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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 질소성분을 기준으로 토양에서 용출율이 110일과 150일로 조절되어 제조된 완효성 복합비료가 고추생육 및 수량, 그리고 토양의 이화학적 특성에 미치는 영향을 평가하여 고추용 적정 완효성 비료 형태를 추천하고자 한다.
제안 방법
- 고추작물의 생육기간 중 양분요구특성에 부합하는 새로운 완효성 복합비료를 개발하기 위해 질소 용출율이 110일과 150 일로 조절된 완효성 복합비료 110T와 150T을 제조하여 포장조건에서 질소용출특성을 조사하였다. 그리고 고추에 대한 관행 시비량 기준으로 60%의 완효성 복합비료 HOT, 150T와 40 %의 속효성 비료를 혼합하여 제조한 원예용 완효성 복합비료 CF110과 CF150의 토양 내 질소 용출 특성과 고추의 생육 및 수량에 미치는 영향을 관행처리(NPK)와 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 질소용출특성을 조사하였다. 그리고 고추에 대한 관행 시비량 기준으로 60%의 완효성 복합비료 HOT, 150T와 40 %의 속효성 비료를 혼합하여 제조한 원예용 완효성 복합비료 CF110과 CF150의 토양 내 질소 용출 특성과 고추의 생육 및 수량에 미치는 영향을 관행처리(NPK)와 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 대조구인 관행 처리구 (NPK)는 추천시비량(N-P2O-KQ 190-112-149 kg ha1) 중 질소의 55%는 요소를 이용하여 정식 5일 전에 밑거름으로 시비하고, 나머지 45%는 15%씩 3회에 걸쳐 분시하였다. 그리고 칼리는 추천시비량의 60%를 밑거름으로 시비하였고, 나머지 20%, 10%, 10%를 질소와 같은 시기에 분시하였다. 이때 인산은 전량 기비로서 시용하였다.
- 이때, CF110과 CF150은 고추정식 5일 전에 전량 밑거름으로 시비하였다. 대조구인 관행 처리구 (NPK)는 추천시비량(N-P2O-KQ 190-112-149 kg ha1) 중 질소의 55%는 요소를 이용하여 정식 5일 전에 밑거름으로 시비하고, 나머지 45%는 15%씩 3회에 걸쳐 분시하였다. 그리고 칼리는 추천시비량의 60%를 밑거름으로 시비하였고, 나머지 20%, 10%, 10%를 질소와 같은 시기에 분시하였다.
- 복합비료 중 질소의 용출율을 기준으로 비료성분 용출율이 각각 110일과 150일로 조절되도록 완효성 복합비료 110T와 150T 를 제조하여, 실제 토양조건에서 질소 용출율을 다음과 같은 방법으로 평가하였다. 완효성 복합비료 110T와 150T를 2 g 씩 0.
- NON으로 쉽게 산화되는 특성을 가지고 있다. 본 시험에서 완효성 복합비료의 질소 공급효과를 조사하기 위해 고추 생육 기간 중 5번(3, 6, 8, 12, 16주째)의 토양 내 NHJ-N, NO$-N 함량변화를 조사하여 Table 3과 같은 결과를 얻었다. 비교 구인 NPK 처리구에서 무기태 질소 함량은 시간이 경과함에 따라 크게 감소되었으며, 이때 무기태 질소 중 no3--n 함량은 NHJ-N 함량보다 약 30-45% 더 높은 것으로 조사되었다.
- 복합비료 중 질소의 용출율을 기준으로 비료성분 용출율이 각각 110일과 150일로 조절되도록 완효성 복합비료 110T와 150T 를 제조하여, 실제 토양조건에서 질소 용출율을 다음과 같은 방법으로 평가하였다. 완효성 복합비료 110T와 150T를 2 g 씩 0.5 mm 크기의 그물망에 넣은 후, 시험포장에 10 cm 깊이로 묻어서 8주간 질소 용출율 변화를 조사하였다7*. 이때 대조 구로 요소처리를 동일한 방법으로 설치하였다.
- 완효성 복합비료의 질소 공급효과를 조사하기 위해 고추 재배 기간 중 토양 내 NH-N과 NOf-N의 함량변화를 분석하였고, 시험전후 토양의 이화학적 특성 변화와 수확 후 엽내 무기 성분 함량은 농촌진흥청 식물체 및 토양분석법에 준하여 조사하였다?
- 이때 대조 구로 요소처리를 동일한 방법으로 설치하였다. 완효성 비료의 질소 용출율은 시간의 경과에 따라 잔존 질소량을 분석하여 [질소 용출유%)=(B-A)/Bxl00]의 계산식으로 산출하였다. 여기서 A는 그물망 속에 잔존하는 질소의 총량, B는 시험 전 완효성 비료의 질소 총량을 의미한다.
- 2005년 5월 19일 대명 품종을 재식거리: 40 anx75 cm으로 정식하여 9월 3일까지 재배 하였다. 재배 기간 중 8월 12일과 9월 3일 두 번에 걸쳐 풋고추의 수량과 초장을 조사하여 생육 및 수량특성을 평가하였다.
대상 데이터
- 밭 토양에서 실시하였다(Table 1). 2005년 5월 19일 대명 품종을 재식거리: 40 anx75 cm으로 정식하여 9월 3일까지 재배 하였다. 재배 기간 중 8월 12일과 9월 3일 두 번에 걸쳐 풋고추의 수량과 초장을 조사하여 생육 및 수량특성을 평가하였다.
- 제조되었다. CF110은 고추재배에 대한 NPK 추천시비량 (N-P2O5-K2O=190-112-149 kg ha)*의 60%에 해당하는 HOT 완효성비료와 나머지 40%에 해당하는 요소, 염화가리, 용과린을 혼합하여 제조하였다. 그리고 CF150도 CF110과 같은 방법으로 제조 하였다.
- 고추 재배시험은 경남하동군 양보면 소재의 미사질 양토의 일반 밭 토양에서 실시하였다(Table 1). 2005년 5월 19일 대명 품종을 재식거리: 40 anx75 cm으로 정식하여 9월 3일까지 재배 하였다.
- 본 시험에 이용된 완효성 비료는 Latex 피복율에 따라 비료 성분 용출율이 조절되는 피복 완효성 복합비료이다. 복합비료 중 질소의 용출율을 기준으로 비료성분 용출율이 각각 110일과 150일로 조절되도록 완효성 복합비료 110T와 150T 를 제조하여, 실제 토양조건에서 질소 용출율을 다음과 같은 방법으로 평가하였다.
- 995)의 관계가 성립되었다. 본 시험에서 사용된 두 가지 유형의 완효성 복합비료는 처리 초기(1주차) 질소 용출율은 10% 미만이 었다. 그러나 Kang등의 복에 따르면 논토양에서 Latex로 피복된 완효성 비료의 초기 질소용 출 율은 약 25% 이상인 것으로 알려져 있어, 논토양과 본 조사조건인 밭 토양에서의 질소용출 특성 간에는 큰 차이가 있음을 볼 수 있었다.
- 완효성 복합비료, CF110과 CF150은 질소 용출율 시험에 사용된 완효성 복합비료 110T와 150T를 이용해서 다음과 같이 제조되었다. CF110은 고추재배에 대한 NPK 추천시비량 (N-P2O5-K2O=190-112-149 kg ha)*의 60%에 해당하는 HOT 완효성비료와 나머지 40%에 해당하는 요소, 염화가리, 용과린을 혼합하여 제조하였다.
- 고추재배에 적용성이 높을 것으로 평가되었다. 원예용 복합비료 CF110과 CF150을 전량 기비로 시용하여 고추를 재배하였다. 고추의 전 생육기간 동안 토양 내 무기태 질소(NHJ-N 과 NCg-N) 함량은 원예용 완효성 복합비료 CF110 처리 구에서 NPK 처리구에 비해 높았다 그러나 CF150 처리구에서 토양 중 무기태 질소 함량은 정식 후 8주까지 NPK 처리구에 비해 낮았다.
성능/효과
- 결과적으로 완효성 복합비료 CF110은 한 번의 밑거름 시용으로 3번에 걸쳐 비료가 분시된 NPK 처리구와 대등한 질소 공급효과와 초장생육을 보였으며, 수량도 다소 증가시키는 효과가 있었다. 이는 분시에 필요한 노동력을 절감을 통해 농산물이 가격경쟁력을 갖추는데 기여 할 수 있을 것으로 기대된다.
- 고추 정식 후 3주차 토양 내 무기태 질소함량은 NPK, CF110, CF150 처리구에서 각각 약 62, 70, 58 mg kg』로 CF110 처리구가 비교구(NPK) 보다 약 10% 이상 높았으며, CF150 처리구에서는 오히려 약 6% 정도 낮은 것으로 조사되었다. NPK 처리구는 정식 2주차에 28.
- 원예용 복합비료 CF110과 CF150을 전량 기비로 시용하여 고추를 재배하였다. 고추의 전 생육기간 동안 토양 내 무기태 질소(NHJ-N 과 NCg-N) 함량은 원예용 완효성 복합비료 CF110 처리 구에서 NPK 처리구에 비해 높았다 그러나 CF150 처리구에서 토양 중 무기태 질소 함량은 정식 후 8주까지 NPK 처리구에 비해 낮았다. 원예용 완효성 복합비료 CF110 처리구와 NPK 처리 구 사이의 고추 생육과 무기성분 함량은 뚜렷한 차이가 없었지만, 수량은 CF110 처리구에서 NPK 처리구에 비해 4% 증수 되었다.
- 그러나 완효성 복합비료 110T 처리구의 질소 용출율은 1주 8주차에 각각 10%와 63%로 나타났으며, 토양에 처리 후 8주까지의 질소 용출율과 시간(주)사이에는 y=-0.727x2 +14.33x-5.03(R2=0.995)의 관계가 성립되었다(Fig. 1). 그리고 완효성 복합비료 150T 처리구의 8주차 질소 용출율은 약 53% 이었고, 8주까지의 질소 용출율과 시간(주)사이에는 y=-0.
- 함량은 처리간에 큰 차이가 없었다. 그러나 완효성 복합비료 CF150 처리구는 NPK와 CF110 처리구에 비해 전 질소 함량이 약 18% 높은 것으로 분석되었다. 이는 CF150 의 질소가 용출지연으로 토양 중에 잔존하기 때문으로 해석된다.
- 원예용 완효성 복합비료 CF110 처리구와 NPK 처리 구 사이의 고추 생육과 무기성분 함량은 뚜렷한 차이가 없었지만, 수량은 CF110 처리구에서 NPK 처리구에 비해 4% 증수 되었다. 그러나 원예용 완효성 복합비료 CF150 처리구는 NPK 처리구에 비해 수확 후 엽중 질소함량^ 낮았으며, 수량도 2% 감소되었다. 따라서 고추재배를 위한 적합한 완효성 복합비료는 CF150 보다는 CF110이었다.
- 이는 분시에 필요한 노동력을 절감을 통해 농산물이 가격경쟁력을 갖추는데 기여 할 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 질소용출율이 150일 조절된 완효성 복합비료 CF150 은 고추생육 중반이후에 질소 공급에는 긍정적인 측면이 있었으나, 초기 질소용출이 낮아 생육초기 고주 생육과 수량에 부정적인 영향을 미쳤다.
- 수확기 고추 엽 중 질소 함량은 NPK와 CFU0 처리구 사이 큰 차이는 발생하지 않았으나 CF150 처리 구에서는 약 4% 정도 낮은 함량을 보였다. 그리고 엽 중 인산, 칼슘, 마그네슘 함량은 처리 간에 뚜렷한 차이를 볼 수 없었으며, 칼리함량은 완효성 복합비료 처리구가 속효성 화학비료 NPK 처리구에 비해 약 25% 증가하는 것으로 조사 되었다. 본 연구에서의 단편적 조사만으로 완효성 복합비료 시용에 따른 고추 엽중 칼리함량 증가에 대한 원인을 명확하게 설명을 할 수는 없으며, 원인에 대한 추가적인 정밀한 평가가 있어야 할 것으로 판단된다.
- 1). 그리고 완효성 복합비료 150T 처리구의 8주차 질소 용출율은 약 53% 이었고, 8주까지의 질소 용출율과 시간(주)사이에는 y=-0.394x2 +10.44x492(R2=0.995)의 관계가 성립되었다. 본 시험에서 사용된 두 가지 유형의 완효성 복합비료는 처리 초기(1주차) 질소 용출율은 10% 미만이 었다.
- 이와는 상대적으로 NHJ-N는 토양교질에 비교적 강한 힘으로 흡착되는 특성을 가지고 있어 상대적으로 수분 이동에 의한 손실이 적어 다소 높은 보존력을 가지는 것으로 알려져 있다. 따라서 밭 토양에서 완효성 복합비료를 속효성 요소비료와 동일량 처리하더라도 토양 내 NON 함량이 낮아지고 NH4+-N 함량이 높아지는 효과 때문에 질소손실을 다소 줄이는 효과가 있을 것으로 평가된다.
- 8 kg ha1, 102 kg ha』이다. 따라서 정식 후 3주까지 실제 포장에 투입된 질소양은 NPK 처리구가 CF110 처리구보다 21.2 kg ha』이 많았으나 토양에 잔존하는 무기태 질소양은 오히려 낮게 분석되었다. 이는 NPK 처리 구에서 완효성 복합비료 처리구에서 보다 시비 질소의 유실이 많게 이루어 졌기 때문으로 사료된다.
- 밭 토양조건에서 완효성 질소비료 110T와 150T의 질소 용출율은 시용 8주경과 후 각각 63%, 53%가 용출되어 원예작물인 고추재배에 적용성이 높을 것으로 평가되었다. 원예용 복합비료 CF110과 CF150을 전량 기비로 시용하여 고추를 재배하였다.
- 본 시험에서 완효성 복합비료의 질소 공급효과를 조사하기 위해 고추 생육 기간 중 5번(3, 6, 8, 12, 16주째)의 토양 내 NHJ-N, NO$-N 함량변화를 조사하여 Table 3과 같은 결과를 얻었다. 비교 구인 NPK 처리구에서 무기태 질소 함량은 시간이 경과함에 따라 크게 감소되었으며, 이때 무기태 질소 중 no3--n 함량은 NHJ-N 함량보다 약 30-45% 더 높은 것으로 조사되었다.
- 생육초기 6주까지 완효성 복합비료 처리구의 토양 내 NH; -N 함량이 NPK 처리구보다 높았으며, 상대적으로 NCg-N 함량은 낮은 것으로 조사되었다. 이는 밭 토양에서 질소질 비료 보존 측면에서 큰 의의를 가지는 것으로 평가된다.
- 보는 바와 같다. 수확기 고추 엽 중 질소 함량은 NPK와 CFU0 처리구 사이 큰 차이는 발생하지 않았으나 CF150 처리 구에서는 약 4% 정도 낮은 함량을 보였다. 그리고 엽 중 인산, 칼슘, 마그네슘 함량은 처리 간에 뚜렷한 차이를 볼 수 없었으며, 칼리함량은 완효성 복합비료 처리구가 속효성 화학비료 NPK 처리구에 비해 약 25% 증가하는 것으로 조사 되었다.
- 고추의 전 생육기간 동안 토양 내 무기태 질소(NHJ-N 과 NCg-N) 함량은 원예용 완효성 복합비료 CF110 처리 구에서 NPK 처리구에 비해 높았다 그러나 CF150 처리구에서 토양 중 무기태 질소 함량은 정식 후 8주까지 NPK 처리구에 비해 낮았다. 원예용 완효성 복합비료 CF110 처리구와 NPK 처리 구 사이의 고추 생육과 무기성분 함량은 뚜렷한 차이가 없었지만, 수량은 CF110 처리구에서 NPK 처리구에 비해 4% 증수 되었다. 그러나 원예용 완효성 복합비료 CF150 처리구는 NPK 처리구에 비해 수확 후 엽중 질소함량^ 낮았으며, 수량도 2% 감소되었다.
- 단지 생육 초기(7월 4일) CF150 처리구에서 고추의 초장과 수량이 NPK와 CFUO 처리구에 비해 다소 낮은 것으로 조사되었다. 이때 완효성 복합비료 CF110 처리는 풋고추 수량을 비교 구(NPK)에 비해 4% 증수되었으며, CF150 처리구에서는 오히려 약 2% 의 전체 수량이 감소되었다(Table 5). 특히, 첫 번째 수확에서 완효성 복합비료 CF150 처리구는 NPK에 비해 약 12%가 수량감소가 발생되었다.
- 이때 완효성 복합비료 CF110 처리는 풋고추 수량을 비교 구(NPK)에 비해 4% 증수되었으며, CF150 처리구에서는 오히려 약 2% 의 전체 수량이 감소되었다(Table 5). 특히, 첫 번째 수확에서 완효성 복합비료 CF150 처리구는 NPK에 비해 약 12%가 수량감소가 발생되었다.
후속연구
- 이는 CF150 의 질소가 용출지연으로 토양 중에 잔존하기 때문으로 해석된다. 따라서 CF150 Type의 완효성 복합비료는 작물에게 적절한 시기에 질소를 공급하지 못할 뿐 아니라 지속적인 시용이발생 시에는 토양 내 질소함량을 증가시켜 환경오염의 유발 가능성이 있을 것으로 평가된다.
- 그리고 엽 중 인산, 칼슘, 마그네슘 함량은 처리 간에 뚜렷한 차이를 볼 수 없었으며, 칼리함량은 완효성 복합비료 처리구가 속효성 화학비료 NPK 처리구에 비해 약 25% 증가하는 것으로 조사 되었다. 본 연구에서의 단편적 조사만으로 완효성 복합비료 시용에 따른 고추 엽중 칼리함량 증가에 대한 원인을 명확하게 설명을 할 수는 없으며, 원인에 대한 추가적인 정밀한 평가가 있어야 할 것으로 판단된다.
- 있었다. 이는 분시에 필요한 노동력을 절감을 통해 농산물이 가격경쟁력을 갖추는데 기여 할 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 질소용출율이 150일 조절된 완효성 복합비료 CF150 은 고추생육 중반이후에 질소 공급에는 긍정적인 측면이 있었으나, 초기 질소용출이 낮아 생육초기 고주 생육과 수량에 부정적인 영향을 미쳤다.
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