사육밀도를 달리 했을 때 지렁이 개체군의 생체량 증가를 위한 최적 사육밀도를 추정하려고 하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 사육밀도 S-2과 S-3에서 상대증체량, 생체중 증가율과 유기물 전환효율이 높은 값을 나타내어, 지렁이 개체군의 최대 생체량을 얻기 위한 최적 사육밀도로 추정되었다. 이를 지렁이 생체중과 먹이량의 비율로 나타내면 1:32-1:48의 범위였다. 2. 사육밀도 S-1(1:16)에서 모든 조사시기의 분립생산량이 유의하게 많았고 분립비율도 유의하게 높았다($$P{\leq_-}0.05$$). 3. 사육밀도 S-3(1:48)에서 지렁이 생체중당 난포수와 분립생산량이 가장 많았다($$P{\leq_-}0.05$$). 4. 사육밀도가 높아지고 사육기간이 길어짐에 따라 분립의 전 질소함량, 유효인산함량, 양이온치환능력(CEC) 및 양이온 함량이 증가되는 경향이었다. 5. 유기농업에서 지렁이 분립은 상토 재와 토양개량제 및 작물보호를 위한 농자재로서 잠재적 유용성은 매우 높다고 판단된다.
사육밀도를 달리 했을 때 지렁이 개체군의 생체량 증가를 위한 최적 사육밀도를 추정하려고 하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 사육밀도 S-2과 S-3에서 상대증체량, 생체중 증가율과 유기물 전환효율이 높은 값을 나타내어, 지렁이 개체군의 최대 생체량을 얻기 위한 최적 사육밀도로 추정되었다. 이를 지렁이 생체중과 먹이량의 비율로 나타내면 1:32-1:48의 범위였다. 2. 사육밀도 S-1(1:16)에서 모든 조사시기의 분립생산량이 유의하게 많았고 분립비율도 유의하게 높았다($$P{\leq_-}0.05$$). 3. 사육밀도 S-3(1:48)에서 지렁이 생체중당 난포수와 분립생산량이 가장 많았다($$P{\leq_-}0.05$$). 4. 사육밀도가 높아지고 사육기간이 길어짐에 따라 분립의 전 질소함량, 유효인산함량, 양이온치환능력(CEC) 및 양이온 함량이 증가되는 경향이었다. 5. 유기농업에서 지렁이 분립은 상토 재와 토양개량제 및 작물보호를 위한 농자재로서 잠재적 유용성은 매우 높다고 판단된다.
This experiment was carried out to investigate the optimal stocking rate of earthworm populations grown under different stocking rates. The stocking rate in terms of ratio of biomass of earthworms to biomass of feeds(organic resources) is an important factors for biomass productivity of earthworms a...
This experiment was carried out to investigate the optimal stocking rate of earthworm populations grown under different stocking rates. The stocking rate in terms of ratio of biomass of earthworms to biomass of feeds(organic resources) is an important factors for biomass productivity of earthworms and vermicast production. The different stocking rates were 1:16(S-1), 1:32(S-2), 1:48(S-3) and 1:64(S-4), as the ratios of biomass of earthworm to biomass of organic dairy cow manure, respectively. The stocking rate of 1:32(S-2) and 1:46(S-3) were obtained a higher values on increasing rates and conversion efficiency of organic matter to earthworm biomass than other stocking rates. Thus, a stocking rates of 1:32 and 1:46 estimated an optimal stocking rates for maximum biomass productivity of earthworms. A stocking rate of 1:16(S-1) showed a significantly highest values of vermicast production and ratios of vermicasts during the rearing periods.($$P{\leq_-}0.05$$) A stocking rate of 1:48(S-3) showed a highest values of the number of cocoons and vermicasts production per earthworm biomass among the treatment ($$P{\leq_-}0.05$$) The contents of nitrogen, available phosphorus, cation exchange capacity and exchangeable cations of vermicasts tended to increase with stocking rate and rearing progressed. Vermicasts have a great deal of potential for crop production and protection in sustainable organic cropping systems.
This experiment was carried out to investigate the optimal stocking rate of earthworm populations grown under different stocking rates. The stocking rate in terms of ratio of biomass of earthworms to biomass of feeds(organic resources) is an important factors for biomass productivity of earthworms and vermicast production. The different stocking rates were 1:16(S-1), 1:32(S-2), 1:48(S-3) and 1:64(S-4), as the ratios of biomass of earthworm to biomass of organic dairy cow manure, respectively. The stocking rate of 1:32(S-2) and 1:46(S-3) were obtained a higher values on increasing rates and conversion efficiency of organic matter to earthworm biomass than other stocking rates. Thus, a stocking rates of 1:32 and 1:46 estimated an optimal stocking rates for maximum biomass productivity of earthworms. A stocking rate of 1:16(S-1) showed a significantly highest values of vermicast production and ratios of vermicasts during the rearing periods.($$P{\leq_-}0.05$$) A stocking rate of 1:48(S-3) showed a highest values of the number of cocoons and vermicasts production per earthworm biomass among the treatment ($$P{\leq_-}0.05$$) The contents of nitrogen, available phosphorus, cation exchange capacity and exchangeable cations of vermicasts tended to increase with stocking rate and rearing progressed. Vermicasts have a great deal of potential for crop production and protection in sustainable organic cropping systems.
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문제 정의
따라서 본 실험에서는 지렁이 생체중과 먹이 량의 비율을 달리 한 사육밀도의 차이가 단위사육기간에서 지렁이의 증체율, 분립생산량과 분립의 화학적 조성 및 체조직으로의 유기물 전환효율에 미치는 영향을 검토하여 본 실험 조건에서 적정 사육밀도를 추정하고자 하였다.
사육밀도를 달리 했을 때 지렁이 개체군의 생체량 증가를 위한 최적 사육밀도를 추정하려고 하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다.
제안 방법
또한 실험 전의 유기 젖소분과 실험 종료 후 지렁이 분립의 이화학적 특성을 분석하였다(Table 1, 5). pH는 pH meter(Fisher Scientific AB15)로 측정하였고, 전기전도도(EC)는 conductivity meter(Fisher Scientific AB30), 총 고형분 함량(TS)은 105℃에서 24시간 건조 후 측정한 건물중으로 하였다. 휘발성 고형분 함량(VS)은 시료를 550℃의 전기로에서 3시간 태운 후 남은 조회분을 총 고형분 함량에서 뺀 값으로 구하였고, 조회분 햠량을 고정 고형분(FS)으로 하였다.
0mm 이상인 것을 잔식량으로 하였다. 또한 실험 전의 유기 젖소분과 실험 종료 후 지렁이 분립의 이화학적 특성을 분석하였다(Table 1, 5). pH는 pH meter(Fisher Scientific AB15)로 측정하였고, 전기전도도(EC)는 conductivity meter(Fisher Scientific AB30), 총 고형분 함량(TS)은 105℃에서 24시간 건조 후 측정한 건물중으로 하였다.
사육기간 중의 실내온도는 20±5℃, 먹이의 수분조건은 65±5℃를 유지하였다. 또한 지렁이에 의한 가축분 중의 유기물 감소량을 구하기 위하여 지렁이 무 투입구를 처리구와 동일한 조건에서 처리구와 함께 30일간 방치하였다.
사육 상자의 크기는 18×18×18cm(길이×너비×높이)인 것을 사용하였고, 먹이 량은 상자 당 1kg(수분함량 65 %)을 높이 8cm까지 충진하였다. 사육밀도는 평균 개체중이 250mg인 지렁이를 상자 당 62.5g, 31.3g, 20.8g, 15.6g을 방사하였는데, 이를 지렁이 생체중과 먹이 량의 비율로 나타내면 1:16(S-1), 1:32(S-2), 1:48(S-3), 1:64(S-4)의 4 수준으로 방사하여 28일간(4주) 사육하였다. 사육기간 중의 실내온도는 20±5℃, 먹이의 수분조건은 65±5℃를 유지하였다.
상대 생체중은 실험개시시의 생체 중/조사 시의 생체 중×100의 값으로 구하였고, 분립생산량과 진식량은 건조기에서 105℃에서 24시간 건조 후 입경 2.0mm 채로 분리하여 고형물의 입자가 2.0mm 이하인 것을 분립량으로, 2.0mm 이상인 것을 잔식량으로 하였다.
생육조사는 지렁이의 상대 증체량, 생체중 증가율, 난포 수, 분립생산량, 잔식량, 분립비율, 생체중당 난포수 및 생체중당 분립생산량을 1주 간격으로 4회 조사하였다. 상대 생체중은 실험개시시의 생체 중/조사 시의 생체 중×100의 값으로 구하였고, 분립생산량과 진식량은 건조기에서 105℃에서 24시간 건조 후 입경 2.
지렁이의 먹이로 횡성군 소재 유기낙농가(범산목장)의 젖소분과 왕겨를 사용하였다. 젖소분과 왕겨를 1:3(v/v) 비율로 혼합하여 발효기에서 3 주간 발효 후, 1개월간 부숙시켜 먹이로 사용하였다. 사육 상자의 크기는 18×18×18cm(길이×너비×높이)인 것을 사용하였고, 먹이 량은 상자 당 1kg(수분함량 65 %)을 높이 8cm까지 충진하였다.
전질소 함량(TN)은 kjeldahl 법(Model PRO-NITRO II)으로 구하였다. 총 탄소함량(TC)은 (건물량-조회분 함량)/1.8의 값으로 구하였고, 탄질율(C/N)은 총 탄소 함량과 전 질소함량의 비율로 구하였다. 유효인산함량(Avail.
pH는 pH meter(Fisher Scientific AB15)로 측정하였고, 전기전도도(EC)는 conductivity meter(Fisher Scientific AB30), 총 고형분 함량(TS)은 105℃에서 24시간 건조 후 측정한 건물중으로 하였다. 휘발성 고형분 함량(VS)은 시료를 550℃의 전기로에서 3시간 태운 후 남은 조회분을 총 고형분 함량에서 뺀 값으로 구하였고, 조회분 햠량을 고정 고형분(FS)으로 하였다. 전질소 함량(TN)은 kjeldahl 법(Model PRO-NITRO II)으로 구하였다.
대상 데이터
공시 지렁이는 줄 지렁이(Eisenia fetida L.)를 사용하였다. 지렁이의 먹이로 횡성군 소재 유기낙농가(범산목장)의 젖소분과 왕겨를 사용하였다.
)를 사용하였다. 지렁이의 먹이로 횡성군 소재 유기낙농가(범산목장)의 젖소분과 왕겨를 사용하였다. 젖소분과 왕겨를 1:3(v/v) 비율로 혼합하여 발효기에서 3 주간 발효 후, 1개월간 부숙시켜 먹이로 사용하였다.
이론/모형
8의 값으로 구하였고, 탄질율(C/N)은 총 탄소 함량과 전 질소함량의 비율로 구하였다. 유효인산함량(Avail. P2O5), 양이온치환능력(CEC) 및 치환성 양이온 함량(exchangeable cations)은 Lancaster법에 준하여 토양분석 분광광도계(Hanson tech. Model KA-P)를 사용하여 측정하였다.
휘발성 고형분 함량(VS)은 시료를 550℃의 전기로에서 3시간 태운 후 남은 조회분을 총 고형분 함량에서 뺀 값으로 구하였고, 조회분 햠량을 고정 고형분(FS)으로 하였다. 전질소 함량(TN)은 kjeldahl 법(Model PRO-NITRO II)으로 구하였다. 총 탄소함량(TC)은 (건물량-조회분 함량)/1.
성능/효과
1. 사육밀도 S-2과 S-3에서 상대증체량, 생체중 증가율과 유기물 전환효율이 높은 값을 나타내어, 지렁이 개체군의 최대 생체량을 얻기 위한 최적 사육밀도로 추정되었다. 이를 지렁이 생체중과 먹이량의 비율로 나타내면 1:32-1:48의 범위였다.
1주째에서 분립의 pH는 사육밀도 평균 8.25를 나타내어 약알칼리성이었고, S-1에서 8.39로 유의하게 높았다(P≦0.05). 전기전도도는 사육밀도 간에 1.
1주째의 조사에서 상대 생체 중(RW)는 S-3에서 102.08%로 실험개시시의 생체 중보다 약간 증가되었지만, S-2와 S-4와는 유의한 차이가 없었다. S-1에서 난포수(NC)는 50개, 분립생산량(CW)은 168.
3. 사육밀도 S-3(1:48)에서 지렁이 생체중당 난포수와 분립생산량이 가장 많았다(P≦0.05).
3주째의 상대 생체중은 S-2와 S-3에서 각각 117.97%와 118.08%로 다른 사육밀도보다 유의하게 높았다(P≦0.05). S-1에서 난포수와 분립생산량은 각각 73.
4. 사육밀도가 높아지고 사육기간이 길어짐에 따라 분립의 전 질소함량, 유효인산함량, 양이온치환능력(CEC) 및 양이온 함량이 증가되는 경향이었다.
4주째의 상대 생체중은 S-2, S-3, S-4에서 114.66-124.33%의 범위였지만, 사육밀도간에는 유의한 차이가 없었다. S-1에서 난포수는 61.
5. 유기농업에서 지렁이 분립은 상토 재와 토양개량제 및 작물보호를 위한 농자재로서 잠재적 유용성은 매우 높다고 판단된다.
82%로 투입된 먹이량의 거의 전량이 분립으로 전환되었다. S-3에서 생체중당 난포수와 분립생산량은 각각 1.74개와 9.88g을 나타내어 다른 사육밀도보다 유의하게 많았다(P≦0.05).
81%로 높아서(Table 4), 지렁이 생체중을 증가시키기 위한 개체군의 최적 사육밀도는 S-2와 S-3으로 추정되었고, 이를 지렁이 생체중과 먹이량의 비율로 나타내면 1:32-1:48의 범위가 된다. 그러나 모든 조사시기에서 S-1(1:16)은 상대생체중, 생체중 증가율 및 유기물 전환효율이 낮았지만(Table 2, 3, 4), 분립생산량이 많았고, 분립비율도 유의하게 높아서(Table 2), 짧은 기간 동안 투여된 먹이량을 분립으로 전환시키는데 유리한 사육밀도로 추정된다. Edwards(1988)는 지렁이의 최대 생체량은 생체중과 먹이의 비율 1:10일 때 얻을 수 있다고 하였고, 고 등(1995)은 유기성 슬러지의 처리 효율이 가장 높은 생체량과 먹이 량의 비율은 1:15이었고, Domingues와 Edwards(1997)는 최대 생체중을 얻기 위한 지렁이 생체중과 먹이 량의 비율은 1:5.
이상의 결과에서 개체군의 생체중 증가율을 높여 많은 생체중을 얻기 위해서는 개체 간 경합이 적어서 r-도태의 생존전략을 나타내는 사육밀도가 유리하고(MacAuther와 Wilson,1967; 이와 이, 2012), 분립의 생산속도를 높여 짧은 기간 동안에 분립생산량을 증가시키기 위해서는 사육밀도를 높이는 것이 유리하다는 것을 시사한다(이와 이, 2012). 또한 S-3에서 지렁이 생체중당 난포수와 분립생산량은 거의 모든 조사시기에서 가장 높은 값을 나타내어(Table 2), 증식효율과 분립생산효율이 높은 사육밀도라고 판단되었다.
모든 조사시기에서 상대생체중이 100% 이상을 나타낸 사육밀도는 S-2와 S-3이었고(Table 2), 사육기간 평균 생체중 증가율은 S-2에서 6.65mg/day, S-3에서 7.75mg/day으로 높았으며 (Table 3), 유기물 전환효율은 S-2가 8.82%, S-3가 7.81%로 높아서(Table 4), 지렁이 생체중을 증가시키기 위한 개체군의 최적 사육밀도는 S-2와 S-3으로 추정되었고, 이를 지렁이 생체중과 먹이량의 비율로 나타내면 1:32-1:48의 범위가 된다. 그러나 모든 조사시기에서 S-1(1:16)은 상대생체중, 생체중 증가율 및 유기물 전환효율이 낮았지만(Table 2, 3, 4), 분립생산량이 많았고, 분립비율도 유의하게 높아서(Table 2), 짧은 기간 동안 투여된 먹이량을 분립으로 전환시키는데 유리한 사육밀도로 추정된다.
사육밀도가 높아짐에 따라 지렁이 분립의 pH, 전질소 함량, 유효인산 함량과 양분보전능(CEC) 및 양이온 함량은 증가되었고, 특히 사육기간이 길어짐에 따라 전질소함량, 유효인산함량과 CEC 및 양이온 함량은 증가되는 경향이었다(Table 5). 이와 같은 결과는 양분이 풍부한 분립의 생산을 위해서는 S-1과 같은 높은 사육밀도에서 사육기간을 짧게 하거나,S-3와 같이 생체중당 분립생산효율이 높은 사육밀도 조건에서 사육기간을 길게 하는 것이 유리하다는 것을 나타낸다(Table 2, 5).
실험개시 후 1주까지의 생체중 증가율은 S-3에서 2.82mg/day으로 + 값을 나타낸 반면에 다른 사육밀도에서는 - 값을 나타내었고, 특히 S-1에서는 -13.74mg/day으로 유의하게 낮았다(P≦0.05). 사육기간 1주와 2주간에서는 S-2가 16.
유효인산함량. 양이온치환능력 및 모든 치환성 양이온 함량은 S-1에서 유의하게 높은 값을 나타내었다(P≦0.05).
이상의 결과에서 개체군의 생체중 증가율을 높여 많은 생체중을 얻기 위해서는 개체 간 경합이 적어서 r-도태의 생존전략을 나타내는 사육밀도가 유리하고(MacAuther와 Wilson,1967; 이와 이, 2012), 분립의 생산속도를 높여 짧은 기간 동안에 분립생산량을 증가시키기 위해서는 사육밀도를 높이는 것이 유리하다는 것을 시사한다(이와 이, 2012). 또한 S-3에서 지렁이 생체중당 난포수와 분립생산량은 거의 모든 조사시기에서 가장 높은 값을 나타내어(Table 2), 증식효율과 분립생산효율이 높은 사육밀도라고 판단되었다.
사육밀도가 높아짐에 따라 지렁이 분립의 pH, 전질소 함량, 유효인산 함량과 양분보전능(CEC) 및 양이온 함량은 증가되었고, 특히 사육기간이 길어짐에 따라 전질소함량, 유효인산함량과 CEC 및 양이온 함량은 증가되는 경향이었다(Table 5). 이와 같은 결과는 양분이 풍부한 분립의 생산을 위해서는 S-1과 같은 높은 사육밀도에서 사육기간을 짧게 하거나,S-3와 같이 생체중당 분립생산효율이 높은 사육밀도 조건에서 사육기간을 길게 하는 것이 유리하다는 것을 나타낸다(Table 2, 5). Orozco 둥(1996)은 지렁이 먹이보다도 분립 중의 질소와 치환성 양이온 함량과 유용성이 증가되었다고 하였고, Devliegher와 Vertraete(1997)는지렁이가 먹이를 섭취하였을 때, 장내 미생물에 의한 양분증강과정(NEP)과 장 관련과정(GAP)을 통하여 무기양분이 풍부한 분립을 생산한다고 하였다.
09g으로 유의하게 많았다. 잔식량은 17.89g으로 가장 적었고, 분립비율은 94.82%로 투입된 먹이량의 거의 전량이 분립으로 전환되었다. S-3에서 생체중당 난포수와 분립생산량은 각각 1.
54% 범위로 사육밀도가 높아짐에 따라 증가하였다. 전 질소함량과 유효인산함량은 S-1에서 1.57%와 613.09ppm으로 유의하게 높았고, 탄질 율은S-4가 26.12.로 가장 높았다. 양이온 치환능력은 35.
지렁이에 의한 유기물 전환효율은 S-2과 S-3에서 사육기간 평균 8.82%와 7.81%를 나타내었다(Table 4). 이와 관련하여 Edwards(1983)은 지렁이 생체량으로의 유기물 전환비율은 5%,Hartenstein(1983)은 하수슬러지에서 6%, Domingues 등(2001)은 우분에서 Eudrilus eugeniae종의 유기물 전환비율은 10%라고 하였다.
36dS m-1이었다. 총 고형분함량(TS)은 37.4%였고 이 중에서 휘발성 고형분(FS)은 68.58%, 고정 고형분(FS)은 31.42%였다. 총 탄소 함량(TC)은 36.
42%였다. 총 탄소 함량(TC)은 36.78%였고 탄질율(C/N)은 32.99였다. 유효인산함량(P2O5)은 462.
27dS/m 범위를 나타내었다. 총고형분 함량은 33.80%-35.25%, 휘발성 고형분 함량은 59.46%-64.54%,총 탄소함량은 33.03%-35.85%의 범위를 나타내었는데, 사육밀도가 저하함에 따라 증가하였지만, 고정 고형분함량은 35.46%-40.54% 범위로 사육밀도가 높아짐에 따라 증가하였다. 전 질소함량과 유효인산함량은 S-1에서 1.
05). 치환성 양이온 함량은 Ca++에서 8.07-8.14cmol(+) kg-1의 범위로 사육밀도 간에 유의한 차이는 없었지만, Mg++은 S-1이 0.65cmol(+) kg-1으로 유의하게 높았고, K+은 S-4에서 1.06cmol(+) kg-1으로 가장 낮았다(P≦0.05).
49%의 범위를 나타내었다. 휘발성 고형분 함량은 S-4가 67.6%, 총 탄소함량은 37.57%로 유의하게 높았다(P≦0.05).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
사육밀도는 어디에 영향을 미치는가?
특히 사육환경 중에서 사육밀도는 개체 간 먹이의 경합정도를 나타내는 단위용적중 당 개체수로서 개체 당 사육 공간(개체/cm3)의 크기(이등, 1992; 이 등, 1993; 이, 1995)와 지렁이 생체중과 먹이 량의 비율로 나타낸다(Hartenstein과 Amico, 1983; Edwards, 1988; Domingues와 Edwards, 1997; 이와 이, 2012). 사육밀도는 종의 크기 및 섭취한 먹이의 에너지 함량과 함께 지렁이의 영양적 지위(trophic niche)의 기본적 변이로 작용하여 생존전략에 영향을 미친다(Lavelle 등, 1980). 지렁이의 생존전략은 r-도태와 K-도태로 구분하는데, r-도태는 경쟁이 심하지 않은 개체군 조건에서 최대 개체군 성장률을 나타내고, K-도태는 경쟁이 심한 개체군 조건에서 경쟁능력을 나타낸다(MacAthur와Wilson, 1967).
생육조사 중, 상대 생체중 및 분립생산량과 진식량은은 어떻게 구하였는가?
생육조사는 지렁이의 상대 증체량, 생체중 증가율, 난포 수, 분립생산량, 잔식량, 분립비율, 생체중당 난포수 및 생체중당 분립생산량을 1주 간격으로 4회 조사하였다. 상대 생체중은 실험개시시의 생체 중/조사 시의 생체 중×100의 값으로 구하였고, 분립생산량과 진식량은 건조기에서 105℃에서 24시간 건조 후 입경 2.0mm 채로 분리하여 고형물의 입자가 2.0mm 이하인 것을 분립량으로, 2.0mm 이상인 것을 잔식량으로 하였다. 또한 실험 전의 유기 젖소분과 실험 종료 후 지렁이 분립의 이화학적 특성을 분석하였다(Table 1, 5).
사육밀도는 어떻게 나타내는가?
지렁이에 의한 유기성 자원의 퇴비화 과정의 효율적 운용을 위해서는 양호한 먹이조건과 적정한 사육환경의 제공을 통하여 지렁이의 생산효율과 분립생산량을 증가시키는 일이 중요하다(이, 2005; 이와 이, 2008, 2012). 특히 사육환경 중에서 사육밀도는 개체 간 먹이의 경합정도를 나타내는 단위용적중 당 개체수로서 개체 당 사육 공간(개체/cm3)의 크기(이등, 1992; 이 등, 1993; 이, 1995)와 지렁이 생체중과 먹이 량의 비율로 나타낸다(Hartenstein과 Amico, 1983; Edwards, 1988; Domingues와 Edwards, 1997; 이와 이, 2012). 사육밀도는 종의 크기 및 섭취한 먹이의 에너지 함량과 함께 지렁이의 영양적 지위(trophic niche)의 기본적 변이로 작용하여 생존전략에 영향을 미친다(Lavelle 등, 1980).
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