식물 재배 생리 데이터 아카이브

부숙(Composting) 과정에서의 수소이온농도(pH) 거동과 탄질비(C/N Ratio)의 상관관계 분석을 통해 유기물의 안정화 단계(Humification Index)를 정밀 진단한다. 초기 분해 단계의 유기산 생성에 따른 산도 변화와 최종 부숙 단계의 질소 고정 및 무기화(Mineralization) 과정을 생리학적 지표로 입체적 분석을 수행하며, 옥상 텃밭의 낮은 양이온 교환 용량(CEC) 환경에서 미부숙 유기물 투입 시 발생할 수 있는 가스 장해 및 근권(Rhizosphere) 산소 결핍 리스크를 평가하는 데 목적이 있다. 1단계 - 현상 진단 (Status Diagnosis) 실측 데이터 분석 결과, 퇴비화 초기 단계에서 유기물 내 당류와 아미노산의 급격한 분해로 인해 pH가 5.0 미만의 강산성 영역으로 급락하는 현상이 관측된다. 이는 중온성 미생물의 대사 활동으로 생성된 젖산 및 초산 등 유기산(Organic acids)의 축적에 기인한다. 이후 부숙 중기(High-temperature phase, 50~65°C)에 진입하면서 단백질의 탈아미노화(Deamination) 작용에 의해 암모니아( $NH_3$ )가 생성되며 pH는 8.0 이상의 약알칼리성으로 반등한다. 최종 부숙 완료 시점에서의 탄질비(C/N Ratio)는 초기 30~50:1 수준에서 미생물 호흡에 의한 탄소(C)의 이산화탄소( $CO_2$ ) 방출로 인해 20:1 이하로 수렴하며 안정화 단계에 진입한다. 만약 pH가 9.0을 초과하거나 탄질비가 30 이상에서 정체될 경우, 이는 질소 유실 또는 리그닌(Lignin) 분해 지연을 의미하는 지표로 해석된다. 2단계 - 생리/화학적 메커니즘 (Physiological Mechanism) 퇴비화 과정의 핵심은 탄소원(Energy source)과 질소원(Protein source)의 대사 균형이다. 탄질비가 높을 경우 미생물은 에너지원은 풍부하나 증식에 필요한 질소가 부족하여 분해 속도가 저하되며, 반대로 탄질비가 너무 낮으면 질소가 암모니아...