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문제 정의
- 현재까지 가축분 퇴비와 같은 유기질 비료에 관하여는 토양의 물리화학적인 관점에서는 많은 검토가 있었으나 토양 생화학적인 측면에서의 검토는 드물다. 따라서 본 연구에서는 가축분 퇴비를 배추 재배 토양에 시용했을 때 토양효소, biomass 등의 변화에 미치는 영향을 구명하고, 아울러 이러한 변화가 토양화학성과 작물생산에 미치는 효과를 밝히고자 하였다.
제안 방법
- 즉 추출액 2 mL에 ninhydrin reagent 1 mL를 가하고 끓는 수조 안에서 30분간 발색시켜 570 nm에서 비색정량을 하였으며, 이때 사용한 표준용액은 leucine을 H2SO1 용액에 용해하여 질소농도가 fl- 100 M이 되도록 조절하였다. 그 이후의 방법은 protease 활성 측정법 중 ninhydrin 발색법과 동일하며 다음 식에 의해 biomass N을 구하였다.
- 5 M K2SO4용액으로 추출하였다. 그리고 훈증하지 않은 토양을 훈증토양과 같은 방법으로 추출하여 비훈증 토양 시료 용액으로 하였다. 추출액으로서는 biomass C, N의 경우 토양 3배량의 0.
- 추출률을 계산하기 위하여 250 mg V 의 KzHPOd 용액을 비훈증토양에 건토 1 g당 25 ug P 가 되도록 첨가하여 같은 방법으로 추출. 분석하였 고, 인산 무첨가의 훈증 토양과 비훈증토양의 추출액의 인 농도를 측정하여 다음과 같은 식으로 biomass P를 계산하였다.
- 시험에 공시한 재료. 처리 및 시료채취 방법은 전보와 같으며 (Weon et. al., 1999), 생화학적 특성은 시료조제 후 분석 전까지 4℃에 보관하면서 분석하였다.
- Biomass P는 주출액을 Lancaster 법에 의하여 비색 정량하였으며. 추출률을 계산하기 위하여 250 mg V 의 KzHPOd 용액을 비훈증토양에 건토 1 g당 25 ug P 가 되도록 첨가하여 같은 방법으로 추출. 분석하였 고, 인산 무첨가의 훈증 토양과 비훈증토양의 추출액의 인 농도를 측정하여 다음과 같은 식으로 biomass P를 계산하였다.
- 그리고 훈증하지 않은 토양을 훈증토양과 같은 방법으로 추출하여 비훈증 토양 시료 용액으로 하였다. 추출액으로서는 biomass C, N의 경우 토양 3배량의 0.5 M KzSCU 용액을 사용하였고 biomass P는 토양 4배 량의 Lancaster 침출액 (pH 4.25)을 가하여 200 rpm 으로 30분 동안 진탕시킨 후 Whatman No. 42로 여과한 것을 분석시료로 하였다.
대상 데이터
- 시험에 공시한 재료. 처리 및 시료채취 방법은 전보와 같으며 (Weon et.
이론/모형
- Biomass C는 Tate et al. (1988)의 방법에 따라 추출 시료액 8 mL를 250 mL 둥근바닥 플라스크에 취하고 2 mL의 66.7 mM KzCrKA 용액 및 HzSCU와 H3PO4의 2:1 혼합액 15 mL를 첨가하였다. 플라스크를 잘 혼합한 다음 환류냉각관에 접속하여 165℃ 의 켈달 분해장치에서 30분간 가열 분해하였다.
- Biomass Ne 가용성 유기태질소의 약 절반을 점유하는 아미노태 질소량을 구하는 ninhydrin 발색법으로 구하였다. 즉 추출액 2 mL에 ninhydrin reagent 1 mL를 가하고 끓는 수조 안에서 30분간 발색시켜 570 nm에서 비색정량을 하였으며, 이때 사용한 표준용액은 leucine을 H2SO1 용액에 용해하여 질소농도가 fl- 100 M이 되도록 조절하였다.
- Biomass P는 주출액을 Lancaster 법에 의하여 비색 정량하였으며. 추출률을 계산하기 위하여 250 mg V 의 KzHPOd 용액을 비훈증토양에 건토 1 g당 25 ug P 가 되도록 첨가하여 같은 방법으로 추출.
- 효소활성은 건토 1 g당 1분간 1 nmol의 leucine을 생성하는 효소의 양을 1 unit 로 정의하였다. Phosphomonoesterase 는 Tabatabai and Bremner (1969)의 방법에 준하여 기질로서 p-nitrophenyl phosphate (PNP) 용액을 가한 후 항온기에서 반응시킨 후 생성된 p-nitrophenol을 정량하였다. 효소의 활성은 건토 1 g당 1분간 1 mol의 PNP을 생산하는 효소의 양을 1 unit로 정의하였다.
성능/효과
- 퇴비 시용에 따른 미생물 biomass C, N 및 P의 변화로서 NPK는 대조구에 비하여 biomass C, Ne 증 가하였으나 P는 감소하였다 (Table 2). 반면 퇴비구에서는 대조구와 NPK구에 비하여 Biomass C. N 및 P가 증가하였고 시용량에 따라 비례 하여 , 특히 biomass C의 경우 CM-57구에서 466 C mg kg''으로 대조구 105 C mg kgT에 비하여 4.3배 증가하였으며, biomass N과 P는 각각 대조구에 비하여 3.4배. 2.
- 4배. 2.8배 증가하였다. 이러한 결과는 유기물 시용이 화학비료보다 biomass를 크게 증가시켰다는 보고와 일치하며 (Bolton et al.
- 비근권 토양의 토양효소활성과 biomass 사이에는 Table 4에서 보는 바와 같이 모두 정의 상관간계가 있었다. 그 중 protease와 dehydrogenase 활성은 biomass C, N, P 와, phosphomonesterase는 biomass C, P와 고도로 유의한 상관관계를 보였다. Biomass와 효소활성 간의 높은 상관은 활성적인 biomass를 나타내며, 미생물의 생육은 효소활성과 밀접한 관련이 있다는 것을 의미한다.
- 수분 등의 영향을 받아 연간 변동이 달라질 수 있으며, 또한 biomass를 구성하는 세균과 사상균의 비율에 따라서도 달라질 수 있다고 보고하였다. 따라서 본 시험에서 biomass C, N, P 간의 변화 추이가 다른 것은 토양 채취 시 기후와 수분 그리고 세균과 사상균의 변화에 의한 영향으로 판단된다. Biomass의 경시적 변동은 미생물의 사멸과 증식에서 기인하며 이는 양분의 방출과 흡수 측면에서 중요하다.
- Biomass P는 NPK구의 경우 생육초기에서 수확기까지 계속 감소하였고, 퇴비구는 생육초기에 가장 큰 값을 보인 후 생육중기 이후에는 이보다 낮은 경향이었다. 따라서 퇴비구에서 biomss C는 생육중기에서 수확기까지 높았고 N과 P는 생육초기에 높아 변화양 상이 다르다는 것을 알 수 있었다.
- 토양의 유기 질소 및 탄소 함량에 대한 biomass C, N의 비율은 탄소 0.7-1.7%, 질소 1.8-4.9%의 범위였으며, 퇴비 시용에 따라 탄소는 CM-8구에서 1.2%였으나 시용량에 비례하여 CM-57구에서는 1.7%로 상승 하였다. 일반적으로 토양의 유기 탄소 중 biomass C 의 함량범위는 토양의 종류, 식생.
- 퇴비 시용 후 배추 생육시기별 비근권 토양의 미생물 biomass C, N 및 P의 변화를 조사한 결과, Biomass C 는 NPK구와 대조구 모두 생육중기에 증가하여 정점에 도달하였고. 퇴비구의 경우는 생육초기에 급격히 증가한 후 수확기까지도 높은 수준을 유지하였다 (Fig.
- 퇴비 시용에 따른 미생물 biomass C, N 및 P의 변화로서 NPK는 대조구에 비하여 biomass C, Ne 증 가하였으나 P는 감소하였다 (Table 2). 반면 퇴비구에서는 대조구와 NPK구에 비하여 Biomass C.
후속연구
- (1992)의 보고와 일치한다. 한편 dehydrogenase 활성은 미생물 활성의 지표로서 일반적으로 사용되고 있지만, 본 연구 결과에서는 dehydrogenase 활성에 대해서는 질소질 비료가 시용된 토양에서는 적합하지 않다고 생각된다.
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