KR101174501B1 - 친환경 기능성 원예용 포트 - Google Patents

Abstract

기존의 육묘용 포트나 트레이는 단지 식물체의 물리적 지지 기능만 하지만 본 발명은 단순한 물리적지지 기능뿐만 아니라 여러 가지 기능이 함유된 기능성 포트에 관한 것이다. 본 발명에 따른 친환경 기능성 포트는 전분과 볏짚(농업 부산물) 그리고 식물성 코팅제를 기본 구성으로 하여 기존의 폴리에틸렌 포트에서는 함유가 불가능했던 여러 가지 식물체에 유익한 각종 미생물 제재, 고형성 비료, 적정농도의 해충기피제 및 농약 등의 물질들을 포트 속에 함유시킴으로써 그 성분이 육묘 또는 정식 후에 서서히 분해되어 나와 식물생장을 촉진시키거나 병 발생을 억제하는 등의 역할을 하여 육묘 효율 및 생산성을 향상시키는 효과를 발휘한다. 또한 본 포트는 정식 후 생분해가 가능하여 토양 개량의 효과가 있을 뿐만 아니라 농업용 부산물의 지속적인 이용을 가능하게 한다.

기능성 포트, 기능성 물질, 생분해, 짚, 전분, 원예용, 식물성 코팅제

Description

친환경 기능성 원예용 포트 {Environmental-friendly Functional Horticulture Pot}

본 발명은 기존 원예 육묘용 포트나 트레이에서는 볼 수 없었던 기능이 포함되어 육묘의 효율성을 증대시키고자 기존 폴리에틸렌 포트에서는 함유가 불가능했던 여러 가지 식물체에 유익한 물질들을 포트 속에 함유함으로써 육묘 및 정식시 식물체의 생육촉진 및 병해충 방제 등의 기능을 할 수 있는 생분해성 기능성 포트에 관한 것이다.

종래 육묘용 포트는 가격이 저렴한 폴리에틸렌 등의 합성수지 물질을 이용한 것으로, 육묘용 포트에 상토를 주입한 후 파종하여 작물이 어느 정도 자라면 본포에 이식하는데, 모종을 이식할 경우 합성수지 포트를 제거하고 난 다음 모종을 포함한 흙을 옮겨 심는 공정이 필요하며, 폐기된 포트는 생분해가 되지 않아 오염원이 되는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 사용시에는 플라스틱 제품과 외관 및 물리적 특성, 기계적 특성이 유사하여 일반 플라스틱 포트처럼 사용할 수 있고, 사용후 폐기시에는 생태계내에서 분해될 수 있는 환견친화적인 생분해성 육묘포트 개발에 대한 다양한 시도가 이루어졌다.

이와 관련하여 한국공개특허 제2001-79423호에는 왕겨분말, 키토산, 돌가루, 칼슘카보네이트, 고분자 접착제 및 쌀풀(또는 밀가루풀)로 구성된 혼합 조성물을 성형가압하여 제조되는 왕겨를 이용한 모종용 포트의 제조방법이 개시되어 있으며, 한국공개특허 제2002-25725호에는 종이기재상에 내수성을 갖는 열가소성 수지층을 설치한 적층시트를 사용하여 외면이 종이기재, 내면이 열가소성 수지층으로 되도록 성형되어 이루어진 톱컬부분을 갖지 않는 육묘포트가 개시되어 있다. 또한, 한국공개특허 제2004-16344호에는 완숙퇴비, 이탄, 부엽토와 같이 발효숙성된 유기물질을 기본재료로 하여 제올라이트, 천매암, 폐화석 등의 광물의 분말을 혼합하고, 이들에 무기바인더로 벤토나이트와 유기바인더로서 알긴산 소다, 키토산계 수지, 셀룰로오스계 수지, 젤라틴 등을 사용하는 생분해성 성형육묘포트의 제조방법이 개시되어 있으며, 한국공개특허 제2004-26944호에는 폐젤라틴, 톱밥, 쌀겨, 석분으로 구성된 조성물을 혼합하여 성형가압하여서 되는 기능성 종묘용 포트의 제조방법이 개시되어 있다.

그러나, 현재 생분해가 가능한 Jiffy 포트는 피트모스가 주성분인데 보수력이 지나치게 좋아 육묘시 과습의 우려가 있으며, 한번 건조된 경우 수분의 재흡수가 어려운 문제가 있다. 또한 강한 산성을 띄며 토양에 정식할 경우 토양과 친화력이 낮아 식물체의 생육이 불량한 단점이 있다. 그리고 현재 사용되는 원예 육묘용 포트나 트레이는 대부분이 폴리에틸렌 물질로 구성되어 있어 토양에 직접적인 첨가가 불가능하며 또한 육묘시 단순한 지지기능만 하기 때문에 식물체에 필요한 양분 의 공급이나 병해충 예방적 방제 등은 어려운 실정이다.

상기와 같은 요구에 따라 안출된 본 발명은 기존 포트의 단순 지지기능에서 벗어나 육묘용 포트에 기능성을 부여함으로써 식물체의 육묘 또는 정식 후 생육촉진 및 병해충 방제 효과를 높일 수 있는 물질들을 함유한 기능성 포트 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 일정한 크기로 절단된 짚과 전분 그리고 식물성 코팅제로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제조 공정은 짚을 일정비율로 절단한 다음 20%(w/v) 전분을 200℃에서 호화시켜 짚과 혼합한 후 성형된 틀에서 성형한다. 성형 후 목적에 맞는 기능성물질(각종 미생물 제재, 고형성 비료, 적정농도의 해충기피제 및 농약 등) 등을 짚과 전분으로 형성된 포트에 묻혀서(또는 첨가하여) 함유시킨 다음 2% 식물성 코팅제를 바른 후 그늘진 곳에서 말린다.

짚과 전분 및 식물성 코팅제로 구성된 포트 또는 연결포트는 파종 후 발아 및 본엽의 전개까지 관수를 하게 된다. 관수시 본 발명의 포트는 식물성 코팅제재가 겔상태로 되어 포트 전체가 흡습을 하게 되며 짚 속에 함유되어 있던 기능성물질이 녹아 스며들게 되어 식물의 생육촉진 및 병해충 방제기능을 하게 된다. 그리고 다시 건조상태에 놓이게 되면 코팅제에 의해 단단하게 굳게 되어 많이 양이 스며드는 것을 막게 된다. 식물성 코팅제는 포트의 형태 유지에 도움을 줄뿐만 아니 라 수분의 과도한 흡수 제한 및 기능성 물질의 과도한 용출을 막기 위해 사용된다.

그리고 토양에 정식시 생분해가 가능하기 때문에 개별포트일 경우는 각각 정식이 가능하고, 연결포트일 때는 각각을 떼어내어 본포에 바로 정식이 가능하며, 본포 정식 후 포트가 완전히 분해될 때까지 기능성 포트의 기능이 발휘된다.

본 발명에 따른 친환경 기능성 포트는 토양에 유해하며 각종 기능성 물질 첨가가 불가능한 종래 폴리에틸렌 포트 등과는 달리, 짚에 각종 기능성 물질을 함유하여 육묘 또는 정식후에 서서히 분해되어 나와 작물생육을 촉진하거나 병 발생 등을 억제하고, 짚과 전분 등 생분해성 물질을 기본재료로 하여 토양내에서 생분해되어 토양개량효과를 발현할 수 있는 유망한 육묘용 포트인 것으로 평가되었다.

또한, 종래 활용도가 낮던 짚 등 농업부산물을 이용하여 친환경 포트를 제조함으로써 농업부산물의 이용가치를 증대시킬 수 있어 농가소득 증대에도 기여할 수 있는 육묘용 포트인 것으로 평가되었다.

이하, 본 발명에 따른 친환경 기능성 원예용 포트에 대한 구체적인 기술적 내용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 속이 빈 단면형상의 측벽과 상기 측벽의 하부를 막는 하판으로 이루어진 통상의 원예용 포트에 있어서, 10～15cm 로 절단된 짚 내지 짚과 해충기피제 식물체가 1:1로 혼합된 부분과 호화된 전분 20g/100ml당 중량부를 혼합한 조성물을 성형된 포트 틀에서 포트 몸체를 성형한 다음, 상기 포트 몸체에 기능성물질 을 도포하고 식물성 코팅제를 피복하여 제조된 것을 특징으로 하는 친환경 기능성 원예용 포트에 관한 것이다.

본 발명의 상기 기능성물질은 식물생육에 유익한 미생물 제재, 고형성 비료, 해충기피제 또는 농약 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 주재료인 짚은 수확 후 볏짚을 수득하여 불순물을 제거하고 수분함량 7～8%내외로 건조한 것으로, 포트의 물리적 지지기능 등을 발휘를 위해 10～15cm로 절단된 볏짚에 식물에 유익한 물질들을 코팅하여 혼합되는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 전분은 당업계에서 통상적으로 사용되는 옥수수, 감자, 타피오카, 고구마, 밀, 쌀 및 곡류 등 각종 식물로부터 추출된 전분을 사용할 수 있는데, 그 사용량은 바람직하기로는 짚 및 각종 유익한 물질을 함유하기 위한 적절한 농도는 20%(w/v) 내외라고 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 식물성 코팅제는 히프로멜로오스 프탈레이트(상표명 :Antcoat-p로 의학용 부형제로 이용됨)로 인체 뿐만 아니라 자연생태계에서도 무해한 물질이다. 이 물질은 물에 녹지는 않지만 물과 접촉하면 젤상태로 된다. 따라서 본 코팅제를 포트 외곽에 코팅함으로써 식물체의 관수시에 이 물질이 젤상태로 되기 때문에 안에 미리 첨부되어 있던 미생물제제나, 병방생억제물질(농약, 해충기피제)등이 녹아 나와 그 역할을 할 수 있다. 따라서 본 물질은 기능성 포트의 핵심으로 기능성 물질(농약, 미생물제제, 해충기피제, 고형성비료)등이 한꺼번에 녹아 과잉증상을 막게 하고 또한 약효의 기간을 육묘기간(1～2개월) 동안 지속시켜 주는 역할을 하게 된다. 그리고 난후 이 물질은 다시 굳어지기 때문에 포트의 형태형성에 기여할 수 있다. 그리고 토양에 정식된 후에는 토양미생물 등에 의해 완전히 분해되어 없어지게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 기능성물질 중 미생물 제재는 식물생장에 유익한 Bacillus 균류 등 미생물이란 보통 육안으로 볼 수 없는 0.1mm 이하인 미세한 생물로서 조류, 사상균, 방선균, 박테리아, 곰팡이, 효모 외에 바이러스 등으로 분류되고 있으며 토양 중에는 수십만 종의 미생물이 서식하면서 작물에 직접적인 영향을 주고 있다. 이 중 식물체에 유익한 물질 또는 토양개량작업에 필요한 물질 등이 포함될 수 있으며, 통상적으로 식물재배에 이용되는 미생물 제재라면 그 종류에 한정되지는 않는다. 상기 고형성 비료로는 일반적으로 작물재배 전에 밭에 비료를 뿌려주는데 친환경기능성 포트에는 이같은 비료가 미리 함유되어 있으며 또한 비료를 녹는 시점을 조절하기 위해 고형성 비료(상표명: 오스모코트)를 등이 포함될 수 있고, 해충기피제로는 구몬초, 님오일, 데리스, 피레스린 등 식물추출물 이용한 해충방제법으로 해충방제 및 기피효과가 있는 것으로 알려지고 있다. 이들의 식물체를 짚과 썩어 포트를 조제를 하면 식물체의 육묘기때 해충의 접촉을 방제할 수 있다. 상기 농약에는 일반적으로 작물별로 많이 발생하는 병해충을 예방 또는 방제할 수 있는 통상의 다양한 제재가 포함될 수 있다.

또한, 본 발명은 불순물을 제거하고 일정크기로 절단된 짚 30 내지 50 중량부와 20%(w/v) 전분을 200℃에서 호화시킨 호화 전분 30 내지 50 중량부를 혼합하는 단계; 상기 혼합 조성물을 성형된 틀에서 성형하여 포트 몸체를 형성하는 단계; 상기 포트 몸체에 목적에 맞게 기능성물질(각종 미생물 제재, 고형성 비료, 적정농도의 해충기피제 및 농약 등)을 도포하여 함유시키는 단계; 상기 기능성물질이 함유된 포트 몸체를 식물성 코팅제로 피복한 후 건조하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경 기능성 원예용 포트의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 상기 기능성물질은 식물생육에 유용한 미생물 제재, 고형성 비료, 해충기피제 또는 농약 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 보다 구체적으로 설명할 것이나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1> 친환경 기능성 포트의 제조

불순물을 제거하고 건조한 볏짚을 10～15cm 내외로 절단한 다음, 20%(w/v) 전분을 200℃에서 호화시켜 짚 100g과 호화전분 20g/100ml을 혼합한 후 성형된 틀에서 포트 몸체를 성형한다. 성형된 포트 몸체에 미생물제재(상표명 엑스텐; Bacillus 균류) 1,000～3,000배 희석액, 고형성비료(상표명 오스모코트) 5～20g, 해충기피제(상표명 : 님오일) 100～1,500배액, 에트리아졸 수화제 2,000～3,000배액을 묻히거나 적량 도포하여 함유시킨 다음, 2% 식물성 코팅제를 적량 피복한 후 그늘진 곳에서 말려 생분해성 포트를 제조한다.

<실시예 2> 친환경 기능성 포트의 생분해성 검정

본 발명의 기능성 포트의 생분해성을 검정하기 위해 5주의 토마토를 파종하고 정식한 다음 정식후 일수에 따른 생분해 정도를 조사하였다. 도 3에서 알 수 있 듯이 정식후 30일경에는 포트 원형을 유지하다가 시간이 경과함에 따라 부식되어 정식후 90일경에는 포트가 완전히 생분해됨을 확인할 수 있었다.

<실시예 3> 친환경 기능성 포트 사용시 병해충 방제효과(육안관찰)

본 발명의 기능성 포트 사용시 병해충 방제효과를 평가하기 위해 농약으로서 온누리(뷰프로페진, 데부페노자이드) 1,000배액을 도포하는 것을 제외하고는 실시예 1의 방법에 따라 기능성 포트를 제조하고, 관행적으로 재배하는 토마토와 비교 시험을 수행하였다. 표 1에서 알 수 있듯이 기능성 포트를 이용할 경우 육묘기 동안에 온실가루이가 토마토의 접촉하지 않음을 확인할 수 있었다. 그러나 식물체의 크기가 높아짐에 따라 방제효과는 낮아졌다.

[표 1] 친환경 기능성 포트 사용시 온실가루이 방제효과

구 분	친환경포트z	관행구
처리방법	포트의 코팅처리전 온누리(뷰프로페진.데부페노자이드) 1000배액에 침지한 후 포트를 코팅처리함.	일반 포트 이용
온실가루이	+	++

※ 무발생(-), + : 약간발생(+), 중간(++), 심함(+++), 아주 심함(++++)

<실시예 4> 친환경 기능성 포트 정식시 생육상태 비교

본 발명의 기능성 포트 사용시 작물의 생육정도를 비교 평가하기 위해 실시예 1의 방법에 따라 제조된 기능성 포트에 상토를 채우고 토마토 종자를 포트당 1립씩 파종하여 관행적으로 재배된 토마토와 비교시험을 하였다. 각 처리당 5주씩 조사한 결과 육묘시 관행재배상태에서는 묘잘록병이 발생하였고(표3) 기능성 포트 에서는 발생하지 않아 발생 억제 효과는 있는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 생육에 있어서는 친환경 포트와 관행적으로 재배된 토마토의 차이가 없음을 확인할 수 있었다(표 2)

[표 2] 친환경 기능성 포트 정식시 토마토의 생육정도

구 분	친환경포트 초장	관행구의 초장
파종후 10일	10cm	8cm
파종후 30일	36cm	34cm
파종후 60일경	90cm	85cm

좌: 친환경포트, 우:관행구

[표 3] 묘잘록병 발생여부

구 분	친환경포트z	관행구
처리방법	에트리아졸 수화제 2000배액(10ml/20L)배액에 침지한 후 포트를 코팅처리함.	일반 포트 이용
묘잘록병발생여부	0※	1

※5주 중 묘잘록병 발병 주수

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 기능성 포트의 구성을 나타내는 사진이다.

도 2는 본 발명의 기능성 포트를 이용한 실제 토마토 육묘 사진이다.

도 3은 본 발명의 기능성 포트의 생분해성을 보여주는 사진이다.

Claims (3)

1. 속이 빈 단면형상의 측벽과 상기 측벽의 하부를 막는 하판으로 이루어진 통상의 원예용 포트에 있어서, 일정크기로 절단된 짚 30 내지 50 중량부와 20%(w/v) 전분을 200℃에서 호화시킨 호화 전분 30 내지 50 중량부를 혼합한 조성물을 성형된 포트 틀에서 포트 몸체를 성형한 다음, 상기 포트 몸체에 식물생육에 유익한 미생물 제재, 고형성 비료, 해충기피제 또는 농약 중에서 선택되는 1종 이상의 기능성물질을 도포하고 히프로멜로오스 프탈레이트의 식물성 코팅제를 피복하여 제조된 것을 특징으로 하는 친환경 기능성 원예용 포트.
2. 삭제
3. 불순물을 제거하고 일정크기로 절단된 짚 30 내지 50 중량부와 20%(w/v) 전분을 200℃에서 호화시킨 호화 전분 30 내지 50 중량부를 혼합하는 단계; 상기 혼합 조성물을 성형된 틀에서 성형하여 포트 몸체를 형성하는 단계; 상기 포트 몸체에 목적에 맞게 식물생육에 유익한 미생물 제재, 고형성 비료, 해충기피제 또는 농약 중에서 선택되는 1종 이상의 기능성물질을 도포하여 함유시키는 단계; 상기 기능성물질이 함유된 포트 몸체를 히프로멜로오스 프탈레이트의 식물성 코팅제로 피복한 후 건조하는 단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경 기능성 원예용 포트의 제조방법.

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