KR20120031322A - 양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물 - Google Patents

양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물에 관한 것으로써, 보다 구체적으로 양액 및 살충성분을 플로랄폼 형태의 육묘용 매트에 침지켰을 때, 일반상토에 비하여 비효효과 및 방제효과가 뛰어난 것을 관찰할 수 있었으며, 전분을 첨가함으로써 육묘용 매트로부터 양액과 비료성분의 방출 속도를 조절함으로써 그 효과를 더욱 오래 유지시킬 수 있음으로써 식물의 생육을 증가시킬 수 있으므로, 본 발명의 플로랄폼 형태의 육묘상은 잔류 독성, 생태계 독성 등의 문제를 해결하며, 농작물 재배에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

Description

양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물{Composition comprising nutrient solution and pesticide components as active ingredient for seeding}
본 발명은 양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물, 이를 함유하는 육묘용 매트, 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 비료는 작물, 화훼류 등의 식물체의 성장에 필요한 성분을 보충하기 위해서 복수의 성분을 균형있게 배합하여 사용된다. 고체상태인 채로 시비(施肥)하는 경우에는, 토양 중의 수분에 의해 용해되어 나오는 양분을 식물체가 이용하게 되지만, 양분의 과부족이 되거나 부분적으로 비료의 농도차이가 생겨 작물에 악영향을 주거나 염류 집적에 의한 연작 장해, 지하수 및 하천에의 비료 성분의 유출 등의 문제가 있다. 그 때문에 식물체에 필요한 성분량을 공급하기 쉬운 수용액으로 한 비료도 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 비료는 액체 비료라고 칭해지고, 특히 식물체에의 시비 관리를 실시하는 양액(養液)재배법에 사용되고 있다.
양액 재배법으로서는, 자갈, 모래, 토탄(土炭), 질석(蛭石), 경석(輕石), 톱밥, 암면, 우레탄 등의 지지체에 식물체를 정식(定植)하고, 이 식물체에 액체 비료를 공급하는 배지경법(培地耕法) 및 수경법, 토양에 정식된 작물의 근(根)권역에 액체 비료를 공급하여 비료 성분의 첨가와 관수를 동시에 실시하는 양액토경재배법등이 알려져 있다. 이러한 양액재배법은 시비량을 제어할 수 있어 적당량의 비료 수용액을 어느 작물에도 균등하게 줄 수가 있으므로, 유효한 재배 방법이다.
비료 성분의 3대 요소는, 질소, 인산 및 칼륨이지만, 칼슘 등도 식물체의 성장에 빠뜨릴 수 없는 중요한 성분이다. 특히 배지경법, 수경법, 양액토경재배법등과 같은 근권역이 제한된 재배법의 경우에, 칼슘은 중요한 성분이 된다. 그렇지만, 인산 및 칼슘이 고농도로 공존하는 경우에는, 인산칼슘의 난수용성 물질이 형성되어 액체 비료 중에 침전물이 생긴다. 이 침전물은 양액재배에 대해 관수 시비 시스템 내의 필터 및 관수 튜브의 관수 구멍의 로딩을 생기게 하고, 혼입기 등의 펌프 기기류에 부하를 줄 뿐만 아니라, 필요한 비료 성분을 공급할 수 없게 되고, 그 결과, 시비 관리를 할 수 없게 되는 등이 사정이 생기는 경우가 있다.
농업인력의 감소로 인한 노동력 부족, 친환경 농법을 위한 환경 영향 최소화, 친환경 유기농법, 생물학적 방제, 해충의 종합적 관리 등으로 노동집약적 생력화 및 환경친화적 농법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 방출조절형 제제는 약제를 바로 처리한 후 고농도의 한계농도에서 급격하게 감소되는 일반적인 속붕해성 제제와는 다르게 일정시간 동안 약효 및 비효 농도 이상을 유지시키고 지속적으로 방출하는 특징을 가지고 있다. 즉, 방출량을 지연시켜 약효 및 비효를 지속시키고 유효농도범위를 유지할 수 있다. 또한 병해충 방제를 위해서 기존의 제제와 달리 적은 양을 처리하여도 약효 지속시간을 장시간 유지할 수 있고, 살충 및 비효지속시간을 늘려 병해충 방제제 및 비료의 사용량을 크게 줄일 수 있다.
이에 본 발명자들은 방출조절 담체로 흔히 사용되는 합성 고분자의 독성 문제를 해결하고자 예의 노력한 결과, 양액 및 살충성분을 함유하고, 전분을 방출속도 조절제로써 함유하는 생력형 플로랄폼 제형을 제조하여, 이의 우수한 비효효과 및 방제효과를 확인하였으며, 방출속도 조절에 있어서 전분이 우수한 효과를 나타냄을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 육묘용 조성물을 유효성분으로 함유하는 육묘용 매트 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 육묘용 조성물을 제조하는 방법을 제공한다:
1) 질산화칼슘(Ca(NO3)2?H2O) 9.0 ~ 10.0 g/ℓ, 질산화칼륨(KNO3) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 질산 암모늄(NH4NO3) 0.5 ~ 1.5 g/ℓ, 황산마그네슘(MgSO4?H2O) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 제1인산암모늄(NH4H2PO4) 1.0 ~ 2.0 g/ℓ을 순서대로 용해시킨 후, 증류수와 혼합시키는 단계;
2) 단계 1)의 혼합물에 킬레이트철(Fe-EDTA) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 붕산(H3BO3) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산망간(MnSO4?H2O) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산 아연(ZnSO2?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ, 황산구리(CuSO4?H2O) 0.0030 ~ 0.0080 g/ℓ, 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ을 순서대로 용해시킨 후, 이를 혼합하는 단계;
3) 단계 2)의 혼합물에 살충성분을 첨가하는 단계를 포함하는 육묘용 조성물을 제조하는 방법; 및
4) 단계 3)의 혼합물에 전분을 첨가하는 단계.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 육묘용 조성물을 함유하는 육묘용 매트를 제공한다.
아울러, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 육묘용 매트의 제조방법을 제공한다:
1) 제 1항의 육묘용 조성물을 매트성형기에 투입하여 침전시키고, 수분을 흡입하여 고형매트를 형성하는 단계; 및
2) 단계 1)의 형성된 고형매트를 매트성형기에서 분리하여 건조시키는 단계.
본 발명의 양액 및 살충성분, 및 전분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물을 플로랄폼 형태의 육묘매트에 흡수시켰을 때, 비효 효과 및 살충효과가 뛰어났으며, 육묘용 조성물에 함유된 전분이 매트로부터 양액과 살충성분의 방출속도를 조절시키는 효과를 나타냈으므로, 본 발명에 따른 육묘용 조성물을 함유하는 육묘용 매트를 이용하여 잔류 독성, 생태계 독성 등의 문제를 해결할 수 있을 뿐 만 아니라 노동력을 절감할 수 있을 것이다.
도 1은 방출조절제의 종류에 따른 육묘용 매트의 EC 변화를 나타낸 그래프이다:
□: 방출조절제로 전분을 함유한 육묘용 매트;
△: 방출조절제로 카르복시메틸셀룰로즈를 함유한 육묘용 매트;
◇: 방출조절제로 제오실(Zeosil)을 함유한 육묘용 매트; 및
▲: 방출조절제를 함유하지 않은 육묘용 매트.
도 2는 방출조절제의 종류에 따른 육묘용 매트의 pH 변화를 나타낸 그래프이다:
□: 방출조절제로 전분을 함유한 육묘용 매트;
△: 방출조절제로 카르복시메틸셀룰로즈를 함유한 육묘용 매트;
◇: 방출조절제로 제오실(Zeosil)을 함유한 육묘용 매트; 및
▲: 방출조절제를 함유하지 않은 육묘용 매트.
도 3은 방출조절제의 종류에 따른 육묘용 매트의 질산태질소(NO3 -)의 방출량 변화를 나타낸 그래프이다:
□: 방출조절제로 전분을 함유한 육묘용 매트;
△: 방출조절제로 카르복시메틸셀룰로즈를 함유한 육묘용 매트;
◇: 방출조절제로 제오실(Zeosil)을 함유한 육묘용 매트; 및
▲: 방출조절제를 함유하지 않은 육묘용 매트.
도 4는 방출조절제의 종류에 따른 육묘용 매트의 칼륨(K)의 방출량 변화를 나타낸 그래프이다:
□: 방출조절제로 전분을 함유한 육묘용 매트;
△: 방출조절제로 카르복시메틸셀룰로즈를 함유한 육묘용 매트;
◇: 방출조절제로 제오실(Zeosil)을 함유한 육묘용 매트; 및
▲: 방출조절제를 함유하지 않은 육묘용 매트.
도 5는 방출조절제의 종류에 따른 육묘용 매트의 칼슘(Ca2 +)의 방출량 변화를 나타낸 그래프이다:
□: 방출조절제로 전분을 함유한 육묘용 매트;
△: 방출조절제로 카르복시메틸셀룰로즈를 함유한 육묘용 매트;
◇: 방출조절제로 제오실(Zeosil)을 함유한 육묘용 매트; 및
▲: 방출조절제를 함유하지 않은 육묘용 매트.
도 6은 방출조절제의 종류에 따른 육묘용 매트의 마그네슘(Mg2 +)의 방출량 변화를 나타낸 그래프이다:
□: 방출조절제로 전분을 함유한 육묘용 매트;
△: 방출조절제로 카르복시메틸셀룰로즈를 함유한 육묘용 매트;
◇: 방출조절제로 제오실(Zeosil)을 함유한 육묘용 매트; 및
▲: 방출조절제를 함유하지 않은 육묘용 매트.
도 7은 방출조절제의 종류에 따른 육묘용 매트의 암모니아태질소(NH4 +)의 방출량 변화를 나타낸 그래프이다:
□: 방출조절제로 전분을 함유한 육묘용 매트;
△: 방출조절제로 카르복시메틸셀룰로즈를 함유한 육묘용 매트;
◇: 방출조절제로 제오실(Zeosil)을 함유한 육묘용 매트; 및
▲: 방출조절제를 함유하지 않은 육묘용 매트.
도 8은 방출조절제의 종류에 따른 육묘용 매트의 인산(P2O5 -)의 방출량 변화를 나타낸 그래프이다:
□: 방출조절제로 전분을 함유한 육묘용 매트;
△: 방출조절제로 카르복시메틸셀룰로즈를 함유한 육묘용 매트;
◇: 방출조절제로 제오실(Zeosil)을 함유한 육묘용 매트; 및
▲: 방출조절제를 함유하지 않은 육묘용 매트.
도 9는 방출조절제의 종류에 따른 육묘용 매트의 살선충제인 정유(유제놀, eugenol)의 방출량 변화를 나타낸 그래프이다:
□: 방출조절제로 전분을 함유한 육묘용 매트;
△: 방출조절제로 카르복시메틸셀룰로즈를 함유한 육묘용 매트;
◇: 방출조절제로 제오실(Zeosil)을 함유한 육묘용 매트; 및
▲: 방출조절제를 함유하지 않은 육묘용 매트.
도 10은 본 발명에 따른 조성물을 유효성분으로 함유한 플로랄폼 제형의 육묘용 매트에서 재배한 상추와, 이에 대한 대조군으로 일반 상토에서 재배된 상추를 나타낸 그림이다.
도 11은 본 발명에 따른 조성물을 유효성분으로 함유한 플로랄폼 제형의 육묘용 매트에 재배한 상추와, 이에 대한 대조군으로 일반 상토에서 재배된 상추의 생육을 비교한 그림이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물을 제공한다.
상기 육묘용 조성물은 전분을 추가적으로 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 육묘용 조성물에 있어서 양액은 질산화칼슘(Ca(NO3)2?H2O) 9.0 ~ 10.0 g/ℓ, 질산화칼륨(KNO3) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 질산 암모늄(NH4NO3) 0.5 ~ 1.5 g/ℓ, 황산마그네슘(MgSO4?H2O) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 제1인산암모늄(NH4H2PO4) 1.0 ~ 2.0 g/ℓ, 킬레이트철(Fe-EDTA) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 붕산(H3BO3) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산망간(MnSO4?H2O) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산 아연(ZnSO2?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ, 황산구리(CuSO4?H2O) 0.0030 ~ 0.0080 g/ℓ, 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ으로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 보다 바람직하게 양액은 질산화칼슘(Ca(NO3)2?H2O) 9.44 g/ℓ, 질산화칼륨(KNO3) 5.05 g/ℓ, 질산 암모늄(NH4NO3) 0.8 g/ℓ, 황산마그네슘(MgSO4?H2O) 4.92 g/ℓ, 제1인산암모늄(NH4H2PO4) 1.36 g/ℓ, 킬레이트철(Fe-EDTA) 0.25 g/ℓ, 붕산(H3BO3) 0.03 g/ℓ, 황산망간(MnSO4?H2O) 0.03 g/ℓ, 황산 아연(ZnSO2?H2O) 0.0022 g/ℓ, 황산구리(CuSO4?H2O) 0.0005 g/ℓ, 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4?H2O) 0.0002 g/ℓ으로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
상기 육묘용 조성물 있어서, 살충성분은 유제놀(eugenol), 신나밀아세테이트(cinnamyl acetate), 신나믹엑시드(cinnamic acid), 신남알데하이드(cinnamaldehyde), 신나밀알콜(cinnamyl alcohol), 살리실알데하이드(salicylaldehydea), 터피네올(terpineol), β-카요필렌(β-caryophyllene), α-휴물렌(α-humulene), 메틸 살리실레이트(methyl salicylate), 카요필렌 옥사이드(caryophyllene oxide), 이소유제놀(isoeugenol), 메틸유제놀(methyleugenol), 차비콜(chavicol) 및 아네톨(anethole)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 그 이상의 화합물인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 본 발명의 육묘용 조성물은 전분을 추가적으로 포함하는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 육묘용 조성물에 있어서, 양액, 살충성분 및 전분은 98: 1: 1의 중량비로 혼합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 육묘용 조성물에 함유되는 양액의 비효 효과, 살충성분의 방제효과 및 전분의 방출속도 조절효과를 검증하고자 하였다. 우선, 본 발명에 따른 육묘용 조성물을 플로랄폼 형태의 육묘용 매트에 흡수시킨 후, 육묘용 매트로부터 양액과 살충성분가 방출되는 속도를 조절하는 최적의 방출속도 조절제를 규명하고자, 전분, 제오실(Zeosil) 및 카르복시메틸셀룰로즈(carboxymethyl cellulose)을 각각 함유한 육묘용 조성물을 육묘용 매트에 침지시킨 후, 건조시켜 육묘용 매트를 제조하였다. 제조된 육묘용 매트에 증류수를 흘려보낸 후, 증류수에 함유된 질산태질소(NO3 -), 인산(P2O5 -), 칼륨(K), 칼슘(Ca2 +), 마그네슘(Mg2 +), 암모니아태질소(NH4 +), 및 유제놀의 농도를 측정하였다. 그 결과, 안정적인 pH와 EC의 변화가 전분에서 나타났으며, 인산을 제외한 양액 성분이 전분을 방출속도 조절제로써 사용하였을 때, 방출속도가 낮은 것을 관찰할 수 있었다(도 1 내지 8 참조). 즉, 본 발명에 따른 육묘용 조성물을 플로랄폼 형태의 육묘용 매트에 흡수시킨 후, 흡수된 조성물이 육묘용 매트로부터 방출되는 속도를 조절시키기 위한 방출속도 조절제로써, 전분을 이용하는 것이 육묘용 매트에 흡수된 육묘용 조성물의 방출속도를 감소시킴으로써, 비효효과를 장시간 유지할 수 있으며, 이에 따라 비료의 사용량을 크게 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 구체적인 실시예에서, 전분, 제오실(Zeosil) 및 카르복시메틸셀룰로즈(carboxymethyl cellulose) 방출속도 조절제로 이용하였을 때, 육묘용 매트에 함유된 살충성분의 방출속도를 관찰하였다. 그 결과, 살충성분 또한 양액 성분과 유사하게 전분을 사용하였을 때, 그 방출속도가 가장 낮았으며, 제오실, 카르복시메틸셀룰로즈 순으로 속도가 증가하였다(도 9 참조). 즉, 본 발명에 따른 조성물을 함유하는 육묘용 매트에 있어서, 함유된 양액과 살충성분의 방출속도를 조절할 수 있는 조절제로써 전분이 가장 효과적이라는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명에 따른 육묘용 매트의 비효 효과를 관찰하기 위하여 상추 묘종을 본 발명에 따른 육묘용 매트에 정식하여 그 성장을 관찰하였다. 그 결과, 일반 상토에서 재배한 상추에 비하여, 본 발명의 육묘용 매트에서 재배한 상추의 초장, 엽장, 엽폭, 생체중, 근중, 및 엽수가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다(표 3, 도 10, 및 도 11 참조).
아울러, 본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명에 따른 육묘용 매트의 방제 효과를 관찰하기 위하여, 상추묘종을 본 발명에 따른 육묘용 매트에 정식하여 재배시, 선충을 포함하는 물을 이용하여 관수하여, 선충의 밀도와 난낭수를 조사하였다. 그 결과, 본 발명에 따른 육묘용 매트에서 재배한 상추에서 관찰되는 선충의 밀도와 난낭수가 일반상토에서 재배한 상추에 비하여 현저히 감소하는 효과를 관찰할 수 있었다(표 4 및 표 5 참조).
따라서, 본 발명에 따른 육묘용 조성물 조성물을 플로랄폼 형태의 육묘용 매트에 침지시킨 후, 이를 이용하여 상추를 배양시 관찰된 바와 같이, 육묘용 조성물 조성물에 함유되는 양액과 살충성분은 비효 효과와 방제효과가 우수하며, 육묘매트로부터 양액과 살충성분을 방출하는 속도가 전분에 의해 감소됨으로써, 비효효과 및 방제효과를 장시간 유지시킬 수 있으므로, 본 발명에 따른 육묘용 매트를 이용하여, 비료 및 방제제의 사용량을 감소시킴과 동시에 이의 우수한 비효 효과와 살충효과를 이용하여 농작물 재배에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 육묘용 조성물을 제조하는 방법을 제공한다:
1) 질산화칼슘(Ca(NO3)2?H2O) 9.0 ~ 10.0 g/ℓ, 질산화칼륨(KNO3) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 질산 암모늄(NH4NO3) 0.5 ~ 1.5 g/ℓ, 황산마그네슘(MgSO4?H2O) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 제1인산암모늄(NH4H2PO4) 1.0 ~ 2.0 g/ℓ을 순서대로 용해시킨 후, 증류수와 혼합시키는 단계;
2) 단계 1)의 혼합물에 킬레이트철(Fe-EDTA) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 붕산(H3BO3) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산망간(MnSO4?H2O) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산 아연(ZnSO2?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ, 황산구리(CuSO4?H2O) 0.0030 ~ 0.0080 g/ℓ, 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ을 순서대로 용해시킨 후, 이를 혼합하는 단계;
3) 단계 2)의 혼합물에 살충성분을 첨가하는 단계를 포함하는 육묘용 조성물을 제조하는 방법; 및
4) 단계 3)의 혼합물에 전분을 첨가하는 단계.
상기 육묘용 조성물을 제조하는 방법에 있어서, 단계 3)의 살충성분은 유제놀(eugenol), 신나밀아세테이트(cinnamyl acetate), 신나믹엑시드(cinnamic acid), 신남알데하이드(cinnamaldehyde), 신나밀알콜(cinnamyl alcohol), 살리실알데하이드(salicylaldehydea), 터피네올(terpineol), β-카요필렌(β-caryophyllene), α-휴물렌(α-humulene), 메틸 살리실레이트(methyl salicylate), 카요필렌 옥사이드(caryophyllene oxide), 이소유제놀(isoeugenol), 메틸유제놀(methyleugenol), 차비콜(chavicol) 및 아네톨(anethole)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 그 이상의 화합물인 것이 더욱 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 육묘용 조성물에 함유되는 살충성분은 전체 조성물에 대하여 1 중량부가 함유되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
또한, 육묘용 조성물을 제조하는 방법에 있어서, 단계 4)의 방출속도 조절제는 전분인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 육묘용 조성물을 유효성분으로 함유하는 육묘용 매트에 증류수를 부어, 본 발명에 따른 육묘용 조성물의 방출속도를 확인하고자 하였다. 본 발명에 따른 양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물에 추가적으로 방출속도 조절제로써, 전분, 제오실, 카르복시메틸셀룰로즈를 각각 첨가시킨 후, 회수한 증류수의 pH, EC, 질산태질소(NO3 -), 인산(P2O5 -), 칼륨(K), 칼슘(Ca2 +), 마그네슘(Mg2 +), 암모니아태질소(NH4 +), 및 유제놀의 농도를 측정한 결과, 전분을 이요하였을 때, pH 및 EC가 안정적이었으며, 이온의 방출속도가 가장 낮음을 확인할 수 있었다. 즉, 전분을 추가적으로 함유한 육묘용 조성물을 유효성분으로 함유한 육묘용 매트를 이용하여, 비효효과 및 방제효과가 장시간 지속시킬 수 있으며, 이를 이용하여 사용되는 방제제 및 비료를 감소시킬 수 있으며, 농작물 재배에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 육묘용 조성물을 함유하는 육묘용 매트를 제공한다.
육묘용 매트는 플로랄폼인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 일반적으로 육묘용 매트로 사용될 수 있는 모든 형태 및 재질이 가능하다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명에 따른 육묘용 조성물을 함유한 육묘용 매트를 이용하여 상추를 재배하였을 때, 일반상토에서 재배한 것에 비하여 현저하게 성장한 것이 관찰되었으며, 선충을 함유한 물을 관수시켜 재배하였을 때, 본 발명에 따른 육묘용 매트에 재배한 상추의 경우 선충의 밀도와 난낭수가 일반상토에 재배한 상추에 비하여 감소되는 것을 관찰할 수 있었다.
따라서, 본 발명에 따른 육묘용 매트는 우수한 비효효과 및 살충효과를 가지고 있으므로, 이를 이용하여 농작물 재배에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
아울러, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는 육묘용 매트의 제조방법을 제공한다:
1) 제 1항의 육묘용 조성물을 매트성형기에 투입하여 침전시키고, 수분을 흡입하여 고형매트를 형성하는 단계; 및
2) 단계 1)의 형성된 고형매트를 매트성형기에서 분리하여 건조시키는 단계.
상기 육묘용 매트는 플로랄폼 형태인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 본 발명에 따른 육묘용 조성물을 제조한 후, 추가적으로 전분을 방출속도 조절제로써 함유시킨 후, 이를 육묘용 매트에 흡수시켰다. 이의 비효효과 및 방제효과를 검증하기 위하여, 일반상토를 이용하여 상추 재배시 생육발달 및 방제효과를 관찰한 결과, 본 발명에 따른 육묘용 조성물을 함유한 플로랄폼 형태의 육묘용 매트에서 재배된 상추의 생육발달이 일반상토에서 재배된 상추에 비하여 발달이 우수하였으며, 선충이 함유된 물을 관수시켜 본 발명에 따른 육묘용 매트의 방제효과를 관찰한 결과, 본 발명에 따른 육묘용 매트에서 선충의 밀도 및 난낭수가 일반상토에 비하여 감소되는 것이 관찰되었다.
따라서, 본 발명에 따른 육묘용 매트는 우수한 비효효과 및 방제효과를 보이고 있으며, 이는 플로랄폼 형태인 것이 바람직하나, 일반적인 육묘용 매트의 제조방법에 의해서 제조된 고형매트를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예 및 실험예에 의하여 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예 및 실험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1> 양액표준액의 제조
양액은 한국원시액(강원도농업기술원 참조)을 기본 처방으로 하여 제조하였다. 양액은 질산화칼슘(Ca(NO3)2?H2O), 5.05 g/ℓ 질산화칼륨(KNO3), 0.8 g/ℓ 질산 암모늄(NH4NO3), 4.92 g/ℓ 황산마그네슘(MgSO4?H2O), 1.36 g/ℓ 제1인산암모늄(NH4H2PO4), 0.25 g/ℓ을 순서대로 용해시킨 후, 증류수와 혼합시키킨 후, 비료염인 킬레이트철(Fe-EDTA), 0.03 g/ℓ 붕산(H3BO3), 0.03 g/ℓ 황산망간(MnSO4?H2O), 0.0022 g/ℓ 황산 아연(ZnSO2?H2O), 0.0005 g/ℓ 황산구리(CuSO4?H2O), 및 0.0002 g/ℓ 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4?H2O)을 같은 방법으로 반복하여 녹여 넣었다. 이때 원처방 농도의 10배 정도의 함량을 가질 수 있도록 조정하였고, 상온에서 EC는 14.56 mS/cm, pH는 4.48이었다. 작물이 자라기에 적합한 양액의 pH는 대개 5.5~6.5 범위이므로, 0.1N 수산화칼륨(KOH)을 첨가하여 pH를 6.0으로 조정하였다.
한국원시액의 구성성분 및 함량
구성성분 원처방 소요량
(g/1000ℓ)		 10배 함량
(g/ℓ)
Ca(NO3)2?H2O 944 9.44
KNO3 505 5.05
NH4NO3 80 0.8
MgSO4?H2O 492 4.92
NH4H2PO4 136 1.36
Fe-EDTA 25 0.25
H3BO3 3 0.03
MnSO4?H2O 3 0.03
ZnSO2?H2O 0.22 0.0022
CuSO4?H2O 0.05 0.0005
Na2MoO4?H2O 0.02 0.0002
< 실시예 2> 육묘용 조성물의 제조
상기 <실시예 1>에서 제조한 양액표준액인 한국원시액을 원처방 농도의 10배의 함량이 포함하도록 제조한 후, 살충효과를 나타내는 유제놀(eugenol)((주)보락)을 양액표준액의 1% 함량(w/w)으로 첨가하여 육묘용 조성물을 제조하였다.
< 실시예 3> 육묘용 매트의 제조
상기 <실시예 2>에서 제조한 육모용 조성물에 방출속도 조절제인 카르복시메틸셀룰로즈, 전분 및 제오실(zeosil)을 각각 1%(w/w)함량이 되도록 첨가한 후, 불용성 매트릭스 형성제인 플로랄폼((주)한국오아시스)을 육묘용 조성물에 상온에서 12시간 동안 침지시킨 후, 40℃에서 건조시켜 육묘용 매트를 제조하였다. 육묘용 매트 제조를 위한 방출속도 조절제를 포함한 육묘용 조성물의 구성성분은 하기 <표 2>에 기재하였다. 육묘용 조성물 1, 2, 및 3 각각에 플로랄폼을 침지시켜, 육묘용 매트 1, 2, 및 3을 제조하였다.
육묘용 조성물의 구성성분

구성성분비(%, w/w)
육모용 조성물 방출속도 조절제
양액 정유 전분 카르복시메틸셀룰로즈 제오실 증류수
육묘용 매트 1 98 1 1
육묘용 매트 2 98 1 1
육묘용 매트 3 98 1 1
대조군 98 1 1
< 실험예 1> 육묘용 매트에 적합한 방출조절제 선발을 위한 수중 용출성 측정
상기 <실시예 3>의 육묘용 조성물에 있어서, 3가지 종류의 방출속도 조절제가 플로랄폼 형태의 육묘용 매트에 흡수된 비료성분(양액 및 살충성분)을 방출효과를 측정하고자 하였다. 우선, 상기 실시예 3> 에 기재된 방법을 이용하여, 플로랄폼(3㎝×3㎝×3㎝) 입방체를 상기 표 2에 기재된 육묘용 조성물 1, 2, 및 3 각각에 침지시킨 후, 건조시켜 육묘용 매트를 제조하였다. 이때, 방출속도 조절제 대신 증류수를 첨가한 플로랄폼을 대조구로 삼았다.
비료성분의 방출속도 조절효과를 알아보기 위해, 플로랄폼(3㎝×3㎝×3㎝) 입방체를 깔대기에 두고 증류수를 흘려보내 20 ㎖씩 10회 수집하고, 이 회수액을 이용하여 pH, EC, 질산태질소(NO3 -), 인산(P2O5 -), 칼륨(K), 칼슘(Ca2 +), 마그네슘(Mg2 +), 암모니아태질소(NH4 +), 및 유제놀의 농도를 측정하였다. pH의 변화를 측정하기 위하여, pH 미터기(Mettler Toledo)를 사용하였으며, EC의 변화를 측정하기 위하여 EC 미터기(Istek)를 사용하였다. 또한, 이온의 방출량을 측정하기 위하여 Merck kit(Merck)와 HPLC(Hitachi High Technologies)를 이용하였다.
그 결과, 도 1에 나타나 바와 같이, 방출속도 조절제 중 전분에서 EC의 변화폭이 가장 적었으며, pH의 변화는 제오실(Zeosil)을 함유한 플로랄 폼에서는 4.0에서 5.0의 낮은 pH 수치를 나타냈으며, 전분 및 카르복시메틸셀룰로즈를 방출속도 조절제로써 함유한 육묘용 매트에서는 안정적인 pH 변화폭을 보였으며, 구체적으로 pH 5.5의 적정 수치를 나타냈다.
또한, 육묘용 매트에 함유된 양액을 구성하는 질산태질소(NO3 -), 인산(P2O5 -), 칼륨(K), 칼슘(Ca2 +), 마그네슘(Mg2 +), 암모니아태질소(NH4 +), 및 유제놀의 방출속도를 측정한 결과, 전분을 방출속도 조절제로 함유한 육묘용 매트 1에서 인산을 제외한 질산태질소, 칼륨, 칼슘이온, 마그네슘 이온, 암모니아태질소 및 유제놀의 단위시간당 수중용출률이 가장 낮게 나타났으며, 제오실을 함유한 육묘용 매트 3에서 방출속도가 가장 높게 나타났다(도 3 내지 도 7). 인산의 경우, 방출조절제를 함유하지 않은 플로랄폼에서 오히려 방출속도가 느렸으며, 그 다음으로 전분, 카르복시메틸셀룰로즈, 제오실의 순서로 방출속도가 높게 나타났다(도 8).
아울러, 살충성분 성분으로 사용한 정유(유제놀)의 방출속도는 전분을 포함한 플로랄폼에서 가장 낮았으며, 대조군, 카르복시메틸셀룰로즈, 제오실의 순서로 방출속도가 높게 나타났다(도 9). 따라서, 육모용 조성물에 포함된 성분의 방출속도를 조절하기 위한 최적의 조절제로써, 전분이 가장 바람직하다는 것을 확인할 수 있었다.
< 실험예 2> 육묘용 매트의 비효 검증
가로, 세로 및 높이가 5㎝×5㎝×5㎝인 육묘용 매트 1에서 비효 효과를 검증하고자 실험을 수행하였다.
육묘용 매트 1에 파종 후 10일이 지난 상추 묘종을 시설재배지에 정식하고, 30일이 지난 후 초장, 엽장, 엽폭, 생체중, 근중, 엽수를 통해서 생육발달을 조사하였다. 이때 구당 15주에 대한 생육조사를 실시하였으며, 재식거리는 18 ㎝×18 ㎝ 이고, 비닐피복, 3중 비닐에서 수막 재배하였다. 이에 대한 대조군으로는 육모 매트용 조성물이 함유된 플로랄폼이 아닌 일반 상토에 파종한 후 10일이 지난 상추 묘종을 시설재배지에 정식하였다.
그 결과, 표 3에 나타난 바와 같이 육묘용 매트 1을 이용한 정식구에 대한 생육조사 결과 대조군인 상토처리구와 비교하여 초장 8.9%, 엽장 13.3%, 엽폭 5.8%, 생체중 25.1%, 근중 18.6%, 엽수 10.6%의 증가율을 보였으며, 유의성을 검정한 결과 상토처리구와 비교하여 각각 유의성이 인정되었다(표 3). 또한, 도 10과 도 11에 나타난 바와 같이, 상추 묘주를 플로랄폼을 이용하여 발아시킨 후, 정식한지 30일이 지난 후 상추의 생육에 차이가 관찰되었으며, 표 3의 결과와 동일하게 대조군인 상토처리구와 비교하여 육묘용 매트 1을 이용한 정식구에서 상추의 성장이 더욱 현저한 것을 관찰할 수 있었다(도 10 및 도 11).
정식 30일 후, 생육결과
초장 엽장 엽폭 생체중 근중 엽수
㎝1 증가율(%)2 ㎝ 증가율(%) ㎝ 증가율(%) g1 증가율(%)2 g 증가율(%) 엽3 증가율(%)
육묘용 매트 1 정식구 9.6ab 8.9 15.1a 13.3 16.1a 5.8 76.11a 25.1 8.71a 18.6 10.7a 14.3
상토처리 정식구 8.8b - 13.3b - 15.2b - 60.84b - 7.35b - 9.3b -
1: Duncan's Multiple Range Test 5% 유의수준
2: 증가율은 무시비구의 값을 기준으로 한 증가율(%)임.
3: 2 이하의 소엽은 제외하였음.
a,b, ab: Duncan grouping.
< 실험예 3> 육묘용 매트의 선충방제 효과 측정
가로, 세로 및 높이가 5 ㎝×5 ㎝×5 ㎝인 육묘용 매트 1에서 선충 방제 효과를 검증하고자 실험을 수행하였다.
플로랄 폼에 파종 후 10일이 지난 상추 묘종을 시설재배지에 정식(定植)하고, 30일이 지난 후 초장, 엽장, 엽폭, 생체중, 근중, 엽수를 통해서 생육발달을 조사하였다. 이때 구당 15주에 대한 생육조사를 실시하였으며, 재식거리는 18 ㎝×18 ㎝ 이고, 비닐피복, 3중 비닐에서 수막 재배하였다. 이에 대한 대조군으로는 육모용 매트가 아닌 일반 상토에 파종한 후 10일이 지난 상추 묘종을 시설재배지에 정식하였다.
시험구당 시험면적은 25 m2(2 m × 12.5 m)으로 하였으며, 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 수행하였고, 수분관리는 필요에 따라 관수하였다. 정식시 100마리/ml 밀도의 토마토 뿌리혹선충을 포함하는 물로 관수하였다. 이식 후 30일이 지난 후 깔대기법으로 선충 밀도를 결정하였고 난낭수를 조사하였다. 방제가는 무처리구의 발생정도(b)와 처리구의 발생정도(a)의 비교로 하기의 수학식 1을 이용하여 산출하였다.
Figure pat00001
그 결과, 표 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 양액 및 살충성분(유제놀), 및 전분을 함유하는 조성물을 이용하에 제조한 육묘용 매트 1이 일반 상토에 비하여 생충율이 현저하게 감소하는 것을 관찰할 수 있었으며, 방제효과가 약 60.8%로 나타남으로써, 우수한 살충효과를 확인할 수 있었다(표 4).
또한, 본 발명에 따른 육묘용 매트 1의 토마토 뿌리혹선충에 대한 난낭수를 조사한 결과, 무처리한 일반 상토에 비하여 난낭수가 현저하게 감소하는 것을 통하여, 본 발명에 따른 육묘용 매트 1의 방제효과를 확인할 수 있었다(표 5).
육묘용 매트 1의 토마토 뿌리혹선충에 대한 생충율 조사 (약제처리 30일 후)
처리전밀도
(마리
/토양300g)		 생 충 율(%) 유의차
(DMRT)		 방제가
(%)
I반복 II반복 III반복 평균
육묘용 매트 1 478.7 35.6 49.5 47.2 44.1 a 60.8
무처리구(일반 상토) 455.0 125.2 112.6 99.5 112.4 b -
C.V.(변동계수, c oefficient of v ariation)=13.4(%)
육묘용 매트 1의 토마토 뿌리혹선충에 대한 난낭수 조사 (약제처리 30일 후)
시 험 약 제 난낭수(개/주) 유의차
(DMRT)		 방제가
(%)
I반복 II반복 III반복 평균
육묘용 매트 1 32.5 27.9 22.2 27.5 a 76.4
무처리구(일반 상토) 135.2 101.9 112.3 116.5 b -
C.V.(변동계수, c oefficient of v ariation)=17.5(%)
상기와 같이, 양액 및 살충성분, 및 전분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 매트는 비효 효과 및 살충효과가 뛰어나며, 육묘용 매트에 함유된 전분이 매트로부터 양액과 살충성분의 방출속도를 조절시키는 효과를 나타내므로, 본 발명에 따른 육묘용를 이용하여 잔류 독성, 생태계 독성 등의 문제를 해결하며, 농작물 재배에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 양액 및 살충성분을 유효성분으로 함유하는 육묘용 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 육묘용 조성물은 전분을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 육묘용 조성물.
  3. 제 1항에 있어서 양액은 질산화칼슘(Ca(NO3)2?H2O) 9.0 ~ 10.0 g/ℓ, 질산화칼륨(KNO3) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 질산 암모늄(NH4NO3) 0.5 ~ 1.5 g/ℓ, 황산마그네슘(MgSO4?H2O) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 제1인산암모늄(NH4H2PO4) 1.0 ~ 2.0 g/ℓ, 킬레이트철(Fe-EDTA) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 붕산(H3BO3) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산망간(MnSO4?H2O) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산 아연(ZnSO2?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ, 황산구리(CuSO4?H2O) 0.0030 ~ 0.0080 g/ℓ, 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ으로 구성되는 것을 특징으로 하는 육묘용 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 살충성분은 유제놀(eugenol), 신나밀아세테이트(cinnamyl acetate), 신나믹엑시드(cinnamic acid), 신남알데하이드(cinnamaldehyde), 신나밀알콜(cinnamyl alcohol), 살리실알데하이드(salicylaldehydea), 터피네올(terpineol), β-카요필렌(β-caryophyllene), α-휴물렌(α-humulene), 메틸 살리실레이트(methyl salicylate), 카요필렌 옥사이드(caryophyllene oxide), 이소유제놀(isoeugenol), 메틸유제놀(methyleugenol), 차비콜(chavicol) 및 아네톨(anethole)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 그 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 육묘용 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 전분은 육묘용 조성물의 방출속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 육묘용 조성물.
  6. 제 2항에 있어서, 양액, 살충성분 및 전분은 98: 1: 1의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는 육묘용 조성물.
  7. 1) 질산화칼슘(Ca(NO3)2?H2O) 9.0 ~ 10.0 g/ℓ, 질산화칼륨(KNO3) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 질산 암모늄(NH4NO3) 0.5 ~ 1.5 g/ℓ, 황산마그네슘(MgSO4?H2O) 4.5 ~ 5.5 g/ℓ, 제1인산암모늄(NH4H2PO4) 1.0 ~ 2.0 g/ℓ을 순서대로 용해시킨 후, 증류수와 혼합시키는 단계;
    2) 단계 1)의 혼합물에 킬레이트철(Fe-EDTA) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 붕산(H3BO3) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산망간(MnSO4?H2O) 0.10 ~ 0.50 g/ℓ, 황산 아연(ZnSO2?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ, 황산구리(CuSO4?H2O) 0.0030 ~ 0.0080 g/ℓ, 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4?H2O) 0.0010 ~ 0.0050 g/ℓ을 순서대로 용해시킨 후, 이를 혼합하는 단계;
    3) 단계 2)의 혼합물에 살충성분을 첨가하는 단계를 포함하는 육묘용 조성물을 제조하는 방법; 및
    4) 단계 3)의 혼합물에 전분을 첨가하는 단계를 포함하는 육묘용 조성물의 제조방법.
  8. 제 6항에 있어서, 단계 3)의 살충성분은 전체 조성물에 대하여 1 중량부가 함유되는 것을 특징으로 하는 육묘용 조성물을 제조하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서, 단계 4)의 방출속도 조절제는 전체 조성물에 대하여 1 중량부가 함유되는 것을 특징으로 하는 육묘용 조성물을 제조하는 방법.
  10. 제 1항의 육묘용 조성물을 함유하는 육묘용 매트.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 육묘용 매트는 플로랄폼 제형인 것을 특징으로 하는 육묘용 매트.
  12. 1) 제 1항의 육묘용 조성물을 매트성형기에 투입하여 침전시키고, 수분을 흡입하여 고형매트를 형성하는 단계; 및
    2) 단계 1)의 형성된 고형매트를 매트성형기에서 분리하여 건조시키는 단계를 포함하는, 육묘용 매트의 제조방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101679536B1 (ko) * 2016-04-12 2016-12-06 경상남도 양액을 이용한 블루베리 재배방법
CN112723952A (zh) * 2021-01-27 2021-04-30 本溪中科农业科技有限公司 一种复合氮肥增效剂及其制备方法与应用

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