KR960002865B1 - A fertilizer and the preparing process thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 질소 고정 미생물 비료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 농축수산물, 식품 등의 가공 및 발효 부산물이나 폐기물을 미생물 발효 배지로서 활용하여 질소 고정 미생물을 고체 배양시킴으로서 제조된, 식물체에 유기 질소를 원활히 공급할수 있는 미생물 배료에 관한 것이다.The present invention relates to nitrogen-fixed microbial fertilizer, and more specifically, organic nitrogen to plants, which are manufactured by solid culture of nitrogen-fixed microorganisms by utilizing the processing and fermentation by-products and wastes such as concentrated aquatic products and foods as a microbial fermentation medium. To microbial fertilizer that can be supplied.
날로 심각해지고 있는 환경 오염 문제를 완화키고자 하는 많은 노력들과 아울러, 농업 분야에서도 화학 비료 및 화학 농약의 사용을 자제하고 유기 농법을 이용하는 데 관심들이 점차 고조되고 있다.In addition to the many efforts to alleviate the increasingly serious environmental pollution problem, there is a growing interest in the agricultural sector to refrain from using chemical fertilizers and chemical pesticides and to use organic farming methods.
이러한 유기 농법에 널리 사용되는 유기질 비료는 지금까지는 흔히 농가의 농산 부산물에다 인분이나 축분을 섞어 자연 발효시켜서 만드는 것이 보통이었다.Organic fertilizers widely used in these organic farming methods have traditionally been made by natural fermentation by mixing phosphorus or livestock with agricultural by-products.
그러나, 이러한 방법들은 단순히 자연 발효에만 의존하기 때문에, 비료의 성분들을 목적하는 바 대로 조절하기가 곤란하였으며, 또한 이러한 비료에 다양한 미생물들이 혼입되어 오히려 병원성 미생물의 온상이 될 우려가 있다는 문제점이 있다.However, since these methods simply rely only on natural fermentation, it is difficult to control the components of the fertilizer as desired, and there is a problem that various microorganisms may be incorporated into the fertilizer and become a breeding ground for pathogenic microorganisms.
본 발명자들은 보통 주변 환경에 버려지고 있는 농축수산물, 식품 등의 가공 및 부산물이나 폐기물 등을 습열 처리, 건열 처리 또는 멸균 처리한 후, 여기에 항생 물질, 분리 효소, 호르몬 등 식물의 생육에 유용한 생체 활성 물질을 생산해 내는 비생물을 선별하여 접종하고 고체 발효시킴으로써 얻어지는 생체 활성 유기질 비료를 고안하고, 1991년 6월 26일자 특허 출원 제91-10665호로 출원한 바 있다.The inventors of the present invention, after wet-heat treatment, dry heat treatment, or sterilization of concentrated aquatic products, foods, etc. and waste products or wastes discarded in the surrounding environment, and then, are useful for growing plants such as antibiotics, separation enzymes, and hormones. A bioactive organic fertilizer obtained by screening, inoculating, and solid fermenting abiotic that produces an active substance was devised and filed as a patent application No. 91-10665 dated June 26, 1991.
한편, 본 발명자들은 농축수산물, 식품등의 가공 및 발효 부산물이나 폐기물을 보다 효율적으로 활용하는 방안에 대해 연구를 거듭한 결과, 상기 생체활성 물질을 분비하는 미생물 대신에 질소 고정 미생물을 상기 부산물이나 폐기물로부터 제조된 배지에 접종하고 발효시킴으로써 질소원을 풍부하게 공급할 수 있는 비료를 얻을 수 있는 사실을 발견함으로써 본 발명을 완성하기에 이르렀다.On the other hand, the inventors of the present invention has been researched more efficiently utilizing the processing and fermentation by-products and wastes, such as concentrated aquatic products, food, nitrogen nitrogen-fixed microorganisms in place of the microorganisms that secrete the bioactive substances as a by-product or waste The present invention has been completed by discovering that fertilizers capable of supplying abundant nitrogen sources by inoculation and fermentation in a medium prepared from the same can be obtained.
따라서, 본 발명의 목적은 질소가 풍부한 미생물 비료 및 그의 제조 방법을 제공하고자 하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a nitrogen-rich microbial fertilizer and a method for producing the same.
이러한 본 발명의 목적은 질소 고정 미생물을 습열 처리, 건열 처리 또는 멸균 처리한 농축 수산물, 식품등의 가공 및 발효 부산물이나 폐기물에 접종하고 발효시켜 제조한 미생물 비료에 의해서 달성된다.The object of the present invention is achieved by a microbial fertilizer prepared by inoculating and fermenting nitrogen-fixed microorganisms into processed and fermented by-products or wastes, such as concentrated aquatic products, foods, etc., which are subjected to wet heat treatment, dry heat treatment or sterilization.
본 발명에 의한 질소 고정 미생물 비료의 제조에 사용될 수 있는 질소 고정 미생물로는 질소 고정능이 있는 것이라면 어느 것이나 사용 가능하다. 그 예로서는 아르트로박터 종(Arthrobacter sp.), 아조스피릴럼 브라실렌스(Azospirillum brasilense) ATCC 29145, 아조스피릴럼 리포퍼럼(Azospirillum lipoferum) ATCC 29707, 아조토박터 베이제린키이(Azotobacter beijerinckii) ATCC 19360, 아조토박터 파스팔리(Azotobacter paspali) ATCC 23367, 아조토박터 비넬란디이이(Azotobacter vinelandii) ATCC 478, 바실러스 서컬란스(Bacillus circulans) ATCC 4513, 슈도모나스 플루오르센스(Pseudomonas fluorecens) ATCC 13525, 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida) ATCC 12633, 리조븀(Rhizobium), 남조류(blue green algae), 아졸라(Azolla) 등을 들 수 있다.Nitrogen-fixed microorganisms that can be used in the preparation of nitrogen-fixed microbial fertilizers according to the present invention can be used as long as they have nitrogen-fixing ability. Examples include Arthrobacter sp., Azospirillum brasilense ATCC 29145, Azospirillum lipoferum ATCC 29707, Azotobacter beijerinckii ATCC 19360, Azotobacter paspali ATCC 23367, Azotobacter vinelandii ATCC 478, Bacillus circulans ATCC 4513, Pseudomonas fluorecsudo ATPseudo psudo putida) ATCC 12633, Rhizobium, blue green algae, Azola and the like.
질소 고정 미생물의 배양 조건은 이들 미생물의 발육과 생산 조건에 따라 정할 수 있으며, 수분 함량은 20 내지 80%(v/v)로, 배양 온도는 20 내지 70℃로 하고, 산소 공급이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 조건하에서 배양은 노천에 정치 배양하거나 생물 반응기를 이용하여 실시할 수 있는데, 노천에서 정치 배양하는 경우에는 시료 두께를 20㎝이하로 하여 산소가 충분히 공급되도록 하면서 배양 기간은 7일 내지 15일 정도로 하는 것이 적당하고, 생물 반응기를 이용하는 경우 산소를 공급해 주면서 1일 내지 7일 정도 실시한다.Culture conditions of nitrogen-fixed microorganisms can be determined according to the growth and production conditions of these microorganisms, the water content is 20 to 80% (v / v), the culture temperature is 20 to 70 ℃, the oxygen supply is made smoothly It is desirable to lose. Under these conditions, the culture may be carried out in an open air or by using a bioreactor. In the case of the open air incubation, the culture period may be about 7 to 15 days while supplying sufficient oxygen with a sample thickness of 20 cm or less. In the case of using a bioreactor, it is carried out for 1 to 7 days while supplying oxygen.
본 발명의 고체 발효에 이용되는 배지의 원료로서는 농축수산물, 식품 등의 가공 및 발효 부산물 또는 폐기물이 사용 가능하다. 그 예로서는 쌀겨, 왕겨, 볏짚, 옥수수 껍질, 옥수수 분말, 옥수수 잎, 옥수수 줄기, 콩 껍질, 밀기울, 밀짚, 사탕수수 가공 부산물, 사탕수수대, 당밀, 톱밥 및 목재 가공 부산물, 폐지, 카사바, 감자 및 고구마 가공 부산물, 건초, 풀잎 등의 타소원과, 효모, 대두박, 면실박, 옥수수 침출액, 유가공 부산물(whey), 수산물 가공 분산물, 계분, 돈분, 우분 등과 같은 가축 폐기물 등의 질소원 및 발효나 식품 가공 과정에서 발생되는 찌꺼기 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용해도 좋으나, 탄소원과 질소원이 적절히 배합되도록 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 보다 바람직하다. 그밖에도 발효에 도움이 되도록 포도당, 설탕, 맥아당 등 단당류와 올리고당 황산암모니아, 질산나트륨, 탄산칼슘, 황산마그슘, 인산염 등의 무기염류, Fe, Mn, Zn, Co, Mo, B 등의 미량 원소를 첨가할 수 있다.As a raw material of the medium used for the solid fermentation of the present invention, processed and fermented by-products or wastes such as concentrated aquatic products and foods can be used. Examples include rice bran, chaff, rice straw, corn husk, corn powder, corn leaves, corn stalks, soy husks, bran, straw, sugar cane processing by-products, sugar cane, molasses, sawdust and wood processing by-products, waste paper, cassava, potatoes and sweet potatoes Nitrogen sources such as processed by-products, other sources such as hay and blades of grass, yeast, soybean meal, cottonseed meal, corn leachate, dairy processed by-products (whey), aquatic product dispersions, livestock waste such as chicken meal, pig meal, milk powder and fermentation or food processing And residues generated in the process. Although these may be used independently, it is more preferable to mix and use 2 or more types so that a carbon source and a nitrogen source may be mix | blended suitably. In addition, monosaccharides such as glucose, sugar and maltose, oligosaccharides such as ammonia sulfate, sodium nitrate, calcium carbonate, magnesium sulfate and phosphate inorganic salts, and trace elements such as Fe, Mn, Zn, Co, Mo, and B to help fermentation Can be added.
본 발명에 따른 질소 고정 미생물 비료는 다른 일반적인 비료가 사용되는 것과 동일한 방법으로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 질소 비료는 종래의 퇴비나 유기질 비료와 혼합하게 되면 미생물의 증식을 더 유도할 수 있어서 풍부한 비료로 제공될 수 있다.The nitrogen-fixed microbial fertilizers according to the invention can be used in the same way as other common fertilizers are used. In addition, when the nitrogen fertilizer of the present invention is mixed with conventional compost or organic fertilizer can further induce the growth of microorganisms can be provided as a rich fertilizer.
또한, 본 발명의 미생물 비료는 토양과 혼합하거나 혼합 및 발효시켜서 혹은 본 발명의 이용되는 미생물을 종래의 퇴비나 유기질 비료에 접종하거나 유기질 성분이 많이 함유된 토양에 직접 접종시켜서 사용할 수 있는 바, 이에 의해 미생물이 발효되어 활성이 더욱 풍부한 고부가 가치의 미생물 비료를 얻을 수 있다.In addition, the microbial fertilizer of the present invention can be used by mixing or mixing and fermentation with the soil, or by inoculating the microorganisms of the present invention used in conventional compost or organic fertilizer or directly inoculated in the soil containing a lot of organic components, As a result, the microorganisms are fermented to obtain a high value-added microbial fertilizer, which is more abundant in activity.
이 때, 미생물 비료와 토양과의 혼합 비율은 부피비로 10 : 1 내지 1 : 10으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 미생물 토양은 혼합된 후 그대로 사용하여도 좋고 적당한 조건하에서 더욱 발효시킨후 사용하여도 좋다. 발효시키는 경우, 발효효율을 높이기 위해 간단한 탄소원이나 질소원, 무기 염류 등을 첨가시킬 수 있으며, 수분 함유량이 20 내지 80%(v/v)가 되게 하고 발효 온도는 일반적으로 20 내지 40℃, 고온균의 경우에는 40 내지 70℃로 하는 것이 좋다.At this time, the mixing ratio of the microbial fertilizer and the soil is preferably set to 10: 1 to 1:10 by volume ratio. Such microbial soil may be mixed and used as it is, or further fermented under appropriate conditions. In the case of fermentation, a simple carbon source, nitrogen source, inorganic salts, etc. may be added to increase the fermentation efficiency, so that the water content is 20 to 80% (v / v) and the fermentation temperature is generally 20 to 40 ° C. and high temperature bacteria. In the case of, it is good to set it as 40-70 degreeC.
본 발명에 따른 미생물 비료는 입자형(예컨대, 과립형이나 세립형)으로 제형화하여 사용해도 좋다. 입자형으로 제형화하기 위해서는 공지의 비료 제립화 방법을 이용할 수 있다. 본 발명에서와 같이, 상기 미생물 비료를 대두박 또는 유채박과 적당한 비율, 예컨대, 1 : 10 내지 10 : 1, 바람직하게는 1 : 10의 중량비로 혼합한 후, 압축하여 입경이 0.1㎜ 이상, 바람직하게는 0.1 내지 1.0㎜이 되게 만든 다음, 실온에서 풍건하는 방법을 사용해도 좋다.The microbial fertilizer according to the present invention may be formulated into a granular form (for example, granular or fine granular). In order to formulate into a particulate form, known fertilizer granulation methods can be used. As in the present invention, the microbial fertilizer is mixed with soybean meal or rapeseed meal in an appropriate ratio, for example, in a weight ratio of 1:10 to 10: 1, preferably 1:10, and then compressed to have a particle diameter of 0.1 mm or more. For example, the method may be 0.1 to 1.0 mm, and then air dried at room temperature.
이하, 본 발명을 실시예의 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 제한하고자 하는 것이 아니고, 단지 예시를 위한 것으로서 본 발명이 이들 실시에에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are not intended to limit the present invention, but are merely illustrative and the present invention is not limited by these embodiments.
[실시예 1]Example 1
109/㎖ 아조토박터 베이제린키이(Azotobacter Beijerinckii) ATCC 19360 5㎖를 대두박 50g, 밀기울 30g, 옥수수 분말 20g, 수분 함량 50%로 조성되고 121℃에서 15분간 가압멸균된 배지에서 28℃를 유지하면서 5일간 배양하였다. 5일후 상기 세균의 세포 수가 109/g으로 증식됨을 확인하였다.10 9 / mL Azotobacter Beijerinckii ATCC 19360 5ml is composed of 50g soybean meal, 30g wheat bran, 20g corn powder, 50% moisture content and maintained at 28 ° C in autoclaved medium at 121 ° C for 15 minutes. While incubated for 5 days. After 5 days it was confirmed that the number of cells of the bacteria proliferated to 10 9 / g.
상기 실시예에서 얻어진 질소 고정 미생물 비료를 대두박 및 유채박과 1 : 10의 중량비로 섞은 후 압축하여 0.1-1㎜ 입자형으로 만든 후 풍건하였다.The nitrogen-fixed microbial fertilizer obtained in the above example was mixed with soybean meal and rapeseed meal at a weight ratio of 1:10, compressed to make 0.1-1 mm granules, and then air dried.
[실시예 2]Example 2
질소 고정 미생물로서 109/㎖의 슈도모나스 플루오르센스(Pseudomonas fluorecens)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 미생물 비료를 제조하였다.A microbial fertilizer was prepared in the same manner as in Example 1, except that Pseudomonas fluorecens of 10 9 / ml was used as the nitrogen-fixed microorganism.
[시험예][Test Example]
토당 1㎏당 상기 실시예에서 제조한 비료 약 1g을 섞은 후, 무우씨를 파종하여 생장 속도를 조사하였다. 비교를 위해 비료를 주지 않은 보통 토양 및 자연 발효시킨 종래의 유기질 비료를 섞은 토양에서의 각 무우의 생장 속도는 마찬가지로 조사하였다. 시험 결과를 아래 표 1에 나타냈다.After mixing about 1 g of the fertilizer prepared in Example 1 per kg of soil, seedlings were sown and examined for growth rate. For comparison, the growth rate of each radish in normal soil without fertilizer and soil mixed with conventionally fermented conventional organic fertilizer was similarly investigated. The test results are shown in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
이상의 시험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 미생물 질소 비료를 시비한 토양에서는 비료를 주지 않은 보통 토양에서 보다 무우의 생장이 약 100%이상 촉진되었으며, 종래의 유기질 토양에서 보다 약 60% 이상 촉진되었음을 알 수 있다.As can be seen from the above test results, in the soil fermented with the microbial nitrogen fertilizer of the present invention, the growth of radishes was promoted by about 100% or more in the normal soil without fertilizer, and about 60% or more in the conventional organic soil. It can be seen that it was promoted.
결과적으로, 본 발명은 폐기물을 활용함으로써 환경 오염을 완화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 경제적으로 저렴한 유기질의 질소 비료를 공급할 수 있다.As a result, the present invention can not only alleviate environmental pollution by utilizing wastes, but can also supply economically inexpensive organic nitrogen fertilizers.
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