활성제 제조 방법에 따른 작물 활성제의 평가 결과에 대하여 설명한다.The following describes the evaluation results of the crop activator according to the method for producing the crop activator of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제과 비교예의 비료가 시비된 수박 식물의 뿌리 활력에 대한 평가 그래프이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제과 비교예의 비료가 시비된 수박 식물의 뿌리에 대한 사진이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제과 비교예의 비료가 시비된 수박의 생산량에 대한 평가 그래프이다.Figure 2 is a graph evaluating the root vitality of watermelon plants fertilized with a crop activator according to an embodiment of the present invention and a fertilizer of a comparative example. Figure 3 is a photograph of the roots of watermelon plants to which a crop activator according to an embodiment of the present invention and a fertilizer of a comparative example were applied. Figure 4 is an evaluation graph of the yield of watermelon fertilized with a crop activator according to an embodiment of the present invention and a fertilizer of a comparative example.
본 평가에서는 상기에서 설명한 작물 활성제 제조 방법에 의하여 작물 활성제를 제조하였다. 먼저, 공급 용수는 오존을 나노 버블 형태로 분사하여 살균 처리하였다. 공급 용수는 20시간동안 보관하여 잔존하는 오존이 배출되도록 하였다. 미세 조류가 포함된 배양액과 공업 용수는 부피비로 1:0.5의 비율로 혼합하여 배양 혼합액을 제조하였다. 배양 혼합액은 25℃의 온도에서 20시간동안 배양하여 미세 조류가 배양되도록 하였다. 미세 조류가 배양된 배양 혼합액은 미세 조류를 필터링하여 배양액과 활성제 원액으로 분리하였다. 필터링은 폴리머 중공 사막 필터를 사용하였으며, 가압 펌프로 대략 3bar의 압력을 인가하면서 진행하였다. 작물 활성제는 활성제 원액과 물을 부피비로 1: 250의 비율로 혼합하여 제조하였다. 제조된 작물 활성제는 시험 작물에 시비하였다. 시험 작물은 수박으로 하였다.In this evaluation, crop activator was manufactured using the crop activator manufacturing method described above. First, the supplied water was sterilized by spraying ozone in the form of nanobubbles. The supply water was stored for 20 hours to allow residual ozone to be discharged. A culture mixture was prepared by mixing the culture medium containing microalgae and industrial water at a volume ratio of 1:0.5. The culture mixture was cultured at a temperature of 25°C for 20 hours to cultivate microalgae. The culture mixture in which the microalgae were cultured was separated into a culture solution and an activator stock solution by filtering the microalgae. Filtering was performed using a polymer hollow membrane filter and applying a pressure of approximately 3 bar using a pressure pump. The crop activator was prepared by mixing the activator solution and water at a volume ratio of 1:250. The prepared crop activator was applied to test crops. The test crop was watermelon.
한편, 비교예의 비료는 질소와 인산 및 수용성알칼리를 포함하는 제4종복합비료를 사용하였다.Meanwhile, the fertilizer in the comparative example was a type 4 complex fertilizer containing nitrogen, phosphoric acid, and water-soluble alkali.
가. 식물성 호르몬 분석 결과go. Phytohormone analysis results
제조된 활성제 원액에 대하여 식물성 호르몬의 종류와 함량을 분석하였다. 식물성 호르몬에 대한 분석은4개의 샘플을 사용하여 진행하였다. 분석 결과는 표 1과 같으며, 활성제 원액은 앱시스산(Abscisic Acid), 지베를린(Gibberellin), 살리실산(Salicylic acid), 옥신(Auxin) 및 자스몬산(Jasmonic acid)와 같은 식물성 호르몬을 포함하는 것으로 분석되었다. The type and content of plant hormones were analyzed for the prepared activator solution. Analysis of plant hormones was conducted using four samples. The analysis results are shown in Table 1, and the activator solution contains plant hormones such as abscisic acid, gibberellin, salicylic acid, auxin, and jasmonic acid. analyzed.
나. 수박의 뿌리 활력 평가 결과me. Watermelon root vitality evaluation results
수박 식물은 착과된 후에 40일 경과후 수확하였으며, 수확할 때 뿌리 수와 뿌리 길이를 분석하여 평가하였다.Watermelon plants were harvested 40 days after fruit set, and were evaluated by analyzing the number of roots and root length at harvest.
본 발명의 작물 활성제로 제조된 유기농 생비료를 수박에 공급하고 뿌리 활력을 평가하였다. 비교 평가를 위하여 기존의 일반 비료(구체적으로 기재바랍니다)를 동일한 조건으로 공급하고 뿌리 활력을 평가하였다.Organic fertilizer prepared with the crop activator of the present invention was supplied to watermelon and root vitality was evaluated. For comparative evaluation, existing general fertilizers (please specify) were supplied under the same conditions and root vitality was evaluated.
뿌리 활력에 대한 평가 결과는 도 2와 같다. 또한, 뿌리의 상태는 도 3가 같다. 본 발명의 작물 활성제를 포함하는 유기농 생비료가 공급된 뿌리는, 도 2에서 보는 바와 같이, 기존의 비료가 공급된 뿌리와 대비하여 뿌리 활력이 대략 1.5배로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 본 발명의 작물 활성제를 포함하는 유기농 생비료가 공급된 뿌리는 도 3에서 보는 바와 같이, 기존의 비료가 공급된 뿌리와 대비하여 성장 정도가 큰 것을 확인할 수 있다.The evaluation results for root vitality are shown in Figure 2. Additionally, the state of the roots is the same as in Figure 3. As shown in Figure 2, the root vitality of the roots supplied with organic fertilizer containing the crop activator of the present invention increases approximately 1.5 times compared to the roots supplied with conventional fertilizer. In addition, as shown in FIG. 3, the roots supplied with organic fertilizer containing the crop activator of the present invention can be seen to have a greater degree of growth compared to the roots supplied with conventional fertilizer.
다. 수박의 생산량 평가 결과all. Watermelon production evaluation results
수박의 생산량은 착과된 후에 40일 경과후 수확된 수박의 무게를 측정하여 평가하였다. 이때, 수박의 생산량은 수박 2,000개에 대한 무게를 측정하여 산출하였다.Watermelon production was evaluated by measuring the weight of watermelon harvested 40 days after fruit set. At this time, watermelon production was calculated by measuring the weight of 2,000 watermelons.
본 발명의 작물 활성제를 포함하는 유기농 생비료가 공급된 수박은 기존의 비료가 공급된 수박과 대비하여 생산량이 대략 48% 증가된 것으로 확인된다.It was confirmed that the production of watermelons supplied with organic fertilizer containing the crop activator of the present invention increased by approximately 48% compared to watermelons supplied with conventional fertilizers.
본 발명의 작물 활성제가 포함된 유기농 생비료는 수박의 뿌리 활력과 생산량을 증가시키는 것으로 확인되었다. 따라서, 본 발명의 작물 활성제 제조 방법에 따른 작물 활성제는 화학적 계면 활성제 또는 분산제를 사용하지 않으면서도 친환경 유기 농업에 사용할 수 있음을 확인하였다.It was confirmed that the organic fertilizer containing the crop activator of the present invention increases root vitality and production of watermelon. Therefore, it was confirmed that the crop activator according to the crop activator production method of the present invention can be used in eco-friendly organic agriculture without using chemical surfactants or dispersants.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 상세히 살펴보았다. 이러한 실시예들은 이 발명을 한정하려는 것이 아니라 예시적인 것에 불과하며, 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.So far, the present invention has been examined in detail, focusing on preferred embodiments. These embodiments are not intended to limit the invention but are merely illustrative and should be considered from an illustrative rather than a limiting perspective. The true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached claims rather than the foregoing description.
Claims (8)
미세 조류가 포함된 배양액을 상기 공급 용수와 함께 배양 공간에 공급하여 미세 조류를 배양하여 배양 혼합액을 형성하는 미세 조류 배양 단계와,
상기 배양 혼합액에서 상기 미세 조류를 필터링하여 식물성 호르몬을 포함하는 활성제 원액을 분리하는 활성제 원액 분리 단계 및
상기 활성제 원액을 물로 희석하여 작물 활성제를 제조하는 작물 활성제 제조 단계를 포함하는 것을 작물 활성제 제조 방법.A supply water sterilization treatment step of sterilizing the supply water,
A microalgae cultivation step of supplying a culture medium containing microalgae to the culture space along with the supply water to cultivate the microalgae to form a culture mixture;
An activator stock solution separation step of filtering the microalgae from the culture mixture to separate the activator stock solution containing plant hormones;
A crop activator manufacturing method comprising the step of preparing a crop activator by diluting the activator stock solution with water.
상기 공급 용수 살균 처리 단계 후에
상기 공급 용수의 미세 입자 또는 유기물을 제거하는 공급 용수 정화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법.According to claim 1,
After the supply water sterilization treatment step
A method for producing a crop activator, further comprising a step of purifying the supply water to remove fine particles or organic matter from the supply water.
상기 미세조류는 클로렐라 불가리스이며,
상기 공급 용수는 담수인 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법According to claim 1,
The microalgae is Chlorella vulgaris,
Method for producing crop activator, characterized in that the supply water is fresh water.
상기 식물성 호르몬은 앱시스산(Abscisic Acid), 지베를린(Gibberellin), 살리실산(Salicylic acid), 옥신(Auxin), 자스몬산(Jasmonic acid), 사이토카인(Cytokine)인 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법.According to claim 1,
A method of producing a crop activator, characterized in that the plant hormones are abscisic acid, gibberellin, salicylic acid, auxin, jasmonic acid, and cytokine.
상기 배양액은 단위 부피(mL)당 400만 ~ 700만셀의 클로렐라 불가리스가 포함되는 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법.According to claim 1,
A method for producing a crop activator, characterized in that the culture medium contains 4 to 7 million cells of Chlorella vulgaris per unit volume (mL).
상기 미세 조류 배양 단계는 상기 배양액이 상기 공급 용수와 1: 0.3 ~ 1.0의 부피비로 공급되는 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법.According to claim 1,
In the microalgae culture step, the culture medium is supplied with the supply water at a volume ratio of 1: 0.3 to 1.0.
상기 활성제 원액은 pH가 6.0 ~ 8.0의 중성 산도를 가지는 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법.According to clause 1,
A method for producing a crop activator, characterized in that the activator stock solution has a neutral acidity of pH 6.0 to 8.0.
상기 작물 활성제 제조 단계는 상기 활성제 원액과 물을 1: 200 ~ 300의 부피비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법.According to clause 1,
The crop activator manufacturing step is a crop activator manufacturing method, characterized in that the activator stock solution and water are mixed at a volume ratio of 1: 200 to 300.
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