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문제 정의
- 따라서 본 연구는 석회, 화학비료 및 돈분액비 시용방법에 따라 사일리지용 옥수수의 생육 특성 및 사초수량을 평가하고 토양침투수 중 질산염의 변화를 구명하여, 옥수수 재배시 최대 수량생산과 토양보존을 위한 화학비료와 가축분뇨 이용 방법을 정립하고자 실시하였다.
제안 방법
- 시비방법을 보면 화학비료 표준구는 기비로 ha당 질소, 인산, 가리를 각각 120, 150, 150 kg 씩 시용하였으며, 추비는 화학비료 질소 80 kg 를 시용하였다(C구). 또한 토양전처리구는 석회를 시험전 토양의 중화량 분석결과에 따라 기비로 시용하였고(T1 및 T3구), 돈분액비 처리구는 N, P, K 표준구에 기준(200kgN/ha)하여 돈분액비의 질소 함량을 분석하여 파종 2주전에 ha당 질소 함량 120 kg를 시용하였으며(T2, T3 및 T4구), 추비는 옥수수가 7~8 엽기에 도달하였을 때 각 시험구당 화학비료(C, Tl, T4 구) 및 분뇨(T2 및 T3구)를 ha당 80kg(N 함량 기준)씩 휴간 중앙에 시용하였다.
- 본 시험에서는 암이삭을 제외한 경엽부분의 NDF, ADF를 분석하여 RFV를 산정하였으며 그 결과는 표 4와 같다.
- 본 실험은 석회, 돈분액비 및 화학비료의 시용에 따른 옥수수의 생육특성, 건물수량 및 토양의 질산염 함량에 미치는 영향을 연구하기 위하여 토양 전처리, 기비, 추비를 각각 달리처리한(C구: 화학비료 + 화학비료, T1; 석회 + 화학비료 + 화학비료, T2; 돈분액비 + 돈분액 비, T3; 석회 + 돈분액비 + 돈분액비, T4; 돈분 액비 + 화학비료) 5처리 3반복으로 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다.
- 생육특성은 처리구당 중앙 2열씩 수확하여 조사하였으며, 건물율은 대표적인 10주의 시료를 따로 채취하여 70℃의 순환식 열풍건조기에서 72시간 이상 건조하여 건물율을 구한 후 건물수량을 계산하였으며 건조된 시료는 분쇄후 NDF 및 ADF 성분 분석(Goering과 Van soest; 1979)에 이용하였다.
- 시비방법을 보면 화학비료 표준구는 기비로 ha당 질소, 인산, 가리를 각각 120, 150, 150 kg 씩 시용하였으며, 추비는 화학비료 질소 80 kg 를 시용하였다(C구). 또한 토양전처리구는 석회를 시험전 토양의 중화량 분석결과에 따라 기비로 시용하였고(T1 및 T3구), 돈분액비 처리구는 N, P, K 표준구에 기준(200kgN/ha)하여 돈분액비의 질소 함량을 분석하여 파종 2주전에 ha당 질소 함량 120 kg를 시용하였으며(T2, T3 및 T4구), 추비는 옥수수가 7~8 엽기에 도달하였을 때 각 시험구당 화학비료(C, Tl, T4 구) 및 분뇨(T2 및 T3구)를 ha당 80kg(N 함량 기준)씩 휴간 중앙에 시용하였다.
- 옥수수 파종은 휴간 60 cm, 주간거리 20 cm 로 ha 당 83,330 주가 되게 하여 2알씩 점파하였으며 시험구 크기는 15m2(3x5m)로 4-5엽기에 1주를 제거하였다.
- 질산염 측정을 위한 토양 침투수 시료채취는 시험 포장 조성시 토양깊이 50, 100 cm 에 Suction Cup을 처리구당 3반복으로 설치하였다. 침투수 채취는 매 2주 간격으로 실시할 계획이었으나, 비가 오는 날에는 Cable에 Potable 펌프를 이용하여 진공 상태를 유지시킨 후 다음 날 시료를 채취하여 Test Tube에 냉장 보관한 후 분석에 이용하였다.
- 처리내용은 표 1에서 보는 바와 같이 대조구는 기비 및 추비를 모두 화학비료로 시비하였으며(이하 C구), 석회시용 + 기비 및 추비 화학 비료 시용{이하 T1), 기비 및 추비 돈분액비 시용(이하 T2), 석회시용 + 기비 및 추비 돈분액비 시용{이하 T3) 및 기비 돈분액비 +추비 화학비료 시용 처리구(이하 T4)로 5처리 3반복 난괴법으로 수행하였다.
- 질산염 측정을 위한 토양 침투수 시료채취는 시험 포장 조성시 토양깊이 50, 100 cm 에 Suction Cup을 처리구당 3반복으로 설치하였다. 침투수 채취는 매 2주 간격으로 실시할 계획이었으나, 비가 오는 날에는 Cable에 Potable 펌프를 이용하여 진공 상태를 유지시킨 후 다음 날 시료를 채취하여 Test Tube에 냉장 보관한 후 분석에 이용하였다. 그리고 분석은 디지털 간이 Kit를 이용하였다.
대상 데이터
- 본 시험은 건국대학교 자연과학대학 실습포장에서 2000년 5월부터 8월까지 실시하였으며, 공시작물로는 상대숙도가 118일 인 P3352를 사 용하였다.
데이터처리
- 본 시험 데이터는 SAS Package Program(2000) 의 GLM procedure에 의하여 통계분석 하였고, 각 처리간의 유의성 검정은 Duncan's 다중검정에 의하여 5% 수준에서 실시하였다.
이론/모형
- TDN 수량은 Pioneer사가 제공한 공식 TDN 건물수량 = (경엽 건물수량X0.582) + (암이삭 건물수량X0.85) 에 의하여 구하였으며, RFV (relative feed value)는 Holland 등(1990)이 제시한 산출식에 의하여 구하였다.
성능/효과
- 건물 및 TDN 수량에 있어서도 T3 구가 각각 18, 611 및 13, 746 kg/ha로서 가장 높은 생산량을 나타낸 반면 T1 구는 13, 529 및 9, 541 kg/ha로서 가장 낮은 수치를 보였다. NDF 및 ADF 함량은 유의적인 차이는 나타나지 않았지만, 생육 특성이 떨어지고 수량(건물 및 TDN)이 낮았던 T1 구에서 높게 나타났다. 토양 성분중 질산염은 시용 비료에 따라 뚜렷한 경향치를 나타내지 않았으며, 50cm 토양에서는 전 처리구 모두 시험초기에 비하여 후기에 농도가 떨어지는 경향을 보였지만, 100cm 토양에서는 C, T1 및 T4 구는 50cm 구와 같은 경향을, T2 구와 T3 구는 후기에 오히려 증가하는 경향을 보였다.
- TDN 수량을 보면 대조구(C 구), Tl(9, 591 kg/ ha), T2(9, 541 kg/ha), T4 구(10, 081 kg/ha)는 비슷한 경향을 보였으나 T3 구(13, 746 kg/ha)는 대조구에 비해 43%의 증수를 보였다(P<0.05).
- 본 시험에서 나타난 NDF 함량은 T1 구가 제일 높은 68.9%였으나 T3, T4 구는 각각 64.7, 63.7%로 평균치인 65.9% 보다 낮게 나타났다. 반면에 사료의 ADF 함량은 T4 구가 35.
- 옥수수에 있어서 암이삭 비율은 영양수량을 좌우할 뿐 아니라, 사일리지 품질에도 큰 영향을 미친다(Giardini 등, 1976). 본 실험 결과 처리구별로 나타난 암이삭 비율을 보면 C 구가 44.2, T1 구가 45.8, T2 구가 46.0, T3 구가 56.4 및 T4 구가 48.7%로서 T3 구가 가장 높은 비율을 보였다. 특히 화학비료만 시용한 C 구와 토양 교정 후 기비와 추비를 분뇨로 시용한 T3 구와의 차이는 12.
- 생육특성(초장, 착수고, 암이삭 비율, 건물율)은 석회로 토양을 교정하고 기비와 추비를 돈분액비로 처리한 T3 구가 가장 좋았던 반면, 토양교정 없이 기비 및 추비를 화학비료로만 처리한 대조구(C구)가 낮은 경향치를 보였다. 건물 및 TDN 수량에 있어서도 T3 구가 각각 18, 611 및 13, 746 kg/ha로서 가장 높은 생산량을 나타낸 반면 T1 구는 13, 529 및 9, 541 kg/ha로서 가장 낮은 수치를 보였다.
- 시비방법에 따른 사일리지용 옥수수의 건물 수량에 미치는 영향을 보면 대조구가 ha당 13, 685 kg인 것에 비해 Tl, T2 구는 약간씩 떨어진 13, 529 및 13,590kg/ha 이였으며 T3 는 18, 611 kg/ha, T4 구는 14, 117 kg/ha 건물수량을 나타내었다. 특히 T3 구는 C 구에 비해 35% 증수 효과가 나타났다(P<0.
- 시험전 토양의 성질은 pH 및 유기물 함량이 일반적인 우리나라 밭 토양의 특성을 보이고 있으며 특히 토양의 물리적 특성을 나타내는 CEC 함량 또한 12.9로 보통 10인 것을 기준으로 하면 일반적인 토양인 것을 알 수 있다(표 2 참조).
- 처리구별 착수고를 보면 C, Tl, T2, T3 및 T4 구가 각각 109, 113, 114, 116 및 111cm로 나타났으며, 처리구가 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 착수고는 초장과 비례하여 초장이 높았던 구에서 높은 경향치를 보였으며, T3 > T2 > Tl > T4 > C구 순으로 초장과 같은 순위를 보였다.
- 처리구별 착수고를 보면 C, Tl, T2, T3 및 T4 구가 각각 109, 113, 114, 116 및 111cm로 나타났으며, 처리구가 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 착수고는 초장과 비례하여 초장이 높았던 구에서 높은 경향치를 보였으며, T3 > T2 > Tl > T4 > C구 순으로 초장과 같은 순위를 보였다.
- NDF 및 ADF 함량은 유의적인 차이는 나타나지 않았지만, 생육 특성이 떨어지고 수량(건물 및 TDN)이 낮았던 T1 구에서 높게 나타났다. 토양 성분중 질산염은 시용 비료에 따라 뚜렷한 경향치를 나타내지 않았으며, 50cm 토양에서는 전 처리구 모두 시험초기에 비하여 후기에 농도가 떨어지는 경향을 보였지만, 100cm 토양에서는 C, T1 및 T4 구는 50cm 구와 같은 경향을, T2 구와 T3 구는 후기에 오히려 증가하는 경향을 보였다.
- 초장의 범위는 258~268 cm로서 처리구별로 뚜렷한 차이가 나타난 것은 아닌지만 C 구에 비하여 T1 및 T2 구는 7 cm, T3 구는 10 cm, T4 구는 3 cm 길게 나타났다. 특히 토양을 교정하고 돈분액비를 기비 및 추비로 시용한 T3 처리구는 다른 처리구에 비하여 높은 경향치를 보였다.
후속연구
- 이 등(1997)은 적정량의 화학비료와 우분의 시용은 화학비료 단용 시비에 비하여 결코 목초의 수량과 품질이 감소되지 않는다고 보고하였다. 김 등(1989)은 토양 pH가 5.2~5.9 내외의 토양의 지력증진을 위해서 퇴비 이외에 별도의 석회시용이 요구되어야 한다고 하였는바 본 시험에서도 T3 구의 가축분뇨 및 석회시용에 의한 지력증진 효과에 의하여 건물 및 TDN 수량이 높게 나타난 것으로 판단되나 앞으로 이에 관한 더 깊은 연구가 필요하리라 생각된다.
- 이는 향후 친환경 및 유기축산물 생산에 가장 중요한 비중을 차지하는 사료생산에 가축의 분과 뇨의 활용성이 높아질 전망이다.
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