농업기술센터

• 1 물리적인 개량으로는 객토, 입단화 촉진, 심경과 속흙파쇄, 배수개선 그리고 수분관리 등이 있다. 적당한 경운과 심경은 용탈된 토양양분을 다시 섞이게 하고 토양 구조를 개선하는 기술이고, 객토는 양분의 공급기술과 토성을 개선하는 기술이며, 입단은 토양의 구조를 개선하는 기술이고, 배수상태를 개선하는 것은 배수에 다른 유해양분의 배출과 통기성을 개선하는 기술이다.
• 2 화학적인 개량으로는 유효양분의 정량에 의한 시비관리 방법과 토양의 화학반응을 고려한 토양개량 방법, 유해물질 제거 또는 불용화 등이 있다. 시비관리는 양분공급 기술이며 토양개량 방법은 양분공급 기술과 적정 토양화학 반응 단계를 유지하도록 관리하는 기술이다.
• 3 생물학적인 개량으로는 무기화를 고려한 유기물의 시용 방법과 미생물을 활용하는 방법 등이 있으며, 양분공급 기술과 토양의 상태 변화를 일으키는 기술이다. 고품질 농산물을 얻기 위해서는 토양이 가진 유리한 특성을 키우고 불리한 특성은 가능한 한 억제해야 한다.

규산질비료

규산질 비료는 식물의 필수원소는 아니다. 그러나 벼는 규산을 다량 함유하고 있어 비료를 줄 경우 10% 정도의 증수 효과가 있으며, 특히 도열병 상습지나 질소시비량을 늘린 땅에서 효과가 있는 것으로 알려졌다. 벼가 규산을 충분히 흡수하면 줄기와 잎이 빳빳해지고 규화세포를 형성하여 도열병 등의 병해나 해충에 대한 저항성을 높인다. 또한, 질소의 과잉흡수를 억제하며, 내도복성을 강화하고 줄기와 잎의 햇빛 받는 모양을 좋게 하여 광합성을 촉진하며, 바이러스성 병해와 세균성병해, 충해에 대한 내성이 증가하여 도열병·뿌리썩음병 ·깨씨무늬병 등의 예방 효과가 있다. 규산질 비료는 알카리분이 40% 이상 함유되어 있어 산성토양을 개량하고 석회·고토 성분은 미질 및 등숙률을 향상시키며 한번 사용하면 효과가 3~4년간 지속된다.

석회고토비료

제올라이트

이탄·피트모스

퇴비재료와 완숙퇴비 만들기

퇴비의 원료

퇴비원료는 퇴비의 품질에 직접 영향을 미치므로 많은 주의가 요구된다. 과거와는 달리 최근에 사용하는 퇴비원료들은 가축분을 포함하여 음식물류 폐기물 및 산업폐기물과 도시폐기물까지 확대되고 있다.

농림부산물

농산부산물은 미강처럼 질소-인산-칼륨(2.57-4.96-2.17)함량이 높은 것도 있다. 물량이 많은 대표적인 농산부산물은 짚류와 왕겨인데 볏짚은 칼륨 함량이 비교적 높아 1.84%에 달하지만 탄소질소비율(C/N율)은 50 정도로 높은 편이다. 왕겨는 3요소 성분이 모두 낮을 뿐만 아니라 조직구조가 미생물에 의한 분해에 저항성을 갖고 있어 팽연화 등 가공과정을 거쳐야 퇴비로 활용이 가능하다. 이 밖에 녹비·농작물잔사·깻묵류 등이 있다. 임산부물의 대표적인 것으로는 톱밥이 있다. 톱밥은 흡습성과 통기성이 좋아서 함수율이 높은 재료의 퇴비화에 보조재로 가장 많이 활용되는 원료 중의 하나다. 그러나 톱밥은 C/N율이 500~1,000으로 높아 분해가 늦고 비료성분도 낮아 함수율이 높은 재료의 흡습제로서의 기능 이외에 퇴비의 품질에는 좋은 영향을 주지 못하는 문제점이 있다. 또한, 페인트가 처리된 폐목재를 불법으로 사용하는 사례가 있어 유통단속의 대상이 되고 있다. 따라서 장기적으로는 톱밥을 대체할 수 있는 수분조절제의 개발이 시급하다. 그 밖에 낙엽·수피·목편·부엽토·야생초가 있다. 기타 농림부산물류 중 한약재는 건강보조식품 등의 제조 시에 발생하는 부산물은 사용 가능하나, 제약업에서 발생하는 부산물과 오폐수처리는 농업과학기술원장의 지정을 받아 사용해야 하며, 이탄·토탄·갈탄은 사용할 수 있다. 퇴비에 제올라이트, 석회물질 등 무기물질을 사용하는 일부 업체가 있으나 이를 권장할 수는 없다.

수산부산물

수산부산물은 사용량이 많지 않은 편이나 염분함량에 주의해야 한다. 양질의 어분은 유기질비료로 판매하고 있으며 그 묵어리(곡식 따위를 빻아서 가루를 내고 남은 찌꺼기)는 퇴비의 원료로 사용되고 있고 어묵찌꺼기·해초찌꺼기·게껍데기·해산물시장 등에서 나오는 부산물을 사용하고 있다.

인·축분뇨 등 동물의 분뇨

분뇨잔사는 평균 질소함량은 2.56%이고 C/N율이 12.9로서 하수오니와 비슷하다. 그러나 인산함량은 1.35~ 16.7%로서 여타 유기성 폐기물보다 인산함량이 높은 것이 특징이다. 외국의 경우 분뇨잔사는 위생 세균의 오염 우려로 인해 일반적으로 사용을 금지하고 있다. 그러나 우리나라는 전통적으로 사용되던 퇴비자원이었으므로 이용하고 있으나 위생세균에 대한 문제는 항상 염두에 두고 주의를 해야 한다. 인분뇨의 처리잔사는 일부 업체에서 노력을 많이 기울이고 있으나 수은 등 유해성분의 제한인자가 있어 그리 많이 사용되지는 않는다. 가축분뇨의 연간 발생량은 분·뇨를 합쳐 3만 3,000t에 달하고 있다. 가축분 중의 연간 비료성분생산량은 질소·인산·칼륨의 총량이 6만 7,000t에 달하고 있다. 가축분은 비료가치가 높고 입자의 규격이 일정하기 때문에 질적인 측면에서 퇴비원료로 우수하다고 볼 수 있다. 가축분은 오래전부터 퇴비원료로 활용돼 온 전통적인 유기자원이다. 축종에 따라 C/N율은 다소 차이가 있는데, 계분은 8.4, 돈분은 12.2, 우분은 20.1 정도이다. 인산은 계분, 돈분, 우분이 각각 4.84%, 5.99%, 2.80%이며, 칼륨은 각각 1.45%, 0.77% 및 0.45%로서 다른 유기성 폐기물과 비교하여 인산함량이 높은 편이다. 반면에 중금속 함량은 다른 산업이나 도시폐기물과 비교하여 현저히 낮은 값을 나타내고 있다. 그러나 돈분에는 구리함량이 일반 산업폐기물보다 높으며 외국의 퇴비 중 구리 규제기준보다 높을 수가 있다. 사료에 생육촉진제로 첨가되는 구리함량을 줄이거나 대체하는 노력이 없이는 돈 분뇨의 퇴비 이용에 구리가 제한 요인으로 작용할 수 있다. 기타 동물의 분뇨 중 지렁이분이 있는데 지렁이가 소동물로 분류됨에 따라 관심도가 더욱 높아졌다. 지렁이분은 지렁이의 먹이에 따라 다르다 할 것이다. 가축분 등 사용 가능한 원료일 경우는 퇴비의 원료로도 사용이 가능하나 제지슬러지 등 사전분석 후 사용 가능한 원료를 먹이로 했을 때는 원료지정을 받아 사용해야 할 것이다.

음식물류 폐기물

1996년 5월 퇴비의 기타규격란에 '음식물쓰레기를 퇴비의 원료로 사용하는 경우에는 퇴비원료의 30%를 초과할 수 없음'을 설정하여 1998년 8월까지 시행해왔다. 그러다가 염분 농도기준 설정 요청에 따라 검토한 결과, 음식물 쓰레기의 배출원에 따라 염분(NaCl) 차이가 크므로, 원료 규제보다는 염분함량규제가 필요하고, 염분에 의한 토양의 물리·화학성 악화 및 작물의 염류장해를 방지하기 위해서는 시험결과에 의해 염분을 1% 이하로 규제하는 것이 좋을 것으로 판단됐다. 제조업(장류, 수산물가공 등)에서 발생하는 유기성오니에도 염분이 다량 함유된 물질이 많으므로 퇴비에서 염분을 일괄 규제하는 것이 타당한 것으로 하여 비료공정규격심의회에 상정, 통과되어 원료 30% 이내의 내용을 삭제하고 '염분(NaCl) 1.0% 이하'를 추가, 1998년 8월 10일부터 시행되고 있다. 음식물류 폐기물은 1994년 대형 급식소와 음식점의 의무적인 퇴비화 실시와 1995년 쓰레기 종량제시행, 지속적인 홍보에 힘입어 매년 그 발생량은 감소 추세에 있지만 연간 400만t이 발생하고 있어 가축분뇨 다음으로 많다. 음식물폐기물의 유기물 함량은 22.5~94.8% 범위이며 평균값은 83.4%로서 매우 높은 편이다. 질소함량도 0.76~6.83%의 범위로 평균 3.31%의 높은 수준을 보이고 있으며 인산과 칼륨의 평균 함량도 각각 1.21%, 0.42%로 높고 특히 퇴비원료로도 많이 쓰이는 돈분 퇴비와 비교하여 볼 때 질소와 인산의 비율이 비교적 좋다. 또한, 중금속 함량에 있어서도 다른 퇴비원료와 비교할 때 매우 낮은 수준을 유지하고 있다. 음식물류 폐기물 중 염분함량은 채소쓰레기의 0.82%까지 범위로서 가축분 퇴비의 염분함량 0.6%보다 다양하다. 음식물류 폐기물로 퇴비의 염분함량은 퇴비화 방법에 따라 0.19%~4.9%의 큰 편차를 보이며 또한 비닐이나 플라스틱 등 이물질의 혼입이 많은 점이 단점으로 지적되고 있다. 음식물류 폐기물의 자원화 방법으로는 연료화, 사료화, 퇴비화 등이 있으나 사료화는 분리수거의 어려움, 부패성 병원균의 발생 우려, 이물질로 인한 가축 피해, 영양성분의 불균일 등으로 어려움이 있으며, 연료화는 시설투자가 막대하고 완벽한 처리를 위해서는 재처리시설이 병행되어야 하며 고도의 운전기술이 필요하다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 안고 있는 음식물류 폐기물을 처리하기 위한 수단으로 퇴비화를 추진하다 보니 최종제품의 품질이나 그 용도보다는 처리량의 증가나 처리 효율에 더 중점을 두게 되었다. 지금까지 대부분의 음식물류 폐기물은 퇴비의 사용 가능한 원료에 해당되나 염분의 함량이 높아 염분 1% 이하로 규제하고 있으며, 음식물류 폐기물류만으로는 퇴비화에 제한사항이 되기 때문에 소수를 제외하고는 대부분 가축분, 톱밥 등과 혼합하여 제조하고 있다.

퇴비화 방법

퇴비화 방법은 크게 퇴적방식과 교반방식으로 구분한다. 퇴적식은 퇴비원료를 충진하고 인위적으로 뒤집기를 할 수 있는 기계 시설을 설치하지 않는 퇴비화 방식이다. 교반식 퇴비화 시설은 퇴비화 시설 내부에 교반기를 설치하고 동력으로 퇴비를 하루 1~2회씩 뒤집어줄 수 있도록 고안된 방법이다.

퇴적 시 퇴비화 방법

퇴적식 퇴비화 방법의 가장 일반적 형태는 농가에서 발생하는 두엄이나 농산부산물 등을 퇴비장에 쌓아두고 부숙시켜 다음해 농사에 사용하던 전통적인 방식이다. 최근에는 이를 개량하여 퇴비장 바닥은 콘크리트, 지붕은 비가림시설 그리고 바닥은 공기를 공급할 수 있는 통풍시설을 설치한 간이퇴비화 시설도 있다. 퇴적식 퇴비화 방법의 가장 개량된 형태는 통기를 하는 상자형 퇴비화 시설로 일명 고정 통풍식 퇴비화 시설이라고도 한다. 고정 통풍식 퇴비화 장치는 2.5m×3.8m~5m×2m(폭×길이×높이)의 상자 시설을 하고 바닥에 공기 공급을 위한 통기장치를 설치한 형태이다. 고정 통풍식 퇴비화 시설의 장점은 시설규모의 가감이 가능하고 별도의 교반시설이 불필요하다는 것이다. 단점으로는 퇴비더미 내부와 외부의 부숙도에 차이가 완료되기 전에 건조되어 부숙이 일정하지 못하다는 점이다.

교반식 퇴비화 방법

교반방식은 형태에 따라 개방 무통기형, 개방 통기형 및 밀폐 통기형으로 구분한다. 개방형 교반식 퇴비화 시설은 국내에 직선형 교반식과 원형 교반식 퇴비화 시설로 알려졌으며 직선형 교반시설이 원형교반식 시설보다 대규모 처리에 적합하다. 직선 교반식 퇴비화 장치는 현재 국내 퇴비제조공장에 가장 많이 보급된 퇴비화 방식이다. 직선형 퇴비화 방법은 대규모퇴비화 시설에 적합하며 시설규모는 생산규모에 따라 가감이 가능하다. 퇴비 발효조는 38~90m×2m×1m(길이×폭×높이) 범위로 설치하고, 바닥은 고정통풍식 퇴비화 시설과 같이 통기구를 설치한다. 퇴비더미는 교반기를 설치하여 퇴비단 뒤집기와 매일 일정한 거리만큼 이동시킬 수 있도록 한다. 퇴비원료는 매일 투입구에 투입하면 교반기에 의해 이동되어 15~20일 정도에 1차 부숙이 완료되도록 고안된 시설이다. 이 시설의 장점으로는 대규모 퇴비생산이 가능하고 퇴비의 부숙이 고르다는 것이다. 단점으로는 별도의 기계 시설이 설치되어야 하며 운전이 고정통풍식보다 까다롭다는 것이다.

퇴비화 촉진방법

퇴비부숙 촉진제

퇴비원료 중에는 다양한 종류의 미생물이 존재하기 때문에 조건만 알맞으면 1~2일 이내에 퇴비화에 적합한 미생물이 자연적으로 확보된다. 퇴비 부숙 촉진을 위해 초기에 인위적으로 배양한 미생물을 접종하는 경우도 있다. 그러나 퇴비 제조를 위한 미생물 접종은 현실적으로 효과를 기대하기 어렵다. 미생물 접종이 필요한 경우라면 부숙촉진제보다는 잘 부숙된 퇴비를 퇴비원료의 100분의 1 정도 혼합시켜주는 것이 현실적이다.

원료의 혼합

통기 및 교반

퇴비화 공정은 호기 조건에서 이루어지기 때문에 통기는 반드시 필요하다. 송풍기를 사용하지 않는 퇴비화 시설은 가축분 등 수분함량이 많은 재료를 이용할 때 톱밥, 수피, 왕겨처럼 조직이 거친 재료와 충분히 혼합돼 자연 통기가 되도록 할 필요가 있다. 기계식 퇴비화 시설은 강제 송풍기를 설치하지만 초기 수분함량이 적절하지 않은 경우 송풍 효과가 없으므로 반드시 수분조절제를 사용해야 한다. 겨울철 외부온도가 낮은 계절에 연속 송풍은 퇴비 온도를 낮추는 요인이 되므로 퇴비더미의 발효온도를 고려하여 조절할 필요가 있다. 직선형 교반식 퇴비화 시설은 교반기를 설치해 이용한다. 퇴비더미를 교반함으로써 통기와 부숙도 균일화 효과를 기대할 수 있다. 교반식 퇴비화 시설의 교반횟수는 하루 1~2회가 적합하다.

퇴비화 기간

퇴비 비숙온도와 부숙기간은 퇴비의 부숙도를 결정하는 가장 중요한 인자이다. 가축분과 톱밥 또는 팽화왕겨를 부재료로 혼합한 퇴비화 과정에서 부숙 기간별 온도는 15일경 60℃ 이상에 도달하여 20일 정도 고온으로 지속하며, 1차 발효 후에 후발효가 시작되면 부숙 온도가 다시 증가한다. 후발효 과정에 부숙 온도가 올라가는 원인은 1차 발효로 이분해성(분해되기 쉬운) 유기물이 완전히 분해되지 않았음을 의미한다. 따라서 기축분 퇴비의 경우 부재료로 사용되는 재료의 특성과 관계없이 3개월 이상의 퇴비화 기간을 거치는 것이 사용 측면에서 안전하다. 퇴비원료는 퇴비화가 진행됨에 따라 유기물이 분해되므로 무게가 감소한다. 감소율은 재료에 따라 다르지만 가축분(웃분, 닭똥)을 톱밥과 혼합하여 퇴비화할 경우 부숙 3개월 후에 약 30%가 감소하고 유기물은 30~ 40%가 분해된다. 안정화에 필요한 기간은 자연조건에서 퇴적하여 퇴비화하는 경우 약 6개월의 기간이 필요하다. 단, 기계식 퇴비화 장치를 이용하는 경우는 전발효 20일, 후발효 60일 정도의 기간까지 단축할 수 있다. 가축분뇨를 퇴비사·통풍식 발효시설 및 기계교반 발효시설을 이용하여 호기적 퇴비화 과정을 진행할 때 발생되는 문제는 크게 낮은 발효온도와 악취발생을 들 수 있다. 여러 가지 원인에 의하여 퇴비화가 잘 이루어지지 못할 수 있으므로 기술적인 노력이 필요하다.

좋은 퇴비 고르기