KR0129811B1 - 농업용 세균제제 - Google Patents

Abstract

바실러스 속에 속하는 물의 표면장력을 저하시키는 작용을 갖는 리포펩티드 생산균으로서, 토양중에서 식물성 섬유질의 존재하의 혐기적 조건하에서 중식 가능한 균과, 바실러스속 또는 클로스트리듐속에 속하는 셀룰라아제 생산균으로서, 토양중에서 식물성 섬유질의 존재하의 혐기적 조건하에서 중식 가능한 균과, 바람직하게는 바실러스 속 혹은 클로스트리듐 속에 속하는 질소고정능을 갖는 균으로서, 토양중에서 식물성 섬유질의 존재하의, 혐기적 조건하에서 증식가능한 균을 함유하는 세균제제.

리포펩티드 생산균의 예로서 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리켄포르미스, 바실러스 시르쿨란스가 있으며, 셀룰라아제 생산균의 예로는 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포르미스, 바실러스 시르쿨란스, 바실러스 폴리믹사, 바실러스 코아굴란스, 바실러스 마세란스, 클로스트리듐 셀룰로리티쿰, 클로스트리듐 아에로톨레란스, 클로스트리듐 아세토부틸리쿰이 있으며, 질소 고정균의 예로는 바실러스 아조토픽산스, 바실러스 마세란스, 바실러스 폴리믹사, 콜로스트리듐 아세토부틸리쿰, 클로스트리듐 파스퇴리아눔이 있다.

Description

농업용 세균제제

본 발명은 식물을 재배하고 가축을 사육하는 농업의 분야에서 사용되는 세균 제제에 관한 것이다. 보다 상세히 말하자면, 본 발명은 세균으로 구성되는 (1) 식물재배를 위한 토양개량용제제, (2) 가축분뇨의 소취(消臭) 용제제 및 (3) 가축의 사료효율촉진용제제에 관한 것이다.

식물재배에 있어서, 생산성을 향상시키기 위하여 여러종류의 토양개량제가 사용되고 있다. 이들은 미생물제제이며, 이들중 대부분은 호기성균제제이다. 이들을 사용하면 완숙된 퇴비(양질의 퇴비)가 제조될 수 있으나, 이들 호기성균제제를 사용하여 퇴비를 만드는 일은 꺼리고 있다. 그 이유는 무엇보다도, 퇴비화 시킬때 특정 형태의 시설에서 통기 혹은 교반을 할 필요가 있으며, 상당한 시설비와 많은 노력이 필요하다. 또한, 퇴비화 과정에서 악취가 발생한다. 더욱이 종래의 완숙 퇴비를 사용하는 농법에서는, 이것을 매년 수톤/10a 이상씩을 사용해서 수면이 경과하지 않으면, 부식등이 풍부하게 존재하여 응집체 형성이 충분한 상태가 되는 바람직한 토양개량의 성과가 달성되지 않기 때문에, 시범 농가라고 불리우는 일부의 농가에서만 이용되고 있을 뿐이다.

식물재배 및 가축 분뇨의 소취용의 혐기성균제제도 알려져 있으나, 이들 세균군은 대부분이 영양세포로 구성되며, 더욱이 토양유래균은 적기때문에, 토양개량 또는 가축분뇨 소취에서의 유효성, 사용중 내지는 보존중의 안정성이 높지 않다. 따라서 그의 용도는 제한되어 있으며, 사용횟수 내지 사용비용이 많아지게 되어, 경제성의 면에서 불리하다.

또, 바실러스(Bacillus) 속 또는 슈도모나스(Pseudomonas) 속의 하나의 균주를 함유하는 세균제제가 섬유질의 부숙(腐熟 촉진, 토양개량, 가축 분뇨의 소취를 목적으로 시판 혹은 시험된적이 있으나, 모두 시장에 정착하지 못하고 소멸되었다. 그 이유는 토양, 가축의 분뇨 및 소화관 내용물중에서 조성, pH, 온도, 수분 등의 다른 조건에서는 하나의 균주가 충분히 효과적이지 않기 때문이다.

최근, 많은 종류의 식물에 있어서 다수확 품종이 많이 육성되고 있으며, 이들을 이용하여 수량의 증대를 꾀하고 있으나, 퇴비(섬유질)는 거의 사용되지 않고, 그대신 화학비료가 과다하게 사용되고 있다. 그 결과, 토양중의 미세균상이 비정상적 상태로 변화되고 특정한 병원균이 쉽게 증식한다. 이러한 병원균을 억제하기 위해 다량의 훈증제 및 살균제가 사용되며 비료성분이 토양중에 점차로 축적되고 연속재배에 의해 토양은 손상이 된다. 그러나, 지금까지는 이러한 손상을 완전히 방지하는 대책은 알려져 있지 않다.

축사에 있어서 분뇨의 악취를 방지하기 위한 여러가지 소취세가 있으나, 이들은 악취의 발생과정을 완전히 중지할 수는 없기 때문에, 효과 및 경제성 모두 불충분하며, 그 분뇨를 축사에서 회수해서 즉시 재배지에 뿌렸을때, 식물의 성장에 해를 주지않는 효과를 갖는 제제는 찾아볼 수 없다. 더욱이 항생물질과 같이 사료효율을 다소 향상시키는 사료첨가제가 있으나, 사료효율의 촉진과 동시에 가축 분뇨의 악취를 완전히 방지할 수 있는 제제는 알려져 있지 않다.

본 발명은 (1) 바실러스 속에 속하는 물의 표면장력을 저하시키는 작용을 갖는 리포펩티드를 생산하는 균으로서, 토양중에서 식물성 섬유질 존재하의 혐기적 조건하에서 증식 가능한 균(이하, 리포펩티드 생산균이라 한다)과, 바실러스 속, 또는 클로스트리듐(C1ostridium) 속에 속하는 셀룰라아제를 생산하는 균으로서, 토양중에서 식물성 섬유질 존재하의 혐기적 조건하에서 중식 가능한 균(이하, 셀룰라아제 생산균이라한다)을 함유하는 토양개량용 세균제제에 관한 것이다.

본 발명은 또한,(2) 상기 리포펩티드 생산균, 상기 셀룰라아제 생산균 및 바실러스 속 혹은 클로스트리듐 속에 속하는 질소고정능을 갖는 균으로서, 토양중에서 식물성 섬유질 존재하의 혐기적 조건하에서 증식가능한 균(이하, 질소고정균이라한다)을 함유하는 토양개량용 세균제제에 관한 것이다.

본 발명은 또한,(3) 상기 리포펩티드 생산균과 상기 셀룰라아제 생산균을 함유하는 가축분뇨의 소취제에 관한 것이다.

본 발명은 또한,(4) 상기 리포펩티드 생산균과 상기 셀룰라아제 생산균을 함유하는 가축의 사료 효율촉진제에 관한 것이다.

리포펩티드는 펩티드리피드라고도 하며, 통상은 수개 이상의 아미노산이 고리상으로 연결되고 고리의 말단에 지방산이 결합한 구성으로 이루어지는 물질이며, 친수기와 소수기를 갖는 계면활성제의 일종이다.

본 발명에서는 특히 수용액 중에서 물의 표면장력을 최소표면장력(mN/m)으로서 40미만, 바람직하게는 35미만(Fisher's Autotensiomat)에 의한 25℃에서의 측정값)를 갖는 리포펩티드를 생산하는 리포핍티드생산균을 선택적으로 사용한다. 이들 리포펩티드 생산균의 대표적인 예로는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 리케니포르미스(Bacillus licheniformis), 바실러스 시르쿨란스(Bacillus circulans)등의 균을 들수가 있으며 모두 포자 형성균이다.

본 발명에서 말하는 셀룰라아제란, 작물수확후 줄기 및 잎, 볏짚류, 낙엽, 톱밥, 대패밥, 목재팁, 나무껍질과 같은 식물성 섬유질을 토양속에서 분해하는 작용을 하는 효소류를 말하며, 셀룰라아제, 헤미셀룰라아제, 펙티나아제 등을 들 수 있다. 이들 셀룰라아제 생산균의 대표적인 예로는, 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포르미스, 바실러스 시르쿨란스, 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa), 바실러스 코아굴란스(Bacillus coagulans), 바실러스 마세란스(Bacillus macerans) 및 클로스트리듐 셀룰로리티쿰(Clostridium cellulolyticum), 클로스트리듐 아에로톨레란스(Clostridium aerotolerans), 클로스트리듐 아세토부틸리쿰(C1ostridium acetobutylicum) 등의 균을 들수 있으며, 이들은 모두 포자형성균이다.

본 발명에서 사용되는 균은, 모두가 토양중에서 식물성 섬유질의 존재하에 혐기적조건하에서 증식이 가능한 균이다. 이들은 토양유래의 균이고 포자형성능이 있기 때문에, 보존중 매우 안정하며, 토양, 가축분뇨, 소화관 중에서도 왕성하게 증식을 한다.

본 발명에 있어서, 하나의 균주가 리포펩티드와 셀룰라아제 생산능을 모두 가지거나, 또는 셀룰라아제 생산능과 질소 고정능을 모두 가지고 있을지라도, 각 목적에 가능한 여러다른 균주를 사용하여 토양, 가축분뇨, 가축의 소화관 내용물 중에서 조성, pH, 온도 및 수분과 같은 다른 조건하에서도 증식하는것이 바람직하다. 더욱 구체적으로는, 본 발명의 세균제제는 각각 리포펩티드 생산균, 셀룰라아제 생산균 및 질소 고정균으로부터 선택된 수종 이상의 균종 또는 균주를 배합해야한다.

섬유질을 효율적으로 분해 또는 부숙시키기 위해서는, C/N 비가 일정범위 안에 있어야 하나, 본 발명에서 사용되는 질소고정균은 흙중에서 공중질소를 고정시키므로 섬유질 물질을 부숙시키는 질소비료를 사용할 필요가 없다.

본 발명에 있어서의 질소 고정균의 대표적인 예로서는, 바실러스 아조토픽산스(Bacillus azotofixans), 바실러스 마세란스(Bacillus macerans), 바실러스 폴리믹사(Bacillus polymyxa), 및 클로스트리튬 아세토부틸리쿰(Clostridium acetobuty- licum), 클로스트리듐 파스퇴리아눔(Clostridium pasteurianum) 등의 세균을 들수 있으며, 모두 포자 형성균이며 또한 작물의 뿌리와 공생성을 갖지 않는다.

본 발명에 있어서 사용되는 리포펩티드는 수용액 중에서 물의 표면장력을 강력히 감소시킬 수 있다. 즉, 물의 점도를 감소시키고 유동성을 증기시켜, 생물의 표면에 있는 미세한 공극을 통해 물을 세포내로 침입시킨다. 이 리포펩티드는 토양중에 분비되면 물에 용해되고, 그 물이 섬유질의 표면의 미세한 공극으로 침입해 들어가, 그 압력으로 미세 공극의 크기를 확대시킨다. 그 결과, 확대된 공극을 통해 통상은 다른 미생물이 분비하는 세포벽 및 세포간 물질을 분해하는 셀룰라아제가 세포내로 침입하여 들어가, 세포벽 뿐 아나라 세포내 물질의 분해가 촉진된다.

또, 이 리포펩티드가 토양중에 분비가 되면, 물에 용해되어 점토입자의 표면상의 미세공극을 통해 물을 침입시킬 수 있다. 그 결과, 점토입자를 미세화한다. 응집체는 이 미세화한 점토입자와 셀룰라아제에 의해 분해된 미세화된 섬유질의 복합체로 구성되어 있기 때문에, 리포펩티드는 응집체의 형성을 촉진시킨다. 또 유사한 작용을 하는 리포아미노산과 비교하여 토양중에서 보다 안정하다.

응집체의 외측은 통기성이 좋기 때문에, 토양중에 서식하고 있는 호기성균이 안정하게 증식한다. 한편, 호기성균은 응집체의 외측에 번식을 해서 산소를 소비하기 때문에 응집체의 내측은 산소부족 상태가 되어 혐기성균이 안정하게 증식한다.

이와 같이 미세 호기 공간과 미세 혐기 공간이 인접하여 존재하는 토양 중에서 리포펩티드 생산균과 셀룰라아제 생산균은 안정하게 증식할 수 있으며, 이는 각 균군의 공생적 증식을 유지하는 열쇠가 된다.

리포펩티드의 분비는 토양 중의 혐기적 상태에서, 특히 섬유질의 초기 분해단계에서 활성화된다. 일단 섬유질이 분해 및 연화되면, 이후의 분해 단계에서는 분비가 감소되므로 완숙 퇴비로부터 리포펩티드는 거의 분비되지 않는다. 따라서 완숙 퇴비가 토양중에 사용된다면 응집체 형성 촉진 효과는 불충분하게 된다.

그러나 종래는 완숙되지 않은 섬유질은 분해되는 과정에서 패놀류나 휘발성의 질소성분등의 뿌리에 유해한 물질이 발생하기 때문에, 퇴비는 완숙된 후 사용해야 함이 상식화되어 왔다. 그러나 본 발명에 있어서와 같이, 유해한 물질을 분비하지 않는 특성을 갖는 세균을 선택하여 사용하면, 섬유질의 분해초기에 리포펩티드의 분비를 활성화시킬 뿐 아나라 부숙되지 않는 섬유질로부터의 유해물질의 생성을 방지할 수 있다. 즉, 본 제제를 적절히 사용하면 응집체의 형성이 촉진되고 섬유질의 분해 초기 단계에서도 부숙되지 않은 섬유질로부터 유해물질의 생성이 방지된다.

더욱이 문제점에서 서술한 연작에 의한 손상을 차단하고 토양의 생산성을 높여, 다수확을 실현시키기 위해서는, 특정의 병원균이 만연되지 않도록 토양속에서 가능한한 많은 종류의 미생물을 높은 정도로 증식시킬 필요가 있으며, 그러기 위해서는 여러종류의 미생물이 활발하게 번식할 수 있는 환경, 즉 응집체의 형성을 촉진시키고 미세공간을 오랫동안 유지할 수 있는 환경이 필수적이다.

리포펩티드는 토양중에서 서서히 분해되기 때문에, 응집체도 분해되며 경운작업도 이것을 촉진시킨다. 따라서 응집체 형성을 항상 일정수준이상으로 유지하기 위해서는, 항상 일정량의 리포펩티드를 지속적으로 공급할 필요가 있다. 다시 말하면, 토양중에서 장기간 작용할 수 있는 세균 제제와 일정량의 부숙되지 않은 섬유질을 지속적으로 투입할 필요가 있다.

본 발명의 제제는 아래와 같은 과정에 의해 분뇨를 소취한다. 리포펩티드 생산균은 가축의 장내 세균으로서 가축의 소화관내에서 관찰되지 않는다. 그 때문에 장내에 셀룰라아제 생산균이 서식하고 있음에도 불구하고, 여기서 분비되는 셀룰라아제의 작용은 강력하게 발휘되지 못하며, 사료 유래의 식물 세포의 세포벽이나 세포간 물질(모두 주로 다당류로 구성됨)을 더욱 미세하게 분해하지 못하며, 그들 대부분은 분해되지 않고 그대로 분뇨로 배설된다. 그러나 분뇨위에 본 발명의 소취용 세균제제가 살포되면, 그곳에서 리포펩티드가 분비되어, 분뇨중에 남아 있는 세포벽 및 세포간 물질등에 작용을 하여, 그 표면의 미세한 공극을 확대하기 때문에, 공존하는 셀룰라아제 생산균이 분비하는 셀룰라아제가 세포벽과 세포간 물질을 더욱 미세하게 분해를 한다.

그 결과, 가축의 대장내나 분뇨에 서식하는 악취물질을 생산하는 주요 요인인 인돌양성인 클로스트리듐 속의 세균이 현저하게 감소하고(4×1O⁵→3×10³/그램), 한편, 악취물질을 생산하지 않는 인돌 음성의 클로스트리듐속의 균이 현저하게 증가한다(2×1O³→3×1O⁵/그램).

이 작용은 리포펩티드 생산균만을 분뇨에 살포해도 어느정도 발휘지만(인돌 양성의 클로스트리륨 속의 균;4×10⁵→2×10⁴/그램), 셀룰라아제 생산균만을 사용한다면 리포펩티드 생산균의 강한효과는 수득될 수 없다.

본 발명의 상기 세균은 악취의 원인이 되는 휘발성의 질소성분, 황화수소, 또는 인돌을 생산하지 않는 특성을 갖는다. 더욱이, 본 발명의 세균은 분뇨중에 존재하는 암모니아, 황화수소, 인돌, n-부티르산등의 악취물질을 소비하므로, 축사 특유의 악취를 없앨 수가 있다.

더욱이, 본 제제는 아래의 과정에 의해 사료효율을 촉진시킨다. 가축사료의 주원료인 식물성 물질에서는, 세포벽에 갇힌 상태로 존재하는 단백질이나 전분등의 성분은 각종의 소화효소가 세포벽을 통해, 세포내에 침입함으로서 비로소 분해가 된다. 그러나 리포펩티드 생산균이 가축의 장내에 서식하고 있지 않는 일반적인 조건에서는, 소화 효소는 세포벽이나 세포간 물질을 통해 효율적으로 침입하지 않는다. 따라서, 단백질이나 세포간 물질을 통해 효율적으로 침입하지 않는다. 따라서, 단백질이나 전분 등은 불충분하게 분해가 된다. 본 제제에서 사용하는 리포펩티드 생산균은 장내에서 영구적으로 증식되지 않으나, 계속적으로 경구투여되면, 통과균으로서 장내에서 번식을 하므로, 이들로부터 분비되는 리포펩티드에 의해 사료의 세포벽의 공극이 확대되어, 리포펩티드 생산균은 각종의 소화효소가 세포벽 등을 넘어서 세포내에 침입하기 쉬워지게 한다. 따라서, 사료속의 단백질이나 전분이 우선 세포내에서 분해되고, 그의 분자량을 충분히 감소시킨 후, 세포벽의 확대된 공극을 통해 세포 밖으로 나오기 쉬워진다. 세포밖으로 나온 사료의 단백질이나 전분의 분해물은 소화 효소의 작용으로 더욱더 분해가 촉진된다. 이는 소화성 또는 사료 효율의 촉진 과정이다.

본 세균 제제를 경구 투여시키면, 앞서 서술한 바와 같이, 장내에서도 악취물질의 생산을 억제시킨다. 그 결과, 분뇨의 악취도 저하되어 가축이 악취물질을 흡입하지 않게 되므로, 생리적인 스트레스가 줄어들어 사료의 효율은 더욱 촉진된다. 셀룰라아제 생산균은 원래 가축의 장내에 서식하고 있으나, 상기한 작용은 리포펩티드 생산균을 셀룰라아제 생산균과 병용할때 훨씬 강화된다.

이상, 본 발명의 토양개량제, 소취제 및 사료효율촉진제가 효과가 있음을 나타내었다. 이들은 본질적으로 동일한 균조성임에도 불구하고, 리포펩티드 생산균과 셀를라아제 생산균의 공동작용에 의해, 각 목적은 충분히 효율적으로 수행된다.

본 발명의 토양개량제를 사용할 때에는, 세균에 대한 영양소인 섬유질을 토양에 배합해야 하며, 필요에 따라 발효에 필요한 적당량의 질소원을 그 위에 살포한다. 혐기적 조건을 유지하기 위하여, 섬유질등이 공기와 접촉하지 않도록 충분히 흙으로 덮어둘 필요가 있다. 통상 1∼2주일 후에는, 섬유질이나 질소원을 영양원으로 해서 리포펩티드 생산균이 증식하기 시작한다. 이와 동시에 공생적 관계에 의해 셀룰라아제 생산균도 증식하기 시작하여, 섬유질의 분해와 응집체 형성이 촉진된다.

또한, 본 제제에 의해 토양환경을 개량하기 위해서, 나무 껍질과 같은 부속되기 어려운 섬유질에 응용하고자 할때는, 본 제제를 혼입시킨후, 일단 단기간 퇴적시킨 후, 퇴비로서 사용하는 방법이 있다. 또한, 제제를 축사의 깔짚에 살포했다가 이것을 회수하여 토양중에 살포하는 방법, 또 제제를 가축에게 섭취시켜 배설된 분뇨를 토양중에 살포하는 방법도 있다.

본 제제는 또한 축사의 분뇨에 살포하여 소취제로서 사용하거나, 혹은 가축의 사료속에 혼입시켜 사료효율 촉진제로서 사용된다.

닭, 돼지, 소 등의 축사의 바닥에는 깔짚으로서 볏짚이나 톱밥등이 사용되고 있는 예가 많으나, 축사에서 소취용으로 사용할 때에는 이들 깔짚위에 본 제제를 적당량 살포하여야 한다. 일정기간(통상 2∼3주간) 경과 하면, 분뇨 및 깔짚 중에 남아있는 분해되지 않은 섬유질과 질소성분을 영양원으로하여 리포펩티드 생산균의 공생적 관계에 의해 활발히 번식하여 분뇨 및 장내의 악취 발생균을 억제한다.

가축 분뇨속에는 토양속의 응집체와 같이 혐기적인 번식의 장소가 되는 미세한 공극이 없는 관계로, 본 제제의 세균의 수명이 짧아지는 경향이 있다. 그러므로, 이 세균을 번식하기 쉽고, 수명이 걸어지게하며, 사용량 내지는 사용 횟수를 감소시키도록 하기 위해서는, 본 제제의 세균을 다공질의 규산질(제올라이트, 규조토, 녹색응석회등) 등의 분말과 함깨 분뇨상에 살포하면 더욱 경제적이다.

재배지의 토양 개량을 결정하는 주요 인자는, 응집체 형성의 정도, 섬유질의 미세한 분해물(부식)등의 양이다. 본 발명에 있어서는 본 제제의 효과를 측정하는 가장 적당하면서도 널리 사용되고 있는 양이온 교환능(CEC)과 전기전도도(EC)를 그 지표로 하였다. 응집체나 미세분해 섬유질이 충분히 형성되면, 그 표면에 비료성분(즉, 음이온 또는 양이온)의 대부분 또는 전부가 홉착되어 미세입자의 표면적이 확대되기 때문에 토양의 CEC는 증가한다. 한편, 흡착되지 않는 비료성분이 줄어들어 토양의 EC는 감소한다. 단, 이들의 값은 개개의 재배지마다 다르므로, 동일실험에서 상대치에 주목해야 할 것이다.

사료효율이란, 일정량의 사료의 섭취량(건조중량 기준으로 측정)에 대한 가축의 생산물의 중량의 백분율이며, 고기, 계란, 우유 등의 생산성의 지표이다. 이 값이 클수록 사료 효율이 높다는 것을 의미한다.

본 발명에서 사용하는 세균은, 가급적 많은 포자를 형성시키기 위해 각각의 세균에 적절한 배양 배지중에서 적절한 배양 조전으로 증식시켜야 한다. 이 포자외에 영양세포가 있을 때에는, 통상은 그대로 건조후, 각각의 세균의 비율이 적절하게 되도록 적절한 담체를 사용하여 제제화한다.

본 발명의 세균에서 포자를 수득하는 것은 해당세균의 통상의 배양과 같이 수행할 수가 있다. 이들 배양에 사용되는 배지는 각종의 탄소원, 질소원, 무기금속염류와 같이 본 발명의 세균이 이용할 수 있는 영양원을 함유하는 것일 수 있다.

특히, 바실러스 속의 세균의 배양에 있어서, 디프코(Difco)사의 디프로 표자형성배지(Difco Sporulation Medium), 또는 이에 상당하는 배지를 사용하는 것이 바람직하다.

클로스트리듐 속의 세균의 배양에 있어서는, 이 속의 세균이 영양이 풍부한 배지에서의 포자형성이 미약한 점을 고려하여, CAMM-클로스트리듐 아세토부틸리쿰 포자형성 최소 배지와 같은 무기염 함유 배지를 사용하는 것이 바람직하다[예;Long 등, Appl. Environ. Microbial., 45:1389∼1393,1983].

본 발명의 세균의 증식에 있어서는, 통기교반 배양과 고체배양방법을 사용할 수가 있다. 배양완료후,균체와 배지의 분리에 있어서는, 통상의 분리방법, 즉 원심분리법, 여과법, 막여과법 등을 적용할 수가 있으나, 혐기적 조건의 유지가 필요한 경우는 원심분리법이 특히 바람직하다.

포자와 영양세포를 분리할 필요가 있는 경우는, 통상적인 방법인 열처리, 리소자임처리, 알콜처리 등의 방법을 영양세포의 파괴에 적용할 수 가 있다.

제제화전의 건조방법으로는, 열풍전조법, 분무전조법, 동결건조법 등을 사용할 수가 있다.

본 발명의 세균제제는 위에 서술한 방법으로 얻어진 건조세균을 적당한 담체와 혼합함으로서 제조될 수 있다. 담체로서는 특별한 제한은 없고, 규산질의 분말, 예를 들면 제올라이트, 규조토, 녹색응석회 등이 적당하다.

본 발명의 세균 제제속의 적당한 총균수는 균종에 따라 달라지는데, 대략 10⁴∼ 10¹⁰개/g, 바람직하게는 1O⁵∼1O⁸개/g이며 포자수는 1O⁴∼1O⁸개/g, 바람직하게는 1O⁴∼1O⁶개/g이다.

본 발명의 세균제제의 사용량은 중요한 것은 아니고, 대상물, 조건등에 따라 적절하게 선택된다. 토양개량제로서의 사용량은 섬유질의 양에 따라 달라질수 있으나, 재배지 10a 당 5∼40kg, 바람직하게는 10∼20kg이며, 소취제로서의 사용량은 7∼8일에 1회 사용하는 양으로서, 축사 1m²당 20∼160g. 바람직하게는 40∼80g이다. 사료효율 촉진제로서의 사용량은, 배합사료만을 공급하는 경우는 배합사료의 0.03∼ 0.3%, 바람직하게는 0.05∼0.2%이다.

아래에 실시예 및 시험예를 나타내어, 본 발명을 구체적으로 설명하겠다.

실시예 1 건조 세균제제의 제조

리포펩티드를 생산하는 바실러스 서브틸리스 ATCC 21332 및 바실러스 리켄포르미스 ATCC 39307, 셀룰라아제를 생산하는 바실러스 서브틸리스 ATCC 6501 및 바실러스 리켄포르미스 ATCC 14580, 바실러스 시르쿨란스 ATCC 9500 및 바실러스 폴리믹사 ATCC 842 등의 바실러스 속의 균을, 포자형성에 적합한 디프코 포자형성배지(Difco Sporulation Medium, Difco 사)를 사용하여, 아래와 같은 조건으로 각각 개별적으로 배양하였다. 또한, 배양시간은 각각의 균의 배양경과를 보아가며, 12시간에서 48시간의 범위에서 결정하였다.

배 양 기:2ℓ미니-자(Mini-Jar)(Mitsuwa Rika 사 제), 배지 1ℓ

배양조건:통기량 4ℓ/분

교반속도 400RPM

온도 37℃

배양시간 12∼48시간

배양완료후, 원심분리(10,000G, 20분)하여 균체를 수집하였다. 통상적인 방법으로 동결건조시켜, 건조제제를 제조하였다.

건조제세를 무균적으로 파쇄하여, 그 일정량을 0.85%의 생리식염수에 분산시키고, 통상의 한천배지(Nihon Seiyaku 사 제)를 같은 방법으로 배향하여 포자수를 측정하였다.

클로스트리듐속의 세균의 배양에는, 혐기조건을 필요로한다. 셀룰라아제를 생산하는 클로스트리듐 셀룰로리티쿰 ATCC 35319, 클로스트리듐 아에로톨레란스 ATCC 43524의 배양에는 CALMM-클로스트리듐 아세토부틸리쿰 포자형성 최소배지와 같은 무기염 배지(Long 등;Appl. Environ. Microbiol., 45,1389∼1393,1983)를 사용하고, 아래의 조건으로 각각 개별적으로 배양하였다. 또한 배양시간은 상기와 같이 하였다.

배 양 기:2ℓ미니-자(Mini-Jar)(MlkuwaRlka 사 제), 배지 1ℓ

배양조건:질소가스 0.5ℓ/분

교반속도 200RPM

온도 37℃

배양시간 12∼48시간

배양 완료후, 질소가스 존재하에서 혐기조건으로 원심분리하여 균체를 수집하였다. 균체를 혐기적 조건에서 동결 건조시키고, 건조 제제를 질소가스 존재하에 보존하였다. 건조 제레를 무균적으로 분쇄하고, 배지로는 GAM 부일론(Nihon Seiyaku 사 제)에 한천 1.5%를 가한 한천평판배지를 사용하여, 혐기적 조건 아래서 배양시킨 것 이외에는, 상기와 동일하게 조작하여, 총균수, 포자수를 구하였다.

질소 고정능을 갖는 바실러스속의 균 및 클로스트리듐 속의 균의 배양을 아래와 같이 행하였다. 바실러스 속의 균인 바실러스 아조토픽산스 ATCC 35681, 바실러스 마세란스 ATCC 8244에 대해서는, 상기의 바실러스 속의 방법으로 배양, 수집 및 건조하였다.

배양에 있어서, 혐기적 조건을 필수로 하는 클로스트리듐속의 균인, 클로스트리듐 아세토부틸리쿰 ATCC 824, 클로스트리듐 파스퇴리아눔 ATCC 6013에 있어서는, 상기의 혐기성균의 배양조건에 따라 배양, 수집 및 건조하였다. 무균적으로 분쇄한 제제의 총군수 및 포자수를 상기에 서술한 바실러스속의 균, 클로스트리듐속의 균에 사용한 방법으로 측정을 하였다.

실시예 2 세균제제의 제조

실시예 1에서 얻어진 건조세균 제제를 적절하게 배합하고, 제올라이트와 혼합하여 원하는 균수가 되도록 조정하여 세균제제 1∼6을 조제하였다.

6개의 혼합 세균제제의 조성을 표 1에 표시하였다.

[표 1] 세균 제제중의 균 조성

본 발명을 하기 시험예로써 더 자세히 기술하겠다.

시험예 1 : 토양 개량의 예

대상작물 : 소맥

품종 : 농림(農林) 61호

재배기간(군마현):

파종 : 10월 하순

수확 : 다음해 6월 중순

섬유질:

볏짚 : 시험구(區) 530

종래품구 530(kg/10 a)

부숙용 요소:

시험구 : 5

종래품구 : 4(kg/10a)

세균 제제 :

종류 :

시험구 : 실시예 2의 세균 세제 1

종래품구 : 슈퍼 카루손(Super Karuson) NR-C

(토양 개량용의 혐기성 세균 제제, Chiba-Bio Kosan LTD, 제, 총균수 3×10⁸/g)

양 :

시험구 : 10

종래품구 : 20(kg/10 a)

세균 제제를 사용하지 않은 대조구

N, P, K 화학 비료의 양은 3구가 동일하다(화학 비료의 양은 특별한 언급이 없는 한 하기한 식물재배 시험에서도 동일하다).

제제의 사용 :

당해 년도에 생산된 볏짚을 살포한 후, 제제와 요소를 균일하게 살포한 후 토양을 10∼15cm 깊이로 덮는다. 사용 1일 후 파종한다. 대조구에는 볏짚을 사용하지 않았다.

결과의 요약 :

생산량 :

시험구 : 405

종래품구 : 382

대조구 : 345(kg/10 a)

낟알 천개의 중량 :

시험구 : 37.5

종래품구 : 36.8

대조구 : 36.1(g)

지표 : (지면 15cm 아래에서 취한 토양에서, 6월 상순에 측정한 값. 시험예 7까지 동일함)

CEC :

시험구 : 13.6

종래품구 : 11.2

대조구 : 8.9(me/100g)

EC :

시험구 : 0.2

종래품구 : 0.3

대조구 : 0.7(ms/cm[1:5])

주목점 :

시험구와 종래품구는 모두 뿌리뻗음이 좋고 줄기가 충분히 늦게 자랐기 때문에 초봄에 서리 피해를 입지 않았다. 두 구 모두 5월 이후에는 순조롭게 생육하였다. 종래품구에서는 세균 제제의 양을 시험구의 2배로 살포하였으나, 대조품구에서의 생산량은 시험구보다 약간 적었다. 한편, 대조구에서는 뿌리의 뻗음이 약하였으며 줄기가 너무 빨리 자랐다. 따라서, 이들은 서리 피해를 입었으며 성장이 지연되고 생산량이 감소하였다.

분석 :

토양 개량도는 수확 직전에 각 구에서 측정한 CEC 및 EC값으로부터 결정될 수 있다. 세균 제제는 겨울을 거쳤을지라도, 시험구에서는 봄에서 초여름까지 세균이 활발히 증식하였으므로 특히 시험구에서는 충분한 토양 개량이 수득되었다. 이는 소맥의 생산량 및 낟알 천개의 중량에서도 나타난다.

시험예 2 : 토양 개량의 예

대상작물 : 벼

품종 : 기누히까리(Kinuhikari)

재배기간(나가노현) :

모내기 : 6월 상순

수확 : 10월 하순

섬유질

볏짚 : 시험구 : 300

종래품구 300(kg/10 a)

왕겨 : 시험구 : 200

종래품구 : 200(kg/10 a)

부숙용 요소 :

시험구 : 5

종래품구 : 4(kg/10 a)

세균 제제

종류 :

시험구 : 실시예 2의 세균 제제 2

종래품구 : 시험예 1에서 사용된 것과 동일한 제제

양 :

시험구 : 10

종래품구 : 10(kg/1O a)

제제의 사용 : 시험구 및 종래품구 모두에서 모내기 3일전의 논고르기시에 논에 섬유질을, 세균제제 및 요소와 함께 균일하게 살포한 후 토양을 10∼15cm 깊이로 덮는다. 대조구에는 섬유질을 사용하지 않았다.

결과의 요약 :

포기당의 유효 분얼 :

시험구 : 29.3

종래품구 : 26.7

대조구 : 22.3

현미의 생산량 :

시험구 : 684

종래품구 : 648

대조구 : 633(kg/10a)

현미의 낟알 천개의 중량 :

시험구 : 20.8

종래품구 : 20.6

대조구 : 20.6(g)

지표 : (8월 상순의 측정값)

CEC :

시험구 : 31.6

종래품구 : 26.4

대조구 : 23.6(me/100g)

EC :

시험구 : 0.05

종래품구 : 0.2

대조구 : 0.6(ms/cm[1:5]

주목점 :

이 경우에서와 같이 섬유질을 초여름 직전에 모내기할 때 논에 살포하면 흔히 버블링(초여름에 수온이 급격히 상승하면 논에서의 혐기적 발효의 결과, 황화수소 또는 메탄의 발생으로 뿌리와 식물이 손상을 입는 현상)이 관찰됨은 일반적으로 공지되어 있다. 이 경우에는 모내기 3일전에 섬유질을 사용할지라도, 시험구에서는 버블링은 관찰되지 않았다.

이는 세균 제제로부터 리포펩티드와 셀룰라아제가 활발히 분비되고, 매우 단시간 내에 섬유질이 분해되고, 섬유질의 분해시에 뿌리에 손상을 주는 성분이 생성되지 않기 때문이다.

한편, 초여름에 종래품구에서는 버블링이 관찰된다. 이는 분해농이 약하기 때문에섬유질이 매우 서서히 분해되고, 섬유질의 분해시에 뿌리에 손상을 주는 성분이 생성되기 때문이다. 그 결과, 성장이 지연되고 시험구에서보다 분얼의 수가 적으며 생산량은 상당히 감소하였다.

시험개시 2개월 후, 8월 상순에 각 구에서 지면 15cm 아래의 토양을 취하였다. 각 구의 샘플 100g과 400ml의 물을 비이커에 붓고 충분히 혼합하고, 혼합물을 5× 30cm의 눈금 실린더에 부었다. 큰 토양 입자는 즉시 침전하였으나, 매우 미세한 입자는 상층에 부유하였다. 상부 6cm가 청정해지는 시간을 각각 측정한다. 대조구 4.5시간, 종래품구 18시간, 시험구 30시간 이상. 이는 매우 미세한 점토 입자로 구성된 응집체가 시험구에서 가장 현저하게 형성되었음을 나타내는 것이다.

CEC 및 EC값는 이러한 결론을 뒷받침해준다. 원래 논에는 점토가 풍부하기 때문에 다른 구에서는 CEC 값이 비교적 높으나, 시험구에서는 응집체의 형성이 특히 촉진되므로 그 값이 더욱 높다.

시험예 3 : 토양 개량의 예(퇴비화한 후의 사용예)

대상작물 : 멜론

품종 : 안데스

세균제제 :

종류 :

시험구 : 실시예 2의 세균 제제 3

종래품구 : 시험예 1과 동일

사용하지 않은 대조구

시험시기(사이따마현) :

퇴비화 개시 :

시험구 : 3월 상순

종래품구 : 2월 하순

대조구 : 9월 상순

재배 :

모든 구 : 3윌 상순

제제의 사용 :

레스토랑 체인의 중앙 취사장에서 발생한 섭취할 수 없는 야채, 과일을 주로하고, 일부 생선, 고기등으로 구성되는 퇴비를 각 구당 4톤 수집을 하였다(C/N 비는 30∼35, 수분은 75∼80%). 한편, 세균제제 2kg 및 4kg을 다공질의 제올라이트 분말(공경 3∼30μm) 40kg과 각각 잘 혼합한 후, 이들을 상기한 4톤의 퇴비와 잘 혼합해서, 원추형으로 퇴적시키고, 플라스틱 시이트로 덮어서 공기와 차단하였다. 그리고 각각 4일 또는 8일간 방치하였다. 대조구는 퇴비를 그대로 퇴적시키고, 2주간마다 전체를 잘 교반하여 통기성을 좋게하여 6개월을 퇴적시켰다. 여기서 얻어진 각각의 퇴비를 직접, 가열하지 않은 플라스틱 온실의 밭에 각각 4톤/10a의 비율로 살표하고, 그 위에 10∼15cm의 토양을 덮고, 바로 멜론 묘목을 정식하였다.

결과의 요약 :

각구 모두 생육은 순조로웠고, 1주(株)당 3개씩의 멜론이 결실(結實)하도록 처리하였다.

6월 중순의 수확시기의 멜론 개당 평균중량 :

시험구 : 920

종래품구 : 908

대조구 : 842(g)

당도 :

시험구 : 14.8

종래품구 : 14.4

대조구 l3.4(%)

퇴적기간은 시험구가 4일, 종래품구가 8일로 아주 짧았으나, 이들 세균제제를 사용하면, 부숙되지 않은 퇴비는 토양 중에서 급속히 부숙되고, 부숙 초기에도 뿌리에 유해한 물질을 생산하지 않기 때문에, 멜론의 생육에 장해는 나타나지 않았다.

지표 : 6월 상순의 값

CEC :

시험구 : 10.5

종래품구 : 9.1

대조구 : 6.8(me/100g)

EC :

시험구 : 1.8

종래품구 : 22

대조구 : 3.2(ms/cm[1:5]

주목점:

시험구는 종래품구 양의 50% 만의 제제를 사용하였으나, 퇴적 기간이 짧았고, 생육의 전반부가 비교적 저온이였음에도 불구하고, 충분한 효과를 올릴수 있었던 것은, 이 세균은 토양과의 친화성이 높고, 포자 형성능이 있어 저온에서도 안정하고 활발하게 증식하기 때문이다.

분석 :

수확기 직전의 CEC와 EC의 값에서, 각구의 토양개량도를 평가할 수 있다. 온실 재배를 수년간 계속하고 있기 때문에, 염류축적이 진행되어, 다른 구에서는 EC값이 비교적 높으나, 시험구에서의 값은 상당히 낮다. EC나 CEC의 값은 각 구에서의 멜론의 생산량이나, 당도에 반영된다.

시험예 4 : 토양개량의 예

대상작물 : 우엉

품종 : 미또요 시로하다(Mitoyo-Shirohada)

재배시기(지바현) :

파종 : 10월 중순(유기 비료 사용 3일후)

수확 : 다음해 6월 하순

섬유질 :

볏짚 : 시험구 : 300

종래품구 : 300(kg/10a)

왕겨 : 시험구:350

종래품구 : 350(kg/10a)

부숙용 요소 :

시험구 : 0

종래품구 : 4(kg/10a)

사용하지 않은 대조구 : 우엉은 사질토에서 재배된다(점토질에 비하여 응집체가 형성되기 어려움)

세균제제 :

종류 :

시험구 : 실시예 2의 세균 제제 4

종래품구 : 시험예 1에서 사용된 것과 동일

양 :

시험구 : 10

종래품구 : 20(kg/10a)

제제의 사용 :

시험구의 세균제제 10kg에 채종유박, 어황박, 골분, 미강, 대두박이 거의 동량인 혼합물 50kg과, 다공질의 녹색응회암 분말(직경 30∼30μ)100g을 잘 혼합한다. 수분을 약 55%로 조정하고, 플라스틱 사이트로 덮고, 시험구는 실온에서 방치한다. 이 처리에 의해 세균군이 다공질의 녹색 응회암의 미세한 공극속에서 증식하게 된다.

종래품구는 제제를 2배량으로 하는 것을 제외하고는 동일하게 처리하고, 20일간 방치하였다. 대조구는 같은 유기비료를 3개월간 때때로 교반시켜 가면서 퇴적 시켰다.

이 예에서는 3구 모두 화학비료는 사용하지 않았다. 상기한 섬유질과 유기비료를 재배지에 군일하게 살포하고 15cm 두께의 토양으로 덮었다. 대조구는 섬유질도 사용하지 않았다.

결과의 요약 :

상품화할 수 있는 생산량 :

시험구 : 2.46

종래품구 : 2.34

대조구 : 2.15(t/10a)

지표(6월 상순에 측정한 값) :

CEC :

시험구 : 6.4

종래품구 : 5.2

대조구 : 3.6(me/100g)

EC :

시험구 : 0.06

종래품구 : 0.2

대조구 : 0.4(ms/cm[1:5]

주목점 :

재배기간이 비교적 긴 겨울을 보내야겠다는 점과, 시판제제는 사질토에서의 안정성이 좋지 않기 때문에, 종래품구에서는 도중에 세균군의 일부가 사멸하였다. 그러므로, 종래품구는 시험구의 2배량의 제제를 사용하였으나 약간 낮은 결과를 나타내었다.

분석 :

수확기 직전의 CEC와 EC의 값으로 각구의 토양개량도를 평가할 수 있다. 사질토이므로 다른 구에서의 CEC의 값은 비교적 낮으나, 시험구에서의 값은 다른 구보다 높다. 생산량은 이러한 값을 뒷받침하고 있다.

시험예 5 : 토양개량의 예

대상작물 : 벼

품종 : 하나노마이(Hananomai)

재배시기(야마가따현) :

모내기 : 5월 상순

수확 : 10 중순

섬유질 :

볏짚 : 시험구 580

종래품구 580(kg/10a)

부숙용 요소 :

시험구 : O

종래품구 : 4(kg/10a)

대조구 :

왕겨 : 시험구 : 350

종래품구 : 350(kg/10a)

세균 제제 :

종류 :

시험구 : 시험예 2의 세균 제제 5

종래품구 : 시현예 1에서 사용된 것과 동일한 제제

양 :

시험구 : 10

종래품구 1 : 10(4월에 사용)

종래품구 2 : 20 (12월에 사용)(kg/10a)

제제의 사용 :

시험구는 벼를 수확후 논에 방치되어 있는 볏짚에 12월에 제제를 살포하고, 그대로 방치하고(12윌중순 첫눈이 내리고, 12월 하순 눈이 덮이고, 3윌 중순 눈이 녹음), 4윌 상순의 논고르기 작업시에 세균 제제를 볏짚과 함께 배합하고 10∼15cm 깊이 토양으로 덮었다.

종래품구 2도 거의 동일하게 사용하였다. 단, 여기에는 요소 4kg을 논고르기 시에 사용하였다. 종래품구 1은 논고르기시에 제제와 요소 4kg을 사용하였다. 대조구는 볏짚도 사용하지 않았다.

결과의 요약 :

현미의 수율 :

시험구 : 620

종래품구 1 : 612

종래품구 2 : 615

대조구 : 583(kg/10a)

포기당 유효 분얼의 수 :

시험구 : 22.5

종래품구 1 : 22.2

종래품구 2 : 22.4

대조구 : 21.0

현미의 낟알 천개의 중량 :

시험구 : 22.5

종래품구 1 : 22.2

종래품구 2 : 22.3

대조구 : 21.3(g)

지표 : (7월 초순에 측정한 값)

CEC :

시험구 : 30.2

종래품구 1 : 28.1

대조구 : 23.1(ms/100g)

EC :

시험구 : 0.2

종래품구 : 0.3

대조구 : 0.5(ms/cm[1:5])

주목점 :

종래품구 2는 영양세포로 주로 구성되어 있으며 공기에 직접 노출된 겨울에 균군의 일부가 사멸하였기 때문에, 12월에 사용시에 20kg/10a를 배합하여도 충분한 효과를 발휘하지 않았다.

이와는 달리, 시험구는 거울을 거치면서도 세균군이 거의 사멸하지 않았기 때문에, 종래품구 2 및 4월에 제제를 살포한 종래품구 1에서보다 우수한 효과를 볼수가 있었다. 이는 농한기인 12월에 살포할 수 있으므로 노력분배의 효과면에서 유리함을 의미한다. 또, 시험구는 질소 고정균을 사용하고 있기 때문에 종래품구에 비해서 부숙을 위한 요소는 불필요하였다.

분석 :

토양의 청정화 시험을 행하지 않았으나, 맨발로 각구의 논을 걸어본 결과, 시험구는 매끄럽고 부드러운 감촉이, 종래품구 2는 약간 단단하고 거친 감촉이, 대조구는 단단하고 거친 감촉을 발바닥을 통해 느낄 수 있었다. 이 감촉과 각구의 CEC와 EC의 값은 특히 시험구에서는 응집체가 충분히 형성되었음을 나타내고 있다.

시험예 6 : 토양 개량의 예(나무껍질의 퇴비 이용예)

대상작물 : 토마토

품종 : 모모따로(Momotaro)

재배기간(시즈오까현)

퇴비화 개시

시험구 : 12월 상순

종래품구 : 11월 상순

대조구 : 전해의 9월 상순

재배 개시

모든 구 : 2월 중순

세균 제제 :

종류 :

시험구 : 실시예 2의 세균 제제 6

종래품구 : 시험예 1에 사용된 것과 동일한 제제

제제의 사용 :

펄프공장 및 제제소에서 발생하는 활엽수, 침엽수 등의 나무껍질(일부 목재의 팁이 혼입되어 있다)을 10톤을 모아서, 수 cm의 길이로 분쇄하고, C/N 비를 조정하고 부숙하기 쉽게하기 위하여, 닭의 분뇨 2톤, 조개화석 분말 1톤, 쌀겨 1톤, 비지 1톤을 혼합하고 수분함량을 75%로 조정한다.

이어서, 상기한 방법으로 제조된 나무껍질 혼합물에 각각 (1) 10kg의 제제 및 (2) 20kg의 제제를 가한다. 대조구는, (3) 나무껍질 혼합물만을 제조한다. 콘크리트 바닥에 플라스틱 커버로 덮고 (1)은 3개월간,(2)는 4개월간 퇴적시켜 놓았다.(3)은 매달 예어펌프로 아래로부터 통기시키고 18개월간 퇴적시켜 놓았다.

이들을 직접 11월 중순∼3월 상순에 가온한 온실재배 밭에 나무껍질 각 3톤/10a을 배합하고, 위에 10∼15cm의 토양을 덮고, 토마토 묘목을 정식하였다.

결과의 요약 :

토마토는 4월부터 수확에 들어갔으나, 시험구에서는 11달(11월 하순)까지 경제적인 수확이 가능했다. 종래품구는 10달째(11월 초순)까지, 대조구는 8달째(9월달)까지 수확을 끝냈다. 상기와 같은 작형으로 각 나무껍질 퇴비를 배합해서 각각의 구에서 매년 연속해서 토마토를 재배하였다.

시험구는 7년을 경과하여도 매년의 생산량은 저하되지 않았다. 종래품구는 6년째의 생산량이 전년까지의 평균치보다 12% 저하 하였다. 대조구는 5년째에 이미 22% 생산량이 저하 하였기 때문에 6년째 이후는 다른 작물로 전환하였다.

지표 : (5년째의 5월 중순의 측정값).

CEC :

시험구 : 8.7

종래품구 : 7.1

대조구 : 3.7(me/100g)

EC :

시험구 : 0.8

종래품구 : 18

대조구 : 3.4(ms/cm[1:5])

(6년째의 5월 중순의 측청값)

CEC :

시험구 : 8.4

종래품구 : 6.4(me/100g)

EC :

시험구 : 0.9

종래품구 : 2.0(ms/cm[1:5])

주목점 :

통상, 토마토 등 가지과의 작물은 연작에 의해 쉽게 손상이 되므로 일반적으로 매년 대량의 퇴비를 투입하여도, 동일 배양토에 5년 이상 재배를 계속한다는 것은 어려운것으로 여겨지고 있으나, 시험구와 같이 세균제제를 적절하게 사용하면, 온실 재배시에 토양을 갈아주는 일이 없이 장기적인 연작이 가능하다. 더욱이 시험구에서는 제제의 사용량이 종래 품구의 반이며, 게다가 나무껍질의 퇴적기간이 겨울인 3개월이라는 짧은 기간임에도 불구하고 토양에 투입해서 부숙하는 과정에서 뿌리에 유해한 성분이 발생하지 않기 때문에, 식물의 생육에 아무런 해도 주지 않는다. 이것은 나무껍질 퇴비의 제조자나 사용자에게 있어서도 아주 유리한 것이다.

분석 :

연작 5년째의 CEC, EC의 값에서, 대조구는 토양개량이 불충분해서 더 이상의 토마토 재배는 어려움을 나타내고 있다. 시험구는 6년 연작을 해도 CEC, EC 모두 아직도 토양이 양호함을 나타내고 있다. 이것이 오랜 기간 동안의 연작을 가능케 한다.

시험예 7 : 토양개량의 예(영년성 작물의 예)

대상작물 : 배

품종 : 고스이

재배기간(영구함)(이바라끼현) :

시험구 : 20주

종래품구 : 20주

대조구 : 20주

세균 제제 :

종류 :

시험구 : 제조예 2의 세균 제제 4

종래품구 : 시험예 1에서 사용된 것과 동일

양 :

시험구 : 150

종래품구 : 150(g/구멍)

횟수 :

시험구 : 1회

종래품구 : 2회(1년당)

1년중 총 사용량 :

시험구 : 600

종래품구 : 1200(g/1 주)

섬유질등 :

나무의 밑등에서 2∼2.5미터 떨어진 4개의 지점에 4개의 60×70cm의 소호식 구멍을 파고, 시험구에는 한구멍당 잘라낸 가지를 10∼15cm 정도로 잘라 우사에서 긁어낸 깔짚으로서 톱밥을 함유한 소의 분뇨 6kg과 70g의 LP 질소비료를 구멍에 넣었다. 종래품구에는 구멍에 100g의 요소를 넣었다.

제제의 사용 :

시험구는 11월 하순에, 섬유질이 들어있는 구멍에 제제를 살포해서 충분히 혼합하여, 잘 눌러서 15cm의 흙으로 덮었다. 종래품구는 9윌 중순과 3월 중순에 상기와 거의 동일하게 사용한다(단, 작은가지 대신에 섬유질로서 왕겨 사용). 대조구는 섬유질을 사용하지 않았다.

2년째에 시험구와 종래품구에서 제1구멍 근처에 새로운 구명을 파고 동일한 처리를 행한다.

결과의 요약 :

20주당 2년째에 상품화할 수 있는 생산량 :

시험구 : 2.34

종래품구 : 2.24

대조구 : 2.04(t)

평균 중량 :

시험구 : 293

종래품구 : 288

대조구 : 274(g)

당의 함량 :

시험구 : 13.2

종래품구 : 13.0

대조구 : 12.3(%)

지표 : (구멍 근처에서 2년째의 7월에 측정한 값)

CEC :

시험구 : 9.2

종래품구 : 8.2

대조구:5.8(me/100g)

EC :

시험구 : 0.3

종래품구 : 0.4

대조구 : 0.8(ms/cm[1:5])

주목점 :

제제를 년 2회 사용한 종래품구에서 보다 우수한 결과를 년 1회 사용한 시험구에서 얻을 수가 있었다. 또, 종래품구에서는 섬유질로서 작은 가지를 이용하는 것이 곤란 하였으나, 시험구에서는 가지와 같은 분해되기 어려운 섬유질을 이용을 해도 우수한 효과를 올릴수가 있었다. 이것은 시험균의 군이 리포펩티드와 셀룰라아제를 강력히 분비하여 가지를 충분히 분해 하였기 때문이다.

분석 :

과수는 영년성으로 뿔리 뻗음이 넓고, 토양개량에는 비교적 오랜 세월이 필요하나, 2년째의 CEC와 EC의 값은 시험구에서는 상당히 토양이 개량되었음을 나타내고 있다. 이는 배의 생산량이나 당의 함량이 뒷받침해주고 있다.

시험예 8 : 소취의 예(분뇨 소취와 우사의 배액을 목초에 사용하는 예).

대상 : 젖소(홀스타인)

목초(클로버와 새발풀).

시험시기(모비히로, 호까이도) : 5월에서 다음해 4월까지

깔짚 :

모든 구 : 볏짚

세균 제제 :

시험구 : 실시예 2의 세균제제 2

종래품구 : 리사구(Risaru) C-20(소취용 혐기성 세균 제제, Bio-Risaru Research Institute LTD.제, 총균수:3×10⁸/9)

제제의 사용 :

시험구, 종래품구 모두 제제의 9 중량배의 다공질의 제올라이트 분말(지름 3∼30μm)과 잘 혼합하여, 깔짚에 살포하였다.

상기의 처리를 한 제제를, 시험구는 축사바닥 1㎡당 1회에 400g을 매 8일째마다 살포하였다. 같은 처리를 한 종래품구는 같은량을 매 4일마다 살포하였다.

결과의 요약 :

5월에 시험을 시작하였다. 2주일후에는 두 구 모두 우사의 악취는 거의 없어졌다. 시험구는 개시 10일후 파리가 없어졌으며 종래품구에서는 2주후에 없어졌다.

암모니아 및 n-부티르산의 함량

(사용 20일 후, 우사 중앙에서 바닥으로부터 1m 높이에서 측정)

암모니아 n-부티르산

시 험 구 : 2.5 0.001

종래품구 : 3.5 0.003

대조구 : 17.0 0.03 (ppm)

시험구와 종래품구에서의 값은 3곳의 평균치이다. 대조구의 값은 2곳에서의 평균치이다. 대조구에서는 상당한 악취가 났다.

암모니아 5ppm 미만에서는 악취가 없다.

1년당 소 1마리의 평균 우유 증가량

시험구 : 390kg(92마리의 평균치)

종래품구 : 382kg(87마리의 평균치)

대조구 : 0kg(85마리의 평균치)

(대조구에 비하여, 시험구는 5.4% 이상, 종래품구는 4.6% 이상이다)

시험구에서는, 수조의 상부에 떠있는 볏짚이, 완전히 연화되어 3개월후에 진공호스를 사용하여 어려움 없이 배액을 퍼낼 수가 있었다. 종래품구도 거의 같은 상황 이었으나, 12월∼3월은 퍼내기가 어려웠다. 대조구에서는 매우 어려웠다.

이 배액을 그대로 목초지에 살포한 결과, 목초의 생장에 아무런 악영향도 미치지 않았다. 종래품구에서도 같은 결과였다. 한편 대조구의 배액을 퍼내 바로 살포해본 결과, 목초의 일부가 갈색화되고, 그 결과 생육이 늦어지고, 정상으로 돌아오는데 4개월이 걸렸다. 이러한 배액은 살포시 손상을 주지 않기 위해서는 3개월 이상을 방치해 두어야 한다.

한편 종래품구에서는 12월 중순에서 3월 상순까지는 배수조내에서 유화수소의 악취를 느낄 수 있었으나(O.O1ppm), 시험구에서는 동일 기간동안에 악취를 느끼지 않았다(검출되지 않음). 대조구는 우사의 악취가 특히 여름에 강하였다.

주목점 :

시험구에서는 종래품구의 사용량의 반을 사용하여도 종래품구와 동등이상의 효과를 얻었다. 이것은 세균 제제의 중식성의 차이 때문이다. 시험구, 종래품구 모두 특정한 기간에 파리가 없어졌다는 점은 축산에서의 성가신 점의 방지라는 점에서 주목받을만 하다.

분석 :

종래품구는 겨울에는 투여한 세균군의 활성이 제한되기 때문에, 수조의 볏짚이 충분히 연화되지 않고 유화수소가 발생하였으나, 시험구에서는 이러한 현상이 보이지 않았다.

시험구에서 우유 증가량이 많아진 것은, 우사의 악취물질이 저하하여, 소의 섕리적인 스트레스가 경감하였기 때문이다.

시험예 9 : 소취의 예(분뇨의 소취와 닭의 분뇨를 목초에 사용하는 예)

대상 : 알 낳는 닭(하이라인)

양배추(나까와세 2호)

시험시기(사이따마현) :

10월에서 다음해 3월까지

양배추는 11월 중순에 정식하여 다음해 5월 하순에 수확

깔짚 :

시험구 : 톱밥

종래품구 : 톱밥

대조구 : 톱밥

세균 제제 :

시험구 : 시험예 8에서와 동일한 제제

종래품구 : 시험예 8에서와 동일한 제제

제제의 사용 :

각 구 모두 1OOO 마리의 닭을 창이 없는 닭장에서 사육한다. 1O월 중순 이래로, 8일마다 1㎡당 각 제제 500g을 살포한다. 닭장에 살포한지 1개윌후에 이 톱밥을 포함한 분뇨를 긁어 내어, 바로 2톤/10a의 비율로 배합한다. 이를 10∼15cm의 토양으로 덮는다. 4일후에 양배추의 묘목을 정식하였다.

대조구는 깔짚과 함께 분뇨를 콘크리트 바닥 위에 원추형으로 퇴적시의, 2개월간 때때로 교반시져 가면서 방치한 후, 거의 완숙된 후 3톤/10a 비율로 배합하였다.

결과의 요약 :

암모니아 및 n-부티르산의 함량

(살포 2주후, 닭장 중앙에서 바닥으로부터 1m 높이에서 측정)

암모니아 n-부티르산

시험구 : 2.0 검출되지 않옴

종래품구 : 4.3 0.0007

대조구 : 7.5 0.03 (ppm)

시험구 및 종래품구에서는 악취가 나지 않았으나, 대조구에서는 악취가 났다.

평균 산란율 :

(11월 중순에서 다음해 5월 중순까지 6개월동안 7∼12개월생의 닭의 산란율)

시험구 : 85.2

종래품구 : 84.9

대조구 : 83.9(%)

달걀의 평균 중량 :

시험구 : 65.2

종래품구 : 64.1

대조구 : 63.3(g)

상품화 가능한 양배추의 생산량 :

시험구 : 5.84

종래품구 : 5.61

대조구 : 5.12(t/10a)

양배추의 평균 중량 :

시험구 : 1.54

종래품구 : 1.48

대조구 : 1.35(kg)

주목점 :

종래품구에 비하여 시험의 제제를 1/2의 양으로 사용하여도 시험구에서는 그 이상의 효과가 관찰되었다. 이것은 세균제제의 증식성에 차이가 있기 때문이다.

분석 :

시험구는 대조구보다 총 계란의 평균 중량(산란율×달걀의 평균 중량)이 4.6kg 더 무거웠다. 이것은 창이 없는 닭장중의 대조구의 닭이 분뇨로부터 발생하는 암모니아등의 악추물질로부터 생리적인 스트레스를 휠씬 많이 받았기 때문이다.

시험예 10 : 사료효율 촉진의 예

대상 : 욱우(肉牛)

품종 : 거세된 홀스타인

세균제제 :

시험구 : 시험예 8에서 사용된 것과 동일한 제제.

제제를 사용하지 않은 대조구

실시시기(와까야마현) : 12월 하순에서 다음해 3월 하순

제제의 사용 :

오렌지 쥬스 공장에서 생성된 오렌지 껍질 및 기타의 부산물(수분 75%) 1톤을 콘크리트 바닥위에서 제제 3kg과 혼합하고 0.7%의 인산 1 수소 2 암모늄을 첨가하여, 플라스틱 커버로 덮어 3일간 방치하였다.

그후 바로 겉보기 중량비로 육우용 배합사료 70%와 오렌지껍질 30%를 혼합하고 이를 볏짚과 함께 체중 450kg의 소 10마리에 자유섭취하도록 공급하였다. 대조구는 상기와 동일한 방법으로 6일간 퇴적 방치시켰다.

결과의 요약 :

공급 개시후 30일마다 두 구의 소의 체중을 측정하였다.

3개월간의 1마리의 하루당 체중 증가량

시험구 : 1.12

대조구 : 1.03(kg)

공급 개시 2주이후에는 시험구는 배설되는 분뇨의 악취는 없어졌고, 1개월 후에는 우사 전체가 분뇨에 의한 악취는 나지 않게 되었다(암모니아 함량 : 4ppm). 대조구는 배설되는 분뇨의 악취가 여전히 계속 되었다(암모니아 함량 : 14∼18ppm).

사료효율 : 이 3개월간의 측정값(사료는 건조 중량으로 측정) :

시험구 : 15.6

대조구 : 14.3(%)

주목점 :

시험구에서는 포자 형성균이 소의 장내를 통과하면서(특히 대장에서) 활발하게 번식하였기 때문에 악취가 없어졌다.

분석 :

사료효율은 시험구가 9.9% 우월하였다. 이것은 시험구에서 리포펩티드와 셀룰라아제 생산균이 소화관내에서 사료의 소화를 촉진시켰기 때문이다.

시험예 11 : 사료효율 촉진의 예(사료첨가와 분뇨 퇴비를 작물에 투여하는 예)

대상 : 비육돈(란드레이스)

양파(센다이 옐로우)

시험시기(미야기현) : 9월부터 다음해 6월까지

양파는 10월 하순에 정식, 6월 중순 수확

깔짚 :

시험구 : 대패밥

대조구 : 볏짚

세균 제제 :

시험구 : 시험예 8과 동일한 것을 사용

제제의 사용

비육돈용 배합사료에 대해서 0.01%의 제제를 잘 혼합하여 공급하였다. 평균 체중 60kg의 돼지를 모두 약 2개월간 비육시켜 출하하였다. 시험구는 이 사료를 시험개시 1개월후에, 대패밥과 혼합된 돼지분뇨를 굵어내어 토양에 2톤/10a를 배합하고,10∼15cm의 토양을 덮고, 4일후에 양파를 정식하였다. 대조구는 분뇨를 2개월간 때때로 교반시켜 가면서 콘크리트 바닥위에 퇴적시켜, 퇴비화 한후 3톤/10a를 투입하였다.

결과의 요약 :

9월부터 제제를 배합한 2주일 후에는 악취가 거의 사라졌다(1개월후의 돈사내의 암모니아 농도 : 4ppm).

1마리당의 하루 평균 체중 증가량 :

(약 2개월간의 측정치)

시험구 : 739

대조구 : 702(g)

상품화 가능한 양파의 생산량 :

시험구 : 5.88

대조구 : 5.27(t/10a)

양파의 평균 중량 :

시험구 : 395

대조구 : 345(g)

사료 효율 :

시험구 : 25.7

대조구 : 24.4(%)

주목점 :

대조구에서는 퇴비를 3톤/10a 투입하여도, 양파의 생산량은 시험구보다 14% 적었다. 시험구의 양파는 특히 알이 단단하고, 저장중의 발아성은 현저히 낮아, 저장성이 월등하였다. 이것은 시험구의 분뇨가 퇴비화하지 않았음에도 불구하고, 양파의 뿌리에 손상을 주지 않았을 뿐만 아니라, 토양개량을 촉진시켜 양파의 생장에 좋은 영향을 주었기 때문이다.

분석 :

사료효율은 시험구가 5.3% 우월하였다. 이것은 돼지의 소화관내에서 리포펩티드 및 셀룰라아제 생산균이 활발히 증식, 사료의 소화율이 높아졌다는 점과, 축사내의 악취가 없어지게 되어 돼지의 생리적인 스트레스가 감소하였기 때문이다.

우선, 본 제제의 토양 개량 효과를 기술하겠다.

시험예 2 및 5에서 본 바와같이, 제제는 응집체의 형성을 촉진시킨다. 응집체가 충분히 형성되면, 토양중에서 그 입자의 표면적은 비약적으로 확대되기 때문에, 그 표면에 비료 성분이 더욱 쉽게 흡착된다(CEC의 증대). 이 때문에 비료의 지하로의 용출이 감소하고, 비료의 이용효율 및 지속성이 높아지는 동시에, 식물에 의한 비료의 흡수성은 높아지고, 생장도 왕성하게 된다. 그 효과는 본 제제를 처음으로 사용한 경우일지라도, 오랜시간동안 완숙된 퇴비를 연속적으로 사용한 경우와 비교할 수 있다. 이것은 모범농가라고 불리우는, 특별히 열심인 농가 이외에는 얻을 수 없던 고도의 응집체 형성의 효과가, 단기간내에 노동력을 절감하면서 경제적으로, 통상의 농가에서도 쉽게 수득할 수 있다.

시험예 1∼5 및 7에서 볼수 있듯이, 본 제제는 섬유질을 퇴비화하는데 드는 노력과 시간을 절감시킨다. 일단 특정한 시설에서 섬유질을 퇴적시키는 대신에, 섬유질을 토양속에 배합한 직후에, 묘목을 심거나 파종하며, 식물의 생장에 장해가 생기지 않으므로, 노동력이 절약되고 경제적이다.

또한 본 제제의 세균은 섬유질을 분해할때, 포름산, 아세트산, 락트산 등의 유기산을 생산하기 때문에, 이러한 유기산이 배양토중에 분비되면, 선충은 이들의 물질을 기피하기 때문에, 식물뿌리의 선층에 의해 피해가 억제된다. 이러한 면에서도 연작에 의한 손상을 방지하는데 유용하다.

본 제제를 섬유질과 함께 2∼3년 계속 사용을 하면, 지하 30∼40cm까지 섬유질의 미세한 분해물 또는 부식이 풍부하게 되고, 여기에서 응집체가 용이하게 형성된다. 결과적으로, 지하 깊숙한 곳의 수맥에서 응집체 사이의 공간을 통해 모세관 현상에 의해 물이 공급되어 응집체 중에 보유되기 때문에 대기의 건조가 오래 계속될 때에도 식물의 뿌리가 건조해지지 않는다. 이것은 세균군이 미세공극 중에서 보다 안정하게 증식할 수 있음을 의미한다. 또, 응집체의 주위는 투수성이 좋아지기 때문에 물이 지하로 쉽게 배수되어 강우가 있더라도 식물이 수침되는 일은 훨씬 적어진다. 즉, 본 제제는 식물의 성장에 우수한 조건을 제공한다.

또한, 응집체의 주위는 투수성이 좋고, 응집체에 흡착되지 않는 비료성분의 양이 적어지기 때문에(EC의 감소), 식물의 뿌리는 수평, 수직방향으로 왕성하게 신장하고, 근권(根圈)이 확대되고, 근모가 특히 발달한다. 이들 때문에 뿌리를 통한 토양중의 영양소의 흡수력은 증대하여, 식물의 성장은 왕성하게 되고, 줄기와 잎이 발달하여 광합성도 활발하게 되고, 생성물의 생산량이나 품질도 높아진다.

또한, 시험예 7에서 보는 바와 같이, 본 제제의 세균은 토양중에서 수명이 길기 때문에, 특히, 질소 고정균을 함께 사용할 때에는, 분해속도가 느린 작은 가지, 톱밥, 목재팁 등과, 분해가 빠른 볏짚이나, 수확후 남은 줄기와 잎, 낙엽등을 병용해서 경작지에 투입을 하면, 식물재배의 초기에는 분해가 빠른 세포질을, 이후에는 분해가 느린 세포질을 소비하며 세균류가 번식을 하고, 오랜 기간 동안 분비되는 리포펩티드와, 이와 병행해서 분비되는 셀룰라아제에 의해 이들 섬유질의 분해가 촉진된다. 그러므로, 장기적으로 효과를 발휘할 수 있도록 가공된 LP 질소비료를 함께 사용하여, 섬유질과 본 제제의 사용횟수는 감소한다.

이와 같이, 본 제제를 사용하여 재배년월이 긴 곤냑(Amorphophallus konjac), 땅두룹(Aralia cordata), 아스파라거스, 과수, 차, 뽕나무 등의 다년성·영년성의 식물, 숙근초, 화훼류등에 있어서도 종래품에서는 효과가 충분히 발휘되기 어려운 경우라도 유효하게 사용할 수 있다.

또, 시험예 1,4,5 및 7에서와 같이, 세균제제의 수명이 길다는 점과 안정성이 높은 포자형성균으로 구성되어 있으므로, 농한기인 늦가을 또는 초겨울에 살포해두고 그대로 겨울을 지낸다 하더라도 다음봄 이후에 충분히 효과를 발휘한다. 종래품과 달리 농한기에 사용하여 충분히 효과를 얻을 수 있으므로, 노등분배적 차원에서도 유용하다.

또한 소맥, 양배추, 양파, 우엉(Arctium lappa), 보리, 배추, 무우, 시금치, 상추, 파, 감자, 홍당무, 마늘, 완두등과 같이 노지재배되는 많은 작물이 있다. 시험예에서와 같이, 이들에 대해서도, 겨울이전에 본 제제를 적절히 사용함으로서, 이른 봄부터 수확시까지 충분히 효과를 발휘시킬 수 있다.

본 제제는 토양중에서 응집체가 형성되기 좋은 조건 아래서는 유효성이 높으나, 우엉(시험예 4), 참마등과 같은 사질이 많은 토양에서 재배하는 예나 파인애플이나 사탕수수와 같이 열대 또는 아열대의 적색토에서 재배되는 예는, 점토질 혹은 부식질이 적기 때문에 미생물이 증식할 수 있는 공간이 형성되기 어렵다. 이러한 토양에서는, 규산질 등의 다공질 분말의 미세 공극속에서 본 제제의 세균을 증식시킨 후 부숙이 느린 섬유질과 함께 배합할 필요가 있다.

식품 혹은 식품 가공물의 부산물인 쓰레기는 통상은 부숙시키는 과정에서 악취를 발생하기 때문에, 인가 근처에서는 처리하기가 어려우나, 본 제제를 적절히 사용하면, 이들이 부숙을 할 때에도 거의 악취는 발생하지 않으며, 시험예 3에서와 같이 그것으로 만든 퇴비는 미숙된 것 일지라도, 뿌리에 유해한 물질을 생성하지 않는다. 또, 가정에서 발생하는 쓰레기를 자치체 등에서 수집을 해서, 한꺼번에 대량처리를 할때에도, 본제제를 적절히 사용하면 악취가 발생을 하지 않기 때문에 인가 부근에서도 처리가 가능하며, 퇴적중에 통기나 교반을 할 필요가 없기 때문에 단시간내에 행할 수 있다. 쓰레기 처리 및 부식에 특별한 시설이 필요 없으므로, 경제적이며 노동력이 절감된다.

나무 껍질과 같이 부숙되기가 대단히 어려운 섬유질의 경우는, 이들을 부숙시키기 위해서는 통상은 완숙되기까지 2년 이상의 퇴적이 필요하며, 통상의 퇴비화 촉진용의 미생물 제제를 사용하여도, 때때로 통기나 교반하면서 반년이상 퇴적시켜놓을 필요가 있다. 그러나, 시험예 6에서와 같이, 본 제제를 적절하게 사용을 하면, 유해한 물질을 생성하지 않으면서 3∼4개월의 퇴적으로도 실용화시킬 수 있다. 이때문에 특히 온실 재배시에 시판되고 있는 부숙되지 않은 나무껍질 퇴비로 인해 흔히 관찰되는 뿌리의 장해가 보이지 않게 된다는 잇점이 있다.

최근의 식물재배에 있어서는, 유기 비료만(혹은 주로)을 사용하는 예가 있으나, 미숙의 유기물질을 바로 재배지에 배합하면, 뿌리에 유해한 휘발성 질소 성분이 발생하여, 생산성이 저하되기 때문에, 유기비료는 퇴비와 같이 일정기간 퇴적시켜 상당히 분해시켜야 한다. 시험예 4에서와 같이, 유기비료와 함께 본 제제를 사용했을 경우, 거의 퇴적기간이 없더라도 휘발성 질소성분등이 발생하는 일이 없으므로,뿌리에 손상을 주지 않는다.

또한, 다른 혐기성 세균 제제는 공기와 접촉을 하면 불안정한 결점이 있으나, 본 제제는 포자형성균을 함유하므로, 공기와 접촉을 하더라도, 흑은 다른 물질과의 공존하에서도 안정하다. 따라서, 살포전에 유기 비료와 본 제제를 혼합하여도, 효과가 감퇴되지 않는다. 따라서 제제를 건조된 유기비료와 혼합하여 시판할 수 있으며 이는 노동력을 절감시킨다. 그의 사용시에 물에 녹여 살포할 수도 있다.

다음으로 본 제제의 축산에서의 효과에 대해 기술하겠다.

시험예 8 및 9에서와 같이, 본 제제를 적절히 사용을 하면 인가 근처에 있는 축사의 악취를 방지하므로 저렴한 소취제로서 유용하다. 또한, 시험예 8에서와 같이, 우사에 본 제제를 사용하면 암모니아와 같은 휘발성 악취가 생성되지 않으므로 파리가 관찰되지 않는다.

또한, 본 제제로 적당히 가공하면 폐기하기 어려운 깔짚과 분뇨의 혼합물을 퇴비로서 이용할 수 있다. 지금까지는, 페놀 및 휘발성 질소성분과 같은 작물의 뿌리에 손상을 주는 톱밥 및 목재 팁과 같은 부숙되지 않은 섬유질이 함유되어 있어 퇴비로서 사용시 작물의 생장에 손상을 주었다. 물론, 온난기에도 톱밥 및 목재 팁이 완전히 분해되도록 5∼6개월 퇴적시켜 놓으면 이용할 수 있었으나, 상당히 귀찮은 일로서, 실제로는 거의 실시되지 않고 있다. 한편, 시험예 9와 같이, 본 제제를 사용하면, 손상을 주는 물질을 생성하지 않고 이들 물질을 생성하는 세균군의 증식을 억제하므로, 퇴적없이 토양에 배합할 수 있다. 한편, 식물재배의 분야에서는 양질의 퇴비가 입수되기 어려우므로, 본 제제는 매우 유용하다.

또한, 시험예 8과 같이, 축사의 배액중에 본 제제를 적당량 투입을 하면 리포펩티드와 셀룰라아제를 배액속에 분비하므로, 배액속에 혼합되어 있는 볏짚등이 신속히 분해되어, 수집 즉시 경작지에 살포를 하여도, 식물의 생육에 해를 주지 않는다. 또한 배액의 유동성이 높아져, 취급이 용이하게 된다.

특히 본 제제는, 시험예 8에서와 같이, 안정한 포자형성균을 함유하여 늦가을에서 겨울에 걸쳐 축사에 살포한 경우라도, 악취나, 배액처리에 문제가 생기는 초봄에 효과를 발휘한다.

더욱이, 축사에 본 제제를 살포하면, 축사의 악취가 감소하여, 가축의 생리적인 스트레스가 줄어들어 시험예 9에서와 같이, 닭의 경우 산란율이 높아지고 시험예 8과 같이, 젖소에서는 우유생산량이 증가하는 효과가 나타난다.

마지막으로, 토양 개량제로서의 효과에 대해 기술하겠다.

시험예 10과 같이, 본 제제는 가축의 사료용으로는, 섬유질이 많은 조사료에 혼입하여 사용하는 경우에 특히 효과가 크게 발휘된다. 또한, 배설되는 분뇨의 악취가 거의 없어진다. 이러한 점은 시험예 11에서와 같이, 배합사료를 섭취하고 있는 가축에 대해서도 유효하며 또, 소화되지 않는 사료가 감소하므로, 사료효율이 촉진되는 것 이외에, 분뇨의 점도도 적어지기 때문에, 분뇨의 처리면에서도 유용하다.

Claims (8)

1. 바실러스 속에 속하는 물의 표면장력을 저하시키는 작용을 갖는 리포펩티드를 생산하는 균으로서, 토양중에서 식물성 섬유질의 존재하의 혐기적 조건하에서 증식 가능한 균(이하, 리포펩티드 생산균이라 한다)과, 바실러스 속 또는 클로스트리듐 속에 속하는 셀룰라아제를 생산하는 균으로서, 토양중에서 식물성 섬유질의 존재하의 혐기적 조건하에서 증식 가능한 균(이하, 셀룰라아제 생산균이라 한다)을 함유하는 토양개량용 세균제제.
2. 제1항에 있어서, 리포펩티드 생산균이 바실러스 서브틸리스 및 바실러스 리케니포르미스로 구성된 군에서 선택된 1 이상의 균이며, 셀룰라아제 생산균이 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케나포르미스, 바실러스 시르쿨란스, 바실러스 폴리믹사, 클로스트리듐 셀룰로리티쿰 및 클로스트리듐 아에로톨레란스로 구성되는 군에서 선택된 1 이상의 균인 토양개량용 세균제제.
3. 상기 리포펩티드 생산균, 상기 셀룰라아제 생산균 및 바실러스 속 또는 클로스트리듐 속에 속하는 질소고정능을 갖는 균으로서, 토양중에서 식물성 섬유질의 존재하의 혐기적 조건하에서 증식 가능한 균(이하 질소고정균이라 함)을 함유하는 토양개량용 세균제제.
4. 제3항에 있어서, 리포펩티드 생산균이 바실러스 서브틸리스 및 바실러스 리케니포르미스로 구성된 군에서 선택된 1 이상의 균이며, 셀룰라아제 생산균이 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포르미스, 바실러스 시르쿨란스, 바실러스 폴리믹사, 클로스트리듐 셀룰로리티쿰 및 클로스트리듐 아에로톨레란스로 구성되는 군에서 선택된 1 이상의 균이며, 질소 고정균이 바실러스 아조토픽산스, 바실러스 마세란스, 클로스트리듐 아세토부틸리쿰 및 클로스트리듐 파스퇴리아눔으로 구성되는 군에서 선택된 1 이상의 토양개량용 세균제제.
5. 상기 리포펩티드 생산균과 상기 셀룰라아제 생산균을 함유하는 가축분뇨의 소취제.
6. 제5항에 있어서, 리포펩티드 생산균이 바실러스 서브틸리스 및 바실러스 리케니포르미스로 구성된 군에서 선택된 1 이상의 균이며, 셀룰라아제 생산균이 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포르미스, 바실러스 시르쿨란스, 바실러스 폴리믹사, 클로스트리듐 셀룰로리티쿰 및 클로스트리듐 아에로톨레란스로 구성되는 군에서 선택된 1 이상의 균인 가축분뇨의 소취제.
7. 상기 리포펩티드 생산균과 상기 셀룰라아제 생산균을 함유하는 가축사료의 효율촉진제.
8. 제7항에 있어서, 리포펩티드 생산균이 바실러스 서브틸리스 및 바실러스 리케니포르미스로 구성된 군에서 선택된 1 이상의 균이며, 셀룰라아제 생산균이 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리케니포르미스, 바실러스 시르쿨란스, 바실러스 폴리믹사, 클로스트리듐 셀룰로리티쿰 및 클로스트리듐 아에로톨레란스로 구성되는 군에서 선택된 1 이상의 균인 가축사료의 효율촉진제.