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문제 정의
- 따라서 본 연구는 제주서부지역 돼지사육 농가에서 수집된 돈분액비의 비료성분, 유기물함량 및 양분비의 분포 등 액상분뇨의 특성을 파악하고 비료로서의 양분효과 및 생산된 액상분뇨의 질을 평가하기위한 지표물질을 구명하고자 수행하였다.
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본 연구는 제주도의 서부지역 돼지사육농가에서 생산되고 있는 돈분액비의 비료가치 및전기전도도나 건물함량과 성분간 상관관계를구하여 간편한 비료가치 구명방법을 찾고자 수행되었다.
제안 방법
- 돈분 액비의 비료성분함량을 Descriptive statistix 에 의하여 평균, 최대, 최소 및 CV 등을 구하였고 양분 간에 상관관계도 구하였다(Statistix8, 2003).
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전기전도도 (EC), 건물함량 (DM), 암모니아성질소(NH4-N)과 여러가지 무기물을 분석하였고 이들 성분간에 상관성이조사되었다.
대상 데이터
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돈분액비의 시료는 118개 농가에서수집되었고 건물수준을 기준으로 4개의 형태로 분류하였다.
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본 연구에 이용된 액비는 2001년에 제주도내서부지역인 한림읍, 한경면, 안덕면 및 애월읍일원의 118개 양돈농가를 방문하여 수집하였다.
이론/모형
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OMe Walkey-Black 법을 이용하여 일정량의 시료를 250 mL 삼각플라스크에 넣고 IN K2Cr2O7 10mL를 넣어 잘 섞이도록 한 다음 농황산 20mL를 넣어 20 ~ 30분간 방치 한 후 증류수 200 mL 를 가하고 인산 10mL와 NH4F 0.2 g을 넣은 후 0.2 N 황산제1철암모니움용액으로 적정하여 소모된 양으로 계산되었다.
- 채취된 돈분액비의 pH, BOD, SS, T-N, T-P 및 NH4-N는 수질오염공정시험법 (환경부, 2000) 으로 분석하였고, DM과 OMe 토양화학분석법 (농진청, 1989), 그리고 EC, 치환성양이온 (Ca, Mg, K, Na) 및 미량원소 (Fe, Mn, Cu, Zn) 는 가축액상분뇨분석법 (농진청, 2002) 에 따라 분석 되 었다.
성능/효과
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118개 양돈농가 중 92개 농가는액비의 건물함량이 3% 미만이었으며, 3 ~ 6 %가 18 농가, 6-9% 미만이 5개 농가였고나머 지 3개 농가는 9 %이상의 건물함량을 보여 대부분의 돈분액비는 낮은 건물함량을 함유하고 있는 것으로 나타났다.
- DM 은 NH-N 와 T-P간에는 고도의 유의 적회귀관계가 있었으며 (p<0.001) 건물함량과 K 성분간에도 5 %의 유의적 회귀관계를 나타내어 DMe 액비의 N, P 및 K 함량을 추정하는 지표로 사용가능하다고 사료된다.
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EC 와 NH4-N 및 K간에는 고도의 유의적 회귀관계가 있었으며 (p<0.001) EC 와 T-P간에는 5%의 유의적 회귀관계를 보였다.
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P 과 NFU-N 및 K 간 비율에 대한 CV 값도 높아 생산농가간 시료의 신뢰성이 낮았음을 보여준 반면 P 대비 NH4-N 과 K 함량이 높음을 의미하는 것으로 액비를 비료 자원으로 이용시 양분균형을 맞추기 위해서는 P 의 보충시 비가 필요한 것으로 사료되었다.
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건물함량은 EC, NH4-N, T-P, Ca, Mg과 Na에대해서는 고도의 상관관계를 보였으며(p<0.01), EC 또한 NH4-N, K 및 Na간에는 고도의 상관관계가 있었고(p<0.01) T-P 와 Ca간에도 유의성이 있었다(p<0.05).
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그리고 CV 값이 158.1 ~ 189.8 로 변이 폭이 커 비료 시료로 평가하기 위한 신뢰성이 떨어지는 것으로 사료되었다.
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그리고 건물수준이 낮eDM 1에서 EC, NH4-N, Ca, Ma 및 Na 의 농도가 타 건물수준 보다 최대의 농도를 보이는 경우도 있었다.
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다량원소 중 Ca 과 Mg 은 건물수준에 비례하여 증가를 보여 DM 4에서 각각 7, 899.2 mg/L와 4, 278.4 mg/L로 타 건물수준에 비해 Cae 3 ~ 15배, Mg 은 12 ~ 34배 높았다.
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대체적으로 본시험에서 EC 보다는 DM이 여러가지 비료성분과 상관관계가 높은 경향이었다.
- 따라서 건물함량과 전기전도도는 액비의양분함량의 평가지표로 사용될 수 있음을 시사 하였다.
- 반면 Cu 등 중금속함량은 부산물비료 규격이나 토양오염 우려기준에 비해 매우 낮게 나타나 액비살포에 의한 중금속오염 우려는 미미할 것으로 사료되었다.
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본 조사결과는 비료 3요소인 질소(NH4-N), P 및 K의 구성비는 질소성분이 P에 비해 17배, K는 P에 비해 4.6배 높게 함유되는 등 비료로서는 불균일한 액비로 조사되어 비료로 활용하기 위해서는 P의 보충이 필요한 액비로 조사되었다.
- 분석에 이용된 돈분액비는 건물함량을 기준으로 하여 4개의 그룹 (DM 1 : 건물함량 3 %미만, DM 2 : 3 ~ 6 %, DM 3 : 6 ~ 9 %, DM4 : 9% 이상) 으로 구분하였을 때 표 1과 같았으며 전체 농가 중 DM 3 % 미 만이 92 개로 78 %에 해당되었다.
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생산된 돈분액비의 비료효과를 손쉽게 평가하기 위한 지표물질을 선정하여 양분함량과의상관성을 추정함으로서 농가가 액비의 비료성상을 추정하는데 도움을 주기위한 방안으로 시험을 수행한 결과 DM 과 비료성분 (NH4-N, T-N, T-P, K, Ca, Mg, Na) 간 상관성은 모든 성분에 있어 유의적 상관을 보여(p<0.01), 건물함량을 이용한 각 양분을 추정하는데 지표로서활용이 가능한 것으로 사료되었다.
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액비 중 건물함량은 EC, NH4-N, T-P, Ca, Mg, Na 과 높은 상관성을 보였으며(p<0.01), 또한 전기전도도(EC) 도 Mg을 제외한 모든 성분간의 유의성을 보였다.
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액비중 건물율을 4개수준으로 분석한 결과 건물 율 3% 미만이 전 조사대상 농가의 78% 인 92개 농가였으며, 비료로서의 효과가 비교적 높은 건물율 3~9%의 농가는 23개였다.
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이상의 결과를 종합해보면 제주도내에서 생산되고 있는 돈분액비의 성분은 매우 다양하게나타나고 있었다.
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조사결과 각 성분별 CV 값이 대체로 높았다.
후속연구
- EC 와 NH4-N, T-P 및 K 성분간에도 유의적 회귀관계를 보여 EC도 비료성분 함량을 추정하는 지표로 사용가능하다고 사료된다.
- 따라서 생산된 액비가 비료성분의 균형을 유지하기 위해 변이폭이 큰 성분에 대한 원인구명과 생산 농가 간 양분균질화를 위한 연구가 필요한 것으로 생각되었다.
- 따라서 액비를 농경지에 투입시 미량원소의 토양중 축적에 대한 조사연구도 병행되어야 할 것으로 사료된다.
- 이러한 객관적인 평가방법에 대한 활용도를 높이기위해 돼지 사육농가에서 생산되는 액비 종류별로 농가를 충분히 많게 선택하여 비교했다면새로운 다른 결과를 얻을 수 있을 것으로 사료된다.
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