제지슬러지를 먹이로 공급하여 줄지렁이를 사육하면서 지렁이 사육상 높이 및 사육상내 개체군 밀도가 높아짐에 따른 줄지렁이 개체군의 수직분포를 사육상 표층으로부터 5 cm 간격으로 조사하였다. 줄지렁이 유충, 성충, 개체군의 50% 이상이 표층으로부터 5 cm 이내에 서식하였으며, 줄지렁이 유충, 성충, 난포 개체군의 96% 이상이 표층으로부터 20 cm 이내에 서식하였다. 사육상의 높이가 50 cm로 높아질 때까지 사육상 높이나 지렁이 개체군 밀도 변화가 지렁이 개체군의 수직분포 비율에 큰 영향을 미치지 않았다.
하수슬러지와 음식물 침출수슬러지 또는 제지슬러지를 혼합하여 부숙시킨 후 줄지렁이에게 급이하면서 지렁이의 섭식률 및 생장률을 조사하였다. 하수슬러지에 음식물쓰레기 침출수슬러지를 혼합하여 30일 부숙시킨 것에 대한 지렁이 개체군의 섭식량은 10, 20일 부숙시킨 것에 대한 섭식량보다 높았다. 그러나 부숙기간에 상관없이 먹이 급이 90일 경과 후 지렁이 개체군의 밀도는 감소하였고, 먹이급이 180일 경과 후 지렁이 개체군의 연령구성에서 성충의 비율이 현저하게 높은 것으로 보아 하수슬러지에 음식물쓰레기 침출수슬러지를 혼합하여 부숙시켜 전처리된 먹이는 지렁이 개체군의 차세대로의 성장을 저해하는 것으로 나타났다. 하수슬러지에 제지슬러지를 혼합하여 20일 부숙시킨 것에 대한 지렁이 개체군의 섭식량 및 밀도는 10, 30일 부숙시킨 것보다 높게 나타났다. 부숙기간에 상관없이 먹이급이 90일까지는 지렁이 개체군의 밀도가 증가하였으나, 먹이급이 90일 이후부터 감소하였다. 따라서 하수슬러지를 장기간 급이시 발생하는 밀도 감소에 기인하는 하수슬러지 내 독성물질의 규명 및 이를 제거하는 다른 전처리과정이 필요한 것으로 생각된다. 한편, 줄지렁이 개체군의 밀도, 유충 및 성충의 비율, 섭식량 등을 고려하였을 때, 하수슬러지와 제지슬러지를 혼합하여 20일 부숙시킨 것이 다른 전처리 먹이보다 지렁이퇴비화 가능성이 높은 것으로 판단된다.
의류용 세탁세제와 샴푸와 같은 합성세제가 혼입된 먹이를 급이하였을 경우 줄지렁이 개체군의 산란률, 난포당 부화개체수 및 차세대 발육 유충수의 증가를 유발시켰으며, 산란된 난포의 부화율에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 따라서 생태독성학적 측면에서 합성세제는 줄지렁이 개체군에 대해 독성 현상을 유발하지 않으며 가정에서 사용하는 합성세제는 하수슬러지를 지렁이에게 지속적으로 급이하였을 때 나타나는 지렁이 개체군 소멸현상의 직접적인 원인이 아닌 것으로 판단된다.
여러 가지 방법으로 전처리된 느타리 버섯 폐배지에 대한 줄지렁이 개체군의 섭식률 및 생장률을 조사하였다. 갓 발생한 버섯폐배지의 부숙기간을 달리하여 지렁이에게 급이하였을 경우, 20일 이상 부숙된 버섯 폐배지보다 10일 이하로 부숙된 버섯 폐배지에 대한 지렁이 개체군의 섭식량 및 생장률이 높았다. 분변토를 첨가한 버섯폐배지나 질소영양원으로서 요소비료를 첨가하여 부숙한 버섯폐배지는 지렁이 개체군의 섭식률과 생장률을 증대시키지 못하는 것으로 나타났다. 그러나 버섯폐배지를 분쇄하여 공급하였을 경우에는 섭식량 및 생장률이 증가하였다. 특히 분쇄된 버섯폐배지에 미강을 첨가하였을 경우에는 분쇄하지 않은 단순 버섯폐배지보다 생장률이 1.85배 증가하였다.
하수처리시 사용하는 무기 응집제인 알럼과 철염이 지렁이 개체군에 미치는 생태독성학적인 영향을 평가하였다. 여지접촉법에 의한 급성독성 평가에서 Alum과 Ferric chloride의 줄지렁이에 대한 반수치 사농도(LC50)는 각각 457.4 mg $kg^{-1}$, 1,665.2 mg $kg^{-1}$로 Alum의 독성이 Ferric chloride보다 강한것으로 나타났다. Alum은 줄지렁이 산란수, 부화율, 난포당 부화개체수에 영향을 미치지 않았다. Ferric chloride의 경우 난포당 부화개체수에는 영향을 미치지 않았으나 산란수와 부화율을 감소시켰다. Alum 또는 Ferric chloride를 첨가한 먹이를 공급한 줄지렁이는 차세대 발육 유충수가 감소되는 것으로 나타났다. 이상에서 무기응집제인 Alum과 Ferric chloride가 함유된 슬러지를 지렁이에게 급이할 경우 이것들이 줄지렁이 개체군 사멸현상을 유발하는 원인물질중 하나일 가능성을 시사하였다.
지렁이 사육상을 조성하는데 있어서 적정한 초기 지렁이 입식 밀도를 추정하기 위해서 단위 면적당 서로 다른 밀도의 지렁이($1m^2$의 사육상 면적당 지렁이 1, 2, 3, 5kg)를 입식하여 12kg의 먹이를 반복 급이하면서 그의 개체군 밀도 변화를 조사하였고, 효율적인 먹이급이량을 추정하기 위하여 최고 한계에 근접한 지렁이 밀도($5kg/m^2$)에서 먹이급이량을 달리하였을 때($1m^2$의 사육상 면적당 먹이 16, 24, 32, 40kg) 먹이섭식속도를 조사하였다. 지렁이 구입비용, 노동비용 등을 고려하였을 때, 지렁이 사육상을 조성하기 위한 초기 입식밀도는 사육상 면적 $1m^2$당 2kg 이하로 하는 것이 합리적인 것으로 판단된다. 지렁이 사육상에 지렁이 밀도가 최고밀도에 근접한 이후에는 단위 사육 면적당 1회에 투입되는 먹이량은 $40kg/m^2$정도인 것이 그 보다 적은 경우보다 지렁이 증식과 먹이급이를 위한 작업효율 측면에서 유리하였다.
갓 발생한 하수슬러지를 전처리 없이 줄지렁이에게 급이할 경우 하수슬러지 발생지역과 무관하게 슬러지 급이 32일~45일 경과후 지렁이 개체군의 치사현상이 일어났다. 하수슬러지내 중금속, 고분자 유기응집제(폴리아크릴 아마이드) 또는 미생물 생체가 직접적인 독성 물질로 작용하지는 않는 것으로 나타났다. 하수슬러지를 수분률 65%가 되도록 제지슬러지와 혼합하여 21일 이상 부숙시킨 먹이에서는 지렁이 개체군에 대한 생태독성 현상이 유발되지 않았으며 하수슬러지에 인분케익을 혼합하여 부숙시킨 먹이를 공급한 경우보다 지렁이의 폐기물 처리속도와 지렁이 생체량 증가율이 높았다.
사육밀도를 달리 했을 때 지렁이 개체군의 생체량 증가를 위한 최적 사육밀도를 추정하려고 하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 사육밀도 S-2과 S-3에서 상대증체량, 생체중 증가율과 유기물 전환효율이 높은 값을 나타내어, 지렁이 개체군의 최대 생체량을 얻기 위한 최적 사육밀도로 추정되었다. 이를 지렁이 생체중과 먹이량의 비율로 나타내면 1:32-1:48의 범위였다. 2. 사육밀도 S-1(1:16)에서 모든 조사시기의 분립생산량이 유의하게 많았고 분립비율도 유의하게 높았다($$P{\leq_-}0.05$$). 3. 사육밀도 S-3(1:48)에서 지렁이 생체중당 난포수와 분립생산량이 가장 많았다($$P{\leq_-}0.05$$). 4. 사육밀도가 높아지고 사육기간이 길어짐에 따라 분립의 전 질소함량, 유효인산함량, 양이온치환능력(CEC) 및 양이온 함량이 증가되는 경향이었다. 5. 유기농업에서 지렁이 분립은 상토 재와 토양개량제 및 작물보호를 위한 농자재로서 잠재적 유용성은 매우 높다고 판단된다.
지렁이 사육상으로부터 지렁이를 분리, 수확할 수 있는 지렁이 유인장치를 개발하기 위해서 사육상에서의 지렁이 개체군 동태, 유인물질 및 유인틀내 철망의 mesh 크기, 덮개재질 등에 따른 지렁이 유인효율을 조사하였다. 지렁이 사육상에서 줄지렁이의 최고밀도는 약 $5kg/m^2$이었으며 최고밀도 도달한 이후에는 $4.4{\sim}5.0kg/m^2$의 밀도를 유지하였다. 유인틀내 철망의 mesh 크기는 7mm정도가 적정하였으며 유인틀 덮개는 표면은 매끄럽고 수분을 잘 머금을 수 있는 재질이 적당하였다. 유인틀내에 유인제를 사용하는 경우가 사용하지 않는 경우보다 유인효과가 현저히 높았으며, 유인틀내 유인제량이 많을수록, 유인틀 설치 기간이 길어질수록 지렁이 유인량이 많아졌다. 유인제로서는 분쇄된 배껍질이 제지슬러지보다 우수하였는데 이는 유인제내 당도의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 그러나 현장에서 사용할 수 있을 만큼 충분한 량의 배껍질을 공급하기가 어려우므로 그 대용으로서 설탕물(10%)을 유인물질로 이용하는 방안이 제시될 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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