[국내논문]비닐멀칭 색상이 토양온도 변화와 가을배추 수량에 미치는 영향 Effect of Different Colored Polyethylene Mulch on the Change of Soil Temperature and Yield of Chinese Cabbage in Autumn Season원문보기
색상이 다른 흑색, 녹색, 투명비닐 3종의 멀칭 재료가 지온상승과 가을배추 수량에 미치는 영향을 비교 검토하였다. 비닐멀칭에 따른 지온상승은 녹색>투명>흑색> 순으로 높았으며, 녹색비닐 멀칭의 경우 비멀칭에 비해 일평균 $1.98^{\circ}C$ 높았다. 비닐색상별 야간의 지온 차이는 없었지만 비멀칭에 비해 평균 $2.4^{\circ}C$ 높았다. 그러나 주간에는 녹색, 흑색 및 투명 비닐멀칭은 비멀칭에 비해 각각 평균 3.9, 3.1, 및 $2.1^{\circ}C$가 높았다. 가을배추 생산량은 비멀칭 대비 흑색비닐 멀칭구가 25.5%로 증수 효과가 가장 컸다. 반면, 지온상승효과가 가장 컸던 녹색비닐 멀칭의 경우 생산량 증가율이 6.1%로 가장 적었다. 시비질소 이용율을 분석한 결과 흑색비닐 멀칭재배가 55.4%로 가장 높았다.
색상이 다른 흑색, 녹색, 투명비닐 3종의 멀칭 재료가 지온상승과 가을배추 수량에 미치는 영향을 비교 검토하였다. 비닐멀칭에 따른 지온상승은 녹색>투명>흑색> 순으로 높았으며, 녹색비닐 멀칭의 경우 비멀칭에 비해 일평균 $1.98^{\circ}C$ 높았다. 비닐색상별 야간의 지온 차이는 없었지만 비멀칭에 비해 평균 $2.4^{\circ}C$ 높았다. 그러나 주간에는 녹색, 흑색 및 투명 비닐멀칭은 비멀칭에 비해 각각 평균 3.9, 3.1, 및 $2.1^{\circ}C$가 높았다. 가을배추 생산량은 비멀칭 대비 흑색비닐 멀칭구가 25.5%로 증수 효과가 가장 컸다. 반면, 지온상승효과가 가장 컸던 녹색비닐 멀칭의 경우 생산량 증가율이 6.1%로 가장 적었다. 시비질소 이용율을 분석한 결과 흑색비닐 멀칭재배가 55.4%로 가장 높았다.
Polyethylene mulches have been used for weed control in vegetable production in Korea. One of the additional benefits associated with polyethylene mulches is soil warming. The objective of this study was to evaluate the effects of colored mulches on soil temperature change and Chinese cabbage yield....
Polyethylene mulches have been used for weed control in vegetable production in Korea. One of the additional benefits associated with polyethylene mulches is soil warming. The objective of this study was to evaluate the effects of colored mulches on soil temperature change and Chinese cabbage yield. Mulch treatments were green (GV), black (BV), transparent (TV), and non-mulched (NM) soil. The highest soil-warming effect occurred under green mulch, and the lowest effect was found under black mulch. Daily mean values of soil temperature (10 cm depth) under GV were $2^{\circ}C$ higher than in NM soil. At midday (16:00), mean soil temperature was higher by $3.9^{\circ}C$ in GV, $3.1^{\circ}C$ in BV, and $2.1^{\circ}C$ in TV as compared to NM soil. At night (20:00-06:00), there was no significant difference in soil temperature among the treatments of different colored mulch, but soils in the mulch treatments were $2.4^{\circ}C$ higher as compared to NM soil. As compared with NM, the yield of Chinese cabbage under GV, BV, and TV were higher by 6.0, 26.0, and 12.0%, respectively.
Polyethylene mulches have been used for weed control in vegetable production in Korea. One of the additional benefits associated with polyethylene mulches is soil warming. The objective of this study was to evaluate the effects of colored mulches on soil temperature change and Chinese cabbage yield. Mulch treatments were green (GV), black (BV), transparent (TV), and non-mulched (NM) soil. The highest soil-warming effect occurred under green mulch, and the lowest effect was found under black mulch. Daily mean values of soil temperature (10 cm depth) under GV were $2^{\circ}C$ higher than in NM soil. At midday (16:00), mean soil temperature was higher by $3.9^{\circ}C$ in GV, $3.1^{\circ}C$ in BV, and $2.1^{\circ}C$ in TV as compared to NM soil. At night (20:00-06:00), there was no significant difference in soil temperature among the treatments of different colored mulch, but soils in the mulch treatments were $2.4^{\circ}C$ higher as compared to NM soil. As compared with NM, the yield of Chinese cabbage under GV, BV, and TV were higher by 6.0, 26.0, and 12.0%, respectively.
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문제 정의
본 연구는 농가에서 가장 많이 사용하는 흑색비닐, 녹색 비닐 및 투명비닐 멀칭에 따른 노지 가을배추 수량과 토양의 온도변화에 미치는 영향을 조사하였다.
제안 방법
처리구당 면적은 5 m × 4 m = 20 m2, 3반복 난괴법으로 실시하였으며, 처리구당 6개 두둑을 설치하고 배추 포기당 간격은 45 × 60 cm 조건으로 재배하였다.
처리구당 면적은 5 m × 4 m = 20 m2, 3반복 난괴법으로 실시하였으며, 처리구당 6개 두둑을 설치하고 배추 포기당 간격은 45 × 60 cm 조건으로 재배하였다. 처리구별 3개 두둑에 녹색비닐 (green vinyl, GV), 흑색비닐 (black vinyl, BV), 투명비닐 (transparent vinyl, TV)을 각각 멀칭하였으며, 나머지 3개 두둑은 비멀칭 (no mulching, NM) 재배 하였다. 모든 처리구는 가을 배추 표준시비량 (N-P2O5-K2O :320-78-198 kg ha-1)을 시비하였다.
질소는 50%를 기비로 시비하고, 25%씩 두 번 분시하였으며, 칼륨은 70%를 기비로 시비하고 나머지 30%는 추비하였고, 인산은 전량 기비로 시비하였다 (NIAST, 2011). 그리고 질소 이용율 계산을 위해서 인산과 칼륨을 동일량 시비하고 질소를 시비하지 않은 무질소구를 두었다. 배추는 플러그 묘를 시중에서 구입하여 2011년 8월 27일 부터 11월 4일까지 70일간 재배하였다.
배추는 플러그 묘를 시중에서 구입하여 2011년 8월 27일 부터 11월 4일까지 70일간 재배하였다. 지온측정은 온도센서를 처리별 두둑의 토중 10 cm에 매설하고 데이터 로거 (Watch dog, Spectrum Technologies, Inc. 450)을 이용하여 2시간 간격으로 값을 측정하였다.
식물체 및 토양 분석 배추는 수확 후 75℃에서 4일간 건조한 후 수분을 정량하였으며, 수분정량 후 식물체를 분쇄하여 성분 분석에 사용하였다. 퇴비, 토양 및 식물체 총 질소는 황산으로 습식분해한 후 켈달 증류법으로 분석하였으며, 퇴비와 식물체의 인산 및 양이온 (K, Ca, Mg), 토양의 유효인산과 치환성 양이온은 각각 국립농업과학원에서 발간한 토양 및 식물체 분석법 (NIAST, 2000)에 준하여 분석하였다.
색상이 다른 흑색, 녹색, 투명비닐 3종의 멀칭 재료가 지온상승과 가을배추 수량에 미치는 영향을 비교 검토하였다. 비닐멀칭에 따른 지온상승은 녹색>투명>흑색> 순으로 높았으며, 녹색비닐 멀칭의 경우 비멀칭에 비해 일평균 1.
대상 데이터
시험토양 및 처리내용 본 연구에 이용된 토양은 고평통의 미사질식양토이며, 시험 토양은 유기물 함량 15.1 g kg-1, 유효인산은 193.1 mg kg-1으로 나타났다 (Table 1).
배추재배 및 지온 측정 시험 장소는 경기도 수원소재 국립농업과학원 재배포장이며, 가을배추를 재배하였다. 처리구당 면적은 5 m × 4 m = 20 m2, 3반복 난괴법으로 실시하였으며, 처리구당 6개 두둑을 설치하고 배추 포기당 간격은 45 × 60 cm 조건으로 재배하였다.
그리고 질소 이용율 계산을 위해서 인산과 칼륨을 동일량 시비하고 질소를 시비하지 않은 무질소구를 두었다. 배추는 플러그 묘를 시중에서 구입하여 2011년 8월 27일 부터 11월 4일까지 70일간 재배하였다. 지온측정은 온도센서를 처리별 두둑의 토중 10 cm에 매설하고 데이터 로거 (Watch dog, Spectrum Technologies, Inc.
이론/모형
식물체 및 토양 분석 배추는 수확 후 75℃에서 4일간 건조한 후 수분을 정량하였으며, 수분정량 후 식물체를 분쇄하여 성분 분석에 사용하였다. 퇴비, 토양 및 식물체 총 질소는 황산으로 습식분해한 후 켈달 증류법으로 분석하였으며, 퇴비와 식물체의 인산 및 양이온 (K, Ca, Mg), 토양의 유효인산과 치환성 양이온은 각각 국립농업과학원에서 발간한 토양 및 식물체 분석법 (NIAST, 2000)에 준하여 분석하였다. 배추의 시비질소 (N) 이용률은 다음과 같은 식에 준하여 산출하였다.
성능/효과
배추재배 기간 (70일) 동안 비닐의 색상차이에 의한 적산온도는 NM, GV, BV, TV에서 각각 1,229, 1,362, 1,326, 1,340℃로 나타났다. 따라서 멀칭비닐의 색상에 따른 적산온도 상승효과는 GV 멀칭구에 가장 높았고, BV 멀칭구에서 가장 낮게 나타났지만 NM보다 높았다. 멀칭비닐의 색상에 따른 일일평균 온도 상승효과는 적산온도 상승효과와 동일한 경향을 보였다.
따라서 멀칭비닐의 색상에 따른 적산온도 상승효과는 GV 멀칭구에 가장 높았고, BV 멀칭구에서 가장 낮게 나타났지만 NM보다 높았다. 멀칭비닐의 색상에 따른 일일평균 온도 상승효과는 적산온도 상승효과와 동일한 경향을 보였다. 비멀칭 (NM) 대비 GV의 일일평균온도는 1.
가을배추 재배기간 동안 멀칭재료의 색상에 따른 일중 평균온도 변화는 야간보다 주간에 크게 나타났으며, 멀칭재료의 색상에 관계없이 멀칭은 비멀칭에 비해 야간 (20:00-06:00) 에는 약 2.4℃, 주간 (08:00-18:00) 은 약 2.6℃ 높았다 (Fig. 2). 특히, 멀칭재료의 색상에 따른 일중 평균 온도는 일몰 후부터 일출 전까지는 큰 차이가 없었지만, 일출 후 부터 일몰 전 까지는 큰 차이를 보였다.
2). 특히, 멀칭재료의 색상에 따른 일중 평균 온도는 일몰 후부터 일출 전까지는 큰 차이가 없었지만, 일출 후 부터 일몰 전 까지는 큰 차이를 보였다. 예를 들면, 일중 지온이 가장 높은 오후 4시 (16:00) GV, BV, 및 TV에서 NM에 비해 각각 3.
비닐멀칭에 따른 지온상승은 녹색>투명>흑색> 순으로 높았으며, 녹색비닐 멀칭의 경우 비멀칭에 비해 일평균 1.98℃ 높았다.
3에서 보는 바와 같다. 비멀칭 대비 GV, BV, TV에서 가을배추 생산량은 각각 6, 26, 12% 증수되었으며, 이는 토양온도 상승과 동일한 경향을 보이지는 않았다. 멀칭재료의 색상 중 녹색 (GV)은 지온 상승 효과는 세 가지 중에서 가장 높았지만, 생산량은 가장 낮았다.
멀칭재료의 색상 중 녹색 (GV)은 지온 상승 효과는 세 가지 중에서 가장 높았지만, 생산량은 가장 낮았다. 그리고 흑색 (BV)과 투명 (TV)에서 가을배추 생산량 증가 효과도 온도 상승효과와는 반대의 경향을 나타내었다. 지온의 상승은 뿌리 활성 증진에 의해서 생산량을 증가 시키지만 (Dodd et al.
, 1991). 본 시험에서 멀칭재료의 색상에 관계없이 비멀칭에 비해 가을배추 생산량은 증가되었지만, 색상에 따른 지온상승과 생산량 사이의 정의 상관관계가 나타나지 않은 것은 배추 생육적온 (20~22℃) 이상의 지온상승과 관계가 있는 것으로 추정된다. 따라서 비닐멀칭에 의한 지온 상승만을 고려할 때 계절, 작물의 생육적온 등을 고려한 색상 선택이 필요할 것으로 판단된다.
멀칭 재료의 색상에 따른 수확기 가을배추의 질소, 인산 및 칼륨 함량은 통계적 유의차가 나타나지 않았다. 따라서 멀칭재료의 색상이 가을배추의 질소, 인산 및 칼륨 함량에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 하지만 시비질소 이용률은 BV 가장 높은 55.
따라서 멀칭재료의 색상이 가을배추의 질소, 인산 및 칼륨 함량에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 하지만 시비질소 이용률은 BV 가장 높은 55.4%를 나타내었으며, TV 51.6%, GV 49.8%, NM 46.8% 순으로 높았다. 이와 같은 질소 이용율 증가는 생산량 증가에 의한 질소 흡수량 증가에서 기인된 것으로 판단된다.
1℃가 높았다. 가을배추 생산량은 비멀칭 대비 흑색비닐 멀칭구가 25.5%로 증수 효과가 가장 컸다. 반면, 지온상승효과가 가장 컸던 녹색비닐 멀칭의 경우 생산량 증가율이 6.
1%로 가장 적었다. 시비질소 이용율을 분석한 결과 흑색비닐 멀칭재배가 55.4%로 가장 높았다.
98℃ 높았다. 비닐색상별 야간의 지온 차이는 없었지만 비멀칭에 비해 평균 2.4℃ 높았다. 그러나 주간에는 녹색, 흑색 및 투명 비닐멀칭은 비멀칭에 비해 각각 평균 3.
후속연구
본 시험에서 멀칭재료의 색상에 관계없이 비멀칭에 비해 가을배추 생산량은 증가되었지만, 색상에 따른 지온상승과 생산량 사이의 정의 상관관계가 나타나지 않은 것은 배추 생육적온 (20~22℃) 이상의 지온상승과 관계가 있는 것으로 추정된다. 따라서 비닐멀칭에 의한 지온 상승만을 고려할 때 계절, 작물의 생육적온 등을 고려한 색상 선택이 필요할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
작물재배지 멀칭은 어떤 효과가 있는가?
이중 폴리에틸렌의 경우 현재 우리나라에서 가장 많이 이용되고 있는 멀칭재료이며 다양한 색상으로 생산되고 있다 (Oh, 1994). 작물재배지 멀칭은 잡초 생육을 억제하는 효과뿐 만 아니라 양분 유실 저감을 통한 양분의 이용률 향상, 그리고 수분증발량 감소 등의 다양한 효과가 보고되고 있다 (Kwon and Lee, 1984; Kang, 1985; Lee et al., 1997; Kim et al.
우리나라에서 이용되고 있는 멀칭 재료는 무엇인가?
멀칭은 농작물 재배 시 친환경 잡초방제를 위해서 널리 이용되고 있는 방법 중 하나이다. 우리나라에서 이용되고 있는 멀칭 재료는 1980년대 이전에는 볏짚과 같은 초목류를 사용하였고, 이후 폴리에틸렌 (polyethylene), 종이류 (Jeon et al., 2006) 등 다양한 종류가 개발 이용되고 있다. 이중 폴리에틸렌의 경우 현재 우리나라에서 가장 많이 이용되고 있는 멀칭재료이며 다양한 색상으로 생산되고 있다 (Oh, 1994).
폴리에틸렌 멀칭의 색상은 토양의 온도에 어떤 영향을 주는가?
, 1991). 예를 들면 대기온도가 낮은 봄에는 흑색 멀칭이 토양 온도상승에 효과적이고(Hatt et al., 1995), 여름에는 과도한 온도 상승을 억제하는 흰색 멀칭이 흑색 멀칭보다 작물수량 증수에 효과적이다 (Schalk and Robbins, 1987; Hatt et al., 1995).
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