[논문]계분, 대두박, 쌀겨를 이용한 유기 액비의 제조 특성

이광재; 전종옥; 박재호; 남상영; 김태중

계분, 대두박, 쌀겨를 이용한 유기 액비의 제조 특성
The Manufacturing Characteristics of Organic Liquid Fertilizer with Poultry Manure, Soybean Meal, and Rice Bran 원문보기

韓國有機農業學會誌 = Korean journal of organic agriculture, v.19 no.4, 2011년, pp.577 - 587

이광재 (충북농업기술원 원예연구과) , 전종옥 (충북농업기술원) , 박재호 (충북농업기술원) , 남상영 (충북농업기술원) , 김태중 (충북농업기술원)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to evaluate the manufacturing characteristics of organic liquid fertilizer with poultry manure, soybean meal, and rice bran at plastic house in Chungbuk Agricultural Research and Extension Service. Treatment was given 3 treatments; poultry manure+soybean meal (PM+SM), poultry manure+rice bran (PM+RB), and soybean meal+rice bran (SM+RB). The obtained results from this study were summarized as follows; The pH in liquid fertilizer was consistently increased in PM+SM treatment, and was increased after decreased at early season in PM+RB and SM+RB treatments. The electriacl conductivity(EC) in liquid fertilizer was rapidly increased from $2^{nd}$ weeks to $4^{th}$ weeks after fermentation in PM+SM and PM+RB treatments, and was rapidly increased from $4^{th}$ weeks to 6th weeks after fermentation in SM+RB treatment. The amount of $H_2S$ gas occurrence was the highest as $1,200\;mg{\cdot}kg^{-1}$ in early season, and was the lowest as $50\;mg{\cdot}kg^{-1}$ at $12^{th}$ weeks after fermentation of organic liquid fertilizer. The temperature of organic liquid fertilizer was stabilizing in $4^{th}$ weeks after fermentation. The yield of well of nitrogen, phosphate, and potassium was increased with increasing fermentation periods. It was not change from $4^{th}$ weeks after fermentation in content of calcium, magnesium and sodium in organic liquid fertilizer.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 시험은 환경 친화형 고품질 관비재배용 유기농 액비 제조 방법을 개발하기 위하여 쌀겨, 대두박, 계분을 이용하여 액비를 제조시 그 특성을 구명코자 실시하였다.

제안 방법

본 시험은 유기액비 재료가 유기액비 제조 특성에 미치는 영향을 구명코자 충청북도농업기술원 플라스틱 하우스에서 수행하였다. 계분+대두박, 계분+쌀겨, 대두박+쌀겨등 3처리를 하였다. 본 시험에서 얻어진 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다.
발효조는 2중 비닐하우스에 높이 75cm의 벤치를 설치하고 그 위에 두었다. 발효 후 2주부터 12주까지 2주 간격으로 액비의 pH, EC, 황화수소 발생량 및 화학성 등을 조사 분석 하였다. 액비 성분 분석을 위하여 시료 채취시 산소와 접촉을 방지하기 위해 발효조 하단부에 내경 25mm 볼밸브를 설치하여 시료를 채취하였다.
대두박과 혼합된 액비 재료를 각각 5kg씩 망사자루에 담아 PVC 발효조(1톤)에 150kg의 원료를 넣고, 액비 재료 무게의 600L의 물을 넣고 발효시켰다. 발효시 미생물은 첨가하지 않았으며, 외부와 가스교환이 일어나지 않게 발효조를 밀봉하여 상온에서 12주 동안 혐기 발효가 진행되도록 정치 발효하였다. 발효조는 2중 비닐하우스에 높이 75cm의 벤치를 설치하고 그 위에 두었다.
온도는 디지털온도계(TR-71S, T&D corp., Japan)을 사용하여 측정하였다.
발효 하우스는 다겹보온시트로 보온 및 온풍기로 가온을 하여 25℃를 유지하기 하였다. 유기액비의 자원으로 계분, 대두박, 쌀겨를 수집하여 계분:대두박, 계분:쌀겨, 대두박:쌀겨를 각각 1:1(w/w)로 혼합하였다. 액비의 자원은 유기사육농가의 계분을, 유기농 재배 농가로부터 유기부산물인 대두박과 쌀겨를 사용하였다.
제조 액비를 액비탱크에서 약 1L를 채취하여 유리병에 담아 냉장 보관 하면서 농촌진흥청 농업과학기술원의 액비 성분 분석 방법(농촌진흥청, 2006)에 의해 분석하였다. 황화수소 발생량을 측정하기 위하여 액비 제조용기 상단(약 200~300L)에 2개의 고무튜브를 부착하여 가스가 용기 밖으로 배출되지 못하도록 집게로 고정한 후 가스 측정시 집게를 풀고 100㎖용 가스검지관(GV-100S, Japan)으로 가스를 포집하여 황화수소 농도를 3회 반복 측정하였다.

대상 데이터

본 시험은 관비용 유기농액비 제조 재료에 따른 액비의 제조 특성을 구명하기 위하여 충북농업기술원 이중플라스틱 하우스에서 2010년 9월 16일부터 2010년 12월 9일까지 12주간 발효 시켰다. 발효 하우스는 다겹보온시트로 보온 및 온풍기로 가온을 하여 25℃를 유지하기 하였다.
본 시험은 유기액비 재료가 유기액비 제조 특성에 미치는 영향을 구명코자 충청북도농업기술원 플라스틱 하우스에서 수행하였다. 계분+대두박, 계분+쌀겨, 대두박+쌀겨등 3처리를 하였다.
발효 후 2주부터 12주까지 2주 간격으로 액비의 pH, EC, 황화수소 발생량 및 화학성 등을 조사 분석 하였다. 액비 성분 분석을 위하여 시료 채취시 산소와 접촉을 방지하기 위해 발효조 하단부에 내경 25mm 볼밸브를 설치하여 시료를 채취하였다.
유기액비의 자원으로 계분, 대두박, 쌀겨를 수집하여 계분:대두박, 계분:쌀겨, 대두박:쌀겨를 각각 1:1(w/w)로 혼합하였다. 액비의 자원은 유기사육농가의 계분을, 유기농 재배 농가로부터 유기부산물인 대두박과 쌀겨를 사용하였다. 대두박과 혼합된 액비 재료를 각각 5kg씩 망사자루에 담아 PVC 발효조(1톤)에 150kg의 원료를 넣고, 액비 재료 무게의 600L의 물을 넣고 발효시켰다.

이론/모형

, Japan)을 사용하여 측정하였다. 제조 액비를 액비탱크에서 약 1L를 채취하여 유리병에 담아 냉장 보관 하면서 농촌진흥청 농업과학기술원의 액비 성분 분석 방법(농촌진흥청, 2006)에 의해 분석하였다. 황화수소 발생량을 측정하기 위하여 액비 제조용기 상단(약 200~300L)에 2개의 고무튜브를 부착하여 가스가 용기 밖으로 배출되지 못하도록 집게로 고정한 후 가스 측정시 집게를 풀고 100㎖용 가스검지관(GV-100S, Japan)으로 가스를 포집하여 황화수소 농도를 3회 반복 측정하였다.

성능/효과

CaO 함량은 고추 유기액비 제조시 발효 1주부터 2주까지 급격히 증가한 후 3주에 약간 낮아진 다음 6주에 1.1g·kg-1을 정점으로 낮아진 후 9주부터 1.1g·kg-1로 안정화되었다(주, 2009)고 하였으나, 본 시험에서는 계분+대두박 처리시 발효 2주에 0.9g·kg-1에서 12주 1.2g·kg-1로 큰 변화가 없었으며, 계분+쌀겨 처리시 2주부터 12주까지 꾸준히 증가하였다.
MgO 함량은 계분+대두박 처리구에서는 발효 2주차 0.9g·kg-1으로 변화가 없었으나, 계분+쌀겨 처리구는 발효 2주차에서 4주차에 1.1g·kg-1에서 1.4g·kg-1으로 급격히 증가하였으며 12주차까지 1.5-1.6g·kg-1으로 안정화 되었다(표 9).
2g·kg^-1로 가장 높았으며, 칼슘은 대두박+쌀겨에서 가장 낮았다. 마그네슘은 계분+대두박과 대두박+쌀겨는 차이가 없었으며, 나트륨 함량은 계분+ 대두박에서 높았다.
발효 12주차 계분+대두박 처리구에서 11.3g·kg-1으로 함량이 가장 많았고, 대두박+쌀겨 처리구는 9.6g·kg-1, 계분+쌀겨 처리구는 5.6g·kg-1으로 나타났다.
본 시험에서도 K2O 함량 증가가 주(2009)와 비슷한 양상을 나타냈으며, 발효 12주차의 K2O 함량은 계분+대두박, 계분+쌀겨, 대두박+쌀겨 처리구에서 각각 8.6-, 7.3-, 6.5g·kg-1으로 처리간에 큰 차이가 없었다.
본 연구에 사용된 유기액비 원료의 수분 함량은 계분+대두박, 계분+쌀겨가 각각 14.2%, 13.8%로 높았으며, 대두박+쌀겨는 9.0%이었다(표 1). 총질소 함량은 계분+대두박이 52.
유기농 액비의 발효기간 중 총 질소 함량은 모든 처리에서 발효기간이 경과할수록 증가하였고, 처리에 따라 함량의 차이가 있어 계분+대두박 처리구에서 12주차 후 11.3g·kg-1으로 가장 높았다(표 5).
유기농 액비의 발효에 따른 EC의 변화는 발효 초기에 비해 발효 완료시 계분+대두박 처리구는 약 1.9배 증가하였고, 계분+쌀겨 및 대두박+쌀겨 처리구는 1.2배, 1.3배 증가하였다. 고추 유기액비 제조시 발효 초기부터 EC가 급속히 증가하였으며, 액비의 부숙화 과정에서 유기물의 무기화 작용으로 인하여 NH₄-N, NO₃-N와 다른 이온들이 유기물로부터 용액으로 해리되기 때문으로 판단하였다(주, 2009).
본 시험에서 얻어진 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 유기액비의 pH는 계분 +대두박은 지속적으로 증가하였고, 계분+쌀겨 처리구와 대두박+쌀겨 처리구는 감소하다 증가하였다. 유기액비의 EC는 계분+대두박 처리구와 계분+쌀겨 처리구는 발효 2주차에서 4주차에 급속히 증가하였고, 대두박+쌀겨 처리구는 4주차에서 6주차에 급속히 증가하였다.
총질소 함량은 계분+대두박이 52.0g·kg-1으로 가장 높았으며, 계분+쌀겨가 36.0g·kg-1으로 가장 낮았다.
황화수소(H2S) 발생량을 2주 간격으로 조사한 결과, 계분+대두박 처리구는 발효 초기에는 1,100mg·kg-1이었으나, 6주차는 600mg·kg-1으로 낮아진 후 12주차는 50mg·kg-1으로 발효초기에 비하여 현저히 감소하였다(표 4).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	토양오염 및 가스장해 피해의 원인은?	시중에 유통되는 유기물 및 부산물 비료보다 가격이 상대적으로 저렴한 도시 폐기물이나 산업 폐기물로 만들어진 불량퇴비의 사용으로 토양오염 및 가스장해 피해가 빈발하고 있다(Kim과 Cho, 1987). 이에 축산분뇨의 퇴비화는 분뇨의 위생적, 생화학적 안정화와 최종 부산물의 악취제거 및 처분의 확실성과 함께 부산물 시비로 인한 토양개량에 기여할 수 있다.
	축산분뇨의 퇴비화는 어떤 요소에 기여할 수 있는가?	시중에 유통되는 유기물 및 부산물 비료보다 가격이 상대적으로 저렴한 도시 폐기물이나 산업 폐기물로 만들어진 불량퇴비의 사용으로 토양오염 및 가스장해 피해가 빈발하고 있다(Kim과 Cho, 1987). 이에 축산분뇨의 퇴비화는 분뇨의 위생적, 생화학적 안정화와 최종 부산물의 악취제거 및 처분의 확실성과 함께 부산물 시비로 인한 토양개량에 기여할 수 있다. 계분 발효시 광합성 세균을 이용하여 혐기 발효를 하면 암모니아, 아산화질소 및 황화수소의 발생이 억제 되고(Yun과 Lee, 1992), 고농도 양돈 슬러리에 광합성 세균을 처리하면 휘발성 지방산, 황화수소의 발생량이 감소하고 혐기, 자연광 상태에서 양호하였다(Lee 등, 1998).
	계분+대두박, 계분+쌀겨, 대두박+쌀겨등 3처리하여 얻어진 결과는?	본 시험에서 얻어진 결과를 다음과 같이 요약할 수 있다. 유기액비의 pH는 계분 +대두박은 지속적으로 증가하였고, 계분+쌀겨 처리구와 대두박+쌀겨 처리구는 감소하다 증가하였다. 유기액비의 EC는 계분+대두박 처리구와 계분+쌀겨 처리구는 발효 2주차에서 4주차에 급속히 증가하였고, 대두박+쌀겨 처리구는 4주차에서 6주차에 급속히 증가하였다. 계분+대두박 처리구의 H2S 가스 발생량은 초기에는 1,100mg·kg-1으로 가장 높았으나, 12주차에는 50mg·kg-1으로 가장 낮았다. 액비의 온도는 모든 처리에서 4주차에 안정화되었다. 질소, 인산, 칼륨 등의 비료 성분은 발효가 진전됨에 따라 용출량이 각각 증가하였다. 칼슘, 마그네슘, 나트륨 등의 양이온은 발효 4주차 이후에는 거의 변화가 없었다.

참고문헌 (14)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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