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문제 정의
- 그러나 새로운 비료공급에 대한 일부 농가들의 작물생육 저하와 수량 감소에 대한 우려를 불식시키고, 동시에 정책의 원활한 추진을 위하여 맞춤형비료 시용 효과에 대한 기술적 평가가 요구된다. 따라서 본 연구는 맞춤형비료 시용에 따른 벼 생육과 수량에 미치는 영향 그리고 기존 관행시비량 대비 비료 사용량 절감을 평가코자 수행하였다.
- 본 연구는 맞춤형비료 공급 효과를 평가하기 위하여 기존의 3요소 단비 처리 및 일반 관행시비 농가에 대한 맞춤형비료 시용에 따른 벼 생육과 수량 및 비료사용 절감 효과 등을 평가하였다. 처리별 벼 생육 상황은 기존 3요소 단일 비료 처리구와 일반 관행시비 농가 및 맞춤형비료 처리구간 유의성 있는 차이는 나타나지 않았다.
제안 방법
- 0) 침출여액을 이용하여 비색정량 하였다. 식물체 분석은 채취한 시료를 세척하여 70℃에서 건조한 후 분쇄한 시료를 산분해하여 성분 분석에 활용하였다. 식물체 시료 0.
- 맞춤형비료 도입에 따라 영농 현장에서는 새로운 비종 도입에 따른 벼 생육 저하를 우려하였다. 이에 대한 평가를 위해 각 처리별 최고분얼기의 벼 생육 정도를 비교하였다. Table 2의 결과와 같이 의성지역 시험구를 제외한 맞춤형비료와 3요소구간에는 큰 차이가 없었다.
- 총질소는 Kjeldahl법으로 조사하였고, 인산은 Ammonium vanadate를 이용하여 비색정량 하였으며, 양이온 함량은 ICP-OES (GBC, Integra XL, Australia)로 측정하였다. 조규산 함량은 분해여액을 No. 6 여과지로 여과 후 여과지에 남은 잔류물을 태워서 남은 양을 측정하여 산출하였다. 한편, 벼 수확기 식물체중 무기성분 함량 및 흡수량은 볏짚과 곡실을 각각 분석하여 평균 함량과 무기성분 흡수량을 산출하다.
- 처리구는 검정시비량을 단일비료(요소, 용과린, 염화칼륨)로 시용한 3요소구, 가지거름을 시용하지 않고 밑거름과 이삭거름만 시용한 맞춤비료 2회 분 시구 (밑거름 70)와 맞춤형비료를 사용하여 가지거름 시용한 맞춤비료 3회 분시구 (밑거름 50) 및 비료를 전혀 시용하지 않은 무비구로 나누어 실시하였다.
대상 데이터
- 벼에 대한 맞춤형비료의 효과를 밝히고자 경기 화성, 충남 아산, 전북 익산, 경북 의성 및 경남 밀양 등 5개소 현지농가 포장에서 수행하였으며, 각 지역별 논 토양의 이화학성은 Table 1과 같다. 유기물 함량은 의성과 밀양지역 시험구가 각각 17 및 19 g kg-1으로 논 토양 적정범위 (Ko et al.
- 토양검정 결과를 활용한 시험 지역별 맞춤형비료 비종은 화성, 익산, 의성 지역이 맞춤형비료 23호 (16-10-8)로 선정 하였으며, 아산은 토양 중 유효인산 함량이 28 mg kg-1로 낮아 인산 성분이 보강된 6호 (16-20-8), 밀양은 22호(16-10-11)를 시용하여 시험을 수행하였다.
데이터처리
- 생육조사는 각 시험구당 30주씩 최고분얼기와 수확기에 조사하였으며, 수량 및 수량구성요소는 농촌진흥청 (2003) 시험연구조사기준에 따라 실시하였다. 또한, 처리간 통계적인 분석은 R (version 2.13.1)을 사용하여 Duncan 검정을 수행하였다.
이론/모형
- 한편, 벼 수확기 식물체중 무기성분 함량 및 흡수량은 볏짚과 곡실을 각각 분석하여 평균 함량과 무기성분 흡수량을 산출하다. 생육조사는 각 시험구당 30주씩 최고분얼기와 수확기에 조사하였으며, 수량 및 수량구성요소는 농촌진흥청 (2003) 시험연구조사기준에 따라 실시하였다. 또한, 처리간 통계적인 분석은 R (version 2.
- 2 mm체를 통과한 풍건토양을 이용하여 토양 pH는 토양시료 5 g에 증류수 25 mL를 가하여 30분 경과 후 pH meter (Orion 4-Star)로 측정하였다. 유기물함량은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성 양이온은 ammonium acetate 용액으로 침출한 후 유도결합플라즈마 분광광도계 (GBC, Intergra XL, Australia)로 분석하였다. 유효규산은 1M NaOAc (pH 4.
- 5 g을 100 mL 분해용 튜브에 취하고, 진한 황산 1 mL와 50% HClO4 10 mL를 가하여 분해한 후 증류수로 100 mL를 채웠다. 총질소는 Kjeldahl법으로 조사하였고, 인산은 Ammonium vanadate를 이용하여 비색정량 하였으며, 양이온 함량은 ICP-OES (GBC, Integra XL, Australia)로 측정하였다. 조규산 함량은 분해여액을 No.
- 토양 화학성 분석은 농촌진흥청 토양 및 식물체분석법 (NIAST, 2000)에 따라 실시하였다. 2 mm체를 통과한 풍건토양을 이용하여 토양 pH는 토양시료 5 g에 증류수 25 mL를 가하여 30분 경과 후 pH meter (Orion 4-Star)로 측정하였다.
성능/효과
- 최고분얼기 처리별 벼 잎의 양분농도는 Table 3에 나타난 바와 같이 처리간 큰 차이를 볼 수 없었다. 5개 시험지역 전체 평균을 볼 때 질소 함량은 웃거름을 2회 분시한 맞춤구 (밑거름 50%)에서 1.28%로 3요소구 1.24% 및 맞춤구 (밑거름 70%) 1.19%에 비해 약간 높았다. 칼리의 경우에는 맞춤구 (밑거름 70%)가 다른 처리에 비해 상대적으로 높았다.
- 검정시비량을 단비로 시용한 3요소구의 벼 수량을 기준으로 하여 비교한 결과, 의성 및 밀양지역 시험구에서는 맞춤형비료 시용으로 수량이 105∼108%로 약간 높았던 반면에 그 외 지역에서는 94∼98% 수준으로 상대적으로 낮은 수량을 보였다.
- 맞춤형비료 처리에 있어 밑거름으로 70%를 주고 웃거름을 1회 시용한 것과 밑거름으로 50%를 주고 웃거름을 2회 시용한 처리구 간에는 일정한 경향이 없었다. 결과적으로 검정 시비량을 단비 형태로 준 것과 비교해 맞춤형비료 형태로 시용한 경우에도 벼 생육에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 맞춤형비료의 분시 비율 등 시용방법 간에도 뚜렷한 차이가 없어 가지거름을 생략하고 웃거름 시용 횟수를 줄임에 따른 노동력 절감의 효과도 기대할 수 있다고 판단되었다.
- 결과적으로 검정 시비량을 단비 형태로 준 것과 비교해 맞춤형비료 형태로 시용한 경우에도 벼 생육에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한, 맞춤형비료의 분시 비율 등 시용방법 간에도 뚜렷한 차이가 없어 가지거름을 생략하고 웃거름 시용 횟수를 줄임에 따른 노동력 절감의 효과도 기대할 수 있다고 판단되었다.
- 처리별 벼 생육 상황은 기존 3요소 단일 비료 처리구와 일반 관행시비 농가 및 맞춤형비료 처리구간 유의성 있는 차이는 나타나지 않았다. 또한, 벼의 정조 수량에도 차이가 없었던 반면 태풍으로 인한 벼 도복 피해가 일반 관행시비 농가에 비해 적어 내재해성이 높게 나타났다. 도복이 발생한 농가의 평균 질소 시용량은 13.
- 맞춤형비료 시용에 따른 비료 사용량 절감 맞춤형 비료 사용에 따른 기존 관행시비와의 비료 사용량을 평가한 결과 뚜렷한 절감 효과를 보였다. Figure 2에 나타난 바와같이 지역별로 차이가 있었으나 조사 지역 5개 시험구 평균 25.
- 벼 도복성 조사 맞춤형비료를 시용하여 벼를 재배할 경우 비료 사용량 절감 효과 이외에 자연재해에 대한 피해 경감을 줄일 수 있을 것으로 예견되었다. 본 연구가 수행된 2010년도에는 태풍 곤파스로 인하여 벼 생육 피해가 컸다.
- 수량에 영향을 주는 수량구성요소들을 평가한 결과, Fig. 1에서 보는 바와 같이 화성, 아산, 익산, 밀양지역 시험구에서 맞춤형비료 시용구에 비해 농가관행구에서 주당 수수가 많았던 반면에 상대적으로 수당 입수가 적게 나타났다. 본 시험의 결과는 5개소에서 실시한 실증시험 포장에 대한 결과로서 보다 객관적인 비료 사용량 절감효과 평가를 위하여 전국적으로 많은 연구결과가 요구된다.
- 유효규산 함량도 유효인산과 같이 적정함량 130∼180 mg kg-1에 비해 안산 시험구가 23 mg kg-1으로 낮고 의성 시험구가 372 mgkg-1으로 높았다. 시험포 5개소의 지형은 하성평탄지 또는 하해혼성평탄지이었으며, 지역별 시험포의 토성을 살펴보면, 화성과 아산 시험지는 식질, 익산 및 밀양은 미사식양질 이었으며, 의성은 사양질이었다.
- 유기물 함량은 의성과 밀양지역 시험구가 각각 17 및 19 g kg-1으로 논 토양 적정범위 (Ko et al., 2009) 25∼30 g kg-1에 비해 낮았으며, 유효인산은 적정범위 80∼120 mg kg-1에 비해 아산지역 시험구가 28 mg kg-1으로 낮았던 반면, 의성지역 시험구가 182 mg kg-1로 함량이 높았다.
- 유효규산 함량도 유효인산과 같이 적정함량 130∼180 mg kg-1에 비해 안산 시험구가 23 mg kg-1으로 낮고 의성 시험구가 372 mgkg-1으로 높았다.
- 4%의 절감 효과를 보인 경기도 여주와 관행 대비 질소 성분량 30% 절감을 보인 전남 광양 등의 선행연구결과 범위 내에 있었다. 조사 지역별로는 밀양 시험구가 11.4%의 절감효과를 보인 반면 의성에서는 33.6% 가장 높은 절감율을 나타냈다. 본 시험의 결과는 5개소를 대상하여 평가한 결과로서 보다 객관적인 비료 사용량 절감효과를 평가하기 위해서는 보다 많은 연구결과 즉, 지역별 논 분포특성, 토양 비옥도 등 다양한 요인을 고려하여 산출하는 것이 바람직하다고 생각한다.
후속연구
- 맞춤형비료는 토양환경과 작물특성에 맞게 주요 성분을 배합한 비료로서 농경지 토양화학성을 분석하여 작물생육에 필요한 양분의 과부족을 산출하여 처방하는 일련의 과정을 거치며, 해당 시비량에 알맞는 비종을 선정하여 농가에서 활용하고 있는 실정이다. 그러나 새로운 비료공급에 대한 일부 농가들의 작물생육 저하와 수량 감소에 대한 우려를 불식시키고, 동시에 정책의 원활한 추진을 위하여 맞춤형비료 시용 효과에 대한 기술적 평가가 요구된다. 따라서 본 연구는 맞춤형비료 시용에 따른 벼 생육과 수량에 미치는 영향 그리고 기존 관행시비량 대비 비료 사용량 절감을 평가코자 수행하였다.
- 6% 가장 높은 절감율을 나타냈다. 본 시험의 결과는 5개소를 대상하여 평가한 결과로서 보다 객관적인 비료 사용량 절감효과를 평가하기 위해서는 보다 많은 연구결과 즉, 지역별 논 분포특성, 토양 비옥도 등 다양한 요인을 고려하여 산출하는 것이 바람직하다고 생각한다.
- 1에서 보는 바와 같이 화성, 아산, 익산, 밀양지역 시험구에서 맞춤형비료 시용구에 비해 농가관행구에서 주당 수수가 많았던 반면에 상대적으로 수당 입수가 적게 나타났다. 본 시험의 결과는 5개소에서 실시한 실증시험 포장에 대한 결과로서 보다 객관적인 비료 사용량 절감효과 평가를 위하여 전국적으로 많은 연구결과가 요구된다.
- 851 kg CO2/K kg의 온실가스가 배출되는 것으로 보고되었다. 아울러 우리나라 농업부문 온실가스 배출원단위 중 논에서의 질소질 화학비료 사용에 따른 배출량은 5.6 kg CO2/N kg(Nam, 2010)임을 고려할 때 비료사용량 저감으로 비료 생산단계 뿐 만 아니라 작물 재배단계에서 논으로 부터의 온실가스 배출을 줄이는 효과도 기대된다.
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