시설재배지에서 화학비료와 돈분 퇴비시용에 따른 토양의 화학성 및 생물상 변화 Changes in Chemical Properties and Fauna of Plastic Film House Soil by Application of Chemical Fertilizer and Composted Pig Manure원문보기
채소를 연속 재배하는 시설재배지에서 화학비료와 돈분퇴비시용이 토양의 화학성과 생물상에 미치는 영향을 알기 위해 양분공급량별 토양 화학성 및 생물상변화와 토양효소활성 등의 변동에 대한 연구결과 작기별 수량은 1-2작 상추재배의 경우 표준시비구나 농가 관행시비구에 비하여 토양검정시비구에서 증가하였으며, 3작 시금치 재배에서는 질소비료와 돈분퇴비 시용량이 많은 농가 관행시비구에서 오히려 감수되었다. 토양 미소동물상은 처리간에 일정한 경향이 없었으며, 연 3작까지 표준시비나 토양검정에 의한 화학비료와 돈분퇴비를 시용할 경우 dehydrogenase는 $32-47{\mu}g\;TFP\;g\;soil^{-1}\;d^{-1}$, phosphatase는 $60-63{\mu}g\;TFP\;g\;soil^{-1}\;d^{-1}$이었으나, 농가 관행수준의 화학비료와 돈분퇴비가 시용된 처리구의 dehydrogenase와 phosphatase 활성은 각각 63, $89{\mu}g\;TFP\;g\;soil^{-1}\;d^{-1}$ 으로 표준시비구나 토양검정구에 비해 증가되었다. 또한, 연 3작 기간동안 $76Mg\;ha^{-1}$의 돈분퇴비가 시용된 농가관행구의 토양유기물 함량과 토양유효인산 함량의 증가는 각각 50, 23%이었다. 따라서 시설재배지에서 가축분퇴비를 시용하면서 연중 작물을 재배할 경우에는 건전한 토양환경의 유지를 위해 토양검정결과를 토대로 하여 가축분퇴비 중의 양분을 고려하면서 시용할 필요성이 강조되어야 할 것으로 판단되었다.
채소를 연속 재배하는 시설재배지에서 화학비료와 돈분퇴비시용이 토양의 화학성과 생물상에 미치는 영향을 알기 위해 양분공급량별 토양 화학성 및 생물상변화와 토양효소활성 등의 변동에 대한 연구결과 작기별 수량은 1-2작 상추재배의 경우 표준시비구나 농가 관행시비구에 비하여 토양검정시비구에서 증가하였으며, 3작 시금치 재배에서는 질소비료와 돈분퇴비 시용량이 많은 농가 관행시비구에서 오히려 감수되었다. 토양 미소동물상은 처리간에 일정한 경향이 없었으며, 연 3작까지 표준시비나 토양검정에 의한 화학비료와 돈분퇴비를 시용할 경우 dehydrogenase는 $32-47{\mu}g\;TFP\;g\;soil^{-1}\;d^{-1}$, phosphatase는 $60-63{\mu}g\;TFP\;g\;soil^{-1}\;d^{-1}$이었으나, 농가 관행수준의 화학비료와 돈분퇴비가 시용된 처리구의 dehydrogenase와 phosphatase 활성은 각각 63, $89{\mu}g\;TFP\;g\;soil^{-1}\;d^{-1}$ 으로 표준시비구나 토양검정구에 비해 증가되었다. 또한, 연 3작 기간동안 $76Mg\;ha^{-1}$의 돈분퇴비가 시용된 농가관행구의 토양유기물 함량과 토양유효인산 함량의 증가는 각각 50, 23%이었다. 따라서 시설재배지에서 가축분퇴비를 시용하면서 연중 작물을 재배할 경우에는 건전한 토양환경의 유지를 위해 토양검정결과를 토대로 하여 가축분퇴비 중의 양분을 고려하면서 시용할 필요성이 강조되어야 할 것으로 판단되었다.
Effects of different amounts of fertilizer and manure application on changes of chemical and biological properties of soil were studied in plastic film house. Application amount of fertilizer was determined on the basis of soil test, standard application rate, and conventional rate of farmers. Lettu...
Effects of different amounts of fertilizer and manure application on changes of chemical and biological properties of soil were studied in plastic film house. Application amount of fertilizer was determined on the basis of soil test, standard application rate, and conventional rate of farmers. Lettuce in the first and second seasons and spinach in the third season were cultivated. Crop yields were highest in the plot fertilized on the basis of soil test during the three crop seasons. In the third crop season, spinach yield was lower in conventional plot applied with larger amount of pig manure compost than any other treatment. Organic matter, available phosphorus, and exchangeable potassium were accumulated in soil of the conventional plot with successive cropping. There was no difference in the abundance of soil invertebrates among the treatments, but soil enzyme activity was highest in the conventional plot.
Effects of different amounts of fertilizer and manure application on changes of chemical and biological properties of soil were studied in plastic film house. Application amount of fertilizer was determined on the basis of soil test, standard application rate, and conventional rate of farmers. Lettuce in the first and second seasons and spinach in the third season were cultivated. Crop yields were highest in the plot fertilized on the basis of soil test during the three crop seasons. In the third crop season, spinach yield was lower in conventional plot applied with larger amount of pig manure compost than any other treatment. Organic matter, available phosphorus, and exchangeable potassium were accumulated in soil of the conventional plot with successive cropping. There was no difference in the abundance of soil invertebrates among the treatments, but soil enzyme activity was highest in the conventional plot.
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문제 정의
본 연구에서는 채소를 연속 재배하는 시설재배지에서 화학비료와 유기물의 시용이 토양 및 생태계에 미치는 영향을 알기 위해 양분공급량별 토양 화학성 변화, 생물상 및 토양 효소 활성 등을 조사하였다.
제안 방법
공시작물로 1작기 (4월 30일-5월 29일)에 상추, 2작기 (5월 30일-7월 5일)에 상추, 3작기(9 월 12일-10월 26일)에 시금치를 재배하였다. 비료처리는 표준시비량구, 토양검정에 의한 시비 량구 (토양검 정 구) 및 농가 관행 시 비량구 (농가관행구)를 두었다.
재배하였다. 비료처리는 표준시비량구, 토양검정에 의한 시비 량구 (토양검 정 구) 및 농가 관행 시 비량구 (농가관행구)를 두었다.
돈분퇴비의 전탄소는 회화법으로 정량하였고, 전질소는 H2SO4 분해 후 Indophenol-blue법, 인산은 Vanadate 법, 양이온은 ICP로 정량하였다. 토양 미소동물 조사는 넓이 1 m2, 깊이 15 cm의 작토층의시료를 채취하여 대형동물은 육안으로 개체수를 조사하였고, 선충은 Baermann 깔데 기 법 (IAS, 1991), 소형 절지동물은 토양 500 g을 Tullgren 장치에 넣고 72 시간 동안 미소동물만을 추출한 후 해 부현미 경 으로 개 체수를 조사하 였 다. Dehydrogenase fe- Thalman 법 (1968), alkaline phosphatase는 Margesin and Schinner 방법 (1994)으로 측정하였으며, 기타 분석 방법은 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법에 준하였다 (NIAST, 2000).
이론/모형
토양 미소동물 조사는 넓이 1 m2, 깊이 15 cm의 작토층의시료를 채취하여 대형동물은 육안으로 개체수를 조사하였고, 선충은 Baermann 깔데 기 법 (IAS, 1991), 소형 절지동물은 토양 500 g을 Tullgren 장치에 넣고 72 시간 동안 미소동물만을 추출한 후 해 부현미 경 으로 개 체수를 조사하 였 다. Dehydrogenase fe- Thalman 법 (1968), alkaline phosphatase는 Margesin and Schinner 방법 (1994)으로 측정하였으며, 기타 분석 방법은 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법에 준하였다 (NIAST, 2000).
ICP로 분석하였다. 돈분퇴비의 전탄소는 회화법으로 정량하였고, 전질소는 H2SO4 분해 후 Indophenol-blue법, 인산은 Vanadate 법, 양이온은 ICP로 정량하였다. 토양 미소동물 조사는 넓이 1 m2, 깊이 15 cm의 작토층의시료를 채취하여 대형동물은 육안으로 개체수를 조사하였고, 선충은 Baermann 깔데 기 법 (IAS, 1991), 소형 절지동물은 토양 500 g을 Tullgren 장치에 넣고 72 시간 동안 미소동물만을 추출한 후 해 부현미 경 으로 개 체수를 조사하 였 다.
토양 유기물은 Tyurin법, 유효인 산은 Lancaster법, 치환성 양이온은 1 N NHQAc로침출하여 ICP로 분석하였다. 돈분퇴비의 전탄소는 회화법으로 정량하였고, 전질소는 H2SO4 분해 후 Indophenol-blue법, 인산은 Vanadate 법, 양이온은 ICP로 정량하였다.
수량을 조사한 결과는 Table 4와 같았다. 1-2작 상추의 수량은 표준시비구와 농가 관행 구에서 1작기에 36.2, 36.1 Mg ha1, 2작기에 11.7, 11.4 Mg haT로 처리간에 차이가 적었으나, 토양검정구의 경우에는 1, 2작기 수량이 각각 40.6, 12.5 Mg ha4로 표준시비량구와 농가 관행 구에 비해 8-11% 증수되었다.
2-3작 상추와 시금치의 경우에서도 화학비료와 돈분퇴비의 시용량 증가에 따른 무기성분함량이나 흡수량에 차이가 적었으나, 칼리의경우에는 칼리비료 시용량이 많았던 토양검정구에서 무기성분 함량과 흡수량이 증가되는경향을 보였다. 이와 같은 원인은 시험전 토양의 EC가 상추와 시금치의 재배에 적당한 1.
성적은 Table 6과 같다. 3요소 비료와 돈 분 퇴비 시용량에 따른 식물체 무기성분 함량과 흡수량 변화를 보면 1작 상추의 경우 질소와 인산은 시 비량의 증감에 따라 무기 성 분함량이나 흡수량에 큰 차이는 보이지 않았으나 칼리의 경우에는 칼리비료와 돈분퇴비 시용량이 많았던 농가관행구에서 무기성분 함량과 흡수량이 증가되는 경향을 보였다.
Dehydrogenase의 활성은 농가관행구>토양검정구>표준시비구 순으로 높았고, 이와는 달리 phosphatase 활성 은 농가관행 구>표준시 비 구>토양검정구 순으로 높았다. 이와 같이 돈 분 퇴비의 시용량이 많은 농가관행구에서 효소의 활성이 증가되었는데, 이는 돈분퇴비의 증가에 따라 효소의 활성도 증대한다는 Lee et al.
Phosphatase는 63-89 ㎍ TFP g soil-1 d-1로 표준 시비 구와 토양검정구는 적정 효소활성 값의 범위에 있어 현재의 토양 상태로는 과부하 정도로는 볼 수 없으나, 다만 돈분퇴비의 시용량이 많았던 농가관행구의 phosphatase 활성은 적정 범위를 상회하고 있는 것으로 조사되었다.
이와 같이 화학비료와 돈분퇴비의 시용량이 많았던 농가관행구에서 수량이 낮아진 원인은 3작기까지 질소비료의 시 용량이 표준시비 구와 토양검정구에는 각각 298, 280 Mg ha-1이었으나. 농가관행구에는 403 Mg ha-"] 투입되었고, 돈분퇴비의 경우에도 1-2작 상추와 3작 시금치재배 에 서는 표준시비구나 토양검정구에 각각 6 Mg ha-1가 시용되어 3작기까지 총 18 Mg ha17]- 투입되었으나, 농가관행구에서는 1-2작기에 각각 30 Mg ha'1, 3작기에 16 Mg ha1?} 시용되어 3작기까지 총 76 Mg ha-1가 투입되었기 때문에 Table 7에서보는 바와 같이 다른 처리구에 비해 농가관행구에서 전기전도도가 높아 진 점으로 보아 화학비료와 퇴비의 과다시용에 따른 염류집적에의한 생리장애로 오히려 수량이 감소된 것으로 생각되었다.
토양의 유효인산함량도 이와 유사한 증가 경향을 보이고 있으며, 연간 76 Mg ha-1의 돈분퇴비가 시용된 농가관행구의 유효인산 함량은 시험 전 499 mg kg-1 에 비하여 23% 증가된 612 mg kgT이었다. 따라서 이와 같은 결과로 볼 때 시설재배지에서연중 작물을 재배할 경우에는 반드시 표준시용량 이상의 돈분퇴비의 시용은 자제하는 것이 건전한 토양환경을 유지시킬 것으로 생각되었다.
마리로 조사되었다. 또한 총 미소 동물의 경우에는 표준시비구 64, 800 마리, 토양검정구 41, 300 마리, 농가관행구 33, 800 마리로 토양선충은 토양검정구에서 애지렁이와 총 미소 동물은 표준시비구에서 많았으나 처리 간 일정한 경향을 보이고 있지 않았다. 이와 같은 원인은 시험 포장이 당해연도에 조성되었기 때문에 생태계가 균형을 이루지 못하고 있기 때문인 것으로 판단되나 이에 대한 원인은 추후 검토할 필요가 있다고 생각된다.
채소를 연속 재배하는 시설재배지에서 화학비료와 돈분퇴비시용이 토양의 화학성과 생물상에 미치는 영향을 알기 위해 양분공급량별 토양 화학성 및 생물상변화와 토양 효소 활성 등의 변동에 대한 연구결과 작기별 수량은 1-2 작 상추재배의 경우 표준시비구나 농가 관행 시비 구에 비하여 토양검정시비구에서 증가하였으며, 3작 시금치 재배에서는 질소비료와 돈 분 퇴비 시용량이 많은 농가 관행 시비 구에서 오히려 감수되었다.
처리구별 토양선충은 m2 당 표준시비구는 870 마리, 토양검정구는 4, 220 마리, 농가 관행 구는 3, 000 마리이 었고, 애지 렁 이는 표준시 비구 2, 500 마리, 토양검정구 1, 450 마리, 농가관행구 750 마리로 조사되었다. 또한 총 미소 동물의 경우에는 표준시비구 64, 800 마리, 토양검정구 41, 300 마리, 농가관행구 33, 800 마리로 토양선충은 토양검정구에서 애지렁이와 총 미소 동물은 표준시비구에서 많았으나 처리 간 일정한 경향을 보이고 있지 않았다.
토양 미소동물상은 처리간에 일정한 경향이없었으며, 연 3작까지 표준시비나 토양검정에의한 화학비료와 돈분퇴비를 시용할 경우 dehydrogenase는 32-47 ㎍ TFP g soil-1 d-1, phosphatase는 60-63 ㎍ TFP g soil-1 d-1이었으나, 농가 관행수준의 화학비료와 돈분퇴비가시용된 처리구의 dehydrogenase 와 phosphatase 활성은 각각 63, 89 ㎍ TFP g soil-1 d-1 으로 표준시비구나 토양검정구에 비해 증가되었다.
후속연구
따라서 시설재배지에서 가축분퇴비를 시용하면서 연중 작물을 재배할 경우에는 건전한 토양환경의 유지를 위해 토양검정결과를 토대로 하여 가축분퇴비 중의 양분을 고려하면서 시용할 필요성이 강조되어야 할 것으로 판단되었다.
또한 총 미소 동물의 경우에는 표준시비구 64, 800 마리, 토양검정구 41, 300 마리, 농가관행구 33, 800 마리로 토양선충은 토양검정구에서 애지렁이와 총 미소 동물은 표준시비구에서 많았으나 처리 간 일정한 경향을 보이고 있지 않았다. 이와 같은 원인은 시험 포장이 당해연도에 조성되었기 때문에 생태계가 균형을 이루지 못하고 있기 때문인 것으로 판단되나 이에 대한 원인은 추후 검토할 필요가 있다고 생각된다.
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