영년초지에서 돈분뇨의 시용형태가 목초생산, 토양성분 및 용탈수의 성분에 미치는 영향 Effects of Swine Manure on The Production of Forage, Soil Properties, and the Chemical Characteristics of Leaching Water in Mixed Grassland원문보기
본 연구에서는 돈분뇨의 처리형태가 초지의 생산성, 토양의 지력증진 효과 및 양분의 용탈량을 조사하여 친환경적 조사료를 생산하기 위하여 전라북도 축산 진흥연구소내의 초지시험포의 영년초지에서 2002년 10월부터 2005년 10월까지 3개년에 걸쳐 수행하였다. 시험구는 돈분뇨의 처리형태별로 화학비료 표준구, 돈분액비 100%+N 50%구 및 돈분퇴비 100%+N 50%구로 배치하여 수행하였다. 돈분액비 및 돈분퇴비의 시용에 따른 건물수량은 화학비료 시용구와 차이가 거의 없었다. 조단백질, NDF, ADF 및 TDN 함량은 돈분액비 및 돈분퇴비, 화학비료구간에 거의 차이를 나타내지 않았다. 처리별 토양성분 변화는 돈분퇴비 및 돈분액비구에서 화학비료구보다 유기물, 유효인산 함량, Ca 함량 등은 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 영년초지에서 화학비료, 돈분액비 및 돈분퇴비의 시용에 의한 용탈수중 $NO_3$-N 및 $NH_4$-N의 농도는 돈분뇨와 화학비료 시용에 의한 영향은 거의 없었으며 $NO_3$-N 및 $NH_4$-N 용탈량은 5 ppm 미만으로 변이가 크지 않았다.
본 연구에서는 돈분뇨의 처리형태가 초지의 생산성, 토양의 지력증진 효과 및 양분의 용탈량을 조사하여 친환경적 조사료를 생산하기 위하여 전라북도 축산 진흥연구소내의 초지시험포의 영년초지에서 2002년 10월부터 2005년 10월까지 3개년에 걸쳐 수행하였다. 시험구는 돈분뇨의 처리형태별로 화학비료 표준구, 돈분액비 100%+N 50%구 및 돈분퇴비 100%+N 50%구로 배치하여 수행하였다. 돈분액비 및 돈분퇴비의 시용에 따른 건물수량은 화학비료 시용구와 차이가 거의 없었다. 조단백질, NDF, ADF 및 TDN 함량은 돈분액비 및 돈분퇴비, 화학비료구간에 거의 차이를 나타내지 않았다. 처리별 토양성분 변화는 돈분퇴비 및 돈분액비구에서 화학비료구보다 유기물, 유효인산 함량, Ca 함량 등은 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 영년초지에서 화학비료, 돈분액비 및 돈분퇴비의 시용에 의한 용탈수중 $NO_3$-N 및 $NH_4$-N의 농도는 돈분뇨와 화학비료 시용에 의한 영향은 거의 없었으며 $NO_3$-N 및 $NH_4$-N 용탈량은 5 ppm 미만으로 변이가 크지 않았다.
This study was conducted to investigate the effects of the type of swine manure on herbage productivity, the properties of soil and environmental pollution in mixed grassland. The field experiment was carried out on Livestock Breeding Station, Chonbuk in Korea from Nov. 2002 to Nov. 2005. Experiment...
This study was conducted to investigate the effects of the type of swine manure on herbage productivity, the properties of soil and environmental pollution in mixed grassland. The field experiment was carried out on Livestock Breeding Station, Chonbuk in Korea from Nov. 2002 to Nov. 2005. Experimental plots were consisted of the types of swine manure, such as additional swine manure fermented with sawdust (SMFWS)+urea 50% and swine slurry (SS)+urea 50%. And then, chemical fertilizer (Urea) is used as control. DM yields of herbage were not different between chemical fertilizer and the type of swine manure. Feed values (CP, NDF, ADF, TDN) were not different between chemical fertilizer and swine manure treatments. After finishing with the experiment, Organic matter contents in soil increased. Organic matter, available phosphorous and Ca contents in swine manure treatment were higher than those of chemical fertilizer (p<0.05). $NO_3$-N and $NH_4$-N concentrations in leaching water in the mixed grassland was hardly influenced by application of swine manure and urea, whereas $NO_3$-N and $NO_3$-N levels in leaching water were less than 5 ppm.
This study was conducted to investigate the effects of the type of swine manure on herbage productivity, the properties of soil and environmental pollution in mixed grassland. The field experiment was carried out on Livestock Breeding Station, Chonbuk in Korea from Nov. 2002 to Nov. 2005. Experimental plots were consisted of the types of swine manure, such as additional swine manure fermented with sawdust (SMFWS)+urea 50% and swine slurry (SS)+urea 50%. And then, chemical fertilizer (Urea) is used as control. DM yields of herbage were not different between chemical fertilizer and the type of swine manure. Feed values (CP, NDF, ADF, TDN) were not different between chemical fertilizer and swine manure treatments. After finishing with the experiment, Organic matter contents in soil increased. Organic matter, available phosphorous and Ca contents in swine manure treatment were higher than those of chemical fertilizer (p<0.05). $NO_3$-N and $NH_4$-N concentrations in leaching water in the mixed grassland was hardly influenced by application of swine manure and urea, whereas $NO_3$-N and $NO_3$-N levels in leaching water were less than 5 ppm.
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문제 정의
따라서 본 연구는 가축분뇨의 이용성에 관한 문제점들을 완화시키기 위해서 돈분뇨의 처리 형태가 초지의 생산성에 복합적으로 어떠한 영향을 미치는가를 조사하여 조사료공급과 함께 환경 보전대 책을 마련하고자 수행하였다.
제안 방법
본 시험에 시용된 액상발효돈분(돈분액비)은 액비탱크에서 6 개월이상 발효시켰으며, 톱밥발효돈분퇴비(돈분퇴비)는 부숙시켜 포장된 것을 구입하여 그성분을 정확히 분석한 후 시용하였다. 가축분뇨의 시용시기 및 시용수준은 초지조성 시 및매 예취시마다 분뇨의 N 함량을 기준으로 200 kg/ha을 분할 시용하였는데, 가을 시용은 최종예취 후 생육휴지기인 11얼 하순월 초순에시용하였으며 봄 시용은 생육개시전인 2월 하순~3월 초순에 시용하였다.
목초의 생산량은 수확시 생초수량을 칭량한 후 그 중 약 500 g을 취하여 65 ℃ 열풍건조기에서 48시간 건조하여 건물율을 구하였고 그에 따라 h«당 건물생산량을 산출하였다. 건조된 시료는 wiley mill로 분쇄한 후 조단백질 (CP)은 kjeldahl 법 (AOAC, 1990), NDF와 ADF는 Goring & Van Soest (1970) 법으로 분석하였으며, TDNe TDN = (0.
3개년에 걸쳐 수행하였다. 시험구는 돈 분뇨의 처리형태별로 화학비료 표준구, 돈분액비 100% + N 50%구 및 돈분퇴비 100%+N 50%구로 배치하여 수행하였다. 돈분액비 및돈분퇴비의 시용에 따른 건물수량은 화학비료시용구와 차이가 거의 없었다.
시험구의 배치는 돈분뇨의 처리형태별로 돈분액비 100%+ N 50% (요소)구, 돈분퇴비 100% + N 50%(요소)구 및 화학비료 표준구로 하는 난괴 법 3반복으로 하였으며 시험구의 면적은 20m2(4mx5m)로 하였다. 영년초지는 2002년 9 월 하순에 Orchardgrass, Tallfescue 및 Kentucky bluegrass를 각각 17, 15 및 3kg/ha 비율로 파종하여 연 중 3회 수확하였다.
하였다. 영년초지는 2002년 9 월 하순에 Orchardgrass, Tallfescue 및 Kentucky bluegrass를 각각 17, 15 및 3kg/ha 비율로 파종하여 연 중 3회 수확하였다. 본 시험에 시용된 액상발효돈분(돈분액비)은 액비탱크에서 6 개월이상 발효시켰으며, 톱밥발효돈분퇴비(돈분퇴비)는 부숙시켜 포장된 것을 구입하여 그성분을 정확히 분석한 후 시용하였다.
토양성분 분석은 농촌진흥청 분석법(농촌진흥청, 1988)에 준하여 분석하였다. 용탈수량을 측정하기 위하여 지하 1 m 깊이에 suction cup을 설치하고 봄철 추 비 후 2주 간격으로 용탈수를 채취하여 FIAStar 5000 Analyzer (Foss Tecator, Sweden)를 이용흐卜 여 NCh-N, NHrN 및 Pd-P 의 함량을 측정하였다. 통계분석은 Windows 용 SPSS/PC (Statiscal Package for the Social Science, ver 12.
대상 데이터
영년초지는 2002년 9 월 하순에 Orchardgrass, Tallfescue 및 Kentucky bluegrass를 각각 17, 15 및 3kg/ha 비율로 파종하여 연 중 3회 수확하였다. 본 시험에 시용된 액상발효돈분(돈분액비)은 액비탱크에서 6 개월이상 발효시켰으며, 톱밥발효돈분퇴비(돈분퇴비)는 부숙시켜 포장된 것을 구입하여 그성분을 정확히 분석한 후 시용하였다. 가축분뇨의 시용시기 및 시용수준은 초지조성 시 및매 예취시마다 분뇨의 N 함량을 기준으로 200 kg/ha을 분할 시용하였는데, 가을 시용은 최종예취 후 생육휴지기인 11얼 하순월 초순에시용하였으며 봄 시용은 생육개시전인 2월 하순~3월 초순에 시용하였다.
본 연구에서는 돈분뇨의 처리형태가 초지의 생산성, 토양의 지력증진 효과 및 양분의 용탈량을 조사하여 친환경적 조사료를 생산하기 위하여 전라북도 축산 진흥연구소내의 초지 시험포의 영년초지에서 2002년 10월부터 2005년 10 월까지 3개년에 걸쳐 수행하였다. 시험구는 돈 분뇨의 처리형태별로 화학비료 표준구, 돈분액비 100% + N 50%구 및 돈분퇴비 100%+N 50%구로 배치하여 수행하였다.
본시험은 돈분뇨의 처리형태가 초지의 생산성에 복합적으로 미치는 영향을 파악하기 위하여 전라북도 축산진흥연구소내의 영 년초지 에서 2(X)2년 10월부터 2005년 10월까지 3개년에 걸쳐 수행하였다.
데이터처리
용탈수량을 측정하기 위하여 지하 1 m 깊이에 suction cup을 설치하고 봄철 추 비 후 2주 간격으로 용탈수를 채취하여 FIAStar 5000 Analyzer (Foss Tecator, Sweden)를 이용흐卜 여 NCh-N, NHrN 및 Pd-P 의 함량을 측정하였다. 통계분석은 Windows 용 SPSS/PC (Statiscal Package for the Social Science, ver 12.0. USA)통계 프로그램을 이용하여 분석하였다.
이론/모형
건조된 시료는 wiley mill로 분쇄한 후 조단백질 (CP)은 kjeldahl 법 (AOAC, 1990), NDF와 ADF는 Goring & Van Soest (1970) 법으로 분석하였으며, TDNe TDN = (0.79x ADF%)에 의하여 계산하였다 (Jurgen, 1982). 토양성분 분석은 농촌진흥청 분석법(농촌진흥청, 1988)에 준하여 분석하였다.
79x ADF%)에 의하여 계산하였다 (Jurgen, 1982). 토양성분 분석은 농촌진흥청 분석법(농촌진흥청, 1988)에 준하여 분석하였다. 용탈수량을 측정하기 위하여 지하 1 m 깊이에 suction cup을 설치하고 봄철 추 비 후 2주 간격으로 용탈수를 채취하여 FIAStar 5000 Analyzer (Foss Tecator, Sweden)를 이용흐卜 여 NCh-N, NHrN 및 Pd-P 의 함량을 측정하였다.
성능/효과
Table 5에서 보는 바와 같다. 1, 2 및 3 차년의 조단백질 함량은 돈분액비, 돈분퇴비 및 화학비료구에서 각각 12.5 ~ 13.2, 13.0- 14.0, 13.2-14.6% 수준이었으며 3개년 평균 함량은 돈분액비구와 돈분퇴 비구가 화학비료 구보다 낮은 경향을 보였다. NDF 및 ADF 함량은돈분액비 및 돈분퇴비구의 1, 2, 3차년 및 3개년 평균치에서 화학비료구에 비해 대체로 약간 낮은 경향을 보였다.
3개년 평균 건물수량은 돈분액비, 돈분퇴비 및 화학비료구에서 6, 927~7, 703 kg/ha으로 화학비료구가 가장 높았으며 돈분액비구는 화학비료구의 98.97 %, 돈분퇴비구는 화학비료구의 89.93% 수준이었는데 처리간에 유의적인 차이는 없었다.
6% 수준이었으며 3개년 평균 함량은 돈분액비구와 돈분퇴 비구가 화학비료 구보다 낮은 경향을 보였다. NDF 및 ADF 함량은돈분액비 및 돈분퇴비구의 1, 2, 3차년 및 3개년 평균치에서 화학비료구에 비해 대체로 약간 낮은 경향을 보였다. TDN 함량의 1, 2, 3차년및 3개년 평균수량은 각각 66.
NDF 및 ADF 함량은돈분액비 및 돈분퇴비구의 1, 2, 3차년 및 3개년 평균치에서 화학비료구에 비해 대체로 약간 낮은 경향을 보였다. TDN 함량의 1, 2, 3차년및 3개년 평균수량은 각각 66.1 ~67., 66.2- 66.7, 65.7-67.5, 66.3-67.0% 수준으로 나타났는데, 조단백질, NDF, ADF 및 TDN 함량에서 모든 처리간에 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 임 등(2006)은 돈분액비와 돈분퇴비에 질소량 기준으로 화학비료를 25% 보충하여 논에서 수수 X 수단그라스 교잡종을 재배한 시험에서 TDN수량이 돈분액비구가 더 높았다고 보고하였는데 본 시험과는 시험포장, 작물의 종류 및 화학비료 보충량이 달라 직접 비교하기에는 무리가 있지만, 돈분액비구의 건물수량이 돈 분 퇴비 구에 비해 다소 높은 경향을 보인 결과를 감안하면 비슷한 결과라 할 수 있다.
초지 조성 1차년도에 돈분액비구가 돈 분 퇴비 구에 비해 높은 경향을 보인 결과는 가축분뇨의 처리 형태별 건물수량에 있어 액상발효우분이 톱밥 발효 퇴비나 퇴구비에 비해 높았다는 육 등 (2004)의 보고와 유사한 결과이다. 돈분액비는돈분퇴비와 달리 화학비료와 비슷하게 그 비료 효과가 속효성으로 나타난 결과 건물수량이 화학비료 구와 조성 초년도 부터 차이가 없었으나, 돈분퇴비구는 화학비료구에 비해 1차년도수량이 다소 낮은 경향을 보인 것은 돈분액비보다 비료효과가 늦게 나타난 결과로 보인다. 이러한 결과는 혼파초지에서 1차년에서는 화학비료 구가 돈분액비나 돈분퇴비구에 비해 건물 수량이 다소 많았으나, 2차년에서는 큰 차이가 없었다고 보고한 결과 (Estavillo 등, 1996; 황 등, 2007)와 유사한 결과이다.
이상의 결과에서 돈분액비 및 돈분퇴비의 시용에 따라 토양내 유기물, 유효인산 및 칼슘함량이 화학비료구에 비해 높게 나타났을 뿐만아니라 시험전 토양성분에 비해서도 증가한 것을 볼 때 영년초지에 돈분액비나 퇴비의 시용은 토양개선 효과가 있으며 화학비료를 충분히대체할 수 있을 것으로 사료된다.
이상의 연구결과를 종합해 보면, 목초지에서돈분액비와 돈분퇴비의 시용은 목초의 생산성에서 화학비료시용에 비해 거의 차이가 없었으며 토양의 지력을 향상시키는 효과가 인정되었다. 그리고 본 시험의 돈분액비 및 돈분퇴비시용수준에서는 지하수질 오염에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 보인다
돈분액비 및돈분퇴비의 시용에 따른 건물수량은 화학비료시용구와 차이가 거의 없었다. 조단백질, NDF, ADF 및 TDN 함량은 돈분액비 및 돈분퇴비, 화학비료구간에 거의 차이를 나타내지 않았다. 처리별 토양성분 변화는 돈분퇴비 및 돈분액비구에서 화학비료구보다 유기물, 유효인산 함량, Ca 함량 등은 증가하는 경향을 보였다(p<0.
봄철 추비 (3 월 5일)후 약 1개월 동안은 용탈수가 발생되지않았고, 그 이후 용탈수가 발생한 날(4월 6일) 부터 약 2주 간격으로 조사한 결과이다. 처리별 용탈수중의 NQ-N 함량은 첫 번째채취일(4월 6일)의 화학비료구에서는 2.27 ppm 으로 돈분액비 및 돈분퇴비구(1.83, 1.66ppm)에 비해 약간 높은 경향을 보였으나, 마지막 채취일(5월 18일)에는 모든 처리구에서 용 탈수 중 NQ-N가 거의 검출되지 않았다. 이상의 결과는 임 등(2006)이 논에서 수수 X 수단그라스 교잡종을 재배한 시험에서 돈분액비와 돈 분 퇴비에 화학비료를 보충하여 시용하였을 때 돈분액비와 돈분퇴비만을 시용하였을 때보다 no3-n 의 용탈량이 많았으며 특히 시용초기에 용탈량이 많았다고 하였다.
조단백질, NDF, ADF 및 TDN 함량은 돈분액비 및 돈분퇴비, 화학비료구간에 거의 차이를 나타내지 않았다. 처리별 토양성분 변화는 돈분퇴비 및 돈분액비구에서 화학비료구보다 유기물, 유효인산 함량, Ca 함량 등은 증가하는 경향을 보였다(p<0.05). 영년초지에서 화학비료, 돈분액비 및 돈분퇴비의 시용에 의한 용탈수중 N0-N 및 NH4-N의농도는 돈분뇨와 화학비료 시용에 의한 영향은거의 없었으며 NCh-N 및 NH(-N 용탈량은 5 ppm 미만으로 변이가 크지 않았다.
05). 총 질소 (T-N) 함량은 년차별로 낮아지는 경향이었으며 3차년 평균 함량은 모든 처리구에서 0.41- 0.47%로 시험개시 전 토양에 비해서도 50% 정도 낮아졌다. 토양의 Mg, Na 및 K 함량은 연차별로 큰 차이가 없었으며 시험개시 전 토양에 비해 돈분액비 및 퇴비구에서 약간 증가한 수준이었다.
토양의 pH는 모든 처리구에서 시험 년차가 진행됨에 따라 시험초기에비해 낮아지는 경향을 보였다. 토양내 유기물함량은 시험 3년차에 돈분액비 및 돈분퇴비구가 33.95 및 33.59 g/kg으로 화학비료구의 22.56 g/kg 보다 높게 나타났는데, 돈분액비 및 퇴비의 높은 유기물 (OM) 함량 때문에 토양내 유기물 함량이 증가한 것으로 보인다. 토양내 유효 인산(Av.
56 g/kg 보다 높게 나타났는데, 돈분액비 및 퇴비의 높은 유기물 (OM) 함량 때문에 토양내 유기물 함량이 증가한 것으로 보인다. 토양내 유효 인산(Av. P2O5) 및 Ca 함량은 돈분액비 및 돈 분 퇴비 구에서는 연차적으로 증가한 반면에 화학비료 구에서는 감소하였는데, 3개년 평균 함량에서 돈분액비 및 돈분퇴비구가 화학비료 구에 비해 유의적으로 높았다(P<0.05). 총 질소 (T-N) 함량은 년차별로 낮아지는 경향이었으며 3차년 평균 함량은 모든 처리구에서 0.
47%로 시험개시 전 토양에 비해서도 50% 정도 낮아졌다. 토양의 Mg, Na 및 K 함량은 연차별로 큰 차이가 없었으며 시험개시 전 토양에 비해 돈분액비 및 퇴비구에서 약간 증가한 수준이었다. 톱밥발효돈분 시용에 의한 김 (1999) 의 초지 및 2모작 사료작물 재배시험과 김 등(2005)의 피 재배시험에서 톱밥발효돈분 시용량의 증가로 토양 pH, 유효인산 함량, 치환성 Ca, Mg, K, 및 Na 함량이 증가했다고 보고하였으며, 김 등(2005)은 유기물과 질소 함량은 차이가 없다고 하여 본 연구의 결과와 유사하다.
보는 바와 같다. 토양의 pH는 모든 처리구에서 시험 년차가 진행됨에 따라 시험초기에비해 낮아지는 경향을 보였다. 토양내 유기물함량은 시험 3년차에 돈분액비 및 돈분퇴비구가 33.
후속연구
톱밥발효돈분 시용에 의한 김 (1999) 의 초지 및 2모작 사료작물 재배시험과 김 등(2005)의 피 재배시험에서 톱밥발효돈분 시용량의 증가로 토양 pH, 유효인산 함량, 치환성 Ca, Mg, K, 및 Na 함량이 증가했다고 보고하였으며, 김 등(2005)은 유기물과 질소 함량은 차이가 없다고 하여 본 연구의 결과와 유사하다. 그러나 pH와 유기물 함량에 있어서는 서로상반된 결과를 보였는데, 이처럼 다른 결과를 보인 것은 가축분뇨의 시용수준, 시용연차, 재배작물의 종류 및 생육시 환경 조건 등에 따라달라질 수 있다고 보는데, 앞으로 더 많은 연구와 고찰이 . 필요하다고 본다.
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