KR20140101127A - 음식물 퇴비를 이용한 버섯 종류별 재배용 배지 조성물 - Google Patents

음식물 퇴비를 이용한 버섯 종류별 재배용 배지 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음식물 퇴비를 이용한 버섯 종류별 재배용 배지 조성물에 관한 것으로, 자세하게는 음식물 퇴비를 특정 성분비로 포함하는 표고버섯, 검은비늘버섯, 녹각영지버섯 및 큰송이버섯 각각의 재배를 위한 배지 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 표고버섯, 검은비늘버섯, 녹각영지버섯 및 큰송이버섯 각각의 버섯 종류에 따라 특정 비율의 음식물 퇴비를 포함하는 조성물을 이용하여 버섯을 재배하는 경우 각각의 버섯별 자실체의 생육이 월등히 향상될 수 있으므로, 이는 버섯 재배용 배지 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다. 특히 본 발명의 경우 버려지는 음식물 퇴비를 사용함으로써 폐자원의 활용과 더불어 2차적인 환경문제를 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 음식물 퇴비 자체가 무상으로 공급될 수 있다는 점에서 버섯생산에 있어서 배지 생산비 절감이라는 경제적 이점을 가진다.

Description

음식물 퇴비를 이용한 버섯 종류별 재배용 배지 조성물{Culture medium composition for mushroom's species cultivation using food waste compost}
본 발명은 음식물 퇴비를 이용한 버섯 종류별 재배용 배지 조성물에 관한 것으로, 자세하게는 음식물 퇴비를 특정 성분비로 포함하는 표고버섯, 검은비늘버섯, 녹각영지버섯 및 큰송이버섯 각각의 재배를 위한 배지 조성물에 관한 것이다.
음식물쓰레기의 처리방법으로서 음식물쓰레기를 퇴비화(composting)하여 재활용하는 방법이 이용되고 있으며, 이와 관련된 기술로서 종래에는 음식물쓰레기로부터 이물질을 제거하여 적정 입도로 파쇄한 후 수분조절을 위하여 벌킹제(bulking agent)로서 톱밥, 나무 조각, 왕겨 등을 혼합한 다음 호기성 발효공정과 혐기성 발효공정을 거쳐 퇴비로 제조하거나, 염분감소 등의 희석작용을 기타의 기능성 비료와 적정비율로 혼합하여 퇴비화하는 방법이 이용되고 있다.
전국 음식물 퇴비화 시설 현황에 따르면 2007년 국내 음식쓰레기 퇴비화 시설은 101개소가 있으며, 여기서 생산하는 음식물 퇴비는 하루 1,051톤에 이른다. 퇴비화 시설은 호기성, 혐기성, 지렁이 사육 등의 시설을 말하며, 그 중 호기성 퇴비화 시설이 88개소로 대부분을 차지하고 있고 퇴비화 시설 101개소 중 32개소는 무상으로 퇴비를 공급하고 있으며, 이는 농가, 중간원료 등으로 사용되고 있다. 또한, 감사원에서 나온 음식물류 폐기물 처리실태 감사결과 처분요구서에 따르면 음식물류 폐기물의 퇴비화 과정에서 생산한 퇴비는 36%만이 제품으로 사용되고 있고 65%는 기준을 만족하지 못해 파쇄 및 탈수 등의 중간처리만을 거친 후 배출되거나 매립된다고 한다. 그 외 수요처로는 2차 부산물 비료의 중간원료로 사용되고 있으며, 매년 상당량의 재고가 남아 있어 그 처리가 문제가 되고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 음식물 퇴비 처리 대책으로 2차 부산물 비료의 원료로 쓰이는 방법이나 시설 보강 등의 방법들이 제시되고 있지만 경제적인 측면에서 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
한편, 버섯생산에 있어서 배지는 통상 총 생산비의 20~30%를 차지고 있다. 이에 기존 생산비 절감과 폐자원을 활용하는 방안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이와 관련하여 한국등록특허 제10-0232056호에서는 제지 부산물을 첨가하여 버섯재배를 하는 내용을 개시하고 있으며, 한국등록특허 제10-0522399호에서는 채소 부산물을 첨가제 역할로 사용하는 내용을 개시하고 있다. 또한, 그 외 버섯 재배용 배지의 첨가제로서 감귤 과피, 게 껍질 및 기타 농산부산물 등의 폐자원을 활용하는 연구가 활발히 이루어지고 있다.
이에 본 발명자들은 폐자원을 활용한 버섯 재배용 배지를 개발하고자 예의 노력하였으며, 그 결과 표고버섯, 검은비늘버섯, 녹각영지버섯 및 큰송이버섯 각각의 버섯 종류에 따라 특정 비율의 음식물 퇴비를 첨가하여 제조된 배지 조성물이 각각의 버섯 종류별 재배에 탁월한 효과를 가진다는 사실을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.
한국등록특허 제10-0522399호
따라서 본 발명의 목적은 버섯 종류별 특정 비율의 음식물 퇴비를 유효성분으로 포함하는 버섯 재배용 배지 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기의 버섯 종류별 맞춤화된 재배용 배지 조성물을 이용하여 효과적으로 버섯을 재배하는 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 톱밥, 미강, 비트펄프 및 면실피를 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 10 내지 25중량%를 포함하는 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배용 배지 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 톱밥, 미강, 비트펄프 및 면실피를 혼합한 배지는 톱밥 84중량%, 미강 4중량%, 비트펄프 4중량% 및 면실피 8중량%로 이루어질 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명은 톱밥과 미강을 8:2의 중량비로 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 10 내지 15중량%를 포함하는 녹각영지버섯 재배용 배지 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 볏집, 사탕수수 및 계분퇴비를 함유하는 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 30 내지 40중량%를 포함하는 큰송이버섯 재배용 배지 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 버섯 재배용 배지 조성물의 수분 함량을 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 버섯 균주를 접종한 후 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 자실체로 생육시키는 단계를 포함하는 녹각영지버섯, 큰송이버섯, 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 녹각영지버섯 재배 방법은 상기의 녹각영지버섯 재배용 배지 조성물을 수분 함량이 60 내지 65%로 되도록 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 110℃ 내지 130℃에서 고압 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 녹각영지버섯 종균을 접종한 후 20℃ 내지 25℃의 온도 조건에서 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 25℃ 내지 30℃의 온도 조건에서 자실체로 생육시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 큰송이버섯 재배 방법은 상기의 큰송이버섯 재배용 배지 조성물을 수분 함량이 60 내지 70%로 되도록 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 60℃에서 10시간 내지 15시간을 유지한 후 25℃까지 온도를 서서히 낮춰 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 큰송이버섯 종균을 접종한 후 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 자실체로 생육시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배 방법은 상기의 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배용 배지 조성물을 수분 함량이 65 내지 70%로 되도록 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 110℃ 내지 130℃에서 고압 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 표고버섯 또는 검은비늘버섯 종균을 접종한 후 17℃ 내지 20℃의 온도 조건에서 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 17℃ 내지 20℃의 온도 조건에서 자실체로 생육시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 표고버섯, 검은비늘버섯, 녹각영지버섯 및 큰송이버섯 각각의 버섯 종류에 따라 특정 비율의 음식물 퇴비를 포함하는 조성물을 이용하여 버섯을 재배하는 경우 각각의 버섯별 자실체의 생육이 월등히 향상될 수 있으므로, 이는 버섯 재배용 배지 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다. 특히 본 발명의 경우 버려지는 음식물 퇴비를 사용함으로써 폐자원의 활용과 더불어 2차적인 환경문제를 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 음식물 퇴비 자체가 무상으로 공급될 수 있다는 점에서 버섯생산에 있어서 배지 생산비 절감이라는 경제적 이점을 가진다.
도 1은 음식물쓰레기를 퇴비화하는 과정을 간략하게 나타낸 모식도이다.
도 2는 표고버섯 및 검은비닐버섯 접종원으로서 액체배양배지(종균)를 나타낸 사진이다.
도 3은 큰송이버섯 종균으로 이용한 곡립종균을 나타낸 사진이다.
도 4는 표고버섯 및 검은비늘버섯의 배양실(a) 및 봉지재배를 이용하여 제작한 봉지배양배지(b)를 나타낸 사진이다.
도 5는 음식물 퇴비의 첨가량별(8, 13, 17, 25, 33중량%) 배지에서 재배된 표고버섯의 자실체를 나타낸 사진이다(a: 대조군, b: 음식물 퇴비 8% 첨가구, c: 음식물 퇴비 13% 첨가구, d: 음식물 퇴비 17% 첨가구, e: 음식물 퇴비 25% 첨가구, f: 음식물 퇴비 33% 첨가구).
도 6은 음식물 퇴비의 첨가량별(8, 13, 17, 25, 33, 42중량%) 배지에서 재배된 검은비늘버섯의 자실체를 나타낸 사진이다(a: 대조군, b: 음식물 퇴비 8% 첨가구, c: 음식물 퇴비 13% 첨가구, d: 음식물 퇴비 17% 첨가구, e: 음식물 퇴비 25% 첨가구, f: 음식물 퇴비 33% 첨가구, g: 음식물 퇴비 42% 첨가구).
도 7은 녹각영지버섯 재배용 배지가 담긴 종균병(a) 및 녹각영지버섯 배양실(b)을 나타낸 사진이다.
도 8은 음식물 퇴비의 첨가량별(5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40중량%) 배지에서 재배된 녹각영지버섯 자실체의 습량 무게, 건량 무게 및 길이를 나타낸 그래프이다.
도 9는 음식물 퇴비의 첨가량별(5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40중량%) 배지에서 재배된 녹각영지버섯의 자실체를 나타낸 사진이다(a: 대조군, b: 음식물 퇴비 5% 첨가구, c: 음식물 퇴비 10% 첨가구, d: 음식물 퇴비 15% 첨가구, e: 음식물 퇴비 20% 첨가구, f: 음식물 퇴비 25% 첨가구, g: 음식물 퇴비 30% 첨가구, h: 음식물 퇴비 35% 첨가구, i: 음식물 퇴비 40% 첨가구).
도 10은 음식물 퇴비의 첨가량별(5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40중량%) 녹각영지버섯 자실체 생산량을 통해 추정된 회귀곡선을 나타낸 그래프이다.
도 11은 큰송이버섯의 상자재배법을 이용하여 제작한 상자배양배지(a) 및 이들을 살균하는 과정(b)을 나타낸 사진이다.
도 12는 음식물 퇴비의 첨가량별(10, 20, 30, 40, 50중량%) 배지에서 15일간 배양에 따른 큰송이버섯 생육 정도를 나타낸 사진이다(a: 대조군, b: 음식물 퇴비 10% 첨가구, c: 음식물 퇴비 20% 첨가구, d: 음식물 퇴비 30% 첨가구, e: 음식물 퇴비 40% 첨가구, f: 음식물 퇴비 50% 첨가구).
본 발명은 음식물 퇴비를 특정 성분비로 포함하는 표고버섯, 검은비늘버섯, 녹각영지버섯 및 큰송이버섯 각각의 재배를 위한 배지 조성물에 그 특징이 있다.
본 발명의 ‘표고버섯’은 송이과에 속하는 식용버섯으로 야생에서는 동남아지역의 참나무 등 활엽수의 고사목에서 주로 발생하는데, 인공재배의 역사는 10세기경 중국에서부터 시작되어 현재는 한국을 비롯하여 일본, 중국 등 동양에서 주로 재배되고 있다. 동의보감과 본초강목에서는 표고버섯이 “기를 강하게 하고 허기를 느끼지 않게 하여 풍을 고치고 혈액순환을 돕는다.”고 기록하고 있고, 특히 표고버섯만의 독특한 감칠맛은 구아닐산이 다른 버섯에 비해 많기 때문인데, 구아닐산은 콜레스테롤 수치를 낮추는 성질이 있어 고혈압과 심장병 환자들에게 좋은 것으로 알려져 있다.
본 발명의 ‘검은비늘버섯’은 담자균류 주름버섯목 독청버섯과의 버섯으로 학명은 Pholiota adipose 이며, 분포지역은 한국, 중국, 일본, 유럽, 북아메리카 등이다. 북한에서는 기름비늘갓버섯이라고 한다. 갓 지름 3~8cm, 대길이 7~14cm, 직경 0.7~0.9cm의 크기를 가지는 식용버섯으로서 활엽수톱밥을 이용한 인공 재배가 가능하며, 봄부터 가을에 걸쳐 활엽수의 죽은 가지 그루터기에 속생하는 목재 갈색부후성 버섯이다. 이러한 검은비늘버섯은 항종양 등 약리작용이 우수한 것으로 알려져 있다.
본 발명의 ‘녹각영지버섯’은 양송이버섯의 성숙한 사슴 뿔 모양을 한 활엽수 고사목과 그루터기에 자생하는 영지버섯의 일종으로, 보통 영지버섯이 습도와 온도, 그리고 일조조건에 따라 달라져서 어린 싹이 마치 사슴의 뿔처럼 갈라진 버섯을 녹각영지라고 한다. 녹각영지버섯은 항암효과가 뛰어난 베타글루칸 함량(40%)이 일반 영지버섯(19%)에 비해 2배 이상 많으며, 실제로 한방에서는 시력회복, 간장보호, 중풍, 당뇨, 노화억제 등 이루 헤아릴 수 없는 약효가 많아 불로초라 불린다.
본 발명의 ‘큰송이버섯’은 유럽과 서양에서 인기가 많은 대형 갈색의 양송이(Agaricus bisporus)로서 일명 "큰양송이" 또는 "큰송이" 버섯으로 불린다. 큰송이 버섯은 갓의 크기가 5~13cm이고 갈색 또는 크림 색깔의 인피가 덮여 있고, 버섯의 밑 부분에 있는 주름살은 생장 초기에는 엷은 분홍색이지만 버섯이 자라면서 주름살 부분의 색이 진해지면서 맛과 향이 풍부하게 된다. 특히 포타벨라(Portabella) 버섯은 야생 송이버섯과 비슷한 향을 내며, 육질은 고기와 비슷한 촉감을 지니고 있으며, fiber, riboflavin의 함량이 높을 뿐만 아니라 niacin, copper, pantothenate의 훌륭한 공급원이며, 고단백 저지방의 다이어트 식품으로 각광받을 것으로 기대되는 버섯이다.
본 발명의‘음식물 퇴비’는 음식물쓰레기를 발효시켜 퇴비화한 것으로서, 일반적으로 버려진 음식물쓰레기를 분쇄한 후 협잡물을 선별하고 탈수과정을 거친 다음 톱밥, 나무 조각, 탄산칼슘 등과 같은 부원료를 혼합하여 발효시킴으로써 제조되는 퇴비를 의미한다.
본 발명에서 사용할 수 있는 음식물 퇴비는 음식쓰레기 퇴비화 시설에서 생산되는 음식물 퇴비를 공급받아 사용할 수도 있으며, 종래 알려진 음식물쓰레기 퇴비 제조방법을 통해 직접 제조하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 하기 실시예에서는 원주시 우산동에 위치한 원주시 음식물자원화 공공처리시설에서 공급받은 음식물 퇴비를 사용하였는데, 본 시설은 시설용량 25톤/일의 호기성퇴비화 공정으로 일 평균 6.2톤의 음식물 퇴비를 생산하고 있는 시설로서 원주시에서 분리 배출된 음식물 폐기물을 그 원료로 하여 도 1의 계통도에 따라 퇴비를 생산하고 있다. 즉, 본 시설은 음식물쓰레기를 분쇄하는 단계; 1차 협잡물을 선별하는 단계; 탈수하는 단계; 톱밥, 탄화칼슘 등의 부원료를 혼합한 후 호기성 발효조에서 발효시키는 단계; 및 2차 협잡물을 선별하여 최종 제품을 생산하는 단계를 통해 음식물쓰레기로부터 퇴비를 생산하고 있다.
먼저, 본 발명자들은 톱밥, 미강, 비트펄프 및 면실피를 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 10 내지 25중량%를 포함하는 배지 조성물이 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배에 효과적임을 최초로 규명하였다.
이러한 사실을 본 발명의 하기 실시예<2-3>를 통해 확인할 수 있었는데, 톱밥 84중량%, 미강 4중량%, 비트펄프 4중량% 및 면실피 8중량%로 이루어진 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비를 농도별로(8, 13, 17, 25, 33, 42중량%) 첨가하여 본 발명의 배지 조성물을 제조한 후, 이들의 이용하여 표고버섯 및 검은비늘버섯 자실체의 생육 실험을 진행한 결과, 13중량% 및 17중량%의 음식물 퇴비 첨가구에서 배양 성공률, 자실체 생산량, 자실체 수 등이 월등히 높게 나타났으며, 특히 13중량%의 음식물 퇴비를 첨가한 실험군에서 대조군 대비 2.5배 증대된 값을 보여 가장 높은 자실체 생산량을 확인할 수 있었다(표 2 및 표 3 참조).
또한, 본 발명자들은 톱밥과 미강을 8:2(중량비)로 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 10 내지 15중량%를 포함하는 배지 조성물이 녹각영지버섯 재배에 효과적임을 최초로 규명하였다.
이러한 사실을 본 발명의 하기 실시예<3-3>를 통해 확인할 수 있었는데, 톱밥과 미강을 8:2로 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비를 농도별로(5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40중량%) 첨가한 본 발명의 배지 조성물을 제조한 후, 이들을 이용하여 녹각영지버섯 자실체의 생육 실험을 진행한 결과, 10중량%의 음식물 퇴비 첨가구에서 자실체 무게가 가장 높게 나타났으며, 음식물 퇴비 함량과 자실체 생산량을 통해 2차 회귀곡선을 추정한 결과 음식물 퇴비 약 11% 첨가 시 자실체의 생산량이 최대가 되는 것을 확인할 수 있었다(표 5, 6 및 도 8~10 참조).
또한, 본 발명자들은 볏집, 사탕수수, 계분퇴비 등을 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 30 내지 40중량%를 포함하는 배지 조성물이 큰송이버섯 재배에 효과적임을 최초로 규명하였다.
이러한 사실을 본 발명의 하기 실시예<4-3>를 통해 확인할 수 있었는데, 볏집, 사탕수수 및 계분퇴비 등을 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비를 농도별로(10, 20, 30, 40, 50중량%) 첨가하여 본 발명의 배지 조성물을 제조한 후, 이들을 이용하여 큰송이버섯 자실체의 생육 실험을 진행한 결과, 30중량% 및 40중량%의 음식물 퇴비 첨가구에서 자실체 생산량 및 자실체 수가 월등히 높게 나타났으며, 특히 30중량%의 음식물 퇴비 첨가구에서 가장 높은 자실체 생육을 확인할 수 있었다(표 8 참조).
상기와 같은 결과를 통해, 본 발명자들은 음식물 퇴비를 특정 성분비로 포함하는 표고버섯, 검은비늘버섯, 녹각영지버섯 및 큰송이버섯 각각의 재배를 위한 배지 조성물의 자실체 생육 효과를 실험적으로 입증하였다.
그러므로 음식물 퇴비를 특정 성분비로 포함하는 본 발명의 조성물은 표고버섯, 검은비늘버섯, 녹각영지버섯 및 큰송이버섯 각각의 재배를 위한 배지 조성물로서 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명은 또한, 버섯 재배용 배지 조성물의 수분 함량을 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 버섯 균주를 접종한 후 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 자실체로 생육시키는 단계를 포함하는 녹각영지버섯, 큰송이버섯, 표고버섯 또는 검은비늘버섯의 재배 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 녹각영지버섯 재배 방법은 녹각영지버섯 재배용 배지 조성물(톱밥과 미강을 8:2로 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 10 내지 15중량%를 포함함)을 수분 함량이 60 내지 65%로 되도록 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 110℃ 내지 130℃에서 고압 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 녹각영지버섯 종균을 접종한 후 20℃ 내지 25℃의 온도 조건에서 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 25℃ 내지 30℃의 온도 조건에서 자실체로 생육시키는 단계를 통해 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에서, 상기 큰송이버섯 재배 방법은 큰송이버섯 재배용 배지 조성물(볏집, 사탕수수, 계분퇴비 등을 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 30 내지 40중량%를 포함함)을 수분 함량이 60 내지 70%로 되도록 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 60℃에서 10시간 내지 15시간을 유지한 후 25℃까지 온도를 서서히 낮춰 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 큰송이버섯 종균을 접종한 후 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 자실체로 생육시키는 단계를 통해 이루어질 수 있다.
본 발명의 또 다른 일실시예에서, 상기 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배 방법은 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배용 배지 조성물(톱밥, 미강, 비트펄프, 면실피를 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 10 내지 25중량%를 포함함)을 수분 함량이 65 내지 70%로 되도록 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 110℃ 내지 130℃에서 고압 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 표고버섯 또는 검은비늘버섯 종균을 접종한 후 17℃ 내지 20℃의 온도 조건에서 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 17℃ 내지 20℃의 온도 조건에서 자실체로 생육시키는 단계를 통해 이루어질 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
< 실시예 1>
버섯의 종류별 접종원 준비
실험에서 사용한 버섯 종균은 각 실험을 진행한 농장 및 연구소에서 사용 중인 종균을 이용하였다.
<1-1> 표고버섯 및 검은비늘버섯
표고버섯 및 검은비늘버섯 접종원으로는 액체배양종균을 사용하였다.
표고버섯 배지는 dextrose peptone tiamine(DPT) 배지를 이용하였는데, dextrose 30g, peptone 5g, tiamine 2.5g, KH2PO4 2.5g, MgSO4 2.5g을 증류수 5L에 혼합하여 제작하였다. 검은비늘버섯 배지는 dextrose peptone asparagine(DPA) 배지로 dextrose 30g, peptone 5g, asparagine 2.5g, KH2PO4 2.5g, NaNO3 2.5g을 증류수 5L에 혼합하여 제조하였다. 이후 고압멸균기를 이용하여 121℃에서 30분간 액체배지를 멸균하였으며 멸균된 배지는 실온에서 냉각시킨 뒤 접종하였다. 접종은 멸균된 증류수 150ml에 potato dextrose agar(PDA)에서 배양된 검은비늘버섯, 표고버섯의 고체 균사를 전체 플레이트의 약 1/2을 블렌더에 마쇄한 뒤, 균사체가 혼합된 멸균수를 멸균된 5L 배지에 50ml씩 접종하였다. 이후 에어펌프를 이용해 30 L/min으로 공기를 주입시켜 약 20일 간 배양한 후 접종원으로 사용하였다(도 2 참조).
<1-2> 녹각영지버섯
녹각영지버섯은 춘천의 농장에서 배양한 종균을 이용하였다. 수확한 자실체에서 종균을 채집하여 참나무톱밥과 미강이 80:20(중량비)으로 혼합된 톱밥배지에 종균을 배양하여 멸균된 배지에 접종하였다.
<1-3> 큰송이버섯
큰송이버섯 종균은 곡립종균을 이용하였다(도 3 참조). 밀알 등에 배양된 종균을 배지 내에 고르게 뿌리고 섞어주는 방법으로 종균을 접종하였다.
< 실시예 2>
표고버섯 및 검은비늘버섯 재배용 배지의 제조 및 이의 재배
<2-1> 표고버섯 및 검은비늘버섯 재배용 배지제조
표고버섯 및 검은비늘버섯 재배실험은 강원도 산림개발연구원 버섯 재배사에서 진행하였다. 참나무톱밥 84 중량%, 미강 4 중량%, 비트펄프 4 중량%, 면실피 8 중량%를 혼합한 배지를 기본배지로 하여, 여기에 음식물 퇴비를 8, 13, 17, 25, 33, 42중량% 각각의 비율로 혼합하여 본 발명의 배지를 제작하였다(혼합비율은 기본배지를 기준으로 함). 재배형태는 봉지재배를 이용하였으며, 내열성 pp봉지에 약 2 kg씩 담아 플라스틱 마개로 고정한 후 고압멸균기에서 121℃에서 40분간 살균하였다(도 4 참조). 혼합물 설계를 적용한 최적 혼합비 도출 실험에는 병재배법을 이용하였다. 내열성 pp병(850 cc, 75 Φ)에 약 700 ± 25 g씩 담아 배지를 제조하였으며, 고압멸균한 뒤 상기 실시예 <1-1>에서 제조한 액체 배양한 배지를 접종하였다. 배지 별 접종량은 병배지의 경우 약 50 ml, 봉지 배지의 경우 약 100 ml를 접종하였다. 접종한 배지는 배양실(2 m(W)×3.5 m(D)×2.5 m(H))에서 평균온도 18℃, 평균습도 60%의 조건에서 검은비늘버섯 약 3개월, 표고버섯 약 5개월 간 배양하였다(도 5 및 도 6참조). 한편 대조군으로는 기본배지를 이용하였다.
<2-2> 배지재료 성상
상기 실시예<2-1>을 통해 배지재료로 사용된 기존 퇴비배지 및 음식물 퇴비에 대해 이화학적 성분을 분석하였다(하기 표 1 참조).
표고버섯 및 검은비늘버섯 배지의 구성성분인 톱밥, 미강, 비트펄프, 면실피 및 음식물 퇴비의 각각의 성상 분석
톱밥 미강 면실피 비트펄프 음식물 퇴비
pH 6.84±
0.01		 6.73±
0.01		 7.11±
0.01		 5.14±
0.01		 6.91±
0.01
Moisture
(%)		 16.8±
0.21		 12.26±
1.49		 15.31±
0.54		 15.12±
1.35		 7.14±
1.21
OM(%) 78.65±
0.34		 80.68±
2.19		 71.87±
2.11		 81.67±
1.02		 77.06±
3.92
T-N(%) 0.09±
0.01		 1.36±
0.02		 1.22±
0.02		 0.52±
0.02		 0.49±
0.02
K(g/kg) 0.24±
0.02		 18.74±
0.16		 17.25±
0.28		 3.88±
0.07		 5.14±
0.07
Ca(g/kg) 0.28±
0.03		 4.10±
0.11		 10.67±
0.69		 5.45±
0.12		 43.69±
1.17
Mg(g/kg) 0.41±
0.01		 5.05±
0.06		 4.33±
0.02		 3.21±
0.03		 0.84±
0.01
Na(g/kg) ND* 0.45±
0.03		 0.72±
0.03		 0.91±
0.03		 5.84±
0.13
P(g/kg) 0.24±
0.01		 25.21±
0.07		 3.55±
0.05		 0.76±
0.01		 24.31±
0.12
*ND : Not detected
음식물 퇴비의 유기물 함량(OM)은 77.06%로 다른 배지재료와 유사한 값을 나타내었다. 또한 질소 함량은 비트펄프와 유사하게 나타났다. 양이온 분석 결과, 칼슘의 함량이 기타 재료에 비해 매우 높게 나타났다. 표고버섯을 대상으로 한 Royse and Sanchez-Vazquez (2003)의 연구에서 배지 내 칼슘 첨가 시 자실체 생산량이 증가하였음을 보고하였으며, 마찬가지로 비늘버섯을 대상으로 한 연구(Alex, 1970)에서 배지 내 칼슘 첨가 시 비늘버섯의 성장이 약간 증가되었음이 보고되었다. 따라서 음식물 퇴비 첨가에 따른 칼슘 공급으로 자실체 생산량이 증가할 것으로 기대된다. 퇴비의 인(P) 함량은 미강과 비슷한 수준으로 나타났으며 칼륨, 마그네슘 함량은 기타 배지재료와 비교하여 큰 차이가 없었다. 또한 음식물 퇴비 내 나트륨 함량이 5.84 g/kg으로 기타 재료에 비해 다소 높게 나타나 균사 생장 및 자실체 생산에 부정적인 영향을 줄 수 수 있을 것으로 판단되었다.
<2-3> 표고버섯 자실체 생육
표고버섯 재배실험은 강원도 산림개발연구원 재배사에서 진행하였다.
그 결과 하기 표 2에서 나타낸 바와 같이 표고버섯 배지의 배양 성공율은 음식물 퇴비 13, 17중량% 첨가 배지에서 90%의 성공률을 보여 대조군(성공률 80%)보다 높은 배양 성공률을 나타내었다. 한편, 33% 첨가 배지는 배양과정 중 오염으로 자실체를 생산하지 못하였다.
음식물 퇴비의 첨가 비율에 따른 표고버섯의 배양 성공률, 자실체 수확량, 자실체 수 및 첫 수확까지 소요된 기간(일)
대조군 FWC 8 FWC 13 FWC 17 FWC 25 FWC 33 FWC 42
Percentage of complete culture(%) 80 50 90 90 30 0 30
Yield of fruitbody (g/2 kg) 54 45 133 100 29 - 76
Number of Fruitbody(ea) 2 2 4 4 1 - 2
Days for 1st harvest(days) 10 16 8 10 13 - 18
자실체 생산량은 음식물 퇴비 13중량% 첨가구에서 133 g으로 가장 많은 양을 수확하였으며 이는 대조군의 54 g 대비 2.5배의 증가량이다. 이 때 첫 수확 소요일수 또한 8일로 나타나 최적의 결과를 나타내었다. 자실체 수량에서도 13중량%, 17중량% 첨가구에서 평균 4개의 자실체를 수확한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 음식물 퇴비 첨가로 인한 칼슘 보충(Royse and Sanchez-Vazquez, 2003) 및 배지 내 질소 보완(Scrase and Elliott, 1998)으로 인한 생산량 증가로 판단되었다. 또한 42중량% 첨가구에서 자실체 수량 2개, 76 g의 자실체를 수확하였는데, 이를 통해 음식물 퇴비의 고농도 첨가 시에도 배양 및 갈변과정이 성공한다면 충분히 자실체를 생산할 수 있을 것으로 사료되었다. 최적의 생산량을 보인 13중량% 첨가구의 C/N비는 301로 나타났다. 원목에서 자라는 표고버섯의 특성상 기타 버섯에 비해 최적의 C/N비가 높음을 알 수 있다.
<2-4> 검은비늘버섯 자실체 생육
검은비늘버섯 자실체 생산량과 첫 수확 소요일수를 하기 표 3에 나타내었다.
그 결과, 음식물 퇴비가 13중량% 첨가된 배지(FWC 13)에서 469 g으로 가장 높은 자실체 수율을 보였으며, 첫 수확 소요일수도 15일로 가장 짧은 것으로 나타났다. 이는 대조군 배지의 286 g에 비교하여 1.6배의 증가량을 보여준다. 한편, 대조군 배지의 첫 수확 소요일수는 27일로 FWC 8을 제외한 모든 점에서 대조군보다 빨리 수확이 이루어진 것으로 나타났다. 또한 퇴비 농도가 증가하여도 대조군 대비 모두 높거나 비슷한 수준의 생산량을 보여 음식물 퇴비의 긍정적인 효과를 확인할 수 있었다. 이는 기타 배지재료에 비해 높은 음식물 퇴비의 칼슘 함량이 긍정적인 영향을 나타낸 것으로 판단된다.
음식물 퇴비의 첨가 비율에 따른 검은비늘버섯의 자실체 수확량 및 첫 수확까지 소요된 기간(일)
Control FWC 8 FWC 13 FWC 17 FWC 25 FWC 33 FWC 42
Yield of fruitbody(g) 286 289 469 384 361 286 363
Days for 1st harvest(days) 27 31 15 20 17 20 26
따라서 검은비늘버섯은 표고버섯과 마찬가지로 13% 첨가구에서 최적의 생산량을 나타내었으며, 이때 배지의 C/N비는 301로 나타났다. 원목에서 자라는 검은비늘버섯, 표고버섯 등 임산버섯류의 특성상 기타 버섯에 비해 최적의 C/N비가 높음을 알 수 있었다.
< 실시예 3>
녹각영지버섯 재배용 배지의 제조 및 녹각영지버섯의 재배
<3-1> 녹각영지버섯 재배용 배지제조
녹각영지버섯의 재배실험은 20여 년간 버섯을 재배중인 강원도 춘천시의 한 농가에서 실증실험을 실시하였다. 배지재료로는 6개월 이상 야적한 참나무톱밥과 미강을 8:2의 중량비로 혼합한 배지를 기본배지로 하여, 여기에 원주시 우산동에 위치한 원주시 음식물자원화 공공처리시설에서 공급받은 음식물 퇴비를 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40중량% 각각의 비율로 혼합하여 제조하였으며(혼합비율은 기본배지를 기준으로 함), 수분함량이 60 내지 65%가 되도록 조절하여 850cc 종균병에 800g씩 담아 배지를 제작하였다(도 7 참조). 제작된 배지의 살균은 고압멸균기를 이용하여 121℃에서 40분간 살균하였다. 한편 대조군은 참나무톱밥과 미강을 8:2의 중량비로 혼합한 기본배지를 이용하였다.
상기 실시예 <1-2>을 통해 준비된 종균을 배지에 접종 후 균사배양 과정에는 온도를 23℃로 유지해주었으며, 종균병 아래까지 균사가 자랄 때까지 37일간 배양하였다. 배양이 끝난 후 온도 28℃, 습도 80%에서 발이 및 자실체 생육을 관찰하였다.
<3-2> 배지재료 성상
상기 실시예<3-1>을 통해 제료로 쓰인 톱밥과 미강, 첨가제로 활용한 음식물 퇴비에 대해 이화학적 성분을 분석하였다(하기 표 4 참조). 여기서 톱밥은 수분보유와 탄소원 등의 역할을 하고 미강은 질소원과 기타 필수 무기염류를 공급해주는 역할을 한다. 음식물 퇴비는 total carbon(T-C)이 39.6%로 톱밥(46.6%)과 미강(45.7%)에 비해 다소 낮았으며, total nitrogen(T-N)의 경우 3.1%로 3.6%를 나타낸 미강과 비슷한 수치로 분석돼 이화학적인 성상으로는 탄소원과 질소원으로써 충분한 역할을 할 수 있다고 판단되며 특히 미강을 대체할 재료로 적합해 보였다. 또한 과량의 질소가 존재하면 버섯배지 내에서 화학적, 물리성, 미생물상 등의 변화에 유의해야 하는데 만약 질소가 단백질로 변하지 않고 질산염으로 변하면 버섯균이 이용할 수 없어 생육에 저해가 있다고 알려져 있다. 따라서 음식물 퇴비가 과량으로 첨가될 경우 질소과다에 의한 악영향을 미칠 것으로 판단되었다.
한편, 음식물 퇴비의 양이온 성상 중 칼슘 함량이 다른 재료에 비해 매우 높게 나타났다. Chang et al의 논문(2006)에서 영지버섯 배양 시 칼슘의 첨가가 균사 생장을 촉진시킨다는 결과가 보고된 바 있으며, Chiu et al(1998)의 연구에서 칼슘의 첨가가 균사 생장속도를 촉진시키고 및 자실체 수율을 증가시켰다고 보고하였다. 따라서 음식물 퇴비의 높은 칼슘 함량은 녹각영지버섯 배양 및 생육 과정에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 판단되었다.
그러나 음식물 퇴비의 경우 염분함량이 1.5～2.0%(wet)에 달하는 것으로 알려져 있으며, 품질이 좋지 않은 경우 3.0%까지 분석되고 있다. 특히 버섯 재배에서의 염분 농도는 그 수치가 높아짐에 따라 버섯의 발이기간이 길어지거나 수확률이 떨어진다고 보고된 바 있다(전창성 등, 2006). 본 연구에서 사용한 음식물 퇴비의 경우 NaCl 기준 1.5%의 농도를 보이는 것으로 나타났다. 따라서 음식물 퇴비의 과량 첨가 시에 부정적 영향을 끼칠 수 있을 것으로 판단되었다.
녹각영지버섯 배지의 구성성분인 톱밥, 미강 및 음식물 퇴비의 각각의 성상 분석
톱밥 미강 음식물 퇴비
pH 6.90±0.02 6.56±0.01 7.44±0.01
Moisture(%) 15.94±0.15 10.82±0.11 19.45±0.03
OM(%) 80.28±0.11 78.73±0.34 68.32±0.65
T-N(%) 0.08±0.01 3.55±0.64 3.10±0.21
C/N ratio 615.9 12.9 12.8
K (g/kg) 0.34±0.02 2.07±0.01 0.90±0.01
Ca (g/kg) 3.26±0.21 0.34±0.01 25.22±0.25
Mg (g/kg) 0.33±0.03 4.52±0.05 1.58±0.02
Na (g/kg) ND 0.19±0.01 6.05±0.01
P (g/kg) 0.27±0.01 20.81±0.23 2.68±0.02
Pb (mg/kg) ND* ND ND
Zn (mg/kg) 12.37±6.88 66.27±6.24 32.65±3.48
Cu (mg/kg) 4.58±2.20 7.01±0.99 11.90±1.50
Cd (mg/kg) 0.41±0.01 0.42±0.01 0.41±0.01
Ni (mg/kg) ND ND ND
*ND : Not detected
한편, 대조군 및 음식물퇴비 함유 배지의 C/N비를 계산한 결과는 하기 표 5에 나타내었다.
음식물 퇴비 첨가량에 따른 녹각영지버섯 재배용 배지의 C/N비
대조군 FWC 5 FWC 10 FWC 15 FWC 20 FWC 25 FWC 30 FWC 35 FWC 40
59.2 51.2 45.0 40.1 36.1 32.8 30.0 27.6 16.5
장현유 등(1999)의 논문에서 버섯 배지의 C/N비는 배양 전 배지를 평가할 수 있는 중요한 지표가 되는데, C/N비가 높으면 일시적인 질소 결핍증상이 나타나 수량감소의 원인이 될 수 있으며, C/N비가 낮으면 생장속도가 늦어질 우려가 있고, 질소과다로 인한 영향을 받을 가능성이 있다고 밝혔다. 본 실험에서 대조군의 C/N비는 59.2를 나타내었으며, 음식물 퇴비의 첨가에 따라 점차 낮아지는 것을 알 수 있다. 이를 통해 음식물 퇴비의 첨가가 관행 배지의 부족한 질소원을 보충할 수 있다고 판단되었다. 또한 Scrase and Elliott (1998)의 연구에서 나무의 C/N비가 1,250:1로 나타나는데, 최적의 C/N비인 80:1에서 10:1로 조절하기 위해 질소를 보완하면 버섯 생산량을 증가시킬 수 있다고 밝혔다. 본 실험에서 제작한 배지의 C/N비는 최대 59.2에서 최소 16.5로 최적 범위에 포함되는 것으로 나타났다.
<3-3> 녹각영지버섯 자실체 생육
수확한 녹각영지버섯 자실체는 습량 무게, 건량 무게, 길이를 측정하였다.
그 결과 도 8에서 나타낸 바와 같이, 음식물 퇴비 10% 첨가구에서 습량기준 자실체 무게가 51.4 ± 4.8 g로 나타나 가장 높은 값을 보여주었다. 또한 음식물 퇴비 25% 이상 첨가구에서 자실체 무게가 점차 감소하는 것을 확인할 수 있다. 건조 중량에서는 대조군이 18.6 ± 2.8 g으로 나타나고, 음식물 퇴비 첨가량이 증가함에 따라 음식물 퇴비 5% 첨가구(FWC 5)에서 23.0 ± 3.8 g, 음식물 퇴비 10% 첨가구(FWC 10)에서 25.9 ± 1.4 g으로 점차 증가하다가 음식물 퇴비 15% 첨가구(FWC 15)에서 27.0 ± 1.3 g으로 가장 높은 값을 보였다. 이러한 결과 및 표 4를 토대로 음식물 퇴비의 첨가가 관행배지에 부족한 질소를 공급하여 자실체 생산량을 증가시켰다고 판단되었다.
또한 음식물 퇴비를 30% 이상 첨가한 경우 뚜렷한 감소를 보였는데, 이는 질소와 염분의 과다에 의한 생장저해로 판단된다(Tresner and Hayes, 1971, 장현유 등, 1999, 전창성 등, 2006).
자실체의 길이에서는 음식물 퇴비 5% 첨가구(FWC 5)에서 23.0 ± 1.6 g으로 가장 높은 값을 보이고 역시 30% 이상에서 눈에 띠는 감소를 보였다. 영지버섯 자실체 생육 과정에서 습도, 온도, 광도 등이 변하는 경우 자실체 두께, 모양 등이 달라지고 생장이 지연되기도 하는데(농촌진흥청, 2003), 이 때문에 자실체 길이는 절대적인 수치라고 보기는 어렵다. 그러나 도 8에서 보면 중량과 길이의 변화가 어느 정도의 일관성을 가지고 있는 것을 알 수 있다. 대조군 대비 실험군의 건조기준 상대 증가율을 비교한 결과, 대조군을 기준으로 하여 음식물 퇴비 5% 첨가구(FWC 5)에서 23.7%, 음식물 퇴비 10% 첨가구(FWC 10)에서 39.4%, 음식물 퇴비 15% 첨가구(FWC 15)에서 44.9%로 점차 증가하는 양상을 보였다. 음식물 퇴비 20% 첨가구(FWC 20)에서는 23.8%를 보였으며 음식물 퇴비 25% 첨가구(FWC 25)부터는 대조군에 비해 무게가 감소하여 음의 값을 나타내었다. 특히 30% 이상 첨가 시 무게의 감소가 두드러지는 경향을 보였다. 실제 수확하기 직전 배지와 자실체의 모습을 하기 도 7에서 나타내었다.
한편, 자실체 건조중량 데이터를 95% 유의수준에서 대조군과 각 실험점 간의 t검정으로 분석하여 그 결과로 얻은 p값을 하기 표 6에 나타내었다. t검정의 결과 귀무가설을 기각하지 못하면 두 집단 간의 차이가 없음을 의미하고 귀무가설을 기각한다면 이는 두 집단 간의 차이가 통계적으로 유의미하다는 것을 말해준다(정건섭 등, 2005). 또한 p값이 작을수록 귀무가설을 기각하는 신뢰도는 향상된다(남덕현 등, 2010). 따라서 두 샘플이 같다는 귀무가설 하에서 유의수준 95%에서 t검정을 통해 얻은 p값이 0.05보다 작은 경우 두 샘플 사이의 연관성이 없다는 결과가 된다.
그 결과 음식물 퇴비 10% 첨가구(FWC 10)와 15% 첨가구(FWC 15) p값은 0.05이하로 나타나 대조군과 비교하여 확연한 차이를 나타낸 것을 알 수 있다. 또한 음식물 퇴비 30, 35, 40% 첨가구(FWC 30, FWC 35, FWC 40) 각각에서도 0.05이하의 값을 나타내었는데, 이는 음식물퇴비의 30% 이상 첨가 시 대조군에 비해 자실체 생산성이 떨어진다는 사실을 통계적으로 뒷받침한다.
자실체 건조중량 데이터를 95% 유의수준에서 대조군과 각 실험점 간의 t검정으로 분석하여 그 결과로 얻은 p값(α=0.05)
FWC 5 FWC 10 FWC 15 FWC 20 FWC 25 FWC 30 FWC 35 FWC 40
0.111 0.003 0.002 0.107 0.889 0.005 0.000 0.000
또한, 음식물 퇴비 함량과 자실체 생산량을 통해 2차 회귀곡선을 추정하였다. 그 결과 도 10에서 나타낸 바와 같이, 회귀곡선을 통해 음식물 퇴비 약 11% 첨가 시 자실체 생산량이 최대가 됨을 알 수 있었다. 곡선의 결정계수(R2)는 82%로 나타나 비교적 높은 신뢰도를 나타내었다.
< 실시예 4>
큰송이버섯 재배용 배지의 제조 및 큰송이버섯의 재배
<4-1> 큰송이버섯 재배용 배지제조
큰송이버섯 재배는 강원도 원주시의 농가에서 진행하였다. 균상 재배를 하는 큰송이 버섯의 경우 볏짚, 사탕수수, 계분퇴비 등을 혼합한 퇴비배지를 제조하여 버섯을 재배한다. 본 연구에서는 상자재배를 통해 음식물 퇴비 첨가 배지의 가능성을 평가하였다.
본 발명의 큰송이버섯 재배용 배지를 제조하기 위하여 기존 퇴비배지(볏집, 사탕수수, 계분퇴비 등을 혼합한 배지)를 기본배지로 하여, 여기에 음식물 퇴비를 10, 20, 30, 40, 50중량% 각각의 비율로 혼합하여 제조하였다(혼합비율은 기본배지를 기준으로 함). 재배방법은 상자재배법을 이용하여 농도별 2개의 배지를 제작하였으며 각 배지의 무게는 11 kg로 제작하였다(도 11 (a) 참조). 제작한 배지는 상압에서 배지온도 약 60℃에서 10시간 유지한 후 일주일 동안 25℃까지 온도를 서서히 낮춰 살균하였다(도 11 (b) 참조). 살균된 배지에 종균을 접종한 후 약 2주간의 균사 배양이 완료된 후 사양토를 복토하고 배양온도를 15℃까지 내린 후 충분히 관수하여 버섯 배양을 위한 배지 준비를 완료하였다. 관수 후 약 2주 뒤 버섯 발이가 시작되었으며, 수확한 버섯은 무게를 측정하여 배지 무게 당 수율을 측정하였다. 한편 대조군으로는 기존 퇴비배지를 이용하였다.
<4-2> 배지재료 성상
상기 실시예<4-1>을 통해 배지재료로 사용된 기존 퇴비배지 및 음식물 퇴비에 대해 이화학적 성분을 분석하였다(하기 표 7 참조).
큰송이버섯 배지의 구성성분인 기존 퇴비배지 및 음식물 퇴비의 각각의 성상 분석
기존 퇴비배지 음식물 퇴비
pH 7.82±0.01 6.91±0.01
Moisture(%) 31.05±0.37 7.14±1.21
OM(%) 48.33±1.87 77.06±3.92
T-N(%) 0.92±0.04 0.49±0.02
C/N ratio 30.29 91.08
K(g/kg) 14.47±0.38 5.14±0.07
Ca(g/kg) 7.70±0.28 43.67±1.17
Mg(g/kg) 1.04±0.01 0.84±0.01
Na(g/kg) 1.35±0.03 5.84±0.13
P(g/kg) 3.82±0.02 24.31±0.12
기본배지로 사용된 퇴비배지와 음식물 퇴비의 성상에서 큰 차이는 음식물 퇴비의 유기물이 퇴비배지에 비해 상당히 높았으며, 질소 함량이 낮았다. 따라서 C/N비가 배지 30.29, 음식물 퇴비 91.08로 나타났다. 또한 음식물 퇴비의 경우에서 인(P), 칼슘(Ca) 등의 양이온 농도가 높게 나타났으며 영양염류의 첨가로 인한 버섯 생산성 증대를 기대할 수 있다. 그러나 나트륨 농도는 5.84 g/kg으로 나타나 1.35 g/kg인 배지에 비해 4배 이상 높은 값을 나타내어 과량 첨가 시 저해를 예상할 수 있었다(Tresner and Hayes, 1971, 전창성 등, 2006).
<4-3> 큰송이버섯 자실체 생육
일반적인 큰송이 버섯 재배방법은 균상 재배방법인데 이는 최대 8~9주기까지 수확이 가능하다. 본 실험에서는 음식물 퇴비 함량에 따른 재배 특성을 알아보고자 상자 재배법을 이용하여 실험하였다(도 12 참조). 재배 실험 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
그 결과 음식물 퇴비 30% 첨가구에서 배지 1 kg 당 98.2 g의 버섯을 생산하였고, 또한 관수 후 첫 수확까지 소요된 기간 역시 30%에서 가장 빠른 수확을 나타내었다.
특히, 10% 첨가구와 비교하였을 때 30% 첨가구에서 11배 높은 수확량을 나타내어 음식물 퇴비 첨가에 따른 수확량이 월등히 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 40% 첨가구에서도 30% 첨가구와 비슷한 수확량을 나타내어 다른 버섯에 비해 상대적으로 많은 양의 음식물 퇴비가 첨가될 수 있을 것으로 판단되었다.
음식물 퇴비의 첨가 비율에 따른 큰송이버섯의 자실체 수확량, 자실체 수 및 첫 수확까지 소요된 기간(일)
대조군 FWC 10 FWC 20 FWC 30 FWC 40 FWC 50
Yield of fruitbody
(g/kg)		 0 8.6 42.7 98.2 97.5 48.2
Number of fruitbody (ea) 0 1.5 6.5 16.0 16.0 9.0
Days for 1st harvest (days) - 25 25 15 17 19
한편, 대조군 배지에서는 단 한 개의 버섯도 수확할 수 없었다. 그러나 같은 배지를 사용한 농장의 균상에서는 자실체 발생이 잘 이루어지는 것으로 미루어 보아 이는 배지의 오염으로 분석하기 보다는 균사가 자랄 공간이 협소한 상자재배법의 단점 때문으로 판단되었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
FWC: food waste compost

Claims (8)

  1. 톱밥, 미강, 비트펄프 및 면실피를 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 10 내지 25중량%를 포함하는 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배용 배지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 톱밥, 미강, 비트펄프 및 면실피를 혼합한 배지는 톱밥 84중량%, 미강 4중량%, 비트펄프 4중량% 및 면실피 8중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배용 배지 조성물.
  3. 톱밥과 미강을 8:2의 중량비로 혼합한 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 10 내지 15중량%를 포함하는 녹각영지버섯 재배용 배지 조성물.
  4. 볏집, 사탕수수 및 계분퇴비를 함유하는 배지 100중량%를 기준으로 음식물 퇴비 30 내지 40중량%를 포함하는 송이버섯 재배용 배지 조성물.
  5. 버섯 재배용 배지 조성물의 수분 함량을 조절하는 단계;
    상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 살균하는 단계;
    상기 살균된 배지 조성물에 버섯 균주를 접종한 후 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 자실체로 생육시키는 단계를 포함하는 녹각영지버섯, 큰송이버섯, 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 녹각영지버섯 재배 방법은 제1항의 녹각영지버섯 재배용 배지 조성물을 수분 함량이 60 내지 65%로 되도록 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 110℃ 내지 130℃에서 고압 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 녹각영지버섯 종균을 접종한 후 20℃ 내지 25℃의 온도 조건에서 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 25℃ 내지 30℃의 온도 조건에서 자실체로 생육시키는 단계를 포함하는 녹각영지버섯 재배 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 큰송이버섯 재배 방법은 제2항의 큰송이버섯 재배용 배지 조성물을 수분 함량이 60 내지 70%로 되도록 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 60℃에서 10시간 내지 15시간을 유지한 후 25℃까지 온도를 서서히 낮춰 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 큰송이버섯 종균을 접종한 후 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 자실체로 생육시키는 단계를 포함하는 녹각영지버섯 재배 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배 방법은 제3항의 표고버섯 또는 검은비늘버섯 재배용 배지 조성물을 수분 함량이 65 내지 70%로 되도록 조절하는 단계; 상기 수분 함량이 조절된 배지 조성물을 110℃ 내지 130℃에서 고압 살균하는 단계; 상기 살균된 배지 조성물에 표고버섯 또는 검은비늘버섯 종균을 접종한 후 17℃ 내지 20℃의 온도 조건에서 균사체를 배양하는 단계; 및 상기 배양된 균사체를 17℃ 내지 20℃의 온도 조건에서 자실체로 생육시키는 단계를 포함하는 녹각영지버섯 재배 방법.
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