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문제 정의
- , 2010)되고 있다. 따라서 본 결과들은 돈분액비 (돈분슬러리, SCB액비)와 화학비료(관행)를 기본으로 하고 토양개량제인 석고를 혼용시용함으로서 간척지 토양의 물리화학적 변화를 유도하고자 하였다. 그 결과, 시험후의 토양물리성의 변화는 Table 4에 나타난 바와 같이 단독처리(화학 비료, 돈분슬러리, SCB액비)보다 단독처리구와 석고를 혼합한 혼합처리구는 토양 3상 중 고상이 줄어들고 기상이 증가 하는 경향을 보였다.
- 따라서 본 연구에서는 간척지에서 돈분액비(돈분슬러리, SCB액비) 및 토양개량제인 석고를 시용하여 토양환경개선에 미치는 영향들을 조사하고, 여름철 사료작물인 옥수수와 수수×수단그라스 교잡종의 생육 및 수량에 미치는 영향을 검토 하였다.
제안 방법
- 본 시험포장지는 2009년 충남 당진군 석호간척지(동경 126˚ 39’, 북위 36˚ 57’)이며, 2005-2008년도까지 사료작물을 부분적으로 재배한 포장이다. 간척지 토양특성을 파악하기 위하여 토양표면에서 10 cm 깊이 단위로 토양을 채취한 다음 지퍼백에 담아 밀봉하여 토양분석을 위한 시료로 사용하였다. 토양물리성 분석은 토양입경분포 비율은 피펫트법, 용적밀도는 코아법으로 실시하였고(Sheldrick and Wang, 1993), 그 결과는 Table 1에 제시하였다.
- 처리구당 면적은 12 m2 (3 × 4 m), 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 처리하였다. 사료용 옥수수와 수수의 수확시기는 동년 8월 20일과 9월 중순에 수확하였고, 엽색, 생육특성 및 수량 등을 조사하였다.
- 0)를 가하여 30분간 진탕 여과하여 원자흡광분석법(Atomic absorption spectrophotometer, Shimazu 660)으로 측정하였다. 사료작물 생육기 중의 공시토양 채취시기는 사료작물 파종기부터 수확기까지 15-30일 간격으로 채취하였다. 시험에 사용된 돈분슬러리(swine slurry, SS), SCB(swine slurry composting-biofilteration, SCB)액비는 경기도 수원-화성-오산축산농협에서 충분히 부숙된 액상의 퇴비를 공급받았으며, 이들의 화학성분은 Table 3에 나타내 었다.
- 돈분슬러리 및 SCB액비 처리구는 화학비료처리구의 질소 100%를 기준으로 환산하여 시용하였다. 시비방법은 질소질 비료는 기비와 추비 각 50%를 시비하였고, 돈분슬러리와 석고는 전량기비, SCB액비는 기비 40%, 추비 30%씩 2회로 총 3회 나누어 시용하였다. 처리구당 면적은 12 m2 (3 × 4 m), 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 처리하였다.
- 공시작물인 사료용 옥수수(Pioneer P3394)는 2009년 5월 3일에 조간 75 cm, 주간 15 cm 간격으로 점파하였고, 사료용 수수 × 수단그라스교잡종 (수수, SS405)은 6월 1일에 처리구당 6줄로 줄파하였다. 시험구의 시비량은 화학비료(관행구)처리구의 유안((NH4)2SO4)에 함유된 질소 200 kg/ha를 기준으로 시용하였고, 석고는 4 ton/ha를 처리하였다. 돈분슬러리 및 SCB액비 처리구는 화학비료처리구의 질소 100%를 기준으로 환산하여 시용하였다.
- 시험포장내 돈분액비 및 석고 처리구에서 토양미생물의 밀도를 조사하기 위하여 토양을 채취한 다음 바로 멸균용 비닐용기에 넣어 냉장 보관하에서 실험실로 가져왔으며, 토양 중의 생균수를 측정하는데 가장 널리 사용되는 방법인 희석 평판법을 사용하여 당일 내로 배지에 도말하였다. 이때 사용된 배지종류로는 호기성 세균의 분리배지인 yeast glucose 한천배지(James, 1958), 방선균은 starch-case 한천배지(Kuster and williams, 1966), 사상균은 streptomycin이 함유된 rose bengal 한천배지(Martin, 1950)에 도말하였고, 배양조건은 세균과 방선균은 28℃, 사상균은 25℃에서 배양 후 계수하였다.
- 시험에 사용된 돈분슬러리(swine slurry, SS), SCB(swine slurry composting-biofilteration, SCB)액비는 경기도 수원-화성-오산축산농협에서 충분히 부숙된 액상의 퇴비를 공급받았으며, 이들의 화학성분은 Table 3에 나타내 었다. 이들 중 질소성분은 관행구인 화학비료처리구(200-150-150 kg ha-1(N-P2O5-K2O))의 질소 100%를 기준으로 하여 시용량을 결정하였다. 석문 간척지에 시용된 돈분액비와 SCB액비의 수분함량은 94.
- 처리구당 면적은 12 m2 (3 × 4 m), 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 처리하였다.
대상 데이터
- 공시작물인 사료용 옥수수(Pioneer P3394)는 2009년 5월 3일에 조간 75 cm, 주간 15 cm 간격으로 점파하였고, 사료용 수수 × 수단그라스교잡종 (수수, SS405)은 6월 1일에 처리구당 6줄로 줄파하였다.
- 본 시험포장지는 2009년 충남 당진군 석호간척지(동경 126˚ 39’, 북위 36˚ 57’)이며, 2005-2008년도까지 사료작물을 부분적으로 재배한 포장이다.
- 사료작물 생육기 중의 공시토양 채취시기는 사료작물 파종기부터 수확기까지 15-30일 간격으로 채취하였다. 시험에 사용된 돈분슬러리(swine slurry, SS), SCB(swine slurry composting-biofilteration, SCB)액비는 경기도 수원-화성-오산축산농협에서 충분히 부숙된 액상의 퇴비를 공급받았으며, 이들의 화학성분은 Table 3에 나타내 었다. 이들 중 질소성분은 관행구인 화학비료처리구(200-150-150 kg ha-1(N-P2O5-K2O))의 질소 100%를 기준으로 하여 시용량을 결정하였다.
데이터처리
- 각 처리 및 시료군에 대한 유의차 검정은 분산분석을 실시한 후 p<0.05 수준에서 최소유의차 검정(least significant difference (LSD))을 실시하였다.
- 모든 데이터는 통계 프로그램인 CoStat software(CoHort Software, Monterey, USA)를 사용하여 변이들을 분석하였으며, 모든 처리는 3반복으로 하였다. 각 처리 및 시료군에 대한 유의차 검정은 분산분석을 실시한 후 p<0.
이론/모형
- 공시토양의 화학성 분석은 농촌진흥청 표준분석법(NIAST, 2000)에 준하여 실시하였으며(Table 2), 시험전과 후의 분석시료는 토양을 채취하여 음건한 다음 2 mm체를 통과시켜 사용하였다. pH와 EC는 풍건한 토양과 증류수를 1:5로 하여 30분간 진탕한 현탁액을 측정하였고, 유효인산은 Lancaster법, 유기물함량은 Wakley 와 Black법으로 분석하였다. 그리고 치환성 양이온(Ca2+, Mg2+, K+ , Na+ )은 5 g의 토양시료에 50 ml의 1 M NH4OAc(pH 7.
- 토양물리성 분석은 토양입경분포 비율은 피펫트법, 용적밀도는 코아법으로 실시하였고(Sheldrick and Wang, 1993), 그 결과는 Table 1에 제시하였다. 공시토양의 화학성 분석은 농촌진흥청 표준분석법(NIAST, 2000)에 준하여 실시하였으며(Table 2), 시험전과 후의 분석시료는 토양을 채취하여 음건한 다음 2 mm체를 통과시켜 사용하였다. pH와 EC는 풍건한 토양과 증류수를 1:5로 하여 30분간 진탕한 현탁액을 측정하였고, 유효인산은 Lancaster법, 유기물함량은 Wakley 와 Black법으로 분석하였다.
- pH와 EC는 풍건한 토양과 증류수를 1:5로 하여 30분간 진탕한 현탁액을 측정하였고, 유효인산은 Lancaster법, 유기물함량은 Wakley 와 Black법으로 분석하였다. 그리고 치환성 양이온(Ca2+, Mg2+, K+ , Na+ )은 5 g의 토양시료에 50 ml의 1 M NH4OAc(pH 7.0)를 가하여 30분간 진탕 여과하여 원자흡광분석법(Atomic absorption spectrophotometer, Shimazu 660)으로 측정하였다. 사료작물 생육기 중의 공시토양 채취시기는 사료작물 파종기부터 수확기까지 15-30일 간격으로 채취하였다.
- 간척지 토양특성을 파악하기 위하여 토양표면에서 10 cm 깊이 단위로 토양을 채취한 다음 지퍼백에 담아 밀봉하여 토양분석을 위한 시료로 사용하였다. 토양물리성 분석은 토양입경분포 비율은 피펫트법, 용적밀도는 코아법으로 실시하였고(Sheldrick and Wang, 1993), 그 결과는 Table 1에 제시하였다. 공시토양의 화학성 분석은 농촌진흥청 표준분석법(NIAST, 2000)에 준하여 실시하였으며(Table 2), 시험전과 후의 분석시료는 토양을 채취하여 음건한 다음 2 mm체를 통과시켜 사용하였다.
성능/효과
- 이는 다른 처리구들보다 SCB액비처리가 효과적인 것은 시비방법을 포함한 토양환경상의 변화 등으로 인해 수량이 증수된 것으로 판단해 볼 수 있다. 구체적으로 화학비료, 돈분슬러리, SCB액비 단독처리보다는 석고가 함유된 혼합처리구에서 효과가 각각 옥수수 4.8, 6.2, 2.3%, 수수 8.7, 2.0, 7.5%가 증가하였다. 이는 돈분슬러리와 SCB액비+석고의 혼합처리가 효과가 있었으며, 대체로 옥수수보다 수수가 석고에 대한 효과가 뛰어난 것으로 판단된다.
- 따라서 본 결과들은 돈분액비 (돈분슬러리, SCB액비)와 화학비료(관행)를 기본으로 하고 토양개량제인 석고를 혼용시용함으로서 간척지 토양의 물리화학적 변화를 유도하고자 하였다. 그 결과, 시험후의 토양물리성의 변화는 Table 4에 나타난 바와 같이 단독처리(화학 비료, 돈분슬러리, SCB액비)보다 단독처리구와 석고를 혼합한 혼합처리구는 토양 3상 중 고상이 줄어들고 기상이 증가 하는 경향을 보였다. 이는 시험전보다 시험후 사료작물의 뿌리가 물리성이 열악한 토양을 가로질러 가면서 물리적인 변화가 있었고 그로 인해서 상대적으로 기상이 증가한 것으로 판단된다.
- 이는 초기 미생물을 증식할 수 있는 다량원소가 직접적으로 미생물 증식에 영향을 주었고 후반 들어 토양내 영양소가 감소하는 폭이 돈분액비처리구보다 큰 것으로 사료된다. 돈분슬러리처리구의 세균과 방선균 밀도는 6월부터 서서히 증가하여 8월 이후 다른 단독처리구들보다 상대적으로 증가하는 것으로 조사되었다. 또한 화학비료, 돈분액비에 석고가 함유되어 있지 않는 단독 처리구보다는 부산석고를 함께 있는 혼합처리구가 세균 및 방선균의 수가 증가하는 경향이었는데 이는 석고비료가 토양내 염류수준을 낮추었고, 어느 정도 토양물리화학성이 개선 효과가 있었기 때문에 미생물의 생육환경이 좋아진 것으로 사료된다.
- , 2009)와 유사하다. 또한 토양염류의 경시적 변화는 역시 단독처리구보다는 혼합 처리구에서 두드러지게 감소하는 경향을 보였다(Fig. 2.). 모든 처리구가 5-6월에 가뭄이 계속되면서 염류의 농도가 증가, 7월 중순과 8월 중순은 집중호우로 표면에 있는 염류가 지하로 내려가 상대적으로 낮은 염도를 유지, 강우량이 거의 없는 8-9월 달에는 염도가 증가하는 경향을 보였다.
- 돈분슬러리처리구의 세균과 방선균 밀도는 6월부터 서서히 증가하여 8월 이후 다른 단독처리구들보다 상대적으로 증가하는 것으로 조사되었다. 또한 화학비료, 돈분액비에 석고가 함유되어 있지 않는 단독 처리구보다는 부산석고를 함께 있는 혼합처리구가 세균 및 방선균의 수가 증가하는 경향이었는데 이는 석고비료가 토양내 염류수준을 낮추었고, 어느 정도 토양물리화학성이 개선 효과가 있었기 때문에 미생물의 생육환경이 좋아진 것으로 사료된다. 7월 중순경에 장마로 인해 염류가 감소하였는데도 불구하고 전체적으로 세균의 밀도가 감소한 것은 포장에 부분적으로 물이 고여 토양미생물상에 영향을 준 것으로 판단되었다.
- ). 모든 처리구가 5-6월에 가뭄이 계속되면서 염류의 농도가 증가, 7월 중순과 8월 중순은 집중호우로 표면에 있는 염류가 지하로 내려가 상대적으로 낮은 염도를 유지, 강우량이 거의 없는 8-9월 달에는 염도가 증가하는 경향을 보였다.
- 이는 산국재배에서 돈분퇴비 및 우분퇴비와 같은 토양개량제의 사용이 유기물의 함량이 증가함을 보고한 것(Lee and Yang, 2006)과 같은 이유로 사료된다. 석고를 함유된 혼합처리구는 단독처리구보다 치환성 양이온의 함량은 Ca2+의 농도가 증가함에 따라 K+ 와 Na+ 의 농도가 상대적으로 낮은 함량을 보여 서로 길항관계임을 알 수 있었다. 석고 중의 Ca2+나 Na+ 나 Mg2+에 대해 선택성을 가진 치환성 복합체인 토양 콜로이드의 전기적 이중층중의 수화 반지름을 감소시켜 입단의 형성 유지 및 파괴를 방지하는데 효과적(Shainberg et al.
- 이는 시험전보다 시험후 사료작물의 뿌리가 물리성이 열악한 토양을 가로질러 가면서 물리적인 변화가 있었고 그로 인해서 상대적으로 기상이 증가한 것으로 판단된다. 석고를 함유된 혼합처리구는 단독처리구와 비교하면, 옥수수 및 수수 경작지 모두에서 토양 공극률 및 기상환경이 증가하는 경향을 보여 혼합처리구가 간척지의 토양의 물리적 환경을 개선하는 것으로 조사되었다. 이와 유사한 결과로는 간척지 토양에 석고와 볏짚을 토양개량제로 사용한결과 용적밀도와 공극률이 증가하였다는 보고(Yoo et al.
- 토양의 화학성은 Table 5에 보여 주었다. 옥수수와 수수재배지에서의 pH 변화는 주로 혼합처리 구에서는 단독처리구보다 pH가 낮았으며, 유효인산과 유기물 함량은 증가하는 경향이었다. 또한 전체적으로 유기물 함량이 시험전보다 증가하는 것은 사료작물 생육시 뿌리의 일부가 함유되었기 때문인 것으로 판단된다.
- 5%가 증가하였다. 이는 돈분슬러리와 SCB액비+석고의 혼합처리가 효과가 있었으며, 대체로 옥수수보다 수수가 석고에 대한 효과가 뛰어난 것으로 판단된다. 간척지에서 벼를 재배할 경우, 석고비료와 볏짚의 혼용시용은 직파벼의 초기생육을 높일 수 있다고 하였으며(Hwang et al.
- 전체 건물수량은 처리간 고도로 유의성 (p<0.05)이 있었으며, 최고의 수량은 옥수수와 수수 모두 SCB+석고시용구에서 8,368-10,231 kg/ha의 수량을 보였다.
- , 2007) 본 연구와 비슷한 연구결과로 판단된다. 처리구별로 수량을 나열하면, 관행구인 화학비료처리구를 기준으로 석고가 함유되지 않는 단독처리구에서 돈분슬러리 처리구와 SCB액비간의 수량 차이는 옥수수에서 각 -7.0, 2.3% 수수에서 각 2.7, 1.1% 차이가 있었고, 혼합처리구에서는 옥수수 -5.7, -0.1% 수수 5.5, 0.0%로 대등한 결과를 얻었다. 이로서 간척지에서 화학비료 대신 사료작물 생산시 돈분 슬러리 및 SCB액비와 석고를 이용하여 재배하는 것도 생산비 절감, 환경보존 등 긍정적인 결과가 기대되었다.
- 7월 중순경에 장마로 인해 염류가 감소하였는데도 불구하고 전체적으로 세균의 밀도가 감소한 것은 포장에 부분적으로 물이 고여 토양미생물상에 영향을 준 것으로 판단되었다. 처리별 사상균 밀도 역시 방선균과 세균 밀도와 비슷한 경향이었고, 혼합처리구에서 대체로 미생물 밀도가 단독 처리구보다 증가하는 것으로 조사되었다. 이는 사료작물이 생육하기에 좋은 여건을 가졌다는 것을 의미하며, 앞으로 이에 관한 체계적인 연구가 이루어져야 할 것이다.
후속연구
- 처리별 사상균 밀도 역시 방선균과 세균 밀도와 비슷한 경향이었고, 혼합처리구에서 대체로 미생물 밀도가 단독 처리구보다 증가하는 것으로 조사되었다. 이는 사료작물이 생육하기에 좋은 여건을 가졌다는 것을 의미하며, 앞으로 이에 관한 체계적인 연구가 이루어져야 할 것이다.
- 0%로 대등한 결과를 얻었다. 이로서 간척지에서 화학비료 대신 사료작물 생산시 돈분 슬러리 및 SCB액비와 석고를 이용하여 재배하는 것도 생산비 절감, 환경보존 등 긍정적인 결과가 기대되었다. 특히 SCB액비는 간척지가 건조할 때나 강우량이 적게 되면 염도가 올라오는데 이때 시용함으로써 염분을 아래로 내려 보내 작물뿌리의 스트레스를 경감시킬 수 있는 가능성도 있는 것으로 판단되어 앞으로 많은 연구가 필요하다.
- 이로서 간척지에서 화학비료 대신 사료작물 생산시 돈분 슬러리 및 SCB액비와 석고를 이용하여 재배하는 것도 생산비 절감, 환경보존 등 긍정적인 결과가 기대되었다. 특히 SCB액비는 간척지가 건조할 때나 강우량이 적게 되면 염도가 올라오는데 이때 시용함으로써 염분을 아래로 내려 보내 작물뿌리의 스트레스를 경감시킬 수 있는 가능성도 있는 것으로 판단되어 앞으로 많은 연구가 필요하다.
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