[논문]충남지역 시설 딸기재배지 시비수준과 토양 화학성과의 관계

최문태; 이진일; 윤여욱; 이종은; 이봉춘; 양의석; 이영한

충남지역 시설 딸기재배지 시비수준과 토양 화학성과의 관계
Relationship between Fertilizer Application Level and Soil Chemical Properties for Strawberry Cultivation under Greenhouse in Chungnam Province 원문보기

韓國土壤肥料學會誌 = Korean journal of soil science & fertilizer, v.43 no.2, 2010년, pp.153 - 159

최문태 (충청남도농업기술원) , 이진일 (충청남도농업기술원) , 윤여욱 (충청남도농업기술원) , 이종은 (충청남도농업기술원) , 이봉춘 (충청남도농업기술원) , 양의석 (충청남도농업기술원) , 이영한 (경상남도농업기술원)

초록
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우리나라 농민들은 저투입 지속가능한 농업 보다 화학비료에 더욱 의존하고 있다. 딸기 시설 재배지에서 친환경 농업을 추진하기 위해서 토양 양분 불균형을 개선하도록 충남지역 56개소의 양분관리 조건과 토양 화학성과의 관계를 구명하였다. 퇴비 시용량은 40대가 40 Mg $ha^{-1}$로 표준시비량 보다 2배 높았고 50대는 밑비료 시용량으로 질소 105.2, 인산 58.3, 칼륨 68.1 Mg $ha^{-1}$로 표준시비량 보다 각각 질소는 3배, 인산과 칼륨은 1.2배 였다. 딸기 재배 경력은 10년 이하가 42.8%로 비율이 높았고 재배면적은 400 $m^2$ 이하인 농가가 75.0%의 높은 비율을 나타냈다. 돈분 퇴비를 시용하는 농가는 48.2%로 가장 높았으며 밑비료 질소 평균 시비량은 92.3 Mg $ha^{-1}$로 표준시비량의 2.6배 였다. 또한, 퇴비 시용량이 30 Mg $ha^{-1}$를 초과하는 경우 적정수준에 비해 토양 EC 값은 1.8배, 유효인산 함량은 3.0배, 치환성 칼륨 함량은 2.6배, 칼슘 함량은 1.7배, 마그네슘 함량은 1.6배 높았으며 토양의 유효인산 평균 함량은 986 mg $kg^{-1}$으로 적정수준 보다 2.2배 높았다. 주성분 분석결과 PC 1은 토양 유효인산 (0.342), 토양 치환성 칼슘 (0.327), 토양 EC (0.310), 토양 유기물 (0.289) 순으로 정의 기여를 보였으며 PC 1은 39.6%, PC 2는 17.3%, PC 3은 13.6%로서 전체 70.5%의 자료를 설명할 수 있었다. 퇴비 시용량이 증가할수록 토양의 유효인산 함량 (r=0.370, $p{\leq}0.01$), 치환성 칼륨 (r=0.429, $p{\leq}0.01$), 칼슘 (r=0.404, $p{\leq}0.01$), 마그네슘 (r=0.453, $p{\leq}0.01$) 및 나트륨 (r=0.369, $p{\leq}0.01$)과 고도의 유의성 있는 정의상관을 보여 퇴비 시용량을 적정수준으로 조절하는 것이 매우 중요할 것으로 판단되었다. 본 연구결과 딸기 시설 재배지는 연령, 재배경력, 재배면적, 축분 퇴비 종류, 퇴비 시용량에 따라 많은 차이가 있어 지속농업을 위한 근본적인 토양 양분 관리방안은 농가별 토양검정에 의한 최적 시비라고 제안한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Nowadays, Korean farmers rely more on chemical fertilizers than low input sustainable agriculture drawn from the farm itself. In order to improve soil nutritional imbalance for environment friendly agriculture in greenhouse, we have carried out a relationship between fertilizer application level, and soil chemical properties for strawberry cultivation at 56 sites in Chungnam Province. Average amount of nitrogen as basal fertilization was 92.3 Mg $ha^{-1}$ which higher 2.6 times compared to standard amount of basal fertilizer. In case of compost application more than 30 Mg $ha^{-1}$, excessive ratio compared to optimum level was higher 1.8 times for EC value, 3.0 times for available phosphate, 2.6 times for exchangeable potassium, 1.7 times for exchangeable calcium, and 1.6 times for exchangeable magnesium, respectively. Amounts of compost application significantly correlated with available phosphate (r=0.370, $p{\leq}0.01$), exchangeable potassium(r=0.429, $p{\leq}0.01$), exchangeable calcium(r=0.404, $p{\leq}0.01$), exchangeable magnesium(r=0.453, $p{\leq}0.01$), and exchangeable sodium(r=0.369, $p{\leq}0.01$), respectively. Our results suggest that soil nutrients management for sustainable agriculture was optimum fertilization based on soil testing for strawberry cultivation in greenhouse.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 본 연구는 시설 딸기 특화작목 재배지 농가 시비실태와 토양 화학성을 조사하여 친환경적인 토양관리 및 시비개선 방안을 모색하고자 수행하였다.

제안 방법

딸기 시설 재배지에서 친환경 농업을 추진하기 위해서 토양 양분 불균형을 개선 하도록 충남지역 56개소의 양분관리 조건과 토양 화학성과의 관계를 구명하였다.
지역특화작목 재배지 토양 화학성 분석을 위하여 충남의 대표적 소득작목인 시설 딸기를 대상으로 2009년에 주산지인 논산, 공주, 부여, 홍성 지역의 56농가를 선정하였다. 영농현황으로 재배경력, 재배기간, 시비관리 방법 등을 재배농가 현장방문을 통한 설문조사를 실시하였다. 토양 시료는 수확 후기인 3월에서 4월까지 표토를 0-15 cm 깊이에서 600 g 정도를 3반복으로 채취하였다.
채취한 토양은 실험실에서 7일간 풍건하여 2 mm 체를 통과된 것을 화학성 분석에 사용하였다. 화학성 분석은 농촌진흥청 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법 (NIAST, 2000)을 적용하여 pH는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 추출하여 초자전극법 (Orion 520A pH meter, Orion Research Inc.
치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨 등의 양이온은 1M NH4OAc로 추출하여 ICP 기기 (ICP Varian 730-ES, Varian Inc., Palo AHO, USA)로 분석하였다.

대상 데이터

지역특화작목 재배지 토양 화학성 분석을 위하여 충남의 대표적 소득작목인 시설 딸기를 대상으로 2009년에 주산지인 논산, 공주, 부여, 홍성 지역의 56농가를 선정하였다. 영농현황으로 재배경력, 재배기간, 시비관리 방법 등을 재배농가 현장방문을 통한 설문조사를 실시하였다.
영농현황으로 재배경력, 재배기간, 시비관리 방법 등을 재배농가 현장방문을 통한 설문조사를 실시하였다. 토양 시료는 수확 후기인 3월에서 4월까지 표토를 0-15 cm 깊이에서 600 g 정도를 3반복으로 채취하였다.

데이터처리

분석된 토양 화학성은 SAS 프로그램 9.1.3 버젼 (2006)을 사용하여 통계처리 하였다. 조사항목에 따라 영농현황과 토양 화학성분은 5% 수준에서 Tukey's Studentized Range Test를 하였으며 주성분 분석을 통하여 영농현황 및 시비실태가 토양 화학성에 미치는 영향을 비교 검토하였다.
조사항목에 따라 영농현황과 토양 화학성분은 5% 수준에서 Tukey's Studentized Range Test를 하였으며 주성분 분석을 통하여 영농현황 및 시비실태가 토양 화학성에 미치는 영향을 비교 검토하였다.

이론/모형

화학성 분석은 농촌진흥청 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법 (NIAST, 2000)을 적용하여 pH는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 추출하여 초자전극법 (Orion 520A pH meter, Orion Research Inc., Boston, USA)으로, 염류농도 (EC)는 EC meter (Orion 3STAR EC meter, Orion Research Inc., Boston, USA)로 측정하였고, 유기물은 Tyurin법으로 적정하였으며, 유효인산은 Lancaster법으로 비색계 (Shimadzu Co., Kyoto, Japan)를 사용하였다.

성능/효과

농민 연령에 따라 40대와 70대가 재배하는 토양은 유기물 함량과 유효인 산, 치환성 칼슘, 마그네슘 및 나트륨 함량이 높았다.
또한, 퇴비 시용량이 30 Mg ha-1를 초과하는 경우 적정수준에 비해 토양 EC 값은 1.8배, 유효인산 함량은 3.0배, 치환성 칼륨 함량은 2.6배, 칼슘 함량은 1.7배, 마그네슘 함량은 1.6배 높았으며 토양의 유효인산 평균 함량은 986 mg kg-1으로 적정수준 보다 2.2배 높았다.
본 연구결과 딸기 시설 재배지는 연령, 재배경력, 재배면적, 축분 퇴비 종류, 퇴비 시용량에 따라 많은 차이가 있어 지속농업을 위한 근본적인 토양 양분 관리방안은 농가별 토양검정에 의한 최적 시비라고 제안한다.
1%를 나타냈다. 우분 퇴비를 사용하는 농가는 퇴비 시용량이 35.3 Mg ha^-1으로 표준시비량 보다 1.8배 많았으며 유박이나 계분을 사용하는 농가는 시용량이 표준시비량 보다 적은 양을 사용하였다. 또한, 우분 퇴비나 돈분 퇴비를 시용한 농가는 밑비료 질소 시비량이 각각 107.
우분 퇴비를 시용한 농가는 토양 EC 값이 2.61 dS m-1, 유기물 함량은 33 g kg-1, 유효인산 함량은 1,289 mg kg-1, 치환성 칼륨 함량은 2.00 cmolc kg-1, 마그네슘 함량은 3.0 cmolc kg-1, 나트륨 함량은 0.92 cmolc kg-1으로 유의적인 증가를 보였다.
1 Mg ha^-1으로 상대적으로 많았으나 통계적인 유의성은 없었다. 재배면적은 400 m² 이하인 농가가 75.0%의 높은 비율을 나타내어 매우 영세한 규모를 보였다. 특히 재배면적이 200 m² 이하인 농가는 밑비료로 질소 시비량 139.
주성분 분석결과 PC 1은 토양 유효인산 (0.342), 토양 치환성 칼슘 (0.327), 토양 EC (0.310), 토양 유기물 (0.289) 순으로 정의 기여를 보였으며 PC 1은 39.6%, PC 2는 17.3%, PC 3는 13.6%로서 전체 70.5%의 자료를 설명할 수 있었다.
주성분 PC 1 분석으로 농민의 나이가 40대와 50대는 유의성 있는 차이를 나타냈다. 즉, 40대는 50대 보다 토양의 유효인산, 치환성 칼슘, EC 및 유기물 함량을 높게 관리하고 있음을 알 수 있었다. 현재 딸기 재배농가의 많은 비율을 차지하고 있는 연령이 40대라고 본다면 토양 검정시비 등 비료 시용량을 절감할 수 있는 대안이 없을 경우 향후 토양 양분관리가 더욱 어려울 수 있다고 생각된다.
질소 시비량이 증가할수록 인산 시비량 (r=0.652, p≤0.01) 및 토양 EC 값이 증가하는 것으로 나타났으며 인산 시비량이 증가할수록 칼륨 시비량 (r=0.340, p≤0.05)도 증가하는 것으로 나타났다.
토양 화학성분은 적정수준에 비해 30대는 2.2배, 40대는 1.9배 높았으며 유효인산 함량은 40대가 3.0배 70대가 2.7배 높았고 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘 함량은 40대가 각각 2.5배, 1.5배, 1.5배 높았으며 특히 치환성 나트륨 함량이 높아 염류집적에 의한 장애 유발이 우려되었다.
딸기 시설 재배지에서 친환경 농업을 추진하기 위해서 토양 양분 불균형을 개선 하도록 충남지역 56개소의 양분관리 조건과 토양 화학성과의 관계를 구명하였다. 퇴비 시용량은 40대가 40 Mg ha^-1로 표준시비량 보다 2배 높았고 50대는 밑비료 시용량으로 질소 105.2, 인산 58.3, 칼륨 68.1 Mg ha^-1로 표준시비량 보다 각각 질소는 3배, 인산과 칼륨은 1.2배 였다. 딸기 재배 경력은 10년 이하가 42.
3%라고 보고한 결과와 상반되었다. 퇴비 시용량은 50대가 17.9 Mg ha^-1로 다른 연령대 보다 적었으나 화학비료는 밑비료로 질소 105.2, 인산 58.3, 칼륨 68.1 Mg ha^-1으로 높게 나타나 밑비료 표준시비량 (NIAST, 2006b)보다 질소는 3배, 인산과 칼륨은 1.2배의 수치를 나타내어 상대적으로 질소 시비량이 많았다. 경작연수가 짧은 40대는 퇴비 시용량이 40.
퇴비 시용량이 증가할 수록 토양의 유효 인산, 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨 함량이 유의적으로 증가하였고 EC 값과 유기물 함량도 증가되는 경향이었다.
퇴비 시용량이 증가할수록 토양의 유효인산 함량 (r=0.370, p≤0.01), 치환성 칼륨 (r=0.429, p≤ 0.01), 칼슘 (r=0.404, p≤0.01), 마그네슘 (r=0.453, p≤0.01) 및 나트륨 (r=0.369, p≤0.01)과 고도의 유의성 있는 정의상관을 보여 퇴비 시용량을 적정수준으로 조절하는 것이 매우 중요할 것으로 판단되었다.
퇴비 시용량이 증가할수록 토양의 유효인산 함량 (r=0.370, p≤0.01), 토양 치환성 칼륨 (r=0.429, p≤0.01), (r=0.404, 칼슘 p≤0.01), (r=0.453, 마그네슘 p≤0.01) 및 나트륨 (r=0.369, p≤0.01)과 고도의 유의성 있는 정의상관을 보여 퇴비 시용량을 적정수준으로 조절하는 것이 매우 중요할 것으로 판단되었다.
0%의 높은 비율을 나타내어 매우 영세한 규모를 보였다. 특히 재배면적이 200 m² 이하인 농가는 밑비료로 질소 시비량 139.0 Mg ha^-1, 인산 시비량 57.8 Mg ha^-1, 칼륨 시비량 106.4 Mg ha^-1으로 표준시비량 보다 질소는 4.0배, 인산은 1.2배, 칼륨은 1.9배의 수치를 나타내어 충남지역의 딸기 재배는 가족농에 의한 집약재배 형태를 이루고 있었으며 재배면적이 작을수록 염류집적이 심화될 것으로 나타났다. 퇴비 종류에 따른 영농현황을 보면 돈분 퇴비를 시용하는 농가가 48.
특히 퇴비 시용량이 30 Mg ha-1를 초과하는 경우 적정수준에 비해 토양의 EC 값은 1.8배, 유효 인산 함량은 3.0배, 치환성 칼륨 함량은 2.6배, 함량은 1.7배, 마그네슘 함량은 1.6배 높았다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	딸기 시설재배지는 무엇때문에 수량감소 원인이 되고 있는가?	딸기는 염류에 약한 작물로서 토양관리를 위해서는 토양 검정을 통한 추천시비량을 권장하고 있다 (NIAST, 2006b). 그러나 딸기 시설재배지는 과다시비 및 연작에 의한 유효인산 및 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등 염류의 집적으로 작물의 생육부진 수량감소 원인이 되고 있다 (NIAST, 2005; NIAST, 2009). 실제, NIAST (2006a)가 조사한 결과에 따르면 시설재배 농가의 49%는 스스로 다른 농업인에 비해 비료를 적게 사용하는 것으로 응답하였으나 비료 사용에 대한 시설 농가의 총점은 100점 기준 36.
	딸기는 염류에 약한 작물로써 토양관리를 위해 권장하고 있는 것은 무엇인가?	7%를 차지하는 중요한 원예 작물로 고추 (12,152억 원), 수박 (9,393억 원), 다음으로 농가의 중요한 소득원이다 (RDA, 2009). 딸기는 염류에 약한 작물로서 토양관리를 위해서는 토양 검정을 통한 추천시비량을 권장하고 있다 (NIAST, 2006b). 그러나 딸기 시설재배지는 과다시비 및 연작에 의한 유효인산 및 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등 염류의 집적으로 작물의 생육부진 수량감소 원인이 되고 있다 (NIAST, 2005; NIAST, 2009).
	친환경농업을 위한 토양관리에 영향을 미치는 요소를 파악하기 위한 선행 연구는 어떤 것들이 있었는가?	5점으로 매우 낮아 비료나 퇴비에 대한 지식이 부족하였다. Lee et al. (2006)은 고랭지권역 792개소를 대상으로 주요작물에 대한 시비 및 토양관리 실태를 조사한 결과 화학비료 시비량은 토양검정 시비량에 보다 감자는 질소 1.7-2.0배, 인산 4.2-7.0배, 칼륨 1.4-2.2배, 배추는 질소 1.2-1.3배, 인산 4.2-7.2배, 칼륨 3.0-3.6배로 인산 시비량이 매우 높았고 토양에 축적된 화학성분과 작물의 양분 요구도를 고려하지 않고 시용하는 것으로 보고하였다. 그리고 Park et al. (1994)도 밭토양 시비실태 조사결과 채소작물은 질소 40%, 인산 138%, 칼륨 53% 과비 경향이 있다고 하였다. 따라서 친환경농업을 위한 토양관리를 위해서는 농가의 실제적인 양분관리 실태와 토양 화학성의 관계를 조사하여 토양검정 기준에 의한 시비관리가 시급한 과제이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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