본시험은 피복작물과 밀을 혼파하여 밀 재배 시 친환경적 비료 절감 효과를 구명하고자 경기도 수원시에 소재한 농촌진흥청 국립식량과학원 작물환경 시험 포장의 밭토양 (중동통, 사양질)에서 수행하였다. 녹비작물은 2008년 10월 7일에 밀 (금강밀), 크림손클로버 (레드스프링), 헤어리베치 (마메초)를 세조파하여 수행하였다. 처리내용은 밀 ($14kg\;10a^{-1}$)과 크림손클로버 ($3kg\;10a^{-1}$)단파, 밀과 크림손클로버 혼파3처리 (밀 $10kg\;10a^{-1}$ + 크림손클로버 1, 3, $5kg\;10a^{-1}$), 밀 10 + 헤어리베치 $2kg\;10a^{-1}$ 혼파, 밀 10 + 크림손클로버 2 + 헤어리베치 $2kg\;10a^{-1}$ 3종 혼파를 처리하였다. 이들 처리는 각각 무비구와 추비구로 나누었다. 밀수량은 추비를 시용한 구가 무비구에 비하여 높았고 무비구에서는 크림손클로버의 파종량이 증가함에 따라서 증가하였고 밀과 크림손클로버 5 kg 혼파구가 밀 수량이 $308kg\;10a^{-1}$로 밀 무비 단파구 ($234kg\;10a^{-1}$)에 비하여 수량 유의적으로 높았다. 추비구에서는 밀과 크림손클로버 혼파구의 모든 처리에서 단파구와 밀수량과 유의적 차이가 없었다. 헤어리베치 혼파구는 무비구에서는 밀단파와 차이가 없었으나 추비구에서는 밀 단파구보다 수량이 낮았다. 또한 밀과 크림손클로버 혼파처리구에서 $NO_3$-N, 유기물의 함량이 약간 증가하는 경향이었고 용적밀도는 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 밀 재배 시 화학비료를 대체하기 위하여 피복작물을 이용할 경우에 헤어리베치보다 크림손클로버가 좋을 것으로 판단되었으나 추후 정밀한 연구가 필요할 것으로 생각되었다.
본시험은 피복작물과 밀을 혼파하여 밀 재배 시 친환경적 비료 절감 효과를 구명하고자 경기도 수원시에 소재한 농촌진흥청 국립식량과학원 작물환경 시험 포장의 밭토양 (중동통, 사양질)에서 수행하였다. 녹비작물은 2008년 10월 7일에 밀 (금강밀), 크림손클로버 (레드스프링), 헤어리베치 (마메초)를 세조파하여 수행하였다. 처리내용은 밀 ($14kg\;10a^{-1}$)과 크림손클로버 ($3kg\;10a^{-1}$)단파, 밀과 크림손클로버 혼파3처리 (밀 $10kg\;10a^{-1}$ + 크림손클로버 1, 3, $5kg\;10a^{-1}$), 밀 10 + 헤어리베치 $2kg\;10a^{-1}$ 혼파, 밀 10 + 크림손클로버 2 + 헤어리베치 $2kg\;10a^{-1}$ 3종 혼파를 처리하였다. 이들 처리는 각각 무비구와 추비구로 나누었다. 밀수량은 추비를 시용한 구가 무비구에 비하여 높았고 무비구에서는 크림손클로버의 파종량이 증가함에 따라서 증가하였고 밀과 크림손클로버 5 kg 혼파구가 밀 수량이 $308kg\;10a^{-1}$로 밀 무비 단파구 ($234kg\;10a^{-1}$)에 비하여 수량 유의적으로 높았다. 추비구에서는 밀과 크림손클로버 혼파구의 모든 처리에서 단파구와 밀수량과 유의적 차이가 없었다. 헤어리베치 혼파구는 무비구에서는 밀단파와 차이가 없었으나 추비구에서는 밀 단파구보다 수량이 낮았다. 또한 밀과 크림손클로버 혼파처리구에서 $NO_3$-N, 유기물의 함량이 약간 증가하는 경향이었고 용적밀도는 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 밀 재배 시 화학비료를 대체하기 위하여 피복작물을 이용할 경우에 헤어리베치보다 크림손클로버가 좋을 것으로 판단되었으나 추후 정밀한 연구가 필요할 것으로 생각되었다.
Leguminous cover crops fix nitrogen from the atmosphere. The objective of this research was carried out to decrease fertilizer amount by cover crops-wheat mixtures cultivation. Field experiment was conducted at upland soil 2008 to 2009. Cover crops were used crimson clover and hairy vetch. Treatment...
Leguminous cover crops fix nitrogen from the atmosphere. The objective of this research was carried out to decrease fertilizer amount by cover crops-wheat mixtures cultivation. Field experiment was conducted at upland soil 2008 to 2009. Cover crops were used crimson clover and hairy vetch. Treatments consisted of three wheat-crimson clover (wheat 10 kg + crimson clover 1, 3, $5kg\;10a^{-1}$), wheat-hairy vetch mixture (wheat 10 kg + hairy vetch $2kg\;10a^{-1}$), and wheat - hairy vetch mixture - crimson clover (wheat 10 kg + hairy vetch 2 kg + crimson clover $3kg\;10a^{-1}$). These treatments were divided into no fertilizer and top dressing. The yield of wheat and crimson clover mixtures had no significantly differences compared to wheat only at top dressing plots. Also soil chemical and physical properties were a little bit improved such as OM, $NO_3$-N, and bulk density etc by wheat-crimson clover mixtures. Therefore, we suggested that crimson clover and wheat mixture could be used to reduction of fertilizers amount for environmental friendly wheat production.
Leguminous cover crops fix nitrogen from the atmosphere. The objective of this research was carried out to decrease fertilizer amount by cover crops-wheat mixtures cultivation. Field experiment was conducted at upland soil 2008 to 2009. Cover crops were used crimson clover and hairy vetch. Treatments consisted of three wheat-crimson clover (wheat 10 kg + crimson clover 1, 3, $5kg\;10a^{-1}$), wheat-hairy vetch mixture (wheat 10 kg + hairy vetch $2kg\;10a^{-1}$), and wheat - hairy vetch mixture - crimson clover (wheat 10 kg + hairy vetch 2 kg + crimson clover $3kg\;10a^{-1}$). These treatments were divided into no fertilizer and top dressing. The yield of wheat and crimson clover mixtures had no significantly differences compared to wheat only at top dressing plots. Also soil chemical and physical properties were a little bit improved such as OM, $NO_3$-N, and bulk density etc by wheat-crimson clover mixtures. Therefore, we suggested that crimson clover and wheat mixture could be used to reduction of fertilizers amount for environmental friendly wheat production.
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문제 정의
and Weller, 1997)과 미국에서는 피복작물에 대한 연구가 많이 수행되고 있으며 특히 미국에서는 지속농업 (sustainable agriculture)라는 주제 하에 피복작물에 대한 체계적인 연구가 수행되고 있다 (Clark, 2007). 따라서 본시험은 피복작물을 이용하여 밀 재배 시 친환경적 비료 절감 효과의 기초자료를 얻고자 수행하였다.
제안 방법
밀과 헤어리베치 혼파 시에는 밀은 10a 당 10 kg과 헤어리베치 2 kg을 혼파하였다. 3종 혼파 시에는 10a 당 밀 10 kg, 크림손클로버 1 kg, 헤어리베치 2 kg을 혼합하여 파종하였다. 이들 처리를 나누어서 2009년 3월 15일에 질소를 10a 당 4.
녹비작물 biomass 조사는 1 m2 (1 m×1 m)의 면적을 기준으로 녹비작물을 채취하여 생초중을 측정한 후 비닐하우스에서 충분히 풍건 후 60℃에서 24시간 충분히 건조시켜 건물중을 측정하여 기록하였다.
처리내용은 밀과 크림손클로버 단파, 밀과 크림손클로버 혼파 3처리, 밀과 헤어리베치 (마메초) 혼파, 밀+크림손클로버+헤어리베치 혼파로 처리하였다. 밀 단파 시 10a 당 파종량은 14 kg, 크림손클로버 단파 3 kg을 파종하였고 밀과 크림손클로버 혼파 시 밀의 파종량은 10a 당 10 kg에 크림손클로버 각각 1 kg, 3 kg, 5 kg을 파종하였다. 밀과 헤어리베치 혼파 시에는 밀은 10a 당 10 kg과 헤어리베치 2 kg을 혼파하였다.
밀 생육 중 밀과 녹비작물의 혼파재배 시 초장과 엽색도를 2009년 5월 15일에 조사하였다 (Table 1). 밀의 초장은 추비구가 무비구보다 크고 무비구에서는 밀 단파구에 비하여 크림손클로버와 헤어리베치 혼파구가 작았으나 밀+헤어리베치+크림손클로버 3종 혼파구와는 유의적 차이가 없었다.
밀 수확 후 밀짚과 피복작물들의 탄질률과 총질소 함량을 조사 하였다 (Table 3). 밀 재배 후 윤작체계 상 두류와 같은 하작물을 재배하야 하기 때문에 C/N과 T-N을 조사하였다.
밀 수확 후 밀짚과 피복작물들의 탄질률과 총질소 함량을 조사 하였다 (Table 3). 밀 재배 후 윤작체계 상 두류와 같은 하작물을 재배하야 하기 때문에 C/N과 T-N을 조사하였다. 밀짚은 질소함량이 낮고 탄질률이 높았다.
밀 재배 후 토양의 pH, 유기물, 질산태질소, 유효인산 및 양이온의 함량을 분석하였다 (Table 4). 토양의 pH, 유효인산 및 양이온은 처리 간 일정한 경향이 없었으나 유기물 함량은 무비구보다 추비구에서 약간 높은 경향이었고 피복작물 재배구에서 밀 단파구보다 약간 높았다.
녹비작물은 2008년 10월 7일에 밀 (금강밀), 크림손클로버 (레드스프링), 헤어리베치 (마메초)를 세조파하여 수행하였다. 처리내용은 밀 (14 kg 10a-1)과 크림손클로버 (3 kg 10a-1)단파, 밀과 크림손클로버 혼파 3처리 (밀 10 kg 10a-1 + 크림손클로버 1, 3, 5 kg 10a-1), 밀10 + 헤어리베치 2 kg 10a-1 혼파, 밀 10 + 크림손클로버 2+ 헤어리베치 2 kg 10a-1 3종 혼파를 처리하였다. 이들 처리는 각각 무비구와 추비구로 나누었다.
녹비작물은 2008년 10월 7일에 밀 (금강밀), 크림손클로버 (레드스프링), 헤어리베치 (마메초)를 세조파로 파종하여 수행하였다. 처리내용은 밀과 크림손클로버 단파, 밀과 크림손클로버 혼파 3처리, 밀과 헤어리베치 (마메초) 혼파, 밀+크림손클로버+헤어리베치 혼파로 처리하였다. 밀 단파 시 10a 당 파종량은 14 kg, 크림손클로버 단파 3 kg을 파종하였고 밀과 크림손클로버 혼파 시 밀의 파종량은 10a 당 10 kg에 크림손클로버 각각 1 kg, 3 kg, 5 kg을 파종하였다.
식물체중의 질소와 탄소는 CNS2000 (Leco, USA)를 이용하여 분석하였다. 토양 질산태 질소의 분석은 Inject flower meter (FIAstar5000, FOSS Sweden)로 하였고 토양의 유기물 함량도 CNS2000을 이용 분석 후 탄소함량에 계수 1.724를 곱하여 산출하였다. 그 외 조사 및 분석은 농촌진흥청 농사시험연구 기준에 따라 조사하였다 (RDA, 2003).
대상 데이터
본시험은 경기도 수원시에 소재한 농촌진흥청 국립식량과학원 작물환경 시험 포장의 밭토양 (중동통, 사양질)에서 수행하였다. 녹비작물은 2008년 10월 7일에 밀 (금강밀), 크림손클로버 (레드스프링), 헤어리베치 (마메초)를 세조파로 파종하여 수행하였다. 처리내용은 밀과 크림손클로버 단파, 밀과 크림손클로버 혼파 3처리, 밀과 헤어리베치 (마메초) 혼파, 밀+크림손클로버+헤어리베치 혼파로 처리하였다.
본시험은 경기도 수원시에 소재한 농촌진흥청 국립식량과학원 작물환경 시험 포장의 밭토양 (중동통, 사양질)에서 수행하였다. 녹비작물은 2008년 10월 7일에 밀 (금강밀), 크림손클로버 (레드스프링), 헤어리베치 (마메초)를 세조파로 파종하여 수행하였다. 처리내용은 밀과 크림손클로버 단파, 밀과 크림손클로버 혼파 3처리, 밀과 헤어리베치 (마메초) 혼파, 밀+크림손클로버+헤어리베치 혼파로 처리하였다.
본시험은 경기도 수원시에 소재한 농촌진흥청 국립식량과학원 작물환경 시험 포장의 밭토양 (중동통, 사양질)에서 수행하였다. 녹비작물은 2008년 10월 7일에 밀 (금강밀), 크림손클로버 (레드스프링), 헤어리베치 (마메초)를 세조파로 파종하여 수행하였다.
본시험은 피복작물과 밀을 혼파하여 밀 재배 시 친환경적비료 절감 효과를 구명하고자 경기도 수원시에 소재한 농촌진흥청 국립식량과학원 작물환경 시험 포장의 밭토양 (중동통, 사양질)에서 수행하였다. 녹비작물은 2008년 10월 7일에 밀 (금강밀), 크림손클로버 (레드스프링), 헤어리베치 (마메초)를 세조파하여 수행하였다.
데이터처리
벼 수량 및 수량구성요소 등은 5% 유의수준에서 Duncan’s multiple range test를 수행하였다.
이론/모형
724를 곱하여 산출하였다. 그 외 조사 및 분석은 농촌진흥청 농사시험연구 기준에 따라 조사하였다 (RDA, 2003). 통계분석은 SAS 9.
녹비작물 biomass 조사는 1 m2 (1 m×1 m)의 면적을 기준으로 녹비작물을 채취하여 생초중을 측정한 후 비닐하우스에서 충분히 풍건 후 60℃에서 24시간 충분히 건조시켜 건물중을 측정하여 기록하였다. 식물체중의 질소와 탄소는 CNS2000 (Leco, USA)를 이용하여 분석하였다. 토양 질산태 질소의 분석은 Inject flower meter (FIAstar5000, FOSS Sweden)로 하였고 토양의 유기물 함량도 CNS2000을 이용 분석 후 탄소함량에 계수 1.
성능/효과
추비구에 비하여 무비구가 더 많이 토양 물리성의 개선효과가 있는 경향이었고 크림손클로버 단파구의 토양용적밀도가 가장 많이 낮아지고 공극률이 높아졌다. 따라서 밀과 피복작물의 혼파가 토양 비옥도 관리에 좋을 것으로 판단되었다.
이는 녹비작물 재배 시 혼파가 토양양분의 유실을 방지한다는 미국 (Clark, 2007) 결과와 유사한 것으로 피복작물을 재배하여도 유사한 결과가 나온 것으로 생각되었다. 따라서 밀재배 시 두과 피복작물을 이용하면 토양 양분 보전으로 후작에 용이할 것으로 추정되었다.
헤어리베치 혼파구는 무비구에서는 밀단파와 차이가 없었으나 추비구에서는 밀 단파구보다 수량이 낮았다. 또한 밀과 크림손클로버혼파처리구에서 NO3-N, 유기물의 함량이 약간 증가하는 경향이었고 용적밀도는 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 밀재배 시 화학비료를 대체하기 위하여 피복작물을 이용할 경우에 헤어리베치보다 크림손클로버가 좋을 것으로 판단되었으나 추후 정밀한 연구가 필요할 것으로 생각되었다.
헤어리베치 혼파구는 무비구에서는 밀단파와 차이가 없었으나 추비구에서는 수량이 낮았다. 밀 재배 시 화학비료 절감을 위하여 피복작물을 혼파재배시에는 헤어리베치보다 크림손클로버가 좋을 것으로 판단되었고 화학비료도 절감할 수 있을 것으로 생각되었다. 그러나 금강밀의 육성 당시 관행시비의 밀수량 (전작 530, 답리작 422 kg 10a-1)에 비하여 현저히 낮아서 밀 수량을 증가시키 위한 추가적인 연구가 있어야 될 것으로 사료 되었다 (Nam et al.
이는 크림손클로버와 헤어리베치가 같은 두과작물일지라도 비료에 대한 반응이 다름을 알 수가 있었다. 밀과 피복작물 크림손클로버의 엽색도도 초장과 동일한 경향으로 추비구가 무비구보다 높았고 밀의 무비와 추비내의 혼파처리간 차이가 없었으나 크림손클로버의 무비구는 단파보다 혼파구의 엽색도가 높았고 추비구간에 차이가 없었다. 이는 토양양분이 부족할 시에는 밀과 크림손클로버가 양분 경합을 할 수 있음을 시사하였다.
밀과 피복작물 혼파 재배 후 토양의 용적밀도와 공극률을 조사한 결과는 Table 5와 같다. 밀과 피복작물을 혼파 재배함으로 시험 토양의 용적밀도가 낮아지고 공극률이 증가되는 경향이었다. 추비구에 비하여 무비구가 더 많이 토양 물리성의 개선효과가 있는 경향이었고 크림손클로버 단파구의 토양용적밀도가 가장 많이 낮아지고 공극률이 높아졌다.
이들 처리는 각각 무비구와 추비구로 나누었다. 밀수량은 추비를 시용한 구가 무비구에 비하여 높았고 무비구에서는 크림손클로버의 파종량이 증가함에 따라서 증가하였고 밀과 크림손클로버 5 kg 혼파구가 밀 수량이 308 kg 10a-1로 밀 무비단파구 (234 kg 10a-1)에 비하여 수량 유의적으로 높았다. 추비구에서는 밀과 크림손클로버 혼파구의 모든 처리에서 단파구와 밀수량과 유의적 차이가 없었다.
밀과 녹비작물 혼파에 따른 밀과 밀짚의 수량 및 크림손클로버와 헤어리베치의 건물중을 나타낸 것이 Table 2이다. 밀수량은 추비를 시용한 구가 무비구에 비하여 높았고 무비구에서는 크림손클로버의 파종량이 증가함에 따라서 증가하였고 크림손클로버 5 kg 구에서는 밀 단파구에 비하여 수량이 높았다. 추비구에서는 크림손클로버 혼파구의 모든 처리에서 단파구와 밀의 수량차이가 없었다.
토양의 pH, 유효인산 및 양이온은 처리 간 일정한 경향이 없었으나 유기물 함량은 무비구보다 추비구에서 약간 높은 경향이었고 피복작물 재배구에서 밀 단파구보다 약간 높았다. 질산태 질소의 함량도 토양유기물과 유사한 경향으로 추비구의 혼파구에 높은 경향을 보였고 특히 크림손클로버 단파구에서 높은 경향을 보였다. 이는 녹비작물 재배 시 혼파가 토양양분의 유실을 방지한다는 미국 (Clark, 2007) 결과와 유사한 것으로 피복작물을 재배하여도 유사한 결과가 나온 것으로 생각되었다.
밀과 피복작물을 혼파 재배함으로 시험 토양의 용적밀도가 낮아지고 공극률이 증가되는 경향이었다. 추비구에 비하여 무비구가 더 많이 토양 물리성의 개선효과가 있는 경향이었고 크림손클로버 단파구의 토양용적밀도가 가장 많이 낮아지고 공극률이 높아졌다. 따라서 밀과 피복작물의 혼파가 토양 비옥도 관리에 좋을 것으로 판단되었다.
밀 재배 후 토양의 pH, 유기물, 질산태질소, 유효인산 및 양이온의 함량을 분석하였다 (Table 4). 토양의 pH, 유효인산 및 양이온은 처리 간 일정한 경향이 없었으나 유기물 함량은 무비구보다 추비구에서 약간 높은 경향이었고 피복작물 재배구에서 밀 단파구보다 약간 높았다. 질산태 질소의 함량도 토양유기물과 유사한 경향으로 추비구의 혼파구에 높은 경향을 보였고 특히 크림손클로버 단파구에서 높은 경향을 보였다.
혼파구가 밀단파보다 초장이 적은 것은 피복작물과 경합에 의한 것으로 추정되었다. 피복작물인 크림손클로버의 초장도 무비구보다 추비구가 크고 파종량이 증가함에 따라서 단파보다 초장이 커지는 경향이었으나 헤어리베치는 추비와 무비구간 초장의 차이가 없었다. 이는 크림손클로버와 헤어리베치가 같은 두과작물일지라도 비료에 대한 반응이 다름을 알 수가 있었다.
추비구에서는 밀과 크림손클로버 혼파구의 모든 처리에서 단파구와 밀수량과 유의적 차이가 없었다. 헤어리베치 혼파구는 무비구에서는 밀단파와 차이가 없었으나 추비구에서는 밀 단파구보다 수량이 낮았다. 또한 밀과 크림손클로버혼파처리구에서 NO3-N, 유기물의 함량이 약간 증가하는 경향이었고 용적밀도는 약간 감소하는 경향이었다.
후속연구
밀 재배 시 화학비료 절감을 위하여 피복작물을 혼파재배시에는 헤어리베치보다 크림손클로버가 좋을 것으로 판단되었고 화학비료도 절감할 수 있을 것으로 생각되었다. 그러나 금강밀의 육성 당시 관행시비의 밀수량 (전작 530, 답리작 422 kg 10a-1)에 비하여 현저히 낮아서 밀 수량을 증가시키 위한 추가적인 연구가 있어야 될 것으로 사료 되었다 (Nam et al., 1998). 밀짚도 밀수량과 유사한 경향이었고 밀보다 밀짚의 수량이 높았다.
또한 밀과 크림손클로버혼파처리구에서 NO3-N, 유기물의 함량이 약간 증가하는 경향이었고 용적밀도는 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 밀재배 시 화학비료를 대체하기 위하여 피복작물을 이용할 경우에 헤어리베치보다 크림손클로버가 좋을 것으로 판단되었으나 추후 정밀한 연구가 필요할 것으로 생각되었다.
밀짚은 질소함량이 낮고 탄질률이 높았다. 밀은 보리 (Jeon et al., 2011)나 호밀 (Jeon et al., 2009)에 비하여 탄질률이 높아서 후작으로 작물 재배 시 추가 화학비료 시용 또한 탄질률이 낮은 두과와 혼용이 필요할 것으로 사료되었다. 크림손클로버는 헤어리베치에 비하여 탄질률도 높고 질소함량이 낮은 경향이나 추비 시용구에서 탄질률도 낮아지고 질소함량도 높아서 재배관리가 중요할 것으로 생각되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
친환경 농산물 수요는 무엇에 따라 증가하고 있는가?
국민소득이 증가함에 따라서 친환경 농산물 수요가 증가하고 있다. 농식품부는 저농약을 제외한 친환경농산물의 인증면적을 2013년까지 10%까지 확대할 계획이다.
농식품부는 저농약을 제외한 친환경농산물의 인증면적을 2013년까지 얼마큼 확대할 계획인가?
국민소득이 증가함에 따라서 친환경 농산물 수요가 증가하고 있다. 농식품부는 저농약을 제외한 친환경농산물의 인증면적을 2013년까지 10%까지 확대할 계획이다. 친환경 농산물을 생산하기 위해서는 화학비료 절감 및 대체 기술 개발이 절실하다.
친환경농산물을 생산하기 위해서 어떤 기술 개발이 절실한가?
농식품부는 저농약을 제외한 친환경농산물의 인증면적을 2013년까지 10%까지 확대할 계획이다. 친환경 농산물을 생산하기 위해서는 화학비료 절감 및 대체 기술 개발이 절실하다. 식량작물 재배 시 화학비료를 대체하는 방법은 유기질 및 부산물 비료 같은 유기자원을 활용하거나 윤작체계 속에서 녹비작물이나 피복작물을 활용하는 방법이 있다.
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