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문제 정의
- 따라서 본 연구는 버섯 폐배지의 효율적인 활용을 위하여 국내에서 발생되는 버섯 폐배지의 최소한의 발생량을 재배방식과 버섯 종류별로 정확하게 산출하고, 그리고 폐배지의 사료로의 효율적인 활용을 위하여 새송이, 느타리, 팽이버섯 농장 67곳을 현장 조사하고, 총 109점의 시료를 채취하여 이들 폐배지의 물리 화학적 특성을 체계적으로 평가하고자 실시하였다.
- 본 연구에서는 폐배지의 동물 사료로의 효율적 이용을 위하여 국내에서 발생되는 폐배지의 최소한의 발생량을 버섯종류와 버섯재배 방식에 따라 산출하고, 느타리, 새송이, 팽이 버섯 폐배지의 물리화학적 특성을 버섯종류별과 재배방식별로 평가하고자 실시하였다. 2004년도 우리나라 폐배지 총 발생량은 1, 670, 182M /T이었다.
가설 설정
- 2) Culture ingredient was 100% cotton waste.
제안 방법
- 25, CP), ether extract(EE)는 AOAC(1990) 의 방법에 따라, neutral detergent fiber(NDF), acid detergent fiber(ADF)는 Van Soest 등(1991) 의 방법에 따라 분석하였다. Organic matter (OM)는 100 ash 값으로, hemicellulose는 NDF ADF 값으로, nonfibrous carbohydrate(NFC)는 100 (NDF% + CP% + EE% + ash%)의 공식에 의해 구하였다. 비소화성 단백질(ADF-CP)은 acid detergent solution(ADS)에 녹인 후 여과물의 CP 를 측정하여 구하였다.
- 느타리버섯 균상재배의 경우 재배방식별 분류된 전국 면적과 현장조사결과인 평당 원료 투입량 50kg을 적용하였고, 춘기/추기 재배를 일반적으로 실시함에 따라 년 2회 재배를 적용하여 계산하였다. 양송이버섯은 느타리버섯 균상 재배와 같은 방식으로 계산하였다.
- 모든 시료는 채취 전에 외관적 모습, 냄새, 배지의 주원료 및 물리적 특성에 관하여 관찰 기록하였으며, 대표적 시료를 확보하기 위하여 채취 시에는 균상 재배의 경우 여러 위치에서 조금씩 무작위로 채취하여 1kg을 취하였으며, 병재배 및 봉지 재배의 경우 각각의 봉지 또는 병을 2 3개씩 철저히 혼합하여 1kg 정도를 채취하여 비닐봉지에 밀봉한 다음 아이스박스에 넣어 실험실로 옮긴 후 20 냉동고(Deep Freezer, Ilshin Lab, Korea)에 분석시까지 저장하였다.
- 배(2006)의 연구에 기초하여 사료적 가치가 높은 것으로 사료되는 새송이, 느타리, 팽이버섯 폐배지는 전국적 또는 지역별 폐배지 발생량을 도출하기 위해서 전국 수준에서 조사(농림부, 2005)된 버섯 재배 면적에 면적당 배지투입량, 원료배지의 수분 함량과 폐배지의 수분 함량을 보정하는 것을 기초로 하여 하기한 공식을 이용하여 계산하였다.
- Organic matter (OM)는 100 ash 값으로, hemicellulose는 NDF ADF 값으로, nonfibrous carbohydrate(NFC)는 100 (NDF% + CP% + EE% + ash%)의 공식에 의해 구하였다. 비소화성 단백질(ADF-CP)은 acid detergent solution(ADS)에 녹인 후 여과물의 CP 를 측정하여 구하였다. True protein(TP)은 5% trichloroacetic acid 용액에서 침전되는 양으로, non-protein nitrogen(NPN)은 CP에서 TP를 뺀 양으로 구하였다.
- 새송이버섯, 느타리버섯, 팽이버섯, 양송이버섯 이외의 버섯 폐배지는 충주시 농업기술센터의 자문을 받아서 신령버섯은 년간 1회 재배하여 평당 50kg의 폐배지가 발생되는 것으로 계산하였으며, 영지버섯과 상황버섯 그리고 기타류에 속하는 표고버섯과 만가닥버섯은 폐 골목에서 재배가 되어 2년 1회 평당 100kg의 폐배지가 발생하는 것으로 하여 전체 발생량을 계산하였다.
- 이에 따라서 자실체 생육기간 18 20일 정도를 고려하여 년간 20회 정도 버섯을 생산하고 있었다. 조사지역 중 새송이버섯 재배농가의 약 80%가 영세하였으며, 20% 정도는 대규모 농장임을 고려하여(data 미제시) 재배면적의 80%는 년간 20회 생산을, 20%는 대규모 농장으로 년 중 공휴일 제외한 300회 생산을 발생량 계산에 적용하였다. 느타리버섯 봉지재배의 경우, 평당 원료 투입량은 현장조사 결과인 평당 1.
- 화학분석을 위하여 시료는 해동하여 105 에서 24시간 건조 후 Sample Mill(Cemotec, Tecator, Sweden)을 이용하여 1mm 크기로 분쇄하여 분석에 이용하였다. Dry matter(DM), crude protein (N×6.
대상 데이터
- 2004 특용작물 생산실적(농림부, 2005) 상의 재배 면적과 농가수가 재배방식별 구분 없이 산출된 수치임에 따라 충주시 농업기술센터의 도움을 받아 재배방식별 분류하여 각각 적용하였다. 팽이버섯의 병재배 경우 2004 특용작물생산실적(농림부, 2005) 상의 재배 면적을 사용하였고, 느타리버섯 병재배는 재배방식별 분류된 수치를 적용하였다.
- 9kg을 사용하였다. 년 중 공휴일을 제외하고 250회 생산을 적용하여 산출하였다.
- 팽이버섯의 병재배 경우 2004 특용작물생산실적(농림부, 2005) 상의 재배 면적을 사용하였고, 느타리버섯 병재배는 재배방식별 분류된 수치를 적용하였다. 버섯 종류에 관계없이 병재배 방식의 평당 원료 투입량은 충북/경북 소재의 버섯농장을 방문하여 조사한 결과인 평당 2.64kg을 사용하였다. 새송이 버섯은 농장의 규모가 대부분 영세하였으며, 현장에서는 버섯배지가 들어있는 병을 구입하여 자실체를 생산하고 있었다.
- 지리적으로 우리나라 중부권에 속하는 충북 충주시, 청원군, 음성군, 괴산군, 진천군, 경북 문경시, 상주시 및 충남 부여시 일대에서 버섯농장 67곳을 무작위로 현장 방문하여 버섯 종류별과 재배 방식별로 새송이버섯 폐배지 40 점, 팽이버섯 폐배지 6점 및 느타리버섯 폐배지 63점을 채취 하였으며, 총 109점의 폐배지를 채취하였다.
- 2004 특용작물 생산실적(농림부, 2005) 상의 재배 면적과 농가수가 재배방식별 구분 없이 산출된 수치임에 따라 충주시 농업기술센터의 도움을 받아 재배방식별 분류하여 각각 적용하였다. 팽이버섯의 병재배 경우 2004 특용작물생산실적(농림부, 2005) 상의 재배 면적을 사용하였고, 느타리버섯 병재배는 재배방식별 분류된 수치를 적용하였다. 버섯 종류에 관계없이 병재배 방식의 평당 원료 투입량은 충북/경북 소재의 버섯농장을 방문하여 조사한 결과인 평당 2.
데이터처리
- 통계 분석을 위하여 General Linear Model Procedure(SAS, 2002)를 이용하였으며, 재배방식별, 버섯종류별로의 평균간 비교를 위하여 Tukey's multiple range test를 이용하였다(SAS, 2002).
이론/모형
- 이용하였다. Dry matter(DM), crude protein (N×6.25, CP), ether extract(EE)는 AOAC(1990) 의 방법에 따라, neutral detergent fiber(NDF), acid detergent fiber(ADF)는 Van Soest 등(1991) 의 방법에 따라 분석하였다. Organic matter (OM)는 100 ash 값으로, hemicellulose는 NDF ADF 값으로, nonfibrous carbohydrate(NFC)는 100 (NDF% + CP% + EE% + ash%)의 공식에 의해 구하였다.
- True protein(TP)은 5% trichloroacetic acid 용액에서 침전되는 양으로, non-protein nitrogen(NPN)은 CP에서 TP를 뺀 양으로 구하였다. Lignine Van Soest 등(1991)의 방법에 따라 ADS 처리 후 72% 농축 황산을 처리하여 회화과정을 통해 측정하였고, cellulose는 ADF lignin 값으로 계산하였다.
성능/효과
- 폐배지의 화학적 성분 변이도는 병 또는 봉지 재배 방식보다 균상재배 방식에서 높은 편이었으며, 전반적으로 섬유소(NDF) 함량의 변이도 는 예상보다 낮은 편이었다. 결과적으로 폐배지를 동물 사료로 이용 시 버섯종류에 따라 분류하는 것보다는 재배방식에 따라 분류하여 사용하는 것이 바람직하였으며, 사료 영양적 측면에서 가치가 높은 균상재배 폐배지의 우선적 이용이 권장된다.
- 국내에서 발생되는 새송이, 느타리, 팽이 버섯 폐배지는 ash 함량이 6.3 11.5% 수준으로 낮아서 사료로의 이용성이 높을 것으로 사료되나, 양송이버섯 폐배지의 경우 ash 함량이 54.8% 수준(Table 미제시)으로서 사료로의 이용이 어려울 것으로 사료되었다. 이란의 Fazaeli과 Talebian(2006)은 양송이버섯 배지에서 상층부의 흙을 제외하고도 폐배지의 ash 함량은 35.
- 05) 특징이 있어서 사료적 가치가 상대적으로 높을 것으로 사료되었다. 균상 재배 폐배지의 ash 함량이 가장 높은 것은 배지 원료 조성에 기인하며, 병재배의 경우 ash 함량이 3% 수준인 톱밥을 30 80% 수준에서, ash 2% 수준의 옥공이를 20 30% 수준에서 사용하고, 봉지재배의 경우 톱밥을 40 60% 수준에서, ash 3% 수준의 면실피를 30 40% 수준에서 사용하는 반면 균상재배에서는 ash 6.9% 수준의 폐면을 대부분의 농가에서 100% 사용하는 것에 기인하는 것으로 사료되었다. 봉지 재배 폐배지는 CP와 TP의 비율 또한 가장 높은(P<0.
- 균상재배 폐배지는 병재배, 봉지재배 폐배지보다 NDF 함량이 낮고(P<0.05), ash 함량이 높았으며(P<0.05), NDF의 대부분이 ADF로 구성되어 있고, NFC 함량이 높고(P<0.05), lignin 함량이 낮은(P<0.05) 특징이 있어서 사료적 가치가 상대적으로 높을 것으로 사료되었다. 균상 재배 폐배지의 ash 함량이 가장 높은 것은 배지 원료 조성에 기인하며, 병재배의 경우 ash 함량이 3% 수준인 톱밥을 30 80% 수준에서, ash 2% 수준의 옥공이를 20 30% 수준에서 사용하고, 봉지재배의 경우 톱밥을 40 60% 수준에서, ash 3% 수준의 면실피를 30 40% 수준에서 사용하는 반면 균상재배에서는 ash 6.
- 그 외에, 새송이, 느타리, 팽이버섯의 재배방식별 재배 농가 및 농가당 폐배지 발생량에 있어서 새송이 버섯과 팽이버섯은 전량 병재배에 의해 생산이 되는 점과 느타리버섯은 균상, 봉지, 병재배에 의해 생산이 되는 점들을 고려한다 하더라도 균상재배 농가가 6, 266(68.6%) 농가로 가장 많으나 농가당 년간 30.6M/T의 폐배지가 발생되어 전체 평균인 85.5M/T의 약 1/3 수준이며, 병재배 방식 464.1M/T의 1/15 수준으로 낮은 수치였다.
- 배 등(2006)의 연구에서는 총 48개의 폐배지를 배지 주원료에 따라 분류하였으며, 보고된 느타리버섯 재배 후의 톱밥 주원료 폐배지의 NDF, ADF, CP 함량은 본 연구의 봉지 재배 방식 폐배지와 유사하였고, 폐면 주원료 폐배지의 NDF, ADF, CP는 본 연구의 균상재배 방식 폐배지의 성분과 유사하였다. 그러나 톱밥주원료 폐배지는 본 연구의 병재 배 폐배지의 NDF, CP와는 큰 차이가 없었으나, ADF 함량은 본 연구에서 다소 낮은 편이었다.
- 5% 수준에 불과하나 농가 평균 폐배지 발생량은 년간 486M/T으로가장 많았으며, 가장 낮은 균상재배의 농가당 폐배지 발생량은 평균 31M/T 이었다. 따라서 병재배 방식이 가장 집약적인 재배 방식임을 알 수 있었다.
- 균상 재배의 경우에는 폐배지를 삽 등을 이용하여 균상에서 폐배지를 제거하기 때문에 마치 계란찜과 같은 형태로 배출된다. 배지의 외형적 성상은 재배방식에 따른 배지원료 조성에 의해 큰 영향을 받았으며, 배지 주원료는 폐배지의 종류는 외관만으로도 톱밥인지 폐면인지 확인이 가능하였다.
- 2%인 972, 141 M/T이 발생되었으며, 이 중 재배방식별로는 병재배에 의해 67%, 균상재배에 의해 20%, 봉지 재배에 의해 13%가 발생되었으며, 버섯 종류별로는 느타리버섯 폐배지가 46%, 팽이버섯 폐배지가 32%, 새송이버섯 폐배지가 22% 발생되었다. 버섯 재배방식별 폐배지의 물리 화학적 특성에 있어서 균상재배 폐배지는 병재배와 봉지 재배 폐배지 보다 NDF 함량(65.2%)이 낮고, NFC 함량(12.7%)이 높은 특징이 있어서(P<0.05), 사료적 가치가 상대적으로 높을 것으로 사료되었다. 폐배지의 화학적 성분 변이도는 병 또는 봉지 재배 방식보다 균상재배 방식에서 높은 편이었으며, 전반적으로 섬유소(NDF) 함량의 변이도 는 예상보다 낮은 편이었다.
- 이런 차이는 버섯 종류가 달라도 재배방식이 같으면 배지의 조성이 비슷하다는 데에 원인이 있으며, 새송이버섯과 팽이버섯은 병재배에 의해서만 생산을 하지만 느타리버섯은 병, 봉지, 균상재배에 의해 생산을 하기 때문에 버섯 종류별로 폐배지를 분류하게 되면 재배방식에 따라 성상이 서로 다른 폐배지들이 모두 느타리버섯으로 분류가 되기 때문에 다른 버섯의 폐배지와도 유의적 차이가 없을 뿐만 아니라 느타리버섯 재배방식에 따라 다양한 특성을 가지고 배출되는 폐배지를 효과적으로 분류할 수도 없다. 버섯폐배지를 분류할 때는 버섯의 종류가 달라도 재배방식이 같으면 폐배지의 성상이 비슷하다는 점, 전체 발생량 972, 141M/T의 67%가 병재배 방식에 의해 발생되며, 버섯종류별 비율에 있어서는 느타리버섯이 40%로 가장 높은 비율을 차지하면서 재배방식이 다양하다는 점, 영양성분에 있어서 버섯 종류에 따른 분류보다는 재배방식에 따른 분류에서 유의적 차이를 더 확실하게 볼 수 있다는 점 등을 고려하면 폐배지를 버섯 종류보다는 재배방식에 의해 분류하는 것이 더 효과적인 것으로 판단되었다. 향후 폐배지 종류별 동물 체내에서의 영양적 이용성은 대사 또는 사양실험을 통해 확인하여야 할 것이다.
- 05). 병재배 폐배지는 EE가 가장 높았으며 (P<0.05), 이는 배지의 원료에 EE 함량이 19% 수준(data 미제시)인 미강이 10 20%정도 함유되는 것에 기인하는 것으로 사료되었다.
- 9% 수준의 폐면을 대부분의 농가에서 100% 사용하는 것에 기인하는 것으로 사료되었다. 봉지 재배 폐배지는 CP와 TP의 비율 또한 가장 높은(P<0.05) 특징이 있었으며, 이에 따른 비소화성 단백질(ADF-CP)의 비율 또한 가장 높았다 (P<0.05). 병재배 폐배지는 EE가 가장 높았으며 (P<0.
- 2004년도 우리나라 폐배지 총 발생량은 1, 670, 182M /T이었다. 사료로의 이용가능성이 상대적으로 높을 것으로 예상되는 새송이버섯, 팽이버섯, 느타리버섯 폐배지는 전체 발생량의 58.2%인 972, 141 M/T이 발생되었으며, 이 중 재배방식별로는 병재배에 의해 67%, 균상재배에 의해 20%, 봉지 재배에 의해 13%가 발생되었으며, 버섯 종류별로는 느타리버섯 폐배지가 46%, 팽이버섯 폐배지가 32%, 새송이버섯 폐배지가 22% 발생되었다. 버섯 재배방식별 폐배지의 물리 화학적 특성에 있어서 균상재배 폐배지는 병재배와 봉지 재배 폐배지 보다 NDF 함량(65.
- 사료적 가치가 상대적으로 높을 것으로 사료되는 느타리, 새송이, 팽이버섯에 의해 발생되는 폐배지 972, 141M/T와 그 이외의 버섯에서 발생되는 폐배지 698, 041M/T을더하면 년간 총 발생량은 1, 670, 182M/T 되는 것으로 조사되었다(Fig. 1). ’04년도 폐배지 발생량은 대략적으로 버섯 생산량인 156, 599 M/T 의 10.
- 새송이버섯과 팽이버섯은 병재배 방식에 의해 발생되며, 느타리버섯은 병재배, 봉지 재배, 균상재배 모두에서 발생된다. 재배 방식이 가장 다양한 느타리버섯은 전체 폐배지 발생량 972, 141M/T의 46%를 차지하며, 이 중 균상 재배에 의해 42%가, 병재배에 의해 30%가, 봉지재배에 의해 28%가 발생되었다.
- 재배방식별 년간 농가당 폐배지 발생량은 전체 느타리버섯 재배농가 8, 004 농가 중 병재배는 281 농가로 전체의 3.5% 수준에 불과하나 농가 평균 폐배지 발생량은 년간 486M/T으로가장 많았으며, 가장 낮은 균상재배의 농가당 폐배지 발생량은 평균 31M/T 이었다. 따라서 병재배 방식이 가장 집약적인 재배 방식임을 알 수 있었다.
- 재배방식에 관계없이 NDF 함량의 변이도는 7.7 12.3% 수준으로 예상보다 낮아서 동물사료의 섬유 소원으로 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 판단되었다. 전반적으로 균상재배 폐배지의 화학성분(특히, DM, NDF, hemicellulose)은 병재배와 봉지재배 폐배지에 비해 변이도가 높은 편이었다.
- 1% 수준으로 여전히 높은 것으로 보고한 바 있다. 전반적으로 국내에서 발생되는 주요 버섯 폐배지는 섬유소(NDF, ADF)의 함량이 높고, CP 함량은 낮으며, 비소화성 단백질(ADF-CP)의 함량이 높은 특징이 있었다.
- 3% 수준으로 예상보다 낮아서 동물사료의 섬유 소원으로 효과적으로 사용할 수 있을 것으로 판단되었다. 전반적으로 균상재배 폐배지의 화학성분(특히, DM, NDF, hemicellulose)은 병재배와 봉지재배 폐배지에 비해 변이도가 높은 편이었다. 균상재배는 느타리버섯 재배방식이며, Adamovic 등(1998)은 느타리버섯 재배기간에 따른 각 세포벽 구성성분들의 함량이 배양기간에 따라서 감소하는 것으로 보고하였으며, 균상재배의 특성상 배지에서 버섯 생산량이 저조하면 배지의 상태에 관계없이 폐상을 함으로 배지당 버섯 생산기간이 상이하게 되고 이로 인해 균사체에 의한 섬유소 분해 현상(Andrew와 Anita, 1995; Makela 등, 2002)에 차이를 발생시키고 결과적으로 변이도에 영향을 미치게 되는 것으로 예측된다.
- 폐배지 중 사료적 가치가 상대적으로 높을 것으로 판단되는 느타리, 새송이, 팽이버섯 폐배지의 재배방식별 발생비율에 있어서 전체 폐배지 발생량 972, 141M/T 중 67%가 병재배 방식에 의해, 20%가 균상재배 방식에 의해, 13% 가 봉지재배 방식에 의해 발생되고 있었다. 또한 버섯종류에 따른 발생량의 비율은 느타리버섯에 의해 46%가, 팽이버섯에 의해 32%가, 새송이버섯에 의해 22%가 발생되고 있었다.
- 폐배지의 외관적 특성은 버섯의 재배방식에 따라 차이가 많은 것으로 나타났다. 병재배의경우 배출시 자동탈병기에 의해 폐배지가 병에서 분리되어 주원료인 톱밥과 유사한 성상으로 배출되며 흰색 균사체가 관찰되었다.
- 05), 사료적 가치가 상대적으로 높을 것으로 사료되었다. 폐배지의 화학적 성분 변이도는 병 또는 봉지 재배 방식보다 균상재배 방식에서 높은 편이었으며, 전반적으로 섬유소(NDF) 함량의 변이도 는 예상보다 낮은 편이었다. 결과적으로 폐배지를 동물 사료로 이용 시 버섯종류에 따라 분류하는 것보다는 재배방식에 따라 분류하여 사용하는 것이 바람직하였으며, 사료 영양적 측면에서 가치가 높은 균상재배 폐배지의 우선적 이용이 권장된다.
후속연구
- 참고로, 폐배지 발생량은 투입원료와 발생 폐배지간의 수분 함량의 차이를 보정하여 계산된 수치임으로 건물 손실은 고려되지 않았다는 점과 버섯농가에서 등록하지 않거나 축소 신고 후 버섯을 재배하는 경우가 있다는 점, 그리고 새송이, 느타리, 팽이, 양송이 이외의 다른 버섯의 발생량에 대하여서는 단순계산에 의해 산출된 수치인 점 등을 고려한다면 제시된 모든 발생량의 수치는 최소치임을 고려하여야 할 것이다.
- 버섯폐배지를 분류할 때는 버섯의 종류가 달라도 재배방식이 같으면 폐배지의 성상이 비슷하다는 점, 전체 발생량 972, 141M/T의 67%가 병재배 방식에 의해 발생되며, 버섯종류별 비율에 있어서는 느타리버섯이 40%로 가장 높은 비율을 차지하면서 재배방식이 다양하다는 점, 영양성분에 있어서 버섯 종류에 따른 분류보다는 재배방식에 따른 분류에서 유의적 차이를 더 확실하게 볼 수 있다는 점 등을 고려하면 폐배지를 버섯 종류보다는 재배방식에 의해 분류하는 것이 더 효과적인 것으로 판단되었다. 향후 폐배지 종류별 동물 체내에서의 영양적 이용성은 대사 또는 사양실험을 통해 확인하여야 할 것이다.
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