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문제 정의
- 벼 유기재배를 하는데 있어서 전층과 표층 시비방법에 따른 토양의 화학성, 물리성, 미생물상, 그리고 벼의 생육과 수량에 대해서 어떠한 영향을 미치는 지를 구명하기 위해서 수행하였다. 2008년부터 2010년까지 3년간에 걸쳐서 전라남도농업기술원 시험포장(논, 양토)에서 조사하였고 시험품종은 ‘동진1호’를 이용하였다.
- 전남지역의 벼 농가 대부분은 양분급원으로 유기질비료를 이용하고 있으나, 이러한 유기질 비료로 표층시비나 전층시비를 하였을 때 토양화학성, 물리성, 미생물상, 그리고 벼생장과 수량에 어떠한 영향을 미치는 지에 대해 보고된 연구는 없는 실정이다. 본 시험은 벼 유기재배를 하는데 있어서 유기질 비료를 이용한 표층과 전층의 시비방법에 따른 양분 용출 및 집적 등의 특성을 구명하여, 어떠한 시비방법이 벼 수량 증대를 위해 효과적인지를 알아보기 위하여 수행되었다. 본시험은 여러 종류의 유기자재를 표층시비 하였을 때 논토양의 특성 및 벼 생산성을 비교한 이전시험(Kim et al.
제안 방법
- 1. N-mineralization of organic fertilizer from the application of surface and broadcast in a rice field at 0, 5, 10, 20, 40, 60, 80, and 100 days after treatments. There were no significantly different means among fertilizer application for days after treatment at P < 0.
- 2. Total N and organic matter at a depth of 0-40 cm soil from the fertilizer application of surface and broadcast in a rice field at 0, 5, 10, 20, 30, 40, 60, 80, and 100 days after treatments. There were no significantly different means among fertilizer application for days after treatment at P < 0.
- 1%를 가한 YG배지, 사상균은 Rose bengal 한천배지를 이용하였다. 또한 바실러스균은 토양을 열처리하여 영양세포를 사멸시킨 후 포자를 생육시켜 측정하였고, 방선균은 전분-카제인 한천배지, 형광성균은 슈도모나스용 배지상에 형성된 형광성 콜로니를 계수하였으며, Biomass C는 클로로포름 훈증에 의해 사멸된 미생물생체량에서 유래한 균체 탄소, 질소, 황, 인을 훈증 후 즉각 적당한 추출액으로 토양으로부터 추출하여 정량하였다.
- 벼 재식밀도는 30×14cm이었고 시비량은 모든 유기질 비료를 시험구 면적은 68m2로 하였고, 시험구 배치는 처리당 3반복 난괴법으로 하였다.
- 벼는 수확기인 10월 초에 초장을 관찰하고 수량 및 수량 구성요소를 조사하였다.
- 본 시험은 벼 유기재배를 하는데 있어서 유기질 비료를 이용한 표층과 전층의 시비방법에 따른 양분 용출 및 집적 등의 특성을 구명하여, 어떠한 시비방법이 벼 수량 증대를 위해 효과적인지를 알아보기 위하여 수행되었다. 본시험은 여러 종류의 유기자재를 표층시비 하였을 때 논토양의 특성 및 벼 생산성을 비교한 이전시험(Kim et al., 2011)과 연계되는 시험으로 구성되었다.
- 시험품종은 ‘동진1호’를 이용하였고, 벼 이앙 전에 토양에 처리하여 경운한 전층시비와 이앙 후에 표층시비를 병행하여 토양에 처리하고 토양 화학성, 물리성, 미생물상, 무기화율 등과 벼의 생육 및 생산성을 비교하였다.
- 토양 물리성 조사는 수확 후에 깊이 0~15cm에서 soil core를 이용하여 채취한 토양으로 토양3상(고상, 액상, 기상)과 용적밀도를 측정하였다. 토양 미생물상은 수확 후에 토양시료 채취요령(NAAS, 2000)에 따라서 토양을 채취하여 잘 혼합한 다음, 희석평판법에 의하여 희석 후에 호기성 세균은 효모추출액을 0.
- 토양 중 질소 무기화율 조사는 유기질비료 30g 씩 15×15㎝ 비닐팩에 넣어서 시험포장에 10㎝ 깊이로 매설한 후 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100일차에 꺼내어 전질소함량을 분석하였다.
- 토양 화학성 조사는 벼 수확 후에 0-40cm 깊이에서 토양채취기로 채취 풍건시켜 2㎜체를 통과시킨 다음, 토양시료보관용 용기에 담아 두고 농촌진흥청 농업기술원에서 제시하였던 토양 및 식물체 분석법(NAAS, 2000)에 준하여 산 가수분해를 실시하여 무기성분을 조사하였다. 토양 중 질소 무기화율 조사는 유기질비료 30g 씩 15×15㎝ 비닐팩에 넣어서 시험포장에 10㎝ 깊이로 매설한 후 5, 10, 20, 40, 60, 80, 100일차에 꺼내어 전질소함량을 분석하였다.
대상 데이터
- 2008년부터 2010년까지 3년간에 걸쳐서 전라남도농업기술원 시험포장(논, 양토)에서 조사하였고 시험품종은 ‘동진1호’를 이용하였다.
- 벼를 유기재배 할 때 유기질비료를 이용한 토양 양분관리의 가능성을 검토하기 위하여 2008년부터 2010년까지 3년간에 걸쳐서 전라남도농업기술원 시험포장(논, 양토)에서 수행하였다. 벼 시험포장은 2006년 이전에는 화학비료를 시용한 관행포장이었으며, 2006년 이후부터 전남대학교 친환경농업연구사업단에서 제시한 표준유기재배(2010)에 준한 유기 벼를 재배하였다. 시험품종은 ‘동진1호’를 이용하였고, 벼 이앙 전에 토양에 처리하여 경운한 전층시비와 이앙 후에 표층시비를 병행하여 토양에 처리하고 토양 화학성, 물리성, 미생물상, 무기화율 등과 벼의 생육 및 생산성을 비교하였다.
- 벼를 유기재배 할 때 유기질비료를 이용한 토양 양분관리의 가능성을 검토하기 위하여 2008년부터 2010년까지 3년간에 걸쳐서 전라남도농업기술원 시험포장(논, 양토)에서 수행하였다. 벼 시험포장은 2006년 이전에는 화학비료를 시용한 관행포장이었으며, 2006년 이후부터 전남대학교 친환경농업연구사업단에서 제시한 표준유기재배(2010)에 준한 유기 벼를 재배하였다.
- 시험품종은 ‘동진1호’를 이용하였고, 벼 이앙 전에 토양에 처리하여 경운한 전층시비와 이앙 후에 표층시비를 병행하여 토양에 처리하고 토양 화학성, 물리성, 미생물상, 무기화율 등과 벼의 생육 및 생산성을 비교하였다. 전남지역 벼 유기농가에서 양분공급원으로 많이 이용하는 유기질비료(피마자박 45%, 미강유박 25%, 채종유박 22%, 야자유박 8%)를 질소 9kg/ha 해당량으로 맞추어 전량 기비로 시비하였고, 이앙일은 2010년 6월 8일, 수확일은 10월 19일이었다. 유기질 비료의 전질소 농도는 4.
- 벼 재식밀도는 30×14cm이었고 시비량은 모든 유기질 비료를 시험구 면적은 68m2로 하였고, 시험구 배치는 처리당 3반복 난괴법으로 하였다. 중패단계(600~700마리/kg)의 왕우렁이를 시중에서 구입하여 4kg/10a로 논토양에 이앙 전에 방사하여 벼 시험구의 제초에 이용하였다.
데이터처리
- 토양 3상과 수량 구성요소를 조사하고, 자료는 T-검증을 통해 두 처리간의 평균을 비교 분석하였다(SPSS 12.0).
이론/모형
- 토양 물리성 조사는 수확 후에 깊이 0~15cm에서 soil core를 이용하여 채취한 토양으로 토양3상(고상, 액상, 기상)과 용적밀도를 측정하였다. 토양 미생물상은 수확 후에 토양시료 채취요령(NAAS, 2000)에 따라서 토양을 채취하여 잘 혼합한 다음, 희석평판법에 의하여 희석 후에 호기성 세균은 효모추출액을 0.1%를 가한 YG배지, 사상균은 Rose bengal 한천배지를 이용하였다. 또한 바실러스균은 토양을 열처리하여 영양세포를 사멸시킨 후 포자를 생육시켜 측정하였고, 방선균은 전분-카제인 한천배지, 형광성균은 슈도모나스용 배지상에 형성된 형광성 콜로니를 계수하였으며, Biomass C는 클로로포름 훈증에 의해 사멸된 미생물생체량에서 유래한 균체 탄소, 질소, 황, 인을 훈증 후 즉각 적당한 추출액으로 토양으로부터 추출하여 정량하였다.
성능/효과
- 이상의 결과로 보아서 표층시비는 경운 처리하였던 전층시비와 비교해서 토양의 물리성이나 양이온을 증가시키지 못하였지만 벼 생장을 위한 적절한 수준을 나타내었다. 또한 표층시비는 토양 내의 미생물상을 증가시켰고 무기화율을 다소 단축시켜서 벼 수량을 전층시비와 비교하여 유의적으로 증가시킨 것으로 판단되었다.
- 무기화 조사용 PP팩을 이용한 유기질 비료의 토양중의 질소 무기화율은 투입 초기에 급격한 분해가 시작되었으며 그 이후 완만한 분해속도를 유지하는 것으로 나타났다. 처리 5일 후부터 100일까지의 표층시비의 무기화 정도는 50~70%이었고, 전층시비 시에는 40~70%로 표층시비 할 때 전층시비보다 다소 높은 무기화율을 보였지만 통계적으로 유의성 있는 차이는 인정되지 않았다(Fig.
- 벼 유기재배를 할 때 유기질 비료의 시비방법에 따른 시험 후 토양화학성을 Table 1에서 보면 토양 pH는 시비방법에 따른 차이는 없었으며 염류농도는 전층시비가 0.39dS/m로 표층시비의 0.35dS/m보다 통계적으로 유의성 있게 높게 나타났다(P<0.01).
- 표층시비 된 벼는 초장 99㎝ 엽색도는 17로 전층시비 보다 생육이 통계적으로 유의성 있게 감소하였다(Table 4). 수량은 전층시비의 3년 평균치인 574㎏/10a보다 5%의 증수하는 특성을 보였다. 완전미율은 표층처리구에서 더 높게 나타났다.
- 전남지역 벼 유기농가에서 양분공급원으로 많이 이용하는 유기질비료(피마자박 45%, 미강유박 25%, 채종유박 22%, 야자유박 8%)를 질소 9kg/ha 해당량으로 맞추어 전량 기비로 시비하였고, 이앙일은 2010년 6월 8일, 수확일은 10월 19일이었다. 유기질 비료의 전질소 농도는 4.49%, 인산은 1.38%, 칼륨은 1.14%, 칼슘은 3.8%, 마그네슘은 5.74%로 관찰되었다. 벼 재식밀도는 30×14cm이었고 시비량은 모든 유기질 비료를 시험구 면적은 68m2로 하였고, 시험구 배치는 처리당 3반복 난괴법으로 하였다.
- 유기질 비료처리에 따른 토양 중 전질소 함량은 처리초기에는 급격하게 떨어지지만 후기(처리 30일 후)로 갈수록 일정한 수준을 유지하는 경향이었다(Fig. 2). 토양 유기물함량은 처리초기에 일정한 수준을 유지하지만 후기로 갈수록 완만하게 증가하면서 유지되는 경향을 보였다.
- 토양유기물은 표층시비에서 높았고 토양양이온은 전층시비에서 높았다. 유기질비료의 질소 무기화율은 표층시비에서 높았고 잔존하는 시기별 토양 유기물함량도 표층시비에서 높은 경향을 나타내었다. 토양물리성은 전층시비에 의해서 향상되는 경향을 보였고, 토양 미생물상은 전체적으로 표층시비에서 높았다.
- 이상의 결과로 보아서 표층시비는 경운 처리하였던 전층시비와 비교해서 토양의 물리성이나 양이온을 증가시키지 못하였지만 벼 생장을 위한 적절한 수준을 나타내었다. 또한 표층시비는 토양 내의 미생물상을 증가시켰고 무기화율을 다소 단축시켜서 벼 수량을 전층시비와 비교하여 유의적으로 증가시킨 것으로 판단되었다.
- 1). 일일 무기화율은 표층시비가 3.6~5.2%, 전층시비가 2.9~5.1%로 관찰되었다(자료미제시). 이와 같은 결과는 논의 표층 1cm는 산화층으로 이루어져서 표층시비 시 미생물의 작용으로 질산태질소로 급속히 전환된 것으로 유추되었다(농촌진흥청, 2004).
- 무기화 조사용 PP팩을 이용한 유기질 비료의 토양중의 질소 무기화율은 투입 초기에 급격한 분해가 시작되었으며 그 이후 완만한 분해속도를 유지하는 것으로 나타났다. 처리 5일 후부터 100일까지의 표층시비의 무기화 정도는 50~70%이었고, 전층시비 시에는 40~70%로 표층시비 할 때 전층시비보다 다소 높은 무기화율을 보였지만 통계적으로 유의성 있는 차이는 인정되지 않았다(Fig. 1). 일일 무기화율은 표층시비가 3.
- 2). 토양 유기물함량은 처리초기에 일정한 수준을 유지하지만 후기로 갈수록 완만하게 증가하면서 유지되는 경향을 보였다. 표층시비는 경운처리를 하였던 전층시비와 비교해서 전질소를 다소 낮추었고 유기물은 높은 수준을 유지하였지만 통계적으로 유의성 있는 차이는 나타나지 않았다.
- 유기질비료의 질소 무기화율은 표층시비에서 높았고 잔존하는 시기별 토양 유기물함량도 표층시비에서 높은 경향을 나타내었다. 토양물리성은 전층시비에 의해서 향상되는 경향을 보였고, 토양 미생물상은 전체적으로 표층시비에서 높았다. 표층시비구가 전층시비보다 5%의 수량이 증수되는 특성을 보였다.
- 2008년부터 2010년까지 3년간에 걸쳐서 전라남도농업기술원 시험포장(논, 양토)에서 조사하였고 시험품종은 ‘동진1호’를 이용하였다. 토양유기물은 표층시비에서 높았고 토양양이온은 전층시비에서 높았다. 유기질비료의 질소 무기화율은 표층시비에서 높았고 잔존하는 시기별 토양 유기물함량도 표층시비에서 높은 경향을 나타내었다.
- 표층시비 시 호기성 세균은 3.1×106cfu/g, 바실러스 균은 49×104cfu/g, 방선균은 5.7×105cfu/g, 형광성 세균은 3.8×104cfu/g로 전층시비 보다 미생물 밀도가 더 높게 분포되었으며, 결과적으로 미생물 탄소생체량 함량도 212㎍/g로 전층시비 대비 약 45% 증가하였다(Table 3).
- 표층시비 처리구는 고상 44.9%, 액상과 기상이 47.6%와 7.5%로 전층시비 보다 고상과 기상의 비율이 증가하고 액상이 감소하여서 공극율이 다소 감소하였고 토양 가비중은 증가하였으나 통계적인 유의성은 인정되지 않았다(Table 2). 시설토양 무경운 유기재배는 경운 재배에 비하여 표토와 심토의 가비중과 고상율을 감소시켰고 공극율과 2mm 이상의 토양입상 분포를 증가시켰다는 이전 보고(JARES, 2011)와는 비슷한 결과가 논토양에서는 관찰되지 않았다.
- 토양물리성은 전층시비에 의해서 향상되는 경향을 보였고, 토양 미생물상은 전체적으로 표층시비에서 높았다. 표층시비구가 전층시비보다 5%의 수량이 증수되는 특성을 보였다.
- 01). 표층시비를 하였을 때 유기물과 유효인산함량이 각각 22.8g/㎏와 33㎎/㎏으로 전층시비구의 20.4g/㎏와 24㎎/㎏ 보다 다소 높았으며, 반면에 전층시비를 하였을 때 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘은 각각 0.31, 6.09, 2.67cmol+ /㎏로 표층시비보다 높았다. 이와 같은 결과는 유기질비료를 표층시비하면 비교적 난용성이며 난분해성 성분인 유기물과 인산은 표면에 축적이 되기 쉽고 치환성 염기성분들은 용탈 손실되기 때문이며, 반대로 전층시비는 시용된 비료가 작토층 전면으로 분산이 되어 분해가 빠르기 때문으로 판단된다(Marschner, 1995).
- , 2011)는 이전 보고와는 다른 결과를 나타내었다. 하지만 본 시험에서 분석된 토양은 벼를 수확한 이후에 채취되었으므로, 수확 이후에 논토양이 휴경지이었을 경우 적정 양분 범위 보다 낮게 나타난 것이 지하수로의 양분용탈을 감소시킬 것으로 판단되었다.
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