[논문]음식물류 폐기물 건조분말과 유기질비료 혼합물의 이화학적 특성 및 주요 엽채류 생육에 미치는 영향

김영선; 김도형; 이긍주

doi:10.17137/korrae.2019.27.4.5

음식물류 폐기물 건조분말과 유기질비료 혼합물의 이화학적 특성 및 주요 엽채류 생육에 미치는 영향
Physicochemical Properties of a Mixture of Dried Food Waste Powder with Organic Fertilizer and Effects on the Growth of Major Leafy Vegetable 원문보기

유기물자원화 = Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association, v.27 no.4, 2019년, pp.5 - 13

김영선 (충남대학교 원예학과) , 김도형 (신젠타코리아(주)) , 이긍주 (충남대학교 원예학과)

초록
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본 연구는 음식물류 폐기물 건조분말(FWP)이 처리된 작물의 생육 효과와 FWP와 유기질비료(OF) 혼합물(MFOs)의 이화학적 특성 및 작물생육효과를 평가하기 위해 수행되었다. 3.11%의 NaCl을 함유하는 FWP를 250, 500 및 1,000 kg/10a 씩 상추와 배추에 처리하였을 때, 작물의 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중 등과 같은 작물의 생육지수는 대조구보다 감소하였다. MFOs의 이화학적 특성 분석에서 FWP의 배합비율이 증가할수록 MFOs의 질소 및 인산 함량은 감소하였고, 염분함량은 증가하였다. 상추와 배추에 MFOs와 OF를 각각 처리한 후 작물의 건물중으로 생육을 평가할 때, 상추에서는 FWP 10~30% 범위에서, 배추는 FWP 10% 범위에서 유기질비료처리구(대조구)와 유사한 생육을 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to investigate the application effects of dried food waste powder (FWP) and mixtures of FWP and organic fertilizer (MFOs) on the growth of lettuce and Chinese cabbage. The physicochemical properties of FWP and MFOs were analyzed. As FWPs containing 3.11% NaCl was applied at 250 kg, 500 kg and 1,000 kg per 10a, growth factors of lettuce and Chinese cabbage, such as a number of leaf, leaf length, leaf width, and dry weight were decreased than those of control appling organic fertilizer. The higher the FWP ratio in the MFOs, the lower the concentrations of N and P2O5 in the MFOs, while the higher the concentration of NaCl. As compared to dry weight of control after treating MFOs, lettuce were not significant in MFOs treatments containing 10~30% FWP, and Chinese cabbage in MFOs treatment containing 10% FWP.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. The Properties of Dried Food Waste Powder (FWP) and Organic Fertilizer (OF)
표 Table 2. Soil Chemical Properties Used in this Experiment
표 Table 3. The Growth of Lettuce and Chinese Cabbage After Treating FWP
표 Table 4. The Physicochemical Properties of Mixture of FWP and OF
표 Table 5. The Growth of Lettuce and Chinese Cabbage After Treating MFOs

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 음식물류 폐기물 건조 분말이 유기질비료로서의 가능성 및 원료로 사용한 유기질 비료의 이화학적 특성과 작물별 생육 특성을 평가하기 위해 1) 음식물류 폐기물 건조 분말의 작물 생육 효과, 2) 음식물류 폐기물 건조 분말과 유기질비료 혼합 시 이화학적 특성, 그리고 3) 이 혼합물의 처리 시 작물 생육 특성을 조사하였다.

제안 방법

혼합물을 조제하기 위해 분쇄기를 이용하여 FWP와 OF을 분쇄한 후 저울에서 FWP가 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% 및 90%가 되도록 중량을 측정하였고, 분쇄기를 이용하여 균일한 시료가 되도록 혼합하였다. FWP와 OF의 혼합물의 이화학적 특성을 평가하기 위해 수분함량(water content; W.C.), 유기물함량(organic meter; O.M.), 전질소(total nitrogen; N), 인산(total phosphate; P₂O₅), 칼리(total potassium; K₂O) 및 염분(NaCl) 등을 조사하였다. 수분함량은 105℃ 건조법, 유기물함량은 회화법, 질소함량은 켈달증류법, 인산함량은 바나도몰리브덴산법으로, 그리고 칼리함량과 염분함량은 염광광도계(flame photo meter, PFP7, JENWAY, UK)를 이용하여 원자흡광법으로 농촌진흥청의 “비료의 품질검사 및 시료채취기준”에 준하여 분석하였다¹⁵⁾.
FWP와 OF가 혼합된 MFOs에서 작물별 사용가능성을 평가하기 위해 MFOs를 상추와 배추에 시비하였을 때, 작물별 생육 특성을 조사하였다(Table 5).
FWP의 유기질비료로서 사용가능성을 평가하기 위해 대조비료로 사용하는 유기질비료(혼합유박비료)와 혼합하였을 때, 이화학적 특성을 조사하였다 (Table 4). 처리구별 수분함량, 유기물함량, 질소함량, 인산함량, 칼리함량 및 염분함량은 각각 6.

대상 데이터

본 연구는 2017년 8월부터 2018년 2월까지 대전광역시에 위치한 H사의 시험용 유리온실에서 7개월 동안 수행하였다. 공시작물은 상추(Lactuca sativa L.) 와 배추(Brassica campestris subsp.)를 이용하였고, 농자재 판매상에서 상추종자(백일청치마, 팜한농, 서울, 한국)와 배추종자(삼락얼갈이, 팜한농, 서울, 한국)를 구매하여 사용하였다. 작물 재배 시험에 사용한 음식물류 폐기물 건조분말(dried food waste powder; FWP)을 A사에서, 대조비료로서 유기질비료(혼합유박, organic fertilizer; OF)는 B사에서 공여 받아 이용하였으며, 이화학적 특성은 Table 1과 같다.
본 연구는 2017년 8월부터 2018년 2월까지 대전광역시에 위치한 H사의 시험용 유리온실에서 7개월 동안 수행하였다. 공시작물은 상추(Lactuca sativa L.

데이터처리

작물의 생육 조사는 시험 종료일인 11월 8일에 실시하였고, 조사항목은 엽록소,엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중 등 이었다. 엽록소는 엽록소측정기(SPAD-502, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였고, 던컨다중검정을 통해 처리 구간 평균값을 비교하였다.

이론/모형

), 전질소(total nitrogen; N), 인산(total phosphate; P₂O₅), 칼리(total potassium; K₂O) 및 염분(NaCl) 등을 조사하였다. 수분함량은 105℃ 건조법, 유기물함량은 회화법, 질소함량은 켈달증류법, 인산함량은 바나도몰리브덴산법으로, 그리고 칼리함량과 염분함량은 염광광도계(flame photo meter, PFP7, JENWAY, UK)를 이용하여 원자흡광법으로 농촌진흥청의 “비료의 품질검사 및 시료채취기준”에 준하여 분석하였다¹⁵⁾.

성능/효과

1. FWP는 약 3% 이상의 NaCl을 함유하고 있었고, 이를 상추와 배추에 처리 시 작물의 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중에서 대조구보다 감소하였으며, 이는 염분에 의한 피해로 판단되었다.
2. FWP와 OF의 혼합물에 대한 이화학성 분석에서 음식물류 폐기물 건조분말의 배합비율이 증가할수록 질소함량과 인산함량은 감소하였고, 염분함량은 증가하였다.
3. FWP와 OF의 혼합물을 상추와 배추에 유기질 비료로 처리한 후 건물중을 기준으로 작물의 생육을 평가할 때, 상추에서는 FWP 10~30% 범위 에서, 배추는 FWP 10% 범위에서 유기질비료처 리구(대조구)와 유사한 생육을 나타내었다.
이 결과들을 종합할 때, FWP는 작물에서 생육 장해를 나타내어 유기질비료로 사용이 어려우며, 유기 질비료의 원료로 사용하고자 하는 경우에는 FWP의 함유량별 이화학적 특성 및 작물의 생육 정도를 평가하여 제한적인 범위에서 사용이 가능하였다. FWP 를 유기질비료의 원료로 사용하는데 가장 제한적인 요인은 염분(NaCl)함량으로 FWP의 제조과정에서 염분을 제거하는 제염의 공정이 필요한 것으로 판단되었다.

후속연구

이 결과들을 종합할 때, FWP는 작물에서 생육 장해를 나타내어 유기질비료로 사용이 어려우며, 유기 질비료의 원료로 사용하고자 하는 경우에는 FWP의 함유량별 이화학적 특성 및 작물의 생육 정도를 평가하여 제한적인 범위에서 사용이 가능하였다. FWP 를 유기질비료의 원료로 사용하는데 가장 제한적인 요인은 염분(NaCl)함량으로 FWP의 제조과정에서 염분을 제거하는 제염의 공정이 필요한 것으로 판단되었다. 또한, FWP를 유기질비료의 원료로 이용 하기에 앞서 FWP의 시비 및 연용에 따른 토양 중 염류의 변화 및 작물 생육에 관한 연구와 검토가 선행되어야 할 것으로 판단된다.
FWP 를 유기질비료의 원료로 사용하는데 가장 제한적인 요인은 염분(NaCl)함량으로 FWP의 제조과정에서 염분을 제거하는 제염의 공정이 필요한 것으로 판단되었다. 또한, FWP를 유기질비료의 원료로 이용 하기에 앞서 FWP의 시비 및 연용에 따른 토양 중 염류의 변화 및 작물 생육에 관한 연구와 검토가 선행되어야 할 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	탄소원함량이 높은 음식물 쓰레기는 어디에 쓰이는가?	국내에서 발생하는 음식물 쓰레기는 주로 탄수화물을 많이 포 함하고 있어 식물생육에 필요한 질소원보다는 탄소원이 높기 때문이다10). 탄소원함량이 높은 음식물 쓰레기는 질소원이 높은 유기성자원의 발효에 이용 할 수 있으며, 수소발효나11) 퇴비의 수분조절재12) 및 가축분뇨슬러리의 자원화6) 시 보조원료(탄소원)로 이용할 수 있다.
	음식물류 폐기물 건조분말을 유기질비료의 원료의 원료로 사용하기에 가장 제한적인 요소는?	이 결과들을 종합할 때, FWP는 작물에서 생육 장해를 나타내어 유기질비료로 사용이 어려우며, 유기 질비료의 원료로 사용하고자 하는 경우에는 FWP의 함유량 별 이화학적 특성 및 작물의 생육 정도를 평가하여 제한적인 범위에서 사용이 가능하였다. FWP 를 유기질비료의 원료로 사용하는데 가장 제한적인 요인은 염분(NaCl)함량으로 FWP의 제조과정에서 염분을 제거하는 제염의 공정이 필요한 것으로 판단되었다. 또한, FWP를 유기질비료의 원료로 이용 하기에 앞서 FWP의 시비 및 연용에 따른 토양 중 염류의 변화 및 작물 생육에 관한 연구와 검토가 선행되어야 할 것으로 판단된다.
	음식물 쓰레기를 퇴비로 이용하기 위해 제염 과정이 필요한 이유는?	음식물 쓰레기에 쌀겨나 팽화미 등을 부재료로 사용하고, 토착유 효미생물을 이용하여 사료화하는 경우 소화효소분 해능이 우수하고, 항생효과가 있으며, 사료 영양학적으로도 적절하였고, 안정적이나5) 위생적인 면에서 검토가 필요하다. 음식물 쓰레기를 퇴비화하여 재활용하는 경우 부산물, 퇴비 및 가축분액비에서 염분이 증가하여6). 이를 작물에 처리하는 경우 작물 의 생육이 불량해질 뿐 아니라7) 토양환경을 악화시킨다8). 따라서 음식물 쓰레기를 퇴비로 이용하기 위해서는 제염의 과정을 필요로 한다9).

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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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