새만금 간척지에서 석고, 팽화왕겨 및 제올라이트 처리가 토양 중 양이온 함량에 미치는 영향 Influence of Gypsum, Popped Rice Hulls and Zeolite on Contents of Cation in Reclaimed Tideland Soils in Mangyeong원문보기
본 연구는 간척지 토양 중 미사질양토에 대하여 입단형성을 위해 가해진 토양개량제가 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 토양개량제로 이수석고 1550 (G1), 3100 (G2), 6200 (G3) kg/10 a, 팽화왕겨 1000 (H1), 2000 (H2), 3000 (H3) kg/10 a, 팽화왕겨 1500 kg/10 a에 zeolite 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) kg/10 a가 되도록 처리량을 달리하여 3년간 연용시용하고, 버뮤다그래스를 재배한 토양을 60, 90, 120일 경과 후 채취하여 토양개량제 연용이 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 결과를 보고한다. 이수석고의 처리는 토양 중 K, Na, Mg의 함량을 현저히 감소시키는 것으로 나타났다. K 함량은 연용 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 년도별 감소현상이 뚜렷하여서 2004 > 2005 > 2006 순으로 낮아지는 경향을 나타내었다. 또한 각 년도별 토양 중 K 함량은 안정적 변화를 보이면서 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순으로 토양 중 K 함량이 높았다. Na 함량은 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite의 순으로 연용 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 각 년도에서에서 높게 나타났다. 특히 팽화왕겨 및 팽화왕겨+zeolite의 각각 처리는 이수석고 처리구와는 달리 대조구의 Na 함량 보다 높아지고 있는 현상이 계화도 세사양토의 결과와 비교가 되었다. Mg 함량은 년도별 변화는 이 수석고 < 팽화왕겨+zeolite < 팽화왕겨 순으로 높아지고, 연용기간이 길수록 높아지는 경향이었다. 이수석고 연용처리는 세사양토에서 보여준 결과와 유사하게 처리수준이 높을수록 토양 중 Ca이 높아지는 결과가 되었으며, 년도별 변화도 2004 < 2005 < 2006년의 순으로 연용년수에 따라 높아졌다.
본 연구는 간척지 토양 중 미사질양토에 대하여 입단형성을 위해 가해진 토양개량제가 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 토양개량제로 이수석고 1550 (G1), 3100 (G2), 6200 (G3) kg/10 a, 팽화왕겨 1000 (H1), 2000 (H2), 3000 (H3) kg/10 a, 팽화왕겨 1500 kg/10 a에 zeolite 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) kg/10 a가 되도록 처리량을 달리하여 3년간 연용시용하고, 버뮤다그래스를 재배한 토양을 60, 90, 120일 경과 후 채취하여 토양개량제 연용이 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 결과를 보고한다. 이수석고의 처리는 토양 중 K, Na, Mg의 함량을 현저히 감소시키는 것으로 나타났다. K 함량은 연용 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 년도별 감소현상이 뚜렷하여서 2004 > 2005 > 2006 순으로 낮아지는 경향을 나타내었다. 또한 각 년도별 토양 중 K 함량은 안정적 변화를 보이면서 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순으로 토양 중 K 함량이 높았다. Na 함량은 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite의 순으로 연용 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 각 년도에서에서 높게 나타났다. 특히 팽화왕겨 및 팽화왕겨+zeolite의 각각 처리는 이수석고 처리구와는 달리 대조구의 Na 함량 보다 높아지고 있는 현상이 계화도 세사양토의 결과와 비교가 되었다. Mg 함량은 년도별 변화는 이 수석고 < 팽화왕겨+zeolite < 팽화왕겨 순으로 높아지고, 연용기간이 길수록 높아지는 경향이었다. 이수석고 연용처리는 세사양토에서 보여준 결과와 유사하게 처리수준이 높을수록 토양 중 Ca이 높아지는 결과가 되었으며, 년도별 변화도 2004 < 2005 < 2006년의 순으로 연용년수에 따라 높아졌다.
Soil conditioner, such as $CaSO_4{\cdot}2H_2O$ (gypsum), popped rice hulls (PRH), and PRH with zeolite, were treated to the silt loam of Mangyeong in Saemangeum tideland reclaimed as 1550 (G1), 3100 (G2) and 6200 (G3) of gypsum kg/10 a, 1000(H1), 2000(H2), and 3000 (H3) of PRH kg/10 a, an...
Soil conditioner, such as $CaSO_4{\cdot}2H_2O$ (gypsum), popped rice hulls (PRH), and PRH with zeolite, were treated to the silt loam of Mangyeong in Saemangeum tideland reclaimed as 1550 (G1), 3100 (G2) and 6200 (G3) of gypsum kg/10 a, 1000(H1), 2000(H2), and 3000 (H3) of PRH kg/10 a, and 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) of zeolite kg/10 a added to 1500 PRH kg/10 a, respectively, each year until 2006 from 2004 for soil aggregation. Under these conditions with growing bermuda grass (Cynodon dactylon) it was analyzed cations in soil, such as $K^+$, $Na^+$, $Mg^{2+}$, and $Ca^{2+}$, at 60, 90, and 120 days after treatment (DAT) to research how soil conditioners influenced to change those contents in soils, respectively. The change of cations in soil was almost the same things as fine sandy loam that gypsum treated decreased remarkably contents of $K^+$, $Na^+$, $Mg^{2+}$ in soil. The change of $K^+$ content in soil by continuous using soil conditioners was gradually decreased in the order of 2004>2005>2006, regardless of the sorts and levels of soil treated conditioners, and $K^+$ content was high in the order of gypsum$Na^+$ content was high in the order of gypsum$Mg^{2+}$ content in soil was increased in the order of gypsum$Ca^{2+}$ content in soil was remarkably increased with continuous treatment of gypsum, and its level was in the order of 2004<2005<2006.
Soil conditioner, such as $CaSO_4{\cdot}2H_2O$ (gypsum), popped rice hulls (PRH), and PRH with zeolite, were treated to the silt loam of Mangyeong in Saemangeum tideland reclaimed as 1550 (G1), 3100 (G2) and 6200 (G3) of gypsum kg/10 a, 1000(H1), 2000(H2), and 3000 (H3) of PRH kg/10 a, and 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) of zeolite kg/10 a added to 1500 PRH kg/10 a, respectively, each year until 2006 from 2004 for soil aggregation. Under these conditions with growing bermuda grass (Cynodon dactylon) it was analyzed cations in soil, such as $K^+$, $Na^+$, $Mg^{2+}$, and $Ca^{2+}$, at 60, 90, and 120 days after treatment (DAT) to research how soil conditioners influenced to change those contents in soils, respectively. The change of cations in soil was almost the same things as fine sandy loam that gypsum treated decreased remarkably contents of $K^+$, $Na^+$, $Mg^{2+}$ in soil. The change of $K^+$ content in soil by continuous using soil conditioners was gradually decreased in the order of 2004>2005>2006, regardless of the sorts and levels of soil treated conditioners, and $K^+$ content was high in the order of gypsum$Na^+$ content was high in the order of gypsum$Mg^{2+}$ content in soil was increased in the order of gypsum$Ca^{2+}$ content in soil was remarkably increased with continuous treatment of gypsum, and its level was in the order of 2004<2005<2006.
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문제 정의
본 연구는 간척지 토양 중 미사질양토에 대하여 입단형성을 위해 가해진 토양개량제가 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 영향을 분석하기 위하여 토양개량제로 이수석고 1550 (G1), 3100 (G2), 6200 (G3) kg/10 a, 팽화왕겨 1000 (H1), 2000 (H2), 3000 (H3) kg/10 a, 팽화왕겨 1500 kg/10 a에 zeolite 200 (HZ1), 400 (HZ2), 800 (HZ3) kg/10 a가 되도록 처리량을 달리하여 3년간 연용시용하고, 버뮤다그래스를 재배한 토양을 60, 90, 120일 경과 후 채취하여 토양개량제 연용이 토양 중 양이온 함량변화에 미치는 결과를 보고한다.
본 연구는 간척지 토양 중 미사질양토에 대하여 입단형성을 위해 토양개량제가 처리된 토양 중에서 양이온들의 동태를 분석하기 위하여 토양개량제로 이수석고, 팽화왕겨 및 zeolite 등을 처리량 및 조합을 달리하여 시용하고, 버뮤다그래스를 재배한 토양 중에서의 양이온들의 함량변화를 3년 간에 걸쳐 분석한 결과를 보고한다.
제안 방법
2004~2006년 3년에 걸쳐 새만금 지역 만경화포 미사질 양토를 음건 후 마쇄하여 5 mm체를 통과한 토양 10 kg를 wagner pot(Φ 18 cm, Lenth 30.1 cm, 1/3000 a)에 채워 포트당 지하수 400 ml씩 주입하여 포트수위를 20 cm로 유지되도록 조절하였으며 증발되는 수분을 보충하고자 간단관 수하고 버뮤다그래스는 4월 22일 파종 하였다.
만경 미사질양토 60 DAT에서 팽화왕겨와 zeolite를 연용한 처리는 토양 중의 Ca가 토양개량제의 처리수준에 관계없이 무처리구의 수준으로 일정하였다. 이수석고 연용처리는 세사양토에서 보여준 결과와 유사하게 처리수준이 높을수록 토양 중 Ca이 높아지는 결과가 되었으며, 년도별 변화도 2004 < 2005 < 2006년의 순으로 연용년수에 따라 높아졌고, 처리수준이 높으면 토양 중의 Ca 함량도 높아지는 결과가 잘나타나고 있었다.
새만금지역의 만경화포 간척지의 토양을 대상으로 버뮤다 그래스(Cynodon dactylon)를 재배하고, 이수석고, 팽화왕겨, 팽화왕겨+zeolite 처리한 후 화학성 및 입단변화를 분석하였다13). 토양 시료는 4 cm core (Eijkelkamp Co.
, Giesbeek, The Netherlacds)로 채취하고 음건하여 분석에 이용하였다. 입도측정기 (Model DIK-2000, Daiki Rika Kogyo Co. LTD, Tokyo, Japan)에 수돗물을 가하여 20℃ 항온이 되도록 맞춘 사각 수조안의 분리용 원통형 수조에 있는 입도분석용체(2.00, 1.00, 0.50, 0.25 mm)에 토양시료 50 g을 골고루펴 넣어 기포가 생기지 않도록 주의하여 하강시켜 물에 잠기 도록 하여 10분 동안 토양에 물이 스며들게 한 후 30분 동안 분당 20회 상하운동으로 사분된 토양입자를 105℃로 조절된 dry oven에서 24시간 건조한 후 2.00, 1.00, 0.50, 0.25 mm 체에 들어있는 토양입자의 무게를 칭량하여 백분율로 환산하 였다. 공시토양의 화학성 및 입단분포는 Table 1 및 Table 2 와 같다.
1 cm, 1/3000 a)에 채워 포트당 지하수 400 ml씩 주입하여 포트수위를 20 cm로 유지되도록 조절하였으며 증발되는 수분을 보충하고자 간단관 수하고 버뮤다그래스는 4월 22일 파종 하였다. 토양개량제 및처리수준은 무시용구, 토양개량제 무시용 bermuda grass 재배구, 이수석고 시용(3수준) bermuda grass 재배구, 팽화왕겨 시용(3수준) bermuda grass 재배구, 팽화왕겨(1500 kg/10 a) + zeolite(3수준) 시용 bermuda grass 재배구로 3반복 처리 (Table 3)하여 원광대학교 생명자원과학대학 식품환경학전공 온실 옆 노지에 난괴법으로 임의배치 하였다. 토양시료는 4 cm core로 6월21일(60 DAT), 7월 21일(90 DAT), 8월 21(120 DAT)일에 채취하였다.
대상 데이터
. 토양 시료는 4 cm core (Eijkelkamp Co., Giesbeek, The Netherlacds)로 채취하고 음건하여 분석에 이용하였다. 입도측정기 (Model DIK-2000, Daiki Rika Kogyo Co.
토양개량제 및처리수준은 무시용구, 토양개량제 무시용 bermuda grass 재배구, 이수석고 시용(3수준) bermuda grass 재배구, 팽화왕겨 시용(3수준) bermuda grass 재배구, 팽화왕겨(1500 kg/10 a) + zeolite(3수준) 시용 bermuda grass 재배구로 3반복 처리 (Table 3)하여 원광대학교 생명자원과학대학 식품환경학전공 온실 옆 노지에 난괴법으로 임의배치 하였다. 토양시료는 4 cm core로 6월21일(60 DAT), 7월 21일(90 DAT), 8월 21(120 DAT)일에 채취하였다. 또 토양 개량제의 화학적 특성은 Table 4와 같다.
데이터처리
Na 함량은 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨 +zeolite의 순으로 연용 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 각 년도에서에서 높게 나타났다. 특히 팽화왕겨 및팽화왕겨+zeolite의 각각 처리는 이수석고 처리구와는 달리 대조구의 Na 함량 보다 높아지고 있는 현상이 계화도 세사 양토의 결과와 비교가 되었다. Mg 함량은 년도별 변화는 이수석고 < 팽화왕겨+zeolite < 팽화왕겨 순으로 높아지고, 연용기간이 길수록 높아지는 경향이었다.
성능/효과
Mg 함량은 년도별 변화는 이수석고 < 팽화왕겨+zeolite < 팽화왕겨 순으로 높아지고, 연용기간이 길수록 높아지는 경향이었다.
만경 미사질양토 60 DAT에서의 Mg 함량은 처리수준 및 종류에 따른 년도별 변화를 예측하기 어려웠다. 그러나 무처 리구에 비하여 이수석고 처리는 토양 중 Mg 함량을 감소키는 효과가 뚜렷하였고, 팽화왕겨 및 zeolite 처리는 어느 정도 토양 중 Mg 함량을 거의 유지시켜주는 것으로 나타났다. 이 현상은 90 DAT에서도 비슷한 결과였으나, 팽화왕겨 수준이 높아지고(H3) zeolite 처리량이 높을 때(HZ3)는 낮아지는 경향이었고, 3년 연용한 2006년 토양 중 Mg 함량이 년도별로는 가장 낮은 함량을 보였다.
토양개량제 처리는 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+ zeolite 순으로 토양 중 Na 함량이 낮아지는 경향이 었다. 그러나 무처리구에 비하여 팽화왕겨 및 zeolite의 시용은 토양 중 Na 함량을 높이는 원인이 되었고, 특히 zeolite 시용은 토양 중 Na 함량을 높이는 결과가 되었다.
또한 각 년도별 토양 중 K 함량은 안정적 변화를 보이면서 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite 순으로 토양 중 K 함량이 높았다.
또한 각 년도별 토양 중 K 함량은 안정적 변화를 보이면서 이수석고 < 팽화왕겨< 팽화왕겨+zeolite 순으로 토양 중 K 함량이 높았다.
만경 미사질양토 90 DAT에서의 Na 함량도 각 년도에서 이수석고 < 팽화왕겨 < 팽화왕겨+zeolite의 순으로 높았고, 연용기간이 길어질수록 높아지는 경향을 나타내었다.
또한 각 년도별 토양 중 K 함량은 안정적 변화를 보이면서 이수석고 < 팽화왕겨< 팽화왕겨+zeolite 순으로 토양 중 K 함량이 높았다. 무처리구(C)에 비하여 이수 석고 사용은 토양 중 K 함량을 낮아지게 하였고, 팽화왕겨및 zeolite의 사용은 토양 중의 K 함량을 높이는 경향을 보였다(Table 4). 이는 이수석고의 경우 K 함량이 팽화왕겨와 팽화왕겨+zeolite 처리보다 토양 중에 낮았던 원인은 Ca 성분이 토양교질을 개선하여 토양 중의 치환성 Na와 Mg 함량을 줄이고 Ca 함량은 증가 되어 제염이 촉진된다고 한 결과로 부터 14) , 판단할 수 있는 사실은 원자의 반지름이 클수록, 이온화 포텐셜이 작을수록 쉽게 유리될 수 있기 때문에 석고 로부터 유리된 SO42-와 결합되어 K2SO4로 된 다음 배수와 함께 용탈됨으로써 K의 함량이 감소되는 것으로 생각되었다.
이수석고 연용처리는 세사양토에서 보여준 결과와 유사하게 처리수준이 높을수록 토양 중 Ca이 높아지는 결과가 되었으며, 년도별 변화도 2004 < 2005 < 2006년의 순으로 연용년수에 따라 높아졌고, 처리수준이 높으면 토양 중의 Ca 함량도 높아지는 결과가 잘나타나고 있었다.
이수석고의 처리는 토양 중 K, Na, Mg의 함량을 현저히 감소시키는 것으로 나타났다. K 함량은 연용 토양개량제의 종류 및 처리수준과 관계없이 년도별 감소현상이 뚜렷하여서 2004 > 2005 > 2006 순으로 낮아지는 경향을 나타내었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라 간척지 중 새만금지역의 동진강 수역의 토성분포는 어떻게 구성되어 있는가?
따라서 이들 신간척지에서의 제염은 물론 물리성 개선을 위한 토양의 입단형성에 대한 연구가 필요하다. 특히 새만금지역의 동진강 수역의 토성이 사질양토 58.3%, 양질사토 38.2%, 사토 3.5%의 토성분포를 나타내고 있어서 사질토양을 입단화 하는 것은 중요한 일이다2).
우리나라 간척지 토양의 토성은 무엇으로 되어 있는가?
우리나라 간척지 토양의 토성은 세립질 또는 조립 세립질로 되어 있으며, 이들 간척지 토양은 모두 지하수위가 높아 토양 배수가 불량하고 건조시 염분이 작토 층으로 상승하는 재염 화가 반복되고 있다. 특히 세립질 토양에서 토양구조가 발달 되지 않은 신간척지는 수직배수가 불량하고 연약지반을 형성하고 조립질 토양은 토층의 경반화로 수년간 이양작업이 곤란 내지 불가능한 경우도 있다1).
Na 염해지 토양의 개량을 위해 무엇을 사용하는가?
Dontsova와 Norton3) 은 토양의 입단형성과 구조적 안정 성은 침투성을 증가시켜 유거수의 양을 감소시킨다고 하였다. Na 염해지 토양의 개량을 위해 전해질원으로 부산물 석고의 사용은 잘 알려져 있다. 따라서 나트륨 염류 토양에서 입단의 유지 및 파괴를 방지하는데 석고의 시용이 수화반지름을 감소시켜 점토의 응집에 효과적이다4).
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