발효된 복합비료의 관주처리 시 토마토 생육과 근권 환경변화

김승연 전북대학교 2017 국내석사

본 연구는 발효된 복합비료 양액을 토마토의 양액재배 시 처리했을 때 근권의 환경변화를 조사하였다. 발효된 복합비료 양액은 물 , 미강, 복합비료, 미생물을 혼합하여 32℃에서 12일 동안 발효 하였다. 이것을 EC 2 dS m -1에 2일 동안 포수시킨 코코피트 배지와 가축분뇨 배지에 처리한 후 토마토를 재배했다. 그 결과 발효된 복합비료 양액은 일반 양액에 비하여 EC가 낮고 이에 따라 양이온 K+, Ca2+, Mg2+도 낮기 때문에 작물재배 시 염류집적을 해소 시킬 것으로 판단된다. 가축분뇨 배지는 코코피트 배지와 반대로 EC가 낮아지고, 치환성 양이온 K+, 수용성 양이온 K+, Ca2+의 함량도 낮은 것으로 나타나 연작 시 염류집적으로 인한 문제점이 발생 하지 않을 것으로 판단된다. 토마토의 주당 수량과 과중, 수확량은 코코피트 배지에서 재배했을 때 보다 가축분뇨 배지에서 재배 했을 때 높았으며, 발효된 복합비료 양액을 처리했을 때 일반 양액을 처리 했을 때 보다 높았다.

코코피트 및 톱밥을 팽화제로 사용한 음식폐수의 고속퇴비화 비교 연구

김인기 경북대학교 대학원 2010 국내박사

While food wastewater generated from food waste treatment plant has been mostly disposed with ocean dumping, the government policy has been promoted for its land treatment by 2013. Food wastewater contains a high portion of water and organics. High water content causes a lot of difficulties in composting process. This study was carried out to find out the optimum design conditions in aerobic composting of food wastewater using cocopeat and sawdust as bulking agents. This study was carried in three steps, first, experiment to determine initial water content for compost, second, comparative experiment using cocopeat and sawdust with control of air supplement and temperature of compost, and third, continuous compost experiment to maximize treatment of food wastewater. According to the result of former experiments to determine the initial condition, the temperature could not reach to 50℃ in composting using sawdust with water contents of 65% and leachate was generated in composting process with moisture content of 75%, which was recycled to compost body immediately. It took lot of time to reach to temperature of 50℃ and the composting could not easily processed. In compost process using cocopeat with 75% of moisture content, leachate was not generated, and air was easily supplied for aerobic condition, and temperature has been early reached above 50℃, but with the lack of organics within reactor the temperature dropped to 50℃ after 42 hrs of reaction time. The comparative experiment using various bulking agents, adjusted 75% of initial moisture content, with air supplement of 1.72ℓ/min, the temperature of 50~60℃ in compost could be maintained. With recycling of leachate from compost into reactor, the temperature of compost using sawdust arrives above 40℃ and maintained 50℃ for 3 days. The compost using cocopeat has high water holding capacity. There was no leachate in compost process with 75% of moisture content. Air supplied easily into aerobic composting because of high portion of porosity. When the compost temperature reached above 40℃, additional 1kg of food wastewater was loaded into compost and maintained temperature above 50℃ for 3days. Final C/N ratio of compost using sawdust and cocopeat was 30.7 and 16.4, respectively. Total reduction of VS was 35.5% and 29.7%, and total reduction of weight was 30.0% and 24.4%. As bulking agent cocopeat was more adequate than sawdust. The final pH of compost were 8.2 and 8.3, and C/N ratio were 12.4 and 11.6, and total reduction of VS were 40.0% and 41.3%, and total reduction of compost weight were 34.8% and 29.3%. The throughput of food wastewater per 1kg of bulking agent were 6.57kg and 8.55kg. It was proper to compost with moisture content of 75% to maximize treatment of food wastewater. The result of this study can provide the basement for development of price-competitive recycling technology by means of composting of food wastewater, and it seems to contribute to cost reduction in food waste treatment plant, to inland process of food wastewater, and to realization of recycling policy.

한우 사육용 깔짚으로서 톱밥과 코코피트의 특성 및 송풍과 우사 내 위치가 이용성에 미치는 영향

李剛娟 建國大學校 大學院 2009 국내석사

This study was designed to examine the characteristics of sawdust and cocopeat beddings, and changes in the water absorption rate, bulk density, particle size distribution, concentrations of moisture, water increasing rate, ammonia and pH of beddings. The water absorption rate was 702.0% in cocopeat Indo, 678.3% in cocopeat Vietnam, and 444.0% in sawdust, thus cocopeat was around 1.6 times higher than sawdust. Bulk density were in the order cocopeat India>cocopeat Vietnam>sawdust. Particle size were sawdust>cocopeat India>cocopeat Vietnam. The experiment was conducted with 48 Hanwoo cattle in 16 pens using a sawdust and two kinds of cocopeat from India and Vietnam. The group with sawdust bedding was consist of 12 cows in 4 pens, of which 2 pens had a fan and the other 2 did not. The other two groups with cocopeat India and vietnam was consist of 18 cows in 6 pens, of which 3 pens had a fan and the other 3 pens did not. The wind speed of a fan was 2.00m/s. Summary of results were as follows; No interaction among treatments was detected, except for changes in pH. Moisture concentrations of beddings were in the order of cocopeat India>cocopeat Vietnam>sawdust (P<0.01). For fan effect, moisture concentration was lower in the beddings with fan than those without fan (P<0.01). Moisture concentrations within a pen was higher in FB (feed bunk side within a pen) than WS (water supply side within a pen) (P<0.01). Ammonia concentrations and temperature of beddings were not significantly different. The pH was higher in FB than WS (P<0.01), and higher in the bedding with fan than without fan (P<0.01), and was highest in sawdust among beddings(P<0.01). Water increasing rate in the order cocopeat India>sawdsut>cocopeat Vietnam (P<0.01). Water increasing rate was higher in the beddings without fan than with fan (P<0.01). Depending on position, water increasing was higher in the FB than WS (P<0.01). The results showed that cocopeat had higher water absorption rate, but also had higher moisture concentrations and price compared to sawdust. Moreover, cocopeat India had lower evaporation rate than sawdust. Therefore, cocopeat is not a good bedding material, used as an alternative for sawdust. The use of a fan and WS compared to FB extended the utilization period of beddings twice.

질석, 진주석, 코코피트를 이용한 인공 상토의 수분특성 추정 모형

장성희 高麗大學校 1999 국내석사

파프리카 코이어재배에서 FDR센서 급액제어가 배액률과 생육에 미치는 영향

유형주 서울시립대학교 일반대학원 2014 국내박사

파프리카는 채소류 수출 품목 중 수출액이 가장 큰 주요 작목으로 매년 생산량이 증가되고 있다. 파프리카는 거의 대부분 수경재배를 이용하여 재배하고 있으며, 코코넛 코이어 배지를 이용하는 재배 농가가 급속히 증가하고 있다. 코이어 배지를 이용한 수경재배에서 간편한 센서를 이용하여 근권 내 적합한 양분과 함수량을 제어하여 작물의 생육을 조절함으로서, 비순환식 수경재배 시스템에서도 배출량을 최소화 시킬 수 있고, 물과 비료사용을 줄일 수 있어 환경오염 뿐 아니라 생산원가를 절감할 수 있다. 따라서 본 연구는 파프리카의 수경재배에서 FDR(frequency domain reflectometry) 센서를 이용하여 코코넛 코이어 배지의 함수량을 제어하였을 때, 무배액 또는 배액을 최소화 하면서도 파프리카의 생육과 품질에 영향을 주지 않는 수경재배의 급액제어 가능성을 밝히고자 하였다. 1. 파프리카의 코이어재배에서 FDR 센서를 이용한 근권부 함수량 제어가 배액률과 생육에 미치는 영향 (1) FDR 센서를 이용하여 배지 내 함수량을 20~25, 30~35, 40~45, 50~55, 60~65% 범위로 각각 제어하였을 때, 배액률은 0.6% 미만이었으나, 타이머를 이용한 처리구는 18.3%의 배액률을 보였다. 파프리카의 생육은 배지 내 함수량을 50~55%로 유지한 처리구에서, 수량은 배지 내 함수량을 60%이상으로 유지한 처리에서 높은 수준을 보였다. 반면에, 배지 내 함수량을 적게 유지한 20~25, 30~35% 처리구에서는 배꼽썪음과와 열과 등의 비상품과 발생율이 증가하였다. (2) 코이어 dust에 chip함량을 0%, 30%, 50%(v/v)로 조성하고, FDR 센서를 이용하여 함수량을 각각 65±2%, 55±2%, 45±2%로 제어하거나, 관행(타이머)으로 급액관리를 하였다. FDR 센서로 제어한 코이어 배지에서는 chip함량이 높아질수록 급액량과 배액량이 높아지는 경향을 보였다. 배지 함수량 45±2%, 55±2% 처리구의 FDR센서로 제어한 배지는 chip함량이 0%, 30% 혼합된 처리에서는 배액이 발생하지 않았거나, 평균 2.9%에 불과하였다. 반면에, 관행구에서는 28∼36%의 배액률을 보였다. 코이어 배지에서 근권의 전기전도도 변화는 전반적으로 변동 폭이 작았다. 또한, 배지의 함수량이 높을수록 파프리카 생육과 과실 수량은 높은 경향을 보였다. 2. 파프리카의 코이어재배에서 FDR 센서를 이용한 근권부 함수량 제어시 급액시간대 조절이 배액률과 생육에 미치는 영향 FDR 센서를 이용하여 배지 내 함수량을 55±2%로 제어하면서, 급액 시작시간은 일출을 기점으로 일출 후 0, 1, 2, 3시간, 급액 마감 시각은 일몰 전 0, 1, 2, 3시간으로 달리하고, 대조구로서 하루 종일 급액이 가능한 처리구를 두었다. 급액이 공급되는 시간대가 짧은 처리구에서 배지 내 함수량의 편차가 큰 경향을 보였다. 특히 일몰 세시간 전에 급액을 종료한 처리구들에서 평균 5.5% 이상의 함수량 편차를 보였고, 하루 종일 급액이 가능했던 처리구의 편차는 2.5% 내외였다. 고온기 재배에서의 생육은 급액시간이 빠를수록 높은 경향을 보였고, 저온기에서의 생육은 뚜렷한 차이를 보이지 않았으나, 일출 두 시간 후에 급액을 시작하여 일몰 시각까지 급액을 유지한 것이 근권의 전기전도도 변화가 안정적이었다. 또한 고온기와 저온기 모두 일몰 시각까지 급액을 유지하였을 때, 상품과율이 높았다. 고온기와 저온기 모두 급액의 시작을 앞당긴 처리구에서 높은 급배액량을 보였고, 일출 시각에 맞추어 급액이 시작된 처리에서는 급액의 종료가 빠를수록 급배액량이 높았다. 또한, 급액시간대를 조절한 처리구의 고온기 배액률은 2.5% 미만, 저온기에서는 1.3~6.0%의 결과를 보였다. 3. 파프리카의 코이어재배에서 FDR 센서를 이용한 근권부 함수량과 급액의 전기전도도(EC) 조절이 배액률과 생육에 미치는 영향 (1) 급액의 전기전도도(2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0 dS·m-1)를 달리하여 FDR 센서를 이용하여 배지 내 함수량을 55~65%로 제어하였고, 대조구로 타이머를 이용하여 관행(전기전도도 3.0 dS·m-1)처리를 두었다. 급액의 농도가 높을수록 근권의 전기전도도가 높아지는 경향을 보였고, 생육 중 근권의 함수량을 55±2%에서 65±2%로 증가시켰을 때, 근권 내 전기전도도는 낮아지는 경향이었다. 급액의 농도가 2.0 dS·m-1일 때, 급액량은 798.5 mL가 급액된 반면, 4.0 dS·m-1의 고농도에서는 567.0 mL의 수준이 급액되어 급액의 농도가 높아질수록 급액량은 감소되었다. 또한, FDR센서로 제어한 실험구에서는 재배기간 동안 4% 미만의 배액률을 보였으며, 특히 고농도인 4.0 dS·m-1은 불과 0.5%에 그쳤다. 광합성은 2.0~2.5 dS·m-1에서 높았고, 생육은 4.0 dS·m-1에서 낮은 경향을 보였다. 또한, FDR센서로 함수량 제어시, 근권의 전기전도도는 과실의 수량을 근거로 재배 초기에는 3.0~4.0 dS·m-1으로 급액하고, 후반기에는 2.5~3.0 dS·m-1으로 재배하는 것이 배액을 최소화 하면서도 높은 수확량을 얻는데 효과적이었다. (2) 파프리카의 초장(~70, 90, 110, 130, 150, 170cm)을 기준으로 그에 따라 생육단계를 stageⅠ~Ⅵ으로 구분하고, FDR 센서를 이용하여 각각의 생육단계별 근권의 함수량과 급액의 농도를 조절하였다. 정식 직후 뿌리 활착을 위해 근권의 함수량을 65~70%으로 제어했을 때, FDR 센서를 이용한 처리구에서도 8~12%의 배액률을 보였으나, 첫 번째 생육단계를 제외하고는 재배 전기간동안 1% 미만의 배액률을 보였다. 초장 70~90cm의 두 번째 단계에서 급격한 함수량의(65→50%) 감소는 근권의 전기전도도의 폭을 증가시켜 비상품과율을 높인 것으로 보인다. 초장 90~110cm일 때에는 함수량 60~65%, 급액 농도 3.0~2.5 dS·m-1로 관리하는 것이 좋고, 초장이 110~130cm일 때에는 착과가 되어 비대가 이루어지는 시기이므로, 65%의 함수량으로 유지하면서 급액 농도를 2.5~2.3 dS·m-1으로 낮추어 공급하는 것이 근권의 염농도를 높아지지 않게 할 수 있을 것으로 보인다. 또한, 초장 130~150cm에는 65~70%의 함수량으로, 150~170cm 이상일 때에는 75%으로 함수량을 설정해 주어도 배액이 발생하지 않는다는 것을 보여 주었다. (3) 파프리카의 재배가 끝나고 난 후, 높아져있는 근권의 전기전도도를 낮추기 위해 FDR 센서를 이용하여 75±2%, 70±2%, 65±2%의 함수량으로 제어하면서, 낮은 수준의 전기전도도 0.2, 0.5, 0.8 dS·m-1의 양액을 급액하여 다음 작기를 위해 근권의 전기전도도를 낮출 수 있는 가능성을 확인하였다. 급액의 전기전도도를 0.2 dS·m-1으로 공급하였을 때는 6일만에, 0.5 dS·m-1 처리구는 8일만에 근권의 전기전도도가 2.0 dS·m-1이하로 낮아진 결과를 보였다. 모든 처리에서 8일 동안 하루 급액량은 600~900 mL였으나, 배액은 없었다. 0.8 dS·m-1의 농도를 급액한 처리구는 함수량을 75%에서 85%로 높여서 제어하였음에도 불구하고, 근권의 전기전도도와 무기 이온함량이 증가되었다. 따라서, 급액의 전기전도도를 0.2 또는 0.5 dS·m-1로 공급하면, 5~6일 내에 재배 후기의 배지 내 염농도를 대폭 낮출 수 있어 다음 작기를 대비 할 수 있는 것으로 보인다.