KR870000499B1 - 토양 개량제의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

토양 개량제의 제조 방법

본 발명은, 질석분말과 분말계분을 배합하여 발효시켜 토양에 투여하므로써, 염기 치환용량(C.E.C)이 크고, 보수력이 현저하며, 공극의 활성화를 도모하여 비옥한 토양을 얻을 수 있도록 된 토양개량제의 제조방법에 관한 것이다.

오늘날 인구는 날이 갈수록 증가일로를 치닫고 있고, 따라서, 식량 절대량 부족으로 도처에서 아사현상을 일으키고 있음은 범 세계적인 현실이다.

그리고, 우리나라의 경우만해도 가족계획(인구정책)의 실효를 얻어 다소 인구 증가가 둔화되고 있다고는하나, 아직도 년 30만의 인구가 증가되고 있다는 통계에 대하여 그 상대적으로 농경면적은 공업입국을 표방하는데 따르는 침식으로 말미암아 적어지고 있어서, 이에 대처하기 위해서는 농토의 비옥화 내지는 단위 면적의 다수확 책이 시급히 요청되고 있는 바다.

농산물의 증감은 작물의 배양토인 토양이 얼마만큼의 영양소와 염기 치환량이 있는가에 달려있고, 또 거기에 어느정도의 수분을 유지하고 있는가에 따라 좌우되는 것인데, 종래 토양의 개량을 위하여는 객토를 하거나, 초목을 부패시켜 퇴비를 투여하는 방법을 이용해 왔다. 그러나, 전자의 목적은 영양소와 수분을 흡수 유지하기 위한 것이기는 하나, 이는 상대적으로 유기물 함량이 적음으로써 농작물 생육에 저해요인이 될뿐 아니라, 환토를 위한 호환작업이 과대하고, 따라서 인건비의 과담으로 비경제적일수밖에 없고, 후자의 경우는 유기영양을 공급하여 토양을 활성화하기 위한 것이기는 하나, 우리 나라 토양의 생성기질이 화강암이 거의 60%를 점하고 있는 사양토가 아니면 하해 혼성층으로써의 경작년대가 오래 되어 케오라이트계의 토성이어서 상기 퇴비를 투여한다해도 토성을 바꾸거나, 치환 용량을 높이지는 못하게 되어 결국 수확지수에 영향을 주지 못할 뿐 아니라, 퇴비재의 한정, 인건비의 과다, 수공의 번잡화 등 일련의 문제를 안고 있어서, 바람직하지 못하다.

따라서, 본 발명이 목적으로 하는 것은, 상기 사정을 감안하여, 우리 나라에 시재가 풍부한 질석과 폐기방치되는 계분을 이용한 토양개량제를 제공함으로서 토양의 염기 치환용량을 증대시키고 공극량을 극대화하며, 보수능력을 유지시켜서 비옥한 토양을 얻음과 동시에 단위면적 다수확에 기여케 함에 있다.

[실시예]

질석을 700℃-800℃의 열이 유지되는 공지의 가열탱크에서 약 5분간 가열하여, 무균다공성 질석화 한 다음 이를 30메슈로 분쇄한 질석분말 1000부에 공지의 계분을 200℃-250℃의 열이 유지되는 공지의 가열탱크에서 10시간±1시간 가열한 소성분말 계분 200부를 첨가하되(이상 제1시료), 이에 물 300부에 강류 20부, 당류 0.5부, 과석 10부, 인산암모니아 0.5부, 제1인산석회 10부, 공지의 효모 50부의 균액을 교반하면서 첨가하여 약 20분간 방치한 첨가물(이상 제2시료)을 상기 제1시료에 골고루 살포한 다음 상온 25℃-30℃의 온도가 유지되는 발효통에 쌓고, 그 위에 보온 덮개를 씌워 주고 이어서 발효통의 시재의 중심온도가 60℃-70℃로 상승하였다가 함유된 수분이 증발되고, 온도가 상온으로 하강한 시점을 증식 종료로 하는 토지개량제인 것이다.

질석(Vermi Culite)은 규산염광물인 팽창성 운모(Micas : biotite, KH₂(Mg, Fe) Al(Sio₄)₃) (입자의 크기는 대체로 0.5μ-0.6μ)와 비슷한 구조식을 갖는 층상 구조의 점토 광물이며, 비중 2.3 경도 1.5로써 연질의 요곡성을 가지나, 탄성은 없다. 그리고, 층간에 완전한 벽계면(cleare)이 있으며, 미세한 입자는 물에 젖으면 가소성(plasticity)을 나타내지만 열에 의하여 팽창시키면 가소성은 거의 없어진다.

강류(糠類)라 함은 쌀겨, 보리겨, 밀겨 등 농산물의 부산물을 말하며, 이는 효소의 활성을 도모하기 위함이고, 당류라 함은 설탕(surcose) 또는 당밀을 말하며, 미생물 증식에 필요한 탄소원을 얻기 위함이고, 과석이라 함은 과린산석회의 줄인말로서 효소의 활성을 돕기 위한 pH의 조정역할을 하게 된다. 또, 위 실시예의 효모는 미생물의 집체배양에서 얻어진 단백질 분해효소를 정제시키기 위한 것이다.

본 발명에서 염기치환용량(Cation Exchange Capacity ; C.E.C)은 토양입자의 보비력(保肥力)에 지대한 영향을 갖는 것으로, 염기집적이 토양액도(土壤液度)를 낮추는데 큰 작용을 하게 된다.

따라서 토양개량제로서의 효용가치가 있기 위해서는 염기의 농도를 교정하는 능력이 커야 되는바, 토양 개량제에 있어 염기치환용량의 다소는 토양의 물리적 교정능력의 차를 나타내게 된다.

본 발명자의 실험에 의하면, 질석은 상온에서는 수화한 상태에서 층간에 두층의 물층과 미량의 교환성 이온이 있었고, 그 층간거리는 14.2Å이었는바, 이것을 가열하면, 탈수하는데 있어서 약 110℃에서는 14.2Å이었고, 다시 500℃ 가열에서는 층간수는 모두 탈수했고, 상기 500℃ 이하의 가열에서는 이를 실온에서 방치할 경우 공기중의 수분을 흡수해서 다시 수화하여 원상태로 되돌아 갔다.

그리고, 700℃이상으로 가열한 경우, 원상태로 되돌아가지 않았음을 확인할 수 있었다.

그리고, 이의 층간 거리는 9.26Å에 머물렀다. 그리고, 750℃까지 가열했을 때 무수물의 결정은 분해되어서 MgO, SiO₂가 생성되고 1350℃의 가열에서는 융해됨도 확인할 수 있었다.

또 질석은 탈수할 때 심한 박리팽창 현상을 나타내는데 특히, 500℃ 이상의 가열에서는 상기 현상이 두드러지게 되는데, 이 박리팽창한 질석의 가비중(apparent density) 즉, 용적비중(bulk density)이 0.25-0.38로 낮아져 공기유통이나 물의 포용능력이 양호하게 되므로 작물의 생육을 촉진하는 토양 개량제의 모재에 적합함을 확인할 수 있엇고, 상기 실시예에서와 같이 750℃의 열을 받은 질석은, 팽창되어 가비중이 낮아짐과 동시에 소공극(Microspore)을 많이 형성하게 되어 높은 보수력과 완만한 투수성을 나타내며, 비모관공극(spore)량이 낮아지기 때문에 용기량이 감소되고 보수력은 증가했음을 확인할 수 있었다. 또 이 질석은 결정질 점토광물임으로 근모릴토나이트 보다도 양이온의 흡착하는 힘이 클뿐 아니라 규산판자에서 치환이 일어남으로 치환되어 들어가는 이온으로 Al, Mg, Fe, Mn, Ca, K등 임을 확인할 수 있었다.

또, 동형치환형이어서, 상기 음성은 용액의 pH에 영향을 받지 않는다. Al이외의 모든 흡착이온은 pH값에 상관없이 쉽게 다른 양이온으로 치환 침출된다.

따라서, 토양개량제의 모재로써 접합한바, 그 성장과 성분은 다음 표 1,2와 같다.

[표 1]

750℃에서 팽창시킨 질석의 성상

[표 2]

750℃에서 팽창시킨 질석의 성분

또, 본 발명 주시료의 하나인 계분은, 토양에서 무기질소로 되어 염류농도를 일으켜 작물에 농도장해를 일으키지 않게 하기 위해서는 질소의 유효화 속도를 늦추는 방법을 사용해야 하는데, 미생물의 분해작용을 억제하는 조건은 곧 토양부식의 직접 증가의 조건이 되는 것이고, 형성된 부식은 질석과 쉽게 결합하여 부식과 질석이 복합체가 된다.

이때, 질석입자는 부식에 덮혀져 점토로써의 성질을 지니는 것이 아니고, 부식산과 질석층의 Fe 및 Al와 결합하게 되어 보비력(保肥力)의 향상과 함께 부식의 성질을 띄게 됨으로써 치환용량을 한층 높여주게된다.

따라서, 상기 실시예에서와 같이 건계분(수분함량 30-40%)을 10-12시간 200℃-250℃로 가열하면 그 자체는 완전 멸균이 됨과 동시에, 함수된 수분은 완전탈수하게 된 것을 분말화하여 모재로 하는 것인데, 농작물의 생산율이 높은 토양이라 하면, 그가 요구하는 공기, 물 양분을 항시 충분히 공급할 수 있어야 하고, 다수확을 위해서는 토양의 물리적 성질이 좋아야 하는바, 상기 계분을 첨가하면, 통기, 배수, 보수성을 더욱 높혀 주므로써 뿌리의 호흡작용을 왕성하게 하고, 유효한 토양미생물의 배양촉진을 시키는 것이다.

이와같이 된 본 발명은 시제가 풍부한 질석과 계분을 이용함으로서 많은 량의 제품을 생산하는데 저해요인이 없는데다, 그들을 상기와 같은 공정에 의하여 제조 사용함으로써 염기 치환용량을 높혀줌과 동시에, 보수력이 크며, 공극의 활성화를 도모하게 됨으로써 토양의 비옥화를 이룰수 있고, 따라서 단위면적 다수확의 농산물을 얻을 수 있는 극히 유용한 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 700℃-800℃로 가열하여 다공성화시킨 20-30메슈의 질석분말 1000부와 200℃-250℃에서 10시간±1시간 가열하여 멸균 분쇄화한 계분 분말 200부에 효모 50부를 혼합 발효시킴을 특징으로 하는 토양 개량제의 제조방법.