[논문]바닷물 살포가 토양 화학성과 마늘 무기성분 함량에 미치는 영향

김명숙; 이상범; 김유학; 강성수; 현병근; 공효영; 하상건

doi:10.7745/kjssf.2011.44.6.1295

바닷물 살포가 토양 화학성과 마늘 무기성분 함량에 미치는 영향
Influence of Sea Water Treatment on Soil Chemical Properties and Contents of Inorganic Elements in Garlic 원문보기

韓國土壤肥料學會誌 = Korean journal of soil science & fertilizer, v.44 no.6, 2011년, pp.1295 - 1299

김명숙 (국립농업과학원) , 이상범 (국립농업과학원) , 김유학 (국립농업과학원) , 강성수 (국립농업과학원) , 현병근 (국립농업과학원) , 공효영 (국립농업과학원) , 하상건 (국립농업과학원)

초록
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친환경농업에 많이 사용되고 있는 바닷물을 살포하여 토양의 화학성과 마늘의 무기성분 흡수량의 변화를 조사하였다. 바닷물 원액을 토양에 살포한 직후에는 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온, 나트륨 흡착비 등이 높아졌다. 그리고, 바닷물의 살포횟수가 증가할수록 토양의 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온 그리고 나트륨 흡착비가 증가하였다. 바닷물로 투입된 성분들은 표토에 대부분 분포하였으며 수확기에는 심토로의 용탈이 일어나 작물이 생육하는 근권에서는 감소하였다. 그리고 바닷물 원액을 작물체에 살포했을 때 마늘 중의 무기성분인 질소, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 미량원소인 철, 망간, 아연 등의 함량은 줄어들었고 염소이온 함량은 처리횟수가 3회일 경우 유의성 있게 증가되었다(p<0.05).

Abstract ▼ AI-Helper

This study was conducted at the organic farming fields which garlics were planted. The treatments were as follows; water of $3,850L\;ha^{-1}$ (Control), plots applied 1 time, 2 times and 3 times with sea water of $3,850L\;ha^{-1}$. In 3 times sea water treatment plot, the level of EC, Exch. Na and $Cl^-$ were 1.1, 2.1, and 3.3 times higher than control plot, respectively. Due to seawater application, the contents of inorganic elements such as T-N, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, and Zn in garlic were generally lower than Control, but not significant.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 바닷물을 토양과 마늘에 살포한 경우 토양의 화학적 특성 변화 및 염류집적도 평가 그리고 작물체로의 무기성분 흡수이행에 대하여 평가하였다.

제안 방법

0%)와 황산가리를 파종 10일전에 각각 360 kg ha^-1, 200 kg ha^-1을 시용하였다. 그리고 생선발효액 (생선 300 kg, 설탕 40 kg, 바닷물 40 L, EM 미생물제 4 L를 혼합하여 3개월 동안 발효하여 여과한 액)은 5,000 L ha^-1로 파종 1일전에 관주하여 경운하였다. 마늘은 2009년 11월 29일에 파종하였다.
그리고 염소이온과 황산이온은 포화추출방법으로 추출하여 이온크로마토그래피 (US/DX-600, Dionex)로 측정하였다.
마늘은 2009년 11월 29일에 파종하였다. 바닷물 원액은 2010년 3월 24일 (파종 후 115일)부터 10일 간격으로 1회, 2회, 3회 처리구에 원액 3,850 L ha^-1로 농가 분무기를 이용하여 마늘잎과 토양 표면에 골고루 분무되도록 살포하였다. 토양은 바닷물 살포 후 10일과 69일 후에 깊이 (0∼5 cm, 5∼15 cm, 15∼25 cm)별로 채취하였다.
8 m²이고, 시험구의 배치는 난괴법 3반복으로 시험하였다. 시비처리는 농가 관행의 시비법으로 아주까리유박 50%, 채종유박 30%, 미강 20%가 혼합된 유기질 비료 (N-P-K = 4.5-1.5-1.0%)와 황산가리를 파종 10일전에 각각 360 kg ha^-1, 200 kg ha^-1을 시용하였다. 그리고 생선발효액 (생선 300 kg, 설탕 40 kg, 바닷물 40 L, EM 미생물제 4 L를 혼합하여 3개월 동안 발효하여 여과한 액)은 5,000 L ha^-1로 파종 1일전에 관주하여 경운하였다.
처리별 면적은 7.8 m²이고, 시험구의 배치는 난괴법 3반복으로 시험하였다. 시비처리는 농가 관행의 시비법으로 아주까리유박 50%, 채종유박 30%, 미강 20%가 혼합된 유기질 비료 (N-P-K = 4.
유기물은 Tyurin법으로, 유효인산은 Lancaster법으로, 질산 태질소와 암모늄태 질소는 2M KCl로 추출하여 원소자동분석기 (QUAATRO, Bran+Luebbe)로 분석하였다. 치환성 칼륨, 치환성 칼슘, 치환성 마그네슘 등의 양이온은 1M NH4OAc로 추출하여 ICP-OES (XMP, GBC)로 측정하였다 (NIAST, 2000). 나트륨 흡착비 (Sodium adsorption ratio)는 토양을 포화추출방법 (Rhoades, 1996)으로 추출하여 칼슘, 마그네슘, 나트륨 성분을 ICP-OES로 측정한 후 다음의 식 (1)을 이용하여 계산하였다.
친환경농업에 많이 사용되고 있는 바닷물을 살포하여 토양의 화학성과 마늘의 무기성분 흡수량의 변화를 조사하였다. 바닷물 원액을 토양에 살포한 직후에는 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온, 나트륨 흡착비 등이 높아졌다.

대상 데이터

토양은 바닷물 살포 후 10일과 69일 후에 깊이 (0∼5 cm, 5∼15 cm, 15∼25 cm)별로 채취하였다. 본 시험에 사용된 바닷물의 성분함량은 Table 2와 같으며 바닷물을 처리한 이후 내린 자연강우량은 371 mm였다.
본 실험은 충남 서산시 음암면 신장 2리에 있는 농가 포장에서 수행하였다. 토양 특성은 송정통으로 표토는 갈색내지 암갈색의 양토이고 심토는 황적색의 식양토로 구릉지에 분포한다.

이론/모형

치환성 칼륨, 치환성 칼슘, 치환성 마그네슘 등의 양이온은 1M NH4OAc로 추출하여 ICP-OES (XMP, GBC)로 측정하였다 (NIAST, 2000). 나트륨 흡착비 (Sodium adsorption ratio)는 토양을 포화추출방법 (Rhoades, 1996)으로 추출하여 칼슘, 마그네슘, 나트륨 성분을 ICP-OES로 측정한 후 다음의 식 (1)을 이용하여 계산하였다.
채취된 토양은 농촌진흥청 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법 (NIAST, 2000)에 준하여 pH와 전기전도도 (EC)는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 추출하여 측정하였다. 유기물은 Tyurin법으로, 유효인산은 Lancaster법으로, 질산 태질소와 암모늄태 질소는 2M KCl로 추출하여 원소자동분석기 (QUAATRO, Bran+Luebbe)로 분석하였다. 치환성 칼륨, 치환성 칼슘, 치환성 마그네슘 등의 양이온은 1M NH4OAc로 추출하여 ICP-OES (XMP, GBC)로 측정하였다 (NIAST, 2000).
채취된 토양은 농촌진흥청 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법 (NIAST, 2000)에 준하여 pH와 전기전도도 (EC)는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 추출하여 측정하였다. 유기물은 Tyurin법으로, 유효인산은 Lancaster법으로, 질산 태질소와 암모늄태 질소는 2M KCl로 추출하여 원소자동분석기 (QUAATRO, Bran+Luebbe)로 분석하였다.

성능/효과

그러나, 토양 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온 함량은 바닷물 살포횟수가 늘어날수록 증가하는 경향이었고, 치환성 나트륨과 염소 이온 함량은 처리횟수가 3회일 경우 유의성 있게 증가하였다 (p<0.05).
바닷물로 투입된 성분들은 표토에 대부분 분포하였으며 수확기에는 심토로의 용탈이 일어나 작물이 생육하는 근권에서는 감소하였다. 그리고 바닷물 원액을 작물체에 살포했을 때 마늘 중의 무기성분인 질소, 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 미량원소인 철, 망간, 아연 등의 함량은 줄어들었고 염소이온 함량은 처리횟수가 3회일 경우 유의성 있게 증가되었다(p<0.05).
바닷물 원액을 토양에 살포한 직후에는 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온, 나트륨 흡착비 등이 높아졌다. 그리고, 바닷물의 살포횟수가 증가할수록 토양의 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온 그리고 나트륨 흡착비가 증가하였다. 바닷물로 투입된 성분들은 표토에 대부분 분포하였으며 수확기에는 심토로의 용탈이 일어나 작물이 생육하는 근권에서는 감소하였다.
또한, 바닷물 3회 처리할 경우 마늘에서 나트륨 함량은 유의적으로 감소하였고 염소성분은 증가하는 경향을 보였다 (p<0.05).
마늘에 함유된 다량원소인 질소, 인, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 황 함량은 감소하는 경향이었고, 미량원소인 철, 망간, 아연 등의 함량도 비슷한 양상을 나타내었다 (Table 4). 또한, 바닷물 3회 처리할 경우 마늘에서 나트륨 함량은 유의적으로 감소하였고 염소성분은 증가하는 경향을 보였다 (p<0.
바닷물 3회 처리한 구에서 표토 (0∼5 cm)의 전기전도도와 치환성 나트륨, 그리고 염소이온 함량은 바닷물 살포 10일 후 토양 함량에 비해 각각 41%, 71%, 88% 정도 감소하였다.
지금까지의 결과를 종합하여 볼 때 바닷물을 토양과 작물체에 살포한 직후에는 염류성분이 축적되었지만, 자연강우로 인해 유실 또는 용탈되어 근권에서는 감소하였다. 그러나, 장기간 바닷물을 살포할 경우 근권에 염이 집적되어 염해가 일어날 소지가 있으므로 바닷물을 이용하는 농가에서는 토양검정을 주기적으로 실시하여 토양염류의 집적을 항상 조사할 필요가 있다고 판단된다.
바닷물을 토양과 작물체에 3회까지 살포하였을 때의 근권토양의 화학성 변화는 Table 3과 같다. 토양 pH, 치환성 칼륨, 치환성 칼슘, 치환성 마그네슘, 황산이온은 바닷물 살포횟수가 증가하여도 처리간에 유의한 차이가 없었다. 그러나, 토양 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온 함량은 바닷물 살포횟수가 늘어날수록 증가하는 경향이었고, 치환성 나트륨과 염소 이온 함량은 처리횟수가 3회일 경우 유의성 있게 증가하였다 (p<0.
토양 특성은 송정통으로 표토는 갈색내지 암갈색의 양토이고 심토는 황적색의 식양토로 구릉지에 분포한다. 토양 pH와 질산태질소 (NO₃-N) 함량은 적정범위에 속하였고, 유효인산과 치환성 양이온은 적정범위보다 높았다 (Table 1).
토양의 전기전도도, 치환성 나트륨, 염소이온 함량은 표토 (0∼5 cm)에서 증가량이 가장 컸다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	친환경농업 실천 농가에서 작물 재배 시 병해충 방제와 작물 생육 촉진, 품질향상의 목적으로 바닷물을 어떻게 사용하고 있는가?	친환경농업 실천 농가에서는 작물 재배 시 병해충 방제와 작물 생육 촉진, 품질향상의 목적으로 바닷물을 토양에 뿌리거나 작물체에 3∼4회 정도 살포한다 (Han et. al.
	일본과 러시아에서 작물재배에 바닷물을 사용한 연구결과 사례는?	, 2004; RDA, 2010b). 작물재배에 바닷물을 사용한 연구결과에 대하여 외국의 사례를 조사한 결과, 일본의 경우 벼, 고구마, 채소 재배 시 바닷물을 처리할 경우 품질이 향상된다고 하였으며 (RDA, 2010a), 러시아에서는 감자 및 옥수수 재배 시 바닷물을 처리하면 무기성분 공급으로 인한 시비효과가 나타난다고 하였다 (RDA, 2010b). 특히, 캐나다와 미국에서는 바닷물을 작물의 수분공급을 위해 관개수로 이용하고 있다 (Curtin, 1994; Shannon and Grieve, 1999; USDA.
	캐나다와 미국에서는 어떻게 작물재배에 바닷물을 사용하고 있는가?	작물재배에 바닷물을 사용한 연구결과에 대하여 외국의 사례를 조사한 결과, 일본의 경우 벼, 고구마, 채소 재배 시 바닷물을 처리할 경우 품질이 향상된다고 하였으며 (RDA, 2010a), 러시아에서는 감자 및 옥수수 재배 시 바닷물을 처리하면 무기성분 공급으로 인한 시비효과가 나타난다고 하였다 (RDA, 2010b). 특히, 캐나다와 미국에서는 바닷물을 작물의 수분공급을 위해 관개수로 이용하고 있다 (Curtin, 1994; Shannon and Grieve, 1999; USDA. 1948).

참고문헌 (15)

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상세보기
Curtin, D., H. Steppuhn, and F. Selles. 1994. Clay dispersion in relation to sodicity, electrolyte concentration, and mechanical effects. Soil Sci. Soc. Am. J. 58:955-962.

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상세보기
Yeo, J.K., J.H. Park, Y.B. Koo, H.C. Kim, and H.N. Shin. 2010. Effects of NaCl concentration on the growth of native willow species collected in a coastal reclaimed Land. Korean J. Soil Sci. Fert. 43(2):124-131.

저자의 다른 논문 :

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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