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Study on the Lowering of NaCl Content by Co-composting Food Wastes
이인복,박창규,김필주,Lee, In-Bog,Park, Chang-Kyu,Kim, Pil-Joo 한국토양비료학회 2001 한국토양비료학회지 Vol.34 No.1
음식물쓰레기중 다량 함유된 식염은 음식물쓰레기 퇴비의 농업적 이용을 저해하는 가장 큰 요인으로 알려져 있으며, 본 연구는 농업적으로 안전하게 사용할 수 있는 음식물쓰레기 퇴비제조를 위하여 식염 함량이 낮은 부재료로 희석하는 방안을 시험하였다. 시험재료로 사용된 건조음식물쓰레기, 발표음식물쓰레기, 생음식물쓰레기는 생돈분, 톱밥, 왕겨 등과 혼합하여 $1m^3$ 규모로 퇴적하여 12주간 퇴비화하였다. 퇴비화과정중 온도, 탄질율, 암모니아가스 발생량을 주기적으로 조사하였고, 최종퇴비의 부숙도, 식물독성, 화학적 특성 등을 분석하였다. 탄질율은 퇴비화과정 동안 지속적으로 감소하였으나 최종/최초 탄질율의 감소는 크지 않았다. 퇴비더미의 온도와 6주째 암모니아가스 발생량을 고려할 때 모든 음식물쓰레기는 40일 전후에 퇴비화가 종료되는 것으로 판단되었고, 최종퇴비의 부숙도, 식염함량, 식물독성의 결과로부터 음식물쓰레기 종류별로 퇴비제조에 이용 가능한 몇 가지 배합비율을 선발하였다. 그러나 음식물쓰레기중 과다 함유된 식염을 희석하기 위하여 과량의 톱밥 또는 왕겨를 첨가한 때문에 최종 퇴비의 탄질비가 높고, 비료성분인 총 N-P-K 함량이 낮아 보다 양질의 음식물쓰레기 퇴비를 제조하기 위해서는 식염함량이 낮은 질소원 개발 또는 무기질 질소비료를 적절히 혼합하는 방안이 필요할 것으로 판단되었다. High salt content in food waste limit use as the potential source of compost. Since sodium chloride content should be lower than one percent to meet requirement for agricultural use of compost, we attempted use of three kinds of co-composting material for food wastes compost, which were fermented, dried, and fresh types of amendments which included pig manure, sawdust and puffed rice hull. Food wastes were composted well and stabilized after around the 40th days of composting. Little difference were found between composts amended sawdust and puffed rice hull. The result indicated that puffed rice hull could be used as a good alternative of sawdust. Because sawdust or puffed rice hull were mixed as amendments to control water contents and to dilute high NaCl content of compost material, the C/N ratios of the final products were significantly high over 40. However, NaCl contents of final products were dropped to less than percent on the fresh weight basis by mixing food wastes and the above amendments with the optimum rates.
간척지 재배 배추의 염 처리에 따른 생육, 양분 및 글루코시놀레이트 함량 분석
이인복 ( In-bog Lee ),이평호 ( Pyoung Ho Yi ),정대호 ( Dae Ho Jung ) 한국환경농학회 2020 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2020 No.-
우리나라와 네덜란드 등의 국가에서는 식량 생산을 위한 경작지로 활용하기 위해 굴곡이 심한 해안선을 이용하여 간척을 실시한다. 간척지는 일반적으로 강한 바람과 토양 염류, 배수 불량 등의 환경적 요인과, 갈대와 기타 잡초들에 의한 생물적 요인으로 인해 작물의 재배 시 극복해야 할 문제가 있다. 그 중 간척지의 높은 염 농도는 작물 생육에 여러 문제를 일으킬 수 있다. 염에 의한 피해를 입은 작물은 광합성과 엽록소 함량이 낮아지고 영양 성분의 불균형과 같은 증상을 보인다. Brassica 속에 속하는 브로콜리는 Na<sup>+</sup>와 Cl<sup>-</sup> 이온 등의 염에 의해 황 대사에 영향을 받으며, 생육과 체내 2차대사산물 농도의 변화을 겪는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 간척지 환경하에서 염 농도가 다른 관개수를 지속적으로 공급하면서 재배한 브로콜리의 생육과 양분 함량의 차이를 확인하고 브로콜리의 염 농도 적응성을 평가하였다. 새만금 간척지에서 나이스 품종의 브로콜리를 재배하였다. 새만금 간척지 작토층 면적 중 95% 이상이 염 농도 4dS/m 이하이므로, 이에 따라 식염을 이용하여 관개수의 염 농도를 처리구별로 각각 0, 2, 4dS/m로 공급하였다. 대조를 위해 전주 국립원예특작과학원 시험 포장에서 염 처리 없이 브로콜리를 재배하였다. 재배 전후 토양의 화학성, 브로콜리의 생육 지표와 수량, 양분 함량을 측정하여 비교하였다. 브로콜리의 초장과 엽장은 간척지 재배 시에 비해 전주 대조구에서 유의미하게 증가하였으나, 엽폭과 부위별 생체중은 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 간척지에서 재배한 브로콜리의 화뢰는 정상적으로 생성되었으나, 전주 대조구에 비해 중량이 50% 수준으로 나타나 생산량이 크게 부족한 것으로 판단되었다. 간척지에서 재배한 브로콜리의 화뢰와 잎, 뿌리에서 질소와 칼륨, Ca, Mn, Zn 이온의 함량이 전주 대조구에 비해 낮은 것으로 나타났다. 반면 Mg 이온 함량은 간척지 OdS/m 처리구에서 가장 높았으며, Na 이온 함량은 간척지 2와 4dS/m 처리구에서 높은 것으로 나타났다. 염 농도 증가에 따른 무기성분 함량의 변화를 살펴보면, Na 이온은 모든 부위에서 증가하였으며 Mg 이온은 감소하였다. Fe와 Mn, Cu, Zn 이온 등과 같은 미량 원소들은 부위별로 염 농도 증가에 따른 반응이 다르거나 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 간척지 환경에서 염 농도별로 재배한 브로콜리의 생육과 수량, 양분 흡수 능력 둥은 양호한 것으로 판단되었으나, 전주 대조구에서 재배한 결과와 비교할 때 생산량이 감소하므로 간척지에서 브로콜리를 재배할 시에는 일반 경작지와 유사한 수준의 생산량 확보를 위해 다양한 방안을 강구해야 할 것으로 보인다.
연구보문 : 토양환경 ; 제지슬러지에 대한 alum 처리 및 퇴비화에 따른 인 흡착능 변화
이인복 ( In Bog Lee ),장기운 ( Ki Woon Chang ),박진면 ( Jin Myeon Park ) 한국환경농학회 2007 한국환경농학회지 Vol.26 No.2
제지슬러지(PMS)는 침전과정에서 alum을 사용함으로 인해 다량의 알루미늄을 함유하며, 그 결과 토양 시용시 종종 작물에 대한 인의 흡수를 제한하는 요인으로 작용한다. 본 연구는 그러한 제지슬러지의 인 흡착 특성을 조사하기 위하여 토양을 대조로 하여 alum을 처리하기 전과 후에 채취한 제지슬러지 및 제지슬러지 퇴비(PMSC)를 대상으로 인 최대 흡착량(Xm)과 흡착에너지 상수 Kf를 조사하였다. 토양의 인 최대흡착량은 800 μg g-1인 반면, alum 처리 전 PMS는 47㎎ g-1, alum 처리 후 PMS는 61 ㎎ g-1으로서 대조 토양에 비해 PMS의 인 흡착량은 현저하게 높고, alum 처리 후 인 흡착능은 약 30% 증가하였다. 또한 퇴비화 후 PMS 퇴비의 최대 인 흡착능은 68 ㎎ g-1으로서 퇴비화로 인하여 약 11%의 인 흡착능이 증가하였다. 인 흡착 계수인 Kf는 alum 처리유무 간 큰 차이가 없었으나 퇴비화후에는 크게 증가하는 것으로 나타났다. 인 최대 흡착량(Xm)과 흡착에너지 상수 Kf를 고려한 이러한 결과들은 제지슬러지의 퇴비의 장기 혹은 과량시용이 작물에 대한 인의 흡수를 제한하는 요인으로 작용할 수 있음을 암시한다. Excess application of paper mill sludge (PMS) in field can limit phosphorus uptake by crops because aluminum presented in the sludge can fix or adsorb available phosphorus which is necessary for crop growth. To investigate phosphorus (P) adsorption characteristics of PMS, we examined P adsorption maximum (Xm) using Langmuir isotherm and P adsorption energy constant (Kf) using Freundlich isotherm for PMS without alum, PMS with alum, and composted PMS with alum through a laboratory incubation test. The maximum P adsorption capacities were 800 ug g-1 in soil, 47 mg g-1 in PMS without alum and 61 mg g-1 in PMS with alum. P adsorption capacity with alum treatment for PMS increased by 30% That of PMS compost was 68 mg g-1 and showed that composting increases 11% of P adsorption. Freundlich constant Kf was 22 in check soil, while Kf values in PMS without alum and in PMS with alum were 398 and 426, respectively. After composting, Kf value of PMS compost significantly increased as 1,819. In conclusions, P adsorption capacity for PMS were increased by alum treatment or composting and therefore excess or continuous land application of alum-amended or composted PMS can limit P uptake for crops by reducing available P in soil.