KR101601590B1 - 발효된 부레옥잠을 포함한 비료 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발효된 부레옥잠을 포함하여 토양에 흡수가 빨라 토양개량 효과가 우수하고, 퇴비의 성분 함량에 있어서 종래의 비료에 비해 우수한 발효된 부레옥잠을 포함한 비료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

발효된 부레옥잠을 포함한 비료 및 이의 제조방법{A FERTILIZER COMPRISING FERMENTED WATER HYACINTH AND PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 발효된 부레옥잠을 포함한 비료 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발효된 부레옥잠을 포함하여 토양에 흡수가 빨라 토양개량 효과가 우수하고, 퇴비의 성분 함량에 있어서 종래의 비료에 비해 우수한 발효된 부레옥잠을 포함한 비료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

토양은 활력이 없는 것이 아니라 인체의 신진대사 작용처럼 끊임없이 작용하고 활동하는 생명력을 지니고 있다. 따라서, 생명력이 있는 토양이라 함은 토양속의 미생물들이 왕성한 활동을 할 수 있는 조건이 부여된 토양을 말한다.

화학 비료는 작물에 영양분을 일시적으로 공급한다는 차원에서 그 효과가 인정되고 있으나, 토양의 원천적인 생명력이 파괴된다는 점에서 문제점을 안고 있다. 즉 화학 비료만을 계속 사용할 경우 유기질이 부족해지고 토양이 산성화되어 유효 미생물이 사멸하는 반면 작물에 해로운 세균만이 번식되기 때문이다. 따라서 화학 비료의 과다 사용은 농약의 과다 사용을 유발하게 되고 그것은 다시 토양을 오염시키는 악순환을 되풀이할 수밖에 없는 것이다. 토양의 생명력이 강하냐, 약하냐는 토양 속의 미생물 활동의 강약에 달려 있다고 볼 수 있다. 미생물이 왕성한 활동을 하기 위해서는 먹이가 필요한데 유기질 비료는 바로 그러한 먹이, 즉 유기물을 공급한다는 데서 일차적인 의의를 찾을 수 있을 것이다.

유기질 비료는 미생물에 의해 분해되는 과정을 거치게 되는데 이때 생성되는 각종 분해 생성물이 작물에 양분으로 공급되며 또한 분해과정에서 작물을 자극하여 생육을 촉진시켜 작물의 품질을 개선하는 기능을 갖는다.

유기질 비료에 관한 종래기술은 하기와 같다.

한국등록특허 제699321호에서는 공지의 도축 부산물을 이용한 유기질 비료 제조방법에 있어서, 도축 부산물을 절단 또는 용해하기 위한 전해질에 전기적인 힘을 가하여 전기적으로 활성화된 전해질을 도축 부산물과 접촉, 혼합, 교반시키는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 유기질 비료의 제조방법을 개시하고 있다.

한편, 부레옥잠은 페루 안데스 산맥 아마존강 유역 일대가 원산지로 수면 부유성 다년생 수생식물이다. 부레옥잠은 저수지 및 정수장에서 재배하여 친환경적인 수질개선을 수행할 수 있는 우수한 자원으로 알려져 있다.

농촌진흥청 환경관리과 보고에 따르면, 부레옥잠은 6개월 재배시 회수하는 비료 성분의 양은 1ha 당 질소 5.5톤, 인산 0.3톤, 칼리 9.8톤으로 비료의 3대 요소인 질소, 인산, 칼륨을 모두 갖고 있어 자연 상태의 최적의 비료로 보고되고 있다.

퇴비의 성분 함량을 보면, 볏짚 퇴비에 비해 우수한 퇴비 재료이며 토양개량제로서의 효과가 크고 시비량을 절감할 수 있다고 보고되고 있다.

그러나 부레옥잠은 아열대 식물이므로 국내의 경우 부레옥잠은 봄부터 가을까지는 수질 정화를 하면서 왕성한 증식이 가능하나 겨울에는 동사함으로써 오히려 오염원이 되는 문제점이 있다.

본 발명자들은 부레옥잠은 오염된 도시하수, 축산폐수의 수질을 정화하면서 막대한 양의 질소, 인, 칼륨 등을 흡수하므로 비료의 3대 원소를 풍부하게 함유하고 있다는 점에 착안하여 유기질 비료로써 활용하기 위한 방법을 연구하였고 그 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은 발효된 부레옥잠을 비료의 원료로 사용함으로써 토양에 흡수가 빨라 토양개량 효과가 우수하고, 퇴비의 성분 함량에 있어서 종래의 비료에 비해 우수한 비료 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 발효된 부레옥잠을 포함하는 비료를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 발효된 부레옥잠은 토양의 구덩이에 부레옥잠을 넣고 바실러스균(Bacillus)을 접종시킨 후 비닐로 덮고 5~10일 동안 방치시킨 후, 락토바실러스균(Lactobacillus)과 효모의 혼합액을 뿌린 후 비닐로 덮어 5~10일 동안 방치시켜 제조될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 락토바실러스균과 효모의 혼합액은 물에 락토바실러스균과 효모를 60:40 중량비로 넣어 제조될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 본 발명에 따른 비료는 상기 볏짚 비료를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 발효된 부레옥잠과 볏짚 비료는 5:5 중량비로 포함되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 바실러스균은 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리체니포미스, 바실러스 바타비엔시스, 바실러스 포디아이 및 바실러스 푸밀러스로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 락토바실러스균은 락토바실러스 카제이, 락토바실러스 애시도필러스, 락토바실러스 플란타룸 및 락토바실러스 퍼멘텀으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용할 수 있다.

또한, 본 발명은 부레옥잠을 준비하는 단계; 상기 준비된 부레옥잠을 토양의 구덩이에 부레옥잠을 넣고 바실러스균을 접종시킨 후 비닐로 덮고 5~10일 동안 방치시키는 단계; 상기 바실러스 균을 접종시킨 부레옥잠에 락토바실러스균과 효모의 혼합액을 뿌린 후 비닐로 덮어 5~10일 동안 방치시켜 발효된 부레옥잠을 제조하는 단계; 및 상기 발효된 부레옥잠과 비료 성분을 혼합하는 단계를 포함하는 발효된 부레옥잠을 포함한 비료의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 발효된 부레옥잠을 포함한 비료는 봄부터 가을까지는 수질 정화에 사용되어 유익하나 겨울에는 동사함으로써 오히려 오염원이 되는 부레옥잠을 이용하여 제조되어 친환경적일 뿐만 아니라 퇴비의 성분 함량에 있어서도 종래의 볏짚 퇴비에 비해 우수하고, 토양에 흡수가 빨라 토양개량 효과가 우수하다.

또한, 본 발명에 따라 발효된 부레옥잠을 비료의 원료로 사용하는 경우 비료 생산에 사용되는 원재료 수입 의존을 줄여 저렴하고 토양 개질 효과가 우수한 비료를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 발효된 부레옥잠을 포함한 비료는 유기농 비료 사용으로 인한 농가당 부담을 감소시킬 수 있고 이에 따라 농산품의 가격경쟁력을 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발효된 부레옥잠을 포함한 비료의 제조방법을 개략적으로 나타낸 공정도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 발효된 부레옥잠을 포함한 비료 및 이의 제조방법을 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 발효된 부레옥잠을 포함한 비료를 제조하기 위해 우선 부레옥잠을 준비한다 (단계 S1).

부레옥잠은 국내에서 봄부터 가을까지 수질 정화 과정에 사용된 것을 회수하는 것이 바람직하다.

부레옥잠은 오염된 수질을 정화하면서 질소, 인, 칼륨을 흡수하고, 생육 최적 수온이 18~32℃이기 때문에 겨울에는 동사하여 오염원이 되므로 오염원이 되기 전에 회수하여 사용할 수 있다.

회수된 부레옥잠은 그대로 사용할 수도 있지만 수질이 부영양화되어 오염이 많이 되어 있으면 잘 성장하여 크기가 매우 크기 때문에 적절한 크기, 예를 들어 5~10cm의 크기로 절단하여 준비하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 준비된 부레옥잠을 토양의 구덩이에 부레옥잠을 넣고 바실러스균을 접종시킨 후 비닐로 덮고 5~10일 동안 방치시킨다 (단계 S2).

부레옥잠을 발효시키기 위해서 적당한 크기로 구덩이를 파고 이에 부레옥잠을 넣고 바실러스균을 접종시킨다.

바실러스균을 부레옥잠에 접종시키는 경우 부레옥잠이 셀룰로오스와 풍부한 질소, 인, 칼륨 이외에는 모두 신속하게 분해되어 유기농 발효 비료화가 가능해진다.

본 발명에서 사용하는 바실러스균으로는 제한됨 없이 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis, KCCM 11315), 바실러스 리체니포미스(Bacillus licheniformis, KCCM 11237), 바실러스 바타비엔시스(Bacillus bataviensis, KCTC 13024), 바실러스 포디아이(Bacillus megater ium, KCCM 11492) 및 바실러스 푸밀러스(Bacillus pumilus, KCTC 3713)로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용하는 것이 바람직하고, 부레옥잠의 신속한 발효를 위해 바실러스 리체니포미스를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

바실러스균을 부레옥잠에 접종시키고 신속한 분해를 위해 비닐로 덮고 5~10일 동안 방치시킨다.

다음으로, 상기 바실러스 균을 접종시킨 부레옥잠에 락토바실러스균과 효모의 혼합액을 뿌린 후 비닐로 덮어 5~10일 동안 방치시켜 발효된 부레옥잠을 제조한다 (단계 S3).

본 발명에서는 상기 바실러스 균을 접종시킨 부레옥잠에 락토바실러스균과 효모의 혼합액을 적용함으로써 유기물을 쉽게 분해하고 발효를 원활하게 해주고 냄새를 제거할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 락토바실러스균과 효모의 혼합액은 물에 락토바실러스균과 효모를 60:40 중량비로 혼합하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 락토바실러스균으로는 제한됨 없이 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei, KCTC 2180), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophillus, KCTC 3410), 락토바실러스 플란타룸(Lactobacillus plantarum, KCTC 21004) 및 락토바실러스 퍼멘텀(Lactobacillus fermentum, KCTC 5468)으로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있다.

발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 락토바실러스균과 효모의 혼합액에 유용미생물(Effective microorganisms)을 더 포함하여 유기물을 쉽게 분해하고 발효를 원활하게 해줄 수 있다.

마지막으로, 상기 발효된 부레옥잠을 비료 성분과 혼합한다 (단계 S4).

부레옥잠을 일반적인 초본류와 같이 섬유소로 구성되어 있어 그 자체로도 퇴비로 활용이 가능하지만 부레옥잠을 미생물에 의해 발효시키면 토양에 흡수가 빠른 생태가 되어 부패하는 과정에서 냄새 및 침출수의 문제가 없게 된다.

상기 발효된 부레옥잠을 통상 사용하는 비료 성분, 예를 들어 볏짚 비료와 혼합하여 사용함으로써 비용을 절감시키며 토양 개질 효과를 향상시킬 수 있다.

하기 표 1에서와 같이 본 발명에 따른 상기 발효된 부레옥잠은 볏짚 비료에 비해 질소, 인산 및 칼륨이 풍부하여 토양 개선 효과가 우수하다.

구분	질소	인산	칼륨
볏짚	0.69	0.27	2.42
부레옥잠	1.43	1.98	5.20

본 발명은 상기 방법에 따라 제조된 발효된 부레옥잠을 포함한 비료를 제공하여 토양개량제로서의 효과가 크고 시비량을 절감할 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.

[실시예 1]

호수에서 회수한 부레옥잠을 절단기에 넣고 5~10cm로 절단하였다. 이후 절단된 부레옥잠에 바실러스 리체니포미스를 접종시킨 후 비닐로 덮고 10일 동안 방치하여 발효시켰다. 이후 상기 발효된 부레옥잠에 락토바실러스균과 효모의 혼합액 (60:40 중량비)을 뿌린 후 비닐로 덮어 10일 동안 방치하여 부레옥잠 비료를 제조하였다.

[비교예 1]

볏집, 풀, 음식찌꺼기 및 낙엽을 혼합하여 고루 섞은 후 물을 붓고 비닐로 덮은 후 1주일 동안 발효시켰다. 이후 1주일 후 온도를 낮추고 퇴비를 고루 뒤집어 섞어 공기를 넣어 주었고 추가 1주일 동안 방치하여 비료를 제조하였다.

[시험예]: 비료의 성분 분석

실시예 1 및 비교예 1의 비료에 대해 농업기술실용화재단에 성분 분석검정을 의뢰하였고, 그 결과를 각각 표 2에 나타내었다.

성분	질소전량	인산전량	칼리전량
실시예 1	1.42%	2.42%	4.72%
비료예 1	0.85%	0.48%	1.93%

상기 표 2을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 실시예 1의 부레옥잠을 사용한 비료는 볏집, 풀, 음식찌꺼기 및 낙엽을 사용하여 제조된 비료(비교예 1)에 비해 질소, 인산 및 칼리의 함량에 있어서 월등히 높은 성분 함량을 나타내었고, 이로부터 본 발명에 따른 비료는 종래의 볏짚 퇴비에 비해 우수하여 토양개량 효과가 월등히 높음을 알 수 있다.

Claims (12)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 부레옥잠을 준비하는 단계;
   상기 준비된 부레옥잠을 토양의 구덩이에 부레옥잠을 넣고 바실러스균을 접종시킨 후 비닐로 덮고 5~10일 동안 방치시키는 단계;
   상기 바실러스 균을 접종시킨 부레옥잠에 락토바실러스균과 효모의 혼합액을 뿌린 후 비닐로 덮어 5~10일 동안 방치시켜 발효된 부레옥잠을 제조하는 단계; 및
   상기 발효된 부레옥잠과 비료 성분을 혼합하는 단계;
   를 포함하는 발효된 부레옥잠을 포함한 비료의 제조방법.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 비료 성분은 볏짚 비료인 것을 특징으로 하는 비료의 제조방법.
   
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 락토바실러스균과 효모의 혼합액은 물에 락토바실러스균과 효모를 60:40 중량비로 넣어 제조되는 것을 특징으로 하는 비료의 제조방법.
    
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 바실러스균은 바실러스 서브틸리스, 바실러스 리체니포미스, 바실러스 바타비엔시스, 바실러스 포디아이 및 바실러스 푸밀러스로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 비료의 제조방법.
    
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 락토바실러스균은 락토바실러스 카제이, 락토바실러스 애시도필러스, 락토바실러스 플란타룸 및 락토바실러스 퍼멘텀으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 비료의 제조방법.
    

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