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문제 정의
- 필요하다. 따라서 본 연구는 남부지방의 답리작 재배지에서 2 년(2004~2005)에 걸쳐 경운방법과 가축분뇨 액비 시용량을 달리하여 청보리의 생산성 변화와 수질 및 토양환경에 미치는 영향을 조사 . 분석하였다.
제안 방법
- 강우에 의한 무기양분 유거량을 조사하기 위하여 채 수병을 땅에 묻고 유출수를 채취하여 조사하였고, 암모니아 가스 발생량은 액비 N100%, N150% 살포 구에서 무경운, 무경운+볏짚, 로타리경운 하고 0.15 m3 chamber를 설치하여 암모니아가스 농도 변화를 72시간 동안 10분간씩 시료를 포집한 후 Gas-Tek 검지 관으로 측정하였고 암모니아가스 누적휘산량 계산은 암모니아 밀도(chamber면적/부피) 측정치(절대온도/절대온도+측정온도) 발생시간으로 계산한 후 누적하였다.
- 벼 수확 후 돈분액비 시용 논에서 경운방법에 따른 청보리 재배시 생육 및 토양영향을 평가하고자 2004 년 10월부터 2006년 5월까지 2년에 걸쳐 지산통에서액비 무시용과 화학비료 표준시비량에 대한 N100%, 150%, 100+50%, 200%를 시용하고 무경운, 무경운 + 볏짚피복 및 로타리경운 후 휴립광산파 하였다. 토양 화학성 변화, 토양 중 무기태질소 함량, 유거수 중 화학성분, 사료가치 및 수량성 등을 검토한 결과는 다음과 같다.
- 생초수량은 황숙기에 일정 면적을 예취하여 칭량하였으며, 300~500g의 샘플을 취하여 75C 건조기에서 72시간 이상 건조 후 건물율을 구하여 건물 수량을 환산하였다.
- 두었다. 액비 처리는 액비성분을 분석하여 질소 함량을 계산하고 청보리에 대한 질소시비량 190 kg ha-1 해당량을 환산하여 질소시비량의 0, 100, 150, 200%의 전량기비와 100%기비+50%추비구를 두었다. 액비 살포는 청보리 파종 전 10일경 논토양 표면에 살포한 후 로타리경운 하였고 휴립광산파 하였으며시험구 면적은 41.
- 발생된다. 액비살포 후 암모니아가스 발생량을 줄이기 위해서 액비살포 후 무경운, 무경운+볏짚 및 로타리경운을 처리하고 각각 chamber를 설치하여 72시간 동안 NH3 가스 누적 휘산량을 조사한 결과는 Fig. 1과 같다.
- 처리내용은 무경운구, 무경운 + 볏짚피복구, 로타리경운구를 두었다. 액비 처리는 액비성분을 분석하여 질소 함량을 계산하고 청보리에 대한 질소시비량 190 kg ha-1 해당량을 환산하여 질소시비량의 0, 100, 150, 200%의 전량기비와 100%기비+50%추비구를 두었다.
대상 데이터
- 본 연구는 김제시 백산면에 위치한 농가포장에서 답리작으로 2년(2004~2005)에 걸쳐 수행하였으며, 공시토양의 특성은 Table 1과 같이 pH는 보리 재배에 적합한 수준 이었지만 유기물, 유효인산 및 치환성양이온 함량은 다소 낮은 미숙답으로 지산통(양토)이었다.
- 파종하여 5월 하순에 수확하였다. 사용 액비는 돈 분뇨 액비로서 김제시에 소재한 양돈농가의 분뇨를 이용하였다. 액비 중 질소, 인산 및 칼륨 함량은 Table 2에 나타난 바와 같이 각각 0.
- 시험에 사용한 청보리(품종 : 영양보리)는 10월 하순에 파종하여 5월 하순에 수확하였다. 사용 액비는 돈 분뇨 액비로서 김제시에 소재한 양돈농가의 분뇨를 이용하였다.
- 액비 처리는 액비성분을 분석하여 질소 함량을 계산하고 청보리에 대한 질소시비량 190 kg ha-1 해당량을 환산하여 질소시비량의 0, 100, 150, 200%의 전량기비와 100%기비+50%추비구를 두었다. 액비 살포는 청보리 파종 전 10일경 논토양 표면에 살포한 후 로타리경운 하였고 휴립광산파 하였으며시험구 면적은 41.25 m2로 시험구 배치는 임의배치 3반복으로 하였다.
이론/모형
- 돈분뇨 액비는 농업과학기술원 액비 및 퇴비 분석법 (NIAST, 1999)에 준하여 분석하였고, 유거수 분석은 환경부 수질환경오염시험법(1999)에 준하여 NH4-N 및 NO3-Ne Indophenolblue법, PO4는 염화제일주석환원법, SO4는 이온크로마토그래피법으로 분석하였다.
- 식물체는 70℃에서 건조 후 분쇄된 시료를 습식분해하여 질소는 Kjeldahl법, 인산은 Vanadate법, 양이온은 ICP-OES(VISTA-MPX)을 이용하여 분석하였다.
- 청보리 입모율 조사는 입모율(%) = (입모수-총 파종립수)X100에 의해 산출하였고 생육 및 수량 조사는 농촌진흥청 조사기준(RDA, 1995)에 준하였다.
- 청보리의 사료가치를 평가하기 위하여 조단백질은 AOAC(1990) 방법에 준하여 Kjeldahl auto system (Buchi 322), NDF와 ADF 함량은 Goering & Van Soest(1970)방법으로 분석하였고 경엽의 TDNe 미국 초지협회의 TDN(%)= 88.9-(0.779xADF)에 의해 산출하였다.
- 토성은 sodium hexametaphosphate 용액에 의한 분산 후 hydrometer로 분석하였고 미농무성(USDA)법에 따라 분류하였다(ASI, 1973).
- 토양화학성은 농촌진흥청 농업과학기술원 분석법 (NIAST, 2000)에 준하여, pH와 EC는 METTLER TOLEDO(DSC-F717)를 사용하여 초자전극법과 전기전도 도법, 유기물은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster 법, CEC는 1N-NHQAc(pH 7.0)침출법, 암모니아태질소와 질산태 질소는 Kjeldahl법으로 측정하였고, 치환성양이온은 1N-NH4OAc(pH 7.0)로 침출시켜 ICP- OES(VISTA-MPX)을 이용하여 분석하였다.
성능/효과
- 결론적으로 돈분액비 이용 답리작 청보리 재배 시 토양 및 지하수 오염을 고려한 액비 시용량은 N100% 수준으로 시용하되 경운 또는 볏짚을 시용하여 재배하면 수량은 관행(NPK)과 동등한 수준 유지로 화학비료 절감 및 지하수 오염 경감이 기대된다.
- 4와 같다. 경운방법 및 액비시 용량별 총체보리의 질소흡수량은 액비시용량이많을수록, 로타리경운> 무경운+볏짚피복 > 무경운 순으로 많았고 질소이용률은 무경운+볏짚피복 > 로타리경운>무경운 순으로 높아졌다.
- 경운방법별 N100% 액비를 시용하였을 때 질소흡수량은 로타리경운(108 kg ha-1), 무경운(100 kg ha-1), 무경운+볏짚피복(98 kg ha-1) 이었으며 N150% 액비를 시용할 때 전량기비보다 추비로 50% 시용한 것이 질소흡수량이 많았으며 질소이용률이 높아지는 경향을 나타냈다.
- 돈분액비 시용 후 생육 시기별 토양 중 무기태질소 함량 변화를 살펴보면 Fig. 2, Fig. 3과 같이 NH4-N, NO3-N 함량은 액비시용량이 많을수록, 무경운 + 볏짚피복>로타리경운>무경운 순으로 높았고 수확기에는 낮아지는 경향을 나타냈다.
- 따라서 답리작 청보리 재배시 안전생산을 위한 돈 분 액비 시용량은 볏짚을 전량 환원 후 액비 기비 N100%를 살포하고 로타리경운하여 1.5 m 간격으로 휴립 광 산파 재배하면 관행(NPK) 수준의 수량을 얻을 수 있으며 지하수 및 하천오염을 경감할 수 있다.
- 무기성분 유실량은 무경운>로타리경운>무경운+볏짚피복 순으로, 액비시용량이 많을수록 증가되었고 SO4, NO3-N, K 성분이 많이 용탈되는 경향을 나타냈다.
- 또한 액비살포 후 경시적인 암모니아 가스발생은 살포량이 많을수록 높았고 사양질이 식양질보다 약 3배 정도 높았다는 Jeon et al(2003)의 보고가 있다. 본 연구 결과에서는 액비를 표면살포할 때 볏짚시용 이나 로타리경운을 하면 암모니아 휘산을 방지하여 비료 성분의 보존은 물론 악취 경감이 가능함을 시사하였다.
- 수량성은 Table 6과 같다. 생육양상은 액비 시용량증가로 초장이 길었고 경수 확보가 많았으며 무경운 +볏짚피복 > 로타리경운>무경운 순으로 양호하였으며 건물수량은 무경운 N100%(1, 185 kg 10a1) 대비 무경운 + 볏짚피복구 N100%+50%, N200% 및 로타리경운구 N200%에서 49% 증수되었다.
- 액비 시용 후 시간별 암모니아 가스 방출량은 액비시용량이 많을수록 높았으며 볏짚피복 및 로타리 처리로 현저히 감소되는 경향을 나타냈다.
- 액비를 보통량과 1/2배량으로 살포한 후 비교한 결과, 무경운+볏짚과 로타리경운 처리는 무경운보다 암모니아 가스발생 누적량이 N100% 살포에서는 45%, N150% 살포에서는 29%와 24% 감소되었다. 이는 볏짚시용과 로타리경운 처리로 살포된 액비와 토양 및 볏짚과 섞이게 된 결과 암모니아가스 발생량이 감소된 것으로 사료된다.
- 이상을 나타냈다. 이상의 결과로 N150% 및 200% 시용구에서는 3일 후 로타리경운구에서 가장 저조한 입모율을 보임에 따라 조기 파종은 수량 확보를 위하여 삼가야 하며 최소 7일 이후 파종이 적절하다고 사료된다.
- 함량을 Table 7에 나타냈다. 조단백질 함량은로타리경운구 N150%가 9.7%로 가장 높았고, ADF 함량은 로타리경운구 N150%가 29.4%로 가장 높았으며, NDF 함량은 무경운+볏짚피복구 N150%가 56.7% 로 가장 높게 나타났다. 한편 TDN 함량은 무경운구액비 무시용에서 71.
- 청보리 건물수량은 무경운 N100%(1, 185 kg 10a1) 대비 무경운+볏짚피복구 N100%+50%, N200% 및 로타리경운구 N200%에서 49% 증수되었다.
- 청보리에 대한 사료가치 중 조단백질 함량은 로타리경운구 N150%가 9.7%, ADF 함량은 로타리경운구 N150%가 29.4%, NDF 함량은 무경운+볏짚피복구 N150%가 56.7%로 가장 높게 나타났다.
- 증가하는 경향을 나타냈다. 토양 중 NH4-N, NO3-N 함량은 액비시용량이 많을수록, 무경운+볏짚피복구>로타리경운구>무경운구 순으로 많았으며 수확기에는 낮아지는 경향을 나타냈다.
- 토양화학성 변화는 액비 시용량이 많을수록 pH, EC, CEC가 높아지고 유기물, 유효인산 및 치환성양이온 함량이 증가되었으며, 무경운 + 볏짚 피복 구에서 크게 증가하는 경향을 나타냈다. 토양 중 NH4-N, NO3-N 함량은 액비시용량이 많을수록, 무경운+볏짚피복구>로타리경운구>무경운구 순으로 많았으며 수확기에는 낮아지는 경향을 나타냈다.
- 표면 유거수 중 무기성분 유실량은 무경운구>로타리경운구 > 무경운+볏짚피복구 순으로, 액비시용량이 많을수록 증가되었고 SO4, NO3-N, K 성분이 많이 용탈되는 경향을 나타냈다.
- 7% 로 가장 높게 나타났다. 한편 TDN 함량은 무경운구액비 무시용에서 71.8%로 가장 높게 나타났다.
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