KR100463959B1 - 압분을 이용한 기능성 퇴비 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 압분을 이용한 퇴비는 압분, 마늘 및 한약재가 중량비로 65 : 25 : 10로 이루어진 혼합물에 광합성 미생물 원액을 20배로 희석하여 혼합물 톤당 65ℓ로 첨가하고 25 내지 35 ℃에서 60 일간 발효시켜 제조된다. 상기 광합성 미생물의 첨가시 제1회는 톤당 10ℓ로 분무하고, 5 일후 제2회부터는 톤당 5ℓ씩 분무하며, 5 일 간격으로 총 12회 분무하여 발효시키는 것을 특징으로 한다.

Description

압분을 이용한 기능성 퇴비 및 그 제조방법{a Compost by use of Duck's Manure and Method for Preparing the Same}
발명의 분야
본 발명은 압분(鴨糞)을 이용한 기능성 퇴비 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 마늘, 한약재 및 압분을 일정 비율로 혼합하고 이를 광합성 미생물로 60일 동안 분해 발효시킨 기능성 퇴비 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발명의 배경
사람이 건강하게 계속 생존하기 위해서는 안전하고 맛과 영양이 풍부한 고품질의 먹거리인 농산물과 건강한 식물의 생장이 절대적으로 필요하며, 이러한 농산물의 생산과 식물의 생장은 오염되지 않는 토양과 환경에서만 가능하다. 그러나, 현대의 토양은 다량 수확위주의 경작과 계속적인 화학비료의 사용으로 파괴되고 있으며, 우리가 즐겨먹는 농산물의 대부분은 이러한 파괴된 토양에서 농약과 제초제를 뒤집어쓰고 독약이 된 채 식탁에 오르고 있는 것이 현실이다.
현재 성인병의 90 %는 몸 속에 들어가는 화학물질이 원인으로 지적될 정도로 오염된 농산물은 건강에 치명적인 위협이 되고 있으며, 식탁의 안전을 위협하는 일들은 재배와 사육, 가공, 포장, 유통, 판매과정에서 전반적으로 일어나고 있고, 제초제, 살충제의 다량살포, 인공색소와 항생제 및 방부제의 남용으로 우리가 일상적으로 섭취하는 농산물들이 위험에 노출되었다고 해도 과언이 아니다.
따라서, 화학 비료나 농약을 사용하지 않는 환경농업에 대한 관심이 높아지고 있으며, 특히 화학 비료 대신에 분뇨나 두엄 등의 동식물질 비료를 이용한 자연농법에 많은 관심이 모아지고 있다.
그 일환으로 음식물에서 나온 음식찌꺼기, 인분뇨, 가축의 분뇨, 가축 및 어패류의 유기질 폐기물을 비료로 활용하는 방법이 다양한 루트로 시도되고 있으나, 가축분을 그대로 투여할 경우 오히려 토양 내에 산소고갈을 일으키게 되고, 유해가스가 발생하여 각종 병해를 동반하는 직접적인 계기가 될 수 있다. 또한, 음식물 쓰레기를 유기질 비료로서 사용할 때에는, 음식물 쓰레기에 포함되어 있는 염분으로 인해서, 토양과 식물의 생장에 악영향을 줄 수 있다.
본 발명자는 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 마늘, 한약재 및 압분을 일정 비율로 혼합하고 이를 광합성 미생물로 분해 발효시킨 기능성 퇴비를 개발하기에 이른 것이다.
본 발명의 목적은 작물의 유해세균에 대한 항균 작용을 향상시키는 기능성 퇴비 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 작물의 색감과 맛을 향상시킬 수 있는 기능성 퇴비 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 버려지는 압분 및 한약재 찌꺼기를 효율적으로 재활용하여 농가소득향상을 도모할 수 있는 기능성 퇴비 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 화학비료나 농약 사용을 최소화하여 환경오염방지에 기여할 수 있는 기능성 퇴비 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 산성토양의 지력을 향상시키는 기능성 퇴비 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기의 목적 및 기타의 목적들은 하기 설명에 의하여 모두 달성될 수 있다. 이하 본 발명의 내용을 상세히 설명한다.
본 발명의 기능성 퇴비는 압분, 마늘 및 한약재가 중량비로 65 : 25 : 10로 이루어진 혼합물에 광합성 미생물 원액을 20배로 희석하여 혼합물 톤당 65ℓ로 첨가하고 25 내지 35 ℃에서 60 일간 발효시켜 제조된다. 상기 광합성 미생물의 첨가시 제1회는 톤당 10ℓ로 분무하고, 5 일후 제2회부터는 톤당 5ℓ씩 분무하며, 5 일간격으로 총 12회 분무하여 발효시키는 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명의 각 구성성분에 대하여 상세히 설명한다.
(A) 압분(鴨糞)
종래에는 돈분, 우분, 인분 등을 이용하여 퇴비를 제조한 예가 있으나, 발효기간이 길고, 또한 심한 악취 및 혐오감문제로 취급하기가 곤란한 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 상기 축분 등은 충분히 발효시켜 퇴비로 사용한다하여도 화학비료에 비해 유기질비료로써의 장점을 갖을 뿐, 기능적으로 결코 고급 비료하고 할 수 없다.
본 발명에서는 종래 기술과는 달리 오리 사육 농가에서 대량으로 발생되는 압분(오리 배설물)을 이용한다.
압분은 예부터 열독(熱毒)과 어혈(瘀血)을 풀고 창종(滄腫)을 다스리는 약재로 쓰일 정도로 약리 효과가 있으며, 일반 축분과는 달리 독성이 거의 없다는 장점이 있다.
또한, 압분은 농가당 대략 분기별로 수십 내지 수천 톤이 수거되므로 이를 퇴비로서 재활용하면 농가의 부가가치 창출에 기여할 수 있을 것이다.
본 발명에서는 상기 압분을 마늘과 한약재와 일정 비율로 혼합시키고 이를 토착 미생물로 발효시켜 퇴비로 사용함으로서, 화학 비료나 농약, 제초제를 사용하지 않고도 고품질의 천연 작물을 재배할 수 있다.
상기 압분, 마늘 및 한약재의 혼합 비율은 65 : 25 : 10으로 하는 것이 가장바람직하다.
(B)마늘
고대부터 마늘의 항균작용 등을 이용한 민간요법이 많이 사용되어 왔고, 그 약리적 효능은 동의보감 및 현대 과학의 여러 실험적 연구결과에 의하여 뒷받침되어오고 있다. 마늘은 동맥경화, 고혈압 등의 성인병 예방에 효과적이며, 암의 진행을 늦추고 해독작용이 있다.
마늘에는 알릴설파이드계의 휘발성 유황 화합물을 함유하고 있다. 특히 유황 화합물 중 알리신은 마늘에 여러 가지 특성을 부여하는 성분으로 각계가 주목하고 있는 물질이라 할 수 있다. 또한 마늘은 모든 영양소가 에너지화되는 과정에서 다른 영양소들을 잘 결집시키는 에너지 증폭제 역할을 하는 것으로 알려져 있다.
이처럼 마늘은 식용으로 주로 사용되고 있으며, 아직까지 퇴비 제조에 사용된 예는 없다. 본 발명에서는 마늘을 압분 및 한약재와 혼합시켜 퇴비의 원료로 사용한다. 상기 마늘은 잘게 분쇄하여 미생물의 발효를 용이하게 한다.
본 발명의 마늘의 품종은 특정 품종으로 제한되지 않으므로, 남아서 버려지거나 상품성이 없어 폐기되는 재고물량만 전국적으로 수천톤에 이르므로 이를 적절히 재활용하면 농가 소득향상에 기여할 수 있을 것이다.
본 발명에서는 마늘을 퇴비 원료로 혼합 사용하고 이를 미생물로 발효시킨 것을 사용한 결과, 농작물의 뿌리가 튼튼해졌으며, 특히 연작 장해가 발생되지 않았다. 또한 냉해와 가뭄 병충해에 강해져서 화학비료나 농약사용이 전혀 필요하지않았으며, 농약의 양도 최소화할 수 있었다.
(C) 한약재
본 발명에서 퇴비의 원료로 사용되는 특정 한약재에 국한되는 것이 아니라, 버려지는 비품생약재를 활용할 수 있다.
각종 한약재의 약효는 동의보감에서 시작되어 현대의 한방에 이르기까지 다양하게 이용되고 있다. 본 발명에서는 이용 비중이 높은 약재중 십전대보탕의 재료 및 통상적으로 이용되는 약재를 적용시켜 퇴비로 제조한다.
상기 십전대보탕은 여러 가지 만성병이나 큰 병을 앓은 뒤 전신쇠약이 심하고, 기혈, 음양, 표리(表裏), 내외(內外)가 모두 허해져 있을 때 이를 크게 보(補)하며, 십전(十全:열 가지 모두)의 효험이 있다는 뜻으로, 인삼, 백출(白朮), 백복령(白茯岺), 감초, 숙지황(熟地黃), 백작약, 천궁(川芎), 당귀(當歸), 황기(黃), 육계(肉桂)가 사용된다.
본 발명의 구체예에서는 상기 재료외에도 갈근, 금은화, 계피를 사용하여 퇴비를 제조한다. 퇴비 원료에 한약재를 혼합하여 사용한 결과, 화훼류는 개화가 빠르고 꽃이 오랫동안 유지되었으며, 과실류는 향과 당도가 높아지고 특히 색깔이 선명하게 유지되었다.
상기 한약재는 모두 쌀알 굵기로 분쇄하여 사용함으로써 발효를 용이하게 한다.
(D) 광합성 미생물
본 발명에서는 압분 등을 분해시키기 위해 광합성 미생물(PSB; photosynthetic bacteria)을 사용한다. 상기 광합성 미생물은 토양이 받는 빛과 열을 에너지원으로 하여 뿌리에서 나오는 분비물, 유기물 혹은 유해가스(유화수소)를 기질로 해서, 질소화합물의 아미노산, 핵산이나 생리활성물질, 당류 등 식물의 생육생장을 촉진시키는 다수의 유용물질을 생합성하는 독립 영양미생물이다. 이들 대사물은 식물에도 직접 흡수되지만, 다른 미생물이 번식하는 기질로도 된다.
토양에서 광합성세균이 증식하면 따라서 다른 유효한 토양미생물도 증가하게 된다. 예를 들면 광합성세균이 분비하는 질소화합물(아미노산)을 기질로 하여 VA균근균이 증가하여 식물의 뿌리로서는 흡수하지 못하는 불용성 인산을 식물에 공급하고, 질소고정균의 일종인 아조토박타와 공생하여 질소고정능력을 촉진한다.
또한, 상기 광합성 미생물은 가축의 장염 및 호흡기 질환, 병원성 세균에 작용하여 예방과 치료에 효과적이고, 정화능력이 뛰어나 청결한 환경을 유지할 수 있으며, 축분을 분해 발효시키는 능력이 뛰어난 것으로 알려져 있다.
본 발명의 광합성 미생물은 해발 900 m 이상의 천연림 상토에서 채취된 것으로서, 전문 연구소에서 분류 배양되어 상업적으로 쉽게 구입할 수 있는 종균원액을 사용하거나, 또는 직접 배양한 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 압분, 마늘 및 한약재를 65 : 25 : 10으로 배합, 혼합하고 여기에 상기 광합성 미생물 원액을 20배로 희석하여 혼합물 톤당 65ℓ로 첨가하고 25 내지 35 ℃에서 60 일간 발효시킨다.
광합성 미생물을 혼합물에 첨가시 한꺼번에 투입하는 것이 아니라, 제1회는 톤당 10ℓ로 분무하고, 5 일후 제2회부터는 톤당 5ℓ씩 분무하며, 5 일 간격으로 총 12회 분무하여 발효시킨다. 상기 분무 횟수는 계절적인 기온차에 따라 조절될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 퇴비는 작물에 따라 사용 양에 약간 차이가 있으나, 약 700 내지 900 g/m2로 시비하는 것이 가장 바람직하며, 다만 호박의 경우는 약 1400 내지 1800g/m2로 시비하도록 한다. 상기 범위를 초과하여 시비할 경우, 어린 종묘의 경우에는 영양과다의 증세가 나타나며, 상기 범위의 미만으로 시비할 경우, 비료의 효과가 미미하다.
본 발명에 따라 제조된 퇴비는 산성 토양의 지력을 향상시키고 토질을 회복하는 기능이 있다. 또한 지력이 회복된 후 유해 병원균이 장기간 억제되었으며, 냉해와 병충해에 대한 저항력이 강해지고, 일반적으로 재배한 작물에 비해 색감과 맛에서 우수한 고품질의 작물을 재배할 수 있다. 또한 미생물로 분해된 완숙 퇴비이므로 인체나 토질에 전혀 해로움이 없는 장점이 있다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며 첨부된 특허 청구 범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
실시예
하기의 실시예 및 비교 실시예에서 사용된 마늘, 한약재 및 광합성 미생물은 다음과 같다.
·마늘: 통상의 시중에서 구입한 마늘을 잘게 분쇄하여 사용하였다.
·한약재: 천궁, 당귀, 작약, 갈근, 감초, 금은화, 계피, 황기를 쌀알 굵기로 분쇄한 것을 사용하였다.
·광합성 미생물: 시중에서 구입한 PSB 종균을 직접 배양한 원액을 물에 20배로 희석하여 사용하였다.
·퇴비 제조: 압분 65 중량부, 분쇄 마늘 25 중량부 및 분쇄한 한약재 혼합물 10 중량부를 혼합한 혼합물에 상기 희석된 광합성 미생물을 제1회에는 톤당 10 ℓ로 분무하고 5일 후 2회부터는 톤당 5 ℓ씩 5일 간격으로 총 12회 분무하여 30 ℃에서 발효시켜 퇴비를 제조하였다.
고추 재배 실험
실시예 1
상기로부터 제조된 퇴비를 사용하여 900 g/m2으로 고추밭에 시비하고 고추 생육실험을 하였다.
비교실시예 1
통상의 화학비료를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 수행하였다.
상기 실시예 및 비교실시예에서 재배된 고추에 대하여, 고추 병해의 발생 여부를 관찰하였으며, 색상 및 맛에 대한 관능 평가 시험도 병행하였다.
탄저병 실험에서 비교실시예 1의 고추는 암록색의 오목하게 들어간 점이 생겨 점차 타원형으로 커지면서 병반에 겹무늬 모양으로 황색 내지 등황색의 곱 같은 것(分生胞子堆)이 생겼으나, 실시예 1의 고추는 탄저병이 거의 발생하지 않아 피해를 최소화할 수 있었다. 기타 뿌리 활력이 저하되는 뿌리시들병, 영양부족이 원인이 배꼽??음병 및 역병에 대한 발병이 거의 나타나지 않았다.
외관 평가에서 실시예 1의 고추는 비교실시예 1의 고추에 비해 색깔이 더 선명하고 윤택하였다.
맛에 대한 관능 평가에서 비교실시예 1의 고추에 비해 우수한 것을 확인할 수 있었다.
상추, 파, 부추, 참외 및 포도의 재배 실험
실시예 2-6
상기로부터 제조된 퇴비를 사용하여 상추, 파, 부추, 참외 및 포도에 시비하여 생육 실험을 하였다.
비교실시예 2-6
통상의 화학비료를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 2-6과 각각 동일하게 수행하였다.
상기 재배된 작물의 생육실험 결과, 상추는 엽면이 특히 윤택하고, 보관기간이 2 배이상 길어졌으며, 비교실시예에 비해 3-4일 수확기를 앞당길 수 있었다.
파의 경우는 뿌리의 성장이 비교실시예에 비해 2배정도 길어졌으며, 파대는 기준을 초과하는 상품으로 평가되었다.
부추는 본 발명의 퇴비를 사용한 경우, 성장속도가 비교실시예에 비해 대단히 빠른 것으로 나타났다.
참외는 비교실시예에 비해 열매의 수가 많았으며, 알이 굵은 특징을 나타내었다. 또한 맛에서도 당도가 월등한 것으로 평가되었다.
포도는 잎이 무성해지고 가지 뻗음이 향상되었다. 또한 맛에서도 당도가 월등한 것으로 평가되었다.
무, 고구마 및 감자의 재배 실험
실시예 7-9
상기로부터 제조된 퇴비를 사용하여 무, 고구마 및 감자와 같은 근채류에 시비하여 생육 실험을 하였다.
비교실시예 7-9
통상의 화학비료를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 7-9와 각각 동일하게 수행하였다.
생육 실험 결과, 성장속도가 화학비료를 사용한 비교실시예에 비해 처음에는 더딘 것으로 나타났으나, 수확기에 이르러서는 급성장하여 크기 및 맛에서도 비교실시예 보다 월등한 것으로 나타났다.
상기 실험 결과로부터 본 발명의 퇴비를 사용할 경우, 연작 장해가 발생되지 않았음을 확인할 수 있었으며, 이로써 토질이 개선되었음을 알 수 있었다. 또한 유해 세균에 대한 항균작용이 있다는 것을 확인할 수 있었으며, 외관 및 맛에 대한 평가에서도 우수한 것으로 나타났다.
본 발명의 압분을 이용한 퇴비는 작물의 저항성을 증가시키고, 색감과 맛을 향상시키며, 버려지는 압분 및 한약재 찌꺼기를 효율적으로 재활용하여 농가소득향상을 도모할 수 있고, 화학비료나 농약 사용을 최소화하여 환경오염방지에 기여할수 있을 뿐만 아니라, 산성토양의 지력을 향상시키는 효과를 가진다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (4)

  1. 압분, 마늘 및 한약재가 중량비로 65 : 25 : 10로 이루어진 혼합물에 광합성 미생물 원액을 20배로 희석하여 혼합물 톤당 65ℓ로 첨가하고 25 내지 35 ℃에서 60 일간 발효시킨 것을 특징으로 하는 퇴비의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광합성 미생물의 첨가시 제1회는 톤당 10ℓ로 분무하고, 5 일후 제2회부터는 톤당 5ℓ씩 분무하며, 5 일 간격으로 총 12회 분무하여 발효시키는 것을 특징으로 하는 퇴비의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마늘 및 한약재는 분쇄하여 사용하는 것을 특징으로 하는 퇴비의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조된 퇴비.
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