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문제 정의
- 밭에서는 토양수분, 무기태질소 (NH4+-N, NO3--N), 토양온도 등의 변화에 따라 CO2의 배출량이 달라지기 때문에 온실가스를 저감할 수 있는 요건이 이들 요소들이라고 감안할 때 이들에 대한 농경지에서 CO2배출의 평가가 필요하므로 본 연구에서는 고추재배에서 토성별로 CO2배출 양상을 구명하고, CO2배출에 영향을 주는 요인의 변화에 따른 CO2배출을 평가하고자 하였다.
제안 방법
- CO2 배출량은 soda lime (NaOH와 Ca(OH)z)법 (Kleber, 1997)을 사용하였으며, soda lime에 흡수된 CO2 양을 칭량하였다. 크기가 2~5mm (Merck catalogue No. 6839. soda)의 과립형 soda lime을 100"C에서 24시간 건조시킨 다음, 40g을 칭량하여 플라스틱 접시에 넣고 토양표면으로부터 2~3 cm 높이에 설치된 삼각대에 담아서 스테인레스 원통 chamber를 씌워 7일간 노출 시켰다. 스테인레스 원통 chamber는 직경 23 cm (밑면적 415.
- 5話), 높이 31 cm인 부피 10 1로 제작하였다. 7 일 후 soda lime을 100C, 24시간 건조 시킨 후 CO2의양 (g CO2 m-2 d-1)을 계산하였다. 보정계수 (보정계수는 CO2+H2O/CO2가 1.
- 표준시비방법으로 하였다. PK 처리구는 질소를 시용하지 않고 P2O5-K2O를 112-149 kg ha-1, NPK+돈 분 퇴비 처리구는 N-P2O5-K2O를 190-112-149 kg ha-1 로 Ne 3회 분시, P2O5는 전량 기비, K2O는 2회 분시 하였고, 돈분퇴비 15,000 kg ha-1을 시용하였다.
- 고추밭에서 온실가스배출에 관여하는 무기태질소, 토양수분함량, 토양온도 등의 요인들 중 온실가스배 출에 어느 정도 영향을 주는가를 정량적으로 분석하 기위하여, CO2배출에 대한 기여도를 평가하였다. CO2 배출에 대한 각 요인들 간의 기여도는 토양온도 (식양토; 46.
- 본 시험에서는 토양수분의 효율성 검정을 위해 식양토와 사양토에 각 관수시점을 -30kPa와 -50kPa 두 처리를 두었으며, tensiometer로 토양수분을 측정하였다. 관수방법은 점적관수로 비 가림 재배를 하였다. 토양수분 장력 -30 kPa과 -50 kPa에 해당하는 토양 중량수분 함량은 Eom 등 (1995)의 방법을 이용하였다.
- 7 일 후 soda lime을 100C, 24시간 건조 시킨 후 CO2의양 (g CO2 m-2 d-1)을 계산하였다. 보정계수 (보정계수는 CO2+H2O/CO2가 1.4)와 재배기간 일수를 곱하여 재배 기간 동안 CO2흡수된 양으로 환산하는 중량 법으로 측정하였다.
- -30kPa으로 알려져 있다. 본 시험에서는 토양수분의 효율성 검정을 위해 식양토와 사양토에 각 관수시점을 -30kPa와 -50kPa 두 처리를 두었으며, tensiometer로 토양수분을 측정하였다. 관수방법은 점적관수로 비 가림 재배를 하였다.
- 시험포장은 수원시에 위치한 국립농업과학원의 기후변화생태과 시험포장에서 고추를 재배하여 식양토와 사양토의 2개 토성을 대상으로 각 관수시점을 -30kPa 와 -50kPa에서 온실가스배출에 관여하는 요인인 토양 수분, 토양온도, 토양 중 무기태질소를 측정하여, CO2 배출 간의 관계와 배출 특성을 구명하고자 하였다. 본 시험의 연구 결과, 토양의 CO2배출량과 무기태질소 그리고 토양온도에서 높은 상관관계가 있었으나, 토 양수분과는 상관을 보이지 않았다.
- 토양수분 장력 -30 kPa과 -50 kPa에 해당하는 토양 중량수분 함량은 Eom 등 (1995)의 방법을 이용하였다. 토양온도 측정은 Hydraprobe (Stevens-water社)를 고추의 근권인 토양 깊이 20 cm에 설치하여 측정하였다. 토양의 무기태 질소는 원소자동분석기(Automatic analyer; FIAstar 5000)로 NH4+-N과 NO3--N을 분석하였다.
- 토양온도 측정은 Hydraprobe (Stevens-water社)를 고추의 근권인 토양 깊이 20 cm에 설치하여 측정하였다. 토양의 무기태 질소는 원소자동분석기(Automatic analyer; FIAstar 5000)로 NH4+-N과 NO3--N을 분석하였다.
대상 데이터
- 수행하였다. 시험 토양은 고평통 식양토 (37º15, 27.68" N, 126° 59' 16.05" E)와 본량통 사양토 (37°15'38.47" N, 126°59' 20.64" E)에서 유기물 함량이 각각 22, 21 g kg-1로서 특성은 표 1과 같고 농촌진흥청 토양화학분석법 (NIAST, 1988)에 준하였다.
- 고추 (마니따)를 2004년에는 2월 22일에 파종하고 5 월 12일에 정식하였다. 2005년에는 2월 22일에 파종하고 5월 15일에 정식에 정식하였다.
- 고추 정식 한 달 후부터 1주 간격으로 토양에서 배출되는 CO2가스를 포집 .측정하였다.
- 본 시험은 수원시에 위치한 국립농업과학원의 시험 포장에서 수행하였다. 시험 토양은 고평통 식양토 (37º15, 27.
- soda)의 과립형 soda lime을 100"C에서 24시간 건조시킨 다음, 40g을 칭량하여 플라스틱 접시에 넣고 토양표면으로부터 2~3 cm 높이에 설치된 삼각대에 담아서 스테인레스 원통 chamber를 씌워 7일간 노출 시켰다. 스테인레스 원통 chamber는 직경 23 cm (밑면적 415.5話), 높이 31 cm인 부피 10 1로 제작하였다. 7 일 후 soda lime을 100C, 24시간 건조 시킨 후 CO2의양 (g CO2 m-2 d-1)을 계산하였다.
- 2005년에는 2월 22일에 파종하고 5월 15일에 정식에 정식하였다. 재식거리는 60X40 cm, 시험구 면적은 64 m, 이였으며, 시험구 배치는 22 요인시험으로 하였다.
데이터처리
- CO2배출에 대한 요인별 기여율은 관여하는 요인인 독립변수 (무기태질소, 토양수분함량, 토양온도)들의 상관계수 값에 이들 각각의 표준편회귀계수로 곱하여 백분율로 환산하였다.
- 온실가스 기여도 평가는 SPSS를 이용하여 다중회귀 분석하였다.
이론/모형
- 측정하였다. CO2 배출량은 soda lime (NaOH와 Ca(OH)z)법 (Kleber, 1997)을 사용하였으며, soda lime에 흡수된 CO2 양을 칭량하였다. 크기가 2~5mm (Merck catalogue No.
- 시비는 농촌진흥청 (2006)작물별 시비처방기준에 의한 표준시비방법으로 하였다. PK 처리구는 질소를 시용하지 않고 P2O5-K2O를 112-149 kg ha-1, NPK+돈 분 퇴비 처리구는 N-P2O5-K2O를 190-112-149 kg ha-1 로 Ne 3회 분시, P2O5는 전량 기비, K2O는 2회 분시 하였고, 돈분퇴비 15,000 kg ha-1을 시용하였다.
- 관수방법은 점적관수로 비 가림 재배를 하였다. 토양수분 장력 -30 kPa과 -50 kPa에 해당하는 토양 중량수분 함량은 Eom 등 (1995)의 방법을 이용하였다. 토양온도 측정은 Hydraprobe (Stevens-water社)를 고추의 근권인 토양 깊이 20 cm에 설치하여 측정하였다.
성능/효과
- 높았다. 작물 생육기간 중 식양토 -30 kPa과 -50 kPa 처리구에서 적산 토양수분 함량은 각각 458.1과 442.0%, 적산온도는 271.1과 258.7"C 그리고 토양 중 무기태 질소의 적산량은 904.8과 477.2 mg kg-1로 나타났다. 사양토는 토양수분 함량이 263.
- 고추밭에서 온실가스배출에 관여하는 무기태질소, 토양수분함량, 토양온도 등의 요인들 중 온실가스배 출에 어느 정도 영향을 주는가를 정량적으로 분석하 기위하여, CO2배출에 대한 기여도를 평가하였다. CO2 배출에 대한 각 요인들 간의 기여도는 토양온도 (식양토; 46.6, 사양토; 69.7%), 무기태질소 (39.3, 26.2%), 토양수분함량 (14.1, 4.1%) 순으로 나타나, CO2배출에 관여하는 요인 중 가장 영향을 미치는 요 인은 토양온도로 나타났다.
- 3%를 설명할 수 있었다. CO2 배출에 대한 각 요인의 기여율은 토양온도 (식양토: 46.6%, 사양토: 69.7%), 무기태질소 (39.3%, 26.2%), 토양수분함량 (14.1%, 4.1%) 순으로 나타났다. 즉, 토양온도가 CO2 배출에 가장 영향을 미치는 요인으로 분석 되었다(표 3).
- CO2 배출에 대한 기여도 평가 결과, CO2 배출에 대한 3개의 독립변수 (무기태질소, 토양수분함량, 토양온도)에 의해 식양토에서 84.6%, 사양토 72.3%를 설명할 수 있었다. CO2 배출에 대한 각 요인의 기여율은 토양온도 (식양토: 46.
- 토성별 토양수분 변화와 CO2배출량은 그림 2와 같다. 고추 재배 전 기간 중 CO2 총 배출량은 토성별 토양수분 장력 -30kPa와 -50kPa에서 사양토보다 식양토에서 높았고, 수분함량이 많을수록 CO2 배출량이 많았다.
- 고추 재배기간 143일간 CO2의 작기종합 배출량을 토양 토성에 따라 수분장력별로 처리하여 비교한 결과, 수분장력이 식양토에서 -30kPa에 비해 -50kPa에 서 37.5%, 사양토는 50.0% 저감되었으며, 식양토에 비해 사양토에서 21.2~36.9% (-30kPa~-50kPa) 저감되었다.
- 시험포장은 수원시에 위치한 국립농업과학원의 기후변화생태과 시험포장에서 고추를 재배하여 식양토와 사양토의 2개 토성을 대상으로 각 관수시점을 -30kPa 와 -50kPa에서 온실가스배출에 관여하는 요인인 토양 수분, 토양온도, 토양 중 무기태질소를 측정하여, CO2 배출 간의 관계와 배출 특성을 구명하고자 하였다. 본 시험의 연구 결과, 토양의 CO2배출량과 무기태질소 그리고 토양온도에서 높은 상관관계가 있었으나, 토 양수분과는 상관을 보이지 않았다. 그리고 CO2 배출 량과 토양수분함량과는 상관관계가 없었다.
- 이상과 같이 CO2 배출량은 -30kPa에 비해 -50kPa 에서 식양토 37.5%, 사양토는 50.0% 저감되었으며, 고추재배에서 과다관개를 피하면 CO2 배출량을 저감할 수 있었다.
- 이상의 결과를 종합하여 볼 때, CO2배출량은 토양수분의 영향보다 토양 중 토양온도와 무기태 질소의 영향을 더 많이 받았으나, 토양수분의 적산함량은 CO2 배출의 총량에는 영향을 주는 것으로 나타났다.
- 1%) 순으로 나타났다. 즉, 토양온도가 CO2 배출에 가장 영향을 미치는 요인으로 분석 되었다(표 3).
- 토양온도와의 관계는 그림 3과 같다. 토성별 CO2 배출량과 토양수분, 토양온도 그리고 무기태질소를 회귀분석 한 결과, 토양온도와 무기태 질소에서 식양토는 68.9%와 76.7%, 그리고 사양토에서는 62.9%와 64.6%로 CO2 배출 경시적 변이를 설명할 수 있었다.
- 표 2에서 사양토보다 식양토에서 토양 CO2 배출량이 높았다. 작물 생육기간 중 식양토 -30 kPa과 -50 kPa 처리구에서 적산 토양수분 함량은 각각 458.
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