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문제 정의
- 이 연구는 화강암 석비레를 성토하여 작물을 재배하고 있는 일종의 인위 토 고랭지밭 토양의 화학성과 물리성을 조사하여 성토지 토양의 특성을 파악함으로써 성토지에 대한 토양관리에 활용할 수 있는 기초자료를 확보할 목적으로 수행하였다.
- 강원도 평창과 홍천의 고랭지 경사지는 모재성 토(마사토)와 토양유실 로 자갈 함량이 높아져 자갈 함량을 고려한 토양관 리가 필요하다. 자갈 함량에 따른 양이온 교환용량의 변화에 대해 조사를 실시하였다.
제안 방법
- 강원도 고랭지 농업의 대표 지역 인 평창군과 홍천군 내면에서 2000년 10월과 6월에 각각 석비레 성토지의 표토를 채취하여 풍건 후 2 mm 체로 쳐서 자갈과 토양을 분리하고. 2 mm 이하의 입자에 대해 화학성을 조사하였다. 토양의 화학성은 pH.
- Giesbeek. NetherlandsX 이용하여 토양의 경도를 0-80 cm까지 조사하였다. 조사지역의 주요 작물은 당근.
- Table 4는 평창 지역 석비레 성토지 토양의 화학성과 양이온 교환용량을 조사한 것으로 양이온 교환용량은 시료를 건조하여 조제한 것과 조제하기 전의 것으로 나누어서 분석하였다.
- 고랭지 농경지의 특성을 우리나라 평균 토양의 이화학성과 비교하여 보았다 (Fig. 1). 일반 고랭지인 정선과 태백은 유기물의 함량이 높은 것으로 평가되었는데, 근래에 많이 투입되고 있는 부산물 비료와 퇴 비 의 축적에 의한 것으로 생각된다.
- 교환 성 양이온 등을 분석하였는데, 분석 방법은 pH와 전기전도도는 초자전극법(1:5), 유기물은 Walkley-Black 법, 인산은 SnClz에 의한 몰리브덴 청법, 교환성 양이온은 원자흡광 광도법을 이용하였다. 그리고, 양이온 교 환용량은 2 mm 체를 통과시킨 것과 성토지에서 채취한 상태 그대로 풍건하여 2 mm 체로 조제하지 않은 것 등, 두 가지 경우에 대해서 측정하였다 (NIAST. 1988).
- 석비레성토지의 물리성은 입자 분포, 토양경도, 용적 밀도를 2000년 6월에 조사하였다. 조사는 강원도 고랭지 농업의 대표지 역인 평창군과 홍천군의 석비레성토지에서 이루어졌다.
- Table 6에 는 홍천지역 모재성 토지의 입자 크기별 양이온 교환용량을 나타내었다. 입자의 크기는 2 mm 를 기준으로 그 이상의 입자, 모래의 크기별 입자, 그리고 미사와 점토의 기준인 0.05 mm를 기준으로 각각에 대한 양이온 교환용량을 조사하였다. 양이온 교환 용량은 입자가 작을수록 높았다.
- 전국의 밭토양 평균치를 기준으로 하여 강원도의 대표적 고랭지 농업지대인 평창, 정선. 태백지역 토양의 특성을 비교하였다. 평창 지역은 석비레로 성토된 지역을 대상으로 토양을 조사하였으며, 정선과 태백은 무작위로 토양을 채취하여 분석하였다.
- 고랭지 농업지대 중에서 평창, 정선. 태백지역에 대해서 토양의 주요 특성을 비교하였다. 비교는 방사형 그래프를 이용하였으며 (Fig.
- 방사형 그래프의 항목은 중요도에 따라 총 8가지로 구성하였으며. 토양을 평가할 때 기본적이면서 필수적인 요소들로 구성하였다. 항목으로는 토양산도, 교환성 칼슘, 마그네슘.
- 태백지역 토양의 특성을 비교하였다. 평창 지역은 석비레로 성토된 지역을 대상으로 토양을 조사하였으며, 정선과 태백은 무작위로 토양을 채취하여 분석하였다. 시료 채취는 2000년 6월에 실시하였으며, 점수는 평창 13점.
- 홍천지역의석비레 성토지에서 2 mm 체로 친 경우와 자갈을 그대로 함유하고 있는 경우의 양이 온치환 용량을 비교하였다. 모재성 토지에서 자갈 함량이 평균 25.
대상 데이터
- 강원도 고랭지 농업의 대표 지역 인 평창군과 홍천군 내면에서 2000년 10월과 6월에 각각 석비레 성토지의 표토를 채취하여 풍건 후 2 mm 체로 쳐서 자갈과 토양을 분리하고. 2 mm 이하의 입자에 대해 화학성을 조사하였다.
- 평창 지역은 석비레로 성토된 지역을 대상으로 토양을 조사하였으며, 정선과 태백은 무작위로 토양을 채취하여 분석하였다. 시료 채취는 2000년 6월에 실시하였으며, 점수는 평창 13점. 태백과 정선은 각각 25점이었다.
- 석비레성토지의 물리성은 입자 분포, 토양경도, 용적 밀도를 2000년 6월에 조사하였다. 조사는 강원도 고랭지 농업의 대표지 역인 평창군과 홍천군의 석비레성토지에서 이루어졌다. 토양의 입자 분포는 체를 이용하여 2.
데이터처리
- 태백지역에 대해서 토양의 주요 특성을 비교하였다. 비교는 방사형 그래프를 이용하였으며 (Fig. 1), 기준으로 우리나라 토양의 평균을 이용하였다. 그래프를 통해 쉽게 지역별 토양관리 상태를 알 수 있다.
이론/모형
- 전기전도도, 유기물, 유효인산. 교환 성 양이온 등을 분석하였는데, 분석 방법은 pH와 전기전도도는 초자전극법(1:5), 유기물은 Walkley-Black 법, 인산은 SnClz에 의한 몰리브덴 청법, 교환성 양이온은 원자흡광 광도법을 이용하였다. 그리고, 양이온 교 환용량은 2 mm 체를 통과시킨 것과 성토지에서 채취한 상태 그대로 풍건하여 2 mm 체로 조제하지 않은 것 등, 두 가지 경우에 대해서 측정하였다 (NIAST.
성능/효과
- 1971).가장 높은 경도값은 석비레성토 층과 기존의 경작층 사이에서 나타나는 것으로 조사되었다. 이는 투수와 더불어 하방이동한 세립질 토립이 토층 간의 상대적 투수성 차이로 집적되기 때문으로 판단되며 보다 깊은 연구가 요망된다.
- 5 g cm :! 이상인 곳에서는 대두의 작황이 매우 불량한 것으로 보고하였다.고랭지 경사지에서 모재토를 성토한 지역의 용적 밀도 조사 결과, 40 cm까 지 평균적으로는 1.5 g cm-3를 넘지는 않았으나, 일부 지역에서는 10 cm 이내의 표토에서도 경도가 높은 곳이 나타나 생육에 좋지 않을 것으로 판단되었다.
- 1 cmok kg'1 보다 높은 것으로 연구 대상지의 많은 포장들이 석비 레로 성토된 지역임을 감안할 때. 고랭지의 성토 재료 에 모래가 차지하는 부분이 많아서양이온교환용량이 낮아진 것으로 보이며, 화강암 풍화모재의 성토가 양분보유능력을 떨어뜨리는 것을 알 수 있다. 그리고 2 mm 체로 쳐서 분석하는 기존의 방법과 조제전의 시료에 대한 CEC가 0.
- 32 g cn"이었다. 그리고 양이온 교환용량과 유기물 함량은 각각 7.1 cmole kgT과 12.4 g kg-1으로 낮았고, 유효인산의 함량은 526 mg kg-1으로 다소 높게 나타났다. 홍천지역 석비레성토지의 양이온치환 용량은 7.
- 반면에 평창지역 에서 석비레로 성토를 한 농경지 토양은 유기물이 낮은 것으로 나타났다. 그리고 축분 부산물 퇴비와 화학비료의 투입량이 많은 강원도 고랭지는 토양내 고정이 잘되며 이동성이 낮은 유효인산의 함량이 일반 고랭지인 정선과 태백 및 석비레 성토지인 평창에서 전국 평균치보다 모두 높게 나타났다.
- 홍천지역의 성토지 토양에 대한 화학성 조사 결과는 Table 5와 같다. 대관령모재 성토지와 마찬가지로 전기전도도의 값이 일반농업지대의 토양보다 높았다. 이는 양분보유 능이 낮은 성토지에서 작물이 필요로 하는 양분의 요구도를 충족시키기 위해 고투입된 부산물 비료와 화학비료에 의한 것으로 판단된다.
- 그러나, 홍천군 내면의 성토지는 2 mm 이상 되는 입자가 평균 25%를 차지하고 있었다. 따라서 모재성 토지와 같이 자갈의 함량이 높은 곳에서는 2 mm 이상의 입자도 함께 분석이 이루어져서 토양의 진단과 시비평가에 활용하는 것이 타당할 것으로 믿어졌다.
- 5%로 낮게 나타났는데 (Table 2), 이는 성토로 사용하는 모재가 대부분 농경지와 인접해 있는 것으로 인근 산을 절개하여 사용하고 있기 때문에 조사지점간에 차이가 크지 않고, 완전히 풍화되어 토양이 되기 전의 화강암이나 화강 편마암으로 이루어진 모재 특성에 의해 입자 분포 간에 차이가 크지 않은 것으로 판단된다. 따라서 이러한 결과를 토대로 모재에 대한 양이온 교환용량 및 입자 분포에 대한 변이가 작을 것으로 생각되어 모재성토지에 대한 토양관리가 일반 농경지보다 쉽게 이루어질 수 있을 것으로 보인다.
- 모 재 성토지의 0- 40 cm 깊이까지 토양에 대한 입경별 분포를 조사한 결과에서 차이가 나지 않은 이유는 성토의 주기가 대체로 짧고. 모재로 성토된 깊이 가 계속적인 성토로 인해서 조사한 깊이 이상으로 높았고, 절토와 성토가 동시에 이루어지는 지역이 많았으며. 대부분 같은 지역에서 채취한 모재로 성토가 이루어졌기 때문으로 판단된다.
- 홍천지역의석비레 성토지에서 2 mm 체로 친 경우와 자갈을 그대로 함유하고 있는 경우의 양이 온치환 용량을 비교하였다. 모재성 토지에서 자갈 함량이 평균 25.3%를 차지할 때, 자갈을 포함한 양이온 교환용 량은 자갈을 포함하지 않을 때보다 1.1 cmole kgT이 낮아졌다 (Table 7).
- 강원도 고랭지의 석비레성토지의 이화학성을 전국 밭토양의 평균치와 비교한 결과. 유기물, 교환성 양이온과 점토의 함량이 낮은 것으로 나타났고, 교환성 양이온은 차이가 없었으며, 유효인산의 함량이 높은 것으로 나타났다.
- 평창 지역의 성토지 토양은 인산의 함량은 적정 수준이었으나, 토양산도가 낮고. 유기물, 점토 및 양이온 교환용량이 낮아 서 양분관리가 되지 않고 있음을 알 수 있었다. 모재성 토가 이루어진 농경지는 비옥도가 대단히 낮아서 축산부산물과 화학비료의 대량 투입이 이루어지고 있음에도 불구하고 (Cho, 2000), 일반 농경지에 비해 유기물의 함량이 낮은 것은 유실에 의해 손실이 발생하고.
- 교환성 칼슘, 그리고 교환성 칼륨의 함량이 높게 나타났으나, 토양질 지표의 적정 범위에서 벗어나지는 않았다. 유효인산의 함량에 있어서 평균치는 적정 수준에 속하고 있으나, 조사지점간에 변이가 심하여 적정 수준을 초과하거나 미달되는 지역도 많이 있는 것으로 보아 인산비료에 대한 관리가 필요한 것으로 조사되었다.
- 이들은 환경훼손과 토사 및 양분 유출의 문제점 을 안고 있다. 이들의 이화학성을 조사한 결과, 고랭지 석비레 성토 밭토양의 자갈 함량은 평창 지역이 평균 16.7%, 홍천지역이 25.3%로 조사되었다. 평창 지역 석비레 성토지의 토양 경도는 0-10 cm 깊이에서 0.
- 이는 투수와 더불어 하방이동한 세립질 토립이 토층 간의 상대적 투수성 차이로 집적되기 때문으로 판단되며 보다 깊은 연구가 요망된다. 토양의 깊이 별 경도 조사에서 조사지점 간에 최대 값이 나타난 깊이는 18 cm 이하였고, 경도와 용적 밀도는 토양의 깊이가 깊어질수록 증가하였다 (Table 3). Campbell et al.
- 토양의 입자 분포대관령지역 석비레성토지의 자갈 함량은 평균 16.7%였으며. 미사와 점토의 함량은 22.
- 평창지역 모재성 토지의 토양은 양분보유 능이 매우 낮고 투수가 빠른 사토가 많았으며, 전기전도도의 값은 높으나 유기물의 함량은 낮은 반면. 유효인산.
후속연구
- 강원도 평창과 홍천의석비 레 성토지에서 나타나는 토양 악화의 주원인은 화학비료와 불량한 가축 부산물 비료의 과다시용으로 인한 인산 함량의 증가와 풍화모재를 기반으로 농업을 함으로써 발생하는 토양화학성의 불균형에 있다고 판단된다. 따라서 고랭지 농경지의 지리적 특성과 특이적인 토양의 화학적 물리적 특성을 고려한 적정 시 비관리에 대한 연구가 이루어 져야 할 것으로 생각된다.
- 모재 성토지에 대한 화학적 물리적 평가가 정밀하게 이루어져서 모재 성토에 대한 대안을 마련하고. 토양의 유실과 양분의 손실을 저감시킬 수 있는 방법의 개발이 빠른 시일 내에 적용되어야 모재를 성토하여 영농활동을 하는 고랭지 밭에서 환경친화형 지속농업이 실현될 수 있을 것으로 판단된다.
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