KR101803093B1 - 희토성분을 함유하는 도시농업토양 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인공적으로 조성되는 작물 재배용 토양에 관한 것으로, 코코피트 20 ~ 25 중량%, 부엽토 15 ~ 20 중량%, 마사토 10 ~ 15 중량%, 질석 5 ~ 10 중량%, 제오라이트5 ~ 10 중량%, 인공경량골재 5 ~ 10 중량%, 희토비료 1 ~ 5 중량%, 클로렐라 1 ~ 3 중량% 및 식물성 아미노산 1 ~ 2 중량%의 성분비로 이루어지는 희토성분을 함유하는 도시농업토양이 제공된다.
본 발명에 따르면, 희토비료의 작용으로 작물의 질산환원반응 활성을 높힘으로써 식물의 영양성장과정을 촉진하고 수확량을 획기적으로 늘릴 수 있으며, 미생물의 분해 작용에 의한 유통과정이나 재배 중 이화학성의 변화가 발생하지 않도록 유기물 분해에 대한 안정성이 높고, 보수력 및 자체 결합력이 우수하며 가볍고 작업성이 뛰어나다. 미량의 식물성 아미노산은 생육환경이 좋지 않은 가정 내 베란다 등에서도 작물의 아미노산 흡수를 도와 왕성한 생육이 가능하다. 또한 적절한 비중을 가지고 있어 작물의 엽면을 오염시키지 않고, 불쾌감을 주지 않는 상쾌한 향을 가지며, 특별한 시비 없이도 작물재배가 가능한 도시농업토양을 제공한다.

Description

희토성분을 함유하는 도시농업토양{Artificial soil containg rare-earth fertilizer}
본 발명은 인공토양에 관한 것으로, 희토성분과 클로렐라 및 식물 아미노산을 포함하여 별도의 시비 없이도 도시 주거환경 내 또는 근교에서 친환경적으로 작물을 재배할 수 있는 도시농업토양에 관한 것이다.
도시농업은 도시민이 도시 또는 도시 인근에서 생업 이외의 목적으로 농작물을 기르는 행위로서, 상업적 농작물의 안전성에 대한 우려, 생태농업에 대한 관심, 농작물에 대한 가계 지출 절감, 노동의 즐거움 등을 이유로 해서 지속적으로 증가하고 있는 추세이다.
그러나 도시농업에 사용되는 토양 중에는 외부 건설현장 등에서 발생한 검증되지 않은 토양이나, 좁은 면적에서 생산량을 늘리기 위해 다량의 비료 내지 유기질 비료를 사용함으로써 주변 환경에 문제를 일으키고, 경작물이 중금속에 의해 오염되는 경우가 발생하고 있다. 이에 따라 도시농업을 위한 인공토양에 관한 기술들이 개시되고 있다.
국내 등록특허 제10-1372905호(공개일: 2014.01.06.)는 코코피트 10∼15중량%, 피트모스 10∼15중량%, 휴믹산 3∼5중량%, 바텀애쉬 10∼20중량%, 소성황토 10∼20중량%, 질석 3∼5중량%, 펄라이트 3∼5중량%, 천연황산칼슘 5∼10중량%, 유카 1∼5중량%, 해조추출물 1∼4중량%, 풀빅산 1∼3중량%, 질소질구아노 3∼5중량%를 포함하는 도시농업용 용토를 제공한다. 상기 인용기술에 따르면 친수성, 배수성, 통기성, 보수력, 보비력이 우수하고, 분해가 안정적으로 이루어지며, 식물성장의 균형유지 및 토양의 개량 효과를 증진시킨다. 또한, 노지재배는 물론 옥상 및 배란다, 텃밭 등 가정원예에서도 물관리만 철저히 하고 작물 생육기간을 고려한다면 농작물을 손쉽게 재배하고 수확을 할 수 있는 효과가 있다.
상기 인용기술은 일반적인 인공토양에 사용되는 코코피트, 피트모스, 펄라이트, 질석, 바텀애쉬 및 소성황토 이외에 토양의 통기성을 개선하는 풀빅산과 발근성을 좋게 하는 휴믹산을 포함함으로써 작물의 뿌리 생장을 윈활하게 하고, 다양한 비료 성분으로 별도의 시비 없이도 작물 생장력을 높혀주는 효과가 있어 노지가 아닌 가정 내 옥상이나 베란다 등에서 작물을 재배하는 용도로 적합하다.
한편 희토는 화학원소 주기율표상의 란탄계 15개 원소인 La, Ce, Pr, Nd, Pm, Eu, Gd, Tb, Dy, Er, Tm, Tb, Lu 및 이들과 성질이 유사한 2개 원소인 Y와 Sc를 합한 17개의 천연 광물질원소를 지칭하는 명칭으로, 이 중 작물생육과 품질향상에 탁월한 효과가 있는 경희토 원소가 희토비료에 적용되고 있다.
기상이변(이상 고온, 저온, 가뭄, 습해 등)이나 중금속이나 농약, 자외선 등에 과다하게 노출되었을 때 작물체 내에서는 ROS(활성산소)가 발생하여 세포를 공격하여 작물에 큰 피해를 준다. 희토는 방어효소(SOD, CAT, POD, PPO 등)의 활성을 증가시켜 ROS에 대한 방어체계를 형성하고 각종 스트레스를 완화시킨다. 그리고 가용성 당단백질 및 아미노산 합성을 촉진하며 엽록소 함량을 증가시킴으로서 광합성 능력을 증진시킨다.
또한 희토는 각종 효소를 활성화함으로써 작물의 대사작용을 촉진하여 생육을 좋게 하며 양분의 흡수 조절과 환경스트레스(자연재해, 병충해, 고온, 저온, 건조, 습해 등)에 대한 적응력을 높여 작물이 안전하고 튼튼하게 자라게 한다.
희토비료는 작물의 엽록소 함량을 높이어 광합성을 촉진하고, 줄기를 튼튼하게 하여 도복을 방지하는 효과가 있다. 그리고 각종 환경 스트레스(가뭄, 습해, 추위, 더위 등)에 대한 내성을 강화 시키고 질병에 대한 내성을 증가시켜 작물의 수량과 품질을 높이고 저장성을 향상시키는 효과가 있는 것으로 알려져 있다.
구체적으로 희토 원소는 식물의 질산환원효소의 활성을 높힘으로써 식물체 내의 무기질산 형태의 질소가 유기질소 화합물과 아미노산 및 단백질로 전환되는 작용을 하여 식물체 내 질산형태의 질소 함량을 감소시키며, 아미노산과 질소 총 함량을 증가시킨다. 이 작용으로 식물체의 영양성장과정이 촉진된다.
농작물 생산에서 질산환원효소 활성 작용은 작물의 생육과 생산량의 잠재적 역량을 판단하는 기준이 된다. 질산환원효소는 식물대사의 중심 고리로서 질산환원반응에 대해 촉매작용을 하며, 이러한 질산환원효소의 작용에 있어 희토 원소의 작용은 대단히 중요한 작용을 한다고 할 수 있다.
본 발명은 도시농업을 위한 인공토양을 개발함에 있어, 작물의 질산환원반응 활성을 높힘으로써 식물의 영양성장과정을 촉진하고 수확량을 획기적으로 늘릴 수 있는 도시농업토양을 제공한다.
또한 미생물의 분해 작용에 의한 유통과정이나 재배 중 이화학성의 변화가 발생하지 않도록 유기물 분해에 대한 안정성이 높고, 보수력 및 자체 결합력이 우수하며 가볍고 작업성이 뛰어난 도시농업토양을 제공한다.
또한 적절한 비중을 가지고 있어 작물의 엽면을 오염시키지 않고, 불쾌감을 주지 않는 상쾌한 향을 가지며, 특별한 시비 없이도 작물재배가 가능한 도시농업토양을 제공한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 인공적으로 조성되는 작물 재배용 토양에 있어서, 코코피트 25 중량%, 부엽토 20 중량%, 마사토 15 중량%, 질석 10 중량%, 제오라이트 10 중량%, 인공경량골재 10 중량%, 희토비료 5 중량%, 클로렐라 3 중량% 및 식물성 아미노산 2 중량%의 성분비로 이루어지는 희토성분을 함유하는 도시농업토양이 제공된다.
여기에서 상기 도시농업토양은 10L의 용토를 기준으로 비중(Mg/㎥) 0.51, C(1:5, w/w, dS/m) 1.06, 질소전량(%) 0.38, 유기물(%) 15.2, 수분(%) 25.5의 이화학적 특성을 갖는 희토성분을 함유하는 도시농업토양이 제공된다.
또한 상기 희토비료는, 질산희토(RE(NO3)3)를 주 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 희토성분을 함유하는 도시농업토양이 제공된다.
한편 상기 식물 아미노산은, 글루타민(Glutamine), 아스파라긴(Asparagine), 아르기닌(Arginine), 시트룰린(Citrulline) 또는 올리친(Ornithine) 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 복합물인 것을 특징으로 하는 희토성분을 함유하는 도시농업토양이 제공된다.
본 발명에 따른 희토성분을 함유하는 도시농업토양에 따르면, 희토비료의 작용으로 작물의 질산환원반응 활성을 높힘으로써 식물의 영양성장과정을 촉진하고 수확량을 획기적으로 늘릴 수 있으며, 미생물의 분해 작용에 의한 유통과정이나 재배 중 이화학성의 변화가 발생하지 않도록 유기물 분해에 대한 안정성이 높고, 보수력 및 자체 결합력이 우수하며 가볍고 작업성이 뛰어나다.
미량의 식물성 아미노산은 생육환경이 좋지 않은 가정 내 베란다 등에서도 작물의 아미노산 흡수를 도와 왕성한 생육이 가능하다.
또한 적절한 비중을 가지고 있어 작물의 엽면을 오염시키지 않고, 불쾌감을 주지 않는 상쾌한 향을 가지며, 특별한 시비 없이도 작물재배가 가능한 도시농업토양을 제공한다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 도시농업토양은 인공적으로 조성된 작물 재배용 토양으로서, 코코피트, 부엽토, 마사토, 질석, 제오라이트, 인공경량골재, 희토비료, 클로렐라 및 식물성 아미노산을 하기되는 조성비에 따라 포함하는 복합물로 이루어질 수 있다.
코코피트Cocopeat)는 코코넛 과실의 껍질 조직으로 생산되며, 가격이 저렴하여 우리나라에서는 가장 많이 이용되고 있는 유기성 재료이다. 피트모스의 대체 재료로 1980년대부터 본격적으로 사용되기 시작하였으며, 보수력과 보비력이 높고 통기성이 좋은 장점이 있다. 또한 낮은 중량과 시간이 지남에 따라 부숙되면서 유기물질을 제공할 수가 있어 다양한 활용이 가능하다. 본 발명에 따른 도시농업토양에서는 높은 보수력과 보비력을 갖추고 우수한 통기성을 가지는 코코피트를 인공토양의 베이스로 적용하였다. 본 발명에 있어 코코피트는 토양과 비료성분 간의 결합력을 증가시키는 역할을 하며, 인공토양의 베이스 제재로 사용되며, 20 ~ 25 중량%의 비율로 조성된다.
부엽토는 15 ~20 중량%의 비율로 조성된다. 부엽토는 다공질이기 때문에 배수가 좋고 수분과 양분의 보축력이 강하며, 지온을 높이고 영양분이 풍부한 것이 특징이다. 인공적으로 낙엽을 모아 쌓아서 부패시킨 것과 자연적으로 부패, 분해된 것이 있으며, 또 다른 방법으로 땅을 파고 묻어두어 만들기도 한다. 본 발명에서는 높은 비분을 가지고 있는 부엽토를 사용하여 재배되는 작물에 충분한 양분을 공급하고자 하였다.
한편 마사토는 10 ~ 15 중량%로 혼합된다. 마사토의 올바른 우리말은 '굵은 모래'이다. 화강암이 풍화되어 생성된 흙이라 하여 '화강토'라고도 불린다. 주로 학교 운동장 모래 및 조경용이나 분재용, 분갈이용 흙 등으로 사용되고 있다. 마사토의 특징은 배수가 용이하며, 자연적 질감을 가지고 있으면서 비용이 저렴하여 예전부터 상토용으로 널리 사용된 재료이다. 본 발명에서 마사토는 작물재배 시 토양이 배수와 자연적 질감뿐만 아니라 상토가 안정된 비중을 갖도록 함으로써 작물이 전도되지 않고 안전하게 지지되도록 하는 역할도 겸한다.
질석은 흡습수, 층간수 및 결정수의 3가지 수분을 함유하고 있는 광물로서 가열하면 결정 속에서 발생하는 수분의 압력 때문에 팽창 전 부피의 6∼30배 정도가 된다. 이러한 질석은 고상의 비율이 낮고 기상 비율이 매우 높아 상토로 이용될 때 통기성 증진에 효과적이다. 또한 양이온교환능력이 높아서 보비력이 우수하고, 비중이 낮아 가볍기 때문에 운반이나 보관이 용이하다. 본 발명에서 질석은 5 ~ 10 중량%로 조성된다.
제올라이트는 장석류 광물의 일종으로서 1756년 스웨덴의 광물학자인 Cronsted에 의해 발견되어 "끓는(zeo) 돌(lite)"이라는 의미로 명명된 광석이다. 제올라이트는 내부에 있는 나노크기의 세공 속에 보통 물 분자들이 가득 채우고 있는데 이 광석을 가열하면 내포된 물분자가 증발하여 수증기를 발생한다. 이러한 사실에 기인하여 Cronsted는 제올라이트를 '끓는 돌'이라고 명명되었다. 제올라이트는 신생대 3기층의 화산재가 속성 작용을 받아 생성된 미세한 다공질이다. 이 때문에 물리적 흡착력과 화학적 양이온 치환작용이 뛰어나다. 본 발명에서 제올라이트는 5 ~ 10 중량%의 조성으로 혼합되어 토양의 기반을 구성하고 통기성과 배수력을 높이는 역할을 한다.
인공경량골재는 다공성으로 보수력과 보비력이 우수하며, 연소에 따라 석탄에 함유되었던 질소 등과 같은 유기물은 소실되어도 Si, Fe, Ca, Mg, K 외에도 Mn, B 등의 다양한 무기물이 함유되어 있으므로, 작물에 유익한 필수무기질 공급원이 될 수 있을 뿐만 아니라 고온으로 연소되어 잡초종자나 병해충이 사멸된 무균성이다. 인공경량골재는 제올라이트와 함께 토양기반을 구성하는 성분으로 배수성과 통기성을 높이는 역할을 하며, 이에 따라 1 ~ 5mm의 입도를 가지는 것이 바람직하다.
희토비료는 본 발명에 의해 제공되는 도시농업토양을 구성하는 성분 중 핵심 성분의 하나로, 1 ~ 5 중량%의 비율로 조성될 수 있다. 희토비료는 질산희토(RE(NO3)3)를 주 성분으로 할 수 있다.
일반적으로 희토비료는 질소, 인산, 칼리 등의 비료가 아니며 식물에 직접적 영향을 주는 원소가 아니지만 효소활동을 도와 생리작용을 활성화하는 원소로서 적절한 공급이 이뤄졌을 시 식물이 과다과소되는 영양소 흡수를 조절하는 기능을 제공하는 것으로 알려져 있다. 희토비료의 시용효과는 작물의 생장발육단계와 밀접한 관계가 있는데 정확한 생육단계에 적시, 적량의 농도를 시용하는 것이 가장 중요하다. 희토비료는 모든 식물(식량작물, 채소류, 화훼류, 과일류, 경제작물, 사료작물, 수목류 등)에 널리 사용할 수 있으며 이의 효과는 매우 광범위하게 나타난다. 작물의 종류와 생육시기에 따라 적량을 사용하면 작물의 생리활성을 높임으로서 생장발육을 촉진하고 수량을 증가시키며, 양질의 기능성 농산물을 생산할 수 있다. 작물의 종류에 따라 희토원소에 대한 요구량은 각각 다른데, 동일한 환경에 있는 식물이라도 식물체 내의 희토원소 함량이 작물에 따라 다른데, 대다수 식물의 일반함량은 0.002~0.003％이나 어떤 식물은 특수한 경우도 있다. 예를 들어 야생 복숭아의 잎에는 0.5％가 함유되어 있고, 주요 식량작물에서 옥수수가 0.17ppm, 쌀에는 0.54ppm, 소맥은 1.25ppm에 달한다.
또한 희토비료는 작물의 뿌리 활력을 현저하게 높이는 것으로 알려져 있다. 뿌리 작용이 담당하는 한 가지 중요한 작용은 세포분열 원소의 합성인데, 이러한 원소는 식물체 내에 존재하는 단백질의 합성에 결정적으로 작용하고 잎이 조기에 노화하지 않게 하는 데 필수적인 작용을 한다. 따라서 잎의 노화상태는 뿌리의 활성을 판단하는 척도가 될 수 있으며, 희토비료에 의해 뿌리의 활성을 증대시킴으로써 잎의 노화를 방지하고 식물체를 튼튼하게 하는 역할을 한다.
식물성 아미노산은 1 ~ 2 중량%로 조성될 수 있다. 본 발명에 따른 식물성 아미노산은 글루타민(Glutamine), 아스파라긴(Asparagine), 아르기닌(Arginine), 시트룰린(Citrulline) 또는 올리친(Ornithine) 중 어느 하나 이상의 복합물로 이루어질 수 있다. 이러한 염기성 아미노산은 화학비료 상태의 암모니아나 질산을 질소원으로 하였을 경우보다 작물의 생육을 더 촉진하는 경향이 있다. 특히 저온이나 광합성이 불리한 환경에서는 당이나 ATP의 생산이 부족하기 때문에 뿌리에 의한 무기물의 흡수 및 동화에 필요한 에너지가 부족한데, 본 발명에 따른 식물성 아미노산 성분은 뿌리에 흡수된 후 즉시 아미노기 전이반응에 의해 아르기닌이나 글루타민산처럼 생체 내에서 질소대사의 중심적인 아미노산으로 되어 무기태 질소보다 양호한 생육을 가져올 수 있다.
클로렐라는 담수에 서식하는 식물성 플랑크톤으로 흔히 건강기능성 식품의 원료로 인공 배양되고 있다. 최근 클로렐라는 물에 희석되어 작물에 공급될 경우 작물의 성장을 촉진하고, 저장성을 증대시키며 면역력 개선에도 도움이 되는 것으로 보고되고 있다.
본 발명에 따른 도시농업토양은 클로렐라를 분말형태로 토양에 혼입하여 약 1 ~ 3 중량%로 조성되도록 함으로써 작물의 생육을 증진하고 병균의 발생 등을 억제하며, 작물의 면역력을 개선할 수 있다.
이와 같이 조성되는 본 발명에 따른 도시농업토양의 성분 분석 결과는 <표1>과 같다.
항목 기준 결과
상급 중급 하급 불량 수치 등급
물
리
성		 비중(Mg/㎥) - - - - 0.51
유효수분율(w/w,%) 0.12이상 0.12~0.08 0.08~0.04 0.04미만
투수계수 10
Figure 112015092585133-pat00001
이상		 10
Figure 112015092585133-pat00002
~10
Figure 112015092585133-pat00003
 10
Figure 112015092585133-pat00004
~10
Figure 112015092585133-pat00005
 10
Figure 112015092585133-pat00006
미만
화
학
성		 pH(1:5, w/w) 6.0~6.5 5.5~6.0
6.5~7.0		 4.5~5.5
7.0~8.0		 4.5미만
8.0미만		 6.2 상급
EC(1:5, w/w, dS/m) 0.2미만 0.2~1.0 1.0~1.5 1.5이상 0.7 중급
유효인산(mg/kg) 200이상 200~100 100미만 -
치환성양이온K(cmol
Figure 112015092585133-pat00007
/kg)		 3.0이상 3.0~0.6 0.6미만 -
치환성양이온Ca(cmol
Figure 112015092585133-pat00008
/kg)		 5.0이상 5.0~2.5 2.5미만 -
치환성양이온Mg(cmol
Figure 112015092585133-pat00009
/kg)		 3.0이상 3.0~0.6 0.6미만 -
치환성양이온Na(cmol
Figure 112015092585133-pat00010
/kg)		 - - - -
질소전량(%) 0.12이상 0.12~0.06 0.06미만 - 0.38 상급
유기물(%) 5.0이상 5.0~3.0 3.0미만 - 15.2 상급
C/N - - - -
수분(%) - - - - 25.5
CEC(cmol
Figure 112015092585133-pat00011
/kg)		 20이상 20~6 6미만 -
유
해
성
분		 비소(mg/kg) - - - - 불검출
카드뮴(mg/kg) - - - - 불검출
수은(mg/kg) - - - - 불검출
납(mg/kg) - - - - 불검출
크롬(mg/kg) - - - - 0.32
구리(mg/kg) - - - - 17.93
니켈(mg/kg) - - - -
아연(mg/kg) - - - -
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 도시농업토양은 약산성을 띠며 유기물과 질소전량이 풍부하여 별도의 시비 없이도 작물의 생육이 가능하며, 비소, 카드뮴, 수은, 납과 같은 중금속이 포함되지 않아 친환경적인 작물재배가 가능하다.
이와 같은 본 발명에 따른 희토성분을 함유하는 도시농업토양의 실시예를 설명하도록 한다.
1) 본 발명에 따른 희토성분을 함유하는 도시농업토양의 조성비에 따른 작물재배 실험을 실시하였다. 실험은 경기도 광주시 곤지암에 위치한 그린디포 하우스에 존재하는 작물재배용 베드 4곳에서 진행되었다. 실험 기간은 2014년도 5월부터 10월까지 총 6개월로 계획하였다.
2) 조성 규모
- 제 1 실험구 : 마사토-일반토양(L1,800*W1,800*H240)
- 제 2 실험구 : 본 발명 도시농업토양(L1,800*W1,800*H240)
- 제 3 실험구 : 시중 도시농업토양1(L1,800*W1,800*H240)
- 제 4 실험구 : 시중 도시농업토양2(L1,800*W1,800*H240)
3)도시농업토양 성능평가 방법
가) 토양성분 분석
본 발명에서는 토양 성분분석을 전기, 중기, 후기로 구분하여 총 3회 토양성분 분석 진행하였다. 이는 도시농업이 진행됨에 따라 작물 생육에 필요한 양분제공의 지속성 정도와 토양성분 변화를 알아보기 위한 설정으로, 테스트 베드에 4개의 실험구에 적용된 토양을 대상으로 ph, EC, CEC 등의 화학적 성분 및 중금속 검사 등을 진행하였다.
나)작물생육 분석
- 1개월에 2회 작물생육을 통한 토양성능 분석
- 분석목적 : 개발된 토양의 성능 검토
- 분석방법 : 4개의 실험구에 6개 반복구 비교분석
- 측정항목 :
구분 실험내용
옆채류 - 엽 : 초장, 엽장, 엽폭, 엽수, 경경 등
과채류 - 옆 : 초장, 엽장, 엽폭, 엽수 등
- 과 : 과수, 과장, 과경, 과중, 수량 및 과형지수
4) 테스트 베드 실험구 조성
가) 본 실시예에서는 도시농업 참여자들이 공통적으로 많이 재배하고 있는 상추, 잎들깨, 과채류 등의 엽채류와 고추, 방울토마토 등의 과채류를 선정하였다.
Figure 112015092585133-pat00012
작물식재 후 모습(좌측부터 제1, 2 실험구 등)
5) 실험결과
작물재배 실험은 일반토양(마사토), 본 발명에 따른 도시농업토양, 시중에 유통되고 있는 도시농업용 상토 2가지 제품 등 4개의 토양 실험구에서 6개의 반복구로 동일한 환경에서 진행하였다. 재배작물이 주로 엽채류와 과채류로 이루어져 있으며, 엽채류에서는 상추와 깻잎, 과채류에서는 고추와 방울토마토가 많이 재배되었다.
실험구는 5월 13일에 조성이 완료되었는데, 실험구 관리상 초반 자동관수에 오류가 생겨 초반 작물들의 생육이 좋지 않게 되었다. 특히 잎들깨가 상태가 좋지 않았는데, 모종의 크기가 가장 작은 작물이어서 피해가 컷던 것으로 판단된다. 따라서 본 실험에서 잎들깨가 제외된 상태로 나머지 상추, 방울토마토, 고추 등 3가지 작물로 실험이 진행되었다.
가) 상추
실험구별 상추 생산량을 살펴보면 일반토양(마사토)로 이루어진 제 1 실험구는 1차 측정 19장(78g), 2차 측정8(23.2g)장, 3차 측정 7장(16.6g), 4차 측정 31장(263.3g)으로 나타났다. 개발 토양으로 조성된 제 2실험구는 1차 측정 40장(169g), 2차 측정 10장(44.7g), 3차 측정 10장(23.3), 4차 측정 92장(700g)이었다. 원예상토 제 3차 실험구는 2차 측정 6장(11.6g). 3차 측정 6장(10g)이었으며, 1차 측정과 4차 측정이 불가능하였다. 제 4 실험구는 1차 측정 35장(227g), 2차 측정 11장(46.2g), 3차 측정은 10장(22g), 4차 측정 45장(360g)이었다.
4개의 실험구 중 일반토양과 지렁이 분변토가 생산량이 높은 것으로 나타났다. 개발토양은 첫 측정시 생산량이 높지 않았지만, 점차적으로 생산량이 증가하면서 4번째 측정에서는 생산수량과 중량에서 월등히 높은 수치를 보였다.
측정일
구분 		2014. 06. 13. 2014. 06. 27 2014. 07. 25. 2014. 08. 22.
수량( EA ) 중량(g) 수량( EA ) 중량(g) 수량( EA ) 중량(g) 수량( EA ) 중량(g)
제 1 실험구
(일반토양) 		19 78 8 23.2 7 16.6 31 263.3
제 2 실험구
(개발토양) 		40 169 10 44.7 10 23.3 92 700
제 3 실험구
( 원예상토 ) 		- - 6 11.6 6 10 - -
제 4 실험구
( 지렁이분변토 ) 		35 227 11 46.2 10 22 45 360
나) 방울토마토
실험구별 방울토마토의 화방수를 살펴보면 일반토양(마사토)로 이루어진 제 1 실험구는 1차 측정 개화 2.1개, 2차 측정 개화2.7개와 착과 1.7개, 3차 측정 개화5.3개와 착화5.3개, 4차 측정 개화 5.3개와 착과 5.3개로 나타났다. 개발 토양으로 조성된 제 2실험구는 1차 측정 개화 3, 2차 측정은 개화 3.7개와 착과2.6개, 3차 측정은 개화 8개와 착과 6.6개, 4차 측정은 개화 12개와 착과11개였다. 원예상토 제 3차 실험구는 2차 측정만 개화 2개 화방에 0.7개 착과를 보였으며, 나머지 1차, 3차, 4,차 측정은 불가능하였다. 제 4 실험구는 1차 측정에 3개의 개화, 2차 측정에 화방 4.7개와 3.4개, 3차 측정은 화방8.7개와 6.6개, 4차 측정은 9.5개 개화와 9.5개 착과가 측정되었다.
측정일
구분 		2014. 06. 13. 2014. 06. 27 2014. 07. 25. 2014. 08. 22.
화방수(개화/착과) 화방수(개화/착과) 화방수(개화/착과) 화방수(개화/착과)
제 1 실험구
(일반토양)		 2.1/0 2.7/1.7 5.3/5.3 5.3/5.3
제 2 실험구
(개발토양)		 3/0 3.7/2.6 8/6.6 12/11
제 3 실험구
(원예상토)		 0/0 2/0.7 - -
제 4 실험구
(지렁이분변토)		 3/0 4.7/3.4 8.7/6.6 9.5/9.5
실험구별 방울토마토의 생산량을 살펴보면 일반토양(마사토)로 이루어진 제 1 실험구는 2차 측정 2개(14g), 3차 측정 6.7개(72.3g), 4차 측정 31.7개(263.3g)로 나타났다. 본 발명에 따른 토양으로 조성된 제 2실험구는 2차 측정은 5개(37g), 3차 측정은 15.3개(153g), 4차 측정은 92.3개(700g)이었다. 원예상토 제 3차 실험구는 2차 측정에서만 5개(30g)가 수확되었으며, 나머지 1차, 3차, 4,차 측정은 불가능하였다. 제 4 실험구는 2차 측정에 7개(48g), 3차 측정은 10개(86.3g), 4차 측정에서는 45.5개(360g)으로 측정되었다.
방울토마토에서도 본 발명이 적용된 제 2실험구 개발된 토양과 제 4실험구 지렁이분변토의 작물생육이 가장 좋았다. 2개의 실험구 중 본 발명의 도시농업토양의 개화와 착과의 화방수 증가도가 더 뛰어난 것을 확인할 수 있었다. 방울토마토의 생산량에서도 본 발명과 지렁이분변토가 나머지 2개의 실험구 보다 월등한 생육을 보였다. 본 발명에 따른 토양이 초반에는 지렁이분변토에 비해 낮은 생산량을 보였지만, 점차적으로 높은 생산량을 보여주고 있는 것을 확인할 수 있었다.
다) 고추
실험구별 고추의 생산량을 살펴보면 일반토양(마사토)로 이루어진 제 1 실험구는 1차 측정 0.3개(0.3g), 2차 측정 0.6개(9g), 3차 측정 2개(7.2g), 4차 측정은 1.6개(4.2g)로 나타났다. 본 발명 토양이 적용된 제 2실험구는 1차측정에서 0.3개(0.3g), 2차 측정은 1개(3.1g), 3차 측정은 2.3개(11.1g), 4차 측정은 1.7개(9.9g)이었다. 원예상토 제 3차 실험구는 1차 측정에서만 0.3개(0.3g)가 수확되었으며, 나머지 2차, 3차, 4,차 측정은 불가능하였다. 제 4 실험구는 1차 측정에 0.3개(0.3g), 3차 측정은 1.7개(4g), 4차 측정에서는 2개(8.7g)으로 측정되었으며, 2차 측정에서는 수확이 되지 않았다.
고추의 생산량에서는 제 3 실험구를 제외하고 비슷한 수량의 고추를 수확할 수 있었다. 하지만 고추의 중량에서 차이가 있었다. 가장 높은 중량을 보인 실험구는 본 발명의 도시농업토양의 실험구였으며, 다음으로 지렁이분변토, 일반토양(마사토) 순이었다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (4)

  1. 인공적으로 조성되는 작물 재배용 토양에 있어서,
    코코피트 25 중량%, 부엽토 20 중량%, 마사토 15 중량%, 질석 10 중량%, 제오라이트 10 중량%, 인공경량골재 10 중량%, 희토비료 5 중량%, 클로렐라 3 중량% 및 식물성 아미노산 2 중량%의 성분비로 이루어지고, 상기 인공경량골재의 입도가 1 ~ 5mm이며,
    상기 토양은,
    10L의 용토를 기준으로 비중(Mg/㎥) 0.51, C(1:5, w/w, dS/m) 1.06, 질소전량(%) 0.38, 유기물(%) 15.2, 수분(%) 25.5의 이화학적 특성을 가지며,
    상기 식물성 아미노산은,
    글루타민(Glutamine), 아스파라긴(Asparagine), 아르기닌(Arginine), 시트룰린(Citrulline) 또는 올리친(Ornithine) 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 복합물인 것을 특징으로 하는 희토성분을 함유하는 도시농업토양.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 희토비료는,
    질산희토(RE(NO3)3)를 주 성분으로 하는 것을 특징으로 하는 희토성분을 함유하는 도시농업토양.
  4. 삭제
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