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문제 정의
- 따라서 본 연구는 미나리 유기재배에 적합한 자재를 선발하기 위해 주로 엽채류 생산에 사용되고 있는 자재들을 중심으로 그 효과를 검정하기 위해 매년 벼를 수확한 후에 가을 미나리를 2005년~2007년까지 3년간 재배하면서 수행하였다.
- 미나리는 토양이나 물속에 용해되어 있는 각종 양분을 흡수하며, 특히 부영양화 요인인 질소와 인을 흡수하여 수질을 개선한다. 미나리의 수질정화연구는 부영양화 영양염류의 제거, 카드뮴 등의 중금속 오염방지, 안동호 주변에 미나리 재배의 가능성과 수질정화재배 시스템 개발에 관해 시도하였다. 특히 수중의 Ca과 Cu에 대한 정화효율이 높다.
제안 방법
- 미나리 파종은 매년 벼(소백벼) 수확 후인 9월 1일~5일경에 실시하였다. 관행 재배구를 대조구로 하고 유기액상비료, 액상규산염, 및 미생물제와 액상규산염을 혼합 처리한 구에 대해서 파종 후 10일 간격으로 6회에 걸쳐 800~1,000배액으로 조제하여 엽면시비 하였다. 시비는 대조구의 경우 기비로 N-P2O5-K2O=25-12-20kg/10a 수준으로 처리하였고, 추비는 정식 후 15일과 25일경에 N-K2O=5-4kg/10a 수준으로 처리하였다.
- 미나리 유기재배 방법을 설정하기 위해 관행 재배구를 대조구로 하고 유용미생물제(effective microorganism), 액상규산염(silicate solution), 및 유기액상비료(organic liquid fertilizer)를 사용하여 재배하였다. 미나리 수확기에 조사한 토양 pH, EC, OM, 유효인산, 치환성 칼슘, 유효규산함량은 수확기에 감소하였고, 치환성칼륨과 마그네슘은 1, 2년차에는 수확기에 감소하였지만, 3년차에는 증가하였다.
- 정식 후 10일 간격으로 Chlorophyll Meter(SPAD-502, Minolta, Japan)를 사용하여 엽록소함량을 측정하였고, 미나리에 함유되어 있는 원소분석은 수확기에 채취하여 품질특성을 조사한 다음 75℃에서 72시간 건조하여 분쇄한 다음 Miller(1998)의 방법으로 전처리하고 C, N, S는 CNS분석기(LECO CNS-2000), P는 Vanadate법, K, Ca, Mg은 ICP spectrometer(GBC Integra XL)로 측정하였다. 미나리 품질특성은 처리구별로 채취하여 수돗물로 세척하고 초장과 생체중 등을 조사하였다.
- 관행 재배구를 대조구로 하고 유기액상비료, 액상규산염, 및 미생물제와 액상규산염을 혼합 처리한 구에 대해서 파종 후 10일 간격으로 6회에 걸쳐 800~1,000배액으로 조제하여 엽면시비 하였다. 시비는 대조구의 경우 기비로 N-P2O5-K2O=25-12-20kg/10a 수준으로 처리하였고, 추비는 정식 후 15일과 25일경에 N-K2O=5-4kg/10a 수준으로 처리하였다. 활용자재 처리구는 유기질비료로 기비만 N-P2O5-K2O=20-9.
- 시비는 대조구의 경우 기비로 N-P2O5-K2O=25-12-20kg/10a 수준으로 처리하였고, 추비는 정식 후 15일과 25일경에 N-K2O=5-4kg/10a 수준으로 처리하였다. 활용자재 처리구는 유기질비료로 기비만 N-P2O5-K2O=20-9.4-9kg/10a 수준으로 처리하였다.
대상 데이터
- 미나리 파종은 매년 벼(소백벼) 수확 후인 9월 1일~5일경에 실시하였다. 관행 재배구를 대조구로 하고 유기액상비료, 액상규산염, 및 미생물제와 액상규산염을 혼합 처리한 구에 대해서 파종 후 10일 간격으로 6회에 걸쳐 800~1,000배액으로 조제하여 엽면시비 하였다.
- 본 시험은 2005년부터 2007년까지 전북 전주시 전미동 미나리 재배농가 포장에서 실시했다. 시험에 사용한 포장의 토양특성은 pH 6.
- 본 시험은 2005년부터 2007년까지 전북 전주시 전미동 미나리 재배농가 포장에서 실시했다. 시험에 사용한 포장의 토양특성은 pH 6.7, EC 0.81dS/m, 유기물함량 55.1g/kg, 유효인산 621mg/kg, 치환성 Ca, Mg, K가 각각 8.0, 1.5, 0.42cmol/kg, 유효규산함량이 156mg/kg 이었다. 시험에 사용한 자재의 화학적 특성은 Table 1에서 보는 바와 같다.
이론/모형
- 시험자재의 화학성 분석은 농촌진흥청 비료의 품질검사방법 및 시료채취기준(2005)에 따라 실시하였고, 토양은 미나리 파종전과 수확기에 채취하여 풍건 후 2mm체를 통과한 것을 농촌진흥청 토양 및 식물체 분석법(농과원, 2000)에 준하여 분석하였다. 정식 후 10일 간격으로 Chlorophyll Meter(SPAD-502, Minolta, Japan)를 사용하여 엽록소함량을 측정하였고, 미나리에 함유되어 있는 원소분석은 수확기에 채취하여 품질특성을 조사한 다음 75℃에서 72시간 건조하여 분쇄한 다음 Miller(1998)의 방법으로 전처리하고 C, N, S는 CNS분석기(LECO CNS-2000), P는 Vanadate법, K, Ca, Mg은 ICP spectrometer(GBC Integra XL)로 측정하였다.
- 시험자재의 화학성 분석은 농촌진흥청 비료의 품질검사방법 및 시료채취기준(2005)에 따라 실시하였고, 토양은 미나리 파종전과 수확기에 채취하여 풍건 후 2mm체를 통과한 것을 농촌진흥청 토양 및 식물체 분석법(농과원, 2000)에 준하여 분석하였다. 정식 후 10일 간격으로 Chlorophyll Meter(SPAD-502, Minolta, Japan)를 사용하여 엽록소함량을 측정하였고, 미나리에 함유되어 있는 원소분석은 수확기에 채취하여 품질특성을 조사한 다음 75℃에서 72시간 건조하여 분쇄한 다음 Miller(1998)의 방법으로 전처리하고 C, N, S는 CNS분석기(LECO CNS-2000), P는 Vanadate법, K, Ca, Mg은 ICP spectrometer(GBC Integra XL)로 측정하였다. 미나리 품질특성은 처리구별로 채취하여 수돗물로 세척하고 초장과 생체중 등을 조사하였다.
성능/효과
- 미나리에 함유되어 있는 다량원소 가운데 C, N, P, K, 및 S는 대조구보다 함유량이 많았고, Ca과 Mg은 대조구와 비슷하였다. 담배거세미나방과 역병은 모든 처리구에서 비슷한 수준으로 나타났고, 점무늬병은 대조구에서 나타났다. 생육시기별로 처리간에 엽록소 함량 차이는 없었지만, 액상규산염을 사용한 구의 초장은 60.
- 미나리 수확기에 조사한 토양 pH, EC, OM, 유효인산, 치환성 칼슘, 유효규산함량은 수확기에 감소하였고, 치환성칼륨과 마그네슘은 1, 2년차에는 수확기에 감소하였지만, 3년차에는 증가하였다. 대조구에 비해 액상규산염을 사용할 경우 pH, 유기물, 유효인산함량이 감소하였고, 유용미생물제는 치환성 Ca과 Mg, 유기액상비료는 EC와 치환 성 Ca과 K가 감소하였다. 미나리에 함유되어 있는 다량원소 가운데 C, N, P, K, 및 S는 대조구보다 함유량이 많았고, Ca과 Mg은 대조구와 비슷하였다.
- 유효규산함량의 1, 2년차 결과를 보면 파종 전에 비해 감소 폭이 컸다. 따라서 3년차 시험에서는 기비로 규산질 비료 사용량을 늘려 시비하였지만 액상규산염을 단독이나 혼합사용한 구에서는 파종전보다 증가하였고, 대조구보다 잔류량도 많았다. 규산질비료가 미나리에 미치는 영향에 대해서는 차후에 계속 검토해 보아야할 과제이다.
- 미나리 유기재배 방법을 설정하기 위해 관행 재배구를 대조구로 하고 유용미생물제(effective microorganism), 액상규산염(silicate solution), 및 유기액상비료(organic liquid fertilizer)를 사용하여 재배하였다. 미나리 수확기에 조사한 토양 pH, EC, OM, 유효인산, 치환성 칼슘, 유효규산함량은 수확기에 감소하였고, 치환성칼륨과 마그네슘은 1, 2년차에는 수확기에 감소하였지만, 3년차에는 증가하였다. 대조구에 비해 액상규산염을 사용할 경우 pH, 유기물, 유효인산함량이 감소하였고, 유용미생물제는 치환성 Ca과 Mg, 유기액상비료는 EC와 치환 성 Ca과 K가 감소하였다.
- 미나리 파종 후 10일 간격으로 조사한 엽록소함량은 대조구와 비교해서 처리 간에 차이가 없어 자재가 미나리의 엽록소 함량에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다[Table 4]. 미나리가 생장하면서 잎이 많아지고 엽록소 함량도 증가하였지만 수확기가 가까워지면서 유기액상비료를 사용한 구에서 엽록소함량이 가장 높았는데, 이는 자재에 함유되어 있는 다양한 비료성분의 효과로 보이고, 액상규산염을 사용한 구에서 엽록소 함량이 가장 낮았고, 다른 처리구에 비해 수확기에 노화가 나타나는 잎이 많았다.
- 미나리 파종 후 10일 간격으로 조사한 엽록소함량은 대조구와 비교해서 처리 간에 차이가 없어 자재가 미나리의 엽록소 함량에 미치는 영향은 없는 것으로 나타났다[Table 4]. 미나리가 생장하면서 잎이 많아지고 엽록소 함량도 증가하였지만 수확기가 가까워지면서 유기액상비료를 사용한 구에서 엽록소함량이 가장 높았는데, 이는 자재에 함유되어 있는 다양한 비료성분의 효과로 보이고, 액상규산염을 사용한 구에서 엽록소 함량이 가장 낮았고, 다른 처리구에 비해 수확기에 노화가 나타나는 잎이 많았다. 생육상황은 자재 처리구간에 큰 차이는 없었다[Fig.
- 대조구에 비해 액상규산염을 사용할 경우 pH, 유기물, 유효인산함량이 감소하였고, 유용미생물제는 치환성 Ca과 Mg, 유기액상비료는 EC와 치환 성 Ca과 K가 감소하였다. 미나리에 함유되어 있는 다량원소 가운데 C, N, P, K, 및 S는 대조구보다 함유량이 많았고, Ca과 Mg은 대조구와 비슷하였다. 담배거세미나방과 역병은 모든 처리구에서 비슷한 수준으로 나타났고, 점무늬병은 대조구에서 나타났다.
- 담배거세미나방과 역병은 모든 처리구에서 비슷한 수준으로 나타났고, 점무늬병은 대조구에서 나타났다. 생육시기별로 처리간에 엽록소 함량 차이는 없었지만, 액상규산염을 사용한 구의 초장은 60.2 cm, 수량 3,698 kg/10a로 가장 적었고, 유기액상비료를 사용한 경우 66.0 cm와 4,387 kg/10a로 가장 많았다.
- 미나리는 특정 성분보다는 다양한 비료성분이 공급될 수 있는 자재를 사용할 경우 생육이 왕성하였다[Table 6]. 초장과 생체중은 유기액상비료 처리구에서 가장 우수하였고, 액상규산염 처리구는 규산이 질소에 대한 길항작용으로 미나리 생육이 저조하여 생체중, 건물중 수량 등이 가장 낮은 결과 보여주었다.
- 미나리 생체에 함유되어 있는 수분함량은 수중에서 자란 논 미나리임에도 불구하고 다른 채소류 보다 많지 않아 미나리에는 섬유질이 많이 함유되어 있음을 간접적으로 알 수 있다. 총 생산량은 유기액상비료를 사용할 경우 4,387kg/10a으로 가장 많았고, 대조구와 비교해보면 수량지수가 104.0이고, 가장 수량이 적은 처리구는 유용미생물제제처리구로 3,698 kg/10a, 수량지수는 87.6이었다.
- 논 미나리를 재배하기 위해 미나리 주산단지에서 주로 재배하는 소백벼를 수확 하고 미나리 파종하기 전인 9월 초와 미나리를 수확한 11월 하순에 조사한 토양화학성 변화는 Table 2와 같다. 토양 pH, 유효인산, 치환성 Mg과 K은 1년과 2년차 미나리 수확기에 조사한 결과 파종 전에 비해 그 값이 감소하는 경향을 보였지만, 3년차에는 처리구 모두 비슷한 수준을 보이거나 증가하였고 그 증감 폭은 크지 않았다. 토양유기물함량과 치환성 Ca은 파종전보다 감소하는 경향을 보였다.
- 토양 pH, 유효인산, 치환성 Mg과 K은 1년과 2년차 미나리 수확기에 조사한 결과 파종 전에 비해 그 값이 감소하는 경향을 보였지만, 3년차에는 처리구 모두 비슷한 수준을 보이거나 증가하였고 그 증감 폭은 크지 않았다. 토양유기물함량과 치환성 Ca은 파종전보다 감소하는 경향을 보였다. 이는 담수에 의해 유실되는 양이 많은 것으로 보인다.
- 김 등(1994)은 3요소비료와 규산질비료나 퇴비를 혼합하여 장기연용하면 3요소만 사용한 경우보다 밭보리의 수량은 비슷한 결과를 보였고, 양분흡수량은 6~8%가 증가하였고, 토양 pH, 유기물함량, 인산, 치환성 염기, 규산함량은 증가하였지만, 질산태질소 함량은 대조구보다 적었다고 하였다. 한편 망간과 Cu는 대조구보다 적은 함량을 보여 오히려 사용한 자재들이 이들 흡수를 억제하는 것으로 볼 수 있고, 액상규산염을 사용할 경우는 Ca, Mg, Fe, Zn, 및 Mo의 흡수를 조장한 결과를 보였다. 대조구에 비하여 함유량이 높은 것은 사용자재의 효과보다는 기비로 사용한 유기질비료의 효과로 보인다.
후속연구
- 유기농업이 지향하는 영농기술의 방향은 첫째 지역 또는 농가단위에서 유래되는 유기성 재생자원의 활용, 적정 수준의 작물수량, 축산수량과 인간영양, 병해충으로부터 적절한 작물보호, 인간과 기타 자원에 적절한 보상을 제공하기 위한 자기 조절적인 생태적 생물적 과정의 관리와 상호작용 등 이다(손, 2000). 이와 같이 유기농법에 의해 주년생산이 가능한 청정한 고품질의 미나리를 생산할 수 있는 재배기술이 확립되어야 할 것이다.
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