KR100331923B1

KR100331923B1 - 비효성과 이화학성을 동시에 향상시키는 입상재배용 발효생성물질 배양토 및 이것의 제조방법

Info

Publication number: KR100331923B1
Application number: KR1019990023238A
Authority: KR
Inventors: 조삼수; 정일성
Original assignee: 조삼수; 청화산영농조합법인
Priority date: 1999-06-21
Filing date: 1999-06-21
Publication date: 2002-04-10
Also published as: KR19990073201A

Abstract

본 발명은 비효성(肥效性)과 이화학성(理化學性)을 동시에 향상킬 수 있는 입상(入床)재배용 발효생성물질 배양토(培養土) 및 이것의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 배양토는 완숙발효생성물질인 목재부스러기퇴비, 유기질발효입상비료, 인산질발효입상비료, 미생물입상효소재, 원활한 미생물 활성을 위해 콜로이드 생성이 높은 목탄분말, 산도교정과 칼슘첨가제로서 패화석 등을 넣고 배양토의 물리성을 보완코자 산모래(마사토)와 부엽토를 혼합하여 제조한다.

Description

비효성과 이화학성을 동시에 향상시키는 입상재배용 발효생성물질 배양토 및 이것의 제조방법{A culture soil for cultivation at the soil ridge, which is a mixture of fermented products, improving of both fertilizer efficiency and physicochemical properties, and its production method}

본 발명은 비효성(肥效性)과 이화학성(理化學性)을 동시에 향상킬 수 있는 입상(入床)재배용 발효생성물질 배양토(培養土) 및 이것의 제조방법에 관한 것이다.

산업의 급속한 발달과 인구 증가에 따라 식량증대라는 눈앞의 목표를 위하여 화학비료와 농약의 사용은 급속히 확대되어 왔으며, 이러한 화학비료와 농약에 편중된 관행농업은 지력의 저하와 토양의 산성화를 야기시켜 이로 인한 토양생물의 단순화(單純化)에 의해 토양병원균과 유해(有害)선충의 다발로 이어져 농약을 다량 사용하여야 하는 악순환이 되풀이되고 있다. 또한, 염류집적(鹽類集積)현상, 미량요소의 결핍(缺乏) 등에 의해 장해가 발생하여 농작물의 내병성이 저하되고, 생육 불량에 의해 수확량이 감소하며, 품질과 맛의 저하되는 등 우리 인류의 먹거리에 심각한 문제를 야기시키는 것이 현실이다.

이에, 최근에는 이러한 먹거리 오염문제와 함께 환경오염의 문제가 심각하게 대두되면서 화학비료나 농약을 사용하기 보다는 양질의 유기질(有機質)비료 또는 퇴비(堆肥)를 사용하는 농법 개발의 중요성에 대한 인식이 확산되어 갔고, 이에 대한 노력의 결과로 많은 유기질 재료가 개발되어 사용되고 있으며, 또한 미생물을 이용한 퇴비 발효생성방법에 대한 개선 노력이 계속되어 왔다.

그러나, 이러한 노력에도 불구하고 지금까지의 퇴비는 퇴비의 본질적 기능인 비효성(肥效性)과 이화학성(理化學性)을 고루 갖추지 못하고 있는 것이 현실이다. 즉, 영양을 높이는 비효성(肥效性)에만 치중한 나머지 농작물 재배에 적합한 흙을 만드는 작용, 즉 통기성(通氣性), 보수성(保水性), 배수성(排水性), 보비력(保肥力), 적정한 산도(pH) 및 지온(地溫)의 유지 등 토양의 이화학적 조건은 만족시키지 못하고 있으며, 더구나 퇴비 자체에 일부 성분이 편중되고, 유해가스가 발생하는 등의 문제점이 있으므로, 토양은 점점 농작물재배가 불가능하게 되고 따라서 서서히 죽은 토양이 되며, 영양장해 및 병충해 발생증가로 농약사용도 늘어나고, 품질 저하는 물론 수확량 감소를 초래하는 결과를 가져온다.

이에, 본 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 연구를 거듭한 결과,목재부스러기퇴비, 유기질발효입상(粒狀)비료, 인산질발효입상비료, 미생물입상효소재, 목탄분말, 패화석, 산모래(마사토) 및 부엽토를 혼합하여 배양토를 제조한다면, 상기한 목적을 달성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 토양재배의 최대 단점인 토양의 산성화(酸性化),연작장해(連作障害), 염류집적(鹽類集積)현상, 토양전염균의 만연을 근본적으로 해결할 수 있는 동시에, 농산물의 품질 및 수확량을 증대시킬 수 있는 배양토의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 방법에 의해 제조된 배양토를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 입상재배용 배양토를 제조하는 방법은

1) 목재부스러기(wood chip), 계분(鷄糞), 쌀겨(米糠), 미생물발효생성제를 혼합한 후, 발효, 숙성시켜 목재부스러기퇴비를 만드는 단계;

2) 산흙(山土), 대두박, 게껍질, 깻묵(油粕), 어분(魚粉), 골분(骨粉), 계분, 미생물효소활성제 및 미생물발효생성제를 혼합한 후, 퇴적, 발효시켜 유기질발효입상(粒狀)비료를 만드는 단계;

3) 산흙, 용성인비(熔成燐肥), 쌀겨, 미생물효소활성제 및 미생물발효생성제를 혼합한 후, 퇴적, 발효시켜 인산질발효입상비료를 제조하는 단계;

4) 산흙, 쌀겨, 미생물효소활성제 및 미생물발효생성제를 혼합한 후, 퇴적, 발효시켜 미생물입상효소재(粒狀酵素材)를 제조하는 단계; 및

5) 상기 목재부스러기퇴비, 유기질발효입상비료, 인산질발효비료, 미생물입상효소재, 목탄분말 및 패화석을 혼합하여 퇴적한 후, 여기에 마사토와 부엽토를 배합하여 발효생성물질 배양토(培養土)를 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로한다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 배양토는 토양과 분리시켜 발포스티로폴제 등 베드(재배상)에 투입(投入)하여 농작물을 재배하기 위한 입상재배용 배양토로서, 다음과 같은 특성을 갖는다.

즉, ① 수년간의 시간과 노력으로 농작물 재배에 적합하도록 지력을 높이는 등 흙을 만들어야 하는 현실적 어려움을 극복하고 재배시작 당년(當年)에 품질 및 수확량을 증대시킬 수 있고, ② 토양재배의 최대 단점인 토양의 산성화(酸性化), 연작장해(連作障害), 염류집적(鹽類集積)현상, 토양전염균의 만연을 근본적으로 해결할 수 있으며, ③ 식물의 상태에 따라 수분, 영양, 산소 공급조절이 용이하게 재배할 수 있고, ④ 고유의 맛과 영양, 향미, 감미가 풍부한 최고 품질의 농산물 생산이 가능하며, ⑤ 장기간 재배가 가능하고, 지역과 장소에 구애 없어 고품질 농산물을 대량 생산할 수 있는 배양토를 제공하고자 하는 것이다.

입상(入床)재배용 배양토로서 일반 발효퇴비를 사용할 경우에는 재배초기부터 유해가스 발생 등으로 인해 재배자체가 되지 않기 때문에, 종래에는 발효생성물질을 배양토로 사용하지 않았다.

그러나, 본 발명의 발효생성물질 배양토는, 완숙발효생성물질인 목재부스러기퇴비, 유기질발효입상비료, 인산질발효입상비료, 미생물입상효소재, 원활한 미생물 활성을 위해 콜로이드 생성이 높은 목탄분말, 산도교정과 칼슘첨가제로서 패화석 등을 넣고 배양토의 물리성을 보완코자 산모래(마사토)와 부엽토를 혼합하여 만든 것으로서, 이를 사용하여 농작물을 입상재배를 하면 품질이 우수한 농작물을 장기간 재배할 수 있다.

목재부스러기(wood chip)는 본 발명에서 가장 중요한 목재부스러기퇴비의 주재료로써 목재류를 3∼8mm 정도의 크기로 파쇄한 것이다.

종래에 목재류는 퇴비재료로 널리 사용되지 못 해왔다. 왜냐하면 목재의 질소에 대한 탄소율(C/N비율)이 600~1,200으로 다른 재료(볏짚 56, 왕겨 72)에 비해 극히 높고, 이로 말미암아 흙속에서 토양 중에 함유되어 있는 질소분을 일시적으로 강하게 흡수하여 식물의 질소분을 결핍시켜 식물의 생장을 억제하며, 심하면 말라죽게 하는 원인이 될 수도 있기 때문이다.

따라서, 본 발명에서는 목재류에 함유되어 있는 탄닌산, 테르펜류(정유), 수지 등의 유독물질을 제거하고, C/N비율을 저하시키기 위하여 미생물발효생성제를 퇴비 구성성분 총량에 대하여 0.1∼0.5중량%의 양으로 사용하여 목재부스러기를 고온 발효시켜 장기간에 걸쳐 완전 숙성시켰다. 상기에서 미생물발효생성제는 효모균, 내열성아포균, 유산균, 사상균, 방선균을 함유하는 것으로, 본 발명에서는 일본의 시마모토미생물공업주식회사(島本微生物工業株式會社)의 바임후드^TM를 구입하여 사용하였다.

한편, 목재부스러기퇴비 제조시, 질소원으로는 건계분(鷄糞)을 15∼25중량%의 양으로 사용한다. 계분은 다른 분뇨에는 적게 들어있는 인산이 많이 함유되어 있고, 비료의 3요소인 질소(N), 인(P), 칼리(K)가 균형있게 들어있어서 계분만 사용해도 성분의 과부족이 없어서 각종 작물에 광범위하게 사용될 수 있는 장점이 있다. 한편, 목재부스러기퇴비 제조시, 상기한 목재부스러기, 계분 이외에 쌀겨를 1.5∼2.5중량%의 양으로 더 함유할 수 있다.

발효는 재료 퇴적후 24∼48시간 지나면서 시작하여 약 1주일이면 최고의 발효열이 발생한다. 발효중 온도는 최초 제조일로부터 90일경까지는 퇴비구의 온도를 60∼70℃로 하였고, 120일 이후는 58∼65℃, 140일 이후는 30∼40℃를 유지시켰다.

또한, 발효사는 목질류가 호기성 발효를 필요로 하기 때문에 대류현상이 좋은 자연통기식 구조를 갖추어야 하며, 뒤집기를 실시하여 호기성 발효에 소모되는 산소의 공급을 원활히 해준다. 이때 수분은 65%를 유지시키며, 발효숙성기간은 겨울에는 130∼140일, 여름에는 110∼120일이 소요된다. 이렇게 발효된 퇴비는 또다시 145∼235일 정도 숙성시켜 완성한다.

상기한 방법으로 제조된 발효생성물질 목재부스러기퇴비는 농작물에 지속성 있는 양분이 될 뿐만 아니라 토양생물의 훌륭한 영양 및 배양기로서 토양생물의 번식을 촉진하고 토양생리를 활발히 해준다.

일반적으로 퇴비에 함유된 유기질은 흙속에서 신속하게 분해가 진행되어가지만 최후에는 이화학적 조건을 개선하는 주체로서 토양구조를 단립(團粒)구조로 바꿔주는 동시에 지력(地力)의 모체가 되는 부식질(腐植質), 즉 토양휴마스(soil humus)로 남게 되는데, 상기한 방법에 의해 제조된 목재부스러기퇴비는 일반 볏짚퇴비에 비해 토양휴마스 생성량은 3배 이상, 보비력, 특히 염기치환용량(CEC)은 7배나 되며, 퇴비의 기계적 강도, 통기성, 배수성 등 물리작용면에서도 뛰어나다.또한, 지온을 높이며, 토양선충의 방제효과도 우수하다.

또한, 본 발명의 배양토는 비효와 흙속 미생물 번식을 원활하게 하여 흙만들기 효과를 올리고, 농작물의 맛, 감미, 영양 등의 품질을 좋게하기 위하여 유기질발효입상비료를 더 함유한다.

유기질발효입상비료는 제올라이트나 염기치환용량이 높은 산흙(山土) 45∼50중량%, 대두박(大豆粕) 1∼6중량%, 깻묵(油粕) 18∼22중량%, 어분(魚粉) 16.2∼19.8중량%, 골분(骨粉) 4.5∼5.5중량%, 쌀겨(米糠) 1.8∼2.2중량%를 혼합한 후, 상기한 성분 총량에 대하여 미생물발효생성제 0.1∼0.5중량%와 미생물효소활성제 0.1∼0.5중량%를 부가하고, 수분을 45∼50%로 유지한 후, 퇴적, 발효, 자연건조시켜 제조한다.

상기에서 미생물효소활성제는 포도당, 과당, 비타민, 호르몬, 항생물질이 함유된 것으로, 일본의 시마모토미생물공업주식회사(島本微生物工業株式會社)의 도오겐^TM을 구입하여 사용하였다.

또한, 본 발명의 배양토는 인산(燐酸)의 비효(肥效)를 높여 농작물의 품질 및 수확량을 향상시키기 위하여 인산질발효입상비료를 더 함유한다.

인산질발효입상비료는 산흙(山土) 54∼66중량%, 계분 9∼11중량%, 용성인비(熔成燐肥) 24.3∼29.7중량%, 쌀겨 2.7∼3.3중량%를 혼합한 후, 상기한 성분 총량에 대하여 미생물발효생성제 0.1∼0.5중량%와 미생물효소활성제 0.1∼0.5중량%를 부가하고, 유기질발효입상비료와 동일한 조건으로 제조한다.

또한, 본 발명의 배양토는 토양중의 유효 효모균, 사상균, 세균류를 적극적으로 배양하는 것에 의해 유기질의 분해를 촉진시켜 포도당, 고급알콜 등 토양유효미생물의 번식에 중요한 양분(養分)을 생산하여 흙의 활동을 왕성하게 하고, 토양속의 불용성(不溶性)인 인산, 고토(苦土), 기타 미량요소(微量要素)의 분해를 원활하게 하여 작물을 건강하게 하며, 산성화된 토양을 중화(中和)하고, 단립화(團粒化)시킬 수 있으며, 병원균의 번식을 억제하여 내병성(耐病性)을 강하게 하고, 또한 토양미생물(土壤微生物)활동을 왕성하게 하여 뿌리를 튼튼하게 하고 냉해(冷害), 한해(旱害)를 방지하는 효과가 있는 미생물입상효소재를 더 함유한다.

미생물입상효소재는 염기치환용량이 높은 산흙 96.7∼97.3중량%와 신선한 쌀겨(米糠) 2.7∼3.3중량%에, 이들성분 총량에 대하여 미생물효소활성제 0.1∼0.5중량% 및 미생물발효생성제 0.1∼0.5중량%를 투입한 후, 유기질발효입상비료와 동일한 조건으로 제조한다.

최종적으로 본 발명에서 목적하는 배양토는 상기한 방법에 의해 제조된 목재부스러기퇴비 72∼77중량%, 유기질발효입상비료 3.5∼4.5중량%, 인산질발효입상비료 4.2∼5.0중량%, 미생물입상효소재 14.5∼15.5중량%에 원활한 미생물의 활성을 위해 콜로이드 생성이 높은 목탄분말 1.0∼1.5중량%, 산도교정(酸度矯正)과 칼슘첨가제로서 패화석(貝化石) 1.3∼1.7중량%을 넣고 퇴적시킨 후, 배양토의 물리성을 보완코자 산모래(마사토)와 부엽토를 1:2의 비율로 혼합하는 것을 상기 퇴적물 총량에 대하여 15∼25중량%의 양으로 부가하는 것에 의해 제조된다.

이하 실시예를 들어 본발명을 상세히 설명하지만 본 발명이 이들예로만 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

1)목재류를 3∼8mm 정도의 크기로 파쇄한 것(wood chip) 1,000㎏, 건계분 300㎏, 쌀겨 30㎏, 미생물발효생성제(일본의 시마모토미생물공업주식회사(島本微生物工業株式會社)의 바임후드^TM를 구입) 1.5㎏를 혼합한 후, 수분 65%로 맞추고, 이를 70℃의 발효사에서 120일 동안 발효시킨 후, 다시 150일 동안 숙성시켜 목재부스러기퇴비를 제조하였다.

상기한 방법으로 제조된 목재부스러기퇴비는 질소에 대한 탄소비율(C/N비율)이 13.11이고, 질소 4.32%, 인산 5.14%, 칼리 3.04%, 전기전도도(EC) 8.05ms/cm, pH 7.5이며, 납, 카드뮴, 비소, 수은, 크롬 등 중금속은 검출되지 않았다.

2) 깻묵 20중량%, 어분 18중량%, 대두박 5중량%, 골분 5중량%, 쌀겨 2중량%, 산흙 50중량%, 미생물발효생성제(일본의 시마모토미생물공업주식회사(島本微生物工業株式會社)의 바임후드^TM를 구입) 0.1중량%, 미생물효소활성제(일본의 시마모토미생물공업주식회사(島本微生物工業株式會社)의 도오겐^TM를 구입) 0.2중량%를 혼합한 후, 재료의 수분을 45∼50% 유지하여 퇴적한 후 발효시켜 유기질발효입상(粒狀)비료를 제조한다.

3) 산흙 60중량%에 용성인비(熔成燐肥) 27중량%, 계분 10중량%, 쌀겨 3중량%, 미생물발효생성제 0.2중량% 및 미생물효소활성제 0.2중량%를 혼합한 후, 상기 2)과 동일한 조건에서 퇴적한 후 발효시켜 인산질발효입상비료를 제조하였다.

4) 산흙 500㎏, 신선한 쌀겨 15㎏, 미생물발효생성제 2㎏ 및 미생물효소활성제 1㎏을 혼합한 후, 상기 2)과 동일한 조건에서 퇴적한 후 발효시켜 미생물입상효소재를 제조하였다.

5) 상기 1)의 완숙발효된 목재부스러기퇴비 1,000㎏, 2)의 유기질발효비료 50㎏, 3)의 인산질발효입상비료 60㎏ 및 4)의 미생물입상효소재 200㎏에 목탄분말 20㎏과 패화석 15㎏을 부가하여 상기 1)과 동일한 조건으로 퇴적한 후, 산모래(마사토)와 부엽토를 1:2 중량비로 혼합한 흙을 상기 퇴적물에 대하여 20중량%의 양으로 배합하여 입상재배용 발효생성물질 배양토(培養土)를 제조하였다.

[시험예 1]

실시예 1에서 제조된 배양토를 발포스티로폴제 베드(재배상)에 투입하여 통상적인 방법으로 방울토마토와 상추를 재배하였다.

그 결과, 방울토마토는 한 화방당 착과수가 일반재배에서 20∼30개 인데 비해 본 발명 배양토에 의한 재배에서는 한 화방당 50∼60개가 착과되며, 당도는 일반재배시 6∼8Brix 인데 비해 8∼12Brix로 2∼4Brix 정도 상승된 결과를 보였으며, 줄기 부분의 당도는 평상시 최적의 체내 함당률인 3.5Brix를 유지했다.

또한 병이나 충해에 견디는 힘이 일반 관행농법에서보다 월등히 향상되어 병충해에 시달리지 않있고 절간(節間)도 8㎝ 내외를 유지하였다.

포기상추의 경우에는 일반재배시 엽폭(葉幅)이 12∼14㎝, 주당 중량은 90∼110g인데 비해, 본 발명 배양토를 이용하여 재배하는 경우에는 엽폭이 15∼16㎝, 주당 중량은 100∼120g이며, 색깔, 육질, 맛 등 품질 향상을 보였으며, 화학비료와 농약을 사용치 않아 양질의 무공해 농산물 생산이 가능하였다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 발효생성물질 배양토(培養土)는 통기가 잘 되며 부드럽고, 배수가 잘 되며, 보수력이 있고, 필요한 영양분을 종합적으로 균형있게 함유하여 영양성분이 한꺼번에 나타나거나 파상형으로 일어나지 않으며, 항상 평균적으로 비효(肥效)가 듣고 뿌리에 비료피해를 일으키지 않고, 물주기 등으로 인해 영양분이 유실되지 않으며, 보비력(保肥力)이 높고, 염기치환용량(鹽基置換容量, CEC)이 높으며, 병원균이나 해충이 들어있지 않고, 지온이 높은 특성을 갖기 때문에, 이를 농산물의 입상(入床)재배시 사용한다면 우수한 품질을 갖는 농산물을 수확할 수 있는 장점이 있으며, 아울러, 토양재배의 최대 단점인 토양의 산성화(酸性化), 연작장해(連作障害), 염류집적(鹽類集積)현상, 토양전염균의 만연을 근본적으로 해결할 수 있는 장점이 있다.

Claims

입상재배용 배양토를 제조하는 방법에 있어서,

1) 목재부스러기(wood chip), 계분(鷄糞), 쌀겨(米糠), 미생물효소활성제 및 미생물발효생성제를 혼합한 후, 발효 숙성시켜 목재부스러기퇴비를 만드는 단계;

2) 산흙(山土), 대두박, 게껍질, 깻묵(油粕), 어분(魚粉), 골분(骨粉), 계분, 미생물효소활성제 및 미생물발효생성제를 혼합한 후, 퇴적, 발효시켜 유기질발효입상(粒狀)비료를 만드는 단계;

3) 산흙, 용성인비(熔成燐肥), 쌀겨, 미생물효소활성제 및 미생물발효생성제를 혼합한 후, 퇴적, 발효시켜 인산질발효입상비료를 제조하는 단계;

4) 산흙, 쌀겨, 미생물효소활성제 및 미생물발효생성제를 혼합한 후, 퇴적, 발효시켜 미생물입상효소재(粒狀酵素材)를 제조하는 단계; 및

5) 상기한 목재부스러기퇴비, 유기질발효입상비료, 인산질발효비료 및 미생물입상효소재에 목탄분말 및 패화석을 부가한 후 퇴적시키고, 여기에 산모래(마사토)와 부엽토를 배합하여 발효생성물질 배양토(培養土)를 제조하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 입상(入床)재배용 발효생성물질 배양토의 제조방법.
제 1항에 제조방법으로 제조된 입상재배용 발효생성물질 배양토.