KR20110137655A - 석탄바닥재를 이용한 배양토 - Google Patents

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KR20110137655A KR1020100057698A KR20100057698A KR20110137655A KR 20110137655 A KR20110137655 A KR 20110137655A KR 1020100057698 A KR1020100057698 A KR 1020100057698A KR 20100057698 A KR20100057698 A KR 20100057698A KR 20110137655 A KR20110137655 A KR 20110137655A
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Abstract

본 발명은 석탄바닥재를 이용한 배양토에 관한 것으로서, 석탄바닥재를 이용한 배양토에 있어서, 상기 석탄바닥재는 중화처리된 중화바닥재이며, 상기 중화바닥재의 용량%는 상기 배양토의 100 용량%에 대해서 40~100 용량%으로 하여, 수도육묘용, 원예작물육묘용 및 원예작물재배용 배양토를 제공한다. 본 배양토는 석탄바닥재의 재활용을 높이고, 식물 생육을 촉진시키는 효과가 있다.

Description

석탄바닥재를 이용한 배양토{plant growth medium}
본 발명은 석탄바닥재를 이용한 작물 재배용 및 육묘용 배양토에 관한 것이다.
석탄을 연소시킨 결과 발생되는 석탄재는 크게 2 종류로 나뉜다 하나는 거의 대부분이 연소되어 가벼워진 후에 집진설비에서 잡힌 플라이 애쉬(fly ash)이며, 다른 하나는 불완전연소가 되어 연소로의 바닥에 쌓인 석탄바닥재(bottom ash)이다. 플라이 애쉬의 경우, 80%이상이 재활용되고 있고, 그중에 76%이상이 시멘트원료, 레미콘으로 재활용되고 있으나, 2007년 기준 약 95만톤/년간 이상이 매립되고 있다. 또한, 석탄바닥재의 경우에도 2007년 기준 발생량의 74%가 매립되고 있다. 위와 같이 매립을 한다는 것은 경제/산업적으로 바람직하지 않다.
지금까지 대부분의 석탄재는 토목 건축분야에서 주로 이용되어 왔으나, 농업분야에서는 토양개량제 및 비료원료 등으로의 이용가능성 만을 제시하고 있는 실정이다.
한편, 석탄바닥재(Bottom Ash)의 농업적 활용은 대량으로 소비할 수 있는 장점이 많다. 연소에 따라 석탄에 함유되었던 질소 등과 같은 유기물은 소실되었어도 Si, Fe, Ca, Mg, K 외에도 Mn, B 등의 다양한 무기물이 함유되어 있으므로, 작물에 유익한 필수 무기질 공급원이 될 수 있을 뿐만 아니라 기능성 농업소재로 개발될 수 있다. 그러므로 석탄바닥재(Bottom Ash)의 재활용을 획기적으로 증대시키기 위한 방안으로서 고부가가치성 친환경 농업용 소재로의 활용기술을 적극적으로 개발할 필요가 있다.
석탄바닥재(Bottom Ash)를 농업적으로 활용하기 위해서는 토양환경 및 작물의 생육에 미치는 다양한 영향인자들을 고려해야 할 뿐만 아니라 농업소재로서 기능화하기 위해서, 그리고 대량 재활용의 효율적 전략을 마련하기 위해서는 토양, 비료, 환경, 작물생육 등 다양한 분야에 대한 석탄바닥재의 기능성, 효율성, 안전성 등에 관한 연구결과를 도출하여야 한다. 그러나, 종래에는 그러한 연구에 바탕을 두지 않는 실정이었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 석탄바닥재로 식물생육에 적합한 배양토 제공을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 석탄바닥재를 이용한 배양토는, 석탄바닥재를 이용한 배양토에 있어서, 상기 석탄바닥재는 중화처리된 중화바닥재이며, 상기 중화바닥재의 용량%는 상기 배양토의 100 용량%에 대해서 40~100 용량%인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중화바닥재와; 코코피트 또는 피트모스 중에서 1 가지 선택되는 제 1 상토를 포함한다.
또한, 바크 또는 질석 중에서 1 가지 선택되는 제 2 상토를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 석탄바닥재를 이용한 배양토에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 기존의 표준배양토 보다 식물재배의 더 양호한 생장이 발휘된다
둘째, 기존 배양토의 재료중 광물성재료를 석탄바닥재로 대체가 가능하다
셋째, 석탄바닥재를 이용한 배양토로서 식물재배에 적합하다.
넷째, 양액재배용, 조경용, 옥상용 식물생장 인공배양토로 확대 보급이 가능하다.
도 1은 석탄바닥재의 수분특성 그래프.
도 2는 간척지 토양과 석탄바닥재 혼합비율별 배수기간에 따른 용출수 pH 변화 그래프.
도 3은 질산중화바닥재와 코코피트와의 혼합비율을 4:6으로 한 배양토.
도 4는 중화바닥재와 코코피트와 바크와의 혼합비율에 따른 배양토.
도 5는 석탄바닥재와 바크와의 혼합비율에 따른 배양토.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 석탄바닥재의 수분특성 그래프이고, 도 2는 간척지 토양과 석탄바닥재 혼합비율별 배수기간에 따른 용출수 pH 변화 그래프이며, 도 3은 질산중화바닥재와 코코피트와의 혼합비율을 4:6으로 한 배양토이고, 도 4는 중화바닥재와 코코피트와 바크와의 혼합비율에 따른 배양토이며, 도 5는 석탄바닥재와 바크와의 혼합비율에 따른 배양토이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 석탄바닥재를 이용한 배양토는, 상기 석탄바닥재는 중화처리된 중화바닥재이며, 상기 중화바닥재의 용량%는 상기 배양토의 100 용량%에 대해서 40~100 용량%인 것을 특징으로 한다.
도 1을 참조하여, 석탄바닥재의 수분특성을 설명하면 아래와 같다. 육묘용 배양토의 특성상 수분공급과 통기성을 동시에 충족시켜야 하는데, 석탄바닥재는 수분장력 1kPa 조건에서의 기상함량을 나타내는 기상부피는 약 8.4%를 보인다. 이는 수분이 거의 포화상태에서도 소정의 기상부위가 분포하는 특성을 보여 주는 것이다. 이는 식물이 보다 적은 에너지로 수분을 흡수할 수 있는 수분장력 1～5kPa 조건에서의 수분함량을 의미하는 것으로서, 식물이 쉽게 이용할 수 있는 이용수분은 약 20%로서 수분공급 또한 원활하다. 토양 양분의 용해, pH, 온도 등의 각종 물리 화학성의 급격한 변화를 막아주는, 즉 배양토의 완충능력과 관계되는 특성으로서 수분장력 5～10kPa 사이의 완충수분은 11.6 %를 보여 양호한 수분보존능력을 보인다. 상토의 통기성과 수분공급능력의 최적조건을 의미하는, 즉 고상을 제외한 상토 공극의 50%는 공기, 나머지 50%는 수분으로 채워진 조건을 의미하는 최적수분퍼텐셜은 5.5 kPa로서 수분을 적당히 함유한 상태에서 기상을 확보해 주는 양호한 상토원료 특성을 보인다.
○ 중화바닥재
석탄바닥재의 알카리성을 조절하고 양분함량을 보완하기 위한 희석질산 및 희석인산을 이용한 산화처리는 석탄바닥재의 산도를 pH 6.5 정도로 조절되며, 영양소로서 석탄바닥재가 함유한 칼륨이외 양이온들과 산으로 첨가한 질소 및 인산으로 균형을 맞출 수 있다.
석탄바닥재 100㎖를 pH 7.0으로 중화시킬 때 소요된 0.1N 희석산의 소요량
요인 인산 황산 질산
석탄바닥재 혼합 150 55 50
1 mm 이하 160 60 80
1 mm 이상 50 50 20
※ 혼합비율 : 석탄바닥재 500㎖ + 용액 100㎖
※ 질산인산 혼합 산 중화
도 1을 참조하면, 석탄바닥재를 직경에 따라 2㎜ 이상과 2㎜이하를 구분한 것과 구분하지 않은 석탄바닥재로 구분하여 석탄바닥재와 질산용액의 혼합비율을 용적비율로 5:1로 처리한 조건에서 2㎜ 이하 석탄바닥재는 0.8N 질산용액으로 중화되고, 2㎜ 이상 석탄바닥재는 0.15N 질산용액으로 결정된다. 그리고 혼합된 석탄바닥재는 0.6N 질산용액으로 중화된다.
○ 수도 육묘 시험
석탄 바닥재의 입경을 2㎜이하로 하여 산 중화는 질산 단독중화와 질산 및 인산 혼합중화로 구분된다. 질산중화는 석탄바닥재와 0.8N 희석질산 용액의 부피비율을 5:1로 혼합하여 처리하고, 질산 중화바닥재와 코코피트와의 혼합비율은 4:6, 6:4, 8:2, 10:0의 4종류로 조제한다. 도 3은 질산중화바닥재와 코코피트와의 혼합비율을 4:6으로 한 실시예이다.
질산 및 인산 혼합중화는 0.8N 질산과 1.5N 인산용액을 7:1로 혼합한 다음 석탄바닥재와 1:5의 부피비율로 중화처리 한다. 혼합 산 중화된 석탄바닥재는 코코피트와 4:6, 6:4, 8:2, 10:0의 4종류로 혼합하여 조제하며 pH는 5.5에서 7.6의 범위이다.
조제된 석탄바닥재 배양토의 화학성을 표2에서 비교해 볼 때 질산 단독 중화처리는 배양토 중에 질산태질소 1290㎎/ℓ의 첨가효과를 나타내며, 질산 및 인산 혼합산 중화처리는 배양토 중에 질산태질소 1000㎎/ℓ유효인산 880㎎/ℓ 의 첨가효과를 보인다. 따라서 혼합산 중화바닥재와 코코피트 4:6의 혼합배양토는 질산태질소 370㎎/ℓ, 유효인산 358㎎/ℓ 정도를 함유하여 별도로 육묘를 위한 양분을 첨가할 필요가 없는 양분함유 배양토가 조제된다.
중화 바닥재를 활용한 수도 육묘용 조제 배양토의 이화학성
조제배양토(v/v) 보수력
(10kPa)　		 용적밀도 pH EC T-N NO3-N NH3-N Ava.
P2O3 		EC (Cmolc/ℓ) CEC
% g/㎤ (1:5 H2O) dS/m % ㎎/ℓ K Ca Mg Cmolc/ℓ
중화바닥재(질산)　: 코코피트 = 4:6(v/v) 22.20 0.37 5.54 5.12 0.248 808 5.1 58 0.62 2.70 2.08 1.01
중화바닥재(질산)　: 코코피트= 6:4(v/v) 20.52 0.52 6.08 7.79 0.221 1155 3.2 70 0.51 4.67 3.40 0.92
중화바닥재(질산)　: 코코피트= 8:2(v/v) 17.69 0.69 6.80 9.02 0.134 1250 2.3 86 0.29 5.52 3.96 0.87
중화바닥재(질산)　: 코코피트= 10:0(v/v) 12.96 0.92 7.67 11.9 00.37 1292 2.9 110 0.05 7.28 5.42 0.78
중화바닥재(질산,인산) : 코코피트= 4:6(v/v) 22.18 0.43 6.68 3.83 0.124 370 2.2 358 0.37 2.20 1.87 0.83
중화바닥재(질산,인산) : 코코피트= 6:4(v/v) 18.42 0.60 6.89 5.87 0.131 588 2.0 622 0.33 3.71 3.34 0.97
중화바닥재(질산,인산) : 코코피트= 8:2(v/v) 16.98 0.76 7.17 7.67 0.110 818 1.5 754 0.40 4.66 4.17 1.02
중화바닥재(질산,인산) : 코코피트= 10:0(v/v) 12.67 0.94 7.36 9.09 0.023 1007 2.6 884 0.07 6.06 6.10 1.01
표준배양토(K-media) 36.19 0.40 5.30 0.91 0.051 10 5.5 20 0.08 0.01 0.14 12.53
* 질산중화배양토 : 0.8N, 질산용액 : 석탄바닥재 = 1:5 (v/v)
**질산·인산 중화배양토 ; 0.8N, 질산 : 1.5N 인산 = 7:1(v/v) 혼합액 : 석탄바닥재 = 1:5(v/v) 비율로 중화
　여기서, EC는 전기전도도를 의미하며, CEC는 양분보존능력을 의미한다.
벼 육묘 후 생장량
조제배양토종류 초장 초장
균일도 		엽수 성묘율 묘충실도 생중 건중
㎝ 100-CV 매 % ㎎/㎝ ㎎/plant
중화바닥재(질산):코코피트=4:6(v/v) 16.21 83.28 0.91 93.50 0.91 98.50 14.69
중화바닥재(질산):코코피트=6:4(v/v) 12.94 85.54 1.30 86.00 1.30 133.25 16.75
중화바닥재(질산):코코피트=8:2(v/v) 14.05 87.93 1.20 85.00 1.20　　　 119.50 16.86
중화바닥재(질산):코코피트=10:0(v/v) 9.39 86.41 1.88 90.00 1.88 88.00 17.55
중화바닥재(질산.인산):코코피트=4:6(v/v) 15.65 92.27 1.01 --- 1.01 120.75 15.87
중화바닥재(질산.인산):코코피트=6:4(v/v) 14.64 92.38 1.04 89.00 1.04 111.25 15.27
중화바닥재(질산.인산):코코피트=8:2(v/v) --- --- --- 84.50 1.60 118.25 16.75
중화바닥재(질산.인산):코코피트=10:0(v/v) 10.35 82.14 1.60 8225 2.79 106.75 15.79
표준배양토(k-media) 15.74 86.75 1.18 86.50 1.18 147.00 18.76
* 질산중화배양토 : 0.8N, 질산용액 : 석탄바닥재 = 1:5 (v/v)
**질산·인산 중화배양토 ; 0.8N, 질산 : 1.5N 인산 = 7:1(v/v) 혼합액 : 석탄바닥재 = 1:5(v/v) 비율로 중화
벼 육묘 후 양분 함량
조제배양토종료 T-N P 2 O 5 K 2 O CaO MgO
% % % % %
중화바닥재(질산):코코피트=4:6 (v/v) 266 0.63 1.40 0.52 0.82
중화바닥재(질산):코코피트=6:4 (v/v) 1.90 0.59 1.06 0.60 0.81
중화바닥재(질산):코코피트=8:2 (v/v) 2.67 0.55 1.01 0.85 1.10
중화바닥재(질산):코코피트=10:0 (v/v) 2.56 0.51 0.55 0.86 0.96
중화바닥재(질산,인산):코코피트=4:6 (v/v) 2.73 0.72 0.92 0.65 0.96
중화바닥재(질산,인산):코코피트=4:6 (v/v) 2.69 0.77 0.96 0.64 0.95
중화바닥재(질산,인산):코코피트=4:6 (v/v) 2.23 0.66 0.90 0.47 1.05
중화바닥재(질산,인산):코코피트=4:6 (v/v) 2.12 0.60 0.80 0.59 1.15
표준배양토(K-media) 1.50 0.55 2.62 0.25 0.76
*질산중화배양토;0.8N 질산용액:석탄바닥재=1:5(v/v) 비율로 중화
**질산인산중화배양토;0.8N 질산:1.5N 인산= 7:1(v/v) 혼합액:석탄바닥재=1:5(v/v) 비율로 중화
표3 및 표4를 참조하면, 석탄바닥재를 활용한 산 중화배양토의 수도 육묘는 표준배양토와 비교해 볼 때 초장, 성묘율, 묘 충실도, 건물중 등에서 비슷한 묘 생장을 보였으며 양분함량 또한 별다른 차이를 보이지 않았다.
○ 원예작물 육묘시험
(ㄱ) 작물별 발아현황
표 5을 참조하여 설명하면, 발아 후 입모율을 비교할 경우 고추와 토마토는 중화바닥재의 혼합비율이 높을수록 입모율은 약간 감소하는 경향이며, 배추는 중화바닥재 100% 처리구에서 입모율이 현저하게 감소되는 경향이다. 그러나 호박, 오이, 수박, 상추는 중화바닥재의 혼합비율에 관계없이 특히 100% 중화바닥재 처리에서도 표준배양토의 경우와 유사한 입모율을 보여 중화바닥재의 혼합에 따른 원예작물의 육묘는 50% 정도 혼합될 경우 문제가 없는 것으로 나타났다.
작물별 발아현황
작 물 조제배양토 파종후
출현일
(일)		 입모율
(%)
고 추 중화바닥재(40) : 코코피트(60) 9 99
중화바닥재(60) : 코코피트(40) 9 91
중화바닥재(80) : 코코피트(20) 9 89
중화바닥재(100) : 코코피트(0) 10 85
표준배양토 9 98
토마토 중화바닥재(40) : 코코피트(60) 8 93
중화바닥재(60) : 코코피트(40) 8 88
중화바닥재(80) : 코코피트(20) 8 78
중화바닥재(100) : 코코피트(0) 10 85
표준배양토 8 98
호 박 중화바닥재(40) : 코코피트(60) 6 95
중화바닥재(60) : 코코피트(40) 6 100
중화바닥재(80) : 코코피트(20) 6 100
중화바닥재(100) : 코코피트(0) 7 98
표준배양토 8 95
오 이 중화바닥재(40) : 코코피트(60) 4 100
중화바닥재(60) : 코코피트(40) 4 98
중화바닥재(80) : 코코피트(20) 4 100
중화바닥재(100) : 코코피트(0) 6 100
표준배양토 4 95
수 박 중화석탄제(40) : 코코피트(60) 9 95
중화바닥재(60) : 코코피트(40) 9 90
중화바닥재(80) : 코코피트(20) 10 88
중화바닥재(100) :코코피트(0) 10 85
표준배양토 9 85
상 추 중화바닥재(40) : 코코피트(60) 3 93
중화바닥재(60) : 코코피트(40) 3 100
중화바닥재(80) : 코코피트(20) 3 100
중화바닥재(100) : 코코피트(0) 5 95
표준배양토 3 100
배 추 중화석탄제(40) : 코코피트(60) 2 98
중화바닥재(60) : 코코피트(40) 2 98
중화바닥재(80) : 코코피트(20) 2 100
중화바닥재(100) : 코코피트(0) 4 58
표준배양토 2 100
(ㄴ)원예작물 묘의 생장량
표 6를 참조하여 설명하면, 중화바닥재 혼합비율에 영향을 받지 않았으며 오히려 중화바닥재의 양분 첨가효과로 인하여 중화바닥재 혼합배양토 대부분은 모든 공시작물에서 표준배양토보다 더 양호한 생장을 보였으며 특히 100% 중화바닥재 처리구에서도 묘의 생장량은 표준배양토와 유사한 생장을 보였다. 이러한 결과로부터 pH가 조절된 중화바닥재를 활용한 배양토들은 수도묘의 경우와 마찬가지로 원예작물의 육묘를 위한 배양토로 문제가 없음을 나타냈다.
원예작물 묘의 생장량
작목 조제배양토 종류 초장
(㎝)		 경경
(㎝)		 엽장
(㎝)		 엽수
(개/주)		 근장
(㎝)		 생 중
(g/주)
호박
(파종후 20일)		 중화바닥재(40) :코코피트(60) 19.9 4.3 8.3 - - 10.0
중화바닥재(60) :코코피트(40) 22.4 4.3 8.4 - - 9.6
중화바닥재(80) :코코피트(20) 12.4 3.8 5.5 - - 3.6
중화바닥재(100) :코코피트(0) 12.4 3.0 5.5 - - 3.6
표준배양토 18.2 3.7 7.3 - - 7.1
배추
(파종후 25일)		 중화바닥재(40) :코코피트(60) 11.7 3.0 4.7 5.0 12.7 7.3
중화바닥재(60) :코코피트(40) 10.7 2.8 4.3 5.0 12.4 6.4
중화바닥재(80) :코코피트(20) 10.4 2.4 3.9 4.6 12.6 5.5
중화바닥재(100) :코코피트(0) 6.6 1.6 2.7 2.4 7.1 2.3
표준배양토 6.1 2.1 3.0 1.5 11.9 2.9
오이
(파종후30일)		 중화바닥재(40) :코코피트(60) 18.3 4.8 8.4 2.6 19.7 7.4
중화바닥재(60) :코코피트(40) 17.7 4.7 8.2 2.3 16.3 7.3
중화바닥재(80) :코코피트(20) 18.7 4.4 8.3 2.3 15.6 8.3
중화바닥재(100) :코코피트(0) 14.5 4.2 8.0 2.2 12.7 8.5
표준배양토 13.4 4.6 7.3 2.2 15.1 7.0
토마토
(파종후 37일)		 중화바닥재(40) :코코피트(60) 14.3 3.3 1.8 2.4 19.1 2.2
중화바닥재(60) :코코피트(40) 21.8 4.2 2.8 3.6 20.1 6.4
중화바닥재(80) :코코피트(20) 19.9 4.2 2.9 3.9 18.7 5.6
중화바닥재(100) :코코피트(0) 11.0 2.9 2.0 2.6 10.6 2.2
표준배양토 14.5 3.4 2.2 2.7 13.6 2.6
수박
(파종후 38일)		 중화바닥재(40) :코코피트(60) 9.5 3.4 3.7 2.4 15.4 2.6
중화바닥재(60) :코코피트(40) 10.9 3.7 4.8 2.8 15.8 3.7
중화바닥재(80) :코코피트(20) 9.6 3.3 3.9 2.6 14.0 3.1
중화바닥재(100) :코코피트(0) 11.7 3.4 4.4 3.0 10.1 2.2
표준배양토 11.5 3.1 4.1 3.4 13.4 3.2
상추
(파종후 42일)		 중화바닥재(40) :코코피트(60) 6.6 4.6 3.2 4.8 14.4 3.5
중화바닥재(60) :코코피트(40) 5.1 3.7 2.5 3.9 14.8 2.9
중화바닥재(80) :코코피트(20) 6.5 3.7 2.8 3.8 16.1 2.1
중화바닥재(100) :코코피트(0) 5.2 3.7 2.7 3.7 11.5 2.9
표준배양토 3.5 2.9 1.9 2.4 15.0 2.0
고추
(파종후 42일)		 중화바닥재(40) :코코피트(60) 9.1 2.4 1.9 3.1 12.6 1.3
중화바닥재(60) :코코피트(40) 10.2 2.4 2.2 4.0 13.7 2.4
중화바닥재(80) :코코피트(20) 9.6 2.3 2.1 4.3 14.8 1.7
중화바닥재(100) :코코피트(0) 7.3 1.8 1.5 2.3 12.6 0.7
표준배양토 7.7 2.1 1.5 2.3 12.4 1.0
정식묘로 육묘된 각 작물의 묘 생장량은 중화바닥재 혼합비율에 영향을 받지 않으며 오히려 중화바닥재의 양분 첨가효과로 인하여 중화바닥재 혼합배양토 대부분은 모든 공시작물에서 표준배양토보다 더 양호한 생장을 보인다. 특히 100% 중화바닥재 처리구에서도 묘의 생장량은 표준배양토와 유사한 생장을 보인다. 이러한 결과로부터 pH가 조절된 중화바닥재를 활용한 배양토들은 수도묘의 경우와 마찬가지로 원예작물의 육묘를 위한 상토로 문제가 없음을 나타냈다.
○ 화훼작물 배양토의 생육시험
질산 및 인산 혼합산으로 중화된 중화바닥재를 활용하여 코코피트, 바크, 질석 등과 혼합하여 화훼용 용토를 조제한다. 첫번째 조합(A)은 [표7]과 같이, 중화바닥재 : 코코피트 : 바크의 혼합비율을 4:5:1, 4:4:2, 5:4:1(v/v)의 3종류이다. 도 4는 중화바닥재:코코피트:바크의 혼합비율에 따른 배양토를 보여준다. 도 4(a)는 중화바닥재:코코피트:바크의 혼합비율이 4:5:1이며, 도 4(b)는 중화바닥재:코코피트:바크의 혼합비율이 4:4:2이며, 도 4(c)는 중화바닥재:코코피트:바크의 혼합비율이 5:4:1이다.
두 번째 조합(B)은 동일한 방법과 비율로, 표 8와 같이, 바크 대신 질석으로 대체하여 조제하며 그 화학성은 표 8 및 표 9와 같다. 조합 A의 화학성에서 pH는 6.43～6.58로 조절되며, 질산태질소 535～570㎎/ℓ 유효인산 238～278㎎/ℓ가 혼합산 중화에 의하여 포함되는 특성을 보인다. 조합 B의 화학성도 조합 A와 비슷한 특성을 보인다.
질산·인산 중화바닥재, 코코피트, 바크를 활용한 화훼용 조제상토의 이·화학성
조제상토(v/v)
 보수력
10kPa		 용적
밀도		 pH EC T-N NO3-N NH3-N Ava.
P2O3 		Exchangeable
Cations
(Cmolc/l)
 CEC
% g/㎤ 1:5 H2O dS/m % ㎎/ℓ K Ca Mg Cmolc/ℓ
중화바닥재:
코코피트: 바크
= 4:5:1(v/v)		 21.68 0.47 6.52 5.20 0.149 570 2.7 248 0.36 2.89 2.49 0.81

중화바닥재:
코코피트: 바크
= 4:4:2(v/v)		 22.34 0.48 6.43 5.10 0.146 535 3.4 238 0.35 2.91 2.44 3.69

중화바닥재:
코코피트: 바크
= 5:4:1(v/v)		 23.17 0.51 6.58 4.89 0.136 547 2.0 278 0.37 2.98 2.46 4.29

표준상토
(K-media)		 25.98 0.10 5.63 0.71 0.050 254 4.9 25 0.04 0.01 0.03 0.68
*0.8N 질산:1.5N 인산= 3:1(v/v) 혼합액:바닥재=1:5(v/v) 비율로 중화
화학성에서 pH는 6.43～6.58로 조절되며 질산태질소 535～570㎎/ℓ, 유효인산 238～278 ㎎/ℓ가 혼합산 중화에 의하여 포함되는 특성을 보인다. 여기서, CEC는 양이온 치환 용량(catioa exchange capacity)을 의미한다.
질산·인산 중화바닥재, 코코피트, 질석을 활용한 화훼용 조제상토의 이화학성
조제상토(v/v)
 보수력
10kPa		 용적
밀도		 pH EC T-N NO3-N NH3-N Ava.
P2O3 		Exchangeable
Cations
(Cmolc/l)
 CEC
% g/㎤ 1:5 H2O dS/m % ㎎/ℓ K Ca Mg Cmolc/ℓ
중화바닥재:
코코피트: 질석
= 4:5:1(v/v)		 23.96 0.44 6.42 5.18 0.13
5		 542 1.9 230 0.09 3.25 2.21 3.57
중화바닥재:
코코피트: 질석
= 4:4:2(v/v)		 23.74 0.48 6.59 5.56 0.11
3		 580 1.7 245 0.08 4.71 2.57 3.36
중화바닥재:
코코피트: 질석
= 5:4:1(v/v)		 22.15 0.49 6.75 6.75 0.15
4		 683 0.8 253 0.09 4.05 2.85 2.97
표준상토
(K-media)		 25.98 0.10 5.63 5.63 0.05
0		 254 4.9 2 0.04 0.01 0.03 0.68
○ 화훼작물 신고니움, 홍콩야자, 허브의 생장량 비교
표 9를 참조하여 설명하면, 중화바닥재, 코코피트, 바크를 활용한 3가지 혼합비율의 조제된 용토들은 93일 동안 생육된 조건에서 생장에 전혀 문제가 없고 오히려 중화바닥재의 양분 혼합효과에 의해 오히려 표준상토보다 더 양호한 생장을 보인다. 또한 표 10을 참조하여 설명하면, 바크 대신 질석으로 조제된 용토의 경우도 동일한 경향으로 화훼작물의 생장에 양호한 경향을 보인다. 중화바닥재는 수도용 상토 및 원예용상토의 육묘효과와 동일한 경향으로 화훼작물의 생육용 용토로 활용하는데 문제가 없음을 나타냈다.
중화바닥재, 코코피트, 바크 혼합비에 따른 생장량비교
작목 처리
 생장량
초장
(㎝)		 근중
(g/주)		 생중
(g/주)
신고니움


 중화바닥재:코코피트:바크 = 4:5:1 12.3 37.9 61.7
중화바닥재:코코피트:바크 = 4:4:2 13.1 40.4 65.3
중화바닥재:코코피트:바크 = 5:4:1 12.4 41.0 66.2
표준상토 13.8 33.9 55.4
홍콩야자


 중화바닥재:코코피트:바크 = 4:5:1 28.4 42.7 75.2
중화바닥재:코코피트:바크 = 4:4:2 29.1 45.2 74.2
중화바닥재:코코피트:바크 = 5:4:1 25.8 36.6 66.9
표준상토 26.5 41.4 69.2
허 브


 중화바닥재:코코피트:바크 = 4:5:1 19.8 29.5 96.6
중화바닥재:코코피트:바크 = 4:4:2 23.8 29.8 96.4
중화바닥재:코코피트:바크 = 5:4:1 22.7 23.2 80.3
표준상토 15.7 19.2 60.7
중화바닥재, 코코피트, 질석 혼합비에 따른 생장량비교
작목 처리 생장량
초장
(㎝)		 근중
(g/주)		 생중
(g/주)
신고니움
(정식후 93일)		 중화바닥재:코코피트:질석 = 4:5:1 12.8 40.0 59.9
중화바닥재:코코피트:질석 = 4:4:2 11.6 28.1 45.1
중화바닥재:코코피트:질석 = 5:4:1 52.2 52.2 74.6
표준상토 13.8 33.9 55.4
허 브 중화바닥재:코코피트:질석 = 4:5:1 21.8 32.0 118.4
중화바닥재:코코피트:질석 = 4:4:2 21.2 34.6 119.4
중화바닥재:코코피트:질석 = 5:4:1 21.2 27.6 100.7
표준상토 15.7 19.2 60.7
석탄바닥재를 희석 질산 및 인산으로 중화처리하고 바크와 혼합비율을 4 : 6 및 6 : 4로 하여 난 종류 덴트로비움, 신비디움, 호접란 2종류 등 4개의 난 유묘를 정식하여 생육시험을 수행하였다. 도 5(a)는 석탄바닥재와 바크를 4:6으로 혼합한 배양토이며, 도 5(b)는 석탄바닥재와 바크를 6:4로 혼합한 배양토이다.
가. 심비디움
① 생장량 및 양분함량 (정식 후 7개월)
신비디움은 석탄바닥재가 혼합된 상토에서 특히 100% 중화바닥재로 구성된 조건에서도 생장에 별 문제점을 보이지 않는다.
심비디움 생장량 및 양분함량 (정식 후 7개월)
상토종류 지상부생중 지상부건중 지하부생중 지하부건중 초장 엽수
g/plant g/plant g/plant g/plant ㎝ ea/plant
질산중화바닥재 : 바크 = 10 : 0(v/v) 13.84 3.10 11.03 2.13 33.95 11.50
질산중화바닥재 : 바크 = 6 : 4(v/v) 15.83 3.29 15.44 2.50 34.72 12.83
질산중화바닥재 : 바크 = 4 : 6(v/v) 14.92 3.18 14.32 2.45 34.43 12.50
질산·인산중화바닥재: 바크= 10 :0(v/v) 15.21 3.04 14.33 2.11 36.53 12.50
질산·인산중화바닥: 바크 = 6 : 4(v/v) 13.63 2.78 15.02 2.00 32.35 13.50
질산·인산중화바닥: 바크 = 4 : 6(v/v) 12.55 2.53 11.44 1.71 31.27 12.00
나. 덴트로비움
① 생장량 및 양분함량 (정식후 7개월)
신비디움과 달리 덴트로비움은 석탄바닥재의 혼합량이 많을수록 정식 후 5개월 이후부터 생장이 저조하여 7개월째는 특히 100% 석탄바닥재 상토에서 생육 장해가 나타나며 특히 질산 단독 중화처리보다는 인산이 포함된 혼합산 중화처리에서 생장이 더 억제되는 경향을 보인다.
덴트로비움 생장량 및 양분함량 (정식후 7개월)
상토종류
 지상부생중 지상부건중 지하부생중 지하부건중 초장 엽수
g/plant g/plant g/plant g/plant cm ea/plant
질산중화바닥재 : 바크
= 10 : 0(v/v)		 5.48 0.95 3.43 0.49 1.38 21.17b
질산중화바닥재 : 바크
= 6 : 4(v/v)		 7.38 0.98 2.40 0.34 10.42 39.33
질산중화바닥재 : 바크
= 4 : 6(v/v)		 6.01 0.72 2.57 0.47 27277 34.83
질산·인산중화바닥재: 바크
= 10 : 0(v/v)		 4.36 0.54 3.10 0.44 9.42 18.67
질산·인산중화바닥재
: 바크
= 6 : 4(v/v)		 5.96 0.82 2.72 0.46 11.03 23.00
질산·인산중화바닥재
: 바크
= 4 : 6(v/v)		 6.47 0.87 2.89 0.55 10.98 29.50
다. 호접란-1
① 생장량 및 양분 함량 (정식 후 7개월)
엽장이 7㎝ 묘를 정식한 호접란은 어린 호접란과 동일한 경향으로 중화바닥재 혼합 상토에서 양호한 생장을 보이나 100% 석탄바닥재 상토는 중화시키는 산 종류에 관계없이 생장이 억제되어 가장 적은 생장량을 보인다.
호접란-1 생장량 및 양분함량 (정식후 7개월)
상토종류
 지상부생중 지상부건중 지하부생중 지하부건중 초장 엽수
g/plant g/plant g/plant g/plant cm ea/plant
질산중화바닥재 :
바크
= 10 : 0(v/v)		 1.61 0.25 2.67 0.57 6.58 1.25
질산중화바닥재 :
바크
= 6 : 4(v/v)		 4.10 0.46 3.56 0.63 7.48 3.20
질산중화바닥재 :
바크
= 4 : 6(v/v)		 6.13 0.64 5.75 0.76 8.26 3.80
질산·인산중화바닥재: 바크
= 10 : 0(v/v)		 6.06 0.64 6.65 0.90 7.80 3.33
질산·인산중화바닥재
: 바크
= 6 : 4(v/v)		 4.39 0.49 3.49 0.54 7.68 3.33
질산·인산중화바닥재
: 바크
= 4 : 6(v/v)		 5.22 0.53 4.97 0.68 7.28 4.00
라. 호접란-2
① 호접란-2 의 생장량 및 양분함량
엽장이 7㎝ 묘를 정식한 호접란은 어린 호접란과 동일한 경향으로 중화바닥재 혼합 상토에서 양호한 생장을 보이나 100% 석탄바닥재 상토는 중화시키는 산 종류에 관계없이 생장이 억제되어 가장 적은 생장량을 보인다.
호접란-2 생장량 및 양분함량 (정식후 7개월)
상토종류
 지상부생중 지상부건중 지하부생중 지하부건중 초장 엽수
g/plant g/plant g/plant g/plant cm ea/plant
질산중화바닥재 : 바
크
= 10 : 0(v/v)		 6.86 0.46 5.48 0.68 9.57 2.83
질산중화바닥재 : 바
크
= 6 : 4(v/v)		 12.41 0.70 11.70 1.28 13.03 3.33
질산중화바닥재 : 바
크
= 4 : 6(v/v)		 16.14 0.96 12.76 1.13 12.13 5.00
질산·인산중화바닥재: 바크
= 10 : 0(v/v)		 10.33 0.58 6.51 0.83 9.72 4.71
질산·인산중화바닥재
: 바크
= 6 : 4(v/v)		 12.26 0.65 9.98 0.93 11.03 4.67
질산·인산중화바닥재
: 바크
= 4 : 6(v/v)		 14.17 0.75 12.67 1.18 11.32 3.33
이상의 결과로부터 2㎜ 이상의 중화바닥재가 혼합된 상토는 난 생육에도 활용가능성을 보이며, 특히 신비디움은 석탄바닥재 혼합에 관계없이 생육이 양호하며 반면 덴트로비움은 중화바닥재 첨가에 다소 민감하게 반응하며 호접란은 생육상토로 활용 가능하다.
코코피트와 2㎜ 이하 중화바닥재의 혼합비율을 60%:40%의 용적비율로 조제한 배양토는 수도용 및 원예용 육묘상토로 활용가능하며, 코코피트, 2㎜ 이하 중화바닥재, 바크(혹은 질석)의 용적혼합비율 40%:40%:20%, 40%:50%10%, 50%:40%:10% 등 3가지 종류 모두 화훼류 생육배지로 문제가 없으며, 바크와 2㎜ 이상 중화바닥재의 용적혼합비율을 40%:60%의 상토는 난류에 대한 양호한 배지로 활용이 가능하다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있음은 해당기술분야의 당업자라면 자명하다 할 것이다.
본 발명은 육성용/배수용 기능성 골재 또는 수도용/원예용 및 화훼용 상토로서 이용될 수 있다.

Claims (3)

  1. 석탄바닥재를 이용한 배양토에 있어서,
    상기 석탄바닥재는 중화처리된 중화바닥재이며,
    상기 중화바닥재의 용량%는 상기 배양토의 100 용량%에 대해서 40~100 용량%인 것을 특징으로 석탄바닥재를 이용한 배양토.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 중화바닥재와;
    코코피트 또는 피트모스 중에서 1 가지 선택되는 제 1 상토를 포함하는 것을 특징으로 하는 석탄바닥재를 이용한 배양토.
  3. 제 2항에 있어서,
    바크 또는 질석 중에서 1 가지 선택되는 제 2 상토를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 석탄바닥재를 이용한 배양토.
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