KR850000147B1 - 식물성장촉진용 조성물 - Google Patents

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내용 없음.

Description

식물성장촉진용 조성물

본 발명은 식물성장촉진에 유용한 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따라 천연자원, 특히 식물질, 특히 쌀겨왁스, 카르나우 바왁스(Carnauba Wax)및 사탕수수왁스등과 같은 식물왁스 그리고 벌꿀왁스와 같은 곤충왁스는 식물영양소로서 매우 효과적이라는 것이 발견되었다. 본 발명에 따르면 식물, 특히 식물왁스, 상세히 말하면 쌀겨왁스, 카르나 우바왁스 및 사탕수수왁스로부터 회수된 불감화물(不

化物)은 식물영양소 및 식물자극제로서 매우 효과적이라는 것이 발견되었다. 상기불감화물은 각종곡물, 특히 쌀, 밀 및 옥수숭의 곡식알 그리고 해바라기 같은 지방종자(脂肪種子)의 수확을 증가시키는데 가장 유익하다는 것이 발견되었다.

유지성(油脂性)및 밀납질 물질의 알칼리 가수분해(감화 :

化)는 두개의 주요 분류(分溜), 즉 하나는 주로 지방산의 수용성 염을 함유하는 불감화분류와 다른 하나는 주로 지방족 알콜을 포함한 비수용성 물질을 함유하는 불감화분류 또는 잔유물을 산출한다. 각 분류에는 다양한 장쇄(長

)유기화합물을 포함한 많은 화합물의 혼합물을 함유하고 있다. 불감화 분류속의 혼합물을 이루는 화합물들은 C₂₄내지 C₃₄범위에서 전형적으로 탄소쇄길이를 갖는 많은 화합물을 포함한다. 각 분류에 상세한 조성은 출발물질의 조성에 있어서 자연적인 변화때문에 극히 광범위하게 변화한다.

본 발명은 고가의 정제기술(精製技術)을 사용할 필요없이 경제적인 방법으로 자연원료로 부터 간단히 얻을 수 있는 식물영양소 조성물에 대하 것이다. 따라서 본 발명은 특히 농업개량이 크게 필요로하고 지역자원을 개발하므로서 그러한 농업개량이 이상적으로 값싸게 달성될 수 있는 세계의 저개발 지역에서 사용하는데 적합하다. 본 발명은 용이하게 얻을 수 있는 지역자원으로부터 추출한 고도의 효력이 있는 식물영양소조성물인 것이다. 이미 수많은 물질들이 식물영양소로서의 이용에 관하여 문헌에서 제시되었다. 이들물질은 가끔 유효한 물질이 되기 위해서는 정제를 필요로하며, 또한 실험시에는 매우 모순이 많은 결과를 가져온다고 말하고 있다. 이들 물질중에는 자연적으로 생성되는 C₃₀지방족 알콜리트아콘타놀(Triacontanol)이 식물성장에 대하여 촉진효과를 갖고 있다고 말하고 있으며, 정제된 자연트리아콘타놀을 식물성장촉진제로서 사용하는 것이 제안되었다. 사실상 트리아콘타놀은 만약 그것이 식물성장을 촉진시키기 위하여 사용되려면 다른 장쇄화합물들의 미량(微量)으로 부터라도 유리(遊離)되어야 한다고 보고되었다. 트리아콘타놀은 본 발명의 한 조성물의 구성성분이 될 수 있다는 것도 가능하다. 그러나 그러한 조성물은 상당한 량의 많은 다른 자연장쇄화합물을 함유하는 것이 불가피할 것이다. 따라서 본 발명의 조성물들은 본 명세서에서 기술된 현장실험에 의하여 실시된 식물 영양소로서 유용하다는 것은 매우 뜻밖의 일이다. 상기 현장실험에서 본 발명의 사용은 매우 큰 곡물수확향상을 달성할 수 있다는 것을 알 수 있다. 상기 현장실험은 모두 인도에서 실시되었다. 독자들은 예상할 수 있는 향상정도가 곡물이 자라는 지역 조건에 크게 달려 있다는 것을 알 것이다. 특히 토양과 기후가 양호한 곳과 예를들어 서부유럽과 같은 온화한 지역에 있어서 비교적 진보된 농업기술을 이미 사용하고 있는 곳에서 항상 퍼센트율은 일반적 농업조건이 비교적 불리한 지역에 있어서 보다 훨씬 낮을 수도 있다.

본 발명은 먼저 식물원료, 특히 불감화 장쇄유 기화합물의 혼합물을 함유하고 식물에 대한 촉진효과를 갖는 식물왁스로 부터 유도되는 복합분류(複合分溜)의 혼합물을 제공한다. 상기 혼합물은 대체로 불용성(不溶性)이다.

본 발명은 또한 식물에 대한 성장자극효과를 갖는 혼합물의 제조방법을 제공한다. 이때 식물원료, 특히 식물왁스는 분류되어 본질적으로 불용성 불감화물을 함유하는 복합분류의 혼합물을 생성한다. 본 발명의 중요한 실시예는 식물영양소로서 유용한 혼합물의 제조방법이며 상기 제법은 식물원료, 특히 식물왁스를 감화하여 감화물과 불감화 물의 혼합물을 얻고, 그 혼합물로 부터 불감화물을 회수하는 것이다. 가장 바람직한 것은 본 발명의 혼합물을 쌀겨왁스로 부터 유도하는 것이다. 모든 알카리가 감화작용을 위하여 사용될 수 있지만 감화는 주로 수산화칼륨을 사용하여 행하여 진다.

감화는 주로 유기용매 속에서 행해진다. 유기용매들은 톨루엔(Toluene)벤젠과 메칠알콜 및 에칠알콜과 같은 저급 알킬 알콜 및 그 혼합물들이 바람직하다.

주로 감화는 특히 (0°내지 85°에서 환류(環流)하여 실시된다. 감화 및 불감화의 혼합물로 부터 불감화물의 회수는 주로 유기용매, 특히 불감화물을 용해시키는 벤젠, 헥산 또는 석유에테르와 같은 물과 불혼화성(不混化性)의 용매로 추출하므로서 이루어진다. 본 발명의 또다른 실시예에 있어서 감화 및 불감화물의 혼합물이 산성화되어 환원된다. 이것은 유용한 불감화물의 산출을 증가시킬 수 있다.

수소화 알루미늄리튬은 특히 환원제로서 잘 사용되며, 그러나 종래의 유기화학에서 일반적으로 알려진 기타 환원제가 사용될 수도 있다. 환원한 다음 불감화물은 전과같이 회수된다. 본 발명의 또다른 실시예에 있어서 식물왁스와 같은 식물원료가 강력한 환원제를 사용하여 환원되며, 본질적으로 불용성 복합분류의 혼합물이 반응 혼합물로부터 분리된다. 상기 방법에 있어서는 진정한 감화단계가 사용되지 않았다. 그러나 본질적으로 불용성인 혼합물은 실제로 일반혼합물과 성장촉진특성면에서 불감화분류와 동등할 수 있다.

본 발명에 따라 회수된 불감화물은 그 자체가 식물영양소로 그리고 식물자극제로서 유용하며 그대로 직접 사용될 수 있다. 그러나 그 혼합물의 소량을 큰 곡식 면적에 사용하기 편리하게 하고 상기 혼합물이 식물에 의하여 용이하게 그리고 신속히 흡수되도록 하기 위하여 회수된 불감화물은 잎살표제와 같이 희석식 수용성 혼합물로서 주로 사용된다.

본 발명의 또 하나의 중요한 실시예는 상술한 바와 같이 얻어진 회수된 불감화물을 하나 또는 그 이상의 유화제(油化劑)속에서 물과 친밀접촉을 시키는 방법으로 이루어지는 식물처리혼합물의 제조방법을 제공한다 상기 유화제는 주로 최초에 농축형태로 제조되고, 그다음 식물 또는 토양에 뿌리기 전에 필요에 따라 물로 희석시킬 수 있다. 식물 또는 토양에 살포되는 희석 혼합물속에 회수된 불감화물의 양은 주로 0.01내지 5ppm, 가장 바람직한 양은 0.1내지 1ppm이다. 유화제는 일반적으로 음이온 또는 비이온 형태이다. 적합한 음이온 유화제의 예로는 지방산비누, 알킬 및 알킬 아릴 유산유도체, 알콜 유산유도체 및 인산염에 스테르등이다. 적합한 비이온유화제의 예로는 글리세롤에스테르 및 스로비탄에스테르, 이들 에스테르의 에톨실유도체에톡실. 유도체 에톡실, 알콜 및 폴리에치렌 및 글리콜에스테르 등이다. 음이온과 양이온 유화제의 혼합물은 사용될 수 있다. 시중에서 판매되고 있는 에톡시세틸/오레일알콜 및 인산염세틸/오레일 알콜 유화제가 가장 많이 사용된다. 좋은 안정성을 갖도록 농후제 또는 침전 방지제를 상기 유화제에 첨가하는 것이 바람직하다. 적합한 작용제로서 예를 들어 구아검(Guar Gum)및 소디움 카복실메칠 세루로즈(CMC)등이 있다

본 발명의 또 하나의 실시예에 있어서 회수된 불감화물은 종자의 처리에 사용된다. 특히 종자들을 파종전에 불감화물의 수용성유화제 속에 담근다. 이와같은 처리는 싹이 트는 종자의 뿌리성장을 크게 촉진시킬 수 있다. 다른 응용방법으로서는 이식전에 뿌리를 담그거나 종자를 뿌리거나 파종전 또는 후에 토양처리를 하는 방법이다.

본 발명의 여러가지 양상은 다음 실시예에서 예시되고 있다.

A. 기본식물왁스 제조.

인도의 각처로 부터 수집된 쌀겨기름 원료 샘플들을 냉각 후에 원심분리 시켰다. 각 샘플의 상등유(上

油)를 제거하고 에테르 또는 헥산과 같은 차거운 유기용매로 세척한 다음에 아세톤/이소프로필 알콜 혼합물로 세척한다. 이렇게 얻어져 부분적으로 정제된 왁스는 그다음 건조시키고, 분석 파라미터를 각샘플에 대하여 결정한다. 두개의 샘플에 관한 내용은 표 1에 제시되었다.

[표 1]

부분 정제된 쌀겨왁스에 대한 분석 데이타

B. 본 발명에 따른 불감화 혼합물의 제조.

불감화물의 제조에 사용된 전형적인 절차의 상세한 설명은 실시예 1내지 3에 기술되었다.

[실시예 1]

원료 쌀겨왁스(5g)를 벤젠(13ml)과 수용성 에타놀(물의13%v/v, 113ml)의 혼합물속에 취하였다. 수산화칼륨(20g)을 첨가하고, 그 혼합물을 약 3시간동안 환류시켰다. 용매는 증류되었고 반응혼합물은 벤젠(2×100ml)으로 추출되었다. 벤젠용액은 물로 세척되었고 황산나트륨 위에서 건조시켰다. 벤젠의 증발로 불감화물 2.7g을 산출하였다.

[실시예 2]

원료쌀겨왁스(60g)를 3개의 주입구가 달려있고 바닥이 둥근 3ℓ짜리 플라스크속에 취하고 기계교반기, 물응축기 및 온도계를 장치하였다. 벤젠(150ml), 수산화칼륨(218g)및 물(150ml)을 첨가하고 그다음에 타놀을 (1,200ml), 가하였다. 상기 혼합물을 8시간 동안 교반하면서 환류시켰다. 상기 반응시간후에 용매를 증류해버렸다. 잔유물을 물(1.5ℓ)로 끓이고 3ℓ짜리비이커로 옮겼다. 염화나트륨을 가하고 그 혼합물을 끓여서 미립자모양의 고체생성물을 얻었다. 상기 생성물을 머슬린포(Muslin cloth)를 통하여 여과하였다. 잔유물을 pH가 약 7-8이 될때까지 다시 똑같은 방법으로 두번 수용성 염화나트륨으로 처리하였다. 상기 고체 생성물을 약 60℃에서 24시간 동안 건조시키고 그다음 석유-에테르(60°-80°, 2ℓ)를 사용하는 속슬렛(Soxhlet 추출을 위하여 취하였다. 용매를 증발시켜 고체 24g(40%w/w), m.p. 80°-82℃, OH값(상이한 뱃치(batch)에 대한)=120-134, IR : 3100-3500cm^-1(-OH) : 에스테르 그룹 없음), NMR(CCl₄: ppm속에) : 1.23(-CH₂) : 0.9(-CH₃)인 불감화물을 생성하였다.

[실시예 3]

원료 쌀겨왁스(60g)를 3개의 주입구가 달려있고 바닥이 둥근 500ℓ짜리 플라스크 속에 취하고 기계교반기 물응축기 및 온도계를 장치하였다. 벤젠(10.5ml), 수산화칼륨(15g)및 물(10.5ml)을 가한 다음에 에타놀(82.5ml)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 2시간 동안환류시켰다. 반응 시간이 지난후에 용매를 증류하였다. 잔유물을 물(1ℓ)로 끓이고 3ℓ짜리 비이커로 옮겼다. 염화나트륨을 가하고, 그 혼합물을 끓여서 미립자 모양의 고체생성물을 얻었다. 상기 생성물을 머슬린포를 통과시켜 여과하였다. 잔유물을 다시 똑같은 방법으로 세척액의 pH가 약 7-8, 될때까지 수용성 염화나트륨으로 처리하였다. 상기 생성물을건조기 속에서 100°-110℃로 6시간 동안 건조시켰다. 상기 생성물을 감아서 헥산(1ℓ)을 사용한 속스렛추출을 하였다. 용매를 증발시켜서 불감화물을 얻었다. 수율 25.6g(42.7% w/w), m.p. 80°-85℃, OH값(상이한 뱃치에 대하여 110-120, IR : 3100-3500cm^-1(-OH) : 에스테르 그룹이 없음.

C. 식물처리조성물.

희석형태로 식물실험에 사용된 농축유탁액의 실시예(No.4내지 No.9)들을 표 2에 제시하였다. 식물실험의 세부설명내용에 있어서 농축(ppm으로)에 관한 언급을 희석된 잎살포 또는 기타 희석처리속에 존재하는 본 발명의 불감화물의 실제적 농축을 뜻한다.

[표 2]

비희석 혼합물의 내역

잎살포 혼합물의 실험

본 발명의 잎살포 혼합물은 화분규모(봄베이), 소규모 역시 봄베이에서)및 대규모 봄베이 및 에타 에서)로 농장실험에서 식물성장촉진 및 식물산출의 수율(收率)에 대하여 실험하였고 그 결과는 다음과 같다. 시험한 식물과 곡물은 옥수수, 해바라기, 쌀 및 밀이었다.

상기 실시예 4에 따른 유탁액의 각종 희석도를 화분속의 15일생 옥수수 및 벼에다가 1회 잎살포로 적용하였다. 결과를 동일한 농도를 갖는 유탁액의 대조용액(對照溶液)만으로 살포한 식물 또는 전혀 살포하지 않은 식물과 비교하였다.

또한 실험용액을 농장에 35일생 해바라기와 옥수수에 일주일 간격으로 3잎 회살포를 하였고, 그 결과를 동일한 농도를 갖는 블랭크용액(blank Solution)으로 살포한 동일한 수의 식물과 비교 하였다.

(i) 화분실험(봄베이)

(a) 옥수수

12그루에 0.1ppm시험용액으로 살포. 6그루에 대조용액으로 살포

(b) 쌀

30모포기에 0.1ppm실험용액을 살포 15포기에는 살포하지 않았음. 식물의 건조중량증가……59%

(ii) 소규모 농장실험(봄베이)

(iii) 대규모 농장실험

(a) 봄베이에서 :

변종 카르쟈트(Karjat)와 자야(Jaya)벼의 약 2개월생 모포기에 3가지의 농도로, 즉 상기 실시예 5에 따라 불감화물을 함유하는 혼합물을 0.01, 0.1및 1.00ppm희석도의 용액을 15일 간격으로 3회 잎살포 하였다 대조식물은 살포하지 않았거나 또는 동일한 농도로물에 희석시킨 유탁액으로 살포하였다. 7개의 퍼처리를 4회 반복 하였다. 상기 처리들은 통계적무작위계획법(統計的無作爲計劃法)에 의하여 배정되었다. 상이한 시간 간격에 대한 성장높이, 모판 당(當)낟알과 벼짚의 수율, 각 모판으로부터 임의로 선정한 10모포기에서

[표 3]

열매를 맺는 싹과 맺지않는 싹의 수에 관한 자료를 통계적으로 분석하였다. 대조용액들은 본 발명의 불감화물을 함유하지 않았다. 낟알 수율에 관한 데이타는 표 3에 제시하였다.

변종 카르쟈트에 있어서 상기 실험처리에 의한 낟알 수율은 3개의 그룹이 블랭크유탁액으로 처리된 동일한 그룹들보다 각각 14%, 22%및 16%가 높으며, 전체적으로 17%증가를 보였고, 처리되지 않은 대조그룹보다 12.4%의 증가로 보였다. 벼짚증가는 2내지 10%로서 전체적으로 블랭크 유탁액처리보다는 7%, 처리되지 않은 대조그룹보다는 3%의 증가를 보였다.

변종자야에 대한 반복된 실험에서 상기 실험처리에 의한 낟알 수율은 3개의 그룹이 블랭크 유탁액으로 처리된 그룹들보다 각각 3%, 10%및 29%가 높으며, 전체적으로 14%의 증가를 보였고, 처리되지 않은 대조 그룹보다 3%의 증가를 보였다. 벼짚무게종가는 각각 1.6% 6.25% 및 23.6%로서 전체적으로 약 10%가를 보였다. 다른 실험에서 3개의 농토(300㎡, 500㎡, 600㎡)를 4개 또는 6개의 모판으로 나누어서 모탄을 번갈아서 실험물을 0.01ppm농도로 살포한 것과 안한 것으로 구분하였다. 이리하여 700㎡면적의 식물에 살포하였고, 다른 동일한 면적에는 살포하지 않았다. 결과를 표 4에 제시하였다.

상기 3개의 대규모 농토에 0.01ppm의 실험물을 살포한 벼, 변종 자야는 낟알 수율에 있어서 살포하지 않은 벼보다 각각 12%, 18%및 23%의 증가와 전체적으로 18%증가를 보였다.

(b) 에타에서 : 상기 3종의 벼종자, 즉 자야, 바스마티(Basmati)및 라크라(Lakra)에 대하여 실시한 실험은 다음과 같은 결과를 얻었다.

변종자야-낟알수율 12%증가 벼짚수율 15%증가

변종 바스마티-낟알수율 15%증가

변종 라크라-낟알수율8-11%증가

(c) 안드라 라데쉬에서 : 1979, 여름에 니즈마바드와 안드라프라데쉬의 쌀재배지역에서 농부 5명의 협력하에 각 지역에 1헥타 이상의 농토에 대한 농장실험이 실시되었다.

[표 4]

봅베이에서 볍씨 변종자야의 실험

곡 물 산 출

이 지역의 농부들은 진보적이고 최선의 관리기술을 채용하고 있다. 본 발명의 쌀겨왁스의 분류 1ppm을 함유하는 잎살포제(상기 실시에 7에 따른 농축물의 희석)의 사용은 낟알 수율을 헥타당 400내지 800kg로증가시킬 수 있었다.

1979년 카리스(Kharis)계절에 다른 4개의 안드라프라데쉬지역에서, 즉 하이더러바드, 와란갈, 쿠르뉼 및 난디알에서 농부 28명의 토지에서 12개의 볍씨 종류도 농장실험을 실시하였다. 이 실험에서 조기에 결과를 얻었고 헥타당 880kg의 평균증가 또는 대조곡물보다 27%의 증가를 보였다.

1980년 여름에 안드라프라쉬에서 농부 18명의 농토에서 제차 실험에서 본 발명의 혼합물이 곡물에 대하여 유익한 효과를 다시한번 확인하였고, 헥타당 750kg의 평균 낟알 수율증가 또는 대조곡물보다 21%의 증가를 보였다.

밀

1979년 라비(Rabi)계절 즉 1979년 12월 부터 1980년 4월까지 에타에서 밀에 대한 대규모 농장실험이 실시되었다. 5개소의 농토가 선정되었다. 각 농토의 절반에 본 발명의 혼합물을 함유하는 1ppm의 살포제(상기 실시에 7에 따라)를 살포하였고, 한편 나머지 반에는 대조농토로서 이용되었다. 살포는 2회 실시하였으며, 파종후 30일후에 한번, 파종후 60일후에 두번째 살포를 하였다. 두 농토의 곡물수율은 표 5에서 제시되어 있으며, 살포된 부분의 낟알 수율증가를 보여주고 있다.

[표 5]

에타에서의 밀 재배실험결과

본 발명의 혼합물을 함유하는 1ppm의 살포제를 2회 살포하므로서 밀의 수율증가는 500내지 1,450kg/ha이었다.

E. 파종전에 종자 침윤의 결과

종자들은 사탕수수, 벼 및 밀이었다. 이 종자들은 24시간 동안(a)증류수(대조용액), (b)증류수 속에 실시예 7의 농축액의 희석도 1ppm을 함유하는 혼합물, 그리고(c)증류수로 제조한 블랭크유탁액(본 발명의 불감화합물의 함유되지 않은)속에 침운 시켰다. 각 종류의 종자중에서 100개를 25ml의(a)액체속에, 100개를(b)액체속에, 그리고 100개를(c)액체속에 침윤시켰다. 이 종자들은 페트리(petri)접시속에 물에 적신 종이 필타 위에서 발아 시켰다. 발아한 후에 액체(a),(b),(c)속에 침윤시킨 3개그룹으로부터 각각 15개씩의 종자를 화분 하나에 한개씩 심었다. 이 식물들은 3주동안 동일하게 처리를 하였다.

성장 파라미터를 맥주 기록하였다. 3주가 끝날때 결과(5개 식물의 평균)를 표 6에 제시하였다. 상기 실험은 종자 처리의 결과로서 3주동안에 식물의 성장에 큰 효과를 얻었다는 것을 예시하여 주었다.

[실시예 10]

500ml짜리의 바닥이 평평한 프라스크속에 수소화알미늄리튬(LiAIH₄) (2.2g)을 150ml의 건 성 테트라하이드로푸란(THF)과 혼합하고 실내온도하에서 1시간동안 교반하였다. 1시간후에 쌀겨왁스(5g)를 100ml의 따뜻한 THF속에 천천히 첨가하였다. 그 다음 상기 혼합물을 실내 온도에서 1시간동안 교반한 후에 5 1/2시간동안 환류시켰다. 잉여 LiAlH₄을 초산에칠(50ml)로 파괴하고, 그 다음 함유물을 어름으로 냉각시킨후에 습성초산에칠(25ml)로 파괴하였다. 회색 빛깔의 생성물을 5% NaOH의 100ml로 제거하였다. 그다음 여과하고 물(500ml)로 세척하여 중성화시켰다. 마지막으로 상기 생성물을 물 300ml와 혼합한 후 끝이고, 그다음 NaCl(30g)과 함께 미립자화시켰다. 이렇게 얻어진 생성물의 건조중량은 3.78g이었다. 적외선분석은 에스테르카보닐이 존재하지 않음을 보여주었고, 이것은 에스테르를 알콜로 완전히 환원시켰다는 것을 나타내었다. 하이드록실 값은 128이었다. 이 생성물은 또한 본 발명에 따라 식물에 사용하였을때 유익한 영양소 특성을 나타냈다.

[표 6]

종자 침윤처리 결과

(a) : 증류수(대조용액)

(b) : 증류수속에 실시예 7의 농축액의 희석도 1ppm을 함유하는 혼합물

(c) : 증류수로 제조한 블랭크유탁액(본 발명의 불강화혼합물이 함유되지 않음)

Claims (1)

1. 식물성장촉진 및 수율증진을 위해 식물이나 토양에 사용되는 액체 조성물에 있어서, 주로 물, 쌀겨왁스와 같은 식물왁스의 감화로부터 유도된 0.01내지 5ppm의 비수용성 잔류물 및 유화제를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물성장촉진용 조성물.