[논문]시설재배지 녹비작물 재배가 고추의 수량과 토양 이화학성에 미치는 영향

양승구; 서윤원; 이유석; 김현우; 마경철; 임경호; 김홍재; 김정근; 정우진

시설재배지 녹비작물 재배가 고추의 수량과 토양 이화학성에 미치는 영향
Effects of Green Manure Crops on Red-pepper Yields and Soil Physico-chemical Properties in the Vinyl House 원문보기

韓國有機農業學會誌 = Korean journal of organic agriculture, v.19 no.2, 2011년, pp.215 - 228

양승구 (전라남도농업기술원) , 서윤원 (전라남도농업기술원) , 이유석 (전라남도농업기술원) , 김현우 (전라남도농업기술원) , 마경철 (전라남도농업기술원) , 임경호 (전라남도농업기술원) , 김홍재 (전라남도농업기술원) , 김정근 (전라남도농업기술원) , 정우진 (전남대학교 농업생명과학대학 응용생물공학부 친환경농업연구사업단)

초록
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본 연구는 자원 순환농법으로 환경 친화적인 고추 유기재배 기술을 확립하고자 하계 녹비작물의 재배가 시설 토양의 화학성과 고추의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 시험을 수행하였다. 화본과 녹비작물인 하우스솔고와 수수는 건물수량이 많았으며, 뿌리도 깊게 분포하였다. 뿌리혹선충의 밀도는 수수와 네마장황 재배 토양에 하우스솔고와 콩 재배 토양에 비하여 현저하게 감소되었다. 녹비작물의 무기성분 함량은 네마장황과 콩에서 T-N와 CaO 함량이 높았다. 녹비작물의 무기성분 중 T-N 고정량은 콩과 하우스솔고 그리고 수수가, $K_2O$와 MgO의 고정량은 하우스솔고와 수수에서 많았으며, CaO의 고정량은 콩 녹비작물에서 많았다. 녹비작물 재배 토양의 pH는 증가되었으나, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양의 pH는 감소되었다. 녹비작물 재배 토양의 염류농도는 현저하게 감소되었으나, 녹비작물을 환원 후 고추를 재배한 토양의 염류농도는 증가되었다. 녹비작물 재배 토양의 유기물함량은 하우스솔고 재배 토양을 제외하면 유의적인 차이가 없었으나, 고추를 재배한 토양의 유기물함량은 감소되었다. 토양의 T-N함량은 콩을 제외하고 녹비작물 재배에 의하여 감소되었다. 녹비작물 재배 토양의 K농도는 콩 재배 토양에서 증가되었으나, 하우스솔고와 수수 재배 토양은 감소되었다. 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양의 K 농도는 콩과하우스솔고 재배 토양에서 증가되었다. 녹비작물 재배 토양의 Ca과 Mg 농도는 하우스솔고 재배 토양을 제외하면 유의적인 차이가 없었으나, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양에 서 감소되었다. 녹비작물 재배 토양의 양이온치환용량은 네마장황과 하우스솔고 재배토양에서 감소되었으나, 수수와 콩, 무처리 토양은 증가되었으며, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양은 유의적인 차이가 없었다. 녹비작물을 토양에 투입 환원 후 재배한 고추의 생육과 수량은 처리간에 유의적인 차이는 없었으나, 고추 수량은 녹비작물 재배 토양이 무처리에 비하여 7~23% 정도 증가되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

To establish the organic cultivation of pepper using green manure crops, this work studied the growth characteristics and yield of green manure crops, mineral composition of green manure crops, mineral uptake in shoots of green manure crops, chemical composition in soil of green manure crops, and the growth characteristics and yield of pepper in vinyl house. Shoot dry weight of green manure crops was higher level in Sorghum bicolor and Sorghum than in Crotalaria juncea and Glycine max. Also, the roots were spread deeply into soil in Sorghum bicolor and Sorghum. Density of root-knot nematodes in rhizosphere of green manure crops was significantly more decrease in Crotalaria juncea and Sorghum than in Glycine max and Sorghum bicolor. Total nitrogen and CaO content of green manure crops was significantly higher in Crotalaria juncea and Glycine max than in Sorghum bicolor and Sorghum. $K_2O$ content was significantly higher in Sorghum bicolor and Sorghum than in Crotalaria juncea and Glycine max. MgO content was not significant difference at all green manure crops. Cations content ratio of $K_2O$ : CaO : MgO was 3.4 : 1.4 : 1. Total nitrogen uptake in shoots of green manure crops was high level in Glycine max, Sorghum bicolor and Sorghum compared with in Crotalaria juncea. $K_2O$ and MgO uptake was significantly higher in Sorghum bicolor and Sorghum than in Crotalaria juncea and Glycine max. Value of pH in soil of green manure crops was more increase in Crotalaria juncea and Glycine max than in Sorghum bicolor, Sorghum and control, but after cultivation of pepper pH in soil was recovered with initial soil pH before seeding of green manure crops. EC value in control, green manure crops, and pepper cultivation decreased by 44%, 15~18%, and 38~61% level, respectively, compared with initial soil of green manure crops treatment. K content in soil of control, Crotalaria juncea and Glycine max cultivation was increased by 14%, but the K content in soil of Sorghum bicolor and Sorghum decreased by 24~38%. Cation exchange capacity (CEC) in soil of Crotalaria juncea and Sorghum bicolor decreased by 11%, but CEC in soil of Glycine max, Sorghum and control increased by 11%. Harvest fruit yield was higher in Crotalaria juncea, Glycine max, and Sorghum bicolor cultivation than in control and Sorghum.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그리고 두과 녹비작물은 질소 고정 능력이 높아(Power와 Zachariassen, 1993), 체내 질소함량 증가로 질소비료를 절감할 수 있으며(Smith 등, 1987; Utomo 등, 1991; 서 등, 2000b), 콩 유기재배 시 녹비작물로 재배하면 토양염류농도가 감소되고(윤과 남, 2009), 호밀과 헤어리베치는 피복효과가 높아 잡초발생을 억제 할 수 있다(서 등, 2005; 이 등, 2005). 따라서 본 시험은 시설 연작 토양에서 하계 녹비작물 재배가 유기재배 고추의 생육과 수량 그리고 토양 및 녹비작물의 무기성분 변화에 미치는 영향을 구명하고자 본 시험을 수행하였다.
본 연구는 자원 순환농법으로 환경 친화적인 고추 유기재배 기술을 확립하고자 하계 녹비작물의 재배가 시설 토양의 화학성과 고추의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 시험을 수행하였다. 화본과 녹비작물인 하우스솔고와 수수는 건물수량이 많았으며, 뿌리도 깊게 분포하였다.

제안 방법

고추 수확 완료 후 토양(표토, <15cm)을 채취하여 무기성분의 변화를 분석하였다.
녹비작물은 콩(익산52호 품종), 네마장황(Crotalaria juncea), 수수(재래종) 및 하우스솔고(Sorghum bicolor)를 난괴법 3반복으로 ha당 50kg을 파종하여 2007년 3월 22일부터 6월 4일까지 74일간 재배하여 녹비작물의 생육량과 식물체의 무기성분 함량 및 무기성분 고정량을 조사하였다.
질산태 질소는 Kjeldahl법으로 측정하였다. 양이온인K, Ca, Mg는 1-N ammonium acetate로 침출하여 atomic absorption spectrometer(Varian SF-200, Mulgrave, Australia)로 분석하였다.
재식거리는 135×38 cm로 ha당 19,490주를 정식하였으며, 9월 1부터 12월 11일까지 수확하고 시험을 완료하였다.
기비는 녹비로 대체하였는데, 퇴비와 석회 등 기비를 일체 투입하지 않고 추비는 처리에 관계없이 동일한 량의 시비를 하였다. 추비방법은 농촌진흥청 표준시비 처방(N : P : K =225 : 64 :101kg ha^-1)의 추비 권장량에 따라서 시판중인 유기질 비료(N : P : K : Ca=13 : 3 : 6 : 2%)를 이용하여 3회 추비(ha당 추비량 : N 206, P 48, K 95, Ca 32kg)하였다. 고추 수확 완료 후 토양(표토, <15cm)을 채취하여 무기성분의 변화를 분석하였다.
토양의 무기성분 분석은 토양과 증류수를 1:5의 비율로 혼합하여 30분간 진탕시킨 후, pH와 EC(Orion, 4 star)를 측정하였다. 질산태 질소는 Kjeldahl법으로 측정하였다.

대상 데이터

고추 묘는 초장 18.5cm, 엽장 5.4cm, 엽폭 3cm의 풋고추 “아만도” 품종을 2007년 7월 14일 정식 재배하였다.
본 시험은 1984년 7월 2중 비닐하우스를 설치하여 1997년 친환경농업을 시작으로 현재 무농약인증 상태를 유지하고 있는 23년간 시설채소를 재배하고 있는 전남 나주시 남평읍 미사질양토(JD 중동통)의 비닐하우스를 이용하여 시험을 수행하였으며(표 1), 녹비작물 재배는 시비를 하지 않고 지하수(EC 0.43dS m^-1, pH 6.74, NO₃-N 9.2ppm , PO₄-P 2.2ppm, K 8.3ppm , Ca 39.9ppm, Mg 9.9ppm)를 이용하여 살수 관수하면서 유기재배 방법에 준하여 시험을 수행하였다.

데이터처리

Data followed by the same letter within columns are not significantly different (p≤0.05) as determined by Tukey’s Studentized Range(HSD) Test.
본 시험의 통계분석은 SAS 9.2(Statistical Analysis System Institute Inc. 2002) 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 처리간 유의성은 Tukey’s Studentized Range(HSD) Test를 이용하여 검정하였다.

이론/모형

식물체 분석은 식물체를 70℃에서 건조한 후 분쇄한 시료를 산 분해 용액(HCIO4 : H2SO4=10:1)으로 습식 분해하여 전 질소는 Kjeldahl법으로, 인산은 Vanadate법으로, 양이온 K, Ca, Mg은 ICP(Perkin Elmne, Optima 7300 DV)로 정량하였다.
토양의 무기성분 분석은 토양과 증류수를 1:5의 비율로 혼합하여 30분간 진탕시킨 후, pH와 EC(Orion, 4 star)를 측정하였다. 질산태 질소는 Kjeldahl법으로 측정하였다. 양이온인K, Ca, Mg는 1-N ammonium acetate로 침출하여 atomic absorption spectrometer(Varian SF-200, Mulgrave, Australia)로 분석하였다.
토양 및 식물체 무기성분 함량은 농촌진흥청 농업과학기술원의 토양 및 식물체 분석법에 준하여 실시하였다.

성능/효과

6g보다 유의성 있게 증가되었다. ha당 풋고추 수량은 무처리 41,930kg에 비하여 두과녹비 작물인 네마장황 51,570kg, 콩 재배 토양은 50,240kg, 화본과 녹비작물 수수는 50,750kg, 하우스솔고 재배지는 44,930kg으로 녹비작물 재배지에서 생산된 고추 수량이 무처리에 비하여 7~23% 정도 증가되었으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 이와 같은 결과는 호밀을 녹비작물로 재배하면 무처리에 비하여 콩의 지상부 생육을 향상시키고(서 등, 2007) 수량이 증수된다(윤과 남, 2009)는 기존의 보고와 같은 경향이었다.
일반적으로 녹비작물을 재배하면 녹비작물이 무기성분을 흡수하여 이용하기 때문에 토양에 무기성분이 감소되어야 하지만 이번 시험의 결과에서 녹비작물을 재배하지 않은 무 처리와 콩 그리고 수수를 녹비작물로 재배한 토양의 칼리 함량은 14% 정도 증가되었다(그림 2). 간접적인 공급은 녹비작물 재배 시 공급된 지하수에 함유된 칼리 함량에 의하여 토양에 농도가 증가될 수 있을 것으로 생각되었다. 그리고 토양분석용 시료 채취 시 토양 표면의 잔재물을 제거하고 표토로부터 15cm 깊이까지 토양을 채취하여 2mm의 채를 통과한 시료로 이용 분석하기 때문에 토양표면에 존재하는 비교적 많은 량의 유기물과 굵은 뿌리와 같은 비교적 큰 유기물의 덩어리가 제거되어 실제 녹비작물 재배 전 토양에 존재한 인산과 칼리 함량보다 적게 평가될 수 있을 것으로 생각된다.
6%에 비하여 높은 경향이었다. 그러나 CaO 함량은 화본과 녹비작물인 하우스솔고와, 수수는 0.4~0.5%로, 두과 녹비작물 네마장황과 콩 1.1~1.3%에 비하여 낮은 경향이었으며, MgO 함량은 녹비작물 종류에 관계없이 0.7~1% 수준이었다. 녹비작물 식물체의 K2O : CaO : MgO 함량비율이 두과는 평균 2.
양 등(2010a)은 월동녹비작물 재배 토양의 K과 Ca, Mg 농도는 녹비의 종류에 관계없이 감소되었으며, 녹비를 환원하여 고추를 재배한 토양의 K과 Ca, Mg 농도도 감소되었다고 하였다. 그러나 본 시험에서 하우스솔고를 재배하여 토양에 환원 후 고추를 재배한 토양의 K과 Ca, Mg 농도가 증가되어 다른 경향을 보였는데, 이는 기비를 시용하지 않고 동일하게 추비(추비 총량 ha당 N 20.6, P 4.8, K 9.5, Ca 3.2kg, 진흥청 표준 추천량의 N 92%, P 74%, K 94% 공급)하여 재배한 결과 기타 녹비작물에 비하여 건물 생산량이 많은 하우스솔고가 토양 환원 후 무기화된 량이 상대적으로 많은 결과로 추정되었다.
라고 하여 본 시험이 두과 녹비작물과는 비슷한 수준이었으나, 건물량이 많은 화본과 작물보다는 현저하게 적었다. 그리고 CaO 고정량은 20~40kg ha^-1, MgO의 식물체 고정량은 17~26kg ha^-1으로 본시험보다 높았다.
그리고 녹비를 환원한 후 고추를 재배한 토양의 Ca 농도는 7.9~8.8cmol+kg^-1수준으로 녹비 작물 재배 전 토양에 비하여 24~15% 정도 토양의 Ca 농도가 감소되었다.
시설 토양에 녹비작물을 재배하여 토양에 환원하기 전에 토양의 화학성에 미치는 영향을 조사한 결과(그림 3) 네마장황과 콩, 수수와 하우스솔고 재배 토양이 녹비작물을 재배하지 않은 무처리의 토양에 비하여 토양 pH가 증가되었다. 그리고 녹비작물을 재배하여 토양에 환원한 후 고추를 재배한 토양 pH는 대부분 녹비작물 파종 전 상태인 pH 6.4~6.5 수준으로 낮아졌으나, 지상부 건물 생산이 가장 많은 하우스솔고 재배 토양의 pH는 6.7로 높아졌다. 이와 같은 결과는 호밀을 녹비작물로 재배한 결과 호밀 파종 전 산성토양이 pH 6.
52dS m^-1으로 15~18% 수준으로 감소되었다. 그리고 무처리와 콩, 수수 재배하여 환원한 후 고추를 재배한 토양의 염류농도는 1.6dS m^-1으로 녹비작물 재배 전 토양 염류 농도의 61%, 네마장황과 하우스솔고 재배 토양의 염류농도는 1.0dS m^-1으로 녹비작물 재배 전 토양 염류농도의 38% 수준으로 증가되었다. 고추 재배 후 토양에 염류농도가 증가된 원인은 고추 재배 시 투입한 추비량과 환원한 녹비작물이 고추재배 기간 동안 분해 무기화되어(윤과 남, 2009) 나타난 결과로 생각되었다.
두과 녹비작물인 콩과 네마장황재배 토양에서 재배된 고추의 수확과수는 무처리와 하우스솔고 재배지에 비하여 많았다. 그리고 콩과 하우스솔고, 네마장황 재배 토양에서 생산된 고추의 1과중은 15.3g으로, 무처리와 수수재배 토양에서 생산된 1과중 14.6g보다 유의성 있게 증가되었다. ha당 풋고추 수량은 무처리 41,930kg에 비하여 두과녹비 작물인 네마장황 51,570kg, 콩 재배 토양은 50,240kg, 화본과 녹비작물 수수는 50,750kg, 하우스솔고 재배지는 44,930kg으로 녹비작물 재배지에서 생산된 고추 수량이 무처리에 비하여 7~23% 정도 증가되었으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다.
녹비작물 재배가 토양 유기물 함량에 미치는 영향은 그림 4에서 보는 바와 같이 녹비작물 파종 전에 비하여 하우스솔고 재배 토양을 제외하면 유의적인 차이가 없었으나, 녹비작물 환원 후 고추를 재배한 토양의 유기물함량은 녹비작물 재배 전 토양의 24~33% 정도 감소되었다. 그리고 하우스솔고 재배 토양의 유기물 함량은 녹비작물 재배 전 토양에 비하여 현저하게 저하되었으나, 환원하여 고추 재배 후 토양의 유기물함량은 증가되었다. 양 등 (2010a)은 월동 녹비작물을 재배하여 토양에 환원하기 전에 조사한 토양 pH는 증가되었고 토양에 EC 농도는 현저한 저하를 보였다고 본 시험과 유사한 경향을 보였다.
6배에서 4배 정도 많아 토양에 무기성분 흡수량이 현저하게 많은(그림 2) 원인으로 추정되었다. 그리고 하우스솔고를 토양에 환원한 후에 토양의 pH와 EC, 유기물함량 그리고 T-N와 인산함량의 증가는 타 녹비작물에 비하여 건물량이 상대적으로 많아서 토양에 환원된 유기물함량이 많고 무기화된 무기성분량이 많은 원인으로 생각되었다. 녹비작물을 재배하지 않은 무처리에서 녹비작물 재배전 토양에 비하여 토양 pH가 감소 되고 EC 농도와 T-N 성분량이 감소된 점은 녹비작물 재배 토양과 동일하게 관수하여 관리한 관계로 미사질 양토의 특성상 토양에 질소성분 등 무기염류가 지하로 유출된 관계로 생각되었다.
녹비수량이 많았던 하우스솔고 재배 토양의 Mg 농도는(그림 5) 3.0cmol+kg^-1으로 27% 정도가 감소되었으며, 기타 녹비재배 토양은 5~10% 정도 감소되었으나, 녹비작물을 재배하지않은 무처리 토양은 변화가 없었다. 녹비작물을 토양에 환원 후 고추를 재배한 토양의 Mg 농도는(그림 5) 녹비작물 종류에 따라서 2.
7~1% 수준이었다. 녹비작물 식물체의 K2O : CaO : MgO 함량비율이 두과는 평균 2.4 : 1.4 : 1 수준이 었으며, 화본과 녹비작물은 평균 3 : 0.4 : 1 수준이었다.
녹비작물 식물체의 K₂O의 고정량은 K₂O의 성분함량이 높고 식물체 건물중이 많은 하우스솔고가 ha당 708kg, 수수는 422kg으로, 두과 녹비작물인 콩 236kg과 네마장황 74kg에 비하여 현저하게 고정량이 많았다(그림 2). 또한 CaO성분 고정량이 콩 녹비작물은 ha당 122 kg, 하우스솔고는 79kg, 수수는 76kg, 네마장황은 51kg 수준이었다.
녹비작물 재배 토양의 Ca과 Mg 농도는 하우스솔고재배 토양을 제외하면 유의적인 차이가 없었으나, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양에 서 감소되었다.
녹비작물 재배 토양의 K 농도는(그림 5) 콩과 네마장황 재배 토양에서 0.21 ~ 0.24cmol⁺ kg^-1 수준으로 14% 정도 증가되었으나, 하우스솔고와 수수 재배 토양의 K 농도 0.13~0.16 cmol+kg^-1으로 24~38% 정도 감소되었다. 그리고 녹비작물을 환원한 후 고추를 재배한 토양의 K 농도는 0.
토양의 T-N함량은 콩을 제외하고 녹비작물 재배에 의하여 감소되었다. 녹비작물 재배 토양의 K농도는 콩 재배 토양에서 증가되었으나, 하우스솔고와 수수 재배 토양은 감소되었다. 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양의 K 농도는 콩과 하우스솔고 재배 토양에서 증가되었다.
녹비작물의 무기성분 중 T-N 고정량은 콩과 하우스솔고 그리고 수수가, K₂O와 MgO의 고정량은 하우스솔고와 수수에서 많았으며, CaO의 고정량은 콩 녹비작물에서 많았다. 녹비작물 재배 토양의 pH는 증가되었으나, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양의 pH는 감소되었다. 녹비작물 재배 토양의 염류농도는 현저하게 감소되었으나, 녹비작물을 환원 후 고추를 재배한 토양의 염류농도는 증가되었다.
녹비작물 재배 토양의 Ca과 Mg 농도는 하우스솔고재배 토양을 제외하면 유의적인 차이가 없었으나, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양에 서 감소되었다. 녹비작물 재배 토양의 양이온치환용량은 네마장황과 하우스솔고 재배토양에서 감소되었으나, 수수와 콩, 무처리 토양은 증가되었으며, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양은 유의적인 차이가 없었다. 녹비작물을 토양에 투입 환원 후 재배한 고추의 생육과 수량은 처리간에 유의적인 차이는 없었으나, 고추 수량은 녹비작물 재배 토양이 무처리에 비하여 7~23% 정도 증가되었다.
녹비작물 재배 토양의 양이온치환용량은(그림 5) 녹비작물 재배 전 토양에 비하여 ±11%수준이었으며, 녹비작물을 토양에 환원한 후 고추를 재배한 결과 토양의 양이온치환용량은 녹비작물 재배 전 토양의 ±5% 수준으로 처리간에 차이가 적었다.
녹비작물 재배 토양의 염류농도는 현저하게 감소되었으나, 녹비작물을 환원 후 고추를 재배한 토양의 염류농도는 증가되었다.
녹비작물 재배 토양의 유기물함량은 하우스솔고 재배 토양을 제외하면 유의적인 차이가 없었으나, 고추를 재배한 토양의 유기물함량은 감소되었다.
녹비작물 재배가 토양 유기물 함량에 미치는 영향은 그림 4에서 보는 바와 같이 녹비작물 파종 전에 비하여 하우스솔고 재배 토양을 제외하면 유의적인 차이가 없었으나, 녹비작물 환원 후 고추를 재배한 토양의 유기물함량은 녹비작물 재배 전 토양의 24~33% 정도 감소되었다. 그리고 하우스솔고 재배 토양의 유기물 함량은 녹비작물 재배 전 토양에 비하여 현저하게 저하되었으나, 환원하여 고추 재배 후 토양의 유기물함량은 증가되었다.
녹비작물 재배에 따른 토양 300g당 뿌리혹선충 밀도는(그림 1) 수수는 36마리, 네마장황은 8마리로 하우스솔고와 콩 재배 토양에 비하여 현저하게 감소되었다.
녹비작물 재배 토양의 양이온치환용량은 네마장황과 하우스솔고 재배토양에서 감소되었으나, 수수와 콩, 무처리 토양은 증가되었으며, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양은 유의적인 차이가 없었다. 녹비작물을 토양에 투입 환원 후 재배한 고추의 생육과 수량은 처리간에 유의적인 차이는 없었으나, 고추 수량은 녹비작물 재배 토양이 무처리에 비하여 7~23% 정도 증가되었다.
0cmol+kg^-1으로 27% 정도가 감소되었으며, 기타 녹비재배 토양은 5~10% 정도 감소되었으나, 녹비작물을 재배하지않은 무처리 토양은 변화가 없었다. 녹비작물을 토양에 환원 후 고추를 재배한 토양의 Mg 농도는(그림 5) 녹비작물 종류에 따라서 2.9~3.2cmol+kg^-1 수준으로 녹비작물 재배 전 토양에 비하여 22~29% 정도 감소되었다.
녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양의 K 농도는 콩과 하우스솔고 재배 토양에서 증가되었다.
녹비작물의 무기성분 중 T-N 고정량은 콩과 하우스솔고 그리고 수수가, K2O와 MgO의 고정량은 하우스솔고와 수수에서 많았으며, CaO의 고정량은 콩 녹비작물에서 많았다.
녹비작물의 무기성분 함량은 네마장황과 콩에서 T-N와 CaO 함량이 높았다.
본 시험에서 난괴법으로 시험구를 배치하여 녹비작물을 환원 재배한 고추가 23% 정도 수량 차이를 보였으나 유의적인 차이를 보이지 않은 것은 시설하우스의 특성상 위치에 따라서 온도와 광 그리고 상대습도 등 환경에 편차가 크기 때문에 비교적 짧은 기간에 녹비작물이 무기화되어 고추가 흡수 이용한 처리의 효과가 유의적인 차이를 보이지 않은 원인으로 추정되었다.
뿌리혹선충의 밀도는 수수와 네마장황 재배 토양에 하우스솔고와 콩 재배 토양에 비하여 현저하게 감소되었다.
시설 토양에 녹비작물을 재배하여 토양에 환원하기 전에 토양의 화학성에 미치는 영향을 조사한 결과(그림 3) 네마장황과 콩, 수수와 하우스솔고 재배 토양이 녹비작물을 재배하지 않은 무처리의 토양에 비하여 토양 pH가 증가되었다. 그리고 녹비작물을 재배하여 토양에 환원한 후 고추를 재배한 토양 pH는 대부분 녹비작물 파종 전 상태인 pH 6.
식물체 K₂O 함량을 살펴보면(표 3) 화본과 녹비작물인 하우스솔고는 3.7%, 수수는 2.8%로, 두과 녹비작물인 콩 2.6%와 네마장황 1.6%에 비하여 높은 경향이었다. 그러나 CaO 함량은 화본과 녹비작물인 하우스솔고와, 수수는 0.
염류농도 EC 2.63dS m^-1의 시설 토양에 녹비작물을 재배하지 않은 무처리의 염류농도는 재배후 1.16dS m^-1으로 44% 수준으로 감소되고, 콩과 네마장황, 하우스솔고, 수수 재배 토양은 0.38d~0.52dS m^-1으로 15~18% 수준으로 감소되었다. 그리고 무처리와 콩, 수수 재배하여 환원한 후 고추를 재배한 토양의 염류농도는 1.
일반적으로 녹비작물을 재배하면 녹비작물이 무기성분을 흡수하여 이용하기 때문에 토양에 무기성분이 감소되어야 하지만 이번 시험의 결과에서 녹비작물을 재배하지 않은 무 처리와 콩 그리고 수수를 녹비작물로 재배한 토양의 칼리 함량은 14% 정도 증가되었다(그림 2). 간접적인 공급은 녹비작물 재배 시 공급된 지하수에 함유된 칼리 함량에 의하여 토양에 농도가 증가될 수 있을 것으로 생각되었다.
콩 녹비작물 재배 토양의 T-N 함량은(그림 4) 0.21%로 변화가 없었으나, 하우스솔고 재배 토양의 T-N 함량은 0.09%로 녹비작물 재배 전 토양의 42% 수준으로 감소되었다. 기타 처리에서는 토양의 T-N 함량이 0.
토양을 절개하여 육안으로 확인한 녹비작물 뿌리의 최대 분포 깊이는 화본과 녹비작물인 수수는 75cm, 하우스솔고는 83cm로, 두과녹비 작물인 콩 32cm, 네마장황 36cm보다 화본과 녹비작물의 뿌리가 깊게 분포하였다. 토양의 근권 개선 효과는 뿌리량이 많은 화본과 녹비작물인 하우스솔고와 수수가 효과적일 것으로 생각되었다.
토양을 절개하여 육안으로 확인한 녹비작물 뿌리의 최대 분포 깊이는 화본과 녹비작물인 수수는 75cm, 하우스솔고는 83cm로, 두과녹비 작물인 콩 32cm, 네마장황 36cm보다 화본과 녹비작물의 뿌리가 깊게 분포하였다. 토양의 근권 개선 효과는 뿌리량이 많은 화본과 녹비작물인 하우스솔고와 수수가 효과적일 것으로 생각되었다.
하우스솔고 재배 토양은 pH가 증가되고, 토양의 염류농도와 유기물함량, T-N 함량이 감소되었는데, 이는 기타 녹비작물에 비하여 건물량이(표 2) 최소 1.6배에서 4배 정도 많아 토양에 무기성분 흡수량이 현저하게 많은(그림 2) 원인으로 추정되었다. 그리고 하우스솔고를 토양에 환원한 후에 토양의 pH와 EC, 유기물함량 그리고 T-N와 인산함량의 증가는 타 녹비작물에 비하여 건물량이 상대적으로 많아서 토양에 환원된 유기물함량이 많고 무기화된 무기성분량이 많은 원인으로 생각되었다.
본 연구는 자원 순환농법으로 환경 친화적인 고추 유기재배 기술을 확립하고자 하계 녹비작물의 재배가 시설 토양의 화학성과 고추의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 시험을 수행하였다. 화본과 녹비작물인 하우스솔고와 수수는 건물수량이 많았으며, 뿌리도 깊게 분포하였다. 뿌리혹선충의 밀도는 수수와 네마장황 재배 토양에 하우스솔고와 콩 재배 토양에 비하여 현저하게 감소되었다.

후속연구

간접적인 공급은 녹비작물 재배 시 공급된 지하수에 함유된 칼리 함량에 의하여 토양에 농도가 증가될 수 있을 것으로 생각되었다. 그리고 토양분석용 시료 채취 시 토양 표면의 잔재물을 제거하고 표토로부터 15cm 깊이까지 토양을 채취하여 2mm의 채를 통과한 시료로 이용 분석하기 때문에 토양표면에 존재하는 비교적 많은 량의 유기물과 굵은 뿌리와 같은 비교적 큰 유기물의 덩어리가 제거되어 실제 녹비작물 재배 전 토양에 존재한 인산과 칼리 함량보다 적게 평가될 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 무경운 유기재배와 같이 토양 속에 유기물을 투입하지 않고 재배 작물의 잔재물을 토양표면에 전량환원하며 유기물 투입도 토양표면을 통하여 공급하는 경우 토양 시료 채취의 방법도 개선이 필요할 것으로 생각되었다.
그리고 토양분석용 시료 채취 시 토양 표면의 잔재물을 제거하고 표토로부터 15cm 깊이까지 토양을 채취하여 2mm의 채를 통과한 시료로 이용 분석하기 때문에 토양표면에 존재하는 비교적 많은 량의 유기물과 굵은 뿌리와 같은 비교적 큰 유기물의 덩어리가 제거되어 실제 녹비작물 재배 전 토양에 존재한 인산과 칼리 함량보다 적게 평가될 수 있을 것으로 생각된다. 따라서 무경운 유기재배와 같이 토양 속에 유기물을 투입하지 않고 재배 작물의 잔재물을 토양표면에 전량환원하며 유기물 투입도 토양표면을 통하여 공급하는 경우 토양 시료 채취의 방법도 개선이 필요할 것으로 생각되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	시설 채소의 문제점으로 야기되는 것은?	우리나라는 국민소득과 지식수준의 향상으로 식품과 환경의 안전성에 대한 관심이 증가 되어 유기재배 농산물의 생산과 소비가 급증하고 있으며, 유기 채소는 대부분 시설재배에서 생산되고 있다. 시설 채소는 다수확을 목표로 과다한 유기자재 투입에 의한 토양염류, 토양 무기성분의 길항작용, 병해충 확산으로 인한 농작물의 안정성과 수질 및 토양 오염에 의한 생태계 파괴 등 심각한 환경문제가 야기되고 있다(정과 손, 2000; 양 등, 2011a). 고추는 중요한 양념채소로 재배면적이 53천ha에서 연간 117천톤이 생산되고 있는데, 시설 고추는 같은 장소에서 동일한 비료와 퇴비 및 유기자재의 과도한 투입으로 토양의 양분 불균형이 초래되고 있다(박 등, 2009).
	녹비작물 재배 토양의 특징은?	IFOAM과 Codex의 유기식품 규격은 토양비옥도의 유지와 증진을 위하여 두과작물과 심 근성작물 등 녹비작물 재배를 필수사항으로 규정하고 있다(류, 2008). 시설재배 연작지에 화본과 월동 녹비작물인 보리와 호밀을 재배하면 두과 녹비작물인 헤어리베치와 완두콩에 비하여 식물체량이 많아서 질소와 칼리의 고정량이 많아 토양에 염류제거 효과가 크고, 보리 등 녹비작물을 재배한 토양은 근균근(Arbuscular mycorrhizal fungi, AMF) 포자 밀도가 높아지며, 근균근 형성율이 증가된다(양 등, 2011b). 그리고 두과 녹비작물은 질소 고정 능력이 높아(Power와 Zachariassen, 1993), 체내 질소함량 증가로 질소비료를 절감할 수 있으며 (Smith 등, 1987; Utomo 등, 1991; 서 등, 2000b), 콩 유기재배 시 녹비작물로 재배하면 토양염류농도가 감소되고(윤과 남, 2009), 호밀과 헤어리베치는 피복효과가 높아 잡초발생을 억제 할 수 있다(서 등, 2005; 이 등, 2005).
	유기 채소의 대부분을 생산하는 재배 방식은?	우리나라는 국민소득과 지식수준의 향상으로 식품과 환경의 안전성에 대한 관심이 증가 되어 유기재배 농산물의 생산과 소비가 급증하고 있으며, 유기 채소는 대부분 시설재배에서 생산되고 있다. 시설 채소는 다수확을 목표로 과다한 유기자재 투입에 의한 토양염류, 토양 무기성분의 길항작용, 병해충 확산으로 인한 농작물의 안정성과 수질 및 토양 오염에 의한 생태계 파괴 등 심각한 환경문제가 야기되고 있다(정과 손, 2000; 양 등, 2011a).

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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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