In order to find out the effect of nitrogen fertilizers on soil pH, EC, $NO_3-N$ and lettuce growth, this study was conducted by pot experiment in plastic film house condition. The square-pot which was $42{\times}54.5{\times}22cm$ in length, width and height, respectively, was ...
In order to find out the effect of nitrogen fertilizers on soil pH, EC, $NO_3-N$ and lettuce growth, this study was conducted by pot experiment in plastic film house condition. The square-pot which was $42{\times}54.5{\times}22cm$ in length, width and height, respectively, was filled with two kinds of soils in different soil EC as $0.20dS\;m^{-1}$ and $1.13dS\;m^{-1}$. Seven kinds of nitrogen fertilizers (urea, potassium nitrate, calcium nitrate, ammonium nitrate, ammonium sulphate, complex fertilizer A(11-10-10) and complex fertilizer B(12-12-12)) were treated in same standard rate of nitrogen for lettuce, transplanted the six lettuce seedlings of 10 days grown per pot, and have been grown for 38~44 days with three times harvesting. Soil pH was increased with the potassium and calcium nitrate treatments and decreased with ammonium nitrate, ammonium sulphate, complex fertilzer A and B, and the pH of urea treatments was kept the same value as the pH of before experiment. The growing status of lettuce seedling were surveyed during the early period after transplanting and withering of seedling was occured in all treatments. The withering rates were 10% in soil of EC $0.20dS\;m^{-1}$ and 44% and 42% in complex fertilizer and ammonium sulphate treaments, respectively, in soil of EC $1.13dS\;m^{-1}$. $NO{_3}^-$ contents of lettuce were about $1,000{\sim}2,000mg\;kg^{-1}$ based on fresh weight and these contents were considered to be lower to compare the $NO{_3}^-$ level of EU countries.
In order to find out the effect of nitrogen fertilizers on soil pH, EC, $NO_3-N$ and lettuce growth, this study was conducted by pot experiment in plastic film house condition. The square-pot which was $42{\times}54.5{\times}22cm$ in length, width and height, respectively, was filled with two kinds of soils in different soil EC as $0.20dS\;m^{-1}$ and $1.13dS\;m^{-1}$. Seven kinds of nitrogen fertilizers (urea, potassium nitrate, calcium nitrate, ammonium nitrate, ammonium sulphate, complex fertilizer A(11-10-10) and complex fertilizer B(12-12-12)) were treated in same standard rate of nitrogen for lettuce, transplanted the six lettuce seedlings of 10 days grown per pot, and have been grown for 38~44 days with three times harvesting. Soil pH was increased with the potassium and calcium nitrate treatments and decreased with ammonium nitrate, ammonium sulphate, complex fertilzer A and B, and the pH of urea treatments was kept the same value as the pH of before experiment. The growing status of lettuce seedling were surveyed during the early period after transplanting and withering of seedling was occured in all treatments. The withering rates were 10% in soil of EC $0.20dS\;m^{-1}$ and 44% and 42% in complex fertilizer and ammonium sulphate treaments, respectively, in soil of EC $1.13dS\;m^{-1}$. $NO{_3}^-$ contents of lettuce were about $1,000{\sim}2,000mg\;kg^{-1}$ based on fresh weight and these contents were considered to be lower to compare the $NO{_3}^-$ level of EU countries.
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문제 정의
이 중에서도 토양 pH의 저하 및 토양중NO3-N 함량과 더불어 EC증가는 비료의 연속적 투입 혹은 무분별한 다량투입으로 최근 심각한 문제로 대두되고 있다. 그러므로 본 시험에서는 엽채류의 수확량에 가장 밀접하게 작용하는 질소비료 7개의 비종을 서로 다른 EC를 지닌 2개의 토양에 투입하여 토양에 미치는 영향을 알아보았다.
그러므로 본 시험에서는 엽채류의 수확량에 가장 밀접하게 작용하는 질소비료 중 7개의 질소비료를 화학적 특성이 다른 두 개의 토양에 투입하여 상추를 재배한 후 토양에 미치는 영향을 조사함으로서 토양의 질을 보존할 수 있는 질소질 비료를 선발하고. 상추의 생산성 및 엽내 질산염함량을 조사하여 안전농산물 생산에 대한 기초자료로 제시코자 본시험을 수행하였다.
상추의 생산성 및 엽내 질산염함량을 조사하여 안전농산물 생산에 대한 기초자료로 제시코자 본시험을 수행하였다.
제안 방법
EC. NOs- 함량 및 상추 생육에 미치는 영향을 조사하고자 양분함량이 서로 다른 두 토양을 사각폿트에 충진하여 유리온실 내에서 상추를 재배하였다. 상추재배를 위해, 7종류의 질소 비료(요소, 질산가리, 질산석회.
시비시기. 기상조건, 토양, 온도, 광도 그리고 수확시기 등 여러 가지가 관여한다고 보고 (Gottschalk, 1984 : Venter, 1982)된바 있으나, 질소비종별로는 아직까지 연구가 미흡하여 본 시험에서는질소비종별로 상추의 엽내 NO3- 함량을 조사하였다. 전 생육기 간동안 3회 채취하여 평 균한 값을 표 4에 나타내었다.
질산태질소와 암모니 아태 질소는 Kjeldahl 법 으로 측정 하였고. 양이 온인 K, Ca, Mg는 IN Ammonium acetate로 침출하여 AAS(Perkin Elmer 2380)로 분석하였다.
에서 요소, 질산가리, 질산석회, 질산암모늄, 황산암모늄, 복비A, 복비B 를 시용한 후 전생육기간 동안 살아남은 개체 수를 정식한 개체수 기준으로 백분율로 환산하여 생존율로 계산하였다(그림 1). 토양 I 및 토양 n 모두에서 비료를 시용하지 않은 무비료구의 생존율은 100% 이었다.
엽내 NOs- 함량은 재배기간동안 3차례에 걸쳐 엽을수확한 후 분석시료로 이용하였다. 엽내의 NOs- 함량은 Cataldo 등(1975)이 이용한 방법을 약간 변형시켜 측정하였다.
1 g의 시료를 취하여 증류수 10 ml에 현탁시켜 4SC 항온수조에서 1시간동안 진탕시켰다. 진탕액을 잘 혼합한 후 여지를 이용하여 여과한 후 분석에 이용하였다. 여액 2 ml과 5% (in cone.
사용된 질소비종으로는 요소, 황산암모늄. 질산가리, 질산석회, 질산암모늄, 복비A(N-P-K= 11-10-10), 복비B(N-P-K= 12-12-12)를 이용하였고, 시비량은 토양을 분석하여 산출된 토양 검정 시비량으로 각각의 비종에 포함되어 있는 성 분함량을 고려 하여 시비하였다.
대상 데이터
공시작물로는 홍농종묘의 뚝섬 적축면 상추를 사용하였고, 육묘상에 파종하여 발아시킨 후 42cm X 54.5cm x 22cm 폿트에 6주씩 이식하고 유리온실로 옮기어 재배하였다. 토양의 화학적 특성이 다른 두 토양을 공시토양으로 사용하였는데 , 토양 I 은 EC가 0.
토양 I 에서는 1999년 6월 5일에 비료처리하고, 6월 8일에 상추를 정식하여 7월 15 까지 3번 수확하였고, 토양![ 에서는 2000년 5월 25일에 비료처리하고, 5월 27일에 정식하여 7월 ]0까지 3 번 수확하였다. 사용된 질소비종으로는 요소, 황산암모늄. 질산가리, 질산석회, 질산암모늄, 복비A(N-P-K= 11-10-10), 복비B(N-P-K= 12-12-12)를 이용하였고, 시비량은 토양을 분석하여 산출된 토양 검정 시비량으로 각각의 비종에 포함되어 있는 성 분함량을 고려 하여 시비하였다.
NOs- 함량 및 상추 생육에 미치는 영향을 조사하고자 양분함량이 서로 다른 두 토양을 사각폿트에 충진하여 유리온실 내에서 상추를 재배하였다. 상추재배를 위해, 7종류의 질소 비료(요소, 질산가리, 질산석회. 질산암모늄.
5cm x 22cm 폿트에 6주씩 이식하고 유리온실로 옮기어 재배하였다. 토양의 화학적 특성이 다른 두 토양을 공시토양으로 사용하였는데 , 토양 I 은 EC가 0.20 dS M 정도로 토양중 EC가 다소 낮은 토양이 었고. 토양II는 EC가 1.
이론/모형
토양의 pH 와 EC는 시료와 증류수를 1:5의 비율로 혼합하여 30분간 진탕한 후 pH는 pH meter (Radiometer M-92)로 측정하였고, EC는 Conductivity meter(YSI-32) 로 측정하여 5배한 값으로 나타내었으며 , 유기물 함량은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster 법으로 비색측정(HP 8452)하였다. 질산태질소와 암모니 아태 질소는 Kjeldahl 법 으로 측정 하였고. 양이 온인 K, Ca, Mg는 IN Ammonium acetate로 침출하여 AAS(Perkin Elmer 2380)로 분석하였다.
후 토양의 화학성 분석은 농업과학기술원 토양 화학분석법(농업기술연구소, 1988)에 준하여 실시하였다. 토양의 pH 와 EC는 시료와 증류수를 1:5의 비율로 혼합하여 30분간 진탕한 후 pH는 pH meter (Radiometer M-92)로 측정하였고, EC는 Conductivity meter(YSI-32) 로 측정하여 5배한 값으로 나타내었으며 , 유기물 함량은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster 법으로 비색측정(HP 8452)하였다. 질산태질소와 암모니 아태 질소는 Kjeldahl 법 으로 측정 하였고.
시험전.후 토양의 화학성 분석은 농업과학기술원 토양 화학분석법(농업기술연구소, 1988)에 준하여 실시하였다. 토양의 pH 와 EC는 시료와 증류수를 1:5의 비율로 혼합하여 30분간 진탕한 후 pH는 pH meter (Radiometer M-92)로 측정하였고, EC는 Conductivity meter(YSI-32) 로 측정하여 5배한 값으로 나타내었으며 , 유기물 함량은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster 법으로 비색측정(HP 8452)하였다.
성능/효과
20 dS nS에 비하여 높아졌고, 비종별로는 질산석회 < 질산가리< 복비 B< 질산암모늄< 복비 A< 요소< 황산암모늄 순으로 높아졌다. 토양 U 시험후 토양 EC는 질산가리 시용구에서 1.40 dS m'1, 질산석회 시용구에서 2.11 dS nS, 요소 시용구에서 2.59 dS m1, 질산암모늄 시용구에서 2.45 dS m% 복비A 시용구에서 2.48 dS m-1, 복비B 시용구에서 2.43 dS m* 황산암모늄 시용구에서 4.15 dS m-i로 시험전토양의 1.13 dS n"에 비하여 높아졌으며, 비종별로는 질산가리< 질산석회< 복비B < 질산암모늄< 복비A< 요소< 황산암모늄 순으로 높아져 토양 I 과 비슷한 양상을 보였다.
FW로서 무비료구에서 재배된 상추의 엽내 NO3- 함량인 1, 208 mg kgT . FW보다 1.2배~ 1.9배 더 많이 축적되었고, 상추 줄기내 NOT 함량은 요소 시용구에서 3.909 mg kg'1. FW.
. FW보다 2.6배~3.9배정도 더 많이 축적되었고, 줄기내 NO3- 함량은 요소 시용구에서 3, 105 mg kg1 . FW.
이상의 결과에서 보면 질소비종으로서 질산가리 및 질산석회의 시용은 토양의 pH를 저하시키지 않고 오히려 증가시키며. 다른 비종에 비하여 토양중 EC를 덜 증가시키나, 황산암모늄의 시용은 토양 pH도 상당히 저하시키면서 토양중 EC를 증가시킴을 보였다. 이와 같은 결과는 비료로 이용되는 질소 비료의 비종중 질산가리와 질산 석회를 제외한 질소비료의 어떤 비종이든 토양의 산성화를 가속시키며, 또한 질소 비료의 어떤 비종이든 다수확을 위해 다년간 계속적으로 과다한 비료를 토양에 투입하면 토양중에 많은 양분을 축적시킴으로서 결국 토양 악화를 초래할 뿐만 아니라 지속적인 안전농산물 생산에 위협을 가져 올 수 있음을 시사한다.
복비 A < 황산암모늄, 질산암모늄 순으로 높아짐으로 서복비 와 질산태 비료보다는 암모니아태질소가 토양 중에 질산태질소로서 더 오래도록 잔존해 있었다. 이상의 결과에서 보면 질소비종으로서 질산가리 및 질산석회의 시용은 토양의 pH를 저하시키지 않고 오히려 증가시키며.
15 dS m-1. 복비B 시용구에서 0.95 dS m1, 황산암모늄 시용구에서 1.73 dS m-1 로 시험전 토양의 0.20 dS nS에 비하여 높아졌고, 비종별로는 질산석회 < 질산가리< 복비 B< 질산암모늄< 복비 A< 요소< 황산암모늄 순으로 높아졌다. 토양 U 시험후 토양 EC는 질산가리 시용구에서 1.
특히. 복비와 황산암모늄 시용구의 생존율은 각각 56%, 58% 정도로 감소되었다. 상추의 생산량은 토양 EC가 0.
본시험은 광도를 인위적으로 조절하지 않고 일반 하우스에서 재배하였기 때문에 각 처리별 조사된 광량이 일정치 않아 상추내 NO3- 함량 축적에 광의 영향이 있었을 것이라 사료된다. 본 시험에서 얻은 결과는 상추 엽내 N03- 함량은 질소 비료로 이용된 비종과는 관계없이 약 1000~2000 mg kg-1 - FW 정도이며. 토양중에 NO3-N를 포함한 양분함량이 높으면 생산량과 더불어 작물체내 NOs- 함량도 높아진다는 것과 토양 Q (EC 약 1.
복비A 및 복비B 는 현저한 생산량 감소를 보였는데 , 이것은 EC가 비교적 높은 토양 II 에서 이들 비종 시용시 생존량이 적었기 때문에 생산량이 적은 것으로 사료된다. 본 시험의 결과는 상추재배 전 토양 EC가 약 1.0 dS nS이상이면 상추 재배시 비료를 주지 않고 재배하여 도 생 산량감소는 없을 것이 라는 것을 시사하는 것이다. 물론, 관개수에 함유되어있는 양분함량의 정도에 따라 달라지겠지만, 상추와 같이 재배기간이 짧은 엽채류인 경우에는 관개수에 함유되어있는 양분함량보다도 토양에 이미 잔존해 있는 영양분에 의해 더 큰 영향을 받을 것이 라 생각되고, 앞으로 관개수 양분함량과 토양에 잔존해 있는 양분함량을 고려한 많은 연구가 필요할 것이라 사료되는 바이다.
복비와 황산암모늄 시용구의 생존율은 각각 56%, 58% 정도로 감소되었다. 상추의 생산량은 토양 EC가 0.20 dS nr3.에서는 비료 시용구에서 무비료구 보다 높았으나, 토양 EC가 1.13 dS mT에서는 모든 질소 비료 시용구에서 무비료구 보다 낮았다.
질산암모늄 시용구에서 100%, 황산암모늄 시용구에서 92%, 복비A 시용구에서 96%. 복비B 시용구에서 100%로 모든 시용구에서 90% 이상의 생존율을 보였으나, 시험전 토양의 EC가 토양 I 보다 비교적 높은 토양 ]! 에서는 요소 시용구에서 78% , 질산가리 시용구에서 94%, 질산석회 시용구에서 78% , 질산암모늄 시용구에서 83%, 황산암모늄 시용구에서 58%, 복비A 시용구에서 56%, 복비B 시용구에서 56%로 생존율이 현저히 감소되었다.
시험전 토양의 EC가 비교적 낮은 토양 I 의 요소시용구에서 1, 214 kg 10a-1, 질산가리 시용구에서 1, 528 kg 10a1, 질산석회 시용구에서 1, 358 kg 10al, 질산암모늄 시용구에서 1, 644 kg 10/, 황산암모늄시용구에서 1, 085 kg 10a'1, 복비A 시용구에서 1, 626 kg lOa'1, 복비B 시용구에서 1, 519 kg 10a이었다. 이것은 무비료구 생산량 798 kg 10a를 기준으로 볼 때 요소 시용구에서 52%, 질산가리 시용구에서 91%, 질산석회 시용구에서 70%, 질산암모늄 시용구에서 106%, 황산암모늄 시용구에서 36%, 복비A 시용구에서 104%, 복비B 시용구에서 90%의 생산량 증가를 보인 것이다. 그러나, 시험전 토양의 EC가 토양 I 보다 비교적 높은 토양 II에서는 요소 시용구에서 1, 497 kg 10a1, 질산가.
더 오래도록 잔존해 있었다. 이상의 결과에서 보면 질소비종으로서 질산가리 및 질산석회의 시용은 토양의 pH를 저하시키지 않고 오히려 증가시키며. 다른 비종에 비하여 토양중 EC를 덜 증가시키나, 황산암모늄의 시용은 토양 pH도 상당히 저하시키면서 토양중 EC를 증가시킴을 보였다.
다른 비종에 비하여 토양중 EC를 덜 증가시키나, 황산암모늄의 시용은 토양 pH도 상당히 저하시키면서 토양중 EC를 증가시킴을 보였다. 이와 같은 결과는 비료로 이용되는 질소 비료의 비종중 질산가리와 질산 석회를 제외한 질소비료의 어떤 비종이든 토양의 산성화를 가속시키며, 또한 질소 비료의 어떤 비종이든 다수확을 위해 다년간 계속적으로 과다한 비료를 토양에 투입하면 토양중에 많은 양분을 축적시킴으로서 결국 토양 악화를 초래할 뿐만 아니라 지속적인 안전농산물 생산에 위협을 가져 올 수 있음을 시사한다.
이것은 무비료구의 생산량 2, 212 kg 10a-1 와 비교하여 요소 시용구에서 32%. 질산가리 시용구에서 15%, 질산석회 시용구에서 21%, 질산암모늄 시용구에서 27%, 황산암모늄 시용구에서 44%, 복비 A 시 용구에서 43%, 복비 B 시 용구에서 32%정도 오히려 생산량이 감소되었다. 특히, 황산암모늄.
0 . 질산석회 시용구에서 7.0으로 시험 전 토양 pH 6.8보다 높았으며, 요소 시용구에서 6.8, 질산암모늄 시용구에서 6.6, 복비A 시용구에서 6.6, 복비B 시용구에서 6.6 황산암모늄 시용구에서 6.0으로 시험 전 토양 pH 6.8 비하여 대체적으로 낮았다. 비종별로는 질산가리 .
8배 높았다. 질소비종별로 엽내 NO3함량은 토양에 따라 다소 차이는 있었으나, 단비로서 가장 많이 사용되는 요소와 그리고 복비B 에서 가장 많은 양이 축적되는 것으로 나왔다. 본시 험결과는 질소비종별로 혹은 토양별로 상추내 질산염 함량이 달라지는 것은 볼 수 있으나, 유의성이 인정된다고는 할 수 없다.
계산하였다(그림 1). 토양 I 및 토양 n 모두에서 비료를 시용하지 않은 무비료구의 생존율은 100% 이었다. 시험전 토양의 EC가 비교적 낮은 토양 I 에서는요소시용구에서 100% , 질산가리 시용구에서 96%, 질산 석회 시용구에서 100%.
토양 pH는 질산가리 및 질산칼슘 시용구를 제외한 비료시용구에서 시험전 토양보다 시험후 토양에서 낮아졌는데, 질소비료중 황산암모늄 시용구에서 가장 낮았다. 토양 EC 및 N03-Ne 모든 비료 시용구의 시험후토양에서 시험전 토양에 비해 높은 경향이었다.
후속연구
0 dS nS이상이면 상추 재배시 비료를 주지 않고 재배하여 도 생 산량감소는 없을 것이 라는 것을 시사하는 것이다. 물론, 관개수에 함유되어있는 양분함량의 정도에 따라 달라지겠지만, 상추와 같이 재배기간이 짧은 엽채류인 경우에는 관개수에 함유되어있는 양분함량보다도 토양에 이미 잔존해 있는 영양분에 의해 더 큰 영향을 받을 것이 라 생각되고, 앞으로 관개수 양분함량과 토양에 잔존해 있는 양분함량을 고려한 많은 연구가 필요할 것이라 사료되는 바이다.
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