고추와 콩 재배에서 토양온도, 토양수분과 무기태질소 변화에 따른 아산화질소 배출 평가 Evaluation of $N_2O$ Emissions with Changes of Soil Temperature, Soil Water Content and Mineral N in Red Pepper and Soybean Field원문보기
밭에서 $N_2O$ 배출에 영향을 주는 요인들의 특성을 파악하고, 이러한 요인들이 $N_2O$ 배출에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 밝히고자, 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 $N_2O$ 배출 시험을 수행하였다. 고추와 콩에서 NPK+돈분퇴비를 처리하여 $N_2O$ 배출에 미치는 요인들과 배출에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. (1) $N_2O$ 배출량과 토양온도, 토양수분함량 및 무기태질소의 상관 분석한 결과, 고추에서 $0.528^{**}$, $0790^{***}$ 그리고 $0.937^{***}$, 콩은 $0.658^{***}$, $0.710^{***}$ 그리고 $0.865^{***}$으로 고도로 유의하여 $N_2O$ 배출량에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. (2) $N_2O$ 배출에 영향을 미치는 요인은 고추에서는 무기태질소 (71.9%), 토양수분 (23.6%), 토양온도 (4.5%), 그리고 콩은 무기태질소 (65.5%), 토양수분 (19.2%), 토양온도 (15.2%) 순으로 나타났다.
밭에서 $N_2O$ 배출에 영향을 주는 요인들의 특성을 파악하고, 이러한 요인들이 $N_2O$ 배출에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 밝히고자, 수원시에 위치한 국립농업과학원 기후변화생태과 시험포장에서 $N_2O$ 배출 시험을 수행하였다. 고추와 콩에서 NPK+돈분퇴비를 처리하여 $N_2O$ 배출에 미치는 요인들과 배출에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. (1) $N_2O$ 배출량과 토양온도, 토양수분함량 및 무기태질소의 상관 분석한 결과, 고추에서 $0.528^{**}$, $0790^{***}$ 그리고 $0.937^{***}$, 콩은 $0.658^{***}$, $0.710^{***}$ 그리고 $0.865^{***}$으로 고도로 유의하여 $N_2O$ 배출량에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. (2) $N_2O$ 배출에 영향을 미치는 요인은 고추에서는 무기태질소 (71.9%), 토양수분 (23.6%), 토양온도 (4.5%), 그리고 콩은 무기태질소 (65.5%), 토양수분 (19.2%), 토양온도 (15.2%) 순으로 나타났다.
Importance of climate change and its impact on agriculture and environment has increased with a rise of greenhouse gases (GHGs) concentration in Earth's atmosphere. Nitrous oxide ($N_2O$) emission in upland fields were assessed in terms of emissions and their control at the experimental p...
Importance of climate change and its impact on agriculture and environment has increased with a rise of greenhouse gases (GHGs) concentration in Earth's atmosphere. Nitrous oxide ($N_2O$) emission in upland fields were assessed in terms of emissions and their control at the experimental plots of National Academy of Agricultural Science (NAAS), Rural Development Administration (RDA) located in Suwon city. It was evaluated $N_2O$ emissions at different soil water content, soil temperature, and mineral N conditions in a upland cultivating red pepper and soy bean. The results were as follows: 1) There were significant correlation between amount of $N_2O$ emissions and soil temperature, soil water content and mineral N conditions showed $0.528^{**}$, $0.790^{***}$ and $0.937^{***}$ in red pepper field and $0.658^{***}$, $0.710^{***}$ and $0.865^{***}$ in soybean field, respectively. 2) From the contribution rate analysis as to contribution factors for $N_2O$ emission, it appeared that contribution rate was in the order of mineral N (71.9%), soil moisture content (23.6%), and soil temperature (4.5%) in pepper field and mineral N (65.5%), soil moisture contents (19.2%), and soil temperature (15.2%) in soybean field.
Importance of climate change and its impact on agriculture and environment has increased with a rise of greenhouse gases (GHGs) concentration in Earth's atmosphere. Nitrous oxide ($N_2O$) emission in upland fields were assessed in terms of emissions and their control at the experimental plots of National Academy of Agricultural Science (NAAS), Rural Development Administration (RDA) located in Suwon city. It was evaluated $N_2O$ emissions at different soil water content, soil temperature, and mineral N conditions in a upland cultivating red pepper and soy bean. The results were as follows: 1) There were significant correlation between amount of $N_2O$ emissions and soil temperature, soil water content and mineral N conditions showed $0.528^{**}$, $0.790^{***}$ and $0.937^{***}$ in red pepper field and $0.658^{***}$, $0.710^{***}$ and $0.865^{***}$ in soybean field, respectively. 2) From the contribution rate analysis as to contribution factors for $N_2O$ emission, it appeared that contribution rate was in the order of mineral N (71.9%), soil moisture content (23.6%), and soil temperature (4.5%) in pepper field and mineral N (65.5%), soil moisture contents (19.2%), and soil temperature (15.2%) in soybean field.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 밭에서 N2O 배출에 영향을 주는 요인들의 특성을 파악하고, 이러한 요인들이 N2O 배출에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 밝히고 온실가스 관리에 필요한 기초 자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
5 m인 PVC 소재로 제작하였다. N2O 배출량은 1주일에 2회 측정하였고 토양의 무기태질소 분석은 1주 1회 실시하였다.
고추 (마니따)를 2008년 2월 22일에 파종하고 5월 20일에 재식거리는 60 (이랑거리)×40 ㎝ (포기거리)로 정식하였고, 콩 (대풍)은 5월27일에 파종하고 재식거리는 60×20 ㎝로 하였다.
밭에서 N2O 배출에 영향을 주는 요인들의 특성을 파악하고, 이러한 요인들이 N2O 배출에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 밝히고자, 수원시에 위치한 국립농업 과학원 기후변화생태과 시험포장에서 N2O 배출 시험을 수행하였다. 고추와 콩에서 NPK+돈분퇴비를 처리하여 N2O 배출에 미치는 요인들과 배출에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다.
작물 재배기간 중 토양수분함량은 tensiometer로 측정하였고, 토양온도 측정은 Hydraprobe (Stevens-water Co.)를 작물의 근권인 토양 깊이 20 ㎝에 설치하여 측정하였다. 토양의 무기태 질소는 콩을 대상으로 원소자동분석기 (Automatic analyer; FIAstar 5000)로 2 mol KCl 방법으로 NH4+-N과 NO3--N을 분석하였다.
)를 작물의 근권인 토양 깊이 20 ㎝에 설치하여 측정하였다. 토양의 무기태 질소는 콩을 대상으로 원소자동분석기 (Automatic analyer; FIAstar 5000)로 2 mol KCl 방법으로 NH4+-N과 NO3--N을 분석하였다. 고추와 콩 등 2가지 작물의 N2O 포집 방법은 비정체형, 밀폐형태인 순환형 상자법 (Denmead, 1979)을 이용하여 외부로의 공기 유출이 없도록 시험포장에서 포집하였고, N2O 분석은 포집한 gas는 실험실에서 GC(Gas Chromatography)로 분석하였다.
대상 데이터
본 시험은 N2O 배출에 영향을 주는 요인들의 특성을 파악하고 배출에 대해 미치는 영향을 정량적 해석을 위해 수원시에 위치한 국립농업과학원의 시험포장에서 수행하였다. 시험 토양은 고평통 식양토 (37°15′27.
고추와 콩 등 2가지 작물의 N2O 포집 방법은 비정체형, 밀폐형태인 순환형 상자법 (Denmead, 1979)을 이용하여 외부로의 공기 유출이 없도록 시험포장에서 포집하였고, N2O 분석은 포집한 gas는 실험실에서 GC(Gas Chromatography)로 분석하였다. 설치된 chamber는 지름이 0.25 m, 높이가 0.5 m인 PVC 소재로 제작하였다. N2O 배출량은 1주일에 2회 측정하였고 토양의 무기태질소 분석은 1주 1회 실시하였다.
데이터처리
N2O배출에 대한 기여율은 무기태질소, 토양수분과 토양온도 등의 독립변수들의 표준편회귀계수로 구하였고, 상관분석은 SAS를 이용하여 분석하였다.
이론/모형
토양의 무기태 질소는 콩을 대상으로 원소자동분석기 (Automatic analyer; FIAstar 5000)로 2 mol KCl 방법으로 NH4+-N과 NO3--N을 분석하였다. 고추와 콩 등 2가지 작물의 N2O 포집 방법은 비정체형, 밀폐형태인 순환형 상자법 (Denmead, 1979)을 이용하여 외부로의 공기 유출이 없도록 시험포장에서 포집하였고, N2O 분석은 포집한 gas는 실험실에서 GC(Gas Chromatography)로 분석하였다. 설치된 chamber는 지름이 0.
시비는 농촌진흥청 작물별 시비처방기준 (RDA, 1999)에 의한 표준시비방법으로 하였다. 고추에서 NPK (화학비료)+돈분퇴비구는 NPK처리의 N-P2O5-K2O를 190-112-1 49 kg ha-1과 돈분퇴비 15,000 kg ha-1을 전량 기비 하였다.
성능/효과
(1) N2O 배출량과 토양온도, 토양수분함량 및 무기태질소의 상관 분석한 결과, 고추에서 0.528**, 0790*** 그리고 0.937***, 콩은 0.658***, 0.710*** 그리고 0.865***으로 고도로 유의하여 N2O 배출량에 큰영향을 주는 것으로 나타났다.
(2) N2O 배출에 영향을 미치는 요인은 고추에서는 무기태질소 (71.9%), 토양수분 (23.6%), 토양온도 (4.5%), 그리고 콩은 무기태질소 (65.5%), 토양수분 (19.2%), 토양온도 (15.2%) 순으로 나타났다.
O배출량과 토양 수분, 토양온도 및 무기태질소를 회귀 분석하였다. N2O 배출과 토양온도, 토양수분과 무기태질소와의 관계는 고추에서 각각 27.8%, 62.4% 및 87.8%, 콩은 43.3%, 50.4% 및 74.8%를 설명할 수 있었다.
N2O 배출량과 토양온도, 토양수분함량 및 무기태질소의 상관 분석한 결과 (Table 3), 고추에서 0.528**, 0790***그리고 0.937***, 콩은 0.658***, 0.710*** 그리고 0.865***으로 고도로 유의하여 N2O 배출량은 토양온도, 토양수분 그리고 무기태질소가 가장 큰 배출에 영향을 주는 것으로 나타났다. Arone and Bohlen (1998)은 N2O 배출량과 토양 수분함량과는 정의 상관관계가 있다고 하였으며, Dobbie et al.
N2O 배출에 영향을 주는 토양수분, 토양온도 그리고 무기태질소 등 3가지 요인 중 N2O 배출에 얼마나 영향을 주는지를 정량적으로 밝히기 위해 N2O 배출에 대한 기여도를 분석한 결과 (Table 3), N2O 배출에 영향을 미치는 요인은 고추에서는 무기태질소 (71.9%), 토양수분 (23.6%), 토양온도 (4.5%), 그리고 콩은 무기태질소(65.5%), 토양수분 (19.2%), 토양온도 (15.2%) 순으로 나타났다.
2와 같다. 고추와 콩 밭 모두 N2O배출 양상은 토양 중 무기태질소량의 변화에 따라 비슷한 흐름을 보였고, 고추에서는 7월 중순에서 8월 초순에 토양 중 무기태질소량의 상승함에 따라 N2O배출이 크게 증가 하였고, 콩은 7월 하순과 8월 상순에서 무기태질소량 상승에 따라 두 번의 큰 peak가 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
농업활동에서 N2O 의 주 배출원은 무엇인가?
2배 증가하였다. 농업활동에서 N2O 의 주 배출원은 질소질 비료 및 가축분뇨이며, N2O 의 지구온난화 기여율은 5%이상인 것으로 알려져 있다 (IPCC, 1996).
토양 수분함량은 무엇에 영향을 미치는가?
특히 영농현장에서 인위적으로 조절할 수 있는 토양 수분함량은 가스 확산과 같이 토양의 산화환원에 영향을 미치며, 유기탄소와 암모늄, 질산염과 같은 용해 양분들의 유효도에 영향을 미친다. Lemke et al.
유기물이나 비료시용이 토양에서 N2O 배출을 증가시키는데 이를 위한 조치로 더 큰 효과를 볼 수 있는 방법은 무엇인가?
그러나 Firestone and Davidson (1989)은 토양에서 N2O의 배출은 유기물이나 비료 시용을 줄이는 것보다 토양 중에서 발생하는 질산화 및 탈질 작용 등 생화학적 과정을 적절히 조절하는 것이 더 큰 효과를 볼 수 있다고 하였다. 그리고 그 다음 효과로는 Frolking et al.
참고문헌 (23)
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