KR20080033801A

KR20080033801A - 무기 및 영양성분의 식물체내 흡수 촉진제로서의 토르말린첨가제 및 토르말린을 함유한 복합비료

Info

Publication number: KR20080033801A
Application number: KR1020060099988A
Authority: KR
Inventors: 권옥술
Original assignee: (주)대 유
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2008-04-17
Also published as: KR100844193B1

Abstract

토르말린의 물 클러스터 분해 효과를 이용한 수용제 형태의 농업용 복합비료 및 각종 비료 성분과 미량요소 및 식물 영양성분의 식물 체내 흡수 촉진을 위한 액상 토르말린 첨가제가 제공된다. 본 발명의 토르말린 제제는 엽면 살포시 관행 재배에서 식물체에 흡수가 미미한 제성분들의 흡수를 촉진하고, 포장과 수송이 간편하고, 장기간 동안 변질되지 않아 유통기간이 길며 약해 염려가 없다.

토르말린, 복합비료, 클러스터

Description

무기 및 영양성분의 식물체내 흡수 촉진제로서의 토르말린 첨가제 및 토르말린을 함유한 복합비료{TOURMALIN ADDITIVE FOR ENHANCING ABSORPTION OF INORGANIC AND NUTRIENT COMPONENTS AND COMPOSITE FERTILIZER COMPRISING TOURMALIN}

도 1은 토르말린에 의한 전기분해에 의하여 물분자 클러스터의 분할 효과와 함께 유해물질들이 분해되는 것을 도해적으로 나타낸 도면이다.

본 발명은 칼슘을 비롯한 양이온성 무기성분, 인산 등 음이온성 무기성분, 당류, 라이신 등의 아미노산, 글루타민산 등 유기산, 해조추출물, 비타민과 같은 각종 영양성분 등의 식물체내 흡수 촉진제에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 토르말린을 유효성분으로서 함유하는 각종 양이온, 음이온과 영양성분 등 엽면시비에 의한 식물체내 흡수가 어려운 각종 미량요소 성분들의 식물체내 흡수촉진을 위한 첨가제, 이를 함유하는 복합비료 및 그의 사용 방법에 관한 것이다.

본 발명은 토르말린이 물분자 집단을 적게 분할하는 성질을 이용하여, 각종 무기성분과 영양성분이 용해된 용액이 농작물에 잘 흡수되도록 함으로써, 이러한 영양소의 식물체 흡수 증진을 도모한다.

작물의 생육에 필요한 성분을 인위적으로 작물의 잎을 통하여 흡수케 하는 방법을 엽면시비라고 한다. 녹색잎은 기공(氣孔)을 통해서 광합성작용과 호흡작용을 하면서 동시에 탄산가스와 산소를 흡수, 교환하게 된다. 이때 기공에서 흡수된 물질은 정상적인 생육을 위해 체내에서 이용된다.

엽면시비는 1844년에 그리스(Gris)가 잎에 철을 시용하여 철결핍증상을 회복시킨 이래 학계에 처음 알려지게 되었다. 농업생산을 위한 실직적인 이용은 1920년경 하와이에서 파인애플에 흔히 발생하는 위황병에 대하여 2∼8%의 황화철수용액(FeSO4·7H2O)을 살포하여 효과를 본 것이 시초이다.

엽면시비는 식물체의 토양이나 뿌리의 상태에 상관없이 필요한 무기성분을 바로 공급할 수 있고, 빠른 시간 내에 이용할 수 있기 때문에 생리 장해 예방 및 치유를 위한 매우 효과적인 시용 방법으로 알려져 있다. 그러나 무기성분 중에는 수체내 흡수가 매우 어려운 원소들이 있다. 특히 1가 또는 2가 양이온인 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 질소, 인산 등의 대량요소와 규소, 철, 붕소, 망간, 아연, 구리, 몰리브덴, 코발트 등 미량요소와 글루코스, 수크로스, 프럭토스, 올리고당과 같은 각종 당류, 라이신 등 아미노산, 글루타민산, 구연산과 같은 유기산, 해조추출물, 비타민 A, 비타민 B1 내지 B6, 비타민 C 등과 같은 각종 비타민 등은 잎의 기공을 통한 흡수가 다른 대량원소들에 비해 매우 어렵기 때문에 수체 흡수율이 매우 낮고 조직내 이행성이 낮은 단점이 있다. 이러한 성분들은 식물체내에 흡수되지 못하고 소실되는 경향이 매우 많다고 할 수 있다. 따라서 흡수가 어려운 성분들의 흡수 증진을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 발명자는 물 분자의 덩어리(클러스트) 가 적으면 작물의 기공을 통한 흡수가 잘되고, 크면 잘되지 않는다는 것으로부터 물분자 덩어리를 작게 하는 방법을 연구하던 중 전기적인 방법, 4℃ 정도의 저온에서 생기는 육각수 등 여러 가지 방법이 있으나 농업용으로는 활용이 부적합하다는 점에 주목하여, 더욱 적합한 방법을 연구한 결과, 물의 정수기능이 있는 것으로 알려진 세라믹 볼 등에 활용되는 토르말린이 그런 역할을 할 수 있다는 것에 착안하게 되었다.

지금까지 알려진 토르말린의 작용 및 효과를 보면, 1) 정전기 미약전류 발생, 2) 미약 전류의 침투작용, 3) 계면활성화 작용, 4) 물의 활성화 작용, 5) 토르말린의 음이온 발생, 6) 원적외선 방사 작용, 7) 미네랄 용출 작용 등으로 알려져 있다. 이 중 물에 대한 작용을 보면, 토르말린에 의해 전기 분해된 물분자 중 수소 이온은 토르말린 전극에 끌린 전자와 결합하면서 수소가스(H₂)로 변하여 방출되면서 물은 약 알칼리화(pH 7.2-7.5) 된다. 알칼리화 된 물은 환원력을 갖게 되고 산성화, 즉 노화하기 쉬운 신체와 접촉하여 항산화 작용을 하게 된다. 특히 물은 H₂O 라는 물 분자의 결합체인 클러스터가 6~7 개가 모여서 만들어 지며 일반적인 물은 불순물 등으로 인하여 수십 개의 클러스터를 결합시켜야 하며 클러스터가 큰 물은 맛도 없고 체내로 흡수되기 어렵다. 물에 토르말린을 투입하면 전기분해가 일어나 물의 클러스터가 분해되어 물 분자가 작아져서 물이 활성화됨으로 해서 피부와 세포로의 침투성, 흡수성이 높아지고 부드럽게 연수화 되고 광석 원소의 용출로 맛있는 이온수로 변한다.

따라서 본 발명자는 상기와 같은 특성을 감안하여, 식물체에 흡수 및 이행이 어려운 성분들이 식물체내 흡수가 증대 되도록 연구하여 본 발명을 완성하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 각종 무기성분과 영양성분 등 식물체내 흡수 이행이 어려운 성분들의 흡수를 촉진시키는 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 토르말린이 물의 입자(클러스트)를 작게 만드는 것을 이용하여, 각종 양이온과 음이온 등의 무기성분과 영양성분들의 식물체내 흡수를 촉진시키기 위한, 토르말린을 유효성분으로 하는 흡수촉진용 첨가제를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명자는 토르말린이 갖는 물분자 클로스터 분해 효과를 중심으로 집중 적으로 연구한 결과, 각종 무기성분과 영양성분 등 미량요소 성분을 식물체내에 효과적으로 전달할 수 있는 방법을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명의 방법으로 식물 체내 흡수가 촉진될 수 있는 성분으로는 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 질소, 인산 등의 대량요소와 규소, 철, 붕소, 망간, 아연, 구리, 몰리브덴, 코발트 등 미량요소와 당류, 라이신 등 아미노산, 글루타민산 등 유기산, 해조추출물, 비타민 등을 들 수 있으나, 이는 어디까지나 예시적인 것일 뿐, 물을 용매로 하여 혼합 첨가되는 성분들이라면 특히 한정되지 않는다.

본 발명에 따라, 토르말린을 주제로 한 액상 첨가제와 토르말린을 전술한 각 종 미량 및 대량요소 성분과 함유하는 수용제 형태의 복합비료 및 이들의 제조 방법이 제공되며, 이들의 효과적인 사용 방법도 제공된다.

토르말린 액상 첨가제의 경우, 토르말린이 가라앉는 것을 방지하기 위하여 침강 방지제를 첨가할 수 있다.

식물체내 흡수가 어려운 상기 예시된 바와 같은 대량요소, 미량요소의 흡수를 증진시키기 위하여 토르말린을 사용하는데 있어서, 토르말린의 분말이 미세할수록 물과의 접촉면이 크기 때문에 그 효과가 극대화될 것이지만, 경제성 관점과 분쇄에 따른 기술적 곤란성을 고려하여 분말 크기를 200 내지 2000 mesh로 하는 것이 좋다.

본 발명의 토르말린 첨가제는 액상으로서 토르말린 1 내지 50 중량%와 물 50 내지 99 중량%을 함유한다. 토르말린이 1% 미만이면 희석 사용시 토르말린의 양이 너무 적어 효능이 떨어지고, 50% 이상이면 효능의 차이가 없으므로 위의 범위로 한다. 이러한 토르말린 첨가제는 사용시 필요에 따라 약 10 내지 10,000배, 바람직하게는 100 내지 1,000배 희석하여 사용한다.

또한 본 발명은 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 질소, 인산 등의 대량요소와 규소, 철, 붕소, 망간, 아연, 구리, 몰리브덴, 코발트 등 미량요소와 당류, 라이신 등 아미노산, 글루타민산 등 유기산, 해조추출물, 비타민 중에서 선택된 1 종 이상의 성분 50 내지 99 중량%와 이들 성분들의 식물체내 흡수 촉진제로서 토르말린 1 내지 50 중량%로 이루어지는 수용제 형태의 농업용 복합비료에 관한 것이기도 하다. 토르말린이 1% 미만이면 위의 토르말린 액상 첨가제의 경우와 마찬가지로, 희석 사용 시 토르말린의 양이 너무 적어 효능이 떨어지고, 50% 이상이면 효능의 차이가 없으므로 위의 범위로 한다.

본 발명의 일 구체예에서는 칼슘과 각종 미량요소의 흡수량을 알아보기 위해 칼슘 또는 미량요소 수용제와 토르말린을 각각 물에 희석하여 엽채류인 상추에 엽면살포 하였다. 살포 농도는 칼슘은 300ppm 내외 토르말린은 10내지 1000ppm으로 희석하여 토르말린을 첨가하지 않은 칼슘 단용 처리구와 비교하여 상추내에 흡수된 칼슘 함량을 비교하였다.

이하 본 발명을 하기의 실시 예를 들어 보다 상세하게 설명하고자 하나, 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

토르말린 액제 제조 원단위
원료명	원단위(%)	Kg당 투입량(g)	비고
토르말린 1,000mesh AD 3030 물	10 20 70	100 200 700	에스엔에스 상사 에스엔에스 상사 침강방지제
계	100	1000

표 1의 성분들을 상기 기재된 투입량으로 투여하고 토르말린 이외의 성분들도 분쇄(325mesh)한 다음, 균질하게 혼합하여 토르말린 액제 1Kg을 생산하였다.

칼슘제 제조 원단위
원료명	원단위(%)	Kg당 투입량(g)	비고
CaCl₂ (CaO:37.4%) 구연산칼슘 (CaO:25%) 구연산 수크로스 라이신 해조추출물 비타민 B₁ 화이트카본	70 15.5 2 2 1.2 2 0.8 6.5	700 155 20 20 12 20 8 65	CaO : 26.18% CaO : 3.875% 계 : 30.05%
계	100	1000

실시예 2

토르말린·미량요소 수용제 제조 원단위
원료명	원단위(%)	Kg당 투입량(g)	비고
토르말린 1,000mesh MnSO₄·H₂O CuSO₄·5H₂O Fe EDTA-Fe ZnSO₄·7H₂O H₃BO₃	10 5 5 20 30 30	100 50 50 200 300 300
계	100	1000

상기 투입량과 같이 투여하고 토르말린 이외의 성분들도 분쇄(325mesh)하고 균질하게 혼합하여 토르말린 수용제 1Kg을 생산하였다.

시험예 1

30% 칼슘 수용제 10g과 “실시예 1”토르말린 10% 액제를 각각 100 ml (1000ppm), 50 ml(500ppm), 10 ml(100ppm), 5 ml(50ppm), 1 ml(10ppm)를 첨가하고 나머지는 물로 전체 용량 10 L 로 맞추었다. 이렇게 희석한 액을 수경재배 상추에 2006년 3월 19일부터 4일 간격으로 3회 살포하여 3월 31일 시험구의 모든 잎을 채취하였다. 채취한 엽을 흐르는 물에 깨끗하게 세척하여 열풍 건조기에 건조하였고, 건조한 시료를 분쇄한 후 습식 분해하여 ICP로 각 처리구별 칼슘 함량을 분석하였다. 조사 결과는 다음과 같다.

토르말린 농도별 상추의 칼슘 흡수량
토르말린 량(ppm)	칼슘 흡수량 (mg/kg)	흡수율(%)	비고
0 1000 (100ml/10L) 500 (50ml/10L) 100 (10ml/10L) 50 (5ml/10L) 10 (1ml/10L)	1.36 1.39 1.48 1.51 1.46 1.37	100 102 109 111 107 101	칼슘 300ppm 용액에 토르말린 액제 각각 100ml, 50ml, 10ml, 5ml, 1ml를 가하여 전체가 10L 되게 물에 희석함

표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 칼슘 수용제와 토르말린 액제 혼용제의 각 처리구별 상추엽 내 칼슘 함량을 보면, “실시예 1”의 토르말린 100ppm 처리구는 칼슘 수용제 단용 살포구에 비해 약 11% 정도 칼슘 흡수량이 많았다. 따라서 칼슘 수용제 단용 살포 보다는 토르말린을 첨가하므로 식물체 내 무기성분 흡수가 촉진 되는 것을 알 수 있었다.

시험예 2

실시예 2 제제로부터 토르말린 성분을 제외한 “미량요소 제제”와 “실시예 2” 제제의 토르말린 미량요소 수용제 비료를 각각 1000배로 희석하여 수경재배 상추에 3월 19일부터 4일 간격으로 3회 살포하였다. 상추 엽에 흡수된 미량요소 함량 조사는 3월 31일 실험구의 모든 엽을 채취하여 흐르는 물에 깨끗하게 세척하여 열풍 건조기에 건조시켰다. 그리고 건조한 시료를 분쇄한 후 습식 분해하여 ICP로 각 처리구별 미량요소 함량을 분석하였다. 조사 결과는 다음과 같다.

상추의 망간, 철, 동, 아연, 붕소 흡수량
	희석배수	Mn (ppm)	Fe (ppm)	Cu (ppm)	Zn (ppm)	B (ppm)
무처리	-	14	109.3	10	45	87.3
미량요소 비료 (토르말린 제외)	1,000배	29 (100)	136.0 (100)	23 (100)	112 (100)	137 (100)
실시예 2 제제	1,000배	35 (121)	143.3 (105)	26 (113)	125 (112)	158 (115)
( ): 미량요소 단용 처리값을 100으로 비교한 백분율 값(흡수율)

표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 “실시예 2”토르말린 미량요소 수용제와 미량요소 수용제를 각각 살포하고 각 처리구별 상추 엽 내 미량요소 함량을 보면, “실시예 2”제제 1000배 처리구는 미량요소 수용제 단용 살포구에 비해 약 21% 정도 Mn의 흡수량이 많았다. 그리고 상추엽에 흡수된 Fe 함량을 보면, “실시예 2”제제 1000배 처리구는 미량요소 수용제 단용 살포구에 비해 약 5% 정도 Mn의 흡수량이 많았다. 그리고 “실시예 2”제제 1000배 처리구의 흡수된 Cu 함량을 보면, 미량요소 수용제 단용 살포구에 비해 약 13% 정도 Cu의 흡수량이 많았다. 그리고 엽내 Zn 원소와 B 원소의 함량도 각각 12%, 15% 정도 흡수량이 많았다. 따라서 미량요소 단용 제제에 비해 “실시예 2”의 토르말린 함유 제제가 식물체내 미량요소 흡수를 증진시키는 것을 알 수 있었다. 미량요소 수용제와 혼용된 토르말린은 물의 입자 즉 클러스트를 작게 하여 식물체내 흡수를 촉진 시키는 것을 본 시험을 통하여 확인 할 수 있었다.

본 발명에 의하여 약해가 없고, 관행 재배에서 식물체에 흡수가 미미한 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 질소, 인산 등의 대량요소와 규소, 철, 붕소, 망간, 아연, 구리, 몰리브덴, 코발트 등 미량요소와 당류, 라이신 등 아미노산, 글루타민산 등 유기산, 해조추출물, 비타민 등과 같은 성분들의 흡수 증진 효과를 제공하게 된다. 본 발명의 토르말린 수화제는 엽면 살포로 어떤 제품에도 간단한 혼용으로 수체내 흡수 증진 효과를 기대할 수 있게 되었다. 그리고 분말 타입으로 포장과 수송이 간편하고, 장기간 동안 변질되지 않아 유통기간이 길며 약해 등의 문제가 전혀 없다. 따라서 본 발명의 간단한 첨가로 엽면 시비제제의 효과를 높일 수 있다. 또한 칼슘과 미량요소와 토르말린 혼합된 제제는 사용이 간편하고 저렴한 가격으로 생산할 수 있어 농업인에게 경제적인 도움이 될 수 있다.

Claims

칼륨, 칼슘, 마그네슘, 질소, 인산 등의 대량요소와 규소, 철, 붕소, 망간, 아연, 구리, 몰리브덴, 코발트 등 미량요소 및 임의로 당류, 라이신 등 아미노산, 글루타민산 등 유기산, 해조추출물, 비타민 중에서 선택된 1 종 이상의 성분 및, 전술한 성분들의 식물체내 흡수 촉진제로서 토르말린을 함유함을 특징으로 하는 수용제 형태의 농업용 복합비료.
제1항에 있어서, 토르말린은 200 내지 2,000 메쉬의 미분말 형태인 복합비료.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복합비료는 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 질소, 인산 등의 대량요소와 규소, 철, 붕소, 망간, 아연, 구리, 몰리브덴, 코발트 등 미량요소 및 임의로 당류, 라이신 등 아미노산, 글루타민산 등 유기산, 해조추출물, 비타민 중에서 선택된 1종 이상의 성분 50 내지 99 중량% 및 토르말린 1 내지 50 중량%로 이루어진 것인 복합비료.
칼륨, 칼슘, 마그네슘, 질소, 인산 등의 대량요소와 규소, 철, 붕소, 망간, 아연, 구리, 몰리브덴, 코발트 등 미량요소 및 임의로 당류, 라이신 등 아미노산, 글루타민산 등 유기산, 해조추출물, 비타민 중에서 선택된 1종 이상의 성분의 식물 체내 흡수 촉진을 위한 액상 토르말린 첨가제.
제4항에 있어서, 토르말린은 200 내지 2,000 메쉬의 미분말 형태인 액상 토르말린 첨가제.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 액제는 토르말린 1 내지 50 중량%와 물 50 내지 99 중량%로 이루어진 것인 액상 토르말린 첨가제.