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문제 정의
- 그러므로 본 연구에서는 토양환경이 불량하고 경사로 인한 이화학적인 특성의 변화가 심한 밭 작물재배지의 분포특성과 입지조건을 정확하게 파악하고 경북지역 내의 분포하는 잔적, 충적 및 붕적토양에 대해서 특성별로 정리함으로서 이들 토양의 개량은 물론 토양특성을 고려한 합리적인 시비개선 대책수립에 기여 하고자 하였다.
제안 방법
- 본 시험에 이용된 작물은 재배면적이 많은 고추, 콩 그리고 참깨에 대한 토양분석 자료를 이용하여 지형별로 곡간지, 산록경사지, 구릉지, 선상지, 하성평탄지 및 홍적대지로 구분하여 정리하였다. 토양시료채취는 작물재배 수확 후 표토 15 cm를 채취, 풍건하여 토양화학분석을 하였다. 토양 pH는 토양과 증류수를 1:5의 비율로 혼합하여 30분간 진탕 후 초자전극법을 이용하여 측정하였다.
대상 데이터
- 밭토양을 대상으로 작물에 대한 시비체계 개선과 농업환경보전의 종합대책 수립 및 농경지 토양에 대한 관리실태 및 변동요인을 파악하기 위하여 경북지역내 163 지점을 대상으로 작물 및 지형별 시료채취내역은 Table 1과 같았다. 본 시험에 이용된 작물은 재배면적이 많은 고추, 콩 그리고 참깨에 대한 토양분석 자료를 이용하여 지형별로 곡간지, 산록경사지, 구릉지, 선상지, 하성평탄지 및 홍적대지로 구분하여 정리하였다.
- 밭토양을 대상으로 작물에 대한 시비체계 개선과 농업환경보전의 종합대책 수립 및 농경지 토양에 대한 관리실태 및 변동요인을 파악하기 위하여 경북지역내 163 지점을 대상으로 작물 및 지형별 시료채취내역은 Table 1과 같았다. 본 시험에 이용된 작물은 재배면적이 많은 고추, 콩 그리고 참깨에 대한 토양분석 자료를 이용하여 지형별로 곡간지, 산록경사지, 구릉지, 선상지, 하성평탄지 및 홍적대지로 구분하여 정리하였다. 토양시료채취는 작물재배 수확 후 표토 15 cm를 채취, 풍건하여 토양화학분석을 하였다.
이론/모형
- 토양 pH는 토양과 증류수를 1:5의 비율로 혼합하여 30분간 진탕 후 초자전극법을 이용하여 측정하였다. 유기물함량은 Tyurin법, 치환성양이온 함량은 1N-NH 4 OAc (pH 7.0) 용액으로 30분간 진탕 하여 추출한 여액을 원자흡광분광 분석기 (Perkin Elmer, AAs. 3300)를 이용하여 측정하였으며, 유효인산은 Lancaster법으로 720 nm에서 비색반응을 측정하여 정량하고 기타 이화학성분석은 농촌진흥청 표준분석법 (NIAST, 2000)에 준하였다.
- 토양시료채취는 작물재배 수확 후 표토 15 cm를 채취, 풍건하여 토양화학분석을 하였다. 토양 pH는 토양과 증류수를 1:5의 비율로 혼합하여 30분간 진탕 후 초자전극법을 이용하여 측정하였다. 유기물함량은 Tyurin법, 치환성양이온 함량은 1N-NH 4 OAc (pH 7.
성능/효과
- 1. 경북지역 밭토양의 화학성분 평균분석치는 토양 pH는 5.9, 유기물은 23.2 g kg-1 , 유효인산은 549 mg kg-1 , 치환성 칼리, 칼슘 및 고토는 각각 0.9, 5.6 및 2.3 cmolc kg-1 로서, 전국평균값에 비하여 토양 pH와 치환성 양이온은 높았고, 유기물과 유효인산의 함량은 낮았다.
- 2. 작물별 화학성분의 분석치를 비교한 결과, 토양 pH 는 고추재배지에서, 유기물은 참깨재배지에서 적정 범위보다 낮았고, 치환성 양이온은 참깨재배지를 제외하고 전반적으로 적정범위 이상 수준이었다.
- 3. 고추, 참깨, 콩재배지의 성분별 분포비율은 유효 인산, 칼리성분은 과다분포비율을 보였다.
- 4. 토양 경사에 따른 토양화학성은 경사도가 낮아짐에 따라 대부분 양분함량이 높았고, 작물생육에 적정수준 범위 이상이었고, 7～30% slope에서 pH는 5.2～5.9로 적정범위에서 미달되었다.
- 5. 경북지역의 밭토양에 대한 지형별 토양화학성은 토양 pH의 경우 곡간지, 산록경사지 및 홍적대지에서 6.0～6.1로 적정범위였으며, 유기물함량, 유효인산과 치환성칼리의 경우 선상지에서 가장 높았고, 하성평탄지에서 대부분 성분이 낮았으나, 특히 홍적대지와 구릉지는 유효인산함량이 낮았다.
- 6. 작물별 지형에 따른 토양화학성분은 고추재배 지형별로는 뚜렷한 경향치가 없었으나, 상대적으로 시비량이 적은 콩과 참깨의 경우 고추와는 달리 시비에 의한 양분함량의 특성보다는 지형에 의한 특성이 크게 나타났다. 고추에 대해서는 전체적인 감비가 이루어져야 하며, 콩과 참깨의 경우 지형에 따른 시비량을 결정하고 토양을 개량하는 방법으로 검토되어야 할 것으로 본다.
- Figure 1은 작물별로 주요 밭 작물에 대한 양분의 과부족율을 그래프로 나타낸 것으로, 경북지역의 참깨, 콩 및 고추재배지 밭토양의 각 성분별 적정범위 비율은 고추재배지의 경우 전반적으로 양분함량에서 높았으며, 특히 유효인산과 치환성 칼리의 분포 비율이 높았다. 곡류 재배지인 참깨와 콩의 경우도 성분별로는 유효인산과 치환성 칼리의 분포 비율이 높아 고추재배지와 비슷하였으나, 곡류재배지는 토양산도, 유기물, 치환성 칼슘 및 마그네슘 등 토양화학적 특성의 변화가 적었다. 이와 같은 경향은 고추재배지도 곡류재배지와 비슷하였으나, 특히 유효인산함량의 과다율이 매우 높았다.
- 반면 시비량이 상대적으로 적은 콩과 참깨의 경우 고추와는 달리 시비에 의한 양분함량의 특성보다는 지형에 따른 특성이 크게 나타났다. 지형에 의한 양분함량의 차이는 Table 6과 유사하게 나타났다.
- 경북지역 밭토양에 대한 작물별 지형에 따른 토양성분의 평균함량을 살펴보면 Table 7과 같다. 비교적 다비재배작물로 알려진 고추재배지역의 지형별 토양화학성분 평균함량을 살펴보면, 전반적으로 토양 pH는 낮았고, 유효인산 및 치환성 양이온은 적정범위 이상으로 함량이 높았다. 특히 선상지와 곡간지에서 유기물, 유효인산 및 치환성 양이온의 함량이 비교적 높았으며, 이와는 반대로 산록경사지, 구릉지와 홍적대지에서 유효인산의 함량이 낮은 것으로 나타났으나 고추의 경우 다비작물로 퇴구비나 과비로 인하여 지형별로 뚜렷한 경향치가 없는 것으로 나타났다.
- 1로 적정범위이었다. 유기물함량, 유효인산과 치환성칼리의 경우 선상지에서 각각 28.4 g kg-1 와 700 mg kg-1 및 1.0 cmolc kg-1 으로 가장 높았다. 선상지의 경우 유기물, 유효인산 및 치환성양이온이 많은 것은 이들 토양은 완경사로 경작기간이 긴 집약농경지에서 기인한 것으로 판단된다 (Hyeon et al.
- 경사도에 따른 양분함량 분포를 작물별로 분석해 본결과는 Table 5와 같으며, 이는 Table 4의 경우와 비슷한 경향이었다. 유효인산의 경우 비교적 다비작물인 고추의 경우 경사도별 유효인산함량 차이가 없었으며, 퇴비, 유기물 등의 시비량이 적은 콩과 참깨재배지에서 함량차이가 큰 것으로 나타났다. 따라서 밭토양 관리시 고추재배지의 경우 경사도에 따른 인산 시비량의 차이 없이 관리해야 하며, 토양산도의 경우 경사도 15% 이상에서는 인산의 시비량을 증가시켜 관리하고, 경사 15～30% 이상 경사지재배는 토양산도를 교정으로 석회와 유기물은 토양개량의 목적으로 투입하는 것이 바람직 하다.
- ) 를 보면 토양 pH나 유기물, 유효인산 및 치환성양이온 등 모든 성분은 경사도가 낮아짐에 따라 높아지는 경향을 보였다. 이들 성분함량을 작물생육에 적정수분이라고 판단되는 밭토양의 적정목표 수준과 비교 했을 때 7～15%와 15～30% 경사지에서 pH가 각각 5.2와 5.9로 적정범위에 미달되었으며, 특히 15～30% slope에서 매우 낮았다. 특히 7～30% 경사지에서 비교적 많은 양의 인산함량을 보였는데, 유효인산은 토양중에서 이동성이 없다고 하더라도 원소로서 토양과 함께 유실되어 하위부분에 퇴적 된다는 Ryu et al.
- 작물별 경사에 따른 토양화학성을 조사한 결과 (Table 4.) 를 보면 토양 pH나 유기물, 유효인산 및 치환성양이온 등 모든 성분은 경사도가 낮아짐에 따라 높아지는 경향을 보였다.
- 3 cmolc kg-1 로서 1997, 2001, 2005년에 조사한 밭토양의 전국평균값에 비하여 토양 pH와 치환성 양이온의 경우는 높았고, 유기물과 유효인산의 함량은 낮은 것으로 나타났다. 적정범위와 비교해 보면 토양 pH는 낮고, 유효인산과 치환성 양이온의 경우는 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 우리나라 토양은 화강암이나 화강 편마암과 같은 산성암에서 유래하므로 기후가 온난하고 여름철에 강우가 많아 염기의 용탈이 심하여 토양이 산성으로 쉽게 변하기 때문에 특히 밭 토양의 경우는 산성토양이 많이 분포되어 pH가 낮은 것으로 판단된다.
- 따라서 토양생성은 토양생성인자 중에서 토양특성에 미치는 영향이 가장 크며 토양은 모암의 종류에 따라 토양특성이 다르기 때문에 토양은 어떠한 모재로부터 어떠한 작용을 받아 생성되었는에 대한 분류와 분석이 매우 중요한 것으로 인식되어 경북지역의 밭토양에 대한 지형별 토양성분을 분석한 결과는 Table 6과 같다. 지형별로는 곡간지, 구릉지, 산록경사, 선상지, 하성평탄지 및 홍적대지 등으로 밭토양의 평균 성분 함량을 살펴 보면 토양 pH는 곡간지, 산록경사지 및 홍적대지에서 6.0～6.1로 적정범위이었다. 유기물함량, 유효인산과 치환성칼리의 경우 선상지에서 각각 28.
- 경북지역내의 정점 밭토양의 이화학성을 분석한 결과는 Table 2와 같았다. 토양 pH는 5.9, 유기물은 23.2 g kg-1 , 유효인산은 549 mg kg -1 , 치환성 칼리, 칼슘 및 마그네슘은 각각 0.9, 5.6 및 2.3 cmolc kg-1 로서 1997, 2001, 2005년에 조사한 밭토양의 전국평균값에 비하여 토양 pH와 치환성 양이온의 경우는 높았고, 유기물과 유효인산의 함량은 낮은 것으로 나타났다. 적정범위와 비교해 보면 토양 pH는 낮고, 유효인산과 치환성 양이온의 경우는 높은 것으로 나타났다.
- 비교적 다비재배작물로 알려진 고추재배지역의 지형별 토양화학성분 평균함량을 살펴보면, 전반적으로 토양 pH는 낮았고, 유효인산 및 치환성 양이온은 적정범위 이상으로 함량이 높았다. 특히 선상지와 곡간지에서 유기물, 유효인산 및 치환성 양이온의 함량이 비교적 높았으며, 이와는 반대로 산록경사지, 구릉지와 홍적대지에서 유효인산의 함량이 낮은 것으로 나타났으나 고추의 경우 다비작물로 퇴구비나 과비로 인하여 지형별로 뚜렷한 경향치가 없는 것으로 나타났다. 따라서 고추재배의 경우 전반적으로 시비량을 줄이는 감비재배를 실시하는 반면 토양 pH를 높이는 비종을 선택하여 토양산도를 고정시키는 것이 절실히 필요하다.
후속연구
- 작물별 지형에 따른 토양화학성분은 고추재배 지형별로는 뚜렷한 경향치가 없었으나, 상대적으로 시비량이 적은 콩과 참깨의 경우 고추와는 달리 시비에 의한 양분함량의 특성보다는 지형에 의한 특성이 크게 나타났다. 고추에 대해서는 전체적인 감비가 이루어져야 하며, 콩과 참깨의 경우 지형에 따른 시비량을 결정하고 토양을 개량하는 방법으로 검토되어야 할 것으로 본다.
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