[논문]유기성 자원과 혼합유기질비료 혼합물의 특성 및 처리 후 엽채류의 생육 효과

김영선

doi:10.17137/korrae.2021.29.1.47

유기성 자원과 혼합유기질비료 혼합물의 특성 및 처리 후 엽채류의 생육 효과
Physicochemical Properties of Mixtures with Mixed Organic Fertilizer and Various Organic Sources and Their Influences on Growth of Two Leaf Vegetables 원문보기

유기물자원화 = Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association, v.29 no.1, 2021년, pp.47 - 57

김영선 (대구대학교 원예학과)

초록
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본 연구는 유기성 자원 중 가축분퇴비(LMC), 가공계분(CPM), 음식물류폐기물건조분말(FWP) 및 아미노산발효부산액(ABF)등과 혼합유기질비료(MOF)의 혼합물의 이화학적 특성의 변화와 작물에 대한 생육을 조사하였다. LMC, FWP 및 MOF의 혼합물(MLF)의 질소, 인산 및 칼륨의 함량은 각각 3.6~3.9%, 2.1~2.2% 및 1.3~1.4%의 범위를 나타내었다. MLF3 처리구(60% MOF + 10% LMC + 30% FWP)는 대조구(MOF)보다 약 29% 상추의 건물중이 증가하였다. CPM, FWP, ABF 및 MOF의 혼합물인 MCFA의 질소, 인산, 칼륨의 함량은 각각 4.5~4.7%, 1.7~1.9% 및 1.3~1.4%의 범위를 나타내었다. MCFA를 상추와 배추에 처리하였을 경우 MOF와 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 이러한 결과는 유기성 자원과 혼합유기질비료의 혼합물인 MLFs와 MCFAs의 시비는 상추와 배추 재배에서 혼합유기질비료(MOF)와 유사한 작물생육특성을 나타내어 LMC와 ABF는 유기질비료의 원료로 가능성을 나타내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted to evaluate the properties of mixtures of mixed organic fertilizer (MOF) and various organic sources such as livestock manure compost (LMC), dried compost of poultry manure (CPM), dried food waste powder (FWP) and amino acid by-product fertilizer (ABF) and their influences on growth of lettuce and Chinese cabbage. The content of N, P2O5 and K2O of mixture of MOF, LMC and FWP (MLF) was 3.6~3.9%, 2.1~2.2% and 1.3~1.4%, respectively. Lettuce dry weight of MLF3 treatment blending with MOF (60%), LMC (10%) and FWP (30%) was increased by about 29% than that of MOF. The content of N, P2O5 and K2O of mixture of MOF, CPM, FWP and ABF (MCFA) was 4.5~4.7%, 1.7~1.9% and 1.3~1.4%, respectively. Compared to MOF, growth factors of lettuce and Chinese cabbage in the MCFA treatments were not significantly deferent. These results indicated that MLFs and MCFAs, the mixtures of respectively organic sources and MOF, could be applied as orgnic fertilizer in the cultivation of lettuce and Chinese cabbage, and were expected that LMC and ABF might be used as another sources of organic fertilizer.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. The Properties of Organic Fertilizers Composting Poultry
표 Table 2. Soil Chemical Properties Used in This Experiment
표 Table 3. The Properties of Mixture of Mixed Organic Fertilizer (MOF), Composting Poultry Manure (CPM) and Dried Food Waste Powder (FWP)
표 Table 4. The Growth of Lettuce and Chinese Cabbage after Applying Mixture of Mixed Organic Fertilizer (MOF), Composting Poultry Manure (CPM) and Dried Food Waste Powder (FWP)
표 Table 5. The Properties of Mixture of Organic Fertilizers with Mixed Organic Fertilizer (MOF), Composting Poultry Manure (CPM), Dried Food Waste Powder (FWP) and Amino Acid By-Product Fertilizer (ABF)
표 Table 6. The Growth of Lettuce and Chinese Cabbage after Applying Mixture of Mixed Organic Fertilizer (MOF), Composting Poultry Manure (CPM), Dried Food Waste Powder (FWP) and Amino Acid By-Product Fertilizer (ABF)

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 혼합유기질비료의 원료로 사용 가능한 가공계분과 음식물류폐기물건조분말과 유기물 함량이 높으나 유기질비료의 원료로 사용할 수 없는 가축분퇴비와 아미노산발효부산액과 같이 국내에서 발생하는 유기성 자원을 유기질비료와 혼합한 유기질비료 혼합물의 이화학적 특성 변화와 작물에 대한 생육을 조사하여 국내에서 발생하는 유기성 자원이 유기질비료의 원료로서 사용이 가능한지 여부를 평가하기 위해 수행되었다.
본 연구는 국내에서 발생한 다양한 유기성 자원 중 가축분퇴비(LMC), 가공계분(CPM), 음식 물류 폐기물 건조 분말(FWP) 및 아미노산발효부산액(ABF)등과 혼합유기질비료(MOF)의 혼합물의 이화학적 특성의 변화와 작물에 대한 생육을 조사하였다.
수 없다. 하지만 본 연구에서는 동물성 유기물원료인 LMC를 사용한다는 점을 고려하여 혼합 유기질비료의 기준으로 MLF1~3의 유기질비료로서 적용 가능성을 평가하였다. MLF의 이화학적 특성은 혼합 유기질비료의 기준에 적합하였으나 MLF1은 수분 함량이 21.

가설 설정

3) Guideline qualified organic fertilizer from RDA represent that of mixed organic fertilizer.

제안 방법

FWP는 비료공정규격 상 최대 30%가 사용 가능하나 혼합유 기질 비료의 원료로 이용하는 경우 약 10~20% 정도의 범위가 적절하다는 선행연구결과를 고려하여 FWP는 15%로 결정하였다¹²⁾. CPMe 혼합 유기질비료의 원료로 사용이 가능하나 30% 이내로 시험이 되었으므로11) 30% 이상의 범위에서의 이화학적 특성 및 생육 특성에 대한 변화를 조사하기 위해 본연구에서는 CPM을 30%, 40%, 50% 씩 혼합하였다. 선행연구11)와는 달리 본 연구에서는 CPM이 MOF보다 질소 함량이 낮아 혼합 비율이 증가할수록 질소 함량이 감소할 수 있으므로 이를 보완하기 위해 10%의 ABF를 혼합하였다.
MCFA를 처리한 후 상추와 배추에 처리한 후 작물의 생육을 조사하였다(Table 6). 시험종료 후 토양분석 결과는 상추에서 pH, EC, T-N, OM, K⁺, Ca2+, Mg2+, Na⁺ 등은 각각 pH 6.
MLF를 처리한 후 상추와 배추에 처리한 후 작물의 생육을 조사하였다(Table 4). 시험종료 후 토양 화학성 분석 결과, 상추의 pH, EC, T-N, OM, K⁺, Ca2+, Mg2+, Na⁺ 등은 각각 pH 6.
MOF, CPM, FWP 및 ABF 혼합물(MCFA)의 이화학적 특성을 조사하였다(Table 5). MCFA는 수분 함량과 유기물 함량은 각각 18.
MOF, LMC 및 FWP 혼합물(MLF)의 이화학적 특성을 조사하였다(Table 3). MLF는 수분 함량과 유기물 함량은 각각 17.
가공계분, 음식물류폐기물건조분말, 아미노산발효부산액 및 혼합유기질비료의 혼합물(mixture of MOF, CPM, FWP and ABF; MCFA)은 각 원료의 혼합 비율에 따라 MCFA1 (MOF 45% + CPM 30% + FWP 15% + ABF 10%), MCFA2 (MOF 35% + CPM 40% + FWP 15% + ABF 10%) 및 MCFA3 (MOF 25% + CPM 50% + FWP 15% + ABF 10%) 등으로 구분하였다. FWP는 비료공정규격 상 최대 30%가 사용 가능하나 혼합유 기질 비료의 원료로 이용하는 경우 약 10~20% 정도의 범위가 적절하다는 선행연구결과를 고려하여 FWP는 15%로 결정하였다¹²⁾.
가축분퇴비, 음식물류폐기물건조분말 및 혼합 유기질비료 혼합물(mixture of MOF, LMC and FWP; MLF)은 각 원료의 혼합 비율에 따라 MLF1 (MOF 60% + LMC 30% + FWP 10%), MLF2 (MOF 60% + LMC 20% + FWP 20%) 및 MLF 3 (MOF 60% + LMC 10% + FWP 30%) 등으로 구분하였다. 비료 공정규격에서 FWP는 최대 30%까지 사용이 가능하여 최대 비율을 정하였고, LMC의 처리 후 FWP의 비율에 따른 혼합물의 성분 함량 변화 및 작물생육을 평가하기 위해 유기질비료 혼합물은 각 원료별 무게를 칭량하여 혼합한 후 분쇄기(SHMF-3000S, 한일, 서울, 한국)를 이용해 균일하게 혼합하였다.
비료 공정규격에서 FWP는 최대 30%까지 사용이 가능하여 최대 비율을 정하였고, LMC의 처리 후 FWP의 비율에 따른 혼합물의 성분 함량 변화 및 작물생육을 평가하기 위해 유기질비료 혼합물은 각 원료별 무게를 칭량하여 혼합한 후 분쇄기(SHMF-3000S, 한일, 서울, 한국)를 이용해 균일하게 혼합하였다.
상토를 포설한 트레이에 상추와 배추를 2018년 8 월 17일에 파종하여 약 3주간 유묘를 관리하였다. 작물 정식 15일 전에 공시비료를 600 kg/10a 수준으로 전층시비하고 15일이 경과한 후 생육 상태가 비슷한 유묘를 선별하여 2018년 9월 7일에 정식하였다.
CPMe 혼합 유기질비료의 원료로 사용이 가능하나 30% 이내로 시험이 되었으므로11) 30% 이상의 범위에서의 이화학적 특성 및 생육 특성에 대한 변화를 조사하기 위해 본연구에서는 CPM을 30%, 40%, 50% 씩 혼합하였다. 선행연구11)와는 달리 본 연구에서는 CPM이 MOF보다 질소 함량이 낮아 혼합 비율이 증가할수록 질소 함량이 감소할 수 있으므로 이를 보완하기 위해 10%의 ABF를 혼합하였다. 유기질비료 혼합물은 저울을 이용하여 각 원료의 무게를 칭량한 후 분쇄기를 이용해 균일하게 혼합하였다.
관리하였다. 시험 작물의 정식전 균일하게 배합된 공시비료를 600 kg/10a 수준으로 전층시비하고, 15일이 경과한 후 생육이 비슷한 유묘를 선별하여 2018년 6월 25일 정식하였다. 처리구별 시비량은 “비료의 시료채취 및 품질검사”에서 제시된 유기질비료의 시비 기준량을 상추와 배추를 밀식조건(약 15 cm×13.
시험종료 후 처리구별 토양 분석은 시험 전과 종료 후에 수행되었고, 채취된 시료를 음지에서 풍건한 후 2 mm체를 통과시킨 후 이용하였다. 분석항목은 pH, 전기전도도(EC, electrical conductivity), 유기물(O.
엽록소는 엽록소 측정기(SPAD-502, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였다. 엽수는 작물의 총 엽수를, 엽장과 엽폭은 최장 엽의 횡경과 종경 길이를, 생물 중과건물 중은 개체별 총 무게를 측정하였다.
처리구는 무처리구(non fertilizer; NF), 혼합 유기질비료를 처리한 대조구(control), MCFA1 처리구, MCFA2 처리구 및 MCFA3 처리구로 구분하였다. 작물 재배는 10 cm 육묘용 포트를 사용하였고, 각 처리 구는 완전임의배치법으로 배치하였으며, 처리구별 반복은 3반복으로 수행하였다. 관수는 매일 1~2회 실시하면서 온실(대기온도 15~30℃, 상대습도 50~65%) 에서 수행하였으며, 시험 기간 중 병충해는 발생하지 않았다.
처리구는 공시 유기질비료의 종류에 따라 유기질비료를 처리하지 않은 무처리구(non-fertilizer; NF), MOF를 처리한대 조구(control), MLF1 처리구, MLF2 처리구 및, MLF3 처리구로 설정하였다. 작물 재배는 10 cm 육묘용 포트를 사용하였으며, 각 처리구는 완전 임의배치법으로 배치하였고, 처리구별 반복은 3반복으로 수행하였다. 관수는 매일 1~2회 실시하면서 온실(대기온도 15~30℃, 상대습도 50~65%)에서 수행하였으며, 시험 기간 중 병충해는 발생하지 않았다.
관리하였다. 작물 정식 15일 전에 공시비료를 600 kg/10a 수준으로 전층시비하고 15일이 경과한 후 생육 상태가 비슷한 유묘를 선별하여 2018년 9월 7일에 정식하였다. 처리구는 무처리구(non fertilizer; NF), 혼합 유기질비료를 처리한 대조구(control), MCFA1 처리구, MCFA2 처리구 및 MCFA3 처리구로 구분하였다.
작물별 생육 조사 내용은 엽록소, 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중 등을 조사하였다. 엽록소는 엽록소 측정기(SPAD-502, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였다.
관수는 매일 1~2회 실시하면서 온실(대기온도 15~30℃, 상대습도 50~65%) 에서 수행하였으며, 시험 기간 중 병충해는 발생하지 않았다. 작물의 생육 조사는 작물의 생육상태를 판단하여 작물 정식 후 35일이 경과한 10월 25일에 실시하였다.
5 cm)을 기준으로 필요한 유기질 비료량을 계산하여 육묘용 포트에 시비하였다¹⁹⁾. 처리구는 공시 유기질비료의 종류에 따라 유기질비료를 처리하지 않은 무처리구(non-fertilizer; NF), MOF를 처리한대 조구(control), MLF1 처리구, MLF2 처리구 및, MLF3 처리구로 설정하였다. 작물 재배는 10 cm 육묘용 포트를 사용하였으며, 각 처리구는 완전 임의배치법으로 배치하였고, 처리구별 반복은 3반복으로 수행하였다.
작물 정식 15일 전에 공시비료를 600 kg/10a 수준으로 전층시비하고 15일이 경과한 후 생육 상태가 비슷한 유묘를 선별하여 2018년 9월 7일에 정식하였다. 처리구는 무처리구(non fertilizer; NF), 혼합 유기질비료를 처리한 대조구(control), MCFA1 처리구, MCFA2 처리구 및 MCFA3 처리구로 구분하였다. 작물 재배는 10 cm 육묘용 포트를 사용하였고, 각 처리 구는 완전임의배치법으로 배치하였으며, 처리구별 반복은 3반복으로 수행하였다.
시험 작물의 정식전 균일하게 배합된 공시비료를 600 kg/10a 수준으로 전층시비하고, 15일이 경과한 후 생육이 비슷한 유묘를 선별하여 2018년 6월 25일 정식하였다. 처리구별 시비량은 “비료의 시료채취 및 품질검사”에서 제시된 유기질비료의 시비 기준량을 상추와 배추를 밀식조건(약 15 cm×13.5 cm)을 기준으로 필요한 유기질 비료량을 계산하여 육묘용 포트에 시비하였다¹⁹⁾. 처리구는 공시 유기질비료의 종류에 따라 유기질비료를 처리하지 않은 무처리구(non-fertilizer; NF), MOF를 처리한대 조구(control), MLF1 처리구, MLF2 처리구 및, MLF3 처리구로 설정하였다.

대상 데이터

공시 비료의 유기질비료 원료는 유기질비료(mixed organic fertilizer; MOF), 가축분퇴비(livestock manure compost; LMC), 음식물류폐기물건조분말(dried food waste powder; FWP), 가공계분(dried compost of poultry manure; CPM) 및 아미노산발효부산액(amino acid by-product fertilizer; ABF)을 원료로 이용하였다(Table 1). 공시 비료 재료 중 FWP와 CPMe 비료공정규격 상 유기질비료 중혼합유 기질 비료의 원료로 사용가능한 재료이나 LMC 와 ABF는 비료공정규격 상 부숙유기질비료로서 유기질비료의 원료로 사용이 불가능한 재료이다.
본 연구는 2018년 5월부터 7월까지 3개월간 대전광역시 소재의 H사의 연구용 온실에서 수행하였다. 공시 비료의 유기질비료 원료는 유기질비료(mixed organic fertilizer; MOF), 가축분퇴비(livestock manure compost; LMC), 음식물류폐기물건조분말(dried food waste powder; FWP), 가공계분(dried compost of poultry manure; CPM) 및 아미노산발효부산액(amino acid by-product fertilizer; ABF)을 원료로 이용하였다(Table 1).
상토(원예용 상토)를 포설한 트레이에 상추와 배추 종자를 2018년 5월 28일에 파종하여 약 5주간 유묘를 관리하였다. 시험 작물의 정식전 균일하게 배합된 공시비료를 600 kg/10a 수준으로 전층시비하고, 15일이 경과한 후 생육이 비슷한 유묘를 선별하여 2018년 6월 25일 정식하였다.
생물중 및 건물중 등을 조사하였다. 엽록소는 엽록소 측정기(SPAD-502, Minolta, Osaka, Japan)를 이용하여 측정하였다. 엽수는 작물의 총 엽수를, 엽장과 엽폭은 최장 엽의 횡경과 종경 길이를, 생물 중과건물 중은 개체별 총 무게를 측정하였다.
공시 비료 재료 중 FWP와 CPMe 비료공정규격 상 유기질비료 중혼합유 기질 비료의 원료로 사용가능한 재료이나 LMC 와 ABF는 비료공정규격 상 부숙유기질비료로서 유기질비료의 원료로 사용이 불가능한 재료이다. 재배시험에 사용된 공시작물은 상추(Lactuca sativa) 와배추(Brassica campestis)를 이용하였고, 농자재 판매상에서 종자[상추(백일청치마, 팜한농, 서울, 한국), 배추(삼락얼갈이, 팜한농, 서울, 한국)]를 구매하여 사용하였다. 연구에 사용된 토양은 사양토였고, 조사된 토양화학성 결과들은 상추 및 배추를 재배하는 시설재배토양으로 비교할 때 농촌진흥청에서 제시하는 적정기준보다 다소 높은 결과를 보였으나 국내 시설재배토양의 약 50%가 기준을 초과한다18)는 점을 고려할 때 재배시험을 수행하기에 적합하였다(Table 2).

데이터처리

유기성 자원과 혼합유기질비료 혼합물의 성분 분석 결과 및 작물 생육 조사 결과는 SPSS (ver 25, IBM) 를 이용하여 던컨다중검정을 통해 처리구별 평균값을, Excel (MS-Office 2016, Microsoft Co.)을 이용하여 상관관계를 비교하였다.

이론/모형

은 Tyurin법으로, T-Ne Kjeldahl 증류법으로, Av.-P₂O₅는Bray No.1법으로, 치환성 양이온과 CEC는 1N-NH₄OAc 침출법으로 각각 분석하였다.
. MLF와 MCFA는 수분, 유기물, 질소, 인산 및 칼륨을 각각 건조법, 회화법, Kjeldahl 법, 바나도몰리브덴산법 및 원자 흡광 분광법으로 분석하였다.
분석항목은 pH, 전기전도도(EC, electrical conductivity), 유기물(O.M., organic matter), 전질소(T-N, total nigrogen), 유효인산 (Av.-P₂O₅, available phosphate), 치환성 칼륨 (K, exchangeable potasium), 치환성 칼슘(Ca, exchangeable calcium), 치환성 마그네슘(Mg, exchageable magnesium), 치환성 나트륨(Na, exchagneable sodium), 양이온 치환 용량(CEC, cation exchangeable capacity) 등이었고, 토양화학분석법에 준하여 분석하였다²⁰⁾. pH와 EC는 1:5법으로, O.
비료 혼합물인 MLF와 MCFA의 특성 분석은 농촌진흥청에서 제공한 “비료의 시료채취 및 품질 검사 방법”에 준하여 분석하였다¹⁹⁾. MLF와 MCFA는 수분, 유기물, 질소, 인산 및 칼륨을 각각 건조법, 회화법, Kjeldahl 법, 바나도몰리브덴산법 및 원자 흡광 분광법으로 분석하였다.

성능/효과

1) MCFA1: MOF 45% + CPM 30% + FWP 15% + ABF 10%; MCFA2: MOF 35% + CPM 40% + FWP 15% + ABF 10%; MCFA3: MOF 25% + CPM 50% + FWP 15% + ABF 10%.
1) MOF, LMC, CPM, FWP and ABF represent mixed organic fertilizer, livestock manure compost, composting poultry manure, dried food waste powder and amino acid by-product fertilizer, respectively. Organic fertilizers using for experiment 1 was blended as follows.
1. LMC, FWP 및 MOF의 혼합물(MLF)의 질소, 인산 및 칼륨의 함량은 각각 3.6~3.9%, 2.1~2.2% 및 1.3~1.4%의 범위를 나타내었고, LMC의 비율이 높을수록 유기물 함량은 감소하는 경향을 나타내었다.
2. MLF를 처리하였을 때, MLF3 처리구에서 상추의 건물중은 대조구보다 29% 증가하였고, 배추는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않아 작물별로 MLF의 생육 특성은 다르게 나타났다.
3. MLF 처리 후 작물 생육은 MLF의 LMC 비율에 따라 부의 상관성을, FWP의 비율에 따라 정의 상관성을 나타내었고, MLF의 질소 함량에 따라 정의 상관성을 나타내었다.
4. CPM, FWP, ABF 및 MOF의 혼합물(MCFA) 의 질소, 인산, 칼륨의 함량은 각각 4.5~4.7%, 1.7~1.9% 및 1.3~1.4%의 범위를 나타내었고, CPM의 비율이 증가할수록 수분 함량이 증가하고, 유기물 함량은 감소하는 경향을 나타내었다.
5. MCFA를 처리한 후 상추의 건물중은 MCFA1 처리구에서 대조구와 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 배추에서는 대조 구보다 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
6. MCFA 처리 후 작물의 생육은 MCFA 중 CPM 의 배합 비율과 부의 상관성을 나타내었다.
4%의 범위를 나타내었다. MCFA 중 CPM의 비율이 증가할수록 수분 함량이 증가하였고, 유기물 함량은 감소하였다. 이는 Table 1에 제시된 CPM이 MOF보다 수분 함량이 높고, 유기물 함량이 낮았기 때문으로 판단된다.
MCFA 처리 후 상추에서 무처리구와 비교할 때, 엽록소, 엽폭, 생물중 및 건물중은 대조구 및 유기질비료 처리구에서 증가하였다. 대조구와 비교할 때, 엽록소, 엽수, 엽장 및 엽폭은 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
MOF, CPM, FWP 및 ABF 혼합물(MCFA)의 이화학적 특성을 조사하였다(Table 5). MCFA는 수분 함량과 유기물 함량은 각각 18.1~19.7%와 62.6~66.5% 를 나타내었고, 질소, 인산 및 칼륨의 함량은 4.5~4.7%, 1.7~1.9% 및 1.3~1.4%의 범위를 나타내었다. MCFA 중 CPM의 비율이 증가할수록 수분 함량이 증가하였고, 유기물 함량은 감소하였다.
MCFA에서 혼합 원료 함량과 작물의 생육지수의 상관관계를 조사한 결과, 상추의 생물중과 건물중은 CPM의 비율에 따라 부의 상관성(p<0.01)을 나타내었고, MOF의 비율에 따라 정의 상관성(p<0.01)을나타내었다. 배추에서는 엽수의 변화는 CPM의 혼합 비율에 따라 부의 상관성(p<0.
4%의 범위를 나타내었다. MLF 중 LMC의 비율이 증가할수록 수분 함량이 증가하였고, 유기물함량은 감소하였으며, FWP의 함량이 증가할수록 수분 함량이 감소하였고, 유기물 함량은 증가하였다. 이는 Table 1에 제시된 LMC는 FWP보다 수분함량이 높고, 유기물 함량이 낮았기 때문으로 판단된다.
MOF, LMC 및 FWP 혼합물(MLF)의 이화학적 특성을 조사하였다(Table 3). MLF는 수분 함량과 유기물 함량은 각각 17.2~21.5%와 65.1~67.7%를 나타내었고, 질소, 인산 및 칼륨의 함량은 3.6~3.9%, 2.1~2.2% 및 1.3~1.4%의 범위를 나타내었다. MLF 중 LMC의 비율이 증가할수록 수분 함량이 증가하였고, 유기물함량은 감소하였으며, FWP의 함량이 증가할수록 수분 함량이 감소하였고, 유기물 함량은 증가하였다.
MLF와 MCFA는 대조구보다 질소 성분량이 상대적으로 낮았으나 대조구와 유사한 작물 생육을 나타내거나 증대시키는 경향을 나타내어 원료로 사용된 LMC, CPM, FWP 및 ABF등은 유기질비료 원료로 사용하였을 때 작물에 대한 피해는 발생하지 않아 유기질비료의 원료로 적합하였다. 다만 원료 중 LMC, CPM 및 FWP는 유기질비료보다 질소 함량이 낮아 혼합물에서 질소가 감소하여 작물의 생육과 생산성에 영향을 주었다.
하지만 본 연구에서는 동물성 유기물원료인 LMC를 사용한다는 점을 고려하여 혼합 유기질비료의 기준으로 MLF1~3의 유기질비료로서 적용 가능성을 평가하였다. MLF의 이화학적 특성은 혼합 유기질비료의 기준에 적합하였으나 MLF1은 수분 함량이 21.5%로 다른 처리구들에 비해 수분 함량이 높게 나타났다. 비료공정규격에서 혼합 유기질비료에 대한 수분 함량 기준은 제시되지 않았으나 발효 과정을 거친 가공계분의 경우 수분 함량을 20%로 제한하고 있다는 점을 고려할 때, MLF1은 추후 LMS에서 미생물과 수분의 작용으로 2차 분해가 발생하여 성상 및 성분 함량의 변화가 나타날 수 있을 것으로 판단되었다.
MLF의 이화학적 특성은 혼합유기질비료의 기준에 적합하였고(Table 3), MLF 처리 시 상추와 배추은 혼합유기질비료와 유사한 생육 특성과 생산량을 나타내었다(Table 4). 따라서 LMC의 경우 유기질비료의 원료로 사용이 가능하여 해외에서 수입되는 유기질비료의 원료의 일부를 대체할 수 있을 것으로 기대되었다¹⁰⁾.
3% 감소하였다. 건물중은 MCFA1 처리구에서 대조구와 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, MCFA2 처리구와 MCFA3 처리 구는 대조구보다 각각 10.5%와 23.1% 씩 감소하였다.
엽장, 엽폭 및 생물중은 대조 구와 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않아유기질비료의 종류에 따른 처리구간 차이를 확인할 수 없었다. 건물중은 MLF1 처리구 및 MLF2 처리 구에서 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, MLF3 처리구는 대조구보다 29% 증가하였다.
유기질비료의 원료로 적합하였다. 다만 원료 중 LMC, CPM 및 FWP는 유기질비료보다 질소 함량이 낮아 혼합물에서 질소가 감소하여 작물의 생육과 생산성에 영향을 주었다. 따라서 질소 함량이 높은 유기질비료 원료를 배합하여 부족한 질소 성분의 보완이 필요하였다.
처리구에서 증가하였다. 대조구와 비교할 때, 엽록소, 엽수, 엽장 및 엽폭은 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 생물중은 MCFA1 처리 구에서 대조구보다 21.
증가하였다. 대조구와 비교할 때, 엽록소, 엽수, 엽폭, 생물중 및 건물중에서 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, MCFA3 처리구의 엽장은 대조구보다 7.8% 정도 증가하였다.
처리구에서 증가하였다. 대조구와 비교할 때, 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중에서 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
상추에서 MLF 처리 후 무처리구와 비교할 때, 엽록소는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중은 대조구 및 유기질 비료 처리 구에서 증가하였다. 대조구와 비교할 때, 엽수는 MLF1 처리구 및 MLF2 처리구는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, MLF3 처리구는 대조 구보다 감소하였다. 엽장, 엽폭 및 생물중은 대조 구와 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않아유기질비료의 종류에 따른 처리구간 차이를 확인할 수 없었다.
배추에서는 무처리구와 비교할 때, 엽록소, 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중은 대조구 및 MCFA 처리 구에서 증가하였다. 대조구와 비교할 때, 엽록소, 엽수, 엽폭, 생물중 및 건물중에서 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, MCFA3 처리구의 엽장은 대조구보다 7.
배추에서는 무처리구와 비교할 때, 엽록소는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중은 대조구 및 유기질비료 처리구에서 증가하였다. 대조구와 비교할 때, 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중에서 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
5%로 다른 처리구들에 비해 수분 함량이 높게 나타났다. 비료공정규격에서 혼합 유기질비료에 대한 수분 함량 기준은 제시되지 않았으나 발효 과정을 거친 가공계분의 경우 수분 함량을 20%로 제한하고 있다는 점을 고려할 때, MLF1은 추후 LMS에서 미생물과 수분의 작용으로 2차 분해가 발생하여 성상 및 성분 함량의 변화가 나타날 수 있을 것으로 판단되었다. 그러나 유기질비료 원료 중수분 함량이 상대적으로 높다 하더라도 펠렛 제형 화 과정에서 수분이 증발되기도 하므로 본 원료의제형화 후 따른 유기질비료의 수분 함량은 조사가 필요하였다11).
9 cmol⁺/kg의 범위를 나타내었고, 작물별 처리구간 평균비교에서 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 상추에서 MLF 처리 후 무처리구와 비교할 때, 엽록소는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중은 대조구 및 유기질 비료 처리 구에서 증가하였다. 대조구와 비교할 때, 엽수는 MLF1 처리구 및 MLF2 처리구는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, MLF3 처리구는 대조 구보다 감소하였다.
대조구와 비교할 때, 엽록소, 엽수, 엽장 및 엽폭은 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 생물중은 MCFA1 처리 구에서 대조구보다 21.1% 증가하였고, MCFA2 처리 구는 대조구보다 18.3% 감소하였다. 건물중은 MCFA1 처리구에서 대조구와 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, MCFA2 처리구와 MCFA3 처리 구는 대조구보다 각각 10.
생육을 조사하였다(Table 4). 시험종료 후 토양 화학성 분석 결과, 상추의 pH, EC, T-N, OM, K⁺, Ca2+, Mg2+, Na⁺ 등은 각각 pH 6.7~7.0, 0.83~0.91 dS/m, 3.0~3.4 g/kg, 60.3~65.7 g/kg, 0.9~1.0 cmol⁺/kg, 9.8~11.5 cmol+/kg, 4.3~4.5 cmol⁺/kg, 0.8~1.0 cmol⁺/kg의 범위를, 배추에서는 각각 pH 6.8~6.9, 0.79~0.89 dS/m, 3.0~3.5 g/kg, 57.6~62.8 g/kg, 0.9~1.0 cmol⁺/kg, 9.4~11.2 cmol+/kg, 4.1~4.6 cmol⁺/kg, 0.8~0.9 cmol⁺/kg의 범위를 나타내었고, 작물별 처리구간 평균비교에서 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 상추에서 MLF 처리 후 무처리구와 비교할 때, 엽록소는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았고, 엽수, 엽장, 엽폭, 생물중 및 건물중은 대조구 및 유기질 비료 처리 구에서 증가하였다.
생육을 조사하였다(Table 6). 시험종료 후 토양분석 결과는 상추에서 pH, EC, T-N, OM, K⁺, Ca2+, Mg2+, Na⁺ 등은 각각 pH 6.7~7.0, 0.81~0.92 dS/m, 3.0~3.3 g/kg, 69.1~64.9 g/kg, 0.8~0.9 cmol⁺/kg, 9.7~10.9 cmol+/kg, 4.1~4.5 cmol⁺/kg, 0.8~0.9 cmol⁺/kg의 범위를, 배추에서 각각 pH 6.6~7.0, 0.83~0.93 dS/m, 3.0~3.4 g/kg, 57.1~63.4 g/kg, 0.9~1.0 cmol⁺/kg, 9.1~10.7 cmol+/kg, 4.0~4.3 cmol⁺/kg, 0.7~0.9 cmol⁺/kg의 범위를 나타내었고 작물별 처리구간 평균 비교 결과 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았다.
재배시험에 사용된 공시작물은 상추(Lactuca sativa) 와배추(Brassica campestis)를 이용하였고, 농자재 판매상에서 종자[상추(백일청치마, 팜한농, 서울, 한국), 배추(삼락얼갈이, 팜한농, 서울, 한국)]를 구매하여 사용하였다. 연구에 사용된 토양은 사양토였고, 조사된 토양화학성 결과들은 상추 및 배추를 재배하는 시설재배토양으로 비교할 때 농촌진흥청에서 제시하는 적정기준보다 다소 높은 결과를 보였으나 국내 시설재배토양의 약 50%가 기준을 초과한다18)는 점을 고려할 때 재배시험을 수행하기에 적합하였다(Table 2).
유기질비료의 혼합 원료 함량과 작물의 생육지수의 상관관계를 조사한 결과, 상추는 건물중과 높은 상관관계를 나타내었고, 원료 중 LMC 함량은 부 의상 관성(p<0.01)을, FWP 함량은 정의 상관성(p<0.01) 을 나타내었다. 유기질비료 혼합물의 성분과 상추 생육의 상관관계조사에서 유기질비료 혼합물의 질소와 나트륨은 상추의 엽장에 대해 부의 상관성(p<0.
05)을 나타내었다(Table 6). 작물의 생육지수별 차이는 있으나 상추와 배추의 생육지수간 상관관계 조사에서 엽수, 생물중 및 건물 중은 작물간 정의 상관성(p<0.05)을 나타내었고, MCFA에서 CPM의 비율은 엽채류 생육을 감소시키는 것으로 판단된다. 이는 MCFA에서 CPM의함량이 증가할수록 비료성분 중 질소 함량이 감소하였고(Table 5), 질소 공급량은 작물의 생육 및 생산량과 정의 상관성(p<0.
원료로 사용할 수 없다. 하지만 본 연구에서는 동물성 유기물 원료인 CPM과 식물성 유기물 원료인 ABF를 사용한다는 점을 고려하여 혼합 유기질비료의 기준으로 MCFA (MCFA1~3)의 유기질비료로서 적절성을 평가하였을 경우 MCFA의 이화학적 특성은 혼합유기질비료의 기준에 적합하였다.

후속연구

MOF나 MCFA의 처리 후 대부분의 처리구에서 작물의 생육과 생산량이 MOF 처리구(대조구)와 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않아 LMC, FWP, CPM 및 ABF는 유기질비료 원료로 사용이 가능하였고, 수입 유박 원료를 대체할 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 MOF나 MCFA의 시비 시 작물의 생육과 생산량에 영향을 미친 요인인 질소 공급량은 원료 중에서 LMC, FWP 및 CPMe 유기질 비료(MOF)보다 질소 함량이 낮아 유기질비료의 원료로 사용하는 경우 유기질비료 중 질소 함량이 낮아져 현재 사용하는 유기질비료와 유사한 작물의 생육과 생산량을 나타내기 위해서는 시비량이 증가되어야 한다.

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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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