해충 및 병원균으로부터 식물 또는 농작물의 보호방법 및 농작물 재배를 위한 시설내의 농작물에 방향을 부여하는 방법

해충 및 병원균으로부터 식물 또는 농작물의 보호방법 및 농작물 재배를 위한 시설내의 농작물에 방향을 부여하는 방법

발명의 배경

1. 발명의 분야

본 발명은 해충, 미생물 및 병원균으로부터, 농작물 재배용 시설내의 식물 또는 농작물(이하 "시설 식물"이라 한다)의 보호방법, 시설내의 농작물에 향기를 부여하는 방법 및 이들 방법에 사용된 조성물에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 해충으로부터 시설식물을 보호하고, 인체에 미치는 악영향을 감소시키며, 노동력을 줄이고, 농업용 난방공기 보일러 또는 전기 가열판을 이용하여 시설물내에서, 주성분으로서 신남 알데히드와 같은 휘발성 식품 첨가제 또는 농업용 화학약품을 내포하는 휘발성 물질을 포함하는 높은 안정성 조성물을 증발 또는 분산시킴으로써 안정성을 부가시키기 위한 방향성 효과를 통하여, 유기물질 및 농업용 화학약품으로 인한 자극적 냄새를 파괴시키는 방법에 관한 것이다.

2. 종래 기술의 설명

식물을 해충 또는 병원균으로부터 보호하기 위한 대책으로서, 농약 또는 식물보호 또는 활성제를 물로 휘석시킨 후, 동력 분무기 또는 살포기를 이용하여 식물에 분사하는 것을 포함하는 방법, 분말물질을 분사 또는 확산시키는 것을 포함하는 방법 및 연무제를 사용하는 것을 포함하는 연무방법이 제안되어 있으나, 이들 방법들은 효율, 안정성, 작업성, 투자비용 등에 있어서 장점 및 단점 모두를 지니고 있다.

예를들면, 동력 분사기에 의하여 농작물에 농약을 함유하고 있는 에멀죤을 분사하는 것을 포함하는 방법에 있어서, 농약(살충제, 살균제)을 적절한 농도로 물로 휘석시켜서 얻어진 에멀죤을 식물에 분무하여 이를 해충과 반응시켜 식물을 보호하는 방법이 일반적으로 수행된다.

식물 또는 농작물의 보호를 위하여 신남 알데히드를 함유하는 에멀죤을 사용하는 방법이 일본특허공보 제32283/1986 및 미국특허 제4,978,686호에 개시되어 있다.

일반적으로, 시설 농작물은 온도, 습도, 광선등과 같은 재배 주변 조건 및 농산물 활용조건에 따라 병원균 또는 해충의 침해를 받기 쉽다고 한다. 따라서, 농약 또는 식물 활성제로 처리함으로써 병원균 또는 해충의 구제작업이 수행되나, 종전 기술의 방법에 있어서는, 투입된 노동력, 투자비용, 안정성, 구제효과 및 악취방지면에 있어서 그와같은 구제작업이 충분하다고 말할 수는 없었다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 농작물 또는 식물의 보호방법을 제공함으로써, 농약의 사용량을 감소시키고, 환경, 농약 및 인체에 미치는 영향을 저하시키고, 필요 노동력 및 투자비용을 감소시키기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 농작물 또는 식물을 보호하기 위한 에멀죤 조성물을 제공하는 것인데, 이 조성물은 농작물 재배용 시설물내에서 방향제로서 효과가 있으며, 안정성이 높고 특징적인 냄새를 지니는데, 이것은 그 주성분이 식품 첨가제 및 향료이기 때문이며, 자극적 냄새에 대한 대책으로서도 충분한 효과가 있다.

이들 목적은, 농작물 재배용 시설물내에서 휘발성 식품 첨가제를 함유하는 조성물을 가열하여, 시설물내에 휘발성 식품 첨가제를 증발 및 발산시키고, 병원균의 구제, 멸균, 해충으로부터의 보호 및 시설물내의 향기 부여 효과를 제공하는 단계를 포함하는 농작물 보호방법에 의하여 달성될 수 있다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 만들어졌으며, 본 발명의 특징은 식물 해충의 밀도를 저하시키고, 시설물내에서 이미 사용되어 온 난방공기 보일러, 전기 가열판, 전기 또는 기름 스토오브 또는 시설 식물용 가열형 가습기를 이용하여, 통상적으로 안정성이 충분한 신남 알데히드인, 휘발성 식품 첨가제를 함유하는 조성물을 적용함으로써 용이한 방법으로 해충의 번식을 억제하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적은, 본 발명 및 그 바람직한 구체예에 의한 하기 방법 및 조성물에 의하여 달성될 수 있다.

(1) 농작물 재배용 시설물내에서 휘발성 식품 첨가제를 함유하는 조성물을 가열하여, 시설물내에 휘발성 식품 첨가제를 증발 및 발산시켜서, 병원균의 구제, 멸균, 해충으로부터의 보호 및 시설물내의 방향 부여 효과를 제공하는 단계를 포함하는 농작물 보호방법.

(2) 상술한 (1)에 있어서, 조성물이 유화제 및 신남 알데히드, 히노키티올(Hinokitiol, 추출물), 알릴 겨자씨 기름 및 마늘 추출물로 구성되어 있는 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 함유하는 에멀죤인 농작물 보호방법.

(3) 상술한 (1)에 있어서, 가열작업이 난방공기 보일러, 전기 가열판, 전기 또는 기름 스토오브 또는 농작물용 가열형 가습기를 이용하여 수행되는 농작물 보호방법.

(4) 상술한 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 휘발성 식품 첨가제의 농도가, 농작물 재배용 시설물내의 공기 중 0.05∼0.5ppm인 농작물 보호방법.

(5) 유화제 및 신남 알데히드, 히노키티올(Hinokitiol, 추출물), 알릴 겨자씨 기름 및 마늘 추출물로 구성되어 있는 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는, 농작물 재배용 시설물내의 농작물 보호용 에멀죤 조성물.

(6) 유화제 및 신남 알데히드, 히노키티올(Hinokitiol, 추출물), 알릴 겨자씨 기름 및 마늘 추출물로 구성되어 있는 군으로부터 선택된 둘 이상의 성분을 포함하는데, 신남 알데히드가 필수 성분으로서 함유되는, 농작물 재배용 시설물내의 농작물 보호용 에멀죤 조성물.

상술한 방법 (1)에서 사용된, 하나 이상의 휘발성 식품 첨가제를 함유하는 조성물로서, 신남 알데히드(화학식으로 C ₉ H ₈ O로 표시되며 관공서 문서에 향료 및 식품 첨가제로 개시되어 있는 비독성 물질), 히노키티올(분자식 C ₁₀ H ₁₂ O ₂ 로 표시되며, 일본의 히노키과에 속하는 나무의 일부에 또는 히바 측백나무 속의 히노키 히바 측백나무(Hinoki hiba arborvitae)에 다량으로 함유된 식품 첨가제), 알릴 겨자씨 기름(분자식 C ₄ H ₅ NS로 표시되며, 와사비 기름 또는 겨자씨 기름에 주성분으로 함유된 식품 첨가제) 및 마늘 추출물 중 하나 이상의 성분이 함유된 것이 사용된다. 특히, 신남 알데히드를 주성분으로서 및 기타 성분을 선택 성분으로서 사용되는 것이 바람직하다.

상술한 방법(3)에 있어서, 상술한 조성물은, 물 또는 용매로 희석된 에멀죤으로 전환되어, 농작물 재배용 시설, 예를들면 비닐 플라스틱 온실 하우스 또는 플라스틱 필름 하우스에 설치된 난방 공기 보일러의 내부 온기 분출구 근처에 배치된 후, 보일러의 열기에 의하여 시설내에서 증발, 발산 및 균일하게 분산된다. 난방공기 분출구 근처의 온도는 통상 20∼50℃인데, 바람직하게는 약 40∼43℃이며 공기중 휘발성분의 농도는 일반적으로 0.05∼0.5ppm, 바람직하게는 0.1∼0.3ppm이다.

전기 가열판은 휘발성분의 증발을 촉진하여 시설물내에서의 자연 대류를 이용함으로써 시설물내에 식품 첨가제를 분포시키기 위한 다수의 열판으로 구성된다. 상술한 공기중의 휘발성분 농도는, 열판의 개수 및 온도를 조절함으로써 실현될 수 있다.

상술한 (5) 및 (6)에서 기술한 농산물 보호용 에멀죤 조성물은, 일반적으로 신남 알데히드, 히노키티올(추출물, 주성분: 투야프리신(tuyapricine)), 알릴 겨자씨 기름(이명: 알릴 이소티오시아네이트) 및 마늘추출물(유기용매로 알리움 사티붐(Allium sativum)의 구근을 추출하여 얻어진, 릴리아세에 알라움 사티붐(Liliaceae Allium sativum))중 하나 이상의 성분을 포함하는, 수중 오일형 에멀죤 형태로 바람직하게 사용된다. 이들 성분은 개별적으로 또는 조합하여, 바람직하게는 에멀죤 중 15∼30중량%, 보다 바람직하게는 20∼25중량%의 농도로 사용될 수 있다. 백분율은 별도의 언급이 없는 한 중량기준이다.

예를들면, 20%의 신남 알데히드, 5%의 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 글리콜, 5%의 올레산 및 70%의 물이, 3600∼1500rpm으로 회전하는 교반기를 이용하여 고속으로 교반되고 혼합되어 수중 오일형 에멀죤을 얻는다. 이와같이 제조된 에멀죤은 물로 적절히 휘석(통상 약 10∼20배)되어 다양한 식물 병원균에 대한 항균작용 및 해충으로부터의 보호작용을 지니게 된다.

상술한 식품 첨가제 중에서, 신나 알데히드는 분자식이 C ₉ H ₈ O, 분자량 132.16, 비중 1.056, 비점 252℃(760mmHg에서, 부분적으로 분해) 및 128∼130℃(20mmHg에서) 및 융점 -7℃인 화합물인데, 투명 무색 내지는 연황색 액체이며 육계피 향기가 있다. 이것은 식품 첨가제로 지정되어 있으며 식품 향신료 및 의약용 방향제로서 널리 사용되고 있다. 히노키티올은 백색 내지는 연황색 결정 또는 결정질 분말인데, 독특한 냄새가 있으며, 분자식 C ₁₀ H ₁₂ O ₂ , 분자량 164.20 및 융점이 48∼ 52℃이다. 그 추출물은 화학 합성 물질외에 방부제로서 식품 첨가제 목로에 기재되어 있으며 식품용으로 사용된다. 본 발명에 있어서, 그 추출물은 알콜에, 구체적으로는 에탄올에 중량기준 5∼10배로 용해되어 바람직하게 사용된다.

알릴 겨자씨 기름(알릴 이소티오시아네이트)은 투명한 백색 내지는 연황색의 오일성 액체인데, 분자식 C ₄ H ₅ NS, 분자량 99.16, 비중 1,018 ∼ 1,023 및 비점 148∼154℃이며, 독특한 자극성 냄새가 있다. 이것은 와사비 또는 겨자씨의 정유 중의 필수성분인데, 식품 첨가제로 지정되어 있으며, 주로 향신료 또는 의약품으로 사용된다. 마늘 추출물은 유기 용매로 알라움 사티붐의 구근을 추출하여 오일, 페이스트, 분말 등의 형태로 얻어질 수 있으며, 화학 합성 물질외에 식품 첨가제 목록에 제조제로 기재되어 있다.

상술한 식품 첨가제를 유화하기 위하여, 유화제로서 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 글리콜 또는 올레산을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 본 발명을 제한함이 없이 상세하게 하기 실시예에 의하여 설명된다.

실시예 1

20%의 신남 알데히드, 10%의 유화제(5%의 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 글리콜, 5%의 올레산) 및 70%의 물의 혼합물이 교반되어, 고속 교반기에 의하여 5분간 유화되었다. (A).

19%의 신남 알데히드, 0.1%의 히노키티올(추출물), 1%의 마늘 추출물, 10%의 상술한 유화제 및 69.9%의 물의 혼합물이 교반되어, 고속 교반기에 의하여 5분간 유화되었다. (B).

18%의 신남 알데히드, 10%의 알릴 겨자씨 기름(알릴 이소티오시아네이트), 1%의 마늘 추출물, 10%의 상술한 유화제 및 70%의 물의 혼합물이 교반되고, 고속 교반기에 의하여 5분간 유화되었다. (C).

상술한 3종류의 제조 방법에 의하여 제조된 식품 첨가제 에멀죤은 물로 희석(20배)되더라도 높은 안정성 및 양호한 부유성을 나타내며, 그 용액은 독특한 방향을 지닌다.

다양한 식물 병원균에 대한 항균 작용성을 조사하기 위하여 다음과 같은 시험이 수행되었다.

미리 배양된 식물병원균(보트리티스 시네리아(Botrytis cinerea), 피토프토라 캡시시(Phytophthora capsici))이 사방 5mm로 절단되어 페트리내의 PSA 배지에 이식되었다. 또한, 에멀죤 A, B 및 C가 저울에 적하되어 뚜껑을 덮고 25℃에서 5일간 배양된 후, 병원균의 성장 상태를 조사하였다. 그 결과가 표 1에 나타나는데, 그로부터 각 에멀죤에 관한 항균작용성이 판명될 수 있다. 5일후, 병원균의 성장이 대비 구획에서 진행된 반면에, 구획 A, B 및 C에서는 병원균의 성장이 거의 확인되지 않거나 현저하게 억제되었다.

실시예 2

실시예 1과 유사한 방법으로 제조된 식품첨가제 에멀죤 A, B 및 C를 사용하여, 농약으로부터의 식물의 피해 및 인체에 대한 영향을 조사하고 및 다음날 아침 자극적 냄새를 피우지 않는 농도를 알기 위하여 다음과 같은 시험이 수행되었다.

미리 결정된 양의 각 에멀죤을 1,000ml의 물에 첨가하여 얻어진 용액을 7일간 난방 공기 보일러 취출구 근처에 놓아 보일러를 가동하여 증발시켜서 비닐 플라스틱 하우스를 충전하였다. 취출구 부근의 온도는 40∼43℃이고 휘발성분의 농도는 0.03∼0.5ppm이었다.

표2에 나타난 결과로부터 명백한 바와같이, 비닐 플라스틱 온실 20a당 각 에멀죤을 최대 100ml 사용할 경우, 농약으로 인한 식물의 피해가 발견되지 않았고, 인체에도 아무런 영향이 없었다.

실시예 3

각 식물에 있어서 주병원균에 의한 질병의 정도 및 주 해충의 번식정도를 조사하기 위하여, 실시예 1과 유사하게 제조된 식품첨가 에멀죤 (A), (B) 및 (C)를 사용하여 다음과 같이 시험이 수행되었다.

실시예 2와 유사한 방법으로, 미리 결정된 양의 각 에멀죤을 1000ml의 물에 첨가하여 제조된 용액을 30일간 난방공기 보일러의 공기 취출구 부근에 놓고, 보일러를 가동하여 비닐 플라스틱 온실에서 증발 및 충전하였다. 취출구 부근의 온도는 35∼43℃였으며 휘발성분의 농도는 0.03∼0.2ppm이었다.

비교하기 위하여, 비처리 구획과 함께, 식물은 10일 간격으로 2회씩 농약(살균제, 살충제)로 처리되었다.

표3의 결과로부터 명백한 바와같이, 비닐 플라스틱 온실 20a당 50∼100ml의 각 에멀죤을 사용할 경우, 감소된 질병 또는 주 해충의 현상이 발견되었는데, 이 효과는 사실상 농약에 의한 구제효과와 유사하였다. 구체적으로 주 해충에 대한 효과가 현저한 것이 판명되었다.

본 발명의 장점.

앞의 설명의 실시예의 결과로부터 명백한 바와같이, 본 발명은, 해충, 미생물 및 병원균으로부터 농산물 재배용 시설물 또는 설비내의 식물 또는 농작물을 보호하는 방법 및 시설물내에서 농산물에 향기를 부여하는 방법을 제공하는데, 여기서 농산물은, 농산물에 악영향을 미치지 않으며 구제작업에 있어서 노동력을 절감시키며 및 인체에 안전하게 해충 및 병원균으로부터 보호되며, 농산물은 휘발성 식품 첨가제를 함유하는 조성물을 사용함으로써 품질이 향상되는데, 전형적인 식품 첨가제는 신남 알데히드로서, 시설물에 이미 설치되어 온 시설물 식물용 난방공기 보일러 또는 전기 가열판을 통하여 충분한 안정성을 지니고 있다.