서론
버섯은 자연 생태계에서 유기물을 무기물로 분해하면서 생성되는 에너지를 이용하는 분해자 역할을 하는 점에서 친환경적으로 매우 유익하다. 버섯균은 섬유소 분해능이 뛰어나 일반세균이나 효모균이 분해하기 어려운 리그닌복합체도 포도당 등 단당형태로 분해함으로써 토양미생물의 증식을 조장하기도 한다[1]. 또한 버섯은 다른 작물에서 합성이 적은 나이신 등 필수아미노산이나 무기질이 비교적 고루 함유되어 있으며, 항혈전, 항고혈압, 항고지혈증등으로 작용하는 기능성 식품으로 인식됨[2]에 따라 느타리버섯, 큰느타리버섯, 팽이버섯, 표고버섯, 양송이 등 몇 종은 농가 소득원으로 중요한 작목이다. 국내의 버섯 생산량은 병재배법이 본격적으로 보급된 1990년대 이후 팽이버섯, 큰느타리버섯, 느타리버섯 등이 연중 20만 톤 정도생산되고 있다[3]. 버섯 병재배 배지 재료로는 톱밥류, 콘코브, 비트펄프, 면실피, 미강, 밀기울, 면실박, 케이폭박,건비지, 패화석 등이 쓰이고 있다. 2000년대 이후 병재배를 통한 대량생산으로 버섯 가격은 계속 하락해 왔으나 설비비, 인건비, 재료비 등 비용은 계속 상승하여 버섯 재배 농가의 불안정한 경영여건이 지속되고 있는 실정이다. 이에 큰느타리버섯 병재배에 사용했던 배지를 큰느타리버섯배지 제조로 재활용하여 생산비 절감을 알아보기 위해 본시험을 수행하였다.
결과 및 고찰
혼합배지의 입병량과 병내 3상
큰느타리버섯 병재배용 기본배지로 미송톱밥 25%, 콘코브 19%, 비트펄프 15%, 미강 12%, 밀기울 23%, 면실박4%, 패화석 2%(중량비)에 큰느타리버섯 수확후배지를 시험용 재배병수의 20%에 해당하는 양(건조량으로 환산한 무게 비율 15%)을 첨가한 후 배지수분함량(%) [4], 1,100mL 병당 배지의 입병량(수분을 포함한 배지 무게), 건조중량(건조한 배지 무게), 수분량(병당 배지의 입병량에서 건조중량을 뺀 값)을 조사하였다. 그리고 병내 3상조건 중고상(solid phase)은 병당 배지의 건조량을 polypropylene(PP)병의 용량 1,100으로 나눈 값인 가비중[5]에 대하여 식물체에서 유래한 유기물의 진비중 1.1~1.3 [6, 7]의 중앙값인 1.2로 나누어서 백분율을 구하였다. 액상(liquid phase)은 수분량을 1,100으로 나눈 백분율을 구하였고, 기상(airphase)은 백분율 100에서 고상과 액상을 뺀 값으로 하였다.
버섯 병재배 수확후배지
수확후배지의 2차 배지재료로 재활용 시험을 위하여 음성 소재 인삼특작부 버섯과의 병재배시험동에서 수행하였으며, 큰느타리버섯을 위의 기본배지에 재배하여 탈병한 수확후배지를 사용하였다.
수확후배지 첨가량
큰느타리버섯 병재배시 큰느타리버섯 수확후배지를 첨가하여 배양기간, 버섯 발생 및 생육 기간 등 총 재배기간과 자실체 수량을 조사하였다. 큰느타리버섯 기본배지는 미송 톱밥 25%, 콘코브 19%, 비트펄프 15%, 미강 12%, 밀기울23%, 면실박 4%, 패화석 2% (중량비)로 혼합하였으며 수확 후배지의 첨가비율은 재배병수의 20%(건조량으로 환산한 무게비율 15%)로 하였다. 배지의 수분함량은 65~67% 정도가 되도록 조절하였다. 입병은 용량이 1,100 mL, 병 입구 직경이 75 mm인 PP병에 16구 진동식자동입병기(Segae Precision Co., Seoul, Korea)를 이용하였으며, 살균은 3,000병들이 고압살균기(Je Woo Plant Co., Gwangju, Korea)에서 살균솥 온도 121oC를 95분간 유지하였다. 톱밥종균을 PP 병당 10 g 정도씩 접종한 후 병 외부에서 관찰하여 균이다 자랄 때까지의 배양기간, 균긁기일로부터의 초발이 소요일수, 버섯 생육기간 등을 비교하였다.
큰느타리버섯 수확후배지 재활용의 경제성 분석
큰느타리버섯 병재배시 수확후배지의 재활용에 따른 배지조성 비용을 산출하기 위하여 적용한 배지재료별 구입단가와 수확후배지의 판매 가격은 2014~2015년도에 큰느타리버섯 병재배 농장 9개소에서 조사한 평균값을 사용하였다. 그리고 시험구와 대조구의 병당 배지 건조량과 배합 비율에 따른 가중치를 적용하여 1,100 mL들이 PP병에 1만병 입병 시의 배지재료비를 산출하였다. 조수익은 병당 수량에 1만 병과 큰느타리버섯 kg당 가격을 1,500원으로 하여 계산하였다. 포장 및 운송비는 앞에서 계산한 1만 병 총 수량을 2 kg으로 나누어서 상자수로 하였으며 상자당 포장 재료비와 운송비를 800원으로 계산하였다. 또한 Table 2의 생물학적 효과(biological effects, B.E.)는 병당 자실체 수량을 Table 1의 병당 배지의 건조중량으로 나누어서 구하였다.
Table 1. Filling volumeof the medium and 3-phase in the bottle according to mixing post-harvest medium for the kingoyster mushroom bottle cultivation
Medium composition
Treatment: Douglas fir sawdust 24%, corn-cob 16%, beet pulp 12%, rice bran 9%, wheat bran 18%, cotton seeds meal 4%,oyster shell powder 2%, and Post-harvest mediumof kingoyster mushroom bottle cultivation 15%.
Basal medium (control): Douglas fir sawdust 25%, corn-cob 19%, beet pulp 15%, rice bran 12%, wheat bran 23%, cotton seeds meal 4%,oyster shell powder 2% (w/w).
Solid phase = Bulk density ÷ 1.2 (Mediumof 1.1~1.3; real densityoforganic materials).
수확후배지 재활용 배지의 재배적 특성
큰느타리버섯 병재배용 기본배지 85%에 큰느타리버섯 수확후 배지를 15%(건조량 환산) 첨가하고 입병, 살균한 배지에 재배하면서 배양기간, 균긁기 후 초발이 소요일수,발이 후 수확일까지의 생육기간과 자실체 수량을 조사하였다. 큰느타리버섯 수확후배지를 첨가한 재활용배지에서 큰느타리버섯 균 배양기간은 종균접종 후 27일이 소요되었으며, 초발이 소요일수 12일과 버섯 생육일수 7일 등 재배기간은 대조구와 차이가 없었다. 또한 자실체 수량은 수확후배지 처리구에서 217.5 g/1,100mL으로 대조구의 212.0g보다 5.5 g(2%)이 많았으나 대조구와 처리구간의 차이는 없었다 (Table 2).
Table 2. Cultivation period and fruiting bodies yieldsof the kingoyster mushroom according to mixing ratioof the postharvest medium
Dry-wetof the medium per bottle: Treatment 229.8 g, Control 239.1 g.
Amountof the media 10,000 bottles: Treatment 3,610 kg, Control 3,320 kg
Basal medium (control)- Volume ratioof the medium for kingoyster mushroom bottle cultivation: Douglas fir sawdust 25, corn-cob 19, beet pulp 15, rice bran12, wheat bran 23, cotton seeds meal 4,oyster shell powder 2 (w/w, %).
- Weight ratio: Douglas fir sawdust (1,300 kg, 39.2%), corn-cob (520 kg, 15.7%), beet pulp (400 kg, 12.0%), rice bran (310 kg, 9.3%),wheat bran (630 kg, 19.0%), cotton seeds meal (120 kg, 3.6%),oyster shell powder (40 kg, 1.2%).
Treatment: Douglas fir sawdust 24% (1,200kg, 33.2%), corn-cob 16% (420kg, 11.6%), beet pulp 12% (320kg, 8.9%), rice bran 9% (235kg,6.5%), wheat bran 18% (475kg, 13.2%), cotton seeds meal 4% (100kg, 2.8%),oyster shell powder 2% (40kg, 1.1%), and post-harvest mediumof kingoyster mushroom bottle cultivation 15% (820kg, 22.7%).D.S., Douglas fir sawdust; C.C., corn-cob; B.P., beet pulp; R.B., rice bran; W.B., wheat bran; C.S., cotton seeds meal;o.S.,oyster shell powder; P.H., post-harvest medium.
Table 3. Coston the medium composition for the kingoyster mushroom bottle cultivation (1,100 mL/10,000 bottles)
Medium composition
Treatment: Douglas fir sawdust 24%, corn-cob 16%, beet pulp 12%, rice bran 9%, wheat bran 18%, cotton seeds meal 4%,oyster shell powder 2%, and Post-harvest mediumof kingoyster mushroom bottle cultivation 15%.
Basal medium (control): Douglas fir sawdust 25%, corn-cob 19%, beet pulp 15%, rice bran 12%, wheat bran 23%, cotton seeds meal 4%,oyster shell powder 2% (w/w).
B. E., biological effects.
큰느타리버섯 수확후배지 재활용에 따른 경제성
큰느타리버섯 병재배시 수확후배지의 재활용에 따른 경제성을 분석하기 위하여 Table 2의 큰느타리버섯 수확후배지 15% 첨가구에서 병당 자실체 평균 수량 217.5 g과 대조구의 212.0 g에 대한 조수익 및 배지재료비에 대한 차액을 Table 5와 같이 이익적 요소에 넣고, 포장운송비에 대한 차액을 손실적 요소에 넣어 두 항의 차액으로 손익을 결정하였다. 또한 병당 자실체 수량을 Table 1의 병당 배지의 건조중량으로 나누어서 생물학적 효과(B.E.)를 구하였다.
Table 1과 2에서 수확후배지를 첨가한 시험구는 병당 자실체 수량 217.5 g을 배지 건조중량 229.8 g으로 나누어 94.6%, 수확후배지를 첨가하지 않은 대조구는 자실체 수량212.0 g을 배지 건조중량 239.1 g으로 나누어 88.7%의 생물학적 효과(B.E.)를 산출하였다. 수확후배지를 15% 첨가한 시험구는 대조구에 비하여 병당 배지 건조중량이 9.3 g적음에도 자실체 수량이 평균 5.5 g 많고 생물학적 효과(B.E.)도 5.9% 높았다
Table 3에서 배지재료별 수분함량과 kg당 단가는 미송발효 톱밥이 수분함량 54.1%이고 kg당 180원, 콘코브 11.4%와 245원, 비트펄프펠릿분쇄 11.6%와 480원, 미강 10.0%와 320원, 밀기울 11.6%와 420원, 면실박분쇄 10.0%와 580원,패화석분말 2.5%와 125원, 그리고 수확후배지는 수분함량 58.7% 정도이고 kg당 40원으로 계산하였다. Table 3의 note에서 1,100 mL PP병당 건조배지 무게가 시험구 229.8 g,대조구 239.1 g일 때 1만 병에 대한 혼합배지량은 시험구 3,610 kg, 대조구 3,320 kg이 소요된다. 큰느타리버섯 기본 배지인 대조구의 건조 배지 재료별 비율은 미송톱밥 25%,콘코브 19%, 비트펄프 14%, 미강 12%, 밀기울 23%, 면실박 4%, 패화석 2%이다. 이에 대하여 수분을 포함한 원재료의 무게로 환산하면 미송톱밥 1,300 kg, 콘코브 520 kg, 비트펄프 400 kg, 미강 310 kg, 밀기울 630 kg, 면실박 120 kg,패화석 40 kg이다. 따라서 1만 병용 혼합배지 3,320 kg에 대하여 원재료별로 차지하는 비율은 미송톱밥 39.0%, 콘코브 15.7%, 비트펄프 12.1%, 미강 9.4%, 밀기울 19.0%, 면실박 3.6%, 패화석 1.2%이다. 이때 원재료별 각각의 무게와 단가를 곱하여 계산한 대조구의 배지 재료비는 991,800원으로 산출되었다. 시험구는 병당 배지량 229.8 g에 대하여 수분을 포함한 각 원재료 1만 병의 혼합배지 소요량은 3,610 kg이며, 수분함량이 58.7%인 수확후배지 재배병수의 20%를 탈병한 양은 820 kg이고 건조 중량으로 환산하면 처리구 전체 배지 건조무게의 15%이다. 이때 처리구 혼합배지의 총량 중 수확후배지를 제외한 나머지 2,790 kg은 수분을 포함한 원재료별로 미송톱밥 1,200 kg, 콘코브 420kg, 비트펄프 320 kg, 미강 235 kg, 밀기울 475 kg, 면실박100 kg, 패화석 40 kg이다. 따라서 1만 병용 큰느타리버섯 수확후배지 재활용 혼합배지 3,610 kg에 대하여 원재료별로 차지하는 비율은 미송톱밥 33.2%, 콘코브 11.6%, 비트 펄프 8.9%, 미강 6.5%, 밀기울 13.2%, 면실박 2.8%, 패화석1.1%와 큰느타리버섯 수확후배지 22.7%이다. 이때 원재료별 각각의 무게와 단가를 곱하여 계산한 시험구의 배지 재료비는 853,000원으로 산출되었다. 따라서 시험구의 배지 재료비 843,000원과 대조구의 991,800원에서 큰느타리버섯 수확후배지 20% 병수를 큰느타리버섯 병재배용 배지로 재활용하여 1만병당 148,800원(15.0%)의 배지재료비 절감효 과가 있는 것으로 계산되었다
Table 4에서 시험구의 조수익은 병당 수량 217.5 g에 대한 10,000병의 생산량 2,175 kg에 큰느타리버섯 kg당 가격 1,500원을 곱하여 3,262,500원을 산출하였으며, 대조구도 병당 수량 212.0 g에 대한 2,120 kg에서 3,180,000원을 계산해냈다. 또한 포장 및 운송비는 앞에서 계산한 10,000병의 총수량을 2kg으로 나누어서 시험구는 1,087상자, 대조구는 1,060상자가 되었으며, 상자당 포장 재료비와 운송비 800원을 곱하여 시험구는 869,600원, 대조구는 848,000원을 산출하였다. 이와 같이 계산된 포장운송비는 시험구 869,600원과 대조구 848,000원의 차액 21,600원을 증가되는 비용으로, 조수익의 시험구 3,262,500원, 대조구 3,180,000원의 차액 82,500원과 배지재료비의 대조구 991,800원, 시험구 843,000원의 차액 148,800원은 증가되는이익으로 Table 5와 같이 정리하였다. 따라서 이익 231,300원과 손실 21,600원의 차액인 209,700원은 큰느타리버섯 수확후배지를 재배병수의 20% 첨가하여 1일 1만 병의 큰느타리버섯 재배에서 발생한 추정 수익액으로 보았으며, 연간 250일의 수확후배지 입병작업으로 약 52,425,000원의 소득 증가 효과가 있는 것으로 계산되었다
본 시험의 결과를 통하여 큰느타리버섯 병재배 농장에서 는 매일 반복하여 자체 발생하는 수확후배지를 재배병수의 20%씩 탈병 즉시 배지혼합 작업장으로 옮겨, 당일의 배지 제조에 재활용함으로써 배지재료비 절감으로 소득증가 효과가 있을 것으로 판단한다. 유의할 사항은 배양 및 버섯의 발생, 생육 등 과정에 잡균 피해를 받지 않고 정상적으로 재배한 수확후배지를 사용해야 하고, 탈병 작업 후 바로 그날의 큰느타리버섯 병재배용 배지 제조에 재활용하는 등 변질되지 않은 수확후배지를 사용하여야 한다.
