[논문]녹비작물과 바이오숯의 고추 재배지 아산화질소 배출량 저감 효과

서영호; 김세원; 최승출; 김인종; 김경희; 김건엽

doi:10.7745/kjssf.2012.45.4.540

녹비작물과 바이오숯의 고추 재배지 아산화질소 배출량 저감 효과
Effect of Green Manure Crop and Biochar on Nitrous Oxide Emission from Red Pepper Field 원문보기

韓國土壤肥料學會誌 = Korean journal of soil science & fertilizer, v.45 no.4, 2012년, pp.540 - 543

서영호 (강원도농업기술원) , 김세원 (강원도농업기술원) , 최승출 (강원도농업기술원) , 김인종 (강원도농업기술원) , 김경희 (강원도농업기술원) , 김건엽 (국립농업과학원)

초록
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농업 부문에서 온실가스 배출량을 줄이기 위하여 녹비작물인 헤어리베치와 바이오숯을 이용하였을 때 밭작물 재배지에서 아산화질소 배출량 저감 효과를 평가하였다. 질소 시용량은 고추의 표준 시비량인 $190kg\;ha^{-1}$이었으며, 주 2회 시료를 채취하여 GC/ECD로 아산화질소를 분석하였다. 대조구인 질소질 비료(요소) 처리구의 아산화질소 배출량은 $1.14kg\;N_2O-N\;ha^{-1}$이었으며, 헤어리베치와 바이오숯+질소질 비료 처리구의 아산화질소 배출량은 각각 $0.61kg\;N_2O-N\;ha^{-1}$과 $0.86kg\;N_2O-N\;ha^{-1}$로 온실가스 배출을 각각 46.5%와 24.6% 줄였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Atmospheric nitrous oxide ($N_2O$) level has been increasing at a rate of 0.2~0.3% per year. The rise in $N_2O$ concentration in atmosphere was mainly due to an increased application of nitrogen fertilizers. The objective of the study was to assess the effect of green manure crop and biochar on $N_2O$ emissions from upland crop field. The green manure crop used in the study was hairy vetch and the cultivated crop was red pepper (Capsicum annuum L.). Nitrogen was applied at a rate of $190kg\;ha^{-1}$, standard N fertilization rate for red pepper. Emissions of $N_2O$ from the field were reduced from the plots applied with hairy vetch and biochar by 46.5% and 24.6%, respectively, compared with nitrogen fertilizer treated plots with $N_2O$ emission of $1.14kg\;N_2O-N\;ha^{-1}$. The results from the study imply that green manure crop and biochar can be utilized to reduce greenhouse gas emission from the upland crop field.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

, 2007). 따라서 본 논문에서는 녹비작물인 헤어리베치와 바이오숯이 밭작물의 하나인 고추 재배지에서의 아산화질소 배출량을 얼마나 줄일 수 있는지 살펴보고, 그 결과를 보고하고자 하였다.

제안 방법

포장의 토양은 규암통 (coarse silty, mixed, nonacid, mesic Aquic Fluventic Eutrochrepts)으로, 시험을 시작하기 전의 토양 화학성을 Table 1에 나타내었다. 고추에 대한 질소 표준시비량인 10a당 19 kg을 요소로 시용한 구를 대조구로 하였으며, 녹비작물인 헤어리베치를 처리한 구, 헤어리베치와 질소질 비료 반량 (9.5 kg 10a^-1)을 시용한 구, 바이오숯과 질소질 비료를 10a당 19 kg 시용한 구, 바이오숯과 질소질 비료 반량을 시용한 구, 아무 것도 처리하지 않은 무시용구를 두었다. 헤어리베치는 시험하기 전년도 9월 하순에 파종(줄뿌림)하여 월동하였으며, 4월 하순에 수확하였고 수량은 생체중으로 10a당 774 kg이었다.
농업 부문에서 온실가스 배출량을 줄이기 위하여 녹비작물인 헤어리베치와 바이오숯을 이용하였을 때 밭작물 재배지에서 아산화질소 배출량 저감 효과를 평가하였다. 질소 시용량은 고추의 표준 시비량인 190 kg ha^-1이었으며, 주 2회 시료를 채취하여 GC/ECD로 아산화질소를 분석하였다.
Parkin (2008)의 연구 결과에 따르면, 1-4일 간격으로 시료를 채취하는 경우 아산화질소 누적 배출량의 정확도는 10% 이내였으며, 3-7일 간격인 경우에는 14% 이내였다. 아산화질소의 분석은 전자포획검출기 (ECD)를 장착한 가스크로마토그래프 (Varian GC 450, USA)를 이용하였다 (Seo et al., 2012). 아산화질소의 배출량은 다음 식을 이용하여 계산하였다 (Shin et al.
농업 부문에서 온실가스 배출량을 줄이기 위하여 녹비작물인 헤어리베치와 바이오숯을 이용하였을 때 밭작물 재배지에서 아산화질소 배출량 저감 효과를 평가하였다. 질소 시용량은 고추의 표준 시비량인 190 kg ha^-1이었으며, 주 2회 시료를 채취하여 GC/ECD로 아산화질소를 분석하였다. 대조구인 질소질 비료(요소) 처리구의 아산화질소 배출량은 1.

대상 데이터

강원도농업기술원의 노지 포장에서 고추 (Capsicum annuum L.)를 재배하면서 온실가스 시료를 채취하여 분석하였다. 포장의 토양은 규암통 (coarse silty, mixed, nonacid, mesic Aquic Fluventic Eutrochrepts)으로, 시험을 시작하기 전의 토양 화학성을 Table 1에 나타내었다.
고추의 정식은 2011년 5월 13일에 하였으며, 웃거름 (질소질 비료)은 6월 2일과 7월 2일에 시용하였다. 각 처리구의 크기는 2.
1 kg이었다. 바이오숯은 홍천에 소재한 참숯 가마에서 구입한 백탄을 10a당 1,000 kg 수준으로 처리하였다. 본 시험에 쓰인 헤어리베치와 바이오숯의 화학 조성을 Table 2에 나타내었다.
)를 재배하면서 온실가스 시료를 채취하여 분석하였다. 포장의 토양은 규암통 (coarse silty, mixed, nonacid, mesic Aquic Fluventic Eutrochrepts)으로, 시험을 시작하기 전의 토양 화학성을 Table 1에 나타내었다. 고추에 대한 질소 표준시비량인 10a당 19 kg을 요소로 시용한 구를 대조구로 하였으며, 녹비작물인 헤어리베치를 처리한 구, 헤어리베치와 질소질 비료 반량 (9.

데이터처리

0 m이며, 난괴법 3반복으로 배치하였다. 모든 통계 분석은 SAS 프로그램 (ver. 9.2, SAS, Cary, NC)을 이용하였으며, 5% 수준에서 통계적 유의성을 검토하였다.

이론/모형

아산화질소의 분석을 위한 시료 채취는 온실가스 연구에서 일반적으로 쓰이고 있는 챔버법을 이용하였으며 (Kim et al., 2006; Kim et al., 2008; Saggar et al., 2009; Kim et al., 2010; Seo et al., 2012), 시료 채취 간격은 주 2회였다. Parkin (2008)의 연구 결과에 따르면, 1-4일 간격으로 시료를 채취하는 경우 아산화질소 누적 배출량의 정확도는 10% 이내였으며, 3-7일 간격인 경우에는 14% 이내였다.

성능/효과

질소 시용량은 고추의 표준 시비량인 190 kg ha^-1이었으며, 주 2회 시료를 채취하여 GC/ECD로 아산화질소를 분석하였다. 대조구인 질소질 비료(요소) 처리구의 아산화질소 배출량은 1.14 kg N₂O-N h^{^a-1}이었으며, 헤어리베치와 바이오숯+질소질 비료 처리구의 아산화질소 배출량은 각각 0.61 kg N₂O-N ha^-1과 0.86 kg N₂O-N ha^-1로 온실가스 배출을 각각 46.5%와 24.6% 줄였다.
2와 같았다. 질소질 비료를 처리한 구에서는 고추를 정식한 다음 약 1주일 후에 배출량이 매우 높아졌다가 이후 낮아지는 경향을 보였으며, 웃거름을 준 다음에 다소 높아지는 양상을 나타내었다. Kim et al.
질소질 비료를 표준 시비량인 10a당 19 kg 처리한 구에서 약 3개월 동안에 누적된 아산화질소 배출량은 1.14 kg N₂O-N ha^-1이었으며, 질소원을 처리하지 않은 무시용구에서의 아산화질소의 배출량은 0.16 kg N₂O-N ha^-1였다 (Fig. 3). 질소질 비료 처리구의 아산화질소 배출계수는 0.
헤어리베치와 바이오숯+질소질 비료 처리구의 아산화질소 배출량은 각각 0.61 kg N₂O-N ha^-1과 0.86 kg N₂O-N ha^-1로서, 녹비작물인 헤어리베치와 바이오숯을 활용하면 온실가스인 아산화질소의 배출량을 각각 46.5%와 24.6% 줄일 수 있을 것으로 사료된다. 다만, 농경지로부터 아산화질소 배출은 토양 특성뿐만 아니라 기상 조건의 영향을 크게 받으므로, 감소 정도의 변화 폭이 크다고 볼 수 있다 (Kim et al.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	농경지로부터 아산화질소 배출에 영향을 미치는 요인은 고추 재배지에서 어떤 비율로 나타났는가?	Kim et al. (2008)은 고추 재배지에서의 아산화질소 배출에 영향을 미치는 요인으로는 식양토에서는 무기태 질소 (51%), 토양 온도 (26%), 토양 수분함량 (23%)이었으며, 사양토에서는 토양 수분함량 (39%), 토양 온도 (36%), 무기태 질소 (24%) 순이었다고 하였다. 또한 사양토에서의 아산화질소 배출량은 식양토에 비해 74~82% 적었고, 토양 수분장력이 -50 kPa일 때가 -30 kPa인 경우보다 13~40% 적었다고 하였다.
	대기의 아산화질소 농도는 매년 얼마씩 높아지고 있는가?	대표적인 온실가스의 하나인 아산화질소의 지구 온난화 잠재력은 이산화탄소와 비교하여 약 300배 높은데, 대기의 아산화질소 농도는 매년 0.2~0.3%씩 높아지고 있다 (Saggar et al., 2009).
	아산화질소 농도 증가의 주된 요인은 무엇인가?	Park et al. (2012)이 1940년부터 2005년까지 대기 중의 아산화질소의 방사성 동위원소 조성을 살펴본 결과, 아산화질소 농도 증가의 주된 요인은 농경지에 시용한 질소질 비료인 것으로 나타났다. 즉, 토양 미생물이 농경지에 시용된 질소질 비료나 가축 분뇨 퇴비를 질산화 과정과 탈질 과정을 거쳐 변환시키는데, 이 과정에서 부산물이나 중간 산물로 아산화질소가 만들어 진다 (Freney, 1997; Singh and Tyagi, 2009).

참고문헌 (19)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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