KR20070077961A - Liquid compositions for healthy plant growth-promoting comprising nanometer colloidal silica - Google Patents

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Abstract

A liquid composition comprising nanometer colloidal silica is provided to promote healthy growth of plant with safety to the plant and human by making up for the limitation and advantage of a granular typed siliceous fertilizer. The liquid composition for promoting growth of plant comprises nanometer colloidal silica, of which particle size is 5-60 nm to be absorbed into the plant easily and further contains at least one supplemental ingredient selected from the group consisting of N, P, Ca, S, B, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn, Ge, Se, Na, and Al.

Description

식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물{Liquid compositions for healthy plant growth-promoting comprising nanometer colloidal silica}Liquid compositions for healthy plant growth-promoting comprising nanometer colloidal silica

본 발명은 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 식물의 체내에 흡수되기 용이하도록 소정 크기와 농도 등을 가진 나노미터 콜로이달 실리카를 주성분으로 하는 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물을 개발함으로써 식물의 생육을 촉진함과 동시에 화학비료의 사용을 절감하고 병원균에 대한 저항력을 강화하여 궁극적으로는 농가의 소득증대를 도모하고 소비자에게는 안전한 먹거리를 제공할 수 있도록 하는 나노미터 콜로이달 실리카를 포함하는 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid composition for promoting healthy growth of plants, and more particularly, a liquid for promoting healthy growth of plants mainly composed of nanometer colloidal silica having a predetermined size and concentration so as to be easily absorbed into the body of plants. Nanometer colloidal to develop the composition, promote the growth of plants, reduce the use of chemical fertilizer and strengthen the resistance to pathogens, ultimately increase the income of farmers and provide safe food for consumers It relates to a liquid composition for promoting healthy growth of plants containing silica.

일반적으로, 벼농사나 식물 등을 재배 시 농작물을 비롯한 식물의 생장력을 촉진하기 위하여 규산질 비료, 질소 비료, 인산 비료, 칼륨 비료, 복합비료 등이 사용되고 있다.In general, siliceous fertilizers, nitrogen fertilizers, phosphate fertilizers, potassium fertilizers, compound fertilizers and the like are used to promote the growth of plants, including crops when growing rice or plants.

이중에서 규산질 비료는 규산을 주성분으로 하는 비료로서, 규산이 식물 체내에 충분하게 흡수되면 식물의 줄기와 잎의 표피 세포에 큐티클(cuticle)을 형성하면서 규질화를 촉진시켜 줄기와 잎을 튼튼하게 하고 답압(踏壓)에도 잘 견디어 무르거나 늘어지는 현상이 감소되며, 규산이 잎에 집적되면 잎이 서서 수광상태가 좋아지면서 광합성 효율이 증진되고 물질의 전류가 촉진되며 엽록소 분해가 느려져 질소대사과정에서 휘산되는 질소가 줄어들어 질소비료의 이용효율 증진에 의한 시비량을 줄일 수 있다.Among these, siliceous fertilizer is a fertilizer containing silicic acid. When silicic acid is sufficiently absorbed into the body of the plant, cuticles are formed on the epidermal cells of the stem and leaf of the plant, promoting siliceification and strengthening the stem and leaves. Resistant to crushing pressure, reducing stiffness and sagging, and when silicic acid accumulates on the leaves, the leaves stand up to receive light, improving photosynthetic efficiency, promoting the current of the material, and slowing down the chlorophyll decomposition process. Since the amount of nitrogen vaporized is reduced, the fertilizer amount can be reduced by improving the utilization efficiency of nitrogen fertilizer.

그리고, 잎이 꺼칠꺼칠해져 병원균이 부착 발육하기 어려워짐에 따라 병충해에 대한 저항력이 생기고, 질소의 과잉흡수 조절로 암모니아농도를 낮출 뿐만 아니라, 식물 체내의 규산 함량이 높아지면 식물 체내의 규산과 전질소(SiO2/T-N), 규산과 인산염(SiO2/P2O2), 규산과 산화칼륨(SiO2/K2O) 등의 함량비가 높아져 도복(쓰러짐), 냉해 등의 장해에 대해 기계적 저항성을 유지하게 된다.In addition, as the leaves become stray and difficult to develop and develop pathogens, resistance to pests is generated, and the ammonia concentration is lowered by controlling excessive absorption of nitrogen. As the content ratio of nitrogen (SiO 2 / TN), silicic acid and phosphate (SiO 2 / P 2 O 2), silicic acid and potassium oxide (SiO 2 / K 2 O) increases, mechanical resistance is maintained against obstacles such as falling down and cold damage.

한편, 토양에는 규산(SiO2)을 비롯하여 철(Fe), 알루미나(Al2O3), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na), 칼륨(K)과 같은 성분이 전체의 97% 정도를 이루고 있는데, 이중에서 규산이 50% 이상을 차지하고 있는 것에 비해 식물이 흡수할 수 있는 가용성 규산은 25% 정도에 불과하여 별도로 규산질 비료를 시비하고 있다.Meanwhile, in the soil, components such as silicic acid (SiO2), iron (Fe), alumina (Al2O3), calcium (Ca), magnesium (Mg), sodium (Na), and potassium (K) form about 97% of the total. Among them, silicic acid accounts for more than 50%, whereas only about 25% of soluble silicic acid that plants can absorb is applied separately.

즉, 종래에 사용되는 규산질 비료는 알갱이 형태의 고체 입자로 이루어져 있는데 이러한 규산은 물에는 녹지 않고 토양에 살포한 상태에서 작물 뿌리나 미생물에서 분비되는 산 또는 유기물의 분해 시에 발생되는 유기산 등에 의해 서서히 녹게 되므로, 토양 속에 이미 많은 양의 규산이 존재하는데다가 규산질 비료를 추가적으로 공급함에도 불구하고 분해속도 즉, 식물에 흡수되는 속도가 느릴 뿐만 아니라, 종래의 알갱이 형태의 규산은 미량 원소와 착화합물을 형성하여 비료 효율이 낮아진다는 문제점이 있었다.That is, conventionally used siliceous fertilizer is composed of granular solid particles. The silicic acid is gradually dissolved by organic acids generated when decomposition of organic matter or acid secreted from crop roots or microorganisms in the state of spraying on soil without dissolving in water. As it melts, in addition to the large amount of silicic acid already present in the soil and the additional supply of siliceous fertilizers, the decomposition rate, that is, the rate of absorption by plants, is slow, and conventional granular silicates form complexes with trace elements. There was a problem that the fertilizer efficiency is lowered.

또한, 종래의 규산질 비료는 굵은 입자로 되어 있어 관주 및 엽면시비는 불가능하고 토양에 뿌려놓는 형태의 살포방법만이 사용되는 등 살포방법에 있어서도 한계가 있음에 따라 건강한 식물 생육에 신속하게 대응하지 못하고 있다.In addition, conventional siliceous fertilizers are coarse particles, so irrigation and foliar fertilization are impossible, and only spraying methods are applied to the soil. have.

이에 따라 과량의 비료를 시비하여 비료 과잉상태를 초래할 뿐 아니라 경제적으로도 비효율적이다.Accordingly, the application of excess fertilizer not only results in an excessive fertilizer state, but also is economically inefficient.

이외에도 현재 우리나라 농업은 작물 증산을 목적으로 각종 화학비료의 과다시비를 행하고 있으며 이들이 토양에 남아 있음으로써 차츰 토양의 산성화, 각종 염류 집적, 병해충의 빈번한 발생 등 물리적, 화학적, 생물학적 문제점으로 인해 식물 및 인체에 해를 끼치고 있는 실정이다.In addition, Korea's agriculture currently makes excessive fertilization of various chemical fertilizers for the purpose of increasing crop yields, and they remain in the soil, causing the plant and human body to suffer from physical, chemical, and biological problems such as acidification of soil, accumulation of various salts, and frequent occurrence of pests. The situation is harming.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 종래의 알갱이 형태의 규산질 비료가 갖고 있는 한계와 장점을 상호 보완하여 건강한 식물의 생육을 촉진함과 동시에 식물 및 인체 모두에 안전한 친환경적인 식물의 생육촉진용 액상조성물을 제공함을 목적으로 하는 것이다.The present invention was developed to solve the above problems, complementary to the limitations and advantages of the conventional granular siliceous fertilizer to promote the growth of healthy plants and at the same time safe environment for both plants and the human body The purpose is to provide a liquid composition for promoting growth.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물은, 식물에 용이하게 흡수되도록 소정 크기로 이루어진 나노미터 콜로이달 실리카 수용액으로 이루어진 것으로서, 건강한 식물의 생육을 촉진하기 위해 상기 수용액을 소정 농도로 조정하고, 여기에 식물의 생육에 필요한 보조성분을 첨가하는 것을 특징으로 하는 것이다.In order to achieve the above object, a liquid composition for promoting healthy growth of a plant according to the present invention is composed of a nanometer colloidal silica aqueous solution having a predetermined size so as to be easily absorbed by a plant, and to promote growth of a healthy plant. The aqueous solution is adjusted to a predetermined concentration, and it is characterized in that the auxiliary component necessary for the growth of the plant is added thereto.

먼저, 본 발명자들은 나노기술을 농업에 적용할 수 있는 유효한 물질은 무엇인가에 관심을 두고, 나노미터(㎚)화된 물질을 농업에 적용하기 위해서는 반드시 친환경적 소재이고 새로운 물질이어야 하며 유용한 성질을 얻어야 한다는 점을 감안하여, 대상 작물의 선정, 사용방법, 사용시기, 희석배율 등을 적정하게 이루어지도록 함으로써 토양의 산성화 방지, 비료와 농약사용의 절감을 통해 건강한 식물 생육을 도모하고자 하였다.First, the present inventors are interested in what nanomaterials can be applied to agriculture, and in order to apply nanometerized materials to agriculture, they must be environmentally friendly materials, new materials, and obtain useful properties. In view of this, we aimed to promote healthy plant growth by preventing the acidification of the soil and reducing the use of fertilizers and pesticides by appropriately selecting the target crop, the method of use, the timing of use, and the dilution ratio.

그 결과 규산 성분을 함유한 나노미터 콜로이달 실리카를 찾아내어 식물체에 엽면시비(식물 생육에 필요한 성분을 잎을 통해 흡수하게 하는 방법) 및 관주(뿌리로 흡수하여 물관을 통해 잎으로 전달하는 방법)하는 방법을 통해 식물에 직접 적용하는 방식을 최초로 발명하기에 이르렀다.As a result, it finds nanometer colloidal silica containing silicic acid component and leaves foliar fertilization (how to absorb the ingredients necessary for plant growth through the leaves) and irrigation (how it is absorbed by the root and transferred to the leaves through the water pipe) It was the first time to invent a way of applying directly to plants.

또한, 본 발명은 마찰계수 증대, 부착, 피막, 친수성 향상, 반응성 증대, 큰 표면적, 경화성의 특성으로 인해 섬유, 제지, 주조, 세라믹과 내화물, 무기섬유, 페인트 및 유기필름, 촉매, 급결제, 단백질 제거 및 여과 조제 등 산업용으로 사용되어 온 나노미터 콜로이달 실리카를 농업용으로 사용하기에 적합하도록 개발된 것이다.In addition, the present invention is due to the characteristics of increased friction coefficient, adhesion, coating, hydrophilicity, increased reactivity, large surface area, hardenability, fiber, paper, casting, ceramic and refractory, inorganic fiber, paint and organic film, catalyst, fastener, The nanometer colloidal silica, which has been used for industrial purposes such as protein removal and filtration aids, was developed to be suitable for agricultural use.

이하, 본 발명에 따른 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the liquid composition for promoting healthy growth of the plant according to the present invention will be described in detail.

[1] 콜로이달 실리카의 나노스케일 접근방식[1] nanoscale approach to colloidal silica

본 발명에 따른 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물은 나노미터 콜로이달 실리카를 주된 성분으로 하는 것으로서, 상기 나노미터 콜로이달 실리카는 나노미터 크기 보다 더 작은 물질에서 분자 단위로 크기를 형성하는 상향식(Bottom-up) 방식에 의해 생성된 초미립자(nano particle)이다.The liquid composition for promoting healthy growth of plants according to the present invention is mainly composed of nanometer colloidal silica, and the nanometer colloidal silica is formed from a material smaller than nanometers in size and forms a molecular size in units of bottoms. Nanoparticles produced by the -up method.

이는 큰 것을 깎아 작게 만드는 하향식(Top-down) 방식에 의해 생성된 분말 형태의 실리카를 물과 혼용하여 식물에 살포하였을 때 시간이 경과함에 따라 실리카가 물에 침전될 뿐만 아니라 식물에 흡수되는 비율이 매우 낮은 것과는 달리, 식물에 적용한 결과 건강한 식물의 생육을 촉진할 수 있게 된다.This is due to the fact that when silica is mixed with water and sprayed on plants, which are produced by a top-down method that cuts large ones into smaller ones, the silica is not only precipitated in the water but also absorbed by the plant. Unlike very low, the application to plants can promote the growth of healthy plants.

이를 바탕으로 본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카의 구성은 다음과 같이 이루어진다.Based on this configuration of the nanometer colloidal silica according to the present invention is made as follows.

즉, 실리카가 용매에 안정적으로 분산된 콜로이드 상태로 침강이 일어나지 않는데, 이러한 나노미터 콜로이달 실리카는 나트륨 함량(%)이 0.6 이하로 적어 환경친화적이고 알루미늄의 함량이 300ppm으로 낮으며, 철, 마그네슘, 칼슘 등을 100ppm 정도로 아주 낮게 함유함으로써 순수한 실리카(SiO2)라 할 수 있다.In other words, sedimentation does not occur in a colloidal state in which silica is stably dispersed in a solvent. Such nanometer colloidal silica is environmentally friendly with low sodium content (%) of 0.6 or less, and is low in aluminum and 300 ppm in iron and magnesium. It can be referred to as pure silica (SiO 2) by containing very low calcium, such as 100ppm.

이에 따라 액상 규산의 비료 효율성을 한층 높인 상태에서 식물의 건강한 생육을 촉진하게 되는 것이다.Accordingly, the fertilizer efficiency of the liquid silicic acid is further enhanced to promote healthy growth of the plant.

Figure 112006005929904-PAT00001
Figure 112006005929904-PAT00001

참고로, 본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카 입자의 구조를 구체적으로 살펴보면 상기 그림1에 나타나듯이 nSiO2, nH2O로 이루어지고, 구형으로 수중에 서 콜로이드 상태로 분산되어 있으며, 표면에 실란올기(Si-OH)와 수산화이온(OH-)이 존재하여 음전하를 형성하고 있다.For reference, look at the structure of the nanometer colloidal silica particles according to the present invention in detail as shown in Figure 1, consisting of nSiO2, nH2O, spherical in the water dispersed in the colloidal state, the silanol group (Si -OH) and hydroxide ions (OH-) are present to form a negative charge.

Figure 112006005929904-PAT00002
Figure 112006005929904-PAT00002

또한, 상기 그림2에 나타나듯이, 알칼리 이온인 나트륨이온(Na+)에 의해 전기적 이중층이 형성되어 입자간의 반발에 의해 안정화되어 있다.In addition, as shown in Fig. 2, an electric double layer is formed by sodium ions (Na +) which are alkali ions, and is stabilized by repulsion between particles.

[2] 콜로이달 실리카의 나노미터 크기[2] nanometer sizes, colloidal silica

본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카의 미립자 크기는 5~60㎚의 것으로서, 입자의 크기가 작을수록 비표면적이 매우 크고 활성 접촉점의 수가 증가하여 식물 생육에 있어 효율성을 띠었다.Particle size of the nanometer colloidal silica according to the present invention is 5 ~ 60nm, the smaller the size of the particles, the specific surface area is very large and the number of active contact points increased efficiency in plant growth.

이는 식물 세포나 인간 세포의 크기가 10㎛ 정도이고, 적혈구, 대장균, 박테리아는 1㎛ 정도로서 마이크로미터의 크기이며, 일반적인 농약의 크기는 1㎛, 미토콘드리아는 100nm~1㎛, 바이러스는 10nm~100nm 사이에 속한 바, 본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카는 식물 세포보다 훨씬 작고 곰팡이나 바이러스보다도 작은 크기로 이루어져 있어 식물 세포에 빠르게 흡수됨을 알 수 있으며, 이에 따라 종래의 일반 규산질 비료의 경우 식물이 규산 성분을 신속히 흡수하지 못하는 것에 비하여 본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카는 식물 체내에 빠르고 쉽게 흡수되 어 식물의 생육뿐만 아니라 병원체에 대한 항균력에 능동적으로 대처할 수 있게 되어 친환경 농업에 많은 기여를 할 수 있게 되는 것이다.It has a plant cell or human cell size of about 10㎛, erythrocytes, E. coli, bacteria about 1㎛ size of micrometer, general pesticide size of 1㎛, mitochondria 100nm ~ 1㎛, virus between 10nm ~ 100nm Since the nanometer colloidal silica according to the present invention is much smaller than plant cells and has a size smaller than a fungus or virus, it can be seen that the plant is rapidly absorbed into the plant cells. The nanometer colloidal silica according to the present invention can be quickly and easily absorbed into the plant body, and can actively cope with the growth of the plant as well as the antimicrobial activity against the pathogen, as compared with the inability to rapidly absorb the components, thereby contributing to eco-friendly agriculture. Will be.

[3] 흡착성[3] adsorptive

종래의 공업용 나노미터 콜로이달 실리카의 경우 pH가 10.5 이상이 되면 가성소다 또는 규산소다와 같은 강알칼리가 되어 점도가 아주 높은 것에 비해, 본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카는 pH가 8~10.5인 상태로 상대적으로 점도가 낮아 물과 같은 물질에도 용이하게 침투할 뿐만 아니라 다른 물질과의 혼합 시에도 분산 및 침투가 용이하고, 수분 증발 후에도 물체에 대한 흡착성이 우수한 점 등 뛰어난 흡착효과를 나타내는 다공성 물질이다.In the case of conventional industrial nanometer colloidal silica, when the pH is 10.5 or more, it becomes strong alkali such as caustic soda or sodium silicate, and the viscosity is very high, whereas the nanometer colloidal silica according to the present invention has a pH of 8 to 10.5. As it is relatively low in viscosity, it easily penetrates into substances such as water, and is easy to disperse and penetrate when mixed with other substances, and has excellent adsorption effect such as excellent adsorption to objects even after evaporation of water. .

즉, 물로 희석된 나노미터 콜로이달 실리카를 식물에 엽면 살포하였을 때 충분히 흡수되고, 식물 체내에 흡수되지 않은 일부 나노미터 콜로이달 실리카는 수분 증발 후 식물 잎의 표면에 뿌연 상태로 미세하게 남아 있게 된다. 이에 따라 식물 잎의 표면에 부착된 나노미터 콜로이달 실리카에 의해 병원균이 부착되기 어려운데, 식물 체내에 덜 흡수되고 잎의 표면에 남은 일부 나노미터 콜로이달 실리카가 잎의 표면을 꺼칠꺼칠하게 하여 흡수된 실리카 미립자와 추가로 작용하여 병원균이나 병해충에 대한 저항력이 매우 강해지는 것이다.In other words, nanometer colloidal silica diluted with water is sufficiently absorbed when foliar sprayed on plants, and some nanometer colloidal silica that is not absorbed in the plant remains finely cloudy on the surface of plant leaves after water evaporation. . As a result, pathogens are less likely to adhere to the nanometer colloidal silica attached to the surface of the plant leaves. Some of the nanometer colloidal silica, which is less absorbed by the plant body and remains on the surface of the leaves, is absorbed by the surface of the leaves. In addition to the silica particles it is very resistant to pathogens and pests.

여기에서, 본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카는 액상 용기 내에 10~30%의 농도가 함유되고, 식물에 대해 사용 시 관주 및 엽면시비에 적합하도록 물로 희석하여 식물에 1~500ppm의 농도로 흡수될 수 있도록 사용하는 것이 바람직하다.Here, the nanometer colloidal silica according to the present invention contains a concentration of 10 to 30% in a liquid container, diluted with water so as to be suitable for irrigation and foliar fertilization when used for plants, and absorbed in plants at a concentration of 1 to 500 ppm. It is desirable to use as possible.

[4] pH 선택[4] pH selection

본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카는 pH가 주로 알칼리성이지만, 경우에 따라 산성인 나노미터 콜로이달 실리카를 사용할 수 있다.The nanometer colloidal silica according to the present invention can be used nanometer colloidal silica which is mainly alkaline, but in some cases acidic.

즉, 우리나라 농업에 이용되는 토양의 대부분은 산성이고, 또한 비닐하우스의 경우 식물 자체에서 배출되는 유기산, 뿌리산 등에 의해 생육 중반기 이후에는 산성화가 가속화되고 염류를 형성하게 되지만, 이런 반면에 알칼리수에 의해 pH가 알칼리 성분을 띠는 토양이 있으므로, 이러한 경우에는 산성인 나노미터 콜로이달 실리카를 사용하게 된다.In other words, most of the soil used for agriculture in Korea is acidic, and in the case of the vinyl house, acidification is accelerated and salts are formed after the mid-growth due to organic acid and root acid emitted from the plant itself. Since some soils have an alkaline pH, acidic nanometer colloidal silica is used.

이에 따라 토양이 서서히 중화되어 토양 비옥도를 증진하게 되는 결과를 얻게 되고 결국 건강한 식물 생육을 촉진하게 된다. 그러므로, 작물의 환경 상태에 따라 적합한 나노미터 콜로이달 실리카를 사용하여야 한다.As a result, the soil is gradually neutralized to promote soil fertility, which in turn promotes healthy plant growth. Therefore, suitable nanometer colloidal silica should be used depending on the environmental condition of the crop.

Figure 112006005929904-PAT00003
Figure 112006005929904-PAT00003

상기 그래프1은 본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카와 pH의 상관관계를 나타낸 것으로서 이에 대해 살펴보면, 상기 나노미터 콜로이달 실리카는 pH의 변화에 따라 안정성이 달라지는데, pH 2 부근이 양이온과 음이온의 양이 동등해지는 등전점(Isoelectric point)으로 준 안정한 상태를 나타내고, pH 8~10.5에서 가장 안정한 상태를 나타낸다.The graph 1 shows the correlation between the pH and nanometer colloidal silica according to the present invention, the nanometer colloidal silica has a different stability depending on the pH change, the pH around 2 is the amount of cations and anions The quasi-stable state is shown by this isoelectric point becoming equal, and the most stable state is shown in pH 8-10.5.

이에 따라, 본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카의 pH는 토양이 산성인지 알칼리성인지에 따라 pH 2~3 또는 pH 8~10.5인 것을 물과 희석하여 사용하면 된다.Accordingly, the pH of the nanometer colloidal silica according to the present invention may be diluted with water to pH 2-3 or pH 8-10.5 depending on whether the soil is acidic or alkaline.

[5] 액상 나노미터 콜로이달 실리카[5] liquid nanometer colloidal silica

본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카는 액상으로 이루어져 물에 잘 분산되고 다른 원소와의 결합이 없어 순수한 액상 규산으로서 비료효율이 높아지는데, 이는 종래의 알갱이 형태의 규산질 비료를 식물에 용이하게 이용할 수 없었던 것과는 달리 식물 세포의 기공을 쉽게 통과하게 되므로 더욱 더 효율적이고 용이하게 이용할 수 있다.The nanometer colloidal silica according to the present invention is composed of a liquid phase, well dispersed in water, and no binding with other elements, so that the fertilizer efficiency is increased as pure liquid silicic acid, which can be easily used in conventional granular siliceous fertilizer for plants. Unlike never before, the pores of plant cells are easily passed, making them more efficient and easier to use.

이에 따라 토양의 산성화가 진행될 때 토양 관주를 주기적으로 하게 되면 서서히 산도가 교정이 되며 엽면시비 시에는 식물 세포의 기공보다 더 작은 크기여서 쉽게 기공 속을 통과하여 웃자람 방지, 도복 방지, 질소의 과잉 억제에 신속히 대응할 수 있게 된다.Therefore, when soil irrigation is periodically performed when acidification of soil progresses, acidity is gradually corrected. In foliar fertilization, it is smaller than pores of plant cells, so it easily passes through pores to prevent overgrowth, prevention of doping, and excessive excess of nitrogen. You will be able to respond quickly.

또한, 종래의 규산질 비료가 토양에 살포하여 사용하던 것과는 달리, 본 발명에 따른 나노미터 콜로이달 실리카는 토양 관주 및 엽면 살포에 의해 식물 체내에 신속하게 흡수될 뿐만 아니라 기타 유기산 등의 물질의 도움이 불필요하게 된다.In addition, unlike the conventional siliceous fertilizer sprayed on the soil, the nanometer colloidal silica according to the present invention is not only rapidly absorbed into the plant body by soil irrigation and foliar spray, but also with the help of other organic acids and other substances. It becomes unnecessary.

덧붙여, 본 발명에 따른 액상 나노미터 콜로이달 실리카를 액체 상태로 존재하는 액상규산나트륨과 액상규산칼륨과 대비하여 본 결과,In addition, as a result of comparing the liquid nanometer colloidal silica according to the present invention with the liquid sodium silicate and liquid potassium silicate present in the liquid state,

나노미터 콜로이달 실리카Nanometer colloidal silica 액상규산나트륨Liquid Sodium Silicate 액상규산칼륨Liquid Potassium Silicate nSiO2, nH2OnSiO2, nH2O Na20, nSiO2, xH2ONa20, nSiO2, xH2O K2O, nSiO2, xH2OK2O, nSiO2, xH2O

액상규산나트륨은 물유리(water glass)의 원료로서 나트륨, 알루미늄의 함량이 높은데, 특히 나트륨 함량이 높은 성분을 자주 사용하게 되면 산성 토양에서 염류 장해를 일으키기 쉬워 식물의 생육을 저해하며, 또한 알루미늄, 칼슘, 바륨 등의 금속과 작용하면 규산 금속의 수산화물 및 물에 의해 여러 가지 색을 띠는 조성의 침전을 생성하여 사용하기가 불편하다.Liquid sodium silicate has a high content of sodium and aluminum as a raw material of water glass. Especially, if the high content of sodium is used frequently, it is easy to cause salt interference in acidic soil and inhibits the growth of plants. When it interacts with metals such as barium, it is inconvenient to produce and use precipitates of various colors by hydroxides and water of metal silicates.

액상규산칼륨은 제4종 복합비료에 칼륨이 첨가되어 있어 가리(수용성칼륨: K2O) 과다 증상을 유발할 수 있다.Liquid potassium silicate can cause excessive symptoms of Gary (aqueous potassium: K2O) because potassium is added to the fourth type of fertilizer.

아울러, 본 발명에 따른 액상조성물을 사용 시 보조 성분으로서 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 황(S), 붕소(B), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 철(Fe), 구리(Cu), 아연(Zn), 게르마늄(Ge), 셀레늄(Se), 나트륨(Na), 알루미늄(Al) 중에서 1종 이상을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다.In addition, as an auxiliary component when using the liquid composition according to the present invention nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), sulfur (S), boron (B), magnesium (Mg), manganese It is preferable to use one or more selected from (Mn), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), germanium (Ge), selenium (Se), sodium (Na) and aluminum (Al). .

참고로, 본 발명의 나노미터 콜로이달 실리카를 포함하는 액상조성물을 비료로서 벼, 원예 및 과수, 잔디, 버섯 등의 식물에 대해 사용한 예를 설명하겠다.For reference, the liquid composition containing the nanometer colloidal silica of the present invention as an fertilizer will be described an example used for plants such as rice, horticulture and fruit trees, grass, mushrooms.

먼저, 본 발명에 따른 액상조성물을 식물에 사용하기 위한 방법으로는, 엽면시비 시에는 나노미터 콜로이달 실리카와 물과의 희석 비율을 15~20%로 하여 500~1,000배가 되도록 한 후 식물의 건강한 생육을 위해서는 식물별로 7~15일 단위로 살포하 고, 병해충의 억제를 위해서는 병반 시기 또는 그 전에 500배로 희석한 후 살포하였다. 단, 수도작은 년 2~3회로 고정하여 살포하였다.First, as a method for using the liquid composition according to the present invention in plants, the dilution ratio of nanometer colloidal silica and water at the time of foliar fertilization to 15 to 20% to 500 to 1,000 times the health of the plant For growth, the plants were sprayed every 7 to 15 days, and the pests were sprayed after diluting 500 times before or at the time of disease to control pests. However, water crops were sprayed by fixing 2-3 times a year.

관주 시에는 나노미터 콜로이달 실리카와 물과의 희석비율을 15~20%로 하여 6,000배가 되도록 한 후 식물의 생육 중, 하반기에 토양의 산성화 방지를 위해 15~20일 단위로 살포하였다.In irrigation, the dilution ratio between nanometer colloidal silica and water was 15 to 20% to 6,000 times, and then sprayed every 15 to 20 days to prevent acidification of soil during plant growth.

사용예 1Example 1

상기와 같은 나노미터 콜로이달 실리카를 수도작에 적용한 결과, 수용성 규산 성분에 의해 단백질 함량을 떨어뜨려 미질이 향상되고 금이 가거나 흰 반점이 형성된 쌀이 감소하는 등 고품질의 쌀을 수확할 수 있었고, 도열병(박테리아로 인해 벼의 잎과 줄기가 암갈색의 불규칙한 반점이 생기고 전체적으로 갈색으로 되어 마르게 되는 병), 문고병(잎집무늬마름병), 벼멸구(해충이 줄기 속에 있는 액즙을 빨아먹는 병), 이화명충(유충을 벼의 줄기에 낳아 벼이삭이 나오지 않게 하는 병)에 대한 저항력이 강해져 친환경 농업이 가능하였으며, 잎과 줄기가 빳빳해져 도복 방지에 효과적이었다.As a result of applying the nanometer colloidal silica as described above, it was possible to harvest high-quality rice, such as reducing the protein content by water-soluble silicic acid component, improving the quality, reducing the cracked rice or the formation of white spots. (Bacteria causes the leaves and stems of rice to have dark brown irregular spots and becomes brown as a whole.) It was able to produce rice on the stem of rice and prevent the rice from coming out.

사용예 2Example 2

상기와 같은 나노미터 콜로이달 실리카를 과수 원예에 적용한 결과, 과수, 과채, 근채, 특용작물에 있어 열매의 밀도를 높여 푸석거리지 않고 속이 꽉 차서 고품질의 작물을 생산할 수 있고, 오이, 수박, 참외, 딸기, 메론, 토마토, 고추, 부추, 깻잎, 화훼류 등의 저장성을 높임과 동시에 웃자람을 방지하며, 토마토와 과수류의 열과현상(껍질이 터지는 현상) 및 인삼, 메론 등이 시들거나 뿌리가 썩는 현상을 억제하였다. 특히 토마토의 이상경(토마토의 생리 장해) 예방 및 치료에 상당히 효과적이었다. 그리고 식물의 생육에 있어서는, 여름에는 표면이 마르지 않고 겨울에는 냉해를 경감시키는 등 일조부족, 저온다습의 생육 장해를 경감할 뿐만 아니라 곰팡이류, 바이러스, 세균성 병해 등과 같은 병원균 및 병충해에 견디는 힘이 강해짐을 알 수 있었다.As a result of applying the nanometer colloidal silica as described above in fruit orchard horticulture, fruit density in fruit trees, fruits, vegetables, root crops, and specialty crops can be increased to produce high-quality crops without filling, and can be used to produce cucumbers, watermelons, melons, It improves the shelf life of strawberries, melons, tomatoes, peppers, leeks, sesame leaves, and flowers, and prevents overgrowth, and the heat and phenomena of tomatoes and fruit trees (crusting), and the ginseng and melons wither or rot. Suppressed. In particular, it was very effective in preventing and treating tomato abnormalities (tomatophysiological disorders). In addition, in the growth of plants, the surface does not dry out in summer, and it reduces cold damage in winter, and not only reduces the growth obstacles of low temperature and humidity, but also strengthens the ability to withstand pathogens and diseases such as fungi, viruses, and bacterial diseases. Could know.

사용예 3Example 3

상기와 같은 나노미터 콜로이달 실리카를 잔디에 적용한 결과, 봄에는 잔디의 큐티클이 형성됨에 따라 규질화가 촉진되어 운동 시 볼 스피드가 좋아지고, 장마기에는 곰팡이와 같은 각종 병해 예방에 효과적이며, 고온기에는 뿌리가 썩는 현상이 줄어들었고 가을에는 냉해를 경감시켜 잔디의 건강한 생육에 도움이 되었다.As a result of applying the nanometer colloidal silica as described above, silicification is promoted as the cuticle of grass is formed in spring, so that the ball speed is improved during exercise, and it is effective in preventing various diseases such as mold in the rainy season. Roots have been reduced, and in the fall, cold water has been alleviated, contributing to the healthy growth of the grass.

사용예 4Example 4

상기와 같은 나노미터 콜로이달 실리카를 버섯에 적용한 결과, 버섯의 대와 갓이 단단하면서도 탄력적이어서 식감이 좋고 고소한 맛이 나며 저장성과 신선도가 유지될 뿐만 아니라 세균, 바이러스, 곰팡이류 등의 병반(병으로 말미암아 생기는 반점)의 출현 빈도가 감소하였다.As a result of applying the nanometer colloidal silica as described above to the mushrooms, the mushroom stand and the lampshade are hard and elastic, so the texture is good and the savory taste is maintained, and the shelf life and freshness are maintained, as well as the pathogens such as bacteria, viruses, and fungi. The appearance of spots) is reduced.

이와 같이, 본 발명에 따른 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물은, 콜로이달 상태의 액체로 되어 있고 식물 세포의 기공보다 더 작은 크기여서 엽면시비 시에는 식물의 기공 속을 쉽게 통과하여 웃자람이나 도복을 방지하고 질소의 과잉 억제에 신속히 대응하며, 토양의 산성화가 진행될 때 주기적으로 토양 관주를 함으로써 산도가 서서히 교정되었다.As such, the liquid growth promoting liquid composition of the plant according to the present invention is a liquid in a colloidal state and is smaller in size than the pores of plant cells, so when foliar fertilization is easily passed through the pores of the plant, Acidity was slowly corrected by preventing, responding quickly to excess nitrogen suppression, and periodically irrigating soil as acidification progressed.

덧붙여, 나노미터 콜로이달 실리카는 흔히 콜로이달 실리카로 불리는 바, 본 발명에서도 콜로이달 실리카는 나노미터 콜로이달 실리카와 동일하다는 개념 하에 적용되고 있음은 물론이다.In addition, nanometer colloidal silica is commonly referred to as colloidal silica, which is of course applied in the present invention under the concept that colloidal silica is the same as nanometer colloidal silica.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물에 따르면, 소정 크기로 이루어진 나노미터 콜로이달 실리카를 합성하고 이를 적정한 농도로 물과 배합 및 적정 pH를 선택함으로써, 종래의 규산질 비료가 분해속도가 느린 것과는 달리 토양 관주 및 엽면 살포에 의해 식물 체내에 매우 안정적이고도 신속, 용이하게 흡수될 뿐만 아니라 규산 성분의 주입에 의해 병원균에 대한 저항력을 강화할 수 있어 건강한 식물 생육에 능동적으로 대처할 수 있는 친환경 소재이므로 식물은 물론이고 인간에도 무해하여 농가의 소득증대 및 안전한 식생활 및 환경을 요구하는 소비자의 기대에 부응할 수 있다.As described above, according to the liquid composition for promoting healthy growth of the plant of the present invention, the conventional silicate fertilizer is synthesized by synthesizing nanometer colloidal silica having a predetermined size, blending it with water at an appropriate concentration, and selecting an appropriate pH. Unlike the slow decomposition rate, it is very stable, quick and easy to absorb into the plant body by soil irrigation and foliar spraying, and it is able to strengthen the resistance to pathogens by injecting silicic acid component to cope with healthy plant growth. As it is an eco-friendly material, it is harmless not only to plants but also to human beings, and it can meet the expectations of consumers who increase income of farmers and demand safe eating and environment.

또한, 질소의 과잉흡수를 억제하고 조직을 강화함으로써 식물의 시듦, 웃자람, 도복 등을 방지하고 광합성 효율을 높임으로써 작물의 수확량 증대는 물론이고 쌀의 미질 향상, 잔디와 식물의 생육을 도모하며, 규산 성분의 주입에 의해 화학비료와 농약의 사용을 최소화할 수 있다.In addition, by suppressing the excessive absorption of nitrogen and strengthening the tissues to prevent plant wilting, overgrowth, doping, etc., and increase the photosynthetic efficiency, as well as increase the yield of crops, improve the quality of rice, grow grass and plants, Injection of silicic acid components can minimize the use of chemical fertilizers and pesticides.

더욱이, 수도작, 과수 뿐만 아니라 엽채류에 이르기까지 식물의 성장과 증산에 매우 효과적으로 사용할 수 있다.Moreover, it can be used very effectively for the growth and cultivation of plants, from rice crops and fruit trees to leafy vegetables.

Claims (6)

나노미터 콜로이달 실리카를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물.Liquid composition for promoting healthy growth of plants comprising nanometer colloidal silica. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 나노미터 콜로이달 실리카는 식물에 용이하게 흡수되도록 5~60㎚의 크기로 이루어진 것을 특징으로 하는 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물.The nanometer colloidal silica is a liquid composition for promoting healthy growth of the plant, characterized in that it is made of a size of 5 ~ 60nm to be easily absorbed by the plant. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노미터 콜로이달 실리카는 액상 용기 내에 10~30%의 농도가 함유된 것을 특징으로 하는 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물.The nanometer colloidal silica is a liquid composition for promoting healthy growth of plants, characterized in that the concentration of 10 to 30% in the liquid container. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노미터 콜로이달 실리카는 알칼리성인 경우에는 pH가 8~10.5, 산성인 경우에는 pH가 2~3으로 조성되는 것을 특징으로 하는 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물.The nanometer colloidal silica is a liquid composition for promoting healthy growth of plants, characterized in that the pH is 8 ~ 10.5 when the alkaline, the pH is 2 ~ 3 if the acid. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노미터 콜로이달 실리카는 식물의 생육 촉진을 위해 질소(N), 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 황(S),붕소(B), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 철(Fe), 구리(Cu), 아연(Zn), 게르마늄(Ge), 셀레늄(Se), 나트륨(Na), 알루미늄(Al) 중에서 1종 이상 선택된 보조 성분을 첨가하는 것을 특징으로 하는 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물.The nanometer colloidal silica is nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca), sulfur (S), boron (B), magnesium (Mg), manganese ( At least one auxiliary component selected from Mn), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), germanium (Ge), selenium (Se), sodium (Na) and aluminum (Al) is added. Liquid composition for promoting healthy growth of plants. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 나노미터 콜로이달 실리카는 0℃ 이하에서 결빙이나 응집이 일어나지 않도록 동결방지제가 첨가된 것을 특징으로 하는 식물의 건강한 생육촉진용 액상조성물.The nanometer colloidal silica is a liquid composition for promoting healthy growth of plants, characterized in that the cryoprotectant is added to prevent freezing or aggregation at 0 ℃ or less.
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