초록
본 실험은 케라틴 단백질인 Pigs hoof를 알칼리 가수분해하였을 때, 그 가수분해물의 아미노산 함량을 알아보고 액상비료로서의 이용성을 고찰하는 한편, 작물에 시비하였을 경우의 영향 등을 평가하여, 식물환경 연구에 관한 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 가수분해물의 화학적 특성을 조사한 결과, pH는 6~7, EC는 $10{\sim}15dS\;m^{-1}$, 질소는 1~3% 범위였으며, 기타 성분은 모두 0.2% 미만인 것으로 조사되었다. 가수분해물에 함유된 유리아미노산의 총 함량은 10.18%로 분석되었다. 상추 재배 후 가수분해물을 처리한 모든 처리구의 토양 pH는 초기보다 감소하였으며, 치환성 양이온은 Control보다 가수분해물 처리구에서 증가하는 결과를 보였다. 상추의 엽장과 엽폭은 Control보다 6~16%, 4~15%가 증가되었으며, 특히 Pigs hoof 가수분해물 500배액을 엽면시비한 PHH-2.0 처리구가 가장 높은 결과를 나타내었다. 이러한 결과는 가수분해물의 pH 및 성분함량이 영향을 미쳤기 때문인 것으로 판단된다. 식물체 양분 함량 중 질소는 pigs hoof 가수분해물 500배 희석액을 처리한 PHH-2.0 처리구가 4.19%로 가장 높은 결과를 보였다. 다양한 아미노산을 함유하고 있는 가수분해물을 상추에 처리하였을 때, 상추의 질소 흡수가 촉진되는 것으로 판단된다. 결론적으로, 가수분해 과정을 통해 생성된 pigs hoof 가수분해물에는 작물 생육을 위한 성분과 아미노산이 다량 함유되어 있는 것으로 조사되었다. 또, 가수분해물 엽면시비시 상추의 생육 및 수량 증대효과를 보였으며, pigs hoof 가수분해물 1,000배액 처리가 경제성 및 효과 면에서 가장 적절할 것으로 보인다. 이처럼 케라틴 부산물의 가수분해물은 비료로서의 효과가 인정되었으나, 여러 조건을 통하여 분해율을 상승시킬 수도 있지만, 액상비료로 이용하기 위해서는 경제성, 생산성, 효율성 등을 고려하여 적정 수준을 유지하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
This study was conducted to find the physico-chemical properties and the amino acid content of the pigs hoof hydrolysate, keratin protein and to investigate its fertilizer effect on the growth of crops. The keratin proteins such as pigs hoof were alkali-hydrolyzed to produce the hydrolysates. The chemical properties of the hydrolysate of pigs hoof was 6~7 of pH and $10{\sim}15dS\;m^{-1}$ of EC. Total amino acid contents released from the pigs hoof were 10.18%, respectively. The pot experiment was carried out for the cultivation of lettuce. The treatment design of these pot cultivation was composed of Control (compost + NPK), PHH-0.5, PHH-1.0, PHH-2.0 (${\times}2,000$ ; 1,000 ; 500 diluted solution of pig hoof hydrolysate). After lettuce cultivation, the pH values in all treatment soils were decreased than those in initial soils, and the exchangeable cation value was higher than that of control. In all PHH treatments, lettuce growth was better in the leaf length by 6~16% and the leaf width by 4~15% than in control. Therefore, the PHH solutions manufactured by hydrolysis process had plenty of amino acids, and among them PHH had the most abundant nutrients and amino acids with highest growth and yield effect on lettuce.