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.

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.

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.

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.

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.

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.

국내 발생 암모니아 중 가축분뇨의 기여율이 높은 것은 자명한 사실이다. 암모니아 배출량 산정 과정의 정확도와 신뢰도 향상을 위해서는, 가축분뇨 발생량의 정확한 집계, 가축분뇨의 퇴비화 및 액비화 과정에서 단계별 암모니아 전환량과 발생량 산출, 퇴액비의 저장 및 운송과정에서의 암모니아 발생량 산정 그리고 토양 살포 과정과 방법에 따른 암모니아 발생량 비교 연구가 반드시 수행되어야 할 것이다. 미국과 유럽과 비교해 볼 때, 특히 국내 배출계수가 상대적으로 매우 획일적이고 시공간적으로 세분화되지 못해 국내 실정을 충분히 반영하지 못하고 있다. 암모니아 배출계수 산정의 정확도와 전문성을 향상 시킬 수 있는 방안으로, 퇴액비의 특성, 토양의 특성 그리고 기후 특성의 복합적인 고려가 가능한 챔버시스템을 활용할 수 있을 것이다. 국내외 암모니아 배출과 관련한 자료의 검토와 비교를 통해 현재 국내 시스템의 부족한 점과 나아가야할 방향을 확인할 수 있었으며, 암모니아 배출유량 산정이 가능한 챔버 시스템을 제언하였다. 향후 누락배출원의 신규 배출계수 산정과 같은 실질적인 정책과의 연계를 위해서는 실내의 챔버 시스템에서 더 나아가 현장에서의 mesocosom 시스템의 방법론 구축 또한 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 퇴비단 내에서 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아력 억제효과를 분석하기 위하여 염소 분 퇴비, 젖소 분 퇴비 그리고 한우 분 퇴비를 대상으로 하여 실험을 수행하였다. 소리쟁이 종자와 피 종자를 거즈에 싸서 퇴비단 내에 묻어놓고 1.5일, 3일, 10일, 20일 경과 후 종자를 회수한 뒤 발아력을 측정하였다. 실험 결과 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아율은 가축 분의 종류와 퇴비화 방법에 관계없이 퇴비단의 온도와 직접적인 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 온도가 60∼70°C인 조건의 퇴비단에서 1.5일 동안 머무른 소리쟁이 종자와 피 종자는 발아력을 완전히 상실하였다. 반면에 퇴비단 최고 온도가 51°C 이하인 퇴비단에서는 소리쟁이 종자와 피 종자가 퇴비단 내에서 20일간 머무른 후에도 10 % 정도의 발아력을 유지하였다. 이상의 결과를 종합해보면, 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아율을 억제하기 위해서는 가축 분 퇴비화단계에서 최소 55°C 이상의 온도를 3일 이상 유지하는 것이 좋다. 또한 퇴비단 온도가 60∼70°C 정도 상승한다면 약 1.5일 정도 체류하는 것으로도 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아력을 억제할 수 있을 것이다. 퇴비화 방법을 기준으로 보면, 호기적 퇴비화 방법이 퇴비단의 온도상승기간이 더 짧았다. 따라서 호기적 퇴비화방법을 적용하는 것이 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아력을 억제하는데 더 효율적일 것이다.

새만금 간척지에서 돈분퇴비를 이용하여 수수×수단그라스 교잡종 재배 후 토양변화에 수량성을 평가하기 위한 시험연구 결과는 아래와 같았다. 시험토양은 용적밀도가 높고 공극률이 낮은 간척지토양으로돈분퇴비 시용 후 수수×수단그라스를 재배한 결과 토양경도는 1.2~3 mm까지 증가하였으며 용적밀도는 0.14~0.17Mg·m−3감소하였으나, 이는 토양수분 등 계절적인 요인에 기인한 것으로 생각된다. 토양물리성 중 토양경도와 용적밀도의 관행시비와 돈분퇴비 시용구간의 차이는 없었다. 토양pH, 토양유기물 및 유효인산은 관행시비와 돈분퇴비시용구 처리간 차이가 뚜렷하였으며, 특히 토양유기물과 유효인산은 돈분퇴비의 투입량이 증가할수록 토양 중 함유량의 증가가 뚜렷하였다. 수수×수단그라스 교잡종 건물수량은 가축분퇴비구에서는 질소의 총투입량이 증가할수록 수량이 증가하였다. 새만금 간척지내에서 돈분퇴비를 이용하여 수수×수단그라스 교잡종 재배시 돈분퇴비를 기비로 ha당 17,210 kg이상 시용하면 관행시비와 비슷한 수량이 생산되었다.

Animal manure and manure compost produced from livestock farms are widely applied in crop lands. Leachate and runoff water from them are presumed to be one of the major sources of water quality deterioration in rural streams. Laboratory experiments were conducted to investigate water quality characteristics and loading of leachate obtained under rainfall simulation. Manure composts for the experiments were collected from beef cattle farms, dairy farms, and pig farms. Water quality parameters include SS, COD, TN, and TP. Most parameters of leachate from pig manure compost was higher than others. Both TN and TP concentrations were reflecting the composition of manure itself. It is recommended, therefore that the leachate from the manure composts should be controlled not to be discharged into streams.