종이멀칭 이앙재배 시 유기물원에 따른 토양산화환원전위, 잡초방제 및 벼 생육특성 변화 Changes of Soil Redox Potential, Weed Control and Rice Growth in Paddy on Paper Mulching Transplanting by Organic Matter Application원문보기
Recently we are interest in organic farming of rice. The technology of paper mulching was practised without herbicide in machine transplanting cultivation of paddy. A field experiment was conducted in Gangseo series (coarse loamy, mixed, nonacid, mesic family of Aquic Fluventic Eutrochrepts) at the ...
Recently we are interest in organic farming of rice. The technology of paper mulching was practised without herbicide in machine transplanting cultivation of paddy. A field experiment was conducted in Gangseo series (coarse loamy, mixed, nonacid, mesic family of Aquic Fluventic Eutrochrepts) at the National Institute of Crop Science (NICS), RDA, Suwon, Gyeonggi province, Republic of Korea in 2004. This experiment was carried out to evaluate soil redox potential, weed control and rice growth by the different organic matter in paper mulching transplanting. Compost, rice straw and soiling rye were incorporated as organic matter. The nitrogen amount of controlled-release fertilizer (CRF) plot was 80% compared with nitrogen amount ($110kg\;ha^{-1}$) of conventional fertilization. Mulching paper consisted of recycled paper which was coated with biodegradable plastics. There were no difference between conventional rice transplanting and paper mulching on missing hills after organic matter application. Weed control were the highest at added soiling rye plot. The redox potential of soil was the lowest in rice straw + CRF 80% plot at tillering stage. The $NH_4{^+}-N$ in soil was the highest at soiling rye + CRF 80% tillering stage. There was no difference in yield between soiling rye + CRF 80%, compost + CRF 80% and conventional fertilization plot.
Recently we are interest in organic farming of rice. The technology of paper mulching was practised without herbicide in machine transplanting cultivation of paddy. A field experiment was conducted in Gangseo series (coarse loamy, mixed, nonacid, mesic family of Aquic Fluventic Eutrochrepts) at the National Institute of Crop Science (NICS), RDA, Suwon, Gyeonggi province, Republic of Korea in 2004. This experiment was carried out to evaluate soil redox potential, weed control and rice growth by the different organic matter in paper mulching transplanting. Compost, rice straw and soiling rye were incorporated as organic matter. The nitrogen amount of controlled-release fertilizer (CRF) plot was 80% compared with nitrogen amount ($110kg\;ha^{-1}$) of conventional fertilization. Mulching paper consisted of recycled paper which was coated with biodegradable plastics. There were no difference between conventional rice transplanting and paper mulching on missing hills after organic matter application. Weed control were the highest at added soiling rye plot. The redox potential of soil was the lowest in rice straw + CRF 80% plot at tillering stage. The $NH_4{^+}-N$ in soil was the highest at soiling rye + CRF 80% tillering stage. There was no difference in yield between soiling rye + CRF 80%, compost + CRF 80% and conventional fertilization plot.
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문제 정의
유기물원은 농가에서 쉽게 이용할 수 있는 볏짚과 완숙퇴비 및 겨울철 푸른들 가꾸기에 이용되는 청예호밀을 투입하여 시험을 수행하였다. 따라서 본 시험은 벼 종이 멀칭이앙재배 시 유기물 시용 및 유기물과 완효성비료 혼합 조성 시용 시 벼 생육, 잡초 방제 및 토양특성의 변화 양상을 구명하고자 수행하였다.
즉 제초제를 시용하지 않는 기술과 화학비료를 동시에 줄이는 연구를 종합적으로 수행한 연구는 매우 적은 현실이다. 본 시험은 종이멀칭재배 시 유기물 시용으로 화학비료 절감의 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 유기물원은 농가에서 쉽게 이용할 수 있는 볏짚과 완숙퇴비 및 겨울철 푸른들 가꾸기에 이용되는 청예호밀을 투입하여 시험을 수행하였다.
제안 방법
시용량 및 특성은 Table 2와 같다. C와 N의 분석은 원소분석기 (CNS2000, USA)를 이용하여 분석하였다. 시용한 퇴비는 작물과학원 퇴비장에서 6개월 이상 부숙된 퇴비를 이용하였으며 주원료는 볏짚 등이었다.
본 시험은 벼 종이멀칭이앙 시 유기물원 및 유기물 원과 완효성비료 조합 시 벼 생육, 잡초방제, 토양에 미치는 영향을 구명하고자 경기도 수원에 소재하는 작물과학원 벼시험포장 강서통에서 대안벼를 2004년 5월 28일에 중묘를 종이멀칭기계 이앙하였다. 시용한 유기물원은 퇴비, 볏짚 및 청예호밀을 투입하였다. 시용한 퇴비의 생중은 10,000 kg ha-1이고 C/N율은 17.
칼리는 기비로 70%, 수비로 30%로 나누어 분시하였다. 유기물원으로는 퇴비, 볏짚 및 청예호밀을 투입하였다. 청예호밀은 이앙 20일전에 예취 후 경운하였다.
잡초발생은 벼 이앙 후 45일과 70일에 Quadrat (0.5×0.5 m)를 이용하여 구당 3반복을 조사하였으며 잡초방제가는 달관조사로 하였다. 잡초 방제효과는 무방제구를 기준으로 하여 0-9로 단계별 점수를 주어 상대평가를 방제가로 표시하였다.
관행 시비량은 N-P2O5-K2O=110-45-57 kg ha-1 로 하였다. 질소는 기비 50%, 분얼비 20%, 수비 30%로 각각 분시하였다. 인산은 전량기비로 시용하였다.
시험 품종은 작물과학원에서 육성한 중만생종인 대안벼를 플라스틱 산파육묘상자 (30×60×3 cm)에서 마른 종자 기준 130 g을 종자소독, 침종, 최아 후 파종하여 30일간 육묘한 중묘를 5월 28일에 종이멀칭기계이앙 하였다. 처리내용은 관행, 유기물원 단용구, 유기물원+완효성비료구를 두고 시험을 수행하였다. 관행 시비량은 N-P2O5-K2O=110-45-57 kg ha-1 로 하였다.
인산은 전량기비로 시용하였다. 칼리는 기비로 70%, 수비로 30%로 나누어 분시하였다. 유기물원으로는 퇴비, 볏짚 및 청예호밀을 투입하였다.
토양 중의 Eh는 포장에서 직접 근권부위 토심 5 cm에서 백금전극 (Pt/Ag/AgcL 전극, Orion 678BN)을 토양에 삽입 후 2시간 후에 측정하였다. 모든 측정치에 +199 mV을 보정하였다.
완효성비료의 비종은 LCU (Latex Coated Urea, 21-7-9)복비를 시용하였다. 피복재료는 생분해성 폴리에스터 (PES 10㎛)+재생지를 이용하여 피복하였다. 유기물 시용 후 벼 종이멀칭이앙 시 모의 결주율은 관행이앙과 큰 차이가 없었다.
대상 데이터
종이 멀칭 이앙기의 주요 제원은 기존 승용이앙기 (6조식) 구조에 멀칭종이 피복시스템을 부착하고, 종이 피복과 동시에 모가 식부 (이앙)장치, 종이멀칭 작업 후 종이를 자르는 절단장치 등 종이멀칭 이앙작업에 필요한 모든 과정을 수행할 수 있는 일괄시스템으로 구성되어 있다. 멀칭 승용 이앙기 (6조식)는 국제종합농기계에서 생산한 것으로 모델 형식이 RP660GU-PV이다.
사용한 피복재료는 작물과학원과 SK케미컬이 공동으로 개발한 것으로 생분해성 폴리에스터 (PES 10 ㎛) + 재생지를 이용하여 피복하였다. 멀칭종이의 규격은 길이 195 m, 폭이 1.9 m 인 시제품을 사용하였다.
본 시험은 경기도 수원시 권선구 서둔동에 소재하고 있는 작물과학원 벼 시험포장의 사양질인 강서통에서 2004년에 수행하였다. 시험전 토양의 화학성은 Table 1과 같이 비옥도가 다소 낮은 토양이었다.
본 시험은 벼 종이멀칭이앙 시 유기물원 및 유기물 원과 완효성비료 조합 시 벼 생육, 잡초방제, 토양에 미치는 영향을 구명하고자 경기도 수원에 소재하는 작물과학원 벼시험포장 강서통에서 대안벼를 2004년 5월 28일에 중묘를 종이멀칭기계 이앙하였다. 시용한 유기물원은 퇴비, 볏짚 및 청예호밀을 투입하였다.
시비는 벼 이앙 7일전에 유기물과 함께 전층시비를 하였다. 사용한 피복재료는 작물과학원과 SK케미컬이 공동으로 개발한 것으로 생분해성 폴리에스터 (PES 10 ㎛) + 재생지를 이용하여 피복하였다. 멀칭종이의 규격은 길이 195 m, 폭이 1.
C와 N의 분석은 원소분석기 (CNS2000, USA)를 이용하여 분석하였다. 시용한 퇴비는 작물과학원 퇴비장에서 6개월 이상 부숙된 퇴비를 이용하였으며 주원료는 볏짚 등이었다.
시험 품종은 작물과학원에서 육성한 중만생종인 대안벼를 플라스틱 산파육묘상자 (30×60×3 cm)에서 마른 종자 기준 130 g을 종자소독, 침종, 최아 후 파종하여 30일간 육묘한 중묘를 5월 28일에 종이멀칭기계이앙 하였다. 처리내용은 관행, 유기물원 단용구, 유기물원+완효성비료구를 두고 시험을 수행하였다.
유기물과 완효성비료 혼합 시 완효성비료의 시용량은 관행질소 시비량의 80%로 기준으로 하여 시용하였다. 시험에 사용한 완효성비료의 비종은 LCU(Latex Coated Urea, N-P2O5-K2O=21-7-9)복합비료를 시용하였다. 시비는 벼 이앙 7일전에 유기물과 함께 전층시비를 하였다.
완효성 비료와 유기물원과 혼합 시 완효성비료의 시용량은 관행질소 시비량의 80%를 기준으로 하여시용하였다. 완효성비료의 비종은 LCU (Latex Coated Urea, 21-7-9)복비를 시용하였다. 피복재료는 생분해성 폴리에스터 (PES 10㎛)+재생지를 이용하여 피복하였다.
본 시험은 종이멀칭재배 시 유기물 시용으로 화학비료 절감의 기초 자료를 얻고자 수행하였다. 유기물원은 농가에서 쉽게 이용할 수 있는 볏짚과 완숙퇴비 및 겨울철 푸른들 가꾸기에 이용되는 청예호밀을 투입하여 시험을 수행하였다. 따라서 본 시험은 벼 종이 멀칭이앙재배 시 유기물 시용 및 유기물과 완효성비료 혼합 조성 시용 시 벼 생육, 잡초 방제 및 토양특성의 변화 양상을 구명하고자 수행하였다.
이론/모형
토양 중의 NH4-N은 습토 10g에 2M-KCl 용액을 50㎖가하여 30분간 진탕 후 여액을 Kjeldahl법으로 증류하여 적정하였으며(RDA, 1988), 엽색도는 SPAD (Minolta 502, Japan)를 이용하여 측정하였다. 그 외 조사 및 분석은 농촌진흥청 농사시험연구 기준에 따라 조사하였다 (RDA, 2003).
모든 측정치에 +199 mV을 보정하였다. 토양 중의 NH4-N은 습토 10g에 2M-KCl 용액을 50㎖가하여 30분간 진탕 후 여액을 Kjeldahl법으로 증류하여 적정하였으며(RDA, 1988), 엽색도는 SPAD (Minolta 502, Japan)를 이용하여 측정하였다. 그 외 조사 및 분석은 농촌진흥청 농사시험연구 기준에 따라 조사하였다 (RDA, 2003).
성능/효과
시용한 유기물원은 퇴비, 볏짚 및 청예호밀을 투입하였다. 시용한 퇴비의 생중은 10,000 kg ha-1이고 C/N율은 17.5, 볏짚의 생중은 10,000 kg ha-1이고 C/N율은 44.2, 청예 호밀은 생초중 11,380 kg ha-1이고 C/N율은 42.6이었다. 완효성 비료와 유기물원과 혼합 시 완효성비료의 시용량은 관행질소 시비량의 80%를 기준으로 하여시용하였다.
특히 비료성분이 첨가되면서 더 분해가 촉진 된 것으로 추정된다. 유수형성기경인 이앙 후 56일에는 전체적으로 Eh가 증가하는 경향이었으나 볏짚 및 퇴비 단용구에서는 감소하였다. 이는 질소 성분이 없음으로 해서 서서히 분해되기 때문인 것으로 생각된다.
볏짚+완효성 80%구는 약간 낮았다. 유수형성기경인 이앙후 56일에는 처리간 큰 차이가 없었으나 호밀+완효성 80%구가 가장 높고 볏짚 단용구가 가장 낮았다. 출수기경인 이앙후 91일에는 처리간큰 차이가 없었으나 퇴비단용구가 가장 낮았다.
이상으로 유기물 투입 후 벼 종이멀칭 이앙 시 토양의 산화환원전위와 NH4+-N를 고려해 볼 때 C/N율이 높은 유기물 과다시용 시 산화환원전위의 저하와 초기 NH4+-N의 손실이 일어난다. 잡초 발생과 잡초 방제가 측면에서 살펴보면 적당량의 호밀의 투입이 이상적일 것으로 생각된다.
잡초 방제가는 잡초발생에서와 같이 단용구중에선호밀이 약간 높은 경향이었고 유기물과 완효성 혼합구에서도 호밀이 투입된 구에서 잡초방제가 높은 경향이었다 (Table 5). 이는 호밀 투입과 멀칭을 동시에 하면 잡초방제가를 높일 수 있음을 시사하였다.
유기물 시용 후 벼 종이멀칭이앙 시 모의 결주율은 관행이앙과 큰 차이가 없었다. 잡초발생 및 방제가는 호밀이 투입된 구에서 잡초발생이 적었고 방제가도 높은 경향이었다. 주요시기별 토양의 산화환원전위는 볏짚+완효성 비료 80%구가 분얼기에 가장 낮았다.
Table 4는 이앙 45일과 70일 때의 주요 잡초 발생 양상이다. 전체적으로 45일이 70일보다 잡초 발생이 약간 적은 경향이며 단용구가 유기물+완효성구보다 많은 경향이었다. 이는 단용구의 벼 초기 생육이 유기물+완효성구보다 벼생육이 떨어짐에 따라서 군락내로 광이 많이 투과 되어 잡초발생이 많이 된 것으로 생각된다.
벼 분얼기인 이앙후 17일경에는 볏짚+ 완효성 80%<청예호밀+완효성 80%<청예호밀 단용<퇴비+완효성 80%구 순으로 낮았다. 즉 단용구에서는 청예호밀구가 가장 낮았고, 유기물과 완효성비료 혼합구에서는 볏짚과 완효성비료구가 가장 낮았다. 이는 청예호밀과 볏짚이 탄소 함량이 높기 때문인 것으로 생각된다.
이는 청예호밀의 투입 당시 C/N율은 높았으나 이앙 20일전에 투입하여 어느 정도 무기화가 진행되어서 NH4-N이 높은 것으로 생각되었다. 퇴비+완효성 80%구는 약간 높았고 볏짚+완효성 80%구는 약간 낮은 경향을 보였다. 유기물 단용구는 모두 관행시비구보다 낮았다.
퇴비+완효성 80%구는 이앙 후 45일에는 물달개비>여뀌바늘>알방동사니>올방개 순으로 조사되었고 이앙 후 70일에는 여뀌바늘>피>물달개비>알방동사니 순이었다. 호밀+완효성 80%구는 이앙 후 45일에는 올방개>물달개비만 발생하였고, 70일에는 올방개>피>물달개비 순으로 조사되었다. 호밀+완효성 80%구가 잡초발생이 적은 경향이었다.
후속연구
2)하기 때문에 헤어리베치 등과 같은 두과 녹비작물과 혼파 재배 시 잡초 발생량도 줄이고 화학비료 절감의 효과도 있을 것으로 생각된다. 두과 녹비작물과 호밀과의 혼파 시에 대해서는 추후 정밀한 시험이 요구된다.
청예호밀이 투입된 구는 관행보다 약간 높은 경향이었으나 우려할 정도의 수준은 아니었다. 본 시험의 청예호밀의 투입량이 적었기 때문으로 이러한 결과가 나왔으나 청예호밀이나 유기물의 많은 양이 투입 후 벼 종이멀칭 이앙 시 써레질 등 평탄 작업에 더 주의해야 될 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유기농업이란?
최근 국민들이 건강에 대한 관심의 확대로 유기농업에 대한 관심이 날로 증가하고 있다. 유기농업은 화학제품(농약, 화학비료 등)을 사용하지 않고 작물을 재배하여 농산물을 생산하는 것이다. 현재 벼농사는 여러 가지 형태의 친환경 농법이 성행하고 있다.
벼 종이멀칭 기계이앙재배법이란?
이는 친환경농업육성법 및 친환경농산물 등과 맞물려 있으며 이들 농법들은 나름대로 장·단점을 가지고 있는 실정이다. 벼 종이멀칭 기계이앙재배법은 벼 이앙 시에 종이피복(mulching) 재료를 논에 피복하여 잡초발생을 억제하는 무제초제 재배기술이다. 벼 재배에서 이용되는 국내외의 멀칭재료를 보면 농촌진흥청 작물과학원과 SK케미컬이 공동 개발한 생분해성 종이멀칭지(Jeon et al.
대표적인 벼농사 방법은 어떤 것들이 있는가?
현재 벼농사는 여러 가지 형태의 친환경 농법이 성행하고 있다. 대표적인 농법이 오리농법, 왕우렁이농법, 쌀겨농법 등으로 주로 제초제 사용을 하지 않는 농법들이 주축이 되어 있다 (Jeon et al., 2006).
참고문헌 (12)
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