KR100391102B1 - 분뇨 비료 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기질 비료에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 돈 분뇨, 우 분뇨, 인 분뇨에 미생물제를 혼합한 다음 후숙시켜 제조되는 분뇨를 주성분으로 하는 유기질 비료에 관한 것이다.
본 발명의 분뇨 비료는 돈 분뇨, 우 분뇨, 및 인 분뇨로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 분뇨 90 ~ 95부피%; 및 바실루스 숩틸리스(Bacillus subtilis) 3종, 바실루스 투린지엔시스(Bacillus thuringiensis) 4종, 수도모나스 애루지노사
(Pseudomonas aeruginosa) 1종, 아르트로박터(Arthrobactor)속 3종, 셀룰로모나스 우다(Cellulomonas uda) 1종, 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium) 1종, 미크로코쿠스(Micrococcus)속 1종, 티오바실루스 노벨루스(Thiobacillus novellus) 1종, 및 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) 1종을 함유하는 미생물제 5 ~ 10부피%의 혼합물을 후숙하여 제조된다.
본 발명의 분뇨 비료는 작물에 대한 비료로서의 역할을 할 뿐만 아니라 토양의 물리적, 화학적 특성 및 생물학적인 특성을 개선할 수 있으며, 지효성이 있고, 종류가 다양하며, 각 작물의 특성에 맞게 비료 구성 성분의 배합비를 조절할 수 있다.
Description
본 발명은 유기질 비료에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 돈 분뇨, 우 분뇨, 인 분뇨에 미생물제를 혼합한 다음 후숙시켜 제조되는 분뇨를 주성분으로 하는 유기질 비료에 관한 것이다.
최근 인구가 급속하게 증가함에 따라 농산물의 수요는 급증한 반면 도시의 팽창으로 유효 농경지가 크게 감소하여 농업 생산량이 크게 줄었다. 따라서 미래에는 농산물의 수요를 안정적으로 공급하기 어려울 것으로 예측되고 있다. 또한 지난 30여 년간 화학비료와 농약 등 화학물질을 무분별하게 사용한 결과 자연생태계가 파괴되고 토양 및 수질이 오염되어 농산물에 잔류된 농약 성분이 인체에 그대로 흡수, 축적되는 실정이다. 이에 보사부에서는 92년 1월 1일부터 쌀을 비롯한 10종의 곡류와 26종의 과채류, 20종의 과실류를 포함한 56종의 농산물에 대해서는 32개 품목의 고독성 농약의 잔류성분을 규제하여 기준치 이상인 것은 무조건 수거, 폐기처분하고 생산 농민은 고발 조치하겠다는 강력한 대응방안을 마련하였다.
최근 이러한 문제를 해결하기 위한 대응방안으로 우리의 농업방식도 화학비료와 농약 사용을 줄이면서 차츰 퇴비의 사용을 늘려가고 있으며, 특히 퇴비만을 사용하여농산물을 생산하는 유기농법이 확대되고 있다. 유기농법은 화학비료 및 유기합성 농약, 가축사료첨가제 등 일체의 합성 화합물질을 사용하지 않고 유기물과 자연광석, 미생물 등 자연적인 자재만을 사용하는 농법이다. 유기농법은 농업 생산성을 지속적으로 유지할 수 있으며 경제적, 환경적 측면에서 농산물에 대한 요구를 무한히 충족시킬 수 있는 농법이다. 따라서 농업 생산성을 지속하기 위해서는 환경보전형 농업을 통한 토양의 건전성 확보가 필수적이다. 특히 화학비료의 연용은 토양을 산성화시킬 뿐만 아니라 토양 내 염류 집적에 의해 토양의 물리적 특성을 악화시킴으로서 잠재적인 농업 생산성을 감소시킨다. 그 때문에 화학비료의 사용량을 줄이는 저투입농업과 꾸준한 퇴비사용으로 지력을 유지 또는 증진시키는 것이 절실하다.
토양의 비옥도를 평가하는데 가장 중요한 기준은 토양 부식성으로, 토양의 유기물 함량은 농경지 토양의 비옥도를 결정짓는 제일 중요한 요인으로 평가되고 있다.
최근에는 시설재배나 신농법을 추구하는 농가들을 중심으로 퇴비 수요가 급증하고 있는데 유기물은 다음과 같은 여러 가지 특징을 가지고 있다.
첫 번째는 식물 양분 공급원으로서의 효과이다. 토양 부식은 다량 요소와 미량 공급 기능이 있으며, 그 효과는 화학비료와 달리 완효성이며 지속적으로 작물에 양분을 공급한다. 특히 분해 과정에서 이산화탄소를 방출하여 식물의 광합성을 촉진시키고 작물에 생물 촉진 물질을 공급하는 효과도 있다.
두 번째는 토양의 이화학성 개선 효과이다. 토양 부식은 토양 입자를 입단화하여 토양의 공극 분포도를 늘리고, 투수성과 보수성 및 통기성을 좋게 하며, 강우에 의한 토양 침식을 방지하는 토양 물리성 개선 효과가 있다. 토양 부식은 토양의 점토보다 양이온 치환 능력이 더 크므로 부식질 토양은 완충 능력을 향상시키는 기능을 한다. 한편 부식은 킬레이트제 기능을 하므로 토양 중 활성 알루미늄 생성을 억제시키고 인산 고정을 방지할 뿐만 아니라 토양 인산의 유효화를 촉진시키는 기능을 갖고 있다.
세 번째는 토양 중의 생물상과 그 활성의 유지 및 증진 기능이다. 토양 중에 부식 함량이 증가되면 토양 중 중소 생물과 미생물 수가 증가되고 종의 다양성이 증가되어 생물상이 안정된다. 그 결과 물질 순환능이 증가되어 생물학적 토양 완충 기능이 강화된다. 또한 토양의 미생물의 수와 활성이 증가되어 유해 물질을 분해, 제거 및 안정화시키는 기능이 증대되는 효과가 있다.
현재 유통되고 있는 유기질 및 부산물 비료는 가축 분뇨 퇴비가 주종을 이루고 있으며, 일부 부산물 비료 제조 업체는 산업 폐기물을 원료로 이용하여 제품을 생산 공급하고 있다.
부산물 비료는 퇴비, 구비, 부숙겨, 재, 복비, 분뇨 잔사, 부엽토, 아미노산 발효부산 비료, 건계분, 건조 축산 페기물, 부숙 왕겨 및 톱밥, 토양 미생물 제재의 12개 공정 규격이 설정되어 있다. 유기질 비료는 내용물의 질소, 인산, 가리 등 비료 성분 함량을 공정 규격에 규제 기준으로 적용하고 있다.
가축 분뇨는 오래 전부터 퇴비 원료로 활용되어 온 전통적인 유기 자원이다. 축종에 따라 C/N율은 다소 차이가 있어서 계 분뇨는 8.4, 돈 분뇨는 11.5, 우 분뇨는 20.1로 나타나 있다. 인산은 계 분뇨, 돈 분뇨, 우 분뇨에 각각 4.84, 5.99, 2.80%함유되어 있으며, 가리는 각각 0.29, 0.26, 0.23% 함유되어 있어, 다른 유기성 폐기물과 비교하여 인산 함량이 높은 편이다. 반면에 중금속 함량은 다른 산업 및 도시 폐기물과 비교하여 현저히 낮은 값을 나타내고 있다.
현재 판매되고 있는 대부분의 유기질 비료는 가축 분뇨와 톱밥 등을 재료로 미생물제를 이용하여 만들어진 발효 퇴비이다. 이러한 퇴비는 화학비료가 갖고 있지 못한 토양 개량 효과와 토양 산도 교정 효과가 큰 것이 특징이다. 반면에 화학비료는 가격의 저렴함, 다루기 편함, 효과의 빠름 및 목표 성분의 임의 조절기능을 갖고 있다. 퇴비의 단점으로는 가격이 비싸고, 목표 영양 성분의 조절이 불가능하며, 유해물질 혼입, 염류 집적 유발 등 화학비료에 못지 않은 문제점을 안고 있다.
또한 제도권내의 유기질 및 부산물 비료도 공정 규격에 미달되는 사례가 빈발하고 있을 뿐만 아니라 제도권 밖의 불법 유통되는 제품에 의한 농가피해가 속출하고 있어 유기질 및 부산물비료에 대한 우려가 증가되고 있다. 이들 제품 사용에 의해 나타나는 농가 피해 원인은 불량 원료 사용과 퇴비 제조 기술 미흡의 영향이 큰 것으로 분석되고 있다. 농민들이 이러한 불량 퇴비를 사용하게 되는 근본적인 원인은 품질이 우수한 부산물 비료의 가격이 높기 때문이다.
현재 유통되는 퇴비는 과거 농가 지급 퇴비와 비교하여 비료성분이 몇 배 높으나 이를 무시하고 지력을 높이기 위한 수단으로 과다한 유기물의 장기간 연용은 토양유기물 증가보다는 토양의 염기 함량을 더욱 증가시키고 식물체에 과다한 질산염이 축적될 수 있다는 비판을 받고 있다. 따라서 유기질 비료의 시용으로 발생되는 토양 염류 집적 피해에 대한 대책이 시급한 실정이다.
본 발명의 목적은 작물에 대한 비료로서의 역할을 할 뿐만 아니라 토양의 물리적, 화학적 특성 및 생물학적인 특성을 개선할 수 있으며, 지효성이 있고, 종류가 다양하며, 각 작물의 특성에 맞게 비료 구성 성분의 배합비를 조절할 수 있는 분뇨 비료를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 분뇨 비료는 돈 분뇨, 우 분뇨, 및 인 분뇨로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 분뇨 90 ~ 95부피%; 및 바실루스 숩틸리스(Bacillus subtilis) 3종, 바실루스 투린지엔시스(Bacillus thuringiensis) 4종, 수도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 1종, 아르트로박터(Arthrobactor)속 3종, 셀룰로모나스 우다(Cellulomonas uda) 1종, 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium) 1종, 미크로코쿠스(Micrococcus)속 1종, 티오바실루스 노벨루스(Thiobacillus novellus) 1종, 및 사카로마이세스 세레비제
(Saccharomyces cerevisiae) 1종을 함유하는 미생물제 5 ~ 10부피%의 혼합물을 후숙하여 제조된다.
이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.
농업환경을 보전하는 동시에 농업생산성을 지속하기 위한 한 가지 방법은 퇴비화한 분뇨를 사용하는 것이다. 분뇨를 퇴비화하는 경우 취급이 용이하고 악취가 감소할 뿐만 아니라 침출수 발생을 줄이고 잡초 및 병원균 억제가 가능하기 때문이다. 더욱이 퇴비 사용으로 토양의 물리적, 화학적, 생물학적 특성을 개선할 수 있으며,퇴비는 비료성분이 낮고 지효성이므로 토양 중 염류 집적이 화학비료보다 미약하다.
이에 따라 본 발명자는 토양의 물리, 화학적 특성 및 생물학적인 특성을 개선하기 위한 비료로서 분뇨와 미생물제를 혼합한 분뇨 비료를 개발하였다. 특히 이 분뇨 비료는 기존에 사용 및 취급이 어려워 다량으로 버려지던 인분을 사용하므로 이를 처리하는데 드는 비용을 절감할 수 있게 한다.
본 발명의 주재료는 돈 분뇨, 우 분뇨 및 인 분뇨 중 적어도 하나의 분뇨이며, 이것에 상기 미생물제를 배합한 다음 후숙하여 분뇨 비료를 만들었다. 상기 분뇨의 함량은 90 내지 95부피%이며, 상기 미생물제의 함량은 5 내지 10부피%이다.상기 미생물제는 30 내지 50℃의 온도와 수분함량이 15 내지 20%가 되도록 유지된 밀폐공간에서 1개월간 후숙하는 최적 후숙 조건하에서 최적의 작용 효과를 나타내는 미생물로, 바실루스 숩틸리스(Bacillus subtilis) 3종, 바실루스 투린지엔시스(Bacillus thuringiensis) 4종, 수도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 1종, 아트로박터(Arthrobactor)속 3종, 셀룰로모나스 우다(Cellulomonas uda) 1종, 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium) 1종, 미크로코쿠스(Micrococcus)속 1종, 티오바실루스 노벨루스(Thiobacillus novellus) 1종 및 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) 1종이 포함된다. 이들 16종의 미생물들은 각각의 독특한 분해 특성을 가지고 있다. 난분해성 화합물은 대부분 복잡하고 다양한 반응기를 포함하고 있는데 이러한 난분해성 화합물을 분해하기 위해서는 서로 다른 반응기를 분해하는 특성을 가진 미생물들을 이용해야 한다. 즉 이들 16종의 미생물들은 난분해성 화합물들의 서로 다른 작용 위치에서 반응하여 완전하게 분해하는 상승효과(synergisitic effect)를 가지고 있다. 분뇨는 다양한 난분해성 화합물들이 포함되어 있는 물질이기 때문에 분뇨의 완벽한 분해를 위해서 본 발명은 다양한 분해 특성을 가진 미생물들의 상승효과를 이용한다.본 발명에서는 지방 및 오일들을 위한 리파아제 생산성이 높은 1종과, 녹말, 단백질 및 셀룰로오스 분해를 위한 아밀라아제 및 프로테아제 생산성이 높은 1종 및 불쾌한 향취(H2S)를 감소시키는 1종의 바실루스 숩틸리스 3종과; 낮은 산소에서도 생존할 수 있는 분해 환경을 위한 (비-변성)바실루스 투린지엔시스 4종과; 높은 수준의 오일 및 그리스에 적용시키기 위한 (비-병원성)수도모나스 애루지노사 1종과; 페놀 및 다른 방향족 화합물들의 분해를 위한 아트로박터속 3종과; 섬유질의 폐기물들을 분해시키기 위한 증가된 셀룰라아제 생산성이 높은 셀룰로모나스 우다 1종과; 종합적인 효소 생산성을 위한 바실루스 메가테리움 1종과; 탄화수소 및 왁스 분해를 위한 미크로코쿠스속 1종과; 술피드 분해를 위한 티오바실루스 노벨루스 1종; 및 녹말, 당 및 다른 탄수화물들을 분해시키기 위한 높은 수준의 효소들을 생산하기 위한 (이스트)사카로마이세스 세레비제 1종;으로 특별한 목적들을 위하여 예의 선정된 특정의 미생물들을 상품화를 위하여 특별히 배양하고, 상조적인 효과를 나타내도록 혼합하고, 여기에 특별히 면의 솜부스러기(cotton lint)와 영양물들을 더 혼합하여 고성능(heavy duty)을 나타내도록 한 오일 스폰지(상품명 ; 미합중국 소재 페이즈 쓰리 인코포레이트)를 사용하여 단지 이를 각종의 공급원으로부터의 분뇨에 단지 혼합하고, 방치하는 것에 의해 악취의 발생 등이 없이 간편하게 비료화할 수 있도록 한 점에 특징이 있는 것이다.
종래에는 분뇨와 톱밥 등의 혼합물에 미생물제를 처리한 예는 있었으나 본 발명과 같이 분뇨에만 미생물제를 처리한 예는 없었다.
사용가능한 분뇨의 조합은 돈 분뇨; 우 분뇨; 인 분뇨; 돈 분뇨 및 인 분뇨; 우 분뇨 및 인 분뇨; 돈 분뇨 및 우 분뇨; 돈 분뇨, 우 분뇨, 및 인 분뇨이다. 여기서 분뇨의 함량이 90 ~ 95부피%이어야 하며, 둘 이상의 분뇨의 조합시 각각의 분뇨의 함량은 분뇨 비료가 사용될 작물의 특성에 맞게 적절하게 조절하면 된다.
상기 미생물제로서 오일 스폰지(oil sponge: 제품명, 미국 Phase Ⅲ사 제조)를 사용하는 것이 바람직하다. 오일 스폰지는 상기에서 제시한 16종의 미생물이 모두 포함되어 있으며 영양분이 접목된 제품으로 포함된 미생물 중에서 몇 종의 미생물만으로는 최적 작용 효과를 나타낼 수 없다. 또한 오일 스폰지는 무독성이며 유해하지 않고 부식성이 없으며, 오염된 토양을 동식물의 생태계에 피해가 없도록 회복시킨다.
이하에서 본 발명의 실시예를 기술한다.
실시예
먼저 오일 스폰지와 5종류의 분뇨를 하기 표1의 비율로 각각 배합한 후 노지에 마련된 밀폐 공간에서 1개월간 후숙하였다. 밀폐 공간의 후숙조건으로 온도는 30 ∼ 50℃를 유지하였으며, 각 분뇨 혼합물 중의 수분함량은 15 ∼ 20%가 되도록 유지하였다. 1개월간의 후숙 후 각 분뇨 혼합물을 골고루 섞어주어 5종류의 분뇨 비료를 완성하였다.
| 성분 | OS : 돈분뇨 | OS : 우분뇨 | OS : 인분뇨 | OS:우분뇨:인분뇨 | OS:돈분뇨:인분뇨 |
| 배합비(부피비) | 10 : 90 | 10 : 90 | 10 : 90 | 10 : 45 : 45 | 10 : 45 : 45 |
(여기서 OS는 오일 스폰지를 의미함. 이하 동일)
상기 실시예에 따라 완성된 각각의 분뇨 비료는 토양 산성도의 변화와 작물체의 생장 반응을 확인하기 위하여 가로 60cm, 세로 100cm, 높이 12cm의 실험구에 각각 1.5kg을 처리하였다. 실험구의 배치는 아래의 그림과 같이 2개의 블록을 만들고 각 블록에 대조구(무처리구)와 화학비료 처리구를 포함시켰으며, 각 처리구는 임의적으로 배치하였다.
블록 1
| G | A | C | E | F | B | D |
블록 2
| B | E | D | G | A | C | F |
A: 대조구 B: OS+돈분뇨 C: OS+우분뇨 D: OS+인분뇨
E: OS+우분뇨+인분뇨 F: OS+돈분뇨+인분뇨 G: 화학비료
상기 분뇨 비료가 첨가된 토양에는 열무와 상치를 파종하였으며, 파종 후 2개월 후에 수확하였다. 작물체의 재배기간 동안의 평균 온도는 24.1℃, 상대습도는 73.5%, 강우량은 1125mm였다.
토양 산성도의 개선을 확인하기 위한 실험은 산성화된 토양에 상기 실시예의 OS+돈분뇨+인분뇨 및 OS+우분뇨+인분뇨의 분뇨 비료를 처리하고 3개월 동안 방치 후에 토양 pH를 측정하여 산성도의 개성을 평가하였다.
또한 상기 실시예에 따른 분뇨 비료가 처리된 토양의 물리, 화학적인 특성을 확인하기 위하여 분뇨 비료를 토양에 처리한 직후와 작물을 수확한 후의 토양을 각각 채취하여 토양 pH, 유기물함량, 총 미생물활성도, 토양 내 질소 함량, 유효인산함량 등을 측정하였으며, 수확된 작물체의 생육 특성을 확인하고 양료의 흡수량을 처리별로 비교하기 위하여 작물체내 질소, 인산, 가리의 흡수량을 측정하였다.
토양 pH 개선 효과
분뇨 비료의 토양 pH 개선 능력을 검증하기 위하여 초기 토양의 pH가 3.77인 토양을 이용하였다. 이 토양은 과거 수년간 화학비료만을 사용하여 산성화가 많이 진행된 토양이다. 이 토양에 분뇨 비료(OS+돈분뇨+인분뇨, OS+우분뇨+인분뇨)를 첨가하고 3개월간 방치한 후 pH를 측정하였다. 측정 결과는 아래 표2와 같았으며 세 처리구의 pH는 초기 pH보다 크게 증가하였고, 특히 분뇨 비료(OS+돈분뇨+인분뇨, OS+우분뇨+인분뇨)가 첨가된 토양 처리구의 pH가 각각 5.12, 5.30으로 크게 증가하여 토양의 산성화를 방지하는 능력을 확인할 수 있었다.
| 처리구분 | 초기 | 3개월 후 |
| 대조구OS+돈분뇨+인분뇨OS+우분뇨+인분뇨 | 3.773.773.77 | 4.895.125.30 |
또한 작물이 직접 재배된 토양의 pH 변화를 확인한 결과 아래 표3과 같이 pH가 증가하는 것으로 나타나 위의 결과와 마찬가지로 토양의 pH를 증가시켜 산성화를 방지할 수 있는 효과를 확인하였다. 특히 대조구와 비교할 때 OS+돈분뇨, OS+우분뇨, OS+우분뇨+인분뇨의 분뇨 비료가 첨가된 토양의 pH가 크게 상승하였으며, 작물체의 수확 후에도 pH의 개선 효과는 그대로 유지하였다.
| 처리구분 | 초기 | 수확 후 |
| 대조구화학비료OS+돈분뇨OS+우분뇨OS+인분뇨OS+돈분뇨+인분뇨OS+우분뇨+인분뇨 | 5.965.926.526.325.975.966.50 | 6.015.806.426.326.076.026.30 |
유기물 함량의 증가
토양 내 유기물의 함량은 토양의 질을 평가할 수 있는 중요한 요인이다. 유기물의 분해는 작물이 필요로 하는 양료를 제공할 뿐만 아니라 토양의 공극을 증가시켜 토양의 통기성과 배수성을 증가시키며, 보수력을 증가시켜 작물의 생육에 긍정적인 영향을 미친다. 하기 표4에서 보는 바와 같이, 분뇨 비료가 첨가된 토양의 유기물 함량은 대조구와 화학비료를 첨가한 토양보다 높았다. 특히 OS+돈분뇨, OS+우분뇨+인분뇨 처리구의 유기물 함량이 6.50, 6.65로 가장 높았다. 또한 작물이 수확된 후토양에 남아있는 유기물의 함량도 초기와 마찬가지로 모든 처리구에서 높은 값을 나타내는데 이것은 화학비료 처리시와는 달리 토양 내 유기물이 서서히 분해되어 비료화가 진행되고 있음을 나타내며, 분뇨 비료의 추가 시용이 없이도 장기간 작물의 재배가 가능함을 말해준다.
| 처리구분 | 초기 | 수확 후 |
| 대조구화학비료OS+돈분뇨OS+우분뇨OS+인분뇨OS+돈분뇨+인분뇨OS+우분뇨+인분뇨 | 4.154.256.506.306.155.056.65 | 4.553.956.155.305.604.955.55 |
토양 미생물 활성의 증가
토양 내 미생물의 활성은 토양의 건전성을 반영하는 지수로서 미생물의 활성이 높은 토양은 토양에 잔류된 미생물을 분해하는데 큰 도움을 주며, 토양에 존재하는 각종 병원균의 침입을 방지하는 효과를 나타낸다. 작물을 수확한 후 측정된 토양 내의 미생물 활성은 아래의 표5와 같이 분뇨 비료가 첨가된 토양에서 대조구나 화학비료 처리구보다 매우 높은 활성을 보여 주었다. 특히 OS+돈분뇨, OS+우분뇨+인분뇨가 처리된 토양의 미생물 활성이 가장 높아 미생물제의 첨가 효과를 확인할 수 있었다.
| 처리구분 | 수확 후 |
| 대조구화학비료OS+돈분뇨OS+우분뇨OS+인분뇨OS+돈분뇨+인분뇨OS+우분뇨+인분뇨 | 0.1820.1880.4030.3800.2950.3570.403 |
토양 내 양료 함량
토양 내 양료에 대한 평가는 작물체를 재배하기 전과 작물체를 수확한 후의 토양에 함유된 질소함량과 유효인산의 함량을 측정함으로써 이루어졌다. 하기 표6과 같이 작물체를 재배하기 전 토양의 질소함량은 분뇨 비료를 첨가한 토양이 대조구 및 화학비료 처리구보다 높은 값을 나타내어 질소 비료로서의 효과를 확인할 수 있었다. 특히 OS+우분+인분이 처리된 토양이 가장 높은 질소함량을 나타내어 질소 비료로서의 탁월한 효과가 있음을 보여 주었다. 또한 작물체가 수확된 후 질소 함량은 초기 토양과 큰 차이를 보여 주지 않았는데 토양 내 질소가 지속적으로 공급되고 있음을 나타낸다. 이러한 결과는 향후 추가로 분뇨 비료를 적용하지 않고도 작물체 재배가 가능함을 보여준다.
작물체 재배 전 측정된 토양의 유효인산은 아래 표6과 같이 OS+돈분뇨, OS+우분뇨+인분뇨 처리구가 가장 높은 농도를 나타내어 분뇨 비료의 첨가로 유효인산이 증가되었음을 확인하였다. 유효인산의 증가는 토양의 pH 개선 효과와 관련이 있는데 토양이 중성화함에 따라 유효인산의 함량은 증가한다. 또한 이러한 결과는 토양 중의 미생물의 활성과도 관련이 깊다. 즉 토양 중의 미생물은 토양 내에 존재하는 불용성 인산을 분해하여 식물이 직접 흡수할 수 있는 형태로 전화시키는데 중요한 역할을 한다. 작물체의 수확 후 측정된 토양의 유효 인산은 대조구와는 달리 분뇨 비료 처리구에서 대부분 초기보다 감소하였다. 이러한 현상은 토양 내에서 유효인산의 발생량과 식물체의 흡수속도와 관련이 깊다. 즉 토양 중의 유효인산이 작물체에 흡수되어 이용되었음을 의미하며 토양에 유효인산의 양이 증가된 대조구에서는 작물의 생육 상태가 불량하여 추가로 발생된 유효인산의 흡수가 지연되었음을 의미한다. 이러한 결과는 대조구에서 작물의 생육이 다른 처리구에 비해 떨어지는 것으로 확인할 수 있다.
| 처리구분 | 질소함량(%) | 유효인산(ppm) | ||
| 초기 | 수확 후 | 초기 | 수확 후 | |
| 대조구화학비료OS+돈분뇨OS+우분뇨OS+인분뇨OS+돈분뇨+인분뇨OS+우분뇨+인분뇨 | 0.0770.1120.1190.1310.1290.1240.151 | 0.1640.1280.1800.1210.1310.1390.149 | 3.374.045.404.434.063.385.50 | 4.964.644.684.423.764.213.85 |
작물체의 양료 흡수량
작물체에 흡수된 양료의 함량은 토양의 양료 상태를 반영한다. 즉 토양 내 양료의 수준을 결정하는데 중요한 지표로 이용될 수 있다. 아래의 표7에서와 같이, 작물체에서 측정한 질소의 함량은 OS+우분+인분 처리구가 4.15%로 가장 높은 농도를 나타내었으며, 모든 분뇨 비료 처리구는 대조구와 비교해서 작물체의 질소 함량이 높게 나타나 토양 내 질소가 작물에 충분히 공급되고 있음을 보여 주었다. 이러한 결과는 열무와 상치, 두 종류의 작물에서 같은 결과를 나타내어 분뇨 비료의 질소 시비 효과를 확인하는 결과를 얻었다. 작물체에 함유된 인산의 함량은 작물의 종류에 따라서 다른 특성을 나타내는 것으로 보이는데, 열무의 경우 대조구와 화학비료 처리구보다 분뇨 비료 처리구에서 인산의 함량이 높은 것으로 나타났으나, 상치의 경우는 OS+인분, OS+우분+인분 처리구에서만 인산함량이 높은 값을 나타내었다. 이러한 결과는 열무나 상치, 두 작물 모두는 분뇨 비료를 사용으로 필요한 인산을 충분히 보충할 수 있음을 보여 준다. 가리의 경우 열무는 대조구나 화학비료 처리구보다 분뇨 비료 처리구의 흡수량이 높았으며, 특히 인분 처리구의 가리 흡수량이 가장 높았다. 이러한 결과는 상치의 경우도 마찬가지로 인분 처리구의 상치가 가장 높은 흡수량을 나타내었다. 특히 화학비료는 가장 낮은 흡수량을 나타내어 분뇨 비료의 첨가는 두 작물이 필요로 하는 가리를 충분히 공급하고 있음을 보여 준다.
| 처리구분 | 질소(%) | 인산(ppm) | 가리(ppm) | |||
| 열무 | 상치 | 열무 | 상치 | 열무 | 상치 | |
| 대조구화학비료OS+돈분뇨OS+우분뇨OS+인분뇨OS+돈분뇨+인분뇨OS+우분뇨+인분뇨 | 2.803.523.673.023.172.964.15 | 2.363.443.282.732.632.783.06 | 6125573263756189656662526483 | 6496701565396343777359227356 | 38345363934177039928436233933740119 | 42223332964091940807437193922642614 |
위의 결과를 바탕으로 한 본 발명의 효과는 다음과 같다.
1) 본 발명은 산성화된 토양을 중성화시키거나 토양의 산성화를 방지하는 효과가있다. 또한 토양에 분뇨를 혼합함으로서 토양의 물리, 화학적인 특성 및 생물학적인 특성을 개선하는 효과가 있다.
2) 분뇨 비료에 미생물제가 함유되어 있으므로 토양 중 미생물의 활성을 증가시켜 토양의 생물상을 다양하게 하고 병해충을 방지하여 농약 사용을 억제하는 효과가 있다.
3) 작물이 필요로 하는 질소, 인산 및 가리를 충분히 공급하는 비료의 효과가 있으며, 한번 시용으로 장기간 작물에 영양을 공급하는 효과가 있다. 특히 시비 후 토양을 악화시키는 염류의 집적 현상이 없는 지효성 비료로서의 효과가 특징이다.
4) 분뇨 비료의 종류가 다양하며, 각 작물의 특성에 맞게 비료 구성 성분의 배합비를 조절할 수 있다.
Claims (1)
- 돈 분뇨, 우 분뇨 및 인 분뇨로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 분뇨 90 내지 95부피% 및 바실루스 숩틸리스(Bacillus subtilis) 3종, 바실루스 투린지엔시스(Bacillus thuringiensis) 4종, 수도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 1종, 아트로박터(Arthrobactor)속 3종, 셀룰로모나스 우다(Cellulomonas uda) 1종, 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium) 1종, 미크로코쿠스(Micrococcus)속 1종, 티오바실루스 노벨루스(Thiobacillus novellus) 1종 및 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) 1종을 함유하는 미생물제로서 미합중국 소재 페이스 쓰리(Phase III) 사 제품명 오일 스폰지(oil sponge) 5 내지 10부피%의 혼합물을 후숙하여 제조되는 분뇨 비료.
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