WO2023090539A1 - 식물 영양제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

식물 영양제 조성물 및 그 제조방법 Download PDF

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WO2023090539A1
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Definitions

  • the present invention relates to a plant nutrient composition and a method for producing the same, and more particularly, by mixing and fermenting sugars, fish meal, soybean meal, stock solution of useful microorganisms, yeast, etc., to sufficiently supply glucose and amino acids to plants to increase the yield of crops , It relates to a plant nutrient composition capable of improving sugar content and a manufacturing method thereof.
  • this glucose is used as energy, and the remaining glucose is stored in branches, leaves, and roots in the form of starch, and affects the fruit of the next year.
  • the stored starch is added with nitrogen and used as a nutrient, and when enough glucose is supplied to the roots, this glucose is used as food for microorganisms in the soil, which then secrete metabolites that the crops absorb again. By doing so, we continue to grow and coexist with each other.
  • Such prior literature includes Korean Patent Registration No. 10-2054082 for liquid fertilizer and its manufacturing method, and Korean Patent Registration No. 10-1799780 for manufacturing plant nutrients containing mineral components.
  • an object of the present invention is to provide plants with sufficient supply of glucose and amino acids necessary for plant growth, to enable plants to efficiently use these components, to increase the activity of microorganisms, to increase the yield of crops, and to improve sugar content. It is to provide a nutritional composition and a manufacturing method thereof.
  • the plant nutrient composition of the present invention for achieving the above object is obtained by fermenting a mixture of fish meal, soy flour, saccharide, useful microorganism (EM) stock solution, yeast and water, and the saccharide is at least one of sugar and hydrous crystalline glucose. to be characterized
  • the mixture is characterized in that it further comprises 0.1 to 5 parts by weight of decontaminated sulfur, 0.1 to 5 parts by weight of usually crab shell, and 0.1 to 5 parts by weight of dried beer meal.
  • the method for producing the plant nutrient composition of the present invention includes (a) mixing fish meal and soybean flour, heating and then cooling, (b) adding water to a fermentor and adjusting the temperature to 28-35 ° C. (c) introducing and dissolving at least one of sugar and hydrous crystalline glucose in the fermentor of step (b); (e) adding the cooled fishmeal and bean flour mixture of step (a) to the fermentor of step (d), and (f) putting the fermenter of step (e) at 28 to 35 ° C. It is characterized in that it comprises the step of fermentation for 4 to 5 days.
  • the amount of each material used is 1 to 5 parts by weight of the fish meal, 1 to 5 parts by weight of the soy flour, 40 to 100 parts by weight of the sugars, and 1 to 5 parts by weight of the useful microorganism (EM) stock solution, based on 100 parts by weight of the water. and 1 to 5 parts by weight of the yeast.
  • EM useful microorganism
  • a bubbler is installed and operated in the fermentor, characterized in that it operates for 10 to 15 minutes at intervals of 3 to 4 hours from step (b) to step (f).
  • FIG. 1 is a view showing a manufacturing process of a plant nutrient composition according to the present invention.
  • the constituents of plants are carbon (C), hydrogen (H), oxygen (O), and nitrogen (N), and glucose is C 6 H 12 O 6 , and adding nitrogen alone satisfies the constituent constituents of plants. Therefore, the present invention has the greatest feature in promoting plant growth and improving the quality of crops by adding nitrogen to glucose, fermenting and lowering it so that plants can efficiently use it, and using it as a plant nutrient. there is.
  • the plant nutrient composition of the present invention is characterized in that it is obtained by fermenting a mixture of fish meal, soybean meal, saccharide, stock solution of useful microorganisms, yeast and water.
  • the saccharide may be at least one of sucrose and hydrous crystalline glucose.
  • the fishmeal is obtained by steaming all or part of the fish, compressing the juice, removing the juice, drying the solid part, and pulverizing it, and any commercially available product can be used.
  • the fishmeal is used as a source of animal protein and serves to sufficiently supply amino acids, that is, nitrogen components.
  • the soy flour refers to powder obtained by pulverizing soybeans and is used as a source of vegetable protein. That is, the present invention helps the growth of crops by including both animal and vegetable proteins.
  • the saccharides are for supplying glucose to plants, and help to improve the growth and sugar content of crops.
  • the saccharide one or more of hydrous crystalline glucose as well as sugar may be used.
  • the hydrous crystalline glucose is glucose obtained by crystallizing a concentrated glucose solution to include water of crystallization.
  • the EM has a strong antioxidant action, low molecular weight through decomposition of polymeric substances, an effect of preventing ionization of heavy metals and eco-friendliness, and anaerobic bacteria constituting useful microorganisms change hydrogen sulfide, ammonia, etc. It generates oxygen together with, and aerobic bacteria are in the limelight as raw materials for various products as it has been found to suppress and eradicate harmful bacteria.
  • the useful microorganisms they are produced only from natural materials without using any synthetic chemicals, and produce physiologically active substances that have a beneficial effect even if they remain in the ecosystem after use, so they are attracting more attention as environmentally friendly raw materials. .
  • the EM stock solution can be used by purchasing EM stock solution (product name: EM-K) commercially available from EM Life Science Research Institute, EM stock solution commercially available from Konembio Co., Ltd., and yeast, lactic acid bacteria and photosynthetic bacteria As long as it is an essential useful microorganism, it can be used without limitation.
  • EM-K EM stock solution
  • the EM stock solution ferments the sugars, fish meal, soy flour, etc. to low molecular weight, so that plants can efficiently use them, as well as maximize the activities of microorganisms, inhibit the growth of harmful bacteria, and help supply essential trace elements It helps in the healthy growth of crops.
  • the yeast is a microorganism that converts sugar into alcohol, and not only converts sugar into glucose, but also ferments various raw materials to lower molecular weight, so that plants can use them efficiently and grow plants soundly by supplying nutrients. play a role
  • the plant nutrient composition of the present invention is a fermented product obtained by fermenting the above mixture, and contains a large amount of glucose and amino acids necessary for plant growth to promote crop growth and increase the sugar content of agricultural products to increase farm income. help In addition, it has the advantage that it can be widely used for various purposes such as base fertilization, upper manure, drench through the ground, and foliar fertilization. A method for fermenting the mixture will be described in detail through the following manufacturing method.
  • the mixture preferably further comprises at least one, most preferably all three of 0.1 to 5 parts by weight of crude sulfur, 0.1 to 5 parts by weight of crab shell, and 0.1 to 5 parts by weight of dried beer lees.
  • the detoxified sulfur is dietary sulfur from which sulfur has been detoxified.
  • Sulfur is not only a component of three amino acids, namely cystine, cysteine, and methionine, in plant growth, but also forms root nodules of leguminous crops is essential to It also neutralizes acidified soils.
  • the crab shell contains a high molecular substance such as cellulose called chitin that helps lower cholesterol, antibacterial action, increase immunity, and antiseptic action in the human body, and its molecular weight is 300,000 to 500,000 or more.
  • the chitin is not dissolved in strong acid and strong alkali, but dissolves in vinegar, and is decomposed and absorbed in small amounts by the stomach, large intestine, saliva, and enzymes. Since these chitin and chitosan exhibit antibacterial activity, when used together with the EM stock solution, they exhibit excellent antibacterial activity to prevent pests and diseases of crops.
  • the dried beer meal is obtained by drying fermentation by-products of brewer's barley and other grains from the beer manufacturing process, and is composed of brewer's yeast and malt heat-denatured substances.
  • Malt heat denaturation material may be, for example, a protein precipitated when malt is heated, but is not limited thereto. That is, the dried beer skin is used as a vegetable protein source as well as increasing the yeast content of the composition. In addition, it contains vitamins and minerals, so it is used as a source of nutrients for crops.
  • the mixture may further include 0.1 to 5 parts by weight of Malabar spinach leaves. If you further include the Malabar spinach leaves, while further promoting the growth of crops, significantly increases the sugar content of crops.
  • the method for producing a plant nutrient composition includes (a) mixing fish meal and soybean meal, heating, and then cooling, (b) adding water to a fermentor, and (c) introducing and dissolving at least one of sugar and hydrous crystalline glucose in the fermentor of step (b), and (d) useful microorganisms in the fermentor of step (c) (EM) adding the stock solution and yeast, (e) introducing the cooled fishmeal and soybean meal mixture of step (a) into the fermentor of step (d), and (f) It is characterized in that it comprises the step of fermenting the fermentor at 28 ⁇ 35 °C for 4 to 5 days.
  • the temperature of the fermenter is maintained at 28 to 35 ° C. until fermentation is completed, and the operated bubbler is also continuously operated for 10 to 15 minutes at 3 to 4 hour intervals until fermentation is completed.
  • saccharide which is at least one of sugar and hydrous crystalline glucose, is introduced into the fermentor in step (b) and sufficiently dissolved.
  • step (d) adding EM stock solution and yeast to the fermentor of step (c)
  • step (e) adding the cooled fishmeal and soybean flour mixture of step (a) to the fermentor of step (d)
  • step (f) fermenting the fermentor of step (e) at 28-35 ° C for 4-5 days
  • step (b) the bubbler operated in step (b) is continuously operated for 10 to 15 minutes at intervals of 3 to 4 hours until step (f), so that aerobic bacteria and anaerobic bacteria can be cultured in a complex manner.
  • a fermented product with a pH of 3.5 to 4.5 and a sugar content of 26 to 28 Brix is prepared. After fermentation is completed, it can be stored for a long time by filtering and storing at 4 to 18 ° C.
  • the amount of each material used is 1 to 5 parts by weight of the fish meal, 1 to 5 parts by weight of the soybean flour, 40 to 100 parts by weight of the sugars, and the useful microorganisms (EM) based on 100 parts by weight of the water.
  • 1 to 5 parts by weight of the undiluted solution and 1 to 5 parts by weight of the yeast, 0.1 to 5 parts by weight of the crude sulfur, 0.1 to 5 parts by weight of the snow crab skin, and 0.1 to 5 parts by weight of the dried beer skin can be further used. .
  • step (e) 0.1 to 5 parts by weight of Malabar spinach leaves may be further added, but this is not limited.
  • the temperature was adjusted to 30° C. and allowed to stand for 24 hours.
  • a bubbler was installed and operated in the fermentor, and bubbles were generated for 15 minutes at 4-hour intervals, and the bubbler was set to operate for 15 minutes at 4-hour intervals until the manufacturing was completed.
  • the temperature was also adjusted to 30° C. until the preparation was completed.
  • the final filtered fermented product had a pH of 4.1 and a sugar content of 27brix.
  • Example 2 It was carried out in the same manner as in Example 1, but when the fishmeal and soybean meal mixture was added to the fermenter, 0.5kg of decontaminated sulfur, 0.5kg of ground crab shells, and 0.5kg of dried beer meal were further added.
  • the final filtered fermented product had a pH of 4.0 and a sugar content of 28brix.
  • Example 2 It was carried out in the same manner as in Example 2, but when the fish meal and soy flour mixture was added to the fermentor, 0.5 kg of Malabar spinach leaves were additionally added.
  • the final filtered fermented product had a pH of 4.0 and a sugar content of 28brix.
  • Farming was carried out in a manner in which the plant nutrient compositions of Examples 1 to 3 were further sprayed thereon while cultivating apples by applying fertilizers to the apple fields in a conventional manner.
  • 50 kg of a diluent (100-fold diluted in water based on weight) diluted with the above-prepared plant nutrient per 1 field of soil was sprayed on the apple (red road) field and mixed well with soil, and from April to just before harvest time in September Twice a month, the diluent was sprayed to the extent that the fruit tree leaf surface was sufficiently wet. Apples grown by the conventional method without fertilizing the plant nutrient composition were used as a control group.
  • Example 1 Results division Overweight (g) Sugar content (°Bx) Acidity (%) Example 1 326 15.6 0.32 Example 2 331 15.7 0.31 Example 3 332 16.0 0.32 Comparative Example 1 315 14.5 0.31
  • the plant nutrient composition prepared in Examples 1 to 3 was diluted 100 times and applied to cucumbers, and the weight and length of the harvested cucumbers were compared.
  • Example 2 Results division weight (g) Length (cm) Example 1 147 24 Example 2 150 25 Example 3 151 25 control group 132 21

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Abstract

본 발명은 식물 영양제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 (a) 어분 및 콩가루를 혼합하고, 가열한 후, 냉각하는 단계와, (b) 발효기에 물을 투입하고, 28~35℃가 되도록 온도를 조절하는 단계와, (c) 상기 (b) 단계의 발효기에 설탕 및 함수결정포도당 중 1종 이상인 당류를 투입하고 녹이는 단계와, (d) 상기 (c) 단계의 발효기에 유용미생물(EM) 원액 및 이스트를 투입하는 단계와, (e) 상기 (d) 단계의 발효기에 상기 (a) 단계의 냉각된 어분과 콩가루 혼합물을 투입하는 단계와, (f) 상기 (e) 단계의 발효기를 28~35℃에서 4~5일간 발효시키는 단계를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 작물의 종류에 관계없이 생육이 우수하고, 밑거름, 웃거름, 엽면시비 등 다양한 방법으로 폭넓게 사용할 수 있으며, 방충효과로 인하여 농약을 살포하지 않아도 병충해를 예방할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 다량의 포도당을 용이하게 공급할 수 있어 실내생산시설의 일조 부족 현상을 극복함으로써, 작물의 수확량을 늘리고, 농작물의 품질을 향상시킬 수 있어 농가소득을 안정적으로 높일 수 있다는 장점이 있다.

Description

식물 영양제 조성물 및 그 제조방법
본 발명은 식물 영양제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 당류, 어분, 콩가루, 유용미생물 원액, 이스트 등을 혼합, 발효함으로써, 식물에 포도당과 아미노산을 충분히 공급하여 농작물을 수확량을 늘리고, 당도를 향상시킬 수 있는 식물 영양제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.
지구상의 모든 식물은 낮과 밤의 증산작용과 호흡작용을 통하여 낮에는 이산화탄소를 흡수하고, 밤에는 산소를 흡수하고 이산화탄소를 뿜어낸다. 이러한 생명활동을 통해 얻어진 지상부의 탄소 동화 작용의 산물인 탄소화합물과 지하부의 뿌리로부터 흡수생산된 수분과 질소화합물을 합성하여 포도당을 합성해 낸다.
다시 이 포도당은 에너지로 이용되며, 남은 포도당은 전분 형태로 가지, 잎, 뿌리 등에 저장되고, 다음해의 결실에도 영향을 미치게 된다. 또한, 저장된 전분은 질소가 가미되어 양분으로 이용되고, 충분한 포도당이 뿌리에 공급되면 이 포도당은 토양 속의 미생물의 먹이로 이용되며, 이러한 미생물은 대사물질을 분비하고, 작물은 그 대사물질을 다시 흡수하는 것으로, 서로의 성장과 공생을 이어간다.
이처럼 스스로 합성하고 자가 영양 생식 생장을 이어가는 모든 식물은 햇빛, 물, 온도가 중요하다. 그러나 최근 지구 온난화로 인하여 작물 재배지가 달라지고, 햇빛 부족 현상이 발생함으로써, 작물의 생육이 부진하고, 맛이 좋지 못하는 현상이 자주 나타났는바, 농업인의 삶에도 많은 역경이 따를 수밖에 없다. 또한, 대규모 하우스 등 시설재배장에서도 햇빛 부족 현상으로 인해 작물의 생육이 부진하고, 맛이 좋지 못한 현상이 발생한다.
따라서, 작물의 생육을 개선하고, 맛을 개선할 수 있는 식물 영양제, 비료 첨가제 등이 요구되고 있다.
이러한 선행문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-2054082호의 액상비료 및 그의 제조방법, 대한민국 등록특허 제10-1799780호의 미네랄 성분을 함유하는 식물 영양제의 제조방법 등이 있다.
그러나 이러한 선행문헌들의 어디에서도 어분, 콩가루, 당류 등을 발효하여 식물 영양제를 제조한 예를 찾아볼 수 없었다.
따라서, 본 발명의 목적은 식물 생장에 필요한 포도당 및 아미노산을 충분히 공급하면서, 이들 성분을 식물이 효율적으로 이용할 수 있도록 하며, 미생물의 활성을 높여, 작물의 수확량을 늘리고, 당도를 향상시킬 수 있는 식물 영양제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 화학비료나 농약을 사용하지 않아도 작물의 병충해를 방지하는 식물 영양제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식물 영양제 조성물은, 어분, 콩가루, 당류, 유용미생물(EM) 원액, 이스트 및 물의 혼합물을 발효하여서 되며, 상기 당류는 설탕 및 함수결정포도당 중 1종 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 혼합물의 혼합비는, 상기 물 100중량부에 대하여, 상기 어분 1~5중량부, 상기 콩가루 1~5중량부, 상기 당류 40~100중량부, 상기 유용미생물(EM) 원액 1~5중량부 및 상기 이스트 1~5중량부인 것을 특징으로 한다.
상기 혼합물은, 제독유황 0.1~5중량부, 대게 껍질 0.1~5중량부 및 건조맥주박 0.1~5중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 식물 영양제 조성물의 제조방법은, (a) 어분 및 콩가루를 혼합하고, 가열한 후, 냉각하는 단계와, (b) 발효기에 물을 투입하고, 28~35℃가 되도록 온도를 조절하는 단계와, (c) 상기 (b) 단계의 발효기에 설탕 및 함수결정포도당 중 1종 이상인 당류를 투입하고 녹이는 단계와, (d) 상기 (c) 단계의 발효기에 유용미생물(EM) 원액 및 이스트를 투입하는 단계와, (e) 상기 (d) 단계의 발효기에 상기 (a) 단계의 냉각된 어분과 콩가루 혼합물을 투입하는 단계와, (f) 상기 (e) 단계의 발효기를 28~35℃에서 4~5일간 발효시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
각 재료의 사용량은, 상기 물 100중량부에 대하여, 상기 어분 1~5중량부, 상기 콩가루 1~5중량부, 상기 당류 40~100중량부, 상기 유용미생물(EM) 원액 1~5중량부 및 상기 이스트 1~5중량부인 것을 특징으로 한다.
상기 (e) 단계 후, 상기 (e) 단계의 발효기에 제독유황 0.1~5중량부, 대게 껍질 0.1~5중량부 및 건조맥주박 0.1~5중량부를 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발효기 내에는 기포기가 설치되어 가동되되, 상기 (b) 단계부터 상기 (f) 단계까지 3~4시간 간격으로 10~15분 작동하도록 하는 것임을 특징으로 한다.
본 발명의 식물 영양제 조성물 및 그 제조방법에 의하면, 작물의 종류에 관계없이 생육이 우수하고, 밑거름, 웃거름, 엽면시비 등 다양한 방법으로 폭넓게 사용할 수 있으며, 방충효과로 인하여 농약을 살포하지 않아도 병충해를 예방할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 다량의 포도당을 용이하게 공급할 수 있어 실내생산시설의 일조 부족 현상을 극복함으로써, 작물의 수확량을 늘리고, 농작물의 품질을 향상시킬 수 있어 농가소득을 안정적으로 높일 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 식물 영양제 조성물의 제조공정을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시 예는 본 발명의 바람직한 실시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
식물의 구성성분은 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N)로, 포도당은 C6H12O6으로 이에 질소만 추가하면 그 자체로 식물 구성 성분을 충족한다. 따라서, 본 발명은 포도당에 질소를 추가하고, 이를 식물이 효율적으로 이용할 수 있도록 발효, 저분자화하여 이를 식물 영양제로 이용함으로써, 식물의 생육을 촉진하고, 농작물의 품질을 개선하는 데 가장 큰 특징이 있다.
이러한 본 발명의 식물 영양제 조성물은, 어분, 콩가루, 당류, 유용미생물 원액, 이스트 및 물의 혼합물을 발효하여서 되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 당류로는 설탕은 물론, 함수결정포도당 중 1종 이상일 수 있다.
상기 어분은 생선을 전체 또는 일부를 증기로 찌고 압착하여 액즙을 제거하고 고형부분을 건조하여 분쇄한 것으로, 시판 상품 중 어떠한 것이라도 이용 가능하다. 상기 어분은 동물성 단백질의 공급원으로 사용되어 아미노산, 즉 질소 성분을 충분히 공급해 주는 역할을 한다.
상기 콩가루는 대두를 분쇄한 가루를 의미하는 것으로, 식물성 단백질의 공급원으로 사용된다. 즉, 본 발명은 동물성 단백질과 식물성 단백질을 모두 포함함으로써, 작물의 생육을 돕는 것이다.
상기 당류는 식물에 포도당을 공급하기 위한 것으로, 작물의 생육 및 당도 향상을 돕는다. 상기 당류로는 설탕은 물론, 함수결정포도당 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 함수결정포도당은 농축한 포도당액을 결정수가 포함되도록 결정화시킨 포도당이다.
상기 유용미생물(Effective Microoganims; EM)이란 광합성 세균과 유산균, 방선균, 사상균, 효모균 등의 다양한 유용 미생물을 단독 또는 둘 이상 포함하도록 배양한 미생물제제다. 이러한 유용미생물은 수처리, 대기처리 분야뿐만 아니라 농업, 축산업, 수산업, 식품, 화장품 등에 널리 활용되고 있고, 악취 제거, 수질 정화, 금속과 식품의 산화 방지, 남은 음식물 발효 등에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
상기 EM은 강력한 항산화 작용, 고분자 물질의 분해를 통한 저분자화, 중금속의 이온화 방지효과 및 친환경성을 가지며, 유용미생물을 구성하는 혐기성균은 황화수소, 암모니아 등을 악취가 없는 물질로 변화시키고, 항산화효과와 함께 산소를 생성하며, 호기성균은 유해균을 억제 및 퇴치하는 것으로 밝혀짐에 따라 각종 제품의 원료로 각광받고 있다. 뿐만 아니라, 상기 유용미생물의 경우 일체의 합성화학물질을 사용하지 않고 천연재료로만 제조됨은 물론이고, 생리활성물질을 생성하여 사용 후 생태계에 잔류하더라도 유익한 작용을 하므로, 환경친화적인 원료로서 더욱 주목된다.
본 발명에서 상기 EM 원액은 이엠생명과학연구원에서 시판하고 있는 EM 원액(제품명 EM-K), (주)코넴바이오에서 시판하고 있는 EM 원액 등을 구입하여 사용할 수 있으며, 효모, 유산균 및 광합성 세균을 필수적으로 포함하는 유용미생물이면 제한없이 사용할 수 있다.
상기 EM 원액은 상기 당류, 어분, 콩가루 등을 발효시켜 저분자화함으로써, 식물이 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 것은 물론, 미생물의 활동을 최대화하고 해로운 세균의 발육을 억제하며, 필수 미량원소의 공급을 도와 작물의 건강한 성장을 돕는 역할을 한다.
상기 이스트(yeast)는 당분을 알코올로 전환시키는 미생물로, 당류를 포도당화시킴은 물론, 각종 원료를 발효시켜 저분자화함으로써, 식물이 효율적으로 이용할 수 있도록 하며, 양분의 공급으로 식물 생육을 건전하게 하는 역할을 한다.
본 발명에서 상기 어분, 콩가루, 당류, EM 원액, 이스트 및 물 혼합물의 혼합비는, 상기 물 100중량부에 대하여, 상기 어분 1~5중량부, 상기 콩가루 1~5중량부, 상기 당류 40~100중량부, 상기 EM 원액 1~5중량부 및 상기 이스트 1~5중량부인 것이 바람직한바, 그 사용량이 상기한 혼합비를 벗어날 경우 작물의 생육 촉진, 당도 향상 등의 효과가 떨어지거나, 경제성이 떨어지기 때문이다.
아울러, 본 발명의 식물 영양제 조성물은 상기와 같은 혼합물을 발효시켜서 되는 발효물로, 식물 성장에 필요한 포도당 및 아미노산이 다량 함유되어 작물의 생육을 촉진하고, 농산물의 당도를 높여 농가 소득을 높일 수 있도록 돕는다. 또한, 밑거름, 웃거름, 지면을 통한 관주, 엽면시비 등 다양한 용도에 폭넓게 사용할 수 있다는 장점이 있다. 상기 혼합물을 발효하는 방법에 대해서는 하기 제조방법을 통해 상세히 설명한다.
한편, 상기 혼합물은, 제독유황 0.1~5중량부, 대게 껍질 0.1~5중량부 및 건조맥주박 0.1~5중량부 중 1종 이상, 가장 바람직하게는 3종 모두를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제독유황은 유황을 독성을 제거한 식이 유황으로, 유황은 식물생육에 있어서 3가지 아미노산, 즉 시스틴(Cystine), 시스테인(Cysteine), 메티오닌(Methionine)의 구성성분일뿐만 아니라, 두과 작물의 뿌리혹 형성에 필수적이다. 또한, 산성화된 토양 역시 중화시켜 준다.
이러한 제독유황을 사용할 경우, 작물의 수량을 늘릴 수 있으며, 맛 등을 높일 수 있게 된다. 이때, 상기 유황을 제독하는 방법은 종래 기술에 의하는바, 시판 제독유황 또는 식이유황을 사용하는 것도 가능함은 당연하다.
상기 대게 껍질에는 인체 내에서 콜레스테롤 저하, 항균작용, 면역력 증가, 방부작용에 도움을 주는 키틴(Chitin)이라고 하는 셀룰로오스(Cellulose)와 같은 고분자 물질이 함유되어 있으며, 그 분자량은 300,000∼500,000 이상이다. 그리고 상기 키틴은 강산과 강알칼리에 용해되지 않고 식초에 녹으며, 위장, 대장, 타액, 효소에 의하여 소량 분해되어 흡수된다. 이러한 키틴, 키토산은 항균 활성을 나타내므로, 상기 EM 원액과 함께 사용시 우수한 항균 활성을 나타내어 작물의 병해충을 예방해 준다.
상기 대게 껍질은 잘게 분쇄하여 사용하면 족하며, 이와 같이 갑각류 껍질을 분말화하는 것은 본 발명의 기술분야에 속하는 당업자에게 자명한 것이다.
상기 건조맥주박은 맥주제조과정에서 나오는 맥주보리와 기타 곡물의 발효부산물을 건조시킨 것으로, 맥주효모 및 맥아 열변성 물질로 구성된다. 맥아 열변성 물질은, 예를 들어, 맥아가 가열될 시 침전되는 단백질일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 즉, 건조맥주박은 조성물의 효모 함량을 높이는 것은 물론, 식물성 단백질 공급원으로 이용되는 것이다. 또한, 비타민, 미네랄 등이 포함되어 있어 작물의 영양분 공급원으로 이용된다.
즉, 제독유황 0.1~5중량부, 대게 껍질 0.1~5중량부 및 건조맥주박 0.1~5중량부를 더 포함하면, 작물을 병해충이 예방되면서도, 그 생육은 더욱 촉진되는 효과가 있다.
또한, 상기 혼합물은 말라바시금치 잎 0.1~5중량부를 더 포함할 수 있다. 상기 말라바시금치 잎을 더 포함하면, 작물의 생육을 더욱 촉진하면서도, 농작물의 당도를 현저히 높여준다.
이하, 본 발명에 의한 식물 영양제 조성물의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 식물 영양제 조성물의 제조방법은, 도 1과 같이, (a) 어분 및 콩가루를 혼합하고, 가열한 후, 냉각하는 단계와, (b) 발효기에 물을 투입하고, 28~35℃가 되도록 온도를 조절하는 단계와, (c) 상기 (b) 단계의 발효기에 설탕 및 함수결정포도당 중 1종 이상인 당류를 투입하고 녹이는 단계와, (d) 상기 (c) 단계의 발효기에 유용미생물(EM) 원액 및 이스트를 투입하는 단계와, (e) 상기 (d) 단계의 발효기에 상기 (a) 단계의 냉각된 어분과 콩가루 혼합물을 투입하는 단계와, (f) 상기 (e) 단계의 발효기를 28~35℃에서 4~5일간 발효시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(a) 어분 및 콩가루를 혼합하고, 가열한 후, 냉각하는 단계
먼저, 어분과 콩가루를 준비하여 혼합하고, 80~100℃로 10~120분간 가열한 후, 실온으로 냉각한다. 이는 원활한 발효의 진행을 위한 것이다.
이때, 상기 어분과 콩가루의 원활한 가열을 위하여 소량을 물을 첨가하여 가열할 수 있으며, 100℃의 스팀으로 처리하여 가열할 수도 있음은 당연하다.
(b) 발효기에 물을 투입하고, 28~35℃가 되도록 온도를 조절하는 단계
다음으로, 발효기를 준비하고, 이에 물을 투입한다. 그리고 이를 28~35℃가 되도록 가열하고, 기포기를 가동하면서 10~24시간 방치한다.
상기 기포기의 가동은 3~4시간 간격으로 10~15분 작동하도록 함이 바람직하다. 이는 적절한 산소의 공급과 온도를 통해 미생물이 활동하기에 좋은 조건이 되도록 하기 위함이다.
또한, 상기 발효기의 온도는 발효가 완료될 때까지 28~35℃로 유지하며, 상기 가동된 기포기 역시 발효가 완료될 때까지 계속해서 3~4시간 간격으로 10~15분 작동되도록 한다.
(c) 상기 (b) 단계의 발효기에 설탕 및 함수결정포도당 중 1종 이상인 당류를 투입하고 녹이는 단계
다음으로, 상기 (b) 단계의 발효기에 설탕 및 함수결정포도당 중 1종 이상인 당류를 투입하여 충분히 녹여준다.
(d) 상기 (c) 단계의 발효기에 EM 원액 및 이스트를 투입하는 단계
그리고 이에 다시 EM 원액 및 이스트를 투입하고, 충분히 교반한다. 또한, 필요에 따라 10~24시간 방치하여 미생물의 활동이 활발하게 이루어지도록 한다.
(e) 상기 (d) 단계의 발효기에 상기 (a) 단계의 냉각된 어분과 콩가루 혼합물을 투입하는 단계
다음으로, 상기 (d) 단계의 발효기에 앞서 (a) 단계를 통해 준비한 어분과 콩가루 혼합물을 투입한다.
또한, 어분과 콩가루 혼합물의 투입 후, 필요에 따라 제독유황, 대게 껍질, 건조맥주박 중 1종 이상, 바람직하게는 3종 모두를 더 투입한다.
(f) 상기 (e) 단계의 발효기를 28~35℃에서 4~5일간 발효시키는 단계
그리고 이를 28~35℃에서 4~5일간 발효시킨다. 발효 중에는 1일 1~2회에 걸쳐 교반해준다.
이때, 상기 (b) 단계에서 가동된 기포기는, (f) 단계에 이르기까지 계속해서 3~4시간 간격으로 10~15분 작동되도록 함으로써, 호기성균과 혐기성균이 복합 배양될 수 있도록 한다.
4~5일이 경과되면, pH 3.5~4.5, 당도 26~28Brix의 발효물이 제조되는바, 발효 완료 후, 이를 여과하여 4~18℃에서 보관하면 장기보관이 가능하다.
이때, 각 재료의 사용량은 앞서 설명된 바와 같이, 상기 물 100중량부에 대하여, 상기 어분 1~5중량부, 상기 콩가루 1~5중량부, 상기 당류 40~100중량부, 상기 유용미생물(EM) 원액 1~5중량부 및 상기 이스트 1~5중량부이고, 상기 제독유황 0.1~5중량부, 상기 대게 껍질 0.1~5중량부 및 상기 건조맥주박 0.1~5중량부를 추가로 더 사용할 수 있는 것이다.
또한, 상기 (e) 단계에서는 말라바시금치 잎 0.1~5중량부를 더 투입할 수 있는바, 이를 제한하지 않는다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
(실시예 1)
어분 3kg과 콩가루 3kg을 혼합하고, 이에 물 10L를 투입하여 80~100℃로 60분간 가열한 후, 실온에 방치하여 냉각하였다.
그리고 발효기에 물 100L를 투입한 후, 30℃로 온도를 조절하여 24시간 방치하였다. 이때, 발효기 내에는 기포기를 설치하여 가동하였는바, 4시간 간격으로 15분씩 기포가 발생하도록 하였으며, 상기 기포기는 제조가 완료될 때까지 계속해서 4시간 간격으로 15분씩 가동되도록 설정하였으며, 상기 발효기의 온도 역시 제조가 완료될 때까지 30℃로 조절하였다.
다음으로, 상기 발효기에 설탕 40kg, 함수결정포도당 40kg을 투입하여 녹이고, 다시 EM 원액 3kg 및 이스트 3kg을 투입하고 교반하여 24시간 방치하였다.
그리고 앞서 준비해둔 어분과 콩가루 혼합물을 상기 발효기에 투입한 후, 30℃에서 5일간 발효하고, 이를 여과하였다. 이때, 발효 중에는 매일 1회씩 교반해주었다. 그리고 이를 4℃에 보관하였다. 최종 여과된 발효물은 pH가 4.1이고, 당도가 27brix 였다.
(실시예 2)
실시예 1과 동일하게 실시하되, 상기 발효기에 어분 및 콩가루 혼합물을 투입할 시 제독유황 0.5kg, 대게 껍질 분쇄물 0.5kg 및 건조맥주박 0.5kg을 더 투입하였다. 최종 여과된 발효물은 pH가 4.0이고, 당도가 28brix 였다.
(실시예 3)
실시예 2와 동일하게 실시하되, 상기 발효기에 어분 및 콩가루 혼합물을 투입할 시 말라바시금치 잎 0.5kg을 더 투입하였다. 최종 여과된 발효물은 pH가 4.0이고, 당도가 28brix 였다.
(시험예 1)
사과밭에 종래의 방법으로 비료를 시비하여 사과를 재배하면서 여기에 상기 실시예 1 내지 3의 식물 영양제 조성물을 더 살포하는 방식으로 영농하였다. 3월 초 사과(홍로)밭에 토양 1아르당 상기 제조된 식물 영양제를 희석한 희석제(중량기준 물에 100배 희석) 50㎏을 살포하고 흙과 잘 섞어주었으며, 4월부터 9월의 수확기 직전까지 매월 2회씩 상기 희석제를 과수 엽면이 충분히 젖을 정도로 살포하였다. 식물 영양제 조성물을 시비하지 않고 종래의 방법으로 재배한 사과를 대조군으로 하였다.
그리고 수확한 사과의 과중(果重), 당도 및 산도를 측정하였으며, 각 군별 10개씩을 무작위로 취하여 그 평균값을 하기 표 1에 나타내었다.
시험예 1 결과
구분 과중(g) 당도(°Bx) 산도(%)
실시예 1 326 15.6 0.32
실시예 2 331 15.7 0.31
실시예 3 332 16.0 0.32
비교예 1 315 14.5 0.31
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 사과의 과중, 당도는 대조군에 비하여 실시예 1 내지 3이 모두 증가한 것으로 나타났으며, 산도는 유의적인 차이를 나타내지 않음을 확인할 수 있었다.
(시험예 2)
실시예 1 내지 3에서 제조된 식물 영양제 조성물을 100배 희석하여 오이에 시비하고, 수확한 오이의 무게와 길이를 비교하였다.
본 발명의 식물 영양제 조성물을 시비하지 않고 종래의 방법으로 시비한 오이를 대조군으로 하여, 상기 실시예 1 내지 3의 식물 영양제를 오이의 생육기에 매월 2회씩 엽면에 충분히 살포하고 정상적인 수확기에 수확하였으며, 각 군별 10개씩 무작위로 취하여 그 평균값을 하기 표 2에 나타내었다.
시험예 2 결과
구분 무게(g) 길이(cm)
실시예 1 147 24
실시예 2 150 25
실시예 3 151 25
대조군 132 21
상기 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 오이의 무게와 길이가 대조군에 비하여 실시예 1 내지 3이 모두 증가한 것으로 나타나, 작물의 생장을 촉진시키는 효과가 우수함을 확인할 수 있었다.

Claims (7)

  1. 어분, 콩가루, 당류, 유용미생물(EM) 원액, 이스트 및 물의 혼합물을 발효하여서 되며,
    상기 당류는 설탕 및 함수결정포도당 중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 식물 영양제 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합물의 혼합비는,
    상기 물 100중량부에 대하여, 상기 어분 1~5중량부, 상기 콩가루 1~5중량부, 상기 당류 40~100중량부, 상기 유용미생물(EM) 원액 1~5중량부 및 상기 이스트 1~5중량부인 것을 특징으로 하는 식물 영양제 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 혼합물은,
    제독유황 0.1~5중량부, 대게 껍질 0.1~5중량부 및 건조맥주박 0.1~5중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 영양제 조성물.
  4. (a) 어분 및 콩가루를 혼합하고, 가열한 후, 냉각하는 단계와,
    (b) 발효기에 물을 투입하고, 28~35℃가 되도록 온도를 조절하는 단계와,
    (c) 상기 (b) 단계의 발효기에 설탕 및 함수결정포도당 중 1종 이상인 당류를 투입하고 녹이는 단계와,
    (d) 상기 (c) 단계의 발효기에 유용미생물(EM) 원액 및 이스트를 투입하는 단계와,
    (e) 상기 (d) 단계의 발효기에 상기 (a) 단계의 냉각된 어분과 콩가루 혼합물을 투입하는 단계와,
    (f) 상기 (e) 단계의 발효기를 28~35℃에서 4~5일간 발효시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 영양제 조성물의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    각 재료의 사용량은,
    상기 물 100중량부에 대하여,
    상기 어분 1~5중량부, 상기 콩가루 1~5중량부, 상기 당류 40~100중량부, 상기 유용미생물(EM) 원액 1~5중량부 및 상기 이스트 1~5중량부인 것을 특징으로 하는 식물 영양제 조성물의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 (e) 단계 후,
    상기 (e) 단계의 발효기에 제독유황 0.1~5중량부, 대게 껍질 0.1~5중량부 및 건조맥주박 0.1~5중량부를 투입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식물 영양제 조성물의 제조방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발효기 내에는 기포기가 설치되어 가동되되,
    상기 (b) 단계부터 상기 (f) 단계까지 3~4시간 간격으로 10~15분 작동하도록 하는 것임을 특징으로 하는 식물 영양제 조성물의 제조방법.
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