음식물류폐기물의 퇴비화는 경제적인 자원화 방법이지만, 염분함량이 높아 토양에 투입될 경우 염류집적으로 인한 작물 생육 피해가 우려된다. 바이오차는 양이온교환능력이 높은 물질로 염분피해가 우려되는 토양에 적용 시 Na+이온을 흡착하여 작물생육 피해를 줄여줄 것으로 생각된다. 이에 본 연구는 바이오차와 혼합하여 제조한 음식물류폐기물 혼합 펠렛 퇴비(이하, 음폐혼합펠렛퇴비) 사용 시 배추 생육과 토양에 미치는 영향을 평가하고 이에 따른 무기질비료 절감 효과를 알아보고자 하였다. 처리구는 무비구(NF), 무기질비료 반량(NPK0.5), 무기질비료(NPK), 무기질비료+ 음폐퇴비(FWC), 무기질비료+음폐혼합펠렛퇴비(FWCB)이다. 배추 생육조사 결과, FWCB처리구에서 엽장, 엽폭, 구고 및 구폭 모두 가장 높았다. 수량조사 결과 8,300 kg 10a-1로 가장 높게 나타났으며, NPK처리구에 비해 무기질비료를 50% 사용하였으나 수량은 13.6% 높게 나타났다. 토양화학 성 결과 FWCB에서 EC는 0.59 ds m-1, 교환성 Na은 0.35 cmolc kg-1으로 다른처리구보다 높게 나타났으나 적정범위 이내였다. 본 연구결과, 음폐혼합펠릿퇴비의 사용은 작물의 양분 및 유기물공급 뿐만 아니라 바이오차로 인한 양이온 고정 효과로 작물 생산성을 향상시키는 것으로 생각되며, 비료성분의 공급원으로써 배추의 생육 및 생산성을 증진할 수 있는 기술로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

음식물류폐기물 혼합 가축분 퇴비(이하, 음폐 퇴비) 사용은 농경지의 작물 생산량 증가 및 토양 이화학성 개선 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 반면, 농경지의 과도한 음폐 퇴비 사용은 작물 생육 저해, 농경지 양분 유출로 인한 하천의 부영양화 등 토양 환경에 역효과를 일으킬 수 있다. 이에 본 연구는 음폐 퇴비(Food Waste Compost with Manure, FWC)의 사용량을 달리하여 노지에 처리하였을 때 고추의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 본 연구의 처리구는 무처리구 (NF), 무기질비료 처리구(NPK50%, NPK 100%), 음폐 퇴비와 무기질비료 50%를 투입한 처리구(NPKFWC1, 2, 3)로 달리하였다. 시험 후 토양 화학성 결과, 음폐 퇴비 사용량이 증가함에 따라 유기물, 유효인산, 교환성 양이온 등의 함량이 증가하였다. 고추 생육 조사 결과, 1년차 전체 주당 생체중과 건물중은 NPKFWC1, 2에서 NPK 100%와 통계적 유의성은 없었으며, 음폐 퇴비를 3배 처리한 NPKFWC3은 NPKFWC1, 2에 비하여 약 10% 감소하였다. 2년차 전체 주당 생체중은 NPKFWC1에서 가장 높았으며, 이는 NPK 100%에 비하여 약 29% 높았다. 또한, 음폐 퇴비 사용량이 증가함에 따라 수량은 감소하는 경향이었다. 본 연구 결과, 음폐 퇴비의 사용량이 증가함에 따라 양분의 과량 축적 및 고추 생육이 저해되는 경향을 보였다. 결론적으로, 음폐 퇴비 사용 시 정량(1,309 kg 10a-1)을 사용할 것을 추천하며, 장기적 사용 시 노지 및 시설 등의 작물 영향 평가 등의 관한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

The objective of this study was to achieve biological control of green mold disease in Pyogo mushrooms using antagonistic microorganisms. Bacillus subtilis BSM320 cells inhibited mycelial growth by 48–60% against three Trichodermaisolates including T. hazianumisolated from the substrates of Lentinula edodes, showing their antifungal activity.The bacteria were cultured to a high density of 4.2 x 109±113.7 cfu/mlin aqueous extract of composted spent mushroom substrates of L. edodes containing 1% glucose and showed a higher growth rate than that observed when using the commercial medium, Luria-Bertani broth. The bacterial culture showed a 75% protective effect without damaging the mushroom fruiting bodies. These results suggest that B. subtilis BSM320culture is suitable for biological control of green mold disease during mushroom cultivation.

We conducted an on-site application study at the livestock cooperative fertilizer plant to compare the composting period, temperature change, moisture content, and chemical properties between livestock manure compost using sawdust as a moisture regulator with those using spent oyster mushroom substrate. The composting period, moisture content, and fertilizer composition of compost containing spent oyster mushroom substrate did not differ from that of conventional compost mixed with sawdust after the first and second fermentation and post-maturation stages, it was suitable as a material for manufacturing livestock manure compost. The spent oyster mushroom substrate also lower the production cost of livestock manure compost by replacing the more expensive sawdust. The developed technology is expected to contribute towards the utilization of by-products of the oyster mushroom harvest while simultaneously producing high quality livestock manure compost.

This study monitored temperature using electronic sensors and developed a prediction model for compost maturity. The experiment used swine manure in a mechanical composting facility equipped with a screw-type agitator, and the composting process was conducted for 60 d during the summer season in South Korea. Four electronic temperature sensors were installed on the inner wall between the compost piles on Days 7, 14, 21, and 28 for daily temperature monitoring. Compost samples were collected daily for 60 d, and compost maturity was analyzed using the Solvita method. Multiple comparisons, correlations, and modeling were performed using the stat package in R software. The average compost pile temperatures was 39.1±3.9, 36.4±4.3, 31.3±4.5, and 35.4±8.1 on days 7, 14, 21, and 28, respectively, after composting. The average compost maturity according to the composting date was 3.61±0.60, 4.13±0.59, 4.26±0.47, and 4.32 ±0.56 on days 7, 14, 21, and 28, respectively. A significant negative correlation was observed between the compost composting periods (seven, 14, 21, and 28 d) and the temperature of all compost piles (p<0.05), where the correlation coefficients were -0.329, -0.382, -0.507, and -0.634, respectively. A significant positive correlation was observed between the compost composting periods (seven, 14, 21, and 28 d) and the maturity of the compost (p<0.05), where the correlation coefficients were 0.410, 0.550, 0.727, and 0.840, respectively. The model for predicting the maturation of the 14 d average compost pile according to the compost composting period and the average temperature for 14 d was y=0.026 x d – 0.021 x mt.x_14 d (mean temperature for 14 d) + 4.336 (R2=0.7612, p<0.001). This study can be considered a basic reference for predicting compost maturity by the proposed model using electronic temperature sensors.

시설 재배지에 음식물류폐기물 혼합 가축분 퇴비 사용이 늘어나고 있다. 이에 본 연구는 음식물류폐기물 혼합 가축분 퇴비(Food Waste Compost with manure, FWC) 연용 시 시설 토마토(Solanum lycopersicum L.)의 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하기 위해 3년간 수행하였다. 퇴비 처리는 사용량에 따른 효과를 알아보기 위하여 농촌진흥청 시설 토마토 표준 시비량(N-P2O5-K2O=20.4-10.3-12.2 kg 10a-1)의 총 질소량 기준 100%로 하여 무기질 비료 반량 + FWC 정량(NPKFWC1), 무기질 비료 반량 + FWC 2배량(NPKFWC2), 무기질 비료 반량 + FWC 3배량 (NPKFWC3)을 처리하였다. 또한, 무기질 비료 사용량에 따른 변화를 퇴비와 비교하기 위해 무기질 비료 반량(NPK 50%) 및 무기질 비료 정량 (NPK 100%, Control) 처리하였다. 초장은 FWC 처리구가 대조구 대비 높았으며, SPAD-502 값은 NPKFWC2에서는 증가하였으나, NPKFWC3는 대조구 대비 낮아지는 경향을 보였다. 3년차 수확 후 토양 pH의 경우 NPKFWC3에서 6.5로 가장 높은 수치를 보였으며, 토양 EC는 NPKFWC1에서 9.5 dS m-1로 가장 높았고, NPKFWC3 처리구에서 6.9 dS m-1 가장 낮은 값을 보였다. 3년간 전체 처리구 간 과실의 평균 횡경, 종경, 당도는 차이가 없었다. 수량은 NPKFWC2까지는 높았으나, NPKFWC3에서는 오히려 대조구보다 낮아지는 경향을 보였다. 따라서 무기질 비료 반량에 음식물류폐기물 혼합 가축분 퇴비 처리 시 추천 시비량 대비 2배량까지는 생육 및 수량이 증가하나 3배량에서는 오히려 감소하는 것으로 판단된다.

본 연구에서는 미생물 첨가에 따라 거세한우 비육우 분의 이화 학적 특성, 미생물 성상, 가스발생량 및 퇴비 부숙도에 미치는 영 향을 규명하고자 수행하였다. 이상의 결과를 종합하면, 4주 후,미생물 첨가구에서 수분, 유기물, 총질소 함량 및 pH가 낮았으며, 나머지 이화학적 특성에서는 차이가 나타나지 않았다. 유산균과 효모균 수는 증가하였으며, 대장균 수는 감소하였다. 12주 후, 미 생물 첨가구에서 유산균과 고초균 수는 높았으나, 수분, 효모 및 대장균 수는 낮게 낮았다. 하지만 암모니아, 황화수소 발생량과 퇴비 부숙도는 미생물 첨가에 의한 효과가 나타나지 않았다. 따라 서, 거세한우 분에 미생물을 첨가하면 유익균은 증가하고, 병원성 미생물은 감소하여, 비육우의 생산성은 증진될 것으로 사료되지 만, 가스 발생량 및 퇴비 부숙도에 대한 추가적인 연구는 지속적 으로 수행되어야 할 것으로 사료된다.

음식물류폐기물 직매립, 해양투기 등이 금지됨에 따라 음식물류폐기물은 대부분 자원화를 통해 처리되며 퇴비화하여 생산한 음식물류혼합퇴비(이 하, 음폐퇴비)는 작물 생산성을 향상 등을 위하여 농경지에 퇴비로 사용한다. 하지만, 염분 집적에 의한 작물 생육이 우려되며 이에 따른 피해를 줄이기 위하여 음폐퇴비와 블랙카본, 유용 미생물을 함께 사용하면 염분에 의한 피해를 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 이에 본 연구는 음폐퇴비와 바이오차의 한 종류인 블랙카본, 유용 미생물을 처리 시 상추의 수량과 토양 특성 변화를 알아보고자 하였다. 처리구는 무비구(NF), 무기질 비료 (NPK), 무기질 비료 + 음폐퇴비 (NPKF, 대조구), 무기질 비료 + 음폐퇴비 + 블랙 카본 (NPKFC), 무기질 비료 + 음폐퇴비 + 미생물 (NPKFB), 무기질 비료 + 음폐퇴비 + 블랙카본 + 미생물 (NPKFCB)이다. 상추 생육 조사 결과, 생육 후기인 21일째에 NPKFCB 처리구에서 엽장 20.7 cm, 엽폭 20.2 cm, SPAD-502 32.0으로 가장 생육이 좋았으며, 수량 조사 결과 또한 NPKFCB 처리구에서 주당 총 엽수가 28.8개로 가장 많았다. 수량지수는 무처리가 84.1로 가장 낮았고 NPKFCB 처리구에서 128.7로 가장 높았다. 이는 블랙카본에서 공급되는 K, P, Ca 등의 양분과 미생물 활성화가 작물 생산성 향상에 도움을 준 것으로 판단된다. 토양 화학성 분석 결과 pH는 NPKFB 처리구에서 6.9로 가장 높았으며, EC는 NPKF에서 1.7 dS m-1로 가장 높았다.

Arsenic (As) uptake and accumulation from agricultural soil to rice vary depending on the soil environmental conditions such as soil pH, redox potential, clay content, and organic matter (OM) content. Therefore, these factors are important in predicting changes in the uptake and accumulation of As in rice plants. Here, we studied the chemical properties of As-contaminated and/or rice straw compost (RSC)-treated soils, the growth responses of RSC-applied rice plants under As-contaminated soils, the changes in As content of soil, and the relationship between As uptake and accumulation from the RSC-treated soils to the rice organs under As-contaminated soils. Rice plants were cultivated in 30 mg kg-1 As-contaminated soils under three RSC treatments: 0 (control), 12, and 24 Mg ha-1. No significant differences were indicated in the chemical properties of pre-experimental (before transplanting rice seedling) soils, with the exception of EC, OM, and available P2O5. As the treatment of RSC under 30 mg kg-1 As-contaminated soils increased, EC, OM, and available P2O5 increased proportionally in soil. Increased soil RSC under As-contaminated soils increased shoot dry weight of rice plants at harvesting stage. As content in roots increased proportionally with RSC content, whereas As content in shoots decreased under As-contaminated soil at all stages of rice plants. Nevertheless, As accumulation were significantly decreased in both roots and shoots of RSC-treated rice plants than those in the plants treated without RSC. These results indicate that the use of RSC can mitigate As phytotoxicity and reduce As accumulation in rice plants under As-contaminated soils. Therefore, RSC can potentially be applied to As-contaminated soil for safe crop and forage rice production.

농가에서 수거한 돈분뇨 고형물을 원료로 하여 퇴비단에 공기를 공급하는 송풍방법을 4 가지(T1, T2, T3, T4)로 구분하여 33일 동안 퇴비화 실험을 수행한 결과를 종합적으로 분석 한 결론은 다음과 같다. 1. 처리형태별 각 퇴비단의 온도변화를 측정한 결과, 송풍을 실시한 퇴비단 T1의 온도는 퇴비화 개시 직후부터 급격하게 상승하여 퇴비화 1일 이내에 65oC까지 상승하는 결과를 보였다. 또한 송풍 처리구간의 온도변화 곡선을 보면 공기 배출통 로를 설치한 처리구 T3, T4가 단순 송풍구 T2에 비해 퇴비단의 온도가 더 높게 나타났다. 2. 퇴비단의 pH는 전체 처리구 모두에서 퇴비화 초기 단계에서는 pH 수준이 약간 낮아지다가 퇴비화 기간이 경과함에 따라 다시 상승하는 추세를 보였다. 3. 실험기간이 경과함에 따라 각 처리구별 퇴비의 수분함량은 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. 수분 감소 정도는 T1, T2, T3, T4 모두 다 비슷한 수준을 나타냈다. 4. 퇴비중의 VS 함량은 전체 처리구 모두에서 퇴비화 기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 보였다. VS 감소 정도는 T1과 T2에 비해 T3와 T4에서 상대적으로 더 높은 비율로 나타났으며 T1과 T2는 비슷한 경향을 나타냈다. 5. 퇴비화기간이 경과함에 따라 EC의 변화는 크게 나타나지는 않았으나 T4에서는 약간 감소하는 경향을 나타냈다. 6. 송풍조건에 따른 각 처리구별 종자발아 지수는 T2와 T3에 서 양호하게 나타났으며 T1과 T4는 상대적으로 더 낮게 나타 났다. 7. 송풍조건에 따른 각 처리구별 부숙도는 전체 처리구 모두에서 퇴비화 개시 후 9일 이후부터는 부숙이 완료된 것으로 나타났다. 부숙도는 T2와 T3에서 양호하게 나타났으며 T1과 T4는 상대적으로 더 늦게 부숙 상태에 도달하는 것으로 나타났으며 종자 발아지수를 기준으로 할 때는 T2와 T3 처리구가 양호한 결과를 보였다.

Bacillus velezensis HKB-1가 표고버섯 수확후배지 퇴비로부터 분리되었으며 고추역병균(Phythopthora capsici), 인삼모 잘록병균(Rhizoctonia solani), 고추탄저병균(Collectotrichum coccodes) 및 시들음병(Fusarium oxysporium)의 균사체 성장을 70% 이상 억제하는 항 진균 활성을 보였다. B. velezensis HKB-1은 표고버섯 수확후배지 퇴비물 추출물과 당밀 1% 첨가배지에서 다른 상업용 세균배지보다 10~100배 더 높은 세균증식률을 보였으며 고추 역병균의 균사체 생장을 90% 억제하였으며 고추생육 촉진효과 및 고추역병에 대하여 70% 이상의 방제효과가 있었다.

In this study, durability and reliability were verified by developing a compost crushing equipment for mushroom cultivation that can perform both the compost turning process and the rice straw grinding process. Structural analysis and vibration analysis were performed. The designed compost crusher is designed with sufficient strength within the range that satisfies the safety factor as a result of structural analysis. In the case of the basic frame, it is judged to have sufficient safety against various impacts that may occur during transport or operation. As a result of the performance evaluation of the compost grinding device, it was measured to be capable of crushing and turning 11,630kg of compost in one hour, and it showed excellent performance in terms of work volume and loadable height.

This study was conducted to determine the effect of horse manure compost application on Italian ryegrass (IRG) yield and volcanic ash soil characteristics. Because the number of horses in Korea is growing, the amount of horse manure is growing. Jeju island, where about 55 % of the horses live, is composed of volcanic ash soil. This study was conducted for about 7 months. Sowing was conducted on October 2019. Harvesting was conducted at heading stage(2020.5.). Five treatments were established based on the horse manure compost composition. These were 100 % chemical fertilizer (CF), the combination of 50 % horse manure and 50 % chemical fertilizer (combination), horse manure with 50 % nitrogen (HM 50 %), horse manure with 100 % nitrogen (HM 100 %), and horse manure with 150 % nitrogen (HM 150 %). The plant height and dry matter yield were investigated to determine the forage yield and the soil characteristics of pH, total nitrogen, available phosphate, and organic matter were analyzed. The plant heights in the CF, combination, and HM 150 % treatments were 147.8 cm, 144.3 cm, and 147.1 cm respectively (Table 2). Dry matter yield in the CF treatment was about 23,807 kg/ha, which tended to be the highest dry matter yield. HM 150 % and the combination treatment were about 18,804 and 18,455 kg/ha, respectively, which tended to be the highest dry matter yield of the treatments amended with horse manure compost. The dry matter yield of the HM 100 % and HM 50 % treatments was about 15,801 kg/ha and 14,446 kg/ha, respectively (Table 2). The pH of the surface soil tended to increase after the experiment. The soil pH of the HM 150 % treatment was significantly higher than the soil pH of the other treatments. The pH was affected by the amount of horse manure compost, with a pH of 8.1. The available phosphate in the treatments in which horse manure compost was added was higher than the available phosphate in the CF treatment. And the available phosphate in the HM 150 % treatment was significantly higher than the available phosphate in the other treatments (p < 0.05)(Table 3). These results suggest that 50 % horse manure should be applied to IRG as the basal fertilizer and the remaining 50 % should be chemical fertilizer as the top fertilizer. This can provide the proper IRG dry matter yield with less effect on volcanic ash soil.

본 조사는 국내에서 작물재배용으로 생산 및 시판되는 복합 비료와 축산분뇨 퇴비에 함유된 CO2와 CH4의 양을 개략적으로 알아보고자 실험적으로 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 복합비료의 한 포대에서 계측된 CO2의 농도는 계측한 날짜와 관계없이 평균 약 1,733.3ppm 정도로 일정하게 나타났다. 비료 한 포대당 함유된 양은 0.067kg 정도였고, 비료의 단위 무게는 3.35×10 -3 kg·kg -1 정도였다. 국내에서 농업용으로 출하된 복합비료는 평균 885,750t·yr -1 이었다. 이 양을 기준으로 복합비료 자체에 함유된 CO2의 양은 약 2.9백 만 t·yr -1 정도로 추정할 수 있었다. CH4의 경우, 측정 개시일에 한 포대에 76.8ppm(포대당 2.949×10 -3 kg, 단위 무게당 0.15× 10 -3 kg·kg -1 ) 정도 나타낸 후, 그 이후에는 측정되지 않았다. 퇴비에 함유된 CO2의 양은 구멍의 폐쇄 및 개방 여부에 관계없이 측정 일이나 측정구에 따라 계측기의 최대 측정범위인 10,000ppm을 초과하는 경우도 있었지만, 최대인 10,000ppm 이라고 가정하고 검토하였다. 따라서 최대인 10,000ppm이라고 가정하고 검토한 결과 한 포대당 함유된 양은 0.506kg 정도 였다. 퇴비 구멍의 폐쇄 및 개방 여부에 따라 CH4의 농도가 증감하는 것으로 나타났다. 퇴비 한 포대에 함유된 CH4의 양은 약 2.53kg 정도였다. 이 양을 국내에서 생산된 고형퇴비의 평균 생산량과 비교하면, 약 4.7백만 t·yr -1 이상이 될 것으로 추 정할 수 있었다. 고추재배 포장에서 배출되는 CO2의 양은 측 정 종료 때까지 평균적으로 8,040ppm 정도였다. 나지의 경우, 시간의 경과와 함께 CH4의 농도는 점차 감소하였고, 최대 1,700ppm에서 거의 제로 상태까지 약 50일이 소요되었다.

표고(Lentinula edodes), 노루궁뎅이(Hericium erinaceus), 느타리(Pleurotus ostreatus)의 버섯수확후배지(spent mushroom substrate, SMS)를 퇴비화에 활용하였다. 퇴비화 온도변화는 50oC 이상에서 7일에서 10일 동안 지속 되어 30일에 부숙이 완료되었다. 퇴비화 된 LeCSMS, HeCSMS는 130%, 80% 무종자에 대한 종자 발아지수를 보여 부숙도에 대한 종자 발아지수를 충족하였다. 퇴비화에 따른 물리 화학적 변화를 조사한 바 pH 범위가 4-5 에서 6-7로 증가 되었고 EC는 1-1.4 dS/m로 소폭 감소 되었으며 유기질 함량은 LeCSMS에서 36.9%로 SMS에 비하여 60% 이상 가장 큰 폭으로 감소 되었다. LeCSMS 를 기준으로 N (1.2%), P(2.3%), K(0.77%)함량이 조사되었으며 중금속은 모든 CSMS에서 기준치 이하였으며 Ca, Mg는 30%에서 60%이상 증가하였다. C/N비는 LeCSMS, HeCSMS에서 15% 낮았으나 PoCSMS에서 32%로 높게 나타났다. LeCSMS 처리에 따른 고추 유묘 생육효과는 시판 유기퇴비 처리구 등 대조 구에 비하여 초장이 60% 이상 높게 성장했으며 옆폭, 옆장, 옆수에서 다른 대조 구 에 비하여 모두 우수한 생육 효과를 보였다.

This study was conducted to figure out the productivity of Italian ryegrass(IRG) and leaching water characteristics based on horse manure compost level in Jeju. This study was conducted for about six months. Six treatments were established : non-fertilizer(NF), chemical fertilizer 100%(CF), horse manure compost 50% and chemical fertilizer 50% combination(Combination), horse manure compost with 50% of nitrogen (50%), 100% of nitrogen(100%), 150% of nitrogen(150%). The highest amount of dry matter yield of IRG was revealed in CF(11,965± 564 kg/ha), and both 150% and Combination were second(p<0.05). Nitrate leaching tended to increase until the third analysis and then decreased. There were not significantly differences among mean nitrate concentrations. The findings of the study suggest that horse manure compost with 50% of nitrogen be applied for IRG as basal fertilization and then 50% of chemical fertilizer be applied as top fertilization.