KR101647135B1

KR101647135B1 - 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101647135B1
Application number: KR1020150067632A
Authority: KR
Inventors: 김광원; 최영재
Original assignee: 주식회사 기술과창조; 주식회사 씨드바이오
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2015-05-14
Publication date: 2016-08-09
Also published as: WO2016182364A1

Abstract

복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제 및 그 제조 방법 에 관한 것으로, 라이신, 프로폴리스, 당밀, 및 물이 혼합되어 형성된 배양액을 이용하여 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 포함하는 다수의 미생물이 복합된 종균을 배양하고, 배양된 액상 물질의 pH 값이 소정 범위 내로 측정된 액상 물질을 여과함으로써 토양 개량제를 완성한다.

Description

복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제 및 그 제조 방법 {Soil conditioner manufactured by using complex microbe spawn and method for manufacturing the same}

다수의 미생물이 복합된 종균을 이용한 토양 개량제의 제조 방법과 그 방법에 의해 제조된 토양 개량제에 관한 것이다.

토양(Soil)은 지구의 표면에 퇴적되어 있는 물질을 말하며 토양의 대부분은 암석의 풍화물로 지표면이나 지표 근처에 노출된 암석이 산소, 물 및 열작용을 받아 대 또는 소 입자로 깨진 혼합물과 화학반응 생성물, 유기물로 구성되어 있다. 농림업에서는 식물의 양분, 수분 저장과 조절, 방출, 식물체의 지지물로 토양을 정의한다.

인간의 활동에 의해 만들어진 여러 유해 물질이 토양에 흡수되어 토양이 환경구성 요소로서의 기능을 상실하게 되는 토양오염이 발생되고, 토양오염은 대체로 지하자원의 이용으로 암석 중의 무기성분이 지표에 쌓이게 되거나, 농약에 의해 합성 유기염소계 화합물 또는 알킬 수은화합물 등이 축적되어 발생하며 공업단지와 도시 매연가스에 의한 산성비, 식품포장 폐기물, 시설축산의 폐기물 등에 의해서도 이루어진다. 더욱이 공업화에 의해 방출되는 중금속 등의 무기성분은 농경지 토양을 오염시키고 농작물의 생육장애를 초래하여, 먹이연쇄를 거치는 동안 사람과 가축에까지 해를 끼친다. 이러한 토양 오염을 해결하기 위해 사용되는 대안 중 하나는 토양 개량제이며, 토양 개량제는 토양의 물리적, 화학적, 생물학적 성질을 개선하고, 토양을 응집 또는 입단화하여 물리적 성질을 개량하는 것을 목적으로 사용하며 토양 소독제라고도 불린다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1259416호에 개시된 종래기술은 기탁번호 KCTC 11789BP의 혼합 미생물(BM-S-1) 0.001 ~ 0.02 중량부, 발효 쌀겨 2 ~ 5 중량부, 발효 왕겨 분말 3 ~ 7 중량부, 표고 버섯 균사체 분말 5 ~ 10 중량부, 피트모스 분말 3 ~ 5 중량부, 당밀 1 ~ 3 중량부, 트레할로스 2 ~ 5 중량부, 및 대나무 활성숯 분말 0.5 ~ 2 중량부에 물을 혼합하여 전체 100 중량부가 되도록 복합 미생물 액제를 제조하고 복합 미생물 액제에 배양원료를 혼합하여 혼합 원료를 제조한 뒤, 혼합 원료에 미생물을 접종하고 배양하여 토양 개량제를 제조한다. 이 종래기술은 혼합 원료 제조 단계가 복잡하고 고온 접종 단계, 건조 단계, 및 성형 단계를 포함하기 때문에 공정이 복잡하며 제조시간이 길어지는 단점이 있다.

이와 같이, 전술한 특허에 개시된 종래기술 등 미생물을 이용하여 제조되는 토양 개량제는 그 제조 공정이 복잡하고 제조 시간이 길어짐에도 불구하고 토양 개량제에 포함된 유익균의 개체수가 충분하지 않기 때문에 토양 개량제로서의 효과가 떨어지는 문제점이 있었다.

간단한 제조공정을 통해 유익균의 개체수를 단시간 내에 증가시킬 수 있는 친환경적인 토양 개량제의 제조 방법을 제공하는데 있다. 또한, 그 방법에 의해 제조된 토양 개량제를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 측면에 따라 복합 미생물 종균을 이용한 토양 개량제의 제조 방법에 있어서, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 를 포함하는 다수의 미생물이 복합된 종균과 함께 라이신, 프로폴리스, 당밀, 및 물을 배양용기에 투입하는 투입 단계, 상기 배양 용기에 투입된 라이신, 프로폴리스, 당밀 및 물이 혼합되어 형성된 배양액을 이용하여 상기 배양용기에 투입된 복합 미생물 종균을 배양하는 배양 단계, 상기 배양 단계에서 배양된 액상 물질의 pH 값을 측정하는 측정 단계, 및 상기 측정 단계에서 pH 값이 소정 범위 내로 측정된 액상 물질을 여과함으로써 토양 개량제를 완성하는 여과 단계를 포함할 수 있다.

상기 복합 미생물 종균은 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 에시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락도바실러스 류코노스톡(Lactobacillus leuconostoc), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 스트렙토코커스 패칼리스(Streptococcus faecalis), 바실러스 퓨트리피커스(Bacillus putrificus), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 슈도모나스 플루오레슨스(Pseudomonas fluorescens), 및 아스페길르스 오리제(Aspergillus oryzae) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 복합 미생물 종균은 녹색유황세균, 홍색유황세균, 홍색비유황세균 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

상기 투입 단계는 물 100 중량부에 대해 복합 미생물 종균 0.7 ~ 0.9 중량부, 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부를 투입할 수 있고, 상기 배양 단계는 물 100 중량부에 대해 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부의 조성비로 혼합된 배양액을 이용하여 상기 물 100 중량부에 대해 0.7 ~ 0.9 중량부를 갖는 복합 미생물 종균을 배양할 수 있다.

상기 배양 단계는 물 100 중량부에 대해 복합 미생물 종균 0.7 ~ 0.9 중량부, 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부를 간헐적으로 교반하면서 동시에 폭기를 실시함으로써 상기 복합 미생물 종균을 배양할 수 있다. 상기 배양 단계는 제 1 시간 동안 상기 교반과 폭기를 실시한 후에 상기 제 1 시간보다 더 긴 제 2 시간 동안 상기 교반과 폭기를 중단하는 과정을 반복함으로써 상기 간헐적인 교반과 폭기를 실시할 수 있다. 상기 배양 단계는 상기 배양액의 온도를 35 ~ 45℃ 범위 내에서 유지하면서 상기 간헐적인 교반과 폭기를 실시할 수 있다.

상기 여과 단계는 상기 측정 단계에서 pH 값이 3 ~ 4.5 의 범위 내로 측정된 액상 물질을 여과함으로써 토양 개량제를 완성할 수 있다. 상기 여과 단계는 상기 측정 단계에서 pH 값이 소정 범위 내로 측정된 액상 물질을 200 메시 크기의 다공을 갖는 필터를 이용하여 적어도 1회 이상 여과시킴으로써 상기 필터로부터 토양 개량제에 해당하는 액상 물질이 배출될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 토양 개량제는 상기 복합 미생물을 이용한 토양 개량제의 제조 방법에 의해 제조된다.

라이신, 프로폴리스, 당밀 및 물이 혼합되어 형성된 배양액을 이용하여 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 포함하는 다수의 미생물이 복합된 종균을 배양함으로써 미생물의 개체수가 크게 증가된 토양 개량제를 제조할 수 있다.

물 100 중량부에 대해 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부의 조성비로 혼합된 배양액을 이용하여 상기 물 100 중량부에 대해 0.7 ~ 0.9 중량부를 갖는 복합 미생물 종균을 배양함으로써 미생물의 개체수가 크게 증가된 토양 개량제를 단시간 내에 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 토양 개량제는 정수 단계(10), 투입 단계(20), 배양 단계(30), 측정 단계(40), 및 여과 단계(50) 등으로 이루어진 간단한 공정만으로 제조될 수 있다. 또한, 토양 개량제의 제조 공정 중 어떠한 공정도 화학물질을 필요로 하지 않기 때문에 친환경적인 토양 개량제를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 개량제의 제조 방법의 흐름도이다.

이하, 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 라이신(Lysine), 프로폴리스(Propolis), 당밀(Molasses), 및 물(Water)을 포함하는 배양액을 이용하여 바실러스 서브틸리스(Bacillus Subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 포함하는 다수의 미생물이 복합된 종균을 배양하고, 배양된 액상 물질을 여과하여 제조된 토양 개량제에 관한 것이다.

본 발명에 따른 토양 개량제는 물 100 중량부에 대해, 복합 미생물 종균 0.7 ~ 0.9 중량부, 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 ,및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부를 혼합하며, 배양 온도는 35 ~ 45℃ 범위로 유지하면서 간헐적인 교반과 폭기를 실시하여 배양한다.

토양 개량제의 제조에 사용되는 바실러스 서브틸리스(Bacillus Subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)을 포함하는 다수의 미생물이 복합된 종균, 라이신, 프로폴리스, 당밀, 및 물의 성질과 용도에 대한 설명은 후술하도록 하겠다.

바실러스 서브틸리스(Bacillus Subtilis)는 고초균(호기성균의 일종으로 독성이 없으며 포자를 형성하는 세균)으로 불린다. 바실루스속에 속하는 대표적인 세균의 일종으로 토양, 건초, 먼지 등 자연계에서 널리 분포하며 호기성 미생물에 해당된다. 이러한 바실러스 서브틸리스(Bacillus Subtilis)는 대사활동을 통해 다량의 유익한 효소와 생리활성물질 등을 생성하여 토양 내에 존재하는 미생물과 토양에 심어진 식물에게 공급하여 생육을 돕는다. 또한, 다양한 항생물질을 분비하여 식물에 발생되는 각종 병충해를 예방한다.

락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum)은 내염성 젖산균(글루코오스 등 당류를 분해하여 젖산을 생성하는 세균)으로, 통성혐기성에 해당한다. 이러한 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum)은 부산물로 유기산을 생성하고, 다른 세균들의 증식을 억제하여 토양을 개량하며, 뛰어난 항균 물질 중 하나인 락톨린(lactolin)을 생성하여 병충해를 예방할 수 있도록 한다.

사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)는 자낭균류(균류 중에서 유성생식에 의해서 자낭을 형성하여 자낭포자를 만드는 균)에 속하는 대표적인 효모로써, 빵효모나 맥주효모를 비롯하여 양조에 사용하는 효모의 대부분은 이 종의 근연이라고 할 수 있다. 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)는 대사활동을 통해 아미노산, 비타민, 광물질, 및 소화효소 등과 같은 유용한 생리 활성물질을 공급하여 토양 미생물들의 활성을 촉진하고, 발효를 통해 미생물을 이용한 유기물의 분해를 촉진하여 토양 미생물들의 활성을 촉진시켜 토양을 개량한다.

본 발명의 복합 미생물 종균은 콩물, 당밀, 쌀 등으로부터 채취될 수 있으며 전술한 바실러스 서브틸리스(Bacillus Subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 이외에도 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 에시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 류코노스톡(Lactobacillus leuconostoc), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 스트렙토코커스 패칼리스(Streptococcus faecalis), 바실러스 퓨트리피커스(Bacillus putrificus), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 슈도모나스 플루오레슨스(Pseudomonas fluorescens), 아스페길르스 오리제(Aspergillus oryzae) 등과 같은 다양한 종균을 포함하고 있다.

또한, 본 발명의 복합 미생물 종균에는 전술한 미생물과 함께 추가적으로 녹색유황세균, 홍색유황세균, 홍색비유황세균 등의 광합성 세균이 더 포함될 수 있다. 광합성 세균은 빛에너지를 이용하여 탄소동화작용을 하는 세균으로, 엽록소 대신 박테리오클로로필(Bacteriocholorophyll)에서 이산화탄소와 수소화합물을 재료로 광합성을 한다. 박테리오클로로필은 광합성 세균이 가지는 색소로 a, b 등 몇 가지 색소가 존재하고, 구조의 명확한 주색소를 박테리오클로로필 a라고 부르며, 그 구조는 일반 녹색식물의 클로로필 a(C₅₅H₇₂MgN₄O₅)의 피롤핵 4개 중에서 1개가 환원된 형태(C₅₅H₇₄MgN₄0₅)이다. 이러한 박테리오클로로필은 알코올 용액에서 약 357.5 나노미터와 약 770 나노미터에 주요 흡수극대를 나타내며, 세포 내에서는 단백질과 결합되어 있으며 약 380, 800, 850, 870, 890 나노미터에서 흡수극대를 나타내고, 약 890 나노미터의 빛 부분이 광합성에 이용된다. 특히, 홍색비유황세균의 경우 유기오염물질에서 나오는 저급 지방산을 재료로 광합성을 하며 혐기적 조건과 호기적 조건에서 모두 잘 자라나는 특성을 가지고 있다.

이러한 광합성 세균은 본 발명에 따라 제조되는 토양 개량제에 첨가되어 탄소동화 작용, 질소고정, 및 악취제거 등의 작용을 하여 토양을 개량한다. 전술한 탄소동화 작용은 어떠한 세균류가 이산화탄소와 물로 유기탄소화합물을 만드는 작용을 말하며, 탄소동화 작용으로 생성된 유기탄소화합물은 식물에 공급되고, 공급된 유기탄소화합물은 식물의 에너지원으로 사용되어 토양에 심어진 식물의 성장을 돕는다. 광합성 세균은 뛰어난 질소고정 능력으로 토양과 토양에 심어진 식물에 질소를 공급하고, 대사활동을 통해 뛰어난 항균물질과 항바이러스물질을 생성하여 유해균의 성장을 억제하며, 토양의 악취의 원인에 해당하는 황화수소, 암모니아, 아세트산, 아민계 물질을 분해함으로써 악취를 제거하는 역할을 한다. 또한, 유해물질을 제거하고, 유해균의 증식을 억제하기 때문에 토양 개량제 내에 함께 존재하는 다른 미생물들의 활성을 높여주는 역할을 한다.

다만, 광합성 세균은 세균의 세포벽을 파괴하는 용균력이 높기 때문에 유해균 뿐 아니라 유익균의 생육을 방해할 수 있으며, 황산염이나 에스테르를 생성하는 황산화(Sulfation) 작용을 하여 토양 내의 황화물을 증가 시키는 문제가 있을 수 있기 때문에, 과다하게 사용되지 않도록 주의하여야 한다. 이러한 복합 미생물 종균에는 일반적으로 각 미생물 균주가 1 ~ 40 중량%의 비율로 혼합되어져 있으며 각 미생물 균주의 개체수는 약 10² ~ 10³ cfu/g인 것으로 알려져 있다.

본 발명의 복합 미생물 종균은 물 100 중량부에 대해 0.7 ~ 0.9 중량부로, 0.7 중량부 미만일 경우, 배양에 필요한 미생물들이 충분히 공급되지 않기 때문에 배양을 통한 미생물 개체수의 증식이 효과적으로 일어나지 않게 되어 토양 개량제의 유익균의 수가 줄어 들 수 있으며, 0.9 중량부를 초과할 경우, 미생물의 비율이 미생물들의 배양 먹이로 사용되는 라이신, 프로폴리스, 당밀 및 물의 비율보다 높아지게 되어 미생물들이 충분한 먹이활동을 통한 증식이 어려워질 수 있으며, 복합 미생물 종균에 포함된 배지가 과량 혼합됨에 따라 부산물에 따른 배양액 오염이 일어날 수 있다.

라이신(Lysine)은 염기성 아미노산의 일종으로 성장과 발육을 촉진하는 성장촉진제 역할을 하며 리신이라고도 불린다. 본 발명에서 라이신은 바실러스 서브틸리스(Bacillus Subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 등 과 같은 복합 미생물 종균의 배양 먹이로 이용되어 복합 미생물 종균의 성장을 촉진하여 유익균 개체수 증가에 도움을 준다. 복합 미생물 종균의 배양 먹이로 사용되고 남은 일부 라이신은 그대로 토양 개량제에 남아 토양 내에 존재하는 유해물질인 다이옥신(Dioxin) 분해를 도울 수 있으며, 라이신의 이성질체 중 하나인 L-라이신(L-lysine)의 경우 병에 대한 저항력을 증가시켜 식물의 병충해 예방에 도움을 준다.

본 발명에 사용되는 라이신은 물 100 중량부에 대해 0.1 ~ 0.3 중량부로 0.1 중량부 미만일 경우, 배양 단계에서 복합 미생물 종균의 먹이로 충분히 공급되지 않아서 미생물들의 증식 효율이 떨어질 수 있으며, 토양 개량제에 남아 토양의 유해물질을 제거하기가 어려울 수 있고 라이신의 양이 0.3 중량부를 초과하는 경우, 배양액 내의 미생물들의 서식 및 번식 공간이 부족하여 미생물들의 증식 효율이 떨어질 수 있다.

프로폴리스(Propolis)는 꿀벌이 자신의 생존과 번식을 위해 여러 식물에서 뽑아낸 수지(樹脂)와 같은 물질에 자신의 침과 효소 등을 섞어서 만든 물질로써 프로폴리스의 성분으로는 유기물과 미네랄이 가장 많고 미네랄, 비타민, 아미노산, 지방, 유기산, 플라보노이드 등은 세포대사에서 중요한 역할을 하며 테르펜류 등은 항암 작용을 한다. 본 발명에서는 배양 단계에서 복합 미생물 종균의 먹이로 사용되어 유익균 개체수를 증가시키는데 도움을 준다. 복합 미생물 종균의 배양 먹이로 사용되고 남은 일부 프로폴리스는 그대로 토양 개량제에 남아 토양 내의 유해균들의 증식을 억제하며 뛰어난 살균력과 항균력으로 친환경 살균제의 역할을 한다.

본 발명에서 사용되는 프로폴리스는 물 100중량부에 대해 0.1 ~ 0.3 중량부로 0.1 미만일 경우, 배양 단계에서 복합 미생물 종균의 먹이로 충분히 공급되지 않아서 미생물들의 증식 효율이 떨어질 수 있으며, 토양과 식물에 흡수되어 천연 항생제로의 역할을 충분히 하지 못할 수 있고, 프로폴리스의 양이 0.3 중량부 이상일 경우, 배양액 내의 미생물의 서식 및 번식 공간이 부족하여 미생물들의 증식 효율이 떨어질 수 있으며 과도한 항균력으로 인해 유해균 뿐 아니라 유익균의 생육도 어려워질 수 있다.

당밀(Molasses)은 사탕수수나 사탕무 등에서 분밀·정제·결정화 등의 공정을 거쳐 설탕을 제조하는 제당과정에서 설탕을 뽑아내고 남는 검은 빛을 띠는 시럽상의 액체로, 20 ~ 30%의 수분을 포함하며 주성분은 당분이다. 당밀은 원료에 따라 사탕수수 당밀, 사탕무 당밀, 옥수수 당밀, 감귤 당밀, 수수 당밀, 및 목재 당밀 등으로 구분하여 사용한다. 당밀은 식이섬유, 엽산, 단백질, 비타민, 및 칼륨 등 다양한 영양성분을 가지는 물질로 본 발명에서는 복합 미생물 종균의 배양 먹이로 사용된다.

당밀은 액상의 점성물질로 점도가 500Pa·s 로 물 1mPa·s(20℃기준) 비해 점도가 높기 때문에 본 발명에서는 당밀을 40℃에서 별도로 녹여 배양 용기에 투입한다. 또한, 당밀을 대체하여 복합 미생물 종균의 배양 먹이로 포도당과 흑설탕 등을 사용할 수 있지만, 비교적 구하기 용이하고 원가부담이 적은 당밀을 사용하여 비용절감 효과를 얻었다.

본 발명에 사용되는 당밀은 물 100 중량부에 대해 4.5 ~ 6.5 중량부로 4.5 중량부 미만일 경우. 배양 단계에서 복합 미생물 종균의 배양 먹이로 충분히 공급되지 않아서 미생물들의 증식 효율이 떨어 질 수 있고 당밀이 6.5 중량부를 초과할 경우. 배양액 내의 미생물의 서식 및 번식 공간이 부족하여 미생물들의 증식 효율이 떨어질 수 있으며, 점도가 높은 당밀을 과도하게 사용 할 경우 배양액의 점도가 지나치게 높아짐으로 복합 미생물 종균과 배양액의 균질한 혼합이 어려워져 복합 미생물 종균의 증식 효율이 떨어질 수 있다.

본 발명에서 복합 미생물 종균, 라이신, 프로폴리스, 및 당밀을 제외한 나머지 성분은 모두 물로 이루어져 있으며 물은 원재료들의 용매로 사용되고 있다. 물은 항온동물의 체온 조절에 관여할 만큼 큰 비열을 지니고 있어 온도 등의 상태변화에 민감하지 않고 다른 물질과 화학반응을 일으키지 않아 용매로 사용하기에 적합하다.

본 발명에 따른 토양 개량제는 물 100 중량부에 대해, 복합 미생물 종균 0.7 ~ 0.9 중량부, 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 ,및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부를 혼합하며 제조되며 전술한 성분들의 혼합 비율은 복합 미생물 종균을 배양하는 최적의 조건으로써 바람직한 실시예는 아래에서 살펴보도록 하겠다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따라 복합 미생물 종균을 이용하여 토양 개량제를 제조하는 방법에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토양 개량제의 제조 방법의 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 토양 개량제의 제조 방법은 정수 단계(10), 투입 단계(20), 배양 단계(30), 측정 단계(40), 및 여과 단계(50)로 구성된다.

정수 단계(10)에서는 수돗물로부터 염소 등과 같은 부산물을 제거하기 위하여 수돗물을 정화한다. 보다 상세하게 설명하면, 정수 단계(10)에서는 수돗물을 배양 용기와는 별도로 마련된 가열 용기 내에 투입하여, 60 ~ 80℃의 온도 범위에서 3 ~ 24시간 동안 가열함으로써 정화할 수 있다. 수돗물에는 염소(Cl), 불소(F), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 철(Fe), 기타 부산물, 및 특정 유익균 이외의 혼입된 잡균이 포함되어 있다. 정수 단계(10)에서는 수돗물로부터 이러한 염소, 잡균, 및 기타 부산물을 제거함으로써 수돗물을 미생물들의 증식에 적합한 물로 정화한다.

투입 단계(20)에서는 바실러스 서브틸리스(Bacillus Subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)을 포함하는 다수의 미생물이 복합된 종균과 함께 라이신, 프로폴리스, 당밀, 및 물을 배양용기에 투입한다. 본 실시예에 따르면, 투입 단계(20)에서는 물 100 중량부에 대해 복합 미생물 종균 0.7 ~ 0.9 중량부, 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부를 투입한다. 이러한 투입 단계(20)는 다음과 같은 일련의 과정을 따른다. 먼저, 정수 단계(10)에서 정화된 물을 식혀서 물의 온도가 미생물의 최적 배양온도인 약 40℃ 부근에 도달하면 배양용기에 투입될 물의 총량의 약 80%에 해당하는 물을 배양 용기에 투입한다.

이어서, 약 40℃로 녹인 당밀을 배양 용기에 투입한 후에 복합 미생물 종균, 라이신, 및 프로폴리스를 배양 용기에 투입한다. 이와 같이, 복합 미생물 종균, 라이신, 및 프로폴리스보다 당밀을 먼저 투입하는 이유는 당밀은 점도가 높아 복합 미생물 종균, 라이신, 및 프로폴리스보다 늦게 투입될 경우에 당밀 특유의 점성으로 인해 투입 물질간의 균질 혼합이 방해될 수 있기 때문이다. 마지막으로, 배양 용기의 약 85%에 해당하는 공간이 찰 때까지 배양용기에 투입될 물의 총량의 약 20%에 해당하는 물을 배양 용기에 투입한 후에 배양 용기의 뚜껑을 닫는다. 라이신, 프로폴리스, 당밀, 및 물이 혼합된 배양액에 원활하게 산소가 공급되도록 하기 위해서는 배양 용기의 약 15 %에 해당하는 공간은 비워두어야 한다. 배양 용기의 약 15%에 해당하는 공간을 정확하게 비우기 위해 전술한 바와 같이 물이 두 번에 나누어서 배양 용기에 투입된다.

배양 단계(30)에서는 라이신, 프로폴리스, 당밀, 및 물이 포함된 배양액을 이용하여 배양용기에 투입된 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 포함하는 다수의 미생물이 복합된 종균을 배양한다. 종래기술에서는 주로 당밀을 먹이로 하여 미생물 종균을 배양한다. 후술될 시험예 2에 나타난 바와 같이, 당밀만을 투입하는 경우에 비해 라이신, 프로폴리스, 당밀을 함께 투입하는 경우에 미생물의 개체수가 크게 증가하게 된다. 본 실시예에 따르면, 대략 72 시간 동안만 전술된 바와 같은 복합 미생물 종균을 배양하는 것만으로 후술될 시험예 1에 나타난 바와 같이 미생물의 개체수가 급격하게 증가되었다.

배양 단계(30)에서는 배양 온도를 35 ~ 45℃ 범위 내로 유지하면서 물 100 중량부에 대해 복합 미생물 종균 0.7 ~ 0.9 중량부, 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부를 간헐적으로 교반하면서 동시에 폭기를 실시함으로써 복합 미생물 종균을 배양한다. 후술될 시험예 1에 나타난 바와 같이 전술된 바와 같은 성분비로 복합 미생물 종균을 배양할 경우에 단시간 내에 미생물 개체수가 폭발적으로 증가된다. 특히, 이러한 미생물 개체수의 폭발적 증가를 위해서는 교반과 폭기가 적절한 시간 간격으로 실시되어야 한다. 배양액의 교반은 배양액을 휘젖는 도구 등에 의해 실시될 수 있고, 배양액의 폭기는 배양 용기 내부에 설치된 에어 펌프 등에 의해 실시될 수 있다.

배양액의 교반 시간이 지나치게 길면 미생물이 충분한 휴식을 취할 수 없어 미생물 개체수의 증가가 더디며 배양액의 교반 시간이 지나치게 짧으면 배양액 내에 먹이가 편중되어 위치하여 미생물 개체수의 증가가 더디게 된다. 배양액의 폭기 시간이 지나치게 길면 산소를 필요로 하지 않는 혐기성 미생물이 사멸되어 미생물 개체수의 증가가 더디며 배양액의 폭기 시간이 지나치게 짧으면 산소를 필요로 하는 호기성 미생물이 사멸되어 미생물 개체수의 증가가 더디게 된다.

본 실시예에 따른 배양 단계(30)에서는 전술한 바와 같은 이유에서 미생물 개체수를 폭발적으로 증가시키기 위해 배양 단계는 약 2 시간 동안 교반과 폭기를 실시한 후에 약 4 시간 동안 교반과 폭기를 중단하는 과정을 반복함으로써 간헐적인 교반과 폭기를 실시한다. 교반과 폭기를 중단하는 시간이 교반과 폭기를 실시하는 시간보다 2배 정도 더 긴 이유는 미생물이 먹이를 먹는 시간보다 미생물이 대사 활동 후에 충분한 휴식을 가질 수 있는 시간이 더 길어야 미생물의 개체수가 폭발적으로 증가하기 때문이다.

측정 단계(40)에서는 pH 측정기를 이용하여 배양 단계(30)에서 배양된 액상 물질의 pH를 측정한다. 배양 단계(30)에서 배양된 액상 물질에 pH 측정기를 담근 상태로 액상 물질의 pH를 측정할 수도 있고, 아니면 배양 단계(30)에서 배양된 액상 물질을 소량 채취하여 pH 측정기로 측정할 수도 있다. pH 측정값이 3 ~ 4.5 사이인 경우 배양된 액상 물질을 여과하여 토양 개량제로 사용하며, 배양된 액상 물질은 향초 향과 시큼한 맛을 내는 특징이 있다. 반면, 배양 단계(30)에서 배양된 액상 물질의 pH 측정값이 3 ~ 4.5 사이가 아닌 경우 배양된 액상 물질은 폐기 처리된다.

여과 단계(50)에서는 측정 단계(40)에서 pH 값이 소정 범위 내로 측정된 액상 물질을 여과함으로써 토양 개량제를 완성한다. 여기에서, 소정 범위는 3 ~ 4.5임이 바람직하다. 예를 들어, 여과 단계(50)는 측정 단계(40)에서 pH 값이 3 ~ 4.5 내로 측정된 액상 물질을 200 메시 크기의 다공을 갖는 필터로 여과할 수 있다. 200 메시 크기의 다공을 갖는 필터는 아크릴 소재로 제작된 용기의 바닥에 200 메시 크기의 구멍을 여러 개를 뚫어서 제작될 수 있다. pH 값이 3 ~ 4.5 내로 측정된 액상 물질이 이러한 용기 형태의 필터에 투입되면 필터로부터 배출되는 액상물질이 토양 개량제가 된다.

측정 단계(40)에서는 pH 값이 3 ~ 4.5 내로 측정된 액상 물질에는 배양 단계에서 배양된 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 포함하는 복합된 종균, 라이신, 프로폴리스 외에 종균이 먹고 남은 당밀과 잔여 부산물이 포함되어 있다. 액상 물질 내의 당밀은 쉽게 썩는 성질을 갖고 있어 액상 물질 내에 많은 양의 당밀이 포함되어 있으면 액상 물질을 장기간 보관하는 과정에서 액상 물질이 변질되게 된다. 마찬가지로, 액상 물질 내의 잔여 부산물도 액상 물질을 장기간 보관하는 과정에서 액상 물질을 변질시킨다.

따라서, pH 값이 3 ~ 4.5 내로 측정된 액상 물질 내의 당밀과 잔여 부산물은 토양 개량제를 변질시키기 때문에 제거되어야 한다. 전술된 복합 미생물 종균, 라이신, 프로폴리스는 200 메시 크기의 구멍을 통과하는 특성을 갖고 있는 반면, 당밀과 잔여 부산물은 200 메시 크기의 구멍을 통과하지 못한다. 따라서, 전술한 바와 같은 방법으로 pH 값이 3 ~ 4.5 내로 측정된 액상 물질을 여과함으로써 액상 물질 내의 당밀과 잔여 부산물이 제거될 수 있다. 이와 같이, 여과 단계(50)를 거친 토양 개량제에는 당밀과 잔여 부산물이 포함되어 있기 않기 때문에 토양 개량제의 변질이 방지되어 토양 개량제의 상태가 오랜 기간동안 보존될 수 있다. 일례로, 토양 개량제를 6 개월 동안 보관하여도 썩지 않았을 뿐만 아니라 유익균의 개체수도 거의 변동이 없었다.

한편, pH 값이 3 ~ 4.5 내로 측정된 액상 물질로부터 본 발명에 불필요한 성분과 부산물을 보다 확실하게 제거하기 위하여 전술된 바와 같은 여과 과정이 여러 차례 반복될 수 있다. 예를 들어, 200 메시 크기의 다공을 갖는 4 개의 필터를 준비하고, pH 값이 3 ~ 4.5 내로 측정된 액상 물질을 4 개의 필터에 차례대로 통과시킬 수 있다. 즉, 어느 하나의 필터에 의해 여과된 액상물질은 다음 필터에 넘어가서 여과되게 된다. 4 번째 필터를 통과한 액상물질은 토양 개량제에 해당하며 보관용기에 담겨져 시장에 출시되게 된다.

본 실시예에 따른 토양 개량제는 전술한 일련의 과정에 따라 정수 단계(10), 투입 단계(20), 배양 단계(30), 측정 단계(40), 및 여과 단계(50) 등으로 이루어진 간단한 공정만으로 제조될 수 있다. 또한, 토양 개량제의 제조 공정 중 어떠한 공정도 화학물질을 필요로 하지 않기 때문에 친환경적인 토양 개량제를 제공할 수 있다. 한편, 토양 개량제는 물과 토양 개량제를 일정량 혼합한 희석액을 사용하며, 물과 토양 개량제를 일정량 혼합한 희석액을 토양에 살포하거나, 식물에 살포하여 사용할 수 있다.

또한, 전술한 단계에 따라 제조되는 토양 개량제는 토양에 살포되어 토양의 각종 오염물질들을 제거하여 토양을 정화하고, 각종 미생물들의 활동에 의해 생성된 유익한 성분을 토양과 토양에 심어진 식물에게 제공함으로써 식물의 생육을 촉진한다.

이하 실시예, 비교예, 및 시험예를 통하여 본 발명의 복합 미생물 종균을 이용한 토양 개량제에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

<실시예 1>

전술된 본 발명의 실시예에 따라 다음과 같이 토양 개량제를 제조하였다. 이하 생략된 내용이 있더라도 전술된 실시예의 내용을 따른다. 수돗물 1000Kg을 가열 용기에 넣고, 80℃로 가열하여 12시간 유지시켰다. 이어서, 물을 천천히 식히면서 물의 온도가 40℃ 범위에 도달하면 배양용기에 물 800Kg을 투입하였다. 이어서, 배양용기에 당밀 50Kg, 복합 미생물 종균 7.5Kg, 라이신 1.5Kg, 및 프로폴리스 1.5Kg을 투입하였다. 여기에서, 복합 미생물 종균은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 40 중량%, 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 30 중량%, 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 30 중량%가 혼합하여 제조되었다.

이어서, 배양용기에 남은 물 200Kg을 투입하였다. 이어서, 배양용기 내의 배양액에 대해 교반 및 폭기를 2시간 동안 실시한 후에 교반 및 폭기를 4시간 동안 중지시키는 과정을 총 72시간 동안 반복하였으며, 배양액의 온도는 40℃로 유지하였다. 이어서, pH 값이 4로 측정된 액상 물질을 200 메시 크기의 다공을 갖는 필터를 이용하여 총 4회 여과하였고, 4번째 필터를 거친 액상 물질을 보관 용기에 담아 토양 개량제의 제조를 완료하였다.

<실시예 2>

전술된 본 발명의 실시예에 따라 다음과 같이 토양 개량제를 제조하였다. 이하 생략된 내용이 있더라도 전술된 실시예의 내용을 따른다. 수돗물 1000Kg을 가열 용기에 넣고, 80℃로 가열하여 12시간 유지시켰다. 이어서, 물을 천천히 식히면서 물의 온도가 40℃ 범위에 도달하면 배양용기에 물 800Kg을 투입하였다. 이어서, 배양용기에 당밀 50Kg, 복합 미생물 종균 7.5Kg, 라이신 1.5Kg, 및 프로폴리스 1.5Kg을 투입하였다. 여기에서, 복합 미생물 종균은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 35 중량%, 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 30 중량%, 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 30 중량%, 및 홍색비유황세균 5 중량%가 혼합되어 제조되었다.

<비교예 1>

전술된 본 발명의 실시예에 따라 다음과 같이 토양 개량제를 제조하였다. 이하 생략된 내용이 있더라도 전술된 실시예의 내용을 따른다. 수돗물 1000Kg을 가열 용기에 넣고, 80℃로 가열하여 12시간 유지시켰다. 이어서, 물을 천천히 식히면서 물의 온도가 40℃ 범위에 도달하면 배양용기에 물 800Kg을 투입하였다. 이어서, 배양용기에 당밀 50Kg, 복합 미생물 종균 7.5Kg을 투입하였다. 이어서, 배양용기에 남은 물 200Kg을 투입하였다. 여기에서, 복합 미생물 종균은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 40 중량%, 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 30 중량%, 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 30 중량%가 혼합하여 제조되었다.

이어서, 배양용기 내의 배양액에 대해 교반 및 폭기를 2시간 동안 실시한 후에 교반 및 폭기를 4시간 동안 중지시키는 과정을 총 72시간 동안 반복하였으며, 배양액의 온도는 40℃로 유지하였다. 이어서, pH 값이 4로 측정된 액상 물질을 200 메시 크기의 다공을 갖는 필터를 이용하여 총 4회 여과하였고, 4번째 필터를 거친 액상 물질을 보관 용기에 담아 토양 개량제의 제조를 완료하였다.

<비교예 2>

전술된 본 발명의 실시예에 따라 다음과 같이 토양 개량제를 제조하였다. 이하 생략된 내용이 있더라도 전술된 실시예의 내용을 따른다. 수돗물 1000Kg을 가열 용기에 넣고, 80℃로 가열하여 12시간 유지시켰다. 이어서, 물을 천천히 식히면서 물의 온도가 40℃ 범위에 도달하면 배양용기에 물 800Kg을 투입하였다. 이어서, 배양용기에 당밀 50Kg, 복합 미생물 종균 7.5Kg, 라이신 3.5Kg, 및 프로폴리스 4Kg을 투입하였다. 이어서, 배양용기에 남은 물 200Kg을 투입하였다. 여기에서, 복합 미생물 종균은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 40 중량%, 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 30 중량%, 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 30 중량%가 혼합하여 제조되었다.

<시험예 1>

아래 개시한 표 1의 결과는 대한민국 충청남도 대전광역시에 위치한 충남대학교 농업과학기술센터에서 시험한 결과로 본 발명의 실시예에 따른 미생물 검사를 통해 토양 개량제로써의 우수성을 확인하기 위한 것이다.

검사항목	단위	검사결과
Bacillus subtilis	cfu/g	3.0 × 10⁹
Lactobacillus plantarum	cfu/g	2.0 × 10¹⁰
Saccharomyces cerevisiae	cfu/g	7.0 × 10⁹

표 1은 실시예 1에 따라 제조된 토양 개량제의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 미생물 개체수에 대한 검사 성적서이다.

본 발명의 실시예 1에 따라서 복합 미생물 종균의 먹이로 라이신, 프로폴리스, 및 당밀을 동시에 투입하여 복합 미생물 종균을 배양한 경우 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 미생물의 개체수가 최소 3.0 ×10⁹개 이상 검출되었다.

<시험예 2>

표 2는 비교예 1에 따라 제조된 토양 개량제의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 미생물 개체수에 대한 검사 성적서이다.

검사항목	단위	검사결과
Bacillus subtilis	cfu/g	5.0 × 10⁶
Lactobacillus plantarum	cfu/g	4.0 × 10⁶
Saccharomyces cerevisiae	cfu/g	1.5 × 10⁷

비교예 1은 종래기술과 같이 당밀을 미생물의 배양 먹이로 하여 복합 미생물 종균을 배양하였다. 표 1과 표 2의 비교를 통해 당밀만을 투입하는 경우에 비해 라이신, 프로폴리스, 당밀을 함께 투입하는 경우에 미생물의 개체수가 크게 증가하였다. 따라서, 미생물의 배양 먹이로 라이신, 프로폴리스, 및 당밀을 동시에 투입할 경우에 미생물의 개체수 증진에 효과적임을 알 수 있다.

<시험예 3>

검사항목	단위	검사결과
Bacillus subtilis	cfu/g	4.0 × 10⁷
Lactobacillus plantarum	cfu/g	6.0 × 10⁸
Saccharomyces cerevisiae	cfu/g	4.0 × 10⁸

표 3은 비교예 2에 따라 제조된 토양 개량제의 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 미생물 개체수에 대한 검사 성적서이다.

비교예 2의 경우, 복합 미생물 종균의 먹이로 라이신, 프로폴리스, 및 당밀을 동시에 투입하여 복합 미생물 종균을 배양하였지만, 본 발명에서 제시하는 혼합비율과는 다르게 라이신과 프로폴리스의 양을 과량 투입하여 배양하였다. 그 결과, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum) 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 미생물의 개체수가 표 1과 비교하여 감소한 것을 알 수 있다.

<시험예 4>

실시예 1에 따라 제조된 토양 개량제와 실시예 2에 따라 제조된 토양 개량제가 작물 생육에 적합한지를 확인하기 위해서 상추를 이용하여 다음과 같은 시험을 실시하였다.

먼저, 28일 동안 육묘(재배하고 있는 농작물로 번식용으로 이용되는 어린 모를 묘상 또는 못자리에서 기르는 일)된 상추를 정식(온상이나 묘상에서 기른 모를 밭에 정식으로 옮겨 심는 일)하였다. 실험군 1에는 실시예 1에 따라 제조된 토양 개량제를 1000 배로 물에 희석하여 토양에 살포하였으며, 실험군 2에는 실시예 2에 따라 제조된 토양 개량제를 1000 배로 물에 희석하여 토양에 살포하였고, 실험군과의 비교를 위해 대조군에는 별도의 처리를 하지 않았다. 각 군의 초기 상추의 초장(초본 식물의 지표에서 선단까지의 길이)과 엽수(식물체 잎의 수)를 표 4에 나타내었으며, 생육 정도가 비슷한 상추를 시험에 이용하였다.

	대조군	실험군 1	실험군 2
초장(cm)	8.25	8.42	8.48
엽수(장)	9.5	9.8	9.8

이 후 실험군 1에서는 실시예 1에 따라 제조된 토양 개량제를 1000배로 물에 희석하여 토양에 살포하였으며, 실험군 2에서는 실시예 2에 따라 제조된 토양 개량제를 1000배 희석하여 살포하였다. 각각의 실험군에는 5일 간격으로 토양 개량제를 살포하였으며, 그 외의 재배관리는 농촌진흥청 표준영농교본을 준수하였다.

정식된 날로부터 10일이 지난 후의 상추의 생육 상태를 1차 조사하였으며, 10일 동안 실험군 1과 실험군 2에는 토양 개량제가 총 2회 살포되었고, 그 결과를 아래의 표 5에 나타내었다. 표 5에 나타나 있듯이 대조군보다 실시예 1과 실시예 2에서 제조된 토양 개량제를 살포한 실험군 1과 실험군 2에서 더 높은 상추의 생육 효율을 보였음을 알 수 있다.

1차 조사(정식 후 10일)

	대조군	실험군 1	실험군 2
초장(cm)	12.11	12.88	13.44
엽수(장)	9.5	10.7	11

엽수의 경우 대조군과 비교하여 실험군 1은 약 1장 정도 많았으며, 실험군 2는 약 1.5장 정도 많았다. 초장의 경우 대조군은 약 3.86 cm 길어진 반면에 실험군 1은 약 4.46 cm 길어졌고, 실험군 2는 약 4.96 cm 길어졌다. 1차 조사 결과, 대조군에 비해서 실험군 1과 실험군 2의 경우 엽수가 더 많았으며 초장이 더 길어진 것을 알 수 있다.

다음으로, 아래의 표 6은 정식된 날로부터 20일 후의 상추의 생육 상태를 나타낸 결과이며, 20일 동안 실험군 1과 실험군 2에는 총 4회 토양 개량제가 살포되었다.

2차 조사(정식 후 20일, 1차 조사후 10일)

	대조군	실험군 1	실험군 2
초장(cm)	16.25	19.08	21.3
엽수(장)	12.2	15.8	17.0

엽수의 경우 대조군과 비교하여 실험군 1은 약 3장 정도 많았으며, 실험군 2는 약 5장 정도 많았다. 초장의 경우 대조군은 약 4.14 cm 정도 길어진 반면에 실험군 1은 약 6.2 cm 길어졌으며, 실험군 2는 7.86 cm 길어졌다. 2차 조사결과, 엽수의 경우 대조군과 비교하여 실험군에서 최소 3장 이상 많았으며, 초장의 경우 대조군과 비교하여 실험군이 월등하게 길어진 것을 알 수 있다.

표 5와 표 6을 통해서, 실시예 1과 실시예 2에 따라 제조된 토양 개량제를 살포한 토양에서 자란 상추의 생육 발달이 더 잘 이루어진 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예 1과 실시예 2에 따라 제조된 토양 개량제가 토양을 개량함으로써 식물의 생육을 촉진하는 것을 확인하였다.

또한, 광합성 세균을 포함하는 실시예 2에 따라 제조된 토양 개량제를 사용한 실험군 2의 생육 효율이 광합성 세균을 포함하지 않는 실시예 1에 따라 제조된 토양 개량제를 사용한 실험군 1의 생육 효율 보다 더 높게 확인됨에 따라 광합성 세균을 추가할 경우 토양 개량제의 효능이 더 높아지는 것으로 판단된다.

따라서, 본 발명에 따른 물 100 중량부에 대해 복합 미생물 종균 0.7 ~ 0.9 중량부, 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부의 혼합 비율로 토양 개량제를 제조하는 경우 같은 시간 내에 미생물의 개체수가 크게 증가된 토양 개량제를 제조할 수 있다.

본 발명의 실시예, 비교예, 및 시험예의 모든 결과를 종합하여 보았을 때 라이신, 프로폴리스, 및 당밀을 동시에 복합 미생물 종균의 배양 먹이로 사용할 경우 복합 미생물 종균의 개체수 증진에 효과적이며, 본 발명에서 제시한 혼합 비율을 따를 경우 개체수 증진 효과가 높아지는 것으로 평가된다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예, 비교예, 및 시험예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명은 실시예, 비교예, 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명하였으나 이는 본 발명을 제한하기 위한 것은 아니며 단지 본 발명을 예증하여 설명하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명은 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라, 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 정수 단계
20 : 투입 단계
30 : 배양 단계
40 : 측정 단계
50 : 여과 단계

Claims

복합 미생물 종균을 이용한 토양 개량제의 제조 방법에 있어서,
바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 락토바실러스 플랜타럼(Lactobacillus plantarum), 및 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae) 를 포함하는 다수의 미생물이 복합된 종균과 함께 라이신, 프로폴리스, 당밀, 및 물을 배양용기에 투입하는 투입 단계;
상기 배양 용기에 투입된 라이신, 프로폴리스, 당밀 및 물이 혼합되어 형성된 배양액을 이용하여 상기 배양용기에 투입된 복합 미생물 종균을 배양하는 배양 단계;
상기 배양 단계에서 배양된 액상 물질의 pH 값을 측정하는 측정 단계; 및
상기 측정 단계에서 pH 값이 소정 범위 내로 측정된 액상 물질을 여과함으로써 토양 개량제를 완성하는 여과 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복합 미생물 종균은 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 에시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락도바실러스 류코노스톡(Lactobacillus leuconostoc), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis), 스트렙토코커스 패칼리스(Streptococcus faecalis), 바실러스 퓨트리피커스(Bacillus putrificus), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 슈도모나스 플루오레슨스(Pseudomonas fluorescens), 및 아스페길르스 오리제(Aspergillus oryzae) 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복합 미생물 종균은 녹색유황세균, 홍색유황세균, 홍색비유황세균 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 투입 단계는 물 100 중량부에 대해 복합 미생물 종균 0.7 ~ 0.9 중량부, 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부를 투입하고,
상기 배양 단계는 물 100 중량부에 대해 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부의 조성비로 혼합된 배양액을 이용하여 상기 물 100 중량부에 대해 0.7 ~ 0.9 중량부를 갖는 복합 미생물 종균을 배양하는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 배양 단계는 물 100 중량부에 대해 복합 미생물 종균 0.7 ~ 0.9 중량부, 라이신 0.1 ~ 0.3 중량부, 프로폴리스 0.1 ~ 0.3 중량부 및 당밀 4.5 ~ 6.5 중량부를 간헐적으로 교반하면서 동시에 폭기를 실시함으로써 상기 복합 미생물 종균을 배양하는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 배양 단계는 제 1 시간 동안 상기 교반과 폭기를 실시한 후에 상기 제 1 시간보다 더 긴 제 2 시간 동안 상기 교반과 폭기를 중단하는 과정을 반복함으로써 상기 간헐적인 교반과 폭기를 실시하는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 배양 단계는 상기 배양액의 온도를 35 ~ 45℃ 범위 내에서 유지하면서 상기 간헐적인 교반과 폭기를 실시하는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 여과 단계는 상기 측정 단계에서 pH 값이 3 ~ 4.5 의 범위 내로 측정된 액상 물질을 여과함으로써 토양 개량제를 완성하는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 여과 단계는 상기 측정 단계에서 pH 값이 소정 범위 내로 측정된 액상 물질을 200 메시 크기의 다공을 갖는 필터를 이용하여 적어도 1회 이상 여과시킴으로써 상기 필터로부터 토양 개량제에 해당하는 액상 물질이 배출되는 것을 특징으로 하는 복합 미생물 종균을 이용하여 제조된 토양 개량제의 제조 방법.
제 1 항의 제조 방법에 의해 제조된 토양 개량제.