KR850001026B1 - Plastic film for agriculture - Google Patents

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KR850001026B1
KR850001026B1 KR1019840000490A KR840000490A KR850001026B1 KR 850001026 B1 KR850001026 B1 KR 850001026B1 KR 1019840000490 A KR1019840000490 A KR 1019840000490A KR 840000490 A KR840000490 A KR 840000490A KR 850001026 B1 KR850001026 B1 KR 850001026B1
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정진
백영기
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정진
백영기
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Abstract

Orange-colored transparent or semitransparent plastic film is used for heat insulation and to control light during cultivation. The film has a light-transmissibility lower than 50% in the region of 400 nm - 450 nm light-wavelengths, and has transmissibility of over 60% between 600 nm - 750 nm.

Description

농업용 프라스틱 필름Agricultural Plastic Film

제1도는 실시예 2-1, 실시예 2-2 및 참고예 1에서 제조되고 실시예 4, 실시예 5, 및 실시예 6에서 사용된 필름들의 가시광선 투과 스펙트라이다.1 is a visible light transmission spectra of films prepared in Examples 2-1, 2-2 and Reference Example 1 and used in Examples 4, 5, and 6.

본 발명은 농작물에 보다좋은 광환경을 주기위해 비닐하우스에 사용되는 주황색상의 투명 내지 반투명성의 프라스틱 필름에 관한 것이다. 여기에서 '보다 좋은 광환경'이라함은 농작물의 생장을 촉진시키고 생산량을 증대시키며 특히 작물의 내냉성을 현저히 향상시키는 것으로 본 발명자들에 의해 밝혀진 광질이 조절된 광환경을 의미한다.The present invention relates to a transparent to translucent plastic film of orange color used in a vinyl house to give a better light environment to crops. The term 'better light environment' as used herein means a light environment in which the quality of the light as determined by the inventors of the present invention is promoted to promote the growth of crops, increase the yield, and in particular, significantly improve the cold resistance of crops.

근래 생활수준의 향상과 더불어 농작물 특히 원예작물에 대한 수요는 계절적 제한을 벗어나 급증하고 있으며, 이에 대응하기 위해 비닐하우스 재배를 주종으로 하는 시설원예가 대대적으로 이루어지고 있다. 그러나 비닐하우스 재배는 노지재배에 비하면 그 관리(특히 온도관리)에 있어서 상대적으로 막대한 경비와 인력을 요구하여 재배면적과 생산량은 한정되며, 결과적으로 생산물의 가격을 고가의 수준에 머물게 하여 일반 수요자들에게는 상당한 경제적 부담을 주고 있다. 따라서 이를 해결하기 위한 노력은 여러가지 과학적 기술적 측면에서 이루어지고 있는바, 다수확성이며 내냉성이 강한 신품종의 육성을 위한 육종학적 연구나 피복재의 개량과 하우스 설치방법의 개선을 통해 하우스 보온력을 향상시키려는 기술적 대치 등은 그 대표적 예들이다. 본 발명도 역시 이와같은 노력의 하나로서 이루어진 것이다.In recent years, the demand for crops, especially horticultural crops, has increased rapidly beyond the seasonal limitations. In order to cope with this, there has been a large number of facility horticulture mainly in cultivating vinyl houses. However, compared to the cultivation of green house, cultivation of the plastic house requires relatively large expenses and manpower for its management (especially temperature control), which limits the cultivation area and production volume. It is putting a considerable economic burden on him. Therefore, efforts to solve this problem have been made in various scientific and technical aspects, and technological confrontation to improve house insulation through breeding studies for improving new varieties with high accuracy and cold resistance, improvement of coating materials and improvement of house installation method. Etc. are representative examples thereof. The present invention is also made as one such effort.

본 발명자들은, 빛이 고등식물의 생리에 미치는 영량에 대한 장기간의 광생리학적, 생화학적 기초연구를 통하여, 자연광(태양광) 중에서 파장영역 380㎚-450㎚ 사이의 청색광이 제거 또는 감량된 광질로 충만된 환경은 고등식물체의 체질개선을 유도한다는 사실을 확인하고, 이를 농업적으로 광범위하게 응용하기 위하여 본 발명을 완성하였다. 그리하여, 비닐하우스 재배시에 작물의 왕성한 생장력과 수확량의 현저한 증가및 한절기 재배에서 가장 바람직한 작물투성인 내냉성의 향상과 같은 주목할 만한 체질개선을 유도할 수 있는 광환경이 본 발명에 의하면 극히 용이하고 경제적으로 제공되는 것이다.The inventors have conducted long-term photophysiological and biochemical basic studies on the amount of light on the physiology of higher plants, and the blue light in the wavelength range of 380 nm to 450 nm is removed or reduced in natural light (sunlight). It was confirmed that the full environment induces the constitution of higher plants, and completed the present invention in order to apply it extensively agriculturally. Thus, a light environment that can lead to remarkable constitutional improvements such as a strong growth of crops and a significant increase in yield at the time of vinyl house cultivation, and an improvement in cold resistance, which is the most desirable crop cultivation in the season, is extremely easy and economical according to the present invention. Will be provided.

이하, 발명의 설명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명인들이 실시하였던 몇 가지 중요한 기초연구의 결과를 소개한다.Hereinafter, the results of some important basic studies conducted by the present inventors to help the understanding of the description of the invention are introduced.

첫번째로 기술하고져 하는 연구결과는, 식물세포 소기관 중에서 아마도 가장 중요한 소기관의 하나인 미토콘드리아는 청색광의 조사에 의해서 그 호흡활성이 비가역적으로 상실되는 것을 확인한 점이다.Firstly, the findings indicate that mitochondria, one of the most important organelles of plant cell organelles, irreversibly lose their respiratory activity by irradiation with blue light.

한편, 청색광 파장영역이 제거된 태양가시광은 미토콘드리아의 호흡활성에 실질적으로 저해를 일으키지 않았다. 또한 미토콘드리아 분산액에 무산소 조건하에서 실시한 청색광의 조사는 미토콘드리아 호흡활성에 거의 영향을 미치지 않았다. 이러한 관찰사실은 고등식물의 미토콘드리아에는 청색광을 흡수하여 산소가 관여하는 광쎈씨티제이션(photosenitization) 즉 광역학적작용(photodynamic action)을 유발하는 광쎈씨타이져(photosenitizer)가 존제함을 시사한다. 광쎈씨티제이션(photosenitization)은 어떤 분자가 광에너지를 흡수한 후 그 광에너지를 이용하여 주위에 있는 다른 화합물 분자들에 광 화학반응을 일으키는 현상을 의미하며, 이때 광에너지를 흡수하는 분자를 광쎈씨타이져라고 부른다. 광역학적 작용은 광쎈씨타이져가 유도한 광 화학반응에 반드시 산소가 관여되는 경우를 지칭하며, 이때 산소는 강력한 산화력을 갖는 화학종들로 변형되어 결과적으로 광산화(photooxidation)을 일으키게 된다.On the other hand, solar visible light from which the blue light wavelength region was removed did not substantially inhibit the respiratory activity of mitochondria. In addition, irradiation of the mitochondrial dispersion under anoxic conditions had little effect on mitochondrial respiratory activity. This observation suggests that there is a photosenitizer in the mitochondria of higher plants that absorbs blue light and induces photosenitization, that is, photodynamic action, in which oxygen is involved. Photosenitization refers to a phenomenon in which a molecule absorbs light energy and then uses the light energy to cause a photochemical reaction with other compound molecules around it. Call it a Tiger. Photodynamic action refers to the case where oxygen is necessarily involved in the photochemical reaction induced by the photocatalytic acid, where oxygen is transformed into a species having strong oxidizing power, resulting in photooxidation.

상기의 연구결과는 청색광이 식물의 호흡생리에 유해하며, 따라서 청색광의 제거는 식물로 하여금 고도의 호흡활성을 유지하도록 하는데 도움이 될 것이라는 결론을 얻을 수 있다. 세포의 호흡활성은 생물학적 에너지(ATP) 생성활성과 직결된다는 사실을 감안할 때 이는 중요한 의의를 갖는다.The above results suggest that blue light is detrimental to the respiratory physiology of plants, and therefore the removal of blue light may help the plant to maintain a high level of respiratory activity. This is important given the fact that the respiratory activity of cells is directly related to the biological energy (ATP) generating activity.

두번째로 기술하고져 하는 연구결과는, 미토콘드리아막에 결합되어 있는 호흡계 단백질들의 조효소들인 힘그룹(heme group)과 프라빈(flavin) 중에는 광쎈씨타이져의 기능을 갖는 것들이 있음을 확인한 점이다.Secondly, the results of this study confirmed that some of the coenzymes of hemo-groups and flavins of respiratory proteins bound to mitochondrial membranes have functions of photocatalytic activity.

힘 그룹을 갖고 있는 싸이토크롬 a-a3(cytochrome C oxidase)은 산소 존재하의 청색광 조사시에 그 효소활성이 심하게 상실되었다. 청색광만이 제거된 태양가시광의 조사시에는 산소존재 하에서도 효소활성의 저해가 실질적으로 일어나지 않았으며, 무산소 조건에서는 청색광의 효과도 보이지 않았다. 이러한 관찰 사실은 싸이토크롬 a-a3가 그 힘그룹에 의해 400㎚-450㎚의 청색광 영역에서 강력한 광흡수대를 갖고있다는 사실로 미루어 보아, 힘그룹이 광역학적 작용을 일으키는 광쎈씨타이져임을 입증한 것이다.Cytochrome aa 3 to have a power group (cytochrome C oxidase) has been a loss of the enzymatic activity at the time of blue light irradiation under the presence of oxygen severely. In the case of irradiation of solar visible light in which only blue light was removed, the inhibition of enzymatic activity did not occur substantially even in the presence of oxygen, and no effect of blue light was observed under anoxic conditions. This observation suggests that the cytochrome aa 3 has a strong light absorption band in the blue light region of 400 nm-450 nm by its force group, demonstrating that the force group is a photoresonator that causes photodynamic action. will be.

미토콘드리아의 또다른 중요효소의 하나인 씩시네이트데하이도로나제(succinate dehydrogenase)는 산소존재유무에 관계없이 청색광 조사에 의해 비슷한 정도의 효소활성 저해를 입었다. 청색광이 제거된 태양 가시광의 조사시에는 그 활성저해 정도가 현저히 낮았다. 이 사실은 썩씨네이트데하이드로나제의 프라빈은 광역학적 작용을 유발하는 광쎈씨타이저는 아니지만 산소가 관여하지 않는 광쎈씨티제이션은 일으키고 있음을 시사한다. 즉 프라빈이 흡수하는 청색광에서 활성상실 정도가 훨씬 크게 나타나는 점으로 미루어 보아 프라빈이 광환원되면서 효소활성중심 부위에 있는 아미노산 잔기의 산화성 파괴를 유도하는 광쎈시타이저인 것으로 추측된다.Another important enzyme in mitochondria, succinate dehydrogenase, was similarly inhibited by blue light irradiation with or without oxygen. At the time of irradiation of solar visible light from which blue light was removed, the degree of the activity inhibition was remarkably low. This suggests that pravinin of rotinate dehydronase is not a photocatalytic agent that causes photodynamic action, but it is producing a photocatalytic system that does not involve oxygen. In other words, the degree of loss of activity in the blue light absorbed by the prabin is much higher, suggesting that it is a photoinitiator that induces the oxidative destruction of amino acid residues at the site of enzymatic activity by photoreduction.

이러한 연구결과는, 일반적으로 광쎈씨티제이션과는 무관하다고 알려진 프라빈 단백질(flavoprotein) 및 힘단백질(heme protein)이 실제로 광쎈씨티제이션에 의한 활성저해를 입게 되어 결과적으로 세포의 중요한 생리적 기능을 저해시킨다는 사실을 확인하였다는 데에도 그 의의가 크지만, 세포중에 존재하여 청색광을 흡수하는 여러가지 싸이토크롬 및 프라빈 계 단백질들 중에는 청색광에 의한 광피해(photodamage)에 민감한 것들이 있을 수 있다는 사실을 확인한데에도 큰 뜻이 있다.These findings suggest that flavin proteins and heme proteins, which are generally known to be irrelevant to photocation, actually suffer from activity inhibition by photocation, which in turn inhibits important physiological functions of cells. Although it is significant to confirm the fact, it is confirmed that some cytochrome and prabin-based proteins present in cells that absorb blue light may be sensitive to photodamage caused by blue light. There is a big meaning.

한편, 단백질에 복합되기 이전의 유리상태의 프라빈과 포피린(porphyrins)은 잘 알려진 대단히 강력한 청색광쎈시타이저이므로 세포중에서 비록 극미량으로 존재하더라도 그 광생리학적 효과는 무시할 수 없을 것이며, 더욱이 세포분열이 왕성한 단계의 어린잎에는 그 함량이 성숙한 잎에 비하여 상대적으로 현저히 높을 것이므로 유리상태의 프라빈 및 포피린에 의한 세포성분 물질들의 광산화는 예상 이상으로 클 수도 있다.On the other hand, the free state of prabin and porphyrins prior to their incorporation into proteins is a well-known, very powerful blue photonsitizer, so even if they are present in very small amounts in cells, their photophysiological effects cannot be ignored. In the active young leaves, their content will be significantly higher than in mature leaves, so the photooxidation of free-formed cellular components by prabin and porphyrin in free state may be greater than expected.

세번째로 기술하려는 연구결과는, 청색광을 제거시킨 광환경 아래서 재배된 작물의 잎새포는 청색광이 제거되지 않은 자연광(즉 백색광) 환경하에서 자란 작물(대조구)의 잎세포에 비하여 불포화도가 상대적으로 높은 생체막 인지질을 함유하고 있다는 사실을 밝힌 것이다.The third study suggests that leaf foliar cultivated under a light-reduced light environment has a relatively high degree of unsaturation compared to leaf cells of a crop (control) grown under natural light (ie white light) without blue light. It contains phospholipids.

세포의 노화는 흔히 세포막지질의 산화성 파괴에 의한 불포화도의 감소를 수반한다. 생물체는 이러한 산화를 방지하기 위하여 세포중에 항산화제를 함유하고 있으며 토코페롤은 그 좋은 예이다. 그런데 세포생체막의 불포화도가 감소되었다는 사실은 지질지방산 성분의 불포화결합이 산화성 파괴를 받았기 때문이라고 해석하는 것도 가능한 일이다. 따라서 가시광 중에서 청색광의 존재여부가 막지질 불포화도에 영향을 미친 것은 청색광이 세포고유의 항산화제가 막아낼 수 있는 한계를 벗어날만큼 많은 양의 산화력이 강한 화학종(chemical species)을 생성하여 그로인한 광산화 즉 광역학적 작용을 유발하였음에 기인한다고 해석할 수도 있다. 그러나 산화력이 강한 화학종들이 생체막의 지질에만 작용했다고 보는 것은 전혀 비합리적이다. 세포구성물질들 중에는 지질 이외에도 단백질, 핵산, 탄수화물 등 산화성 파괴를 당할 수 있는 여러가지 물질들이 있어서 이들의 파괴는 결과적으로 이들 생체 물질들의 유기적 상호관계에 의해 유지되는 세포기능의 피해로 나타나게 될 것이다.Aging of cells often involves a decrease in the degree of unsaturation by oxidative destruction of cell membrane lipids. Organisms contain antioxidants in their cells to prevent this oxidation, and tocopherols are a good example. However, the fact that the unsaturation of the cell biofilm is reduced is due to the fact that the unsaturated bond of the lipid fatty acid component is oxidatively destroyed. Therefore, the presence of blue light in visible light affects the membrane lipid unsaturation, which indicates that blue light generates a large amount of highly oxidizing chemical species to overcome the limitations of cell-specific antioxidants. It may be interpreted that it is due to causing a photodynamic action. However, it is unreasonable to believe that oxidizing species acted only on lipids in biological membranes. In addition to lipids, there are several substances that can be subjected to oxidative destruction such as proteins, nucleic acids and carbohydrates, and their destruction will result in damage to cellular functions maintained by the organic interrelationship of these biological materials.

생체막의 불포화도가 높아졌다는 사실은 작물의 내냉성과 관련하여 대단히 중요한 의미를 갖는다. 왜냐하면 불포화도가 높은 생체막의 상전이 온도(phase transition temperature)는 불포화도가 낮은 생체막의 상전이 온도보다 낮아지기 때문이다.The fact that the unsaturation of biofilms is high is of great significance in relation to the cold resistance of crops. This is because the phase transition temperature of the biofilm having high unsaturation is lower than the phase transition temperature of the biofilm having low unsaturation.

여기에서 생체막의 상전이라 함은 세포가 정상적인 생리적 활성을 유지하는데 필요한 유동성이 큰 액체결정상(liquid crystal phase)를 갖는 생체막이 어떤 온도 이하의 저온이 되면 비정상적인 고체교질상(soild gel phase)로 전환되는 현상을 뜻하며, 이때 막의 상전이가 일어나는 온도를 상전이 온도라 부른다.Here, the phase change of the biofilm refers to an abnormal solid gel phase when the biofilm having a high liquidity liquid phase required to maintain normal physiological activity is brought to a low temperature below a certain temperature. It means the phenomenon, and the temperature at which the phase transition of the membrane occurs is called the phase transition temperature.

냉해의 발현양상은 복합적인 생화학적 반응의 결과로 표출되지만, 냉해의 초기 과정은 세포 생체막의 상전이로 보는 것이 일반적인 견해이며, 생체막의 상전이 온도를 그 식물의 냉해온도로 보고 있다. 작물의 내냉성 정도와 생체막 특히 미토콘드리아막의 상전이 온도와 막지질 특히 인지질의 불포화도와의 상관관계를 규명하기 위해 본 발명인 자신이 수행한 연구에 의하면, 동일한 작물의 여러가지 품종들은, 내냉성 정도와 미터콘드리아막의 상전이 온도간에 역의 상관관계를 보였고, 내냉성 정도와 인지질 불포화도 간에는 정의 상관관계를 보였었다. 따라서 청색광이 제거된 광환경이 작물의 세포 생체막 지질의 불포화도를 증가시킨 것은 곧 그 작물의 내냉성을 향상시키는 결과를 주는 것이다.Although the manifestation of cold thaw is expressed as a result of complex biochemical reactions, it is a general view that the cold process is regarded as the phase transition of the cell membrane, and the phase transition temperature of the membrane is regarded as the cold thaw temperature of the plant. According to a study conducted by the present inventors to investigate the correlation between the degree of cold resistance of crops and the phase transition temperature of biofilm, especially mitochondrial membrane, and the unsaturation of membrane lipid, especially phospholipid, various varieties of the same crops There was an inverse correlation between the phase transition temperatures and a positive correlation between the degree of cold resistance and phospholipid unsaturation. Therefore, the increase in the unsaturation of the cell biofilm lipids of the crops by the light environment from which blue light is removed results in the improvement of the cold resistance of the crops.

네번째로 기술하고저 하는 연구결과는, 청색광이 제거된 광환경하에서 재배된 작물의 잎은 백색광환경 하에서 재배된 작물(대조구)에 비하여 단위중량의 잎중 광합성 색소의 함량이 현저히 증가되며, 특히 가로페도이드(carotenoids)의 증가률이 엽록소에 비하여 상대적으로 크게 나타났다는 사실이다.Fourthly, the results of the research are that the leaves of crops grown in a light environment with blue light removed significantly increase the content of photosynthetic pigments in a unit weight of leaves compared to crops grown in a white light environment. The increase in carotenoids was relatively higher than that of chlorophyll.

식물체가 광에너지를 수집하여 일으키는 탄소동화작용의 활성은 일차적으로 광에너지 수집능력에 의해 지배받게 될 것이며, 광에너지 수집능력은 광합성 색소 함량의 증가에 따라 향상될 것이다. 따라서 광합성 색소함량의 증가는 효율높은 광합성을 의미하게 된다. 높은 광합성 효율은, 청색광의 제거가 광합성에 미칠지도 모르는 바람직하지 못한 효과 즉 광량감소에 의한 탄소동화 작용의 저하현상을 극복하는데 기여하게 될 것이다.The activity of carbon assimilation caused by plants collecting light energy will be primarily dominated by the light energy collection capacity, and the light energy collection capacity will be improved by increasing the photosynthetic pigment content. Therefore, increasing the photosynthetic pigment content means efficient photosynthesis. The high photosynthetic efficiency will contribute to overcoming the undesirable effects that the removal of blue light may have on photosynthesis, namely the degradation of carbon assimilation due to light reduction.

한편, 카로테노이드의 상대적 함량이 더욱 크게 증가되었다는 사실은, 카로테노이드가 보조 광합성 색소로서 뿐만 아니라 세포 특히 엽록체를 광피해로부터 보호하는 광보호자(photoprotectant)로서 더욱 중요한 기능을 갖고 있다는 점으로 미루어 보아 중요한 뜻을 내포하고 있다. 엽록소(chlorophylls)는 광합성을 위하여 필수적으로 광흡수를 하여야 하지만, 아이러니칼하게도 그 흡수된 빛 자체는 광역학적 작용 즉 광산화를 일으키는 산화력이 강한 화학종(특히 단일 들뜬 상태의 산소)를 생성하는데 일부 이용된다. 이러한 현상은 식물체가 광합성에 필요한 양 이상의 빛을 흡수하였을 때 잘 나타나며, 고강도의 가시광하에서 식물체가 보이는 백화현상은 그 대표적 예이다. 카로테노이드는 단일 들뜬 상태의 산소를 제거하고나 산화력이 없는 삼중상태(또는 바닥상태)의 산소로 전환시키는 기능을 보유하고 있어서 식물세포 성분을 광산화로부터 보호하는 역활을 받고 있다. 따라서, 카로테노이드의 함량증가는, 그것이 청색광 제거에 따른 광형태 형성적 반응(photomorphogenetic response)인지 또는 광역학적 작용의 결과인지 현재로서는 명확한 해석을 내릴 수 없다 하더라도, 결과적으로는 식물체 스스로의 광보호 기능의 향상을 뜻함에는 틀림이 없다.The fact that the relative content of carotenoids has been increased significantly, on the other hand, is important because the carotenoids have more important functions not only as auxiliary photosynthetic pigments but also as photoprotectors for protecting cells, especially chloroplasts, from photodamage. It is implicated. Chlorophylls must be absorbed essentially for photosynthesis, but ironically, the absorbed light itself is partly used to produce oxidizing species (especially single excited states) that cause photodynamic action, or photooxidation. do. This phenomenon occurs well when plants absorb more than the amount of light needed for photosynthesis, and the whitening of plants under high intensity visible light is a representative example. Carotenoids have a function of removing oxygen in a single excited state and converting them into oxygen in a triple (or bottom) state without oxidation, thus protecting plant cell components from photooxidation. Thus, the increase in the content of carotenoids, whether it is a photomorphogenetic response following blue light removal or a result of photodynamic action, cannot be interpreted at this time, but as a result, the photoprotective function of the plant itself is consequent. There is no doubt that it means improvement.

이상과 같이 소개한 네가지의 기초적 연구결과를 종합적으로 평가할 때, 청색광이 제거된 광환경이 작물체에 미칠 수 있는 바람직한 효과는 광쎈씨티제이션 특히 광산화로부터 효소를 위시하여 여러가지 세포구성성분 물질들을 보호하며, 호흡활성에 대한 광피해를 방지하고, 광합성 능력을 향상시킬 수 있으며, 내냉성을 향상시키는 것이라고 결론지울 수 있다. 바꾸어 말하면, 세포이하의 수준에서 작물생리에 긍정적인 변화를 갖어와 총체적으로 체질개선을 유도한다고 말할 수 있다.When comprehensively evaluating the results of the four basic studies described above, the desirable effect of the blue light-free light environment on crops is to protect various cellular components, including enzymes from photooxidation, especially photooxidation. It can be concluded that light damage to respiratory activity can be prevented, photosynthetic ability can be improved, and cold resistance can be improved. In other words, it can be said that it has a positive change in crop physiology at sub-cellular level, leading to overall constitution improvement.

그런데 청색광 제거의 효과가 모든 종류의 고등식물에 있어서 동일한 양상으로 나타난다고 결론짓는 일은 유보하여야 한다. 왜냐하면 광합성, 광형태 및 광피해로 대별할 수 있는 식물의 광생리적 현상은 모든 식물에 있어서 상당한 공동점이 있음에도 불구하고 또한 어느 정도의 상이점도 있기 때문이다. 예를 든다면, 광합성이라는 측면에서만 본다면 거의 전 파장영역의 가시광은 광합성에 이용될 수 있으므로 특히 많은 광량을 요구하는 식물에 있어서는 청색광의 제거가 광량부족 현상을 일으킬 수도 있을 것이다. 그러나 광요구량이 작은 식물에 있어서는 적색광 영역의 가시광만으로도 광합성은 충분할만큼 이루어져서 청색광의 제거는 식물의 광피해를 최소화시킬 수 있다는 관점에서 유익할 수 있다. 따라서, 고등식물에 있어서 광형태 형성은 장파장영역의 가시광선에 의하여 실질적으로 결정된다는 가정을 세운다면, 청색광의 제거가 식물생장에 유익할 것인가 해로운 것인가를 결정하는 것은 청색광에 의한 광합성이라는 긍정적 효과와 광피해라는 부정적 효과 중에서 어떤 효과가 그 식물에 있어서 우세하게 나타나는가에 달려 있다. 부정적 효과가 강하게 나타나는 식물의 경우에는 청색광이 제거된 광환경은 분명히 식물생장에 유익한 결과를 줄 것임에 틀림없다.However, it should be reserved to conclude that the effect of blue light removal appears to be the same for all kinds of higher plants. This is because the photophysiological phenomena of plants, which can be roughly classified as photosynthesis, light morphology, and photodamage, also have some differences, although they have significant commonalities in all plants. For example, from the standpoint of photosynthesis, visible light in almost all wavelength ranges can be used for photosynthesis, so the removal of blue light may cause a lack of light, especially in plants that require a large amount of light. However, in plants with small light demands, the photosynthesis may be sufficient by the visible light of the red light region, and the removal of the blue light may be beneficial in terms of minimizing the optical damage of the plant. Therefore, assuming that the formation of photoforms in higher plants is substantially determined by the visible light in the longer wavelength range, determining whether the removal of blue light is beneficial or detrimental to plant growth depends on the positive effects of photosynthesis by blue light. Which of the negative effects of light damage depends on the predominance of the plant. In the case of plants with strong negative effects, the light environment from which blue light is removed must have a beneficial effect on plant growth.

일반적으로 식물체가 겪게 되는 광피해는 특별히 심한 경우를 제외하고는 대부분 외형적 병리증상으로 표출되지 않아서 감지되지 못한다. 뿐만 아니라 설혹 어떤 외형상의 변화가 있었다 할지라도 그와 같이 변화된 외형적 생리적 변화 그 자체가 사람들의 오랜 경험으로 받아들여진 자연스러운 일이어서 그것을 광피해의 결과로 보지 않기 쉽다. 그러나 특별히 주목할만한 병리적 증상으로 표출되지 않은 것은 실제로 광피해 정도가 식물체가 보유한 치유능력의 범위내에 속하기 때문이며, 그 치유를 위해 식물체가 소모해야 하는 에너지와 물질은 만약 광피해가 없었더라면 분명히 생장에 이용되어졌을 것이다.In general, photodamage suffered by plants is not detected because most of them are not manifested as external pathology except in severe cases. In addition, even if there were any changes in appearance, such altered physical and physiological changes themselves are a natural thing accepted by people's long experiences and are not likely to be seen as a result of light damage. However, it is not manifested as a particularly noteworthy pathological symptom, because the extent to which photodamage actually falls within the range of the plant's ability to heal, and the energy and substances that the plant must consume for its healing must have grown without it. Would have been used.

청색광 제거의 효과는 비록 동일한 식물이라 할지라도 재배지역과 계절에 따라서 상이하게 나타날 수 있을 것이다. 예를들면 평균 일조량이 상당히 작은 지역과 계절에는 많은 종류의 식물들이 어느 정도 광량부족 상태에 있게 될 것이며, 이러한 경우에 청색광의 제거는 치명적인 광량부족 현상을 야기할지도 모른다. 더욱이 자연광량이 작을 때는 광피해 정도도 역시 상대적으로 낮아질 것이므로 청색광을 제거하여 광피해를 최소화시킨다는 시도는 무의미할지도 모른다.The effect of blue light removal may be different depending on the cultivation area and season, even for the same plant. For example, in areas and seasons where the average amount of sunshine is fairly small, many types of plants will be somewhat deprived, in which case the removal of blue light may cause fatal depletion. Moreover, when the amount of natural light is small, the degree of light damage will also be relatively low, so attempts to minimize light damage by eliminating blue light may be meaningless.

따라서, 본 발명인들이 실시하였던 광생리학적 기초연구의 결과들은 비록 그것이 대단히 고무적인 것이여서 광환경 조절을 통한 작물재배 기술의 혁신을 갖어올 수 있다는 신념을 굳히기에 충분한 것이라 할지라도, 농업적 응용으로 발전되기 위해서는 체계적인 포장재배의 실증실험을 통한 타당성 검토가 우선되어야 할 것이다.Therefore, the results of the photophysiological basic research conducted by the present inventors, although it is very encouraging enough to solidify the belief that innovation of crop cultivation technology through the light environment can be achieved, the development of agricultural applications For this purpose, the feasibility study through systematic experimental demonstration of systematic cultivation should be a priority.

태양광만을 유일한 광원으로 이용하면서 광질이 조절된 광환경하에서 작물을 재배하기 위해서는 일정 과장영역의 광을 차단 내지 감량시킬 수 있는 여광장치(또는 시설)을 이용해야 한다. 이에 우선 고려할 수 있는 것은 유리로 만들어진 일종의 광학필터이다. 유리에 적절한 착색물질을 첨가하여 광학필터의 기능을 부여한다면 투과되는 빛의 광질을 조절할 수 있는 여광장치로서도 대단히 좋을 것이다. 그러나 유리제품의 사용은 농가수준에서 대단위 규모의 시설재배에 이용하기에는 감당키 어려운 경제적 부담이 뒤따르게 된다. 두번째로 고려할 수 있는 재료로는 셀루로이드나 폴리메타아크릴레이트와 같은 경성 수지쉬트(rigid plasticsheet)를 꼽을 수 있다. 이들 수지는 비교적 용이하게 착색되는 염료를 찾을 수 있어서 여광장치를 만들기에 적절한 것이다. 그러나 일반적으로 주황색상의 유기염료들은 광안전성이 높지 못하여, 비록 적절한 광안정제를 첨가하여 그 안정성을 향상시킨다 할지라도 수지쉬트를 이용하는데 소요되는 시설투자비에 합당할만큼의 장기간의 안정성(따라서 사용기간)은 보장되지 못하는 결점이 있다.In order to cultivate crops in a light-controlled light environment using only sunlight as the only light source, it is necessary to use a filter device (or facility) that can block or reduce light in a certain exaggerated region. The first consideration is a kind of optical filter made of glass. If a suitable coloring material is added to the glass to impart the function of the optical filter, it will be very good as a filter device that can control the light quality of transmitted light. However, the use of glass products is accompanied by economic burdens that cannot be used for large-scale facility cultivation at the farm level. The second material that can be considered is a rigid plastic sheet such as celluloid or polymethacrylate. These resins are suitable for making filters as they can find dyes that are colored relatively easily. In general, however, the organic dyes of orange color are not high in light stability, and even though the addition of an appropriate light stabilizer improves the stability, the long-term stability is sufficient to meet the facility investment cost for using the resin sheet (hence the period of use). Has a defect that cannot be guaranteed.

이와같은 상황들을 감안하면, 기왕에 일반재배 농가에서 짧게는 일이개월 길게는 대략 일년 정도 사용한 후 수명의 한계때문에 폐기하는 세칭 비니루라고 불리우는 엷은 프라스틱 필름을 보온 목적과 동시에 광환경 조절용으로 병용하는 것이 경제적 측면에서 볼 때 현실적으로 가장 바람직하다고 판단된다. 물론 이를 위해서는, 무엇보다도 수지 조성물과의 친화력, 광흡수성질, 광및 열에 대한 안정성 등 제반 이화학적 성질상 적절하다고 입증된 염료의 발견이 우선되어야 할 것이다.Given these circumstances, it is economical to use a thin plastic film called ching binniru, which is used in general cultivation farms for short periods of one month and about one year, and then discarded due to the limitation of its lifespan. In terms of aspect, I think it is most desirable in reality. Of course, for this purpose, first of all, the discovery of a dye that has been proved appropriate in general physicochemical properties, such as affinity with the resin composition, light absorbing properties, light and heat stability, should be prioritized.

그런데 일반적으로 비닐하우스용 필름 제조의 원료가 되는 폴리비닐크로라이드 등의 수지와 결합하며 바람직한 이화학적 성질을 갖는 상품화된 주황색상 염료를 찾는 일은 결코 용이하지 않다. 더우기 높은 안정성을 요구할 때 특히 그러하다. 그러나 비닐하우스용 필름인 경우, 필름자체의 수명 또는 그보다 더 짧게는 작물재배의 방법에 따라서 임의의 기간동안만 여광능력을 보유하면 되므로 대단히 높은 광안정성을 필요로 하지 않을 수 있어서 기타의 물리적 화학적 성질만 합당하다면 염료의 광안정성 문제는 적절한 광안정제의 첨가로서 해결되어질 것이다. 이와같은 관점에서, 본 발명인들은 청색광에 대한 여광능력을 보유하는 하우스용 연질피복제(소위 비니루)를 제조하였고 이를 이용하여 포장재배의 효과에 대한 실증실험을 거쳐 본 발명을 완성한 것이다.In general, however, it is not easy to find a commercialized orange dye that binds to a resin such as polyvinyl chloride, which is a raw material for manufacturing a film for a vinyl house, and has desirable physicochemical properties. Moreover, this is especially true when high stability is required. However, in the case of a vinyl house film, it is not necessary to have a very high light stability because it has only a light capacity for a certain period of time depending on the life of the film itself or even shorter, depending on the method of crop cultivation. If reasonable, the photostability problem of the dye will be solved by the addition of a suitable light stabilizer. In view of this, the inventors of the present invention have produced a soft coating for house (so-called beanie) having a luminous ability to blue light, and have completed the present invention through empirical experiments on the effect of packaging cultivation.

본 발명은 작물재배시에 비닐하우스의 피복재로 이용되는 프라스틱필름으로서 제1표에 보이는 바와 같은 광학적 성질을 갖는 특징으로 하고 있는 것이다.The present invention is characterized as having a plastic film as shown in the first table as a plastic film to be used as a coating material for the vinyl house when crop cultivation.

[제 1 표][Table 1]

Figure kpo00001
Figure kpo00001

본 발명은 제 1 표와 같은 광투과성질을 보유하고 있는 한 프라스틱필름 조성물의 구성은 문제되지 않는다. 다만 바람직하기는, 폴리올레핀계 수지 한종류 또는 한종류 이상의 혼합물과 첫번째 광흡수대를 대략 450㎚ 전후에서 보이며 수지와 강한 물리적 또는 화학적 친화력을 갖는 유기염료 한종류 또는 한종류 이상과 염료화합물 분자의 광화학반응을 억제하는 한종류 또는 그 이상의 광안정제가 수지 조성물의 기본적인 구성물일 때가 좋을 것이다. 특히 광안정제의 첨가는 비교적 장기간 사용하여야 할 필름이나 태양광이 강력한 하절기에 사용하여야 할 필름의 경우에 색상의 수명을 연장하기 위해 첨가하는 것이 바람직하며, 자외선 흡수제의 첨가도 자외선을 차단한다는 목적 이외에 보조적인 광안정제로서 첨가하는 것이 좋을 것이다.As long as the present invention has the light transmitting properties as shown in the first table, the configuration of the plastic film composition is not a problem. Preferably, the photochemical reaction of one or more types of polyolefin-based resins and mixtures of one or more types of organic dyes with a strong physical or chemical affinity with the resin is shown around 450 nm and the first light absorption band is around 450 nm. It will be good when one or more types of light stabilizers for inhibiting these are basic constituents of the resin composition. In particular, the addition of the light stabilizer is preferably added in order to extend the life of the color in the case of the film to be used for a relatively long time or the film to be used in the summer when the sunlight is strong, and the addition of the ultraviolet absorber also blocks the ultraviolet rays. It would be better to add it as an auxiliary light stabilizer.

그러나 재배방법에 따라서, 예를들면 수도육묘의 경우처럼, 비교적 단기간 사용되는 필름의 성형에는 수지와 염료만을 조성물로 하여도 충분하며 광안정제등 기타 첨가제의 사용은 오히려 제품의 가격면에서 불리한 결과를 줄 것이다.However, depending on the method of cultivation, for example, in the case of seedling nursery, only a resin and a dye may be sufficient to form a film used for a relatively short period of time, and the use of other additives such as a light stabilizer may have a disadvantage in terms of product price. Will give.

본 발명의 프라스틱 조성물에는 염료, 자외선흡수제, 광안정제 이외에도 수지에 통상 사용되고 있는 여러가지 첨가제 즉 열산화방지제, 무적제, 대전방지제, 섬유상보강제 등이 첨가되어 있어도 좋다.In addition to dyes, ultraviolet absorbers, and light stabilizers, various additives commonly used in resins, such as thermal antioxidants, invincible agents, antistatic agents, and fibrous reinforcing agents, may be added to the plastic composition of the present invention.

염료 및 기타 첨가물들의 농도는 소위 마스터뱃치(master batch) 방식을 채용하고 고농도의 염료 및 기타 첨가제를 함유하는 마스터뱃치를 제조하고, 이것을 필름성형시에 미리 설정된 농도범위에 맞추어서 공업적으로 상품화된 수지원료와 혼합하므로서 조절하는 것이 좋을 것이나 반드시 이에 한정되지 않는다.The concentration of dyes and other additives is a commercially available resin which employs a so-called master batch method and manufactures a master batch containing a high concentration of dyes and other additives, which is adapted to a predetermined concentration range during film molding. It may be good to adjust by mixing with the raw material, but is not limited thereto.

본 발명의 조성물 중 가장 중요한 염료의 구성비는 선택된 염료의 광흡수성질, 광및 열안정도, 첨가된 광안정제의 효능, 필름 사용기간, 재배방법 및 작물의 종류등에 따라서 결정되나 프라스필필름이 제 1 표에 보여주는 광학적 성질을 유지하는 범위내에서 조정된다.The composition ratio of the most important dye in the composition of the present invention is determined according to the light absorbency of the selected dye, light and thermal stability, the efficacy of the added light stabilizer, the film usage period, the cultivation method and the type of crop, etc. Adjustments are made within the range to maintain the optical properties shown in the table.

본 발명은 취입필름 또는 평판필름으로서 압출성형을 위시하여 프라스틱 공업계에서 통용되는 방법 중 하나 또는 하나 이상의 방법에 의해 제조된다. 필름의 두께는 0.01mm-0.15mm의 범위로 하며 농업용으로 바람직하기는 0.018mm-0.1mm의 범위가 좋을 것이다.The present invention is produced by one or more of the methods commonly used in the plastics industry, including extrusion molding as a blown film or a flat film. The thickness of the film is in the range of 0.01 mm-0.15 mm and preferably in the range of 0.018 mm-0.1 mm for agricultural purposes.

앞에서도 언급한 바와 같이 본 발명의 조성물 중 가장 중요한 염료의 선택에 있어서 무엇보다도 유의하여야 할 점은, 광흡수 성질과 수지와의 친화력이다. 수지성분과 충분히 큰 친화력을 갖지 못하는 염료는 수지 매트릭스(matrix) 중에 물리적인 단순한 분산상태를 유지할 수는 있으나 필름의 투명성을 심히 저하시켜 유사한 색상에도 불구하고 바라는 바의 광학적 성질을 주지 않는다. 특히 500㎚ 이상의 장파장 영역에서 높은 광투과율을 보이는 대신 단파장 영역에서 낮은 광투과율을 보이는, 따라서 외형상 진한 주황색상을 띠고 대단히 투명한 필름을 제조하고저 할 때 문제는 더욱 심각해진다.As mentioned above, in the selection of the most important dyes in the composition of the present invention, the most important point is the light absorption property and the affinity with the resin. A dye that does not have a sufficiently high affinity with the resin component can maintain a physically simple dispersion state in the resin matrix but severely degrades the transparency of the film and does not give the desired optical properties despite the similar color. In particular, the problem becomes more serious when producing a very transparent film having a light orange appearance and having a very deep orange color in appearance, instead of showing a high light transmittance in the long wavelength region of 500 nm or more.

일 예로서 본 발명의 실시예에서 이용한 아조계 염료의 하나인 색상지표 26080(C. I. 26-8- 또는 C. I. Disperse Orange 13)은 이상적인 광흡수 성질을 갖고 있으나 비극성 탄화수소 매질과는 거의 친화력을 보이지 않아서 폴리에틸렌필름 성형시 첨가되었을 때 필름의 투명도는 퍽 불량하였다.As an example, color indicator 26080 (CI 26-8- or CI Disperse Orange 13), which is one of the azo dyes used in the embodiment of the present invention, has ideal light absorption properties but shows little affinity with nonpolar hydrocarbon media. The transparency of the film was poor when added during film molding.

그러나 아세테이트기를 함유하는 수지, 예를들면 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체와는 상기 염료가 높은 친화력을 보여 투명도가 양호한 주황색의 필름으로 제조될 수 있었다. 한편 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 필름의 경우에도 비닐아세테이트 함량이 2중량 %-10중량 %가 될만큼 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체를 첨가하여 제조하였을 때 상기 염료는 우수한 투명성을 보여 주었다.However, with the resin containing an acetate group, for example, ethylene-vinylacetate copolymer, the dye showed a high affinity and thus could be prepared as an orange film having good transparency. On the other hand, even in the case of a polyethylene-based film, the dye showed excellent transparency when prepared by adding an ethylene vinyl acetate copolymer such that the vinyl acetate content was 2% by weight to 10% by weight.

프라스틱 필름의 색상을 장기간 유지하기 위해서 첨가되는 광안정제는 사용되는 염료의 광화학반응의 기작을 고려하여 선택하는 것이 바람직한 일이다.The light stabilizer added to maintain the color of the plastic film for a long time is preferably selected in consideration of the mechanism of the photochemical reaction of the dye used.

예를들면, 광화학 반응이 광산화 기작에 의해 일어날 때는 항산화제 및 과산화물 파괴제를 선택해야 하며, 그것이 라디칼(radical) 기작을 따를 때는 라디칼 스카벤저(radical scavenger)를 골라야 한다. 그러나 어떤 화합물의 광화학반응은 반드시 그 화합물이 빛에너지를 흡수하여 전자적 활성화 상태로 전이되는 것을 그 최초의 과정으로 한다는 사실을 감안하면, 활성화 상태의 화합물로부터 에너지를 빼내는 기능을 갖는 물질 즉 에너지퀀처(energy quencher)를 사용하는 것도 적절한 일이다. 특히 광화학 반응의 기작이 알려져 있지 않는 염료를 사용하는 경우에는 더욱 그렇다.For example, when photochemical reactions occur by photooxidation mechanisms, antioxidants and peroxide destroyers should be selected, and when it follows a radical mechanism, a radical scavenger should be chosen. However, considering the fact that the photochemical reaction of a compound must be the first process of absorbing light energy and transferring it to an electronically activated state, a material having an ability to extract energy from the compound in the activated state, that is, an energy quencher ( It is also appropriate to use energy quencher. This is especially true when dyes are used in which the mechanism of photochemical reaction is unknown.

염료의 광안정제는 가능한 한 성형된 프라스틱 필름의 수명을 연장하기 위해 통상적으로 사용되며 물성이 파악되고 있고 필름특성에 미치는 영향이 밝혀져 있는 수지용 광안정제를 병용하는 것이 바람직하다. 한편 장기간 수지매트릭스 중에 존재하며 광안정제로서의 기능을 유지하기 위해서는 이행성, 추출성 및 휘발성이 낮은 고분자 화합물이 추천된다.The light stabilizer of the dye is preferably used in combination with a light stabilizer for resin, which is commonly used to extend the life of the molded plastic film as far as possible and the physical properties are known and the influence on the film properties is known. On the other hand, in order to maintain the function as a light stabilizer in the long-term resin matrix, a high molecular compound having low transferability, extractability and low volatility is recommended.

자외선 흡수제는 자연광량이 극히 부족한 경우를 제외하고는 대부분의 농작물이 특별히 필요로 하지 않을뿐 아니라 오히려 해로울 수 있는 자외선을 차단시킨다는 점만으로 유익하나, 수지의 안정성을 향상시킴과 동시에 모든 유기염료가 흡수하게 되는 자외선을 막아주어 염료의 광안정성을 높이는 효과를 보이므로 프라스틱필름 성형시에 첨가하는 것이 추천된다.UV absorbers are beneficial not only for most crops, but also for blocking harmful UV rays, except for extremely low amounts of natural light.However, it improves the stability of the resin and absorbs all organic dyes. It is recommended to add at the time of plastic film molding because it shows the effect of improving the light stability of dyes by preventing ultraviolet rays.

이하, 실시 예들에서 본 발명의 제조과정과 그 특성 및 그것을 이용한 농작물의 재배와 그 효과에 대해 상술한다.Hereinafter, the manufacturing process of the present invention, the characteristics thereof, and the cultivation of the crops using the same and the effects thereof will be described in detail.

[실시예 1]Example 1

염료가 포함된 마스터뱃치의 제조Preparation of Master Batches Containing Dyes

에틸렌비닐-아세테이트 공중합체 또는 폴리에틸렌과 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체의 혼합물을 이용하며 유색 프라스틱필름 성형시에 사용하기 위한 마스터뱃치의 제조방법에 대한 실시예이다. 시판되는 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체(비닐아세테이트 함량 28중량 %)의 펠렛에 용적비로 3배 이상의 에틸아세테이트를 가한 후 이를 물중탕 중에서 1시간 동안 55℃로 가열하고 다시 60℃에서 1.5시간 동안 가열한다. 이때 고른 가열을 돕기 위해서 약 20분 간격으로 내용물을 잠시 심하게 저어준다. 다량의 에틸아세테이트를 흡수한 펠렛의 용적이 처음의 약 2배 이상이 되는데 이때 남아있는 에틸아세테이트를 부어내고 가능한한 펠렛의 온도가 떨어지기 전에 미리 설정된 량의 염료 또는 광안정제 및 자외선 흡수제의 건조 혼합물을 펠렛에 가하여 빠르게 섞는다.An embodiment of a method for producing a masterbatch using an ethylene vinyl-acetate copolymer or a mixture of polyethylene and ethylene-vinylacetate copolymer and for use in forming colored plastic film. To a pellet of a commercially available ethylene-vinylacetate copolymer (vinyl acetate content of 28% by weight) is added three times or more ethyl acetate in volume ratio, which is then heated to 55 ° C. for 1 hour in a water bath and then heated at 60 ° C. for 1.5 hours. . At this time, stir the contents vigorously for about 20 minutes to help even heating. The volume of pellets that absorbed a large amount of ethyl acetate is about twice as large as the original, at which time the remaining ethyl acetate is poured out and a dry mixture of a predetermined amount of dye or light stabilizer and UV absorber before the pellet temperature drops as much as possible. Add to the pellet and mix quickly.

염료와 광안정제 및 자외선 흡수제는 대부분 펠렛 내부로 흡입되어 염료의 함량에 따라서 주황색, 적색 또는 진한 갈색의 펠렛이 얻어지는데 이것을 더운 공기를 이용하여 에틸아세테이트의 냄새를 감지하지 못할 때까지 충분히 풍건시켜서 마스터뱃치를 얻었다.Most dyes, light stabilizers, and UV absorbers are sucked into the pellets to obtain orange, red or dark brown pellets, depending on the dye content, which is sufficiently air-dried until the smell of ethyl acetate cannot be detected using hot air. Got a batch.

본 실시예에서 사용한 염료는 색상번호 26080이며 광안정제는 시바가이기 회사 제품의 키마솝 944(Chimasorb 944), 자외선 흡수제는 역시 동사 제품의 키마솝 81(Chimasorb 81)이다. 이들 분말상의 첨가제들은 에틸렌아세테이트를 흡입하여 불어난 펠렛에 가하기 전에 미리 잘 섞어서 고른 혼합상태를 갖도록 하였다.The dye used in this example is color number 26080, and the light stabilizer is Chimasorb 944 from Shivagai Company, and the UV absorber is Chimasorb 81 from the company. These powdery additives were mixed well beforehand to intake ethylene acetate and added to the blown pellets to have an even mixing.

[실시예 2-1 및 2-2][Examples 2-1 and 2-2]

실시예 1에서 제조된 마스터뱃치와 저밀도 폴리에틸렌(비중 0.919)를 제2표와 같은 배합비로 압출기를 사용하여 180℃에서 용융훈련하여 취입필름(호칭두께 0.05mm)으로 성형시켰다.The masterbatch prepared in Example 1 and low density polyethylene (specific gravity 0.919) were melt-trained at 180 ° C. using an extruder at the compounding ratio as shown in Table 2, and then molded into a blown film (nominal thickness: 0.05 mm).

본 실시예에서 사용한 마스터뱃치는 실시예 1에서 명시한 염료 10 중량 %, 광안정제 3 중량 % 및 자외선흡수제 3 중량 %를 각각 첨가하여 제조된 것이다.The masterbatch used in this example was prepared by adding 10% by weight of the dye specified in Example 1, 3% by weight of the light stabilizer and 3% by weight of the ultraviolet absorber.

제조된 필름의 물성과 광학적 성질을 평가하여 그 결과를 제2표에 표시하였다. 인장강도, 신장율 및 인열강도에서 0.05mm 두께의 저밀도 폴리에틸렌 필름에 요구되는 한국 공업규격의 규정에 합격되었고 외형적 관찰로서 평가할 때 필름의 투명성과 염료의 퍼짐상태가 양호하였으며 파장별 투과도로 조사한 광학적성질 역시 원하는 바의 범위(제1표 참조) 내에 속하였다. 상기 필름의 파장별 광선 투과율을 보이는 곡선을 첨부 도면의 제1도에 표시한다..The physical and optical properties of the produced film were evaluated and the results are shown in the second table. The tensile strength, elongation and tear strength were passed the Korean Industrial Standards required for 0.05mm-thick low density polyethylene films, and when evaluated as an external observation, the transparency of the film and the spreading of the dye were good. Properties also fall within the desired range (see Table 1). A curve showing the light transmittance for each wavelength of the film is shown in FIG. 1 of the accompanying drawings.

[제 2 표][Table 2]

Figure kpo00002
Figure kpo00002

[실시예 3]Example 3

실시예 2-1 및 2-2에서 제조된 필름의 색상의 광안정성을 조사한 실시예이다. 1982년 11월 5일부터 1983년 3월 5일까지 동절기 4개월 동안 경기도 수원지역에서 상기 필름을 자연광하의 노지에 노출시켜 필름색소의 파괴 정도를 조사하였다. 조사방법은 필름의 최대 흡수파장인 447㎚에서 광흡수도를 분광도기를 이용하여 5일 간격으로 측정하여 최초의 광흡수도가 반감되는데 요하는 기간, 즉 반감기를 쎄미로그(semilogarism) 도시법으로 계산하였다. 한편 제1표에 보이는 바와같은 광학적 성질을 유지하는 기간(이하 사용 가능시간이라 함)은 전파장에 걸친 필름의 광투과 스펙트럼을 분광광도기를 이용하여 5일 간격으로 구하므로서 조사되었다.It is the Example which investigated the light stability of the color of the film manufactured in Examples 2-1 and 2-2. For 4 months in winter, from November 5, 1982 to March 5, 1983, the film was exposed to open field under natural light in Suwon, Gyeonggi-do. Irradiation method measures the light absorption at 447 nm, the maximum absorption wavelength of the film, every five days using a spectrophotometer, and the half-life is estimated by semilogism. Calculated. On the other hand, the period of maintaining the optical properties as shown in the first table (hereinafter referred to as the usable time) was investigated by obtaining the light transmission spectrum of the film over the full-wavelength field every 5 days using a spectrophotometer.

위의 결과들을 제3표에 표시하였다.The above results are shown in Table 3.

[제 3 표][Table 3]

Figure kpo00003
Figure kpo00003

(1) 조사에 사용된 필름을 제조한 실시예(1) Example which produced the film used for irradiation

(2) 1982-1983년도 동절기의 기상 조건하에서 얻은 결과임.(2) Results obtained under winter weather conditions from 1982 to 1983.

[참고예 1]Reference Example 1

실시예 2-1에서 사용되었던 마스터뱃치 대신에 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체를 사용하는 이외에는 실시예 2-1에서와 동일한 방법으로 통상의 무색 투명한 필름을 제조하였다.A conventional colorless transparent film was prepared in the same manner as in Example 2-1 except for using the ethylene-vinylacetate copolymer instead of the masterbatch used in Example 2-1.

참고예 1에서 제조된 필름은 실시예 2-1 및 2-2에서 제조된 필름이 작물생장에 미치는 효과를 조사한 실시예 4 이하의 모든 실시예에서 비교 목적으로 대조구에 이용된다.The film prepared in Reference Example 1 was used as a control for comparison purposes in all of the following Examples, which investigated the effect of the film produced in Examples 2-1 and 2-2 on crop growth.

상기 필름의 파장별 광투과율을 보이는 곡선을 첨부도면의 제1도에 표시한다.A curve showing the light transmittance for each wavelength of the film is shown in FIG. 1 of the accompanying drawings.

[실시예 4]Example 4

실시예 2-1 및 2-2에서 제조된 필름으로 설치된 비닐하우스 내에서 작물을 재배할 때, 작물의 생리 특히 저온에서의 광합성 능력과 호흡생리에 미치는 영향을 조사한 실시예이다. 또한 참고 1예에서 제조된 필름으로 비닐하우스를 설치하여 작물을 재배하고 이를 비교예로 삼았다.When cultivating crops in a plastic house installed with the films prepared in Examples 2-1 and 2-2, the effects of the physiology of the crop on photosynthetic capacity and respiration physiology, especially at low temperatures. In addition, the crop was grown by installing a vinyl house with the film prepared in Reference 1 and used as a comparative example.

10평 크기의 비닐하우스를 3동을 설치하엿으며 실시예 2-1, 실시예 2-2 및 참고예 1도 제조된 필름으로 각각 피복하였다. 상치(뚝섬적축면), 호박(불암하우스), 토마토(영광), 오이(신흑진주) 및 고추(한별)를 재배하여 다음과 같은 조사를 실시하였다. 재배기간 동안 각 비닐하우스의 온도는 상호간에 동일하도록 유지하였고 파종, 가식, 정식, 시비, 농약살포 등 모든 재배방법은 관행의 방법에 준하였다.Three plastic houses of 10 pyeong size were installed, and Example 2-1, Example 2-2 and Reference Example 1 were also coated with the prepared films. Lettuce (Ttukseom), pumpkin (Bulam House), tomato (Gwanggwang), cucumber (New Black Pearl), and red pepper (Hanbyeol) were grown as follows. During the cultivation period, the temperature of each vinyl house was kept equal to each other.

[실시예 4-1]Example 4-1

작물잎 중에 함유되어 있는 광합성 색소함량의 증가를 조사한 실시예이다. 색소의 정량은 색소를 몇 가지 유기용매를 이용하여 추출하고 분광광도기를 이용하여 광흡수를 조사하는, 이를테면 학계에서 널리 통용되며 여러 문헌에서 쉽게 접할 수 있는, 기존의 방법에 따라서 실시하였다. 시료는 개화기 직전에 대표적인 4개체의 모든 잎을 채취하여 사용하였다.This is an example in which the increase in the photosynthetic pigment content contained in crop leaves. Quantification of pigments was carried out in accordance with existing methods of extracting pigments using several organic solvents and irradiating light absorption using spectrophotometers, for example, widely used in academia and readily available in many literatures. Samples were taken from all four representative leaves immediately before flowering.

제4표에는 1 gr의 잎중에 함유되어 있는 색소함량을 표시한 것이다.Table 4 shows the pigment content contained in 1 gr of leaves.

[제 4 표][Table 4]

Figure kpo00004
Figure kpo00004

(1) 피복재료 사용된 필름을 제조한 실시예 및 참고예이다.(1) Coating material Examples and reference examples for producing the used film.

[실시예 4-2]Example 4-2

작품 업록제(chloroplast)의 광합성 명반응 속도의 증가율을 조사한 실시예이다.It is the Example which investigated the increase rate of the photosynthetic light reaction rate of chloroplast.

개화기 지선의 대표적 4개체로부터 모든 잎을 체취하여 이로부터 엽록체를 분리하였다. 분리방법을 간략하게 소개한다면, 깨끗한 잎을 5초 동안 잘갈아서(Waring blender 이용, grinding medium 첨가) 엷은천(cheese cloth 이용)으로 가는 다음 원심 분리하예(4000g에서 5분간) 상등액은 버리고 펠렛(pellet)을 버퍼(buffer)에 분산시켜 엽록체의 분산용액을 얻게 된다.All leaves were taken from four representative branches of the flowering branch and chloroplasts were separated therefrom. Briefly, how to separate the clean leaves by grinding the leaves for 5 seconds (using Waring blender, adding grinding medium) to a thin cloth (using a cloth) and then centrifuging (5 minutes at 4000g) to discard the supernatant and pellet. ) Is dispersed in a buffer to obtain a dispersion solution of chloroplasts.

엽록체의 광합성 명반응속도는 유명한 힐반응(Hill reaction)을 이용하여 측정하였다. 즉 엽록소 함량이 60㎍이 되도록 엽촉체를 취하여, K3Fe(CN)6을 0.33mM 함유하고 있는 최종용량 6ml의 반응용액에 첨가한다. 420㎚에서 흡광도를 측정한 후, 60초 동안 파장 600㎚ 이상의 적색광을 조사한다. 다시 420㎚에서 흡광도를 측정하여 흡광도 증가를 구한다. 420㎚에서의 흡광도 차이로부터 Fe(CN)6 -3의 환원량을 환산하여 명반응 속도를 구한다.The photosynthetic light reaction rate of chloroplasts was measured using the famous Hill reaction. That is, the chloroplast was taken so that the chlorophyll content was 60 µg, and added to the reaction solution of 6 ml of final volume containing 0.33 mM K 3 Fe (CN) 6 . After measuring absorbance at 420 nm, red light with a wavelength of 600 nm or more is irradiated for 60 seconds. The absorbance was measured again at 420 nm to obtain an increase in absorbance. From the difference in absorbance at 420 nm, the reduction amount of Fe (CN) 6 -3 is converted to determine the light reaction rate.

힐반응에 의한 광합성 명반응속도의 측정은 작물의 생육적온인 25℃와 5℃에서 각각 실시하였다. 이 결과를 제5표에 정리하여 표시하였다.The photosynthetic light reaction rate by the Hill reaction was measured at 25 ℃ and 5 ℃, respectively. The results are summarized in Table 5.

[제 5 표][Table 5]

Figure kpo00005
Figure kpo00005

(1) 피복재로 사용된 필름을 제조한 실시예 및 참고예이다.(1) Examples and reference examples for producing films used as coating materials.

(2) 힐반응속도는 작물잎 1gr 중에 함유되어 있는 엽록체가 1시간 동안에 명반응을 통해서 환원하는 Fe(CN)6 -3의 ㎛ole로서 환산된 것이다.(2) Hill reaction rate is the conversion of chloroplast contained in 1gr of crop leaves as μole of Fe (CN) 6 -3 which is reduced through light reaction for 1 hour.

[실시예 4-3]Example 4-3

미토콘드리아 호흡활성이 저해받는 온도, 즉 호흡저혜온도(또는 냉해온도)가 낮아지는 것을 조사한 실시예이다. 실시예 4-2 및 실시예 4-3에서와 동일하게 체취된 작물잎에서 세포의 미토콘드리아를 분리하였다. 미토콘드리아의 분리는 학계에서 널리 통용되는 디퍼렌샬 원심분리법(differential centrifugation)을 응용하였다. 분리된 미토콘드리아의 호흡활성은, 미토콘드리아 분산액 중에 용존하는 산소량의 감소 속도를 적하수은 폴리로그래프(polarograph)로 감지하고 이를 레코더로 시간축상에 기록하므로서 측정하였다. 호흡활성은 5℃로부터 25℃까지 1℃씩 온도를 상승시키면서 매온도마다 측정하였다. 이와같이 매온도에서 측정된 호흡활성을 이래니우스프롯트(Arrhenius plot)하면 불연속점을 갖는 두개의 지선을 보이게 되며, 이 불연속점을 보이는 온도는 호흡활성저해 온도이다.This is an example in which the temperature at which mitochondrial respiratory activity is inhibited, that is, the respiratory depression temperature (or cold sea temperature) is lowered. Mitochondria of cells were isolated from the harvested crop leaves in the same manner as in Example 4-2 and Example 4-3. Separation of mitochondria was applied to the differential centrifugation widely used in academia. The respiratory activity of the isolated mitochondria was measured by detecting the rate of decrease of the amount of oxygen dissolved in the mitochondrial dispersion with a dropwise mercury polyograph and recording it on the time axis with a recorder. Respiratory activity was measured at every temperature while increasing the temperature by 1 ° C from 5 ° C to 25 ° C. The Arrhenius plot of the respiratory activity measured at each temperature shows two branch lines with discontinuities, the temperature of which is the respiratory depression.

제6표에는 상기와 같은 방법으로 측정된 작물의 호흡저해온도를 나타낸다.Table 6 shows the respiratory depression temperature of the crop measured by the same method as described above.

[제 6 표][Table 6]

Figure kpo00006
Figure kpo00006

(1) 피복재로 사용된 필름을 제조한 실시예 2-1, 2-2 및 참고예 1(1) Example 2-1, 2-2 and Reference Example 1 which produced the film used as a coating material

이상과 같이, 제4표, 제5표 및 제6표로 정리되어 있는 실시예 4의 결과를 통해서, 제1표와 같은 광학적 성질을 갖는 프라스틱 필름은 본 발명인들이 기초 연구를 밝힌 바 있는 작물생장에 유익한 광환경, 바꾸어 말하면 작물의 생리적 특성을 지극히 바람지한 방향(즉 생장력의 향상, 수확량의 증가 및 내냉성의 향상)으로 유도하는 광현경을 지극히 용이하게 만들어 준다는 사실을 확인하게 된것이다.As described above, through the results of Example 4 arranged in Tables 4, 5, and 6, the plastic film having the optical properties as in Table 1 was applied to the crop growth where the present inventors revealed basic research. It has been found that it makes it very easy to take advantage of the beneficial light environment, in other words, the physiological properties of crops in the most unfavorable direction (ie, growth, yield and cold resistance).

[실시예 5]Example 5

작물체의 내냉성 검정시험을 실시한 실시예이다.This is an example of the cold resistance test of the crops.

작물의 재배는 실시예 4에서 사용하였던 비닐하우스 안에서 폿트재배하였다.Cultivation of the crop was pot cultivated in the plastic house used in Example 4.

벼는 1983년 4월 26일 파종하여 5월 20일에 유묘기 내냉성을, 고추는 1983년 7월 12일 파종하여 10월 23일 생식성장기 내냉성을, 각각 조사하였다. 조사방법은 일정한 저온으로 조점된 온도조절 챔버속에 작물을 폿트채로 넣어두고 24시간 방치한 다음 비닐하우스로 옮기고 그 후 48시간 동안 냉해발현을 관찰하였다. 공시된 벼품종은 '태백'이며, 고추품종은 '한별'이다.Rice was sown on April 26, 1983, and the cold resistance of seedlings was planted on May 20, and red pepper was sown on July 12, 1983. In the investigation method, the crops were placed in pots in a temperature-controlled chamber at a constant low temperature, left for 24 hours, then transferred to a plastic house, and then observed for freezing for 48 hours. The published rice variety is 'Taebaek' and the pepper variety is 'Hanbyeol'.

제7표에 그 결과를 표시하였다.The results are shown in Table 7.

[제 7 표][Table 7]

Figure kpo00007
Figure kpo00007

(1) 사용한 필름은 각각 실시예 2-2와 참고예 1에서 제조된 필름이다.(1) The films used were the films produced in Example 2-2 and Reference Example 1, respectively.

[실시예 6]Example 6

실시예 2에서 제조된 필름을 이용하여 약 60평 규모의 비닐하우스를 설치하고, 실시예 4에서와 동일한 방법으로 작물의 재배를 실시하여 그 수확량을 조사하였다.Using a film prepared in Example 2, a plastic house of about 60 pyeong was installed, and crops were cultivated in the same manner as in Example 4, and the yield was investigated.

작목당 각각 약 20평의 면적에서 재배하였으며 재배지역은 전남 광주와 경기도 수원이다. 각 작물의 생산량을 제8표에 표시하였다.The crops were cultivated in an area of about 20 pyeong each, and the cultivation areas are Gwangju, Jeonnam and Suwon, Gyeonggi-do. The yield of each crop is shown in Table 8.

[제 8 표][Table 8]

Figure kpo00008
Figure kpo00008

(1) 상치는 옆중량으로 호박, 토마토, 오이는 청과중량으로, 고추는 완숙된 숙과의 총중량으로 표시하였다.(1) The lettuce is the lateral weight of pumpkin, tomato, cucumber is the fruit and vegetable weight, the pepper is the total weight of the ripened fruit.

(2) 피복재로 사용한 실시예 2-1, 2-2 및 참고예 1에서 제조된 필름이다.(2) The films produced in Examples 2-1 and 2-2 and Reference Example 1 used as coating materials.

Claims (2)

작물재배시 보온목적과 아울러 광환경 조절목적으로 이용되며 주황색상을 갖는 투명 또는 반투명성의 프라스틱필름.Transparent or semi-transparent plastic film with orange color, used for thermal insulation and light environment control. 제1항의 필름에 있어서, 광파장영역 400㎚-450㎚까지는 50% 이하의 광투과율을 보이고 광파장영역 600㎚-750㎚까지는 60% 이상의 광투과율을 보이는 것을 특징으로 하는 프라스틱필름.The film according to claim 1, wherein the optical film has a light transmittance of 50% or less in the light wavelength region of 400 nm to 450 nm and a light transmittance of 60% or more in the light wavelength region of 600 nm to 750 nm.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109089669B (en) * 2018-08-20 2023-03-14 湖南省园艺研究所 Method for trapping and killing bactrocera minax imagoes

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