산업구조의 변화와 더불어 많은 수의 휴ㆍ폐광산이 생김에 따라 그에 따른 환경오염 문제가 발생되고 있다. 특히 주로 황철광에서 생성된 폐수의 중금속 이온과 낮은 pH는 생태계를 파괴하는 피해를 입힌다. 따라서 산성광산폐수의 처리를 위한 많은 방법들이 연구되고 개발되고 있다. 본 연구에서는 산성광산 폐수의 생물학적 처리에서 사용되는 4가지 유기물원들의 중금속 처리 능력을 비교 분석하였다. 버섯퇴비, 참나무 퇴비, 슬러지 cake, 우분의 4가지 유기물원 중 산성 광산 폐수의 처리에 효과가 있는 것은 참나무 퇴비와 우분이었다. 참나무 퇴비는 주로 이온 교환이나 -OH와 -COO-등의 작용기에 의한 흡착에 의해서 중금속을 처리하였으며, 우분을 사용한 경우는 자체 내에 존재하고 있는 황산염환원균의 활성에 의해서 중금속을 처리하였다. 따라서 이 두 가지 유기물원을 혼합하여 사용한다면 상호 보완 작용에 의해 효과적인 처리 효율을 얻을 수 있을 것이다.
본 연구에서는 볏짚과 토마토와 같은 농업부산물이 우분의 혐기성 소화를 통한 메탄 생성에 미치는 영향을 알아보기 위해 각 기질을 단독 소화한 것과 혼합 소화한 것을 비교하였다. 우분의 경우 토마토와 병합 소화했을 때 우분 단독 소화 시보다 메탄 생성량이 증가하였고, 혼합 기질 내 토마토 함량이 중요한 역할을 하였다. 본 연구를 통해 농업부산물을 활용한 분뇨의 바이오가스화 향상 가능성을 확인하였다.
본 시험은 벼 재배시 부산물퇴비에 의한 지력증진 및 화학비료 대체효과를 검토하고자 4년 동안 표준시비(대조구)와 부산물퇴비 3종 즉 우분톱밥퇴비, 돈분톱밥퇴비, 계분톱밥퇴비를 매년, 격년, 2년 후, 3년 후 시용하여 호남농업연구소 벼 재배 포장인 전북통에서 실시한 결과 다음과 같다. 작토심은 표준시비(화학비료)에 비해 모든 부산물퇴비 시용으로 깊어졌으며, 우분퇴비>돈분퇴비>계분퇴비 순이었다. 토양경도와 용적밀도는 표준시비에 비하여 낮아졌고, 특히 우분퇴비 3년 후 시용 및 매년 시용구에서 크게 낮아졌다. 토양pH, 토양유기물 유효인산 및 규산, 치환성 양이온 함량은 표준시비에 비하여 부산물퇴비 시용구에서 대체로 높아지는 결과를 보였으며, 특히 양이온치환용량은 우분퇴비 매년 시용구, 돈분퇴비 2년 후 시용구, 계분퇴비 격년 시용구에서 높아졌다. 염기포화도는 우분퇴비, 돈분퇴비는 3년 후 시용구, 계분퇴비는 매년 시용구에서 높게 나타났다. 총 질소흡수량 및 질소이용율은 우분퇴비, 계분퇴비, 표준시비, 돈분퇴비 순으로 많았으며 높았다. 쌀 수량은 표준시비($5.07Mg\;ha^{-1}$)에 비하여 우분퇴비 모든 시용구 및 돈분 계분퇴비 격년 시용구에서 높았으며, 완전미비율과 현미 중 완전립비율은 돈분퇴비 모든 시용구 및 계분퇴비 매년 격년 시용구에서 높았고, 우분퇴비 시용으로 표준시비에 비하여 10~13% 정도 낮아졌다.
본 시험은 가축분뇨와 시비시기가 추파 호밀의 생육특성, 사초수량 및 조단백질 함량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 본 시험은 처리구로 화학비료 150N 전량기비구(CFB 150), 화학비료150N분시구(CFS150), 액상돈분 150N기비구(SLB150), 액상돈분150N분시구(SLS150), 액상돈분 300N기비구(SLB300), 액상돈분 300N분시구(SLS300), 액상우분 150N기비구(CLB150), 액상우분150N분시구(CLS150), 액상우분300N기비(CLB300), 액상우분300N분시(CLS300)로 10처리 3반복의 난괴법으로 하였다. 호밀의 출수기는 화학비료구와 돈분구는 4월 17일로 우분구는 4월 16일로 1일 늦었다. 화학비료의 녹체성은 다른 처리구 보다 높았고, 질소비료의 양이 증가할수록 녹체성이 높았으며 이는 호밀의 조단백질 함량 증가가 원인이었다. 그러나 호밀의 내도복성은 녹체성과는 반대로 질소비료가 적고 기비만 준 구에서 높았다. 화학비료의 건물률은 액상돈분 및 액상우분 보다 낮았다. 화학비료의 생초 및 건물수량은 액비보다 높았다. 건물수량은 분시와 전량기비 간에 차이가 없었다. 화학비료의 조단백질 함량 및 수량은 액상돈분 및 액상우분 보다 많았으며, 분시는 전량기비 보다 16%에서 18% 많았다. 이상의 결과를 볼 때 액상돈분 및 액상우분은 화학비료 보다 사초생산성이 낮았다. 그리고 분시는 전량기비 보다 건물 및 조단백질 수량 증가 측면에서 우수하였다.
상수원 보호지역내 하상충적토, 사력질의 벼 재배 논에서 표준시비, 농가관행시비, 우분, 우분퇴비, 볏짚퇴비+화학비료감비, 볏짚환원+표준시비 그리고 무비구의 7 처리를 하여 벼 재배 과정 동안 비료성분의 지하 용탈특성을 조사, 분석한 결과는 다음과 같다. 관정수중의 질산태 질소의 농도는 인근 농경지로부터 시비질소의 유입이 시작된 이앙일에는 $1.3mg\;l^{-1}$, 물떼기 이후에는 $0.4mg\;l^{-1}$로 낮았으나 벼생육기에는 $4{\sim}6mg\;l^{-1}$로서 상대적으로 높은 농도를 유지하였다. 벼 재배기간 동안 침출수 중 질산태 질소의 농도는 농가관행구가 가장 높았으나 최고 농도는 $7.1mg\;l^{-1}$로서 음용수의 질산태 질소 한계농도인 $10mg\;l^{-1}$보다 낮았다. 표준시비, 농가관행, 퇴비+화학비료 감비, 볏짚환원+표준시비, 우분, 우분퇴비, 무비구의 벼 재배기간중 질소의 총 투입량은 각각 163, 202, 181, 224, 147, 153, $44kg\;ha^{-1}$이었으며 처리별 질소의 지하 용탈량은 각각 59, 63, 25, 41, 24, 27, $17kg\;ha^{-1}$로서 퇴비+화학비료 감비나 우분이나 우분퇴비로서 화학비료를 대체한 처리는 표준시비나 농가관행 시비구에 비교하여 질소의 지하 용탈을 50%나 줄일 수 있었으며 볏짚환원+표준시비구는 화학비료만 시용한 표준시비구에 비교하여 투입된 질소의 양은 많았지만 지하 용탈량은 30%나 적었다. 또한 화학비료만 사용한 표준시비구나 농가관행구를 제외한 나머지 유기물 시용구에서는 관개수로 논에 곰급된 질소의 양보다 논으로부터 지하로 용탈된 질소양이 $13-46kg\;ha^{-1}y^{-1}$나 적어 화학비료와 함께 유기물을 투입하거나 우분이나 우분퇴비로서 질소비료를 대체한 경우 벼농사는 수질 오염보다는 오히려 질소성분을 $13-46kg\;ha^{-1}y^{-1}$나 정화하는 공익적 기능이 있는 것으로 조사되었다. 조사기간 동안 전처리구의 침출수와 관정수에서 인산은 검출되지 않았으며, 칼리는 화학비료 시용량이 많은 추천시비구에서 공급량의 약 57%가 용탈되었고 유기물 처리에 의해 칼리의 용탈량을 크게 감소시킬 수 있었다. 이상의 결과를 통해 벼 재배기간 중 기존의 화학비료 위주의 시비체계에서 축산분뇨등을 효율적으로 이용함으로서 화학비료의 사용량을 줄이거나, 볏짚등 유기자원의 환원을 통해 양분의 지하용탈에 의한 수계오염 가능성을 크게 줄일 수 있을 것으로 조사되었다.
본 연구는 논에서 조사료 생산을 위한 작부형태별 우분액비의 시용효과를 규명하기 위하여 총체 벼 재배 후 우분액비 시용에 따른 총체보리 및 IRG의 생산성, 사료가치, 토양성분 및 용탈수중의 무기물 농도를 조사하였다. 본 연구는 2006년 5월부터 2009년 4월까지 3년 동안 전라북도 김제군 백산면 시험포장에서 완전임의배치 3반복으로 수행되었다. 총체보리의 2년간 평균수량은 7,520 kg/ha, 그리고 IRG는 평균 10,320 kg/ha으로 IRG가 총체보리 보다 현저하게 높은 수량을 보였다 (p<0.05). 이탈리안 라이그라스는 1번초가 2번초 보다 약 2배 이상의 수량을 보였다. IRG의 조단백질 함량은 총체보리보다 높았고 NDF, ADF 및 TDN 함량은 작물간에 큰 차이는 보이지 않았다. 경작형태별 우분액비 시용에 따른 토양내 pH, $P_2O_5$, T-N, OM 농도는 시험전에 비해 시험종료 후에 현저하게 증가하는 경향을 나타냈다 (p<0.05). 경작형태별 우분액비 시용에 따른 토양내 Ca, Na, Mg 및 K 농도는 시험전에 비해 시험종료 후에 현저하게 증가하는 경향을 나타냈다 (P<0.05). 경작형태별 우분액비 시용에 따른 용탈수중 $NH_4$-N, $NO_3$-N, $PO_4$-P, Cl, Ca, K, Mg, Na의 농도는 경작형태에 따른 확실한 차이를 보여주지 않았다. 따라서 논에서 우분액비를 이용하여 동계작물을 재배할 경우에는 수량도 중요하지만 환경적인 부분도 고려하여 우분액비를 이용해야 한다.
본 연구는 우분액비의 시용이 경사도를 달리한 사료용 옥수수 재배지에서 옥수수의 생산성 및 유거수 중의 N의 유실에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 건국대학교 축산대학 사료작물 시험포 내 설치된 Erosion apparatuses (가로 0.33 m, 세로 3 m, 깊이 0.4 m)를 이용하여 수행하였다. 시험구의 경사도는 0%, 8.75%, 17.50%로 하였으며, 우분액비는 6개월 이상 부숙된 것으로 질소 기준 200 kg/ha 시용하였다. 옥수수의 건물생산성과 사료가치는 경사도에 의해 영향을 받았으며, 17.50% 경사지의 건물생산성은 0% 경사지의 건물생산성에 비해 유의적인 감소를 보였다 (P<0.05). 유거수 중의 평균 $NO_3^--N$과 $NH_4^+-N$의 농도는 경사가 높아질수록 유의적으로 증가하였다(P<0.05). 이상의 결과에서 보는 바와 같이 우분액비를 시용하여 사료용 옥수수를 재배할 경우, 경사도가 증가할수록 그리고 집중호우가 발생할 경우에 유거수 중의 양분 유실량은 증가가 예상되기 때문에 경사도가 심한 지역에서 옥수수를 재배할 때에는 양분유실에 따른 수질오염을 고려하여 사료작물 재배 방법이 모색되어야 한다.
우리나라 퇴비생산시설에서 생산되는 퇴비 약 1,900점을 분석한 자료를 바탕으로 퇴비 원료의 종류에 따라 유통제품의 성분에 어떤 영향이 있는지를 비교 평가하였다. 유기물함량은 돈분퇴비 40.78%, 혼합퇴비 39.97%, 우분퇴비 39.68%, 계분퇴비 39.11%로 원료의 종류에 따른 차이가 거의 없었다. 이는 수분조절제로 사용되는 톱밥의 혼합이 원인으로 판단된다. 유기물대질소비의 경우에는 돈분퇴비가 31.22로 가장 높게 분석되었고 우분퇴비는 27.60, 혼합퇴비는 27.4로 거의 유사한 수준을 보였으며, 계분퇴비는 25.13으로 가장 낮은 결과를 보였다. 이 같은 결과는 부재료인 톱밥의 혼합량과 원료자체에 함유된 질소의 함량 차이에 기인한 것으로 판단된다. 염분의 경우 우분퇴비가 0.61%로 가장 높고 계분퇴비가 0.52%, 혼합퇴비가 0.51로 비슷한 수준이었고, 돈분의 경우는 0.45%로서 가장 적었다. 중금속의 경우 비소, 카드뮴, 수은, 납, 크롬, 니켈의 함량은 통계처리시 유의성 있는 차이가 발견되지 않았다. 구리함량은 돈분퇴비 117.00 mg $kg^{-1}$, 혼합퇴비 77.74 mg $kg^{-1}$, 계분퇴비 57.39 mg $kg^{-1}$, 우분퇴비 55.35 mg $kg^{-1}$으로서 돈분에 가장 많은 양이 함유된것으로 분석되었다. 아연은 돈분퇴비 346.34 mg $kg^{-1}$, 혼합퇴비 234.43 mg$kg^{-1}$, 계분퇴비 217.44 mg $kg^{-1}$, 우분퇴비 209.91 mg $kg^{-1}$으로서 비교적 구리의 함량 분포와 같은 경향을 보였다. 우리나라에서 유통되는 퇴비 품질현황에 대한 연구 자료의 축적은 퇴비의 품질관리 방향을 설정하는데 중요한 자료가 될 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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