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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 계화도 간척지의 환경보전과 비료자원의 효율적인 사용을 위하여 토양검정에 의한 과학적인 시비기술 체계를 확립하고 토양검정시비에 의한 화학비료와 유기물 시용량 조절과 미질향상을 위해 시험을 수행하였다.
- 벼 재배시 농가에서 화학비료 사용량을 절감하기 위해 토양검정에 의한 양분관리 방법을 수립하고자 하였다. 그 결과 처리간에 수확기 토양의 EC, 유효규산, 치환성 Ca은 감소하였고, pH, 유기물함량, 치환성 K와 Mg은 변화가 없었다.
제안 방법
- 생육조사는 각 시험구당 20주씩 6월 30일과 8월 10일에 초장, 경수, 건물중을 2회 조사하였으며, 수량 및 수량구성 요소는 수확기에 구당 20주에 대하여 조사하였다. 조사방법은 농촌진흥청 시험연구 조사기준에 따라 실시하였다.
- 조사방법은 농촌진흥청 시험연구 조사기준에 따라 실시하였다. 쌀품위조사는 미립판별기 (RN-500, Kett, Japan)로 측정하였고, amylose와 단백질은 근적외선분광분석 방식인 성분분석계 (AN-700, Kett, Japan)를 이용하였고, 식미측정은 식미계(味度메타, TOYO MA-30A, Japan)를 이용하였다.
- 엽록소 함량은 SPAD-502 meter (Minolta, Japan)를 이용하여 이앙 30, 60, 100일후에 조사하였다. 식물체 무기성분분석은 채취한 시료를 증류수로 세척하고 70℃에서 72시간 건조한 후 분쇄한 시료를 HNO3-H2O2로 분해하여 T-N는 Kjeldahl법으로 조사하였고, P는 ammonium vanadate를 이용하여 UV/Vis Spectrophotometer (HP8453 UV-Vis, Agilent)로 측정하였으며 K, Ca, Mg는 ICP (Integra, GBC)로 측정하였다.
- 재배 및 시비 시험은 전북 부안군 계화면 의복리에 위치하고 있는 일반농가의 논에서 호품벼를 2009년 6월 8일 어린모로 기계 이앙하였다. 처리내용은 Table 1과 같이 무비구, 표준시비량, 검정시비량, 검정시비량을 화학비료 30%+퇴비 70% 혼합 처리구, 검정시비량을 화학비료 50%+퇴비50% 혼합 시험구를 각각 단구제로 배치하였다. 화학비료는 요소, 용성인비, 염화칼리를 사용하였고, 퇴비는 돈분 발효퇴비로 비료성분은 N 0.
- 표준시비량 처리구의 시비방법은 농업과학기술원 (RDA, 2006)의 염해답 시비기준에 준하여 N-P2O5-K2O = 11-4.5-5.7 kg 10a-1 수준으로 하였고, 검정시비량 처리구는 토양 분석 결과에 따라 N-P2O5-K2O = 10-3.0-3.0 kg 10a-1 수준으로 시용하였으며, 검정시비량 30%+퇴비 70% 처리구, 검정시비량 50%+퇴비 50% 처리구는 6월 3일 정지작업 전시비량의 60%를 전층시비하고 6월 15일에 분얼비 (20%)와 7월13일에 수비 (20%)로 분시 하였다.
- 처리내용은 Table 1과 같이 무비구, 표준시비량, 검정시비량, 검정시비량을 화학비료 30%+퇴비 70% 혼합 처리구, 검정시비량을 화학비료 50%+퇴비50% 혼합 시험구를 각각 단구제로 배치하였다. 화학비료는 요소, 용성인비, 염화칼리를 사용하였고, 퇴비는 돈분 발효퇴비로 비료성분은 N 0.34%, P2O5 0.66%, K2O 0.35%이었으며, 처리량은 질소를 기준으로 처리하였고, P, K는 화학비료로 조절하였다.
대상 데이터
- 재배 및 시비 시험은 전북 부안군 계화면 의복리에 위치하고 있는 일반농가의 논에서 호품벼를 2009년 6월 8일 어린모로 기계 이앙하였다. 처리내용은 Table 1과 같이 무비구, 표준시비량, 검정시비량, 검정시비량을 화학비료 30%+퇴비 70% 혼합 처리구, 검정시비량을 화학비료 50%+퇴비50% 혼합 시험구를 각각 단구제로 배치하였다.
데이터처리
- 처리간 통계적인 분석은 SPSS (12.0K)을 사용하여 Ducan 검정을 수행하였다.
이론/모형
- 사용한 퇴비성분 분석은 농촌진흥청 비료품질검사방법에 준하여 실시하였으며, 토양 물리화학성은 농촌진흥청 토양 및 식물체분석법 (NIAST, 2000)을 준용하여 실시하였다. 토양의 유기물함량은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성 양이온은 ammonium acetate용액으로 침출한 후 유도 결합플라즈마 분광광도계 (Integra, GBC)로 분석하였다.
- 엽록소 함량은 SPAD-502 meter (Minolta, Japan)를 이용하여 이앙 30, 60, 100일후에 조사하였다. 식물체 무기성분분석은 채취한 시료를 증류수로 세척하고 70℃에서 72시간 건조한 후 분쇄한 시료를 HNO3-H2O2로 분해하여 T-N는 Kjeldahl법으로 조사하였고, P는 ammonium vanadate를 이용하여 UV/Vis Spectrophotometer (HP8453 UV-Vis, Agilent)로 측정하였으며 K, Ca, Mg는 ICP (Integra, GBC)로 측정하였다.
- 생육조사는 각 시험구당 20주씩 6월 30일과 8월 10일에 초장, 경수, 건물중을 2회 조사하였으며, 수량 및 수량구성 요소는 수확기에 구당 20주에 대하여 조사하였다. 조사방법은 농촌진흥청 시험연구 조사기준에 따라 실시하였다. 쌀품위조사는 미립판별기 (RN-500, Kett, Japan)로 측정하였고, amylose와 단백질은 근적외선분광분석 방식인 성분분석계 (AN-700, Kett, Japan)를 이용하였고, 식미측정은 식미계(味度메타, TOYO MA-30A, Japan)를 이용하였다.
- 사용한 퇴비성분 분석은 농촌진흥청 비료품질검사방법에 준하여 실시하였으며, 토양 물리화학성은 농촌진흥청 토양 및 식물체분석법 (NIAST, 2000)을 준용하여 실시하였다. 토양의 유기물함량은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성 양이온은 ammonium acetate용액으로 침출한 후 유도 결합플라즈마 분광광도계 (Integra, GBC)로 분석하였다.
성능/효과
- , Gram음성균, 및 대장균군은 검정시비량 50%+퇴비 50% 시험구에서 가장 많았으며, 사상균은 1.3～1.7×104 cfu g-1로 처리간에 비슷한 수준을 보였다.
- 시비전과 수확기에 미생물생태를 조사한 결과 호기성균, Bacillus sp., Gram음성균, 및 사상균은 모든 처리구에서 시비전보다 증가하였다 (Table 4). 수확기 토양중의 Bacillus sp.
- Table 8과 같이 미질 평가를 위해서 쌀의 몇 가지 화학 성분과 식미치를 조사한 결과 아밀로오스 함량은 17.2～17.8%로서 처리구간에는 차이가 없었으며, 식미를 예측할 수 있는 중요한 특성으로 알려져 있는 단백질 함량은 5.9%～6.8%로 화학비료 시비량이 적을수록 낮았고, 기계적인 식미치는 높게 나타났다. 하지만 표준시비구에서 적정 단백질 (6.
- 각 시험구의 벼 생육을 이앙 후 30일과 60일에 2회 조사한 결과 초장은 처리간에 증가폭이 유사한 경향을 나타냈고, 비료를 공급하지 않은 무비 시험구가 상대적으로 초장, 경수가 낮았고, 표준시비량 시험구와 토양검정시비량 50%+퇴비 50% 시험구에서는 초장, 경수는 비슷한 경향을 보였다(Table 6).
- 벼 재배시 농가에서 화학비료 사용량을 절감하기 위해 토양검정에 의한 양분관리 방법을 수립하고자 하였다. 그 결과 처리간에 수확기 토양의 EC, 유효규산, 치환성 Ca은 감소하였고, pH, 유기물함량, 치환성 K와 Mg은 변화가 없었다. 수확기 토양미생물은 시비전에 비해 호기성균, Bacilus sp.
- 따라서 검정시비량에서 화학비료 절반을 발효퇴비로 처리한 검정시비량 50%+퇴비 50%구와 검정시비량 30%+퇴비 70%구에서 단백질 함량이 가장 낮게 나타나 친환경 쌀 생산을 위해 화학비료를 대체할 수 있는 축분퇴비 같은 유기자원을 활용한 부산물비료를 생산·보급함으로써 적절한 자원순환을 통해 유기물의 재분배가 이루어진다고 생각한다.
- 수확기 토양미생물은 시비전에 비해 호기성균, Bacilus sp. 사상균은 증가하였고, 퇴비 50%를 사용한 처리에서 호기성세균이 다량분포하고 있었다. 표준시비구와 퇴비를 50% 사용하였을 경우에는 잎의 N, P, K 함량은 비슷하였다.
- 수량은 검정시비량 50%+퇴비 50% 처리구가 가장 많았고, 무비구에서 가장 적었으며, 처리별로 비교해보면 검정시비량 50%+퇴비 50%구>표준시비구>검정시비량70%+퇴비 30%구>검정시비구>무비구 순이었다.
- (2007)이 계화도 간척지를 조사한 결과와 비교해보면 유기물, 유효인산, 유효규산, 치환성 Ca과 K가 높아 숙전화가 상당히 진행되었다고 볼 수 있다. 수확기에 조사한 토양의 EC, 유기물, 인산, 규산 함량 등 전반적으로 시비전 토양성분에 비해 감소하는 경향이었으나, 검정시비량 50%+퇴비 50%를 처리한 시험구는 유기물과 유효인산이 약간 높은 경향을 보였다. 이러한 경향은 토양검정시비량과 표준시비량은 화학비료만을 시용한 반면 토양검정시비량 화학비료 50%와 퇴비 50% 시험구는 퇴비를 50%를 시용한 결과로 판단된다.
- 수량은 검정시비량 50%+퇴비 50% 처리구가 가장 많았고, 무비구에서 가장 적었으며, 처리별로 비교해보면 검정시비량 50%+퇴비 50%구>표준시비구>검정시비량70%+퇴비 30%구>검정시비구>무비구 순이었다. 쌀의 아밀로오스 함량은 17.2～17.8%로서 비슷하였고, 단백질 함량은 5.9%～6.8%로 화학비료 사용량이 적을수록 낮았고, 기계적인 식미치는 높게 나타났다. 따라서 친환경 쌀 생산을 위하여 화학비료 표준시비량을 검정시비량 50%에 퇴비 50%를 사용하는 것이 기준수확량을 유지함과 동시에 식미 향상효과가 있어 축분퇴비의 시비기술 측면에서 개선 또는 재검토되어야 한다.
- 이는 검정시비량 50%+퇴비 50%구가 작물의 생육단계에 맞춰 시비적기에 완숙된 가축분 발효퇴비와 속효성인 화학비료를 시용하고 병해충을 적기에 방제함으로써 생육과 수량이 양호하였다. Song et al.
- 토양검정처리에 따라 양분흡수 상태를 이앙 후 30일, 60일, 100일에 조사한 결과 각 처리구별 지상부에 함유되어 있는 N, P, K는 무비구에 비해 높았고, 표준시비구와 검정시비량 50%+퇴비 50% 시험구에서 가장 높게 나타났다(Table 5). Song et al.
- 특히 미생물 생육에 필요한 탄소원 및 질소성분 등 다양한 영양원을 포함하고 있는 검정시비량 50%+퇴비 50% 시험구에서 호기성세균이 많이 분포하고 있어 작물 생육에 유리하게 작용할 수 있다고 판단된다. Lee et al (2010a)도 돈분뇨를 100% 연용하여 시용하였을때 토양중 유효인산과 치환성 K가 약간 증가하였고, 이상적인 토양미생물상을 유지한다고 하였다.
후속연구
- 이러한 경향은 검정시비량 50%+퇴비 50%구에 시용한 발효퇴비의 비효가 점진적이고 지속적으로 나타난 결과로 다른 처리구에 비해 생육상황이 우수하다고 할 수 있으며, 축분뇨에는 각종 영양분이 골고루 함유되어 있어 작물생육을 촉진시키며 토양의 물리화학적 개선효과 및 토양 중 생물상의 활성증진에 효과가 있다 (RDA, 2002). 따라서 퇴비 시용에 따른 초기, 후기 생육에 대한 추비시용 방법이 개선되어야 할 것으로 본다.
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