친환경적 벼 해충 방제제 및 그 제조 방법{AN ECO-FRIENDLY AGENT FOR CONTROLLING INSECT PESTS OF RICE AND A METHOD FOR THE PREPARATION THEREOF}

본 발명은 친환경적인 벼 해충 방제제, 그의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 벼 물바구미 방제할 수 있는 방제제 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

지금까지 물바구미 방제는 농약 살충제로 방제하였으며, 우리나라에는 61개 품목이 등록되어 있고 단일 병해충으로는 벼 도열병, 사과 탄저병 다음으로 많은 품목이 등록되어 있는 중요 병해충 중 하나이다. 물바구미 방제 약제로는 카보후란(큐라텔, 후라단 입제), 카보설판 등이 대표적이지만 이들 방제제는 독성이 강하거나 작물 또는 토양에 장기간 잔류되는 농약들이므로 친환경 농작물을 재배하는데 문제가 된다.

이와 같이, 종래 벼 물바구미는 독성이 강한 농약으로 방제하였으나, 최근 친환경 유기농업이 각광받기 시작하면서 쌀 생산에도 친환경적인 재배 요구가 시급해지고 있다.

이러한 요구에 부응하기 위해, 최근 식물성 기름을 기제로 한 방제제가 개발된 바 있다. 식물성 기름을 기제로 하는 벼 물바구미 방제제는 나름대로 방제 효과가 있고 사용이 간편한 장점이 있었으나, 비용과 효과면에서 개선의 여지가 있었다. 이에 본 발명자는 식물성 기름을 기제로 하는 종래의 방제제를 더욱 개선하고자 천연성분(님 나무 열매 추출물) 살충제를 첨가하여 방제효과를 높이는 등 예의 연구를 거듭한 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명에서 사용되는 님 오일의 주성분인 아자디락틴은 곤충의 변태를 억제하여 죽게 만들고 충체에 묻으면 식욕이 감퇴하고 교미가 억제되어 번식을 못하게 한다. 본 발명의 방제제에는 액상 기름과 님 오일이 혼합되어 물에 떠서 전개되므로 적은 양의 님 오일(아자디락틴)로도 우수한 살충 효과를 볼 수 있다.

본 발명의 한가지 목적은 친환경적으로 벼 해충, 특히 벼 물바구미를 방제할 수 이는 제품을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 기제로서 식물성 기름을 대체할 수 있는 한편 식물성 기름보다 경제적이고 효과가 우수한 벼 해충 방제제를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 사용하기에 편리한 제품을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 벼의 생육을 돕고 증수할 수 있는 제품을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 벼 해충 방제제의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 고온 건조에 의한 제조 방법 및 원료 중 알칼리 성분에 의한 아자디락틴의 분해를 효과적으로 방지할 수 있는, 벼 혀챙 방제제의 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명자는 상기한 목적을 달성하기 위하여 집중적으로 연구한 결과, 식물성 기름보다 가격이 싸고 비료성분이 많은 어유(간유 포함)를 사용할 경우, 해충 방제 효과가 저하됨이 없이 효과적으로 벼 해충, 특히 물바구미를 방제할 수 있음을 발견하였다.

또한, 식물성 기름 대신 파라핀 오일을 사용할 경우에도, 파라핀 오일의 특성 상 가벼워서 물 위에 부상이 잘되는 성질로 인하여, 물 바구미와 같은 벼 해충을 방제하는데 우수한 효과를 거둘 수 있음을 발견하였다.

본 발명에 따른 친환경 입상 해충 방제제의 중요한 요구 사항 중 하나는, 기제로 사용되는 기름이 상온에서 액상을 유지하고, 저온에서도 굳지 않을 것이 요구된다는 것이다. 이러한 요구 조건을 만족시키는 기름으로는 간유를 비롯한 어유와 파라핀유를 들 수 있는 바, 이들 기름은 본 발명의 방제제의 또 다른 살충 유효 성분인 아자디락틴(또는 님 오일)과 잘 혼합되어 사용하기에 적합하다. 본 발명자는 이러한 발견을 기초로 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 벼 해충 방제제의 기제로는 전술한 바와 같이 어유와 파라핀유를 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 여기에 식물성 기름을 혼합하여 사용할 수 있음은 물론이다.

사용되는 어유 또는 파라핀유의 양은 각각 단독으로 또는 혼합량으로서 1 내지 85 중량%이다. 사용량이 이보다 적으면 약효가 떨어지고, 너무 많으면 약해의 위험이 있다. 바람직하게는 방제제 기준으로 3 내지 30 중량%로 함유되는 것이 좋다.

또한 본 발명의 벼 해충 방제제는 살충 성분으로서 님 오일(아자디락틴)을 함유한다. 아자디락틴 함량은 1 내지 30,000 ppm으로 한다.

본 발명의 벼 해충 방제제는 또한, 증량제로서 석회고토(돌로마이트라고도 함) 분말, 규조토, 탈크, 제올라이트, 카올린, 벤토나이트 등을 사용하는데 이들 성분들, 특히 석회고토 분말과 벤토나이트는 석회와 마그네슘 성분이 많고 알칼리도가 높아서 토양 개량도 되고 칼슘과 마그네슘이 공급된다. 증량제는 5 내지 80%, 바람직하게는 30 내지 70 중량%인 것이 좋다.

소듐 실리케이트, 소듐 메타 실리케이트, 즉 규산 소다는 비료 성분으로서 사용되며, 수용성 규소가 공급되므로 흡수가 빠르다. 규소는 벼 잎을 직립시켜서 수광 상태가 좋아 증수되며, 뿌리와 아랫마디를 튼튼하게 하여 줌으로 해서 도복이 되지 않는다.

또한 나트륨 성분은 어유와 반응하여 기름을 비누화시키기 때문에 기름 성분의 분해를 촉진시켜준다. 소듐 메타 실리케이트는 1 내지 50 중량%, 좋기로는 5 내지 50 중량%, 더욱 좋기로는 3 내지 30 중량%의 양으로 사용한다.

또한 분산제로는 소듐 리그노설페이트, 칼슘 리그노설페이트(CLS) 등의 물질을 사용할 수 있는데, 이 성분들은 본 발명에 따른 입상 방제제로 하여금 물 속에서 빨리 붕괴될 수 있도록 하여 줌으로서 기름과 아자디락틴 성분이 신속히 수면 전개될 수 있도록 해준다. 분산제의 양은 0.5 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 30 중량%인 것이 좋다.

또한 바인더의 함량은 1 내지 30 중량%, 좋기로는 5 내지 20%로서, 대표적인 바인더로서 CMS를 들 수 있다.

또한 본 발명의 방제제는 안정화제로서 유기산 또는 무기산, 좋기로는 구연산을 함유한다. 안정화제의 함량은 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%인 것이 좋다. 본 발명에서 살충 성분으로서 사용되는 님 오일(아자디락틴)은 알칼리 조건(pH 7 이상)에서 빠르게 분해되고 70℃ 이상의 고온에서 급격히 분해된다. 종래의 방법에서는, 아자디락틴이 혼합된 상태에서 조립 후 고온, 예컨대 250~300℃에서 건조 과정을 거치므로 이로 인해 아자디락틴의 분해가 일어나기 쉬웠다. 따라서 아자디락틴을 얼마나 효과적으로 안정화시킬 수 있는지가 방제제 효능을 크게 좌우할 수 있다. 특히 원료 중 메타규산소다, 벤토나이트, 석회고토 등은 pH 9~11의 알칼리성 원료이므로 이들 성분이 아자디락틴의 분해를 촉진시킨다.

본 발명자는 이러한 개선점에 주목하여 지속적으로 연구한 결과, 방제제의 다른 성분에 영향을 미치지 않고 완제품 품질에도 해로운 영향을 미침이 없이 아자디락틴을 효과적으로 안정화시킬 수 있는 방법을 발견하게 되었다. 즉, 아자디락틴이 알칼리에 약한 것을 보강하기 위하여 안정화제로서 무기산 또는 유기산을 투입하여 방제제의 산도를 약산성으로 낮추는 한편, 제조 공정에 있어서도, 아자디락틴이 고온에 직접 노출되지 않도록 하였다.

본 발명의 친환경적 입상 벼 해충 방제제는, 먼저, 메타규산소다, 벤토나이트, 카올린, 석회고토, CLS 등의 분말을 혼합한 다음 어유와 파라핀유 중에서 선택된 1종 이상의 기름 성분의 양을 2:1로 나누어 2/3에 해당하는 양의 기름과 구연산을 녹인 바인더 (예컨대 CMS)를 가하여 반죽한 후, 성형한 다음 250 내지 300℃의 로타리 퀼른에서 건조시킨 후, 냉각된 입자에 나머지 1/3에 해당하는 양의 기름과 님 오일(아자디락틴)을 혼합한 액을 스프레이하여 흡착시키는 방법을 채택하였다. 이러한 방법에 의해 님 오일이 제조 공정 중에 고온에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

다음의 실시예는 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위하여 제공되는 것으로 본 발명이 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따라, 벼 해충, 특히 벼 물바구미 방제시, 약해도 없고 약효도 우수한 친환경 벼해충 방제제가 제공된다. 본 발명에서 주요 기제로 사용되는 어유는 가격이 저렴하면서 수면 전개 효과가 좋으며, 파라핀유 역시 비중이 작아서 물 위에 잘 부상되기 때문에 벼 해충을 방제하는데 탁월한 효과를 거둘 수 있다. 본 발명의 방제제는, 벼 농사에서 가장 위협적이라고 할 수 있는 벼 물바구미를 친환경적으로 효과적으로 방제할 수 있어, 친환경 유기농 쌀을 생산하는데 매우 유용하다.

<제조예 1>

다음 표 1에 제시된 조성에 따라 메타규산소다, 벤토나이트, 석회고토, CLS를 잘 혼합하고, 여기에 2/3 양의 어유와 구연산을 용해한 CMS를 첨가하여 반죽한 다음 이를 조립하고, 70~250℃에서 건조시켜 선별한 입자에 나머지 1/3 양의 어유와 님 오일을 스프레이하여 흡착시킴으로써 물바구미 방제제 10 kg을 제조하였다.

<제조예 2>

다음 표 2의 조성을 이용하여 제조예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 방제제를 제조하였다.

<제조예 3>

다음 표 3의 조성을 이용하여 제조예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 방제제를 제조하였다.

<제조예 4>

다음 표 4의 조성을 이용하여 제조예 1과 동일한 방법으로 본 발명의 방제제를 제조하였다.

<시험예 1>

벼 이앙후 11일 되는 5월 20일에 상기 제조예 1 내지 4에 따른 본 발명의 벼 해충 방제제 약 10 kg을 10a에 살포하여 7월 13일 생충수를 조사한 결과 무처리군에 비해 각각 95.2%, 89.6%, 88.1% 및 94.7%의 우수한 방제가를 나타내었다. 이는 동일 조건에서 식물성 기름과 님 오일을 기제로서 사용한 입상 벼물바구미 방제제의 방제가에 필적할 만한 값이다.

제조예 1 내지 4의 시료로 시험한 결과, 어유와 님 오일을 혼용한 것이 우수한 방제가를 나타내었으며, 어유에 님 오일, 식물성 기름을 혼합 사용한 경우 특히 우수한 벼 물바구미 방제효과를 나타내었다. 제조예 1 내지 4의 모든 경우에서 약해는 발견되지 않았고, 증량제로 석회고토와 벤토나이트가 적합한 것으로 나타났다.

<시험예 2>

구연산 첨가 여부 및 아자디락틴의 고온 노출 여부가 아자디락틴의 분해 방지에 미치는 효과를 알아보기 위한 시험을 수행하였다. 시험을 위해, 본 발명의 전술한 제조예 3의 방제제에 대하여 제조 후 1년 경과 후의 아자디락틴 분해율을 측정하였다. 대조군 방제제로는 2가지를 사용하였는데, 대조군 방제제 1은 제조예 3의 방제제와 비교할 때, 구연산을 함유하지 않고, 그 대신 메타규산소다를 1,000 g 함유한 것으로서, 그 제법 역시 제조예 3의 방제제의 제조 방법과 달리, 기름 성분 전량에 님 오일(아자디락틴)을 첨가한 후 이를 200~250℃에서 고온 건조시키는 종래의 제조 방법에 의하여 제조하였다. 또한 대조군 방제제 2는 대조군 방제제 1과 조성은 동일하나 (즉 구연산을 함유하지 않은 대신 메타규산소다를 1,000 g 함유함), 그 제조 방법은 제조예 3의 방법을 택함으로써, 님 오일(아자디락틴)을 고온 건조에 노출시킴이 없이 스프레이 방식으로 첨가하도록 하였다. 이들 세 가지 시료, 즉 본 발명의 제조예 3의 방제제, 대조군 방제제 1 및 대조군 방제제 2에 있어서의 제조 직후 최초의 아자디락틴 함량과 1년 경과 후의 아자디락틴 함량을 측정하여 각 시료에서의 아자디락틴의 분해율을 구하였다.

상기 표 6의 결과로부터, 구연산을 함유하면서, 아자디락틴을 고온에 노출시킴이 없이, 다른 원료 성분들을 1차로 고온 건조 시킨 후, 여기에 스프레이 방식으로 님 오일을 첨가하여 제조한 제조예 3의 방제제는 1년 경과 후에도 아자디락틴의 분해율이 17%에 불과하였으나, 구연산을 함유하지 않고, 그 제법에 있어서도 종래기술과 같이, 아자디락틴을 고온 건조 공정에 직접 노출시켜 제조한 대조군 방제제1의 경우에는 아자디락틴 함량이 무려 91%나 감소한 것으로 나타났다. 마찬가지로, 구연산을 함유하지 않고, 다만 제조과정에서 아자디락틴의 고온 노출을 피하기만 한 대조군 방제제 2 역시도, 아자디락틴 함량이 80%나 감소하였으므로, 이들 실험 결과로부터, 구연산 첨가 유무와 아자디락틴의 고온 건조 과정에의 노출 여부가 아자디락틴의 분해를 방지하는데 유의적인 효과가 있음을 알 수 있다.