우분뇨와 왕겨 혼합물의 정치식과 통기퇴적식 퇴비화 과정에서 $CO_2$ 및 $NH_3$ 가스 발생과 토마토 생육

Emission of $CO_2$ and $NH_3$ from Mixed Composting Cattle Manure with Rice Hull by Static Whindrow and Aerated Static Pile Methods, and Grow of Tomato on It under Greenhouse Condition

비닐온실내의 간헐 통기방식의 우분뇨 퇴비화에서 발효열에 의한 근권토양의 지온변화와 $CO_2$ 및 부숙최기의 NH 가스발생양상을 조사하고 토마토 재배를 통하여 그 혜택을 구명하고자 수행하였다. 퇴비화시설 온실 30cm깊이의 지중온도 변화는 퇴비재료의 부숙온도 상승에 따라 지중온도 증가를 보여 부숙개시후 1주일에 최고 $32^{\circ}C$까지 상승하여 대조구에 비해 $18^{\circ}C$의 차이를 보였고, 부숙개시 20일 후부터는 주발효의 종료와 함께 점차 온도감소를 나타냈으며 35일 이후는 $23^{\circ}C$수준을 일정하게 유지하는 반면에 대조구인 관행온실의 지중온도는 70일동안 $14{\sim}15^{\circ}C$범위를 벗어나지 않아 퇴비발효열에 의한 토마토 근권토양의 가온효과가 확인되었다. 전 조사기간에 퇴비화 온실에서 발생되는 $CO_2$ 평균값은 $782{\sim}1154ppm$으로 관행온실(대조구) $440{\sim}462ppm$수준에 비해서 $1.7{\sim}2.6$배의 차이를 보였다. 간헐통기 퇴비화에서 발생하는 $NH_3$ 가스는 부숙개시 후 $3{\sim}10$일내에 다량 방출되었으며, 5일째 조사시 최고치인 134ppm을 보인 후 감소하여 17일부터는 $3{\sim}4ppm$수준을 나타냈다. 비닐하우스내 밀폐 강제통기 퇴비화방식은 퇴비재료가 부숙되는 동안 방출되는 $CO_2$와 발효열에 의한 광합성 증대와 작물근권 온도를 높여 주는 효과로 인해 토마토의 생육, 수량 및 당도의 증가를 보였으며 총과중의 경우 60%의 증수를 나타냈다.

This study was performed to evaluate the influence of composting process with an intermittent aeration on the variation of rhizosphere soil temperature, $CO_2$ and $NH_3$ release, and the growth reponse of tomato plantlet in traditional and composting greenhouse. As the temperature of composting materials increased, rhizosphere soil temperature in 30cm depth rose up to $32^{\circ}C$ at one week after introduction. This was $18^{\circ}C$ higher than that of traditional greenhouse. After 20 days of active composting, temperature of rhizosphere soil started to decrease and remained constant at $23^{\circ}C$ after 35 days. For the traditional greenhouse, the averaged temperature ranged at $14{\sim}15^{\circ}C$. This results showed that composting greenhouse had the greater effect on increasing the underground temperature. Average value of evoluted $CO_2$ from the composting greenhouse for 70 days was $782{\sim}1154ppm$. This was $1.7{\sim}2.6$ times higher than that of the traditional greenhouse with an average of $440{\sim}462ppm$. $NH_3$ release was highest during $2{\sim}10$ days in intermittent aerated composting and reached to 134 ppm maximum on the 5th day, then decreased rapidly, and maintained at $3{\sim}4ppm$ after 17 days. Increased photosynthesis due to the $CO_2$ gas and a favorable rhizosphere environment due to the increased underground temperature resulted in improved growth, yield, and Brix degree of tomato fruit.