신간척지에서 토양 염농도가 청보리 생육, 수량 및 양분 흡수에 미치는 영향 Effect of Soil Salinity on Growth, Yield and Nutrients Uptake of Whole Crop Barley in Newly Reclaimed Land원문보기
신간척지에서 청보리의 안정재배를 위한 토양 염농도를 제시하기 위하여 새로 조성된 새만금간척지에서 토양염농도(EC) 0.8, 3.1, 6.5, 11.0 dS/m에 해당하는 지점을 선정하고, 화학비료로 $N-P_2O_5-K_2O$=150-100-100 kg/ha를 시용한 후 2011년 10월 26일에 영양보리를 220kg/ha 파종하였다. 재배기간중 토양 염농도는 수확기>출수기>파종기>월동기 순으로 파종기에 비해 수확기에 1.4~4.2배 상승하였다. 염농도가 높을수록 발근에 지장을 초래하여 지상부 생육도 저조하였고 특히 EC 11.0 ds/m에서 출현은 하였으나 겨울철이 지난 후 고사하였다. 수량은 토양염농도 0.8 dS/m(8.8 MT/ha)에 비해 3.1 dS/m과 6.5 dS/m에서 각각 68 %, 35 % 수준이었다. Proline함량은 생육초기가 수확기보다, 그리고 염농도가 높을수록 많았다. 수확기의 $Na_2O$와 MgO 함량은 염농도가 높을수록 많았고 N, $P_2O_5$, $K_2O$ 및 CaO 함량은 염농도가 높을수록 적었다. 따라서 토양 염농도가 3.1 dS/m이상으로 높아짐에 따라 청보리의 지하부와 지상부에 심각한 생육저해로 양분의 불균형 흡수를 초래하여 수량이 저조하기 때문에 안정한 청보리 생산을 위해서는 지하 배수시설 또는 관개수를 이용하여 3.1 dS/m이하로 염농도를 떨어뜨린 후 재배하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
신간척지에서 청보리의 안정재배를 위한 토양 염농도를 제시하기 위하여 새로 조성된 새만금간척지에서 토양염농도(EC) 0.8, 3.1, 6.5, 11.0 dS/m에 해당하는 지점을 선정하고, 화학비료로 $N-P_2O_5-K_2O$=150-100-100 kg/ha를 시용한 후 2011년 10월 26일에 영양보리를 220kg/ha 파종하였다. 재배기간중 토양 염농도는 수확기>출수기>파종기>월동기 순으로 파종기에 비해 수확기에 1.4~4.2배 상승하였다. 염농도가 높을수록 발근에 지장을 초래하여 지상부 생육도 저조하였고 특히 EC 11.0 ds/m에서 출현은 하였으나 겨울철이 지난 후 고사하였다. 수량은 토양염농도 0.8 dS/m(8.8 MT/ha)에 비해 3.1 dS/m과 6.5 dS/m에서 각각 68 %, 35 % 수준이었다. Proline함량은 생육초기가 수확기보다, 그리고 염농도가 높을수록 많았다. 수확기의 $Na_2O$와 MgO 함량은 염농도가 높을수록 많았고 N, $P_2O_5$, $K_2O$ 및 CaO 함량은 염농도가 높을수록 적었다. 따라서 토양 염농도가 3.1 dS/m이상으로 높아짐에 따라 청보리의 지하부와 지상부에 심각한 생육저해로 양분의 불균형 흡수를 초래하여 수량이 저조하기 때문에 안정한 청보리 생산을 위해서는 지하 배수시설 또는 관개수를 이용하여 3.1 dS/m이하로 염농도를 떨어뜨린 후 재배하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
BACKGROUND: Newly reclaimed land has poor soil environment for crop growth since it is high in salt concentration but low in organic content compared with ordinary soil. It is known that whole-crop-barley can grow better in the soil of relatively high salt concentration than other crops but, the gro...
BACKGROUND: Newly reclaimed land has poor soil environment for crop growth since it is high in salt concentration but low in organic content compared with ordinary soil. It is known that whole-crop-barley can grow better in the soil of relatively high salt concentration than other crops but, the growth is poor at the concentration if higher than certain amount and it is a difficulty to secure productivity. Hence, the level of soil salt concentration suitable for the production of bulky feed in newly reclaimed land has been investigated. METHODS AND RESULTS: At Saemanguem reclaimed land, the land for the soil salt concentration electrical conductivity (EC) 0.8, 3.1, 6.5, 11.0 dS/m was selected; and chemical fertilizer $N-P_2O_5-K_2O$ (150-100-100kg/ha) was tested; and forage barley 220kg/ha were sown. The soil salt concentration during the cultivation period decreased in the order of harvest season>earing season>sowing season>wintering season, and the salt concentration in harvest season is 1.4-4.2 times higher than that of the sowing season. The higher the salt concentration, the poorer the over ground growth due to poor rooting; especially at EC 11.0 ds/m there was emergence but, it blighted after wintering. The Yield from the soil salt concentration 3.1dS/m and 6.5 dS/m was 68% and 35% from that of the soil salt concentration 0.8 dS/m (8.8 MT/ha) respectively. The proline content in early life stage was more than that of the harvest season, and it increased with salt concentration. The higher salt concentration, the more $Na_2O$ and MgO content in harvest season; but the higher the salt concentration, the less the content of N, $P_2O_5$, $K_2O$ and CaO. CONCLUSION(S): When the soil salt concentration becomes higher than 3.1 dS/m, the yield becomes poor because there is serious growth inhibition of forage barley both in root part and above aerial part that results in unbalanced absorption of nutrients. Therefore, it is recommended that the salt concentration should be lowered below 3.1 dS/m by underground drainage facilities or irrigating water for the stable production of whole-crop-barley.
BACKGROUND: Newly reclaimed land has poor soil environment for crop growth since it is high in salt concentration but low in organic content compared with ordinary soil. It is known that whole-crop-barley can grow better in the soil of relatively high salt concentration than other crops but, the growth is poor at the concentration if higher than certain amount and it is a difficulty to secure productivity. Hence, the level of soil salt concentration suitable for the production of bulky feed in newly reclaimed land has been investigated. METHODS AND RESULTS: At Saemanguem reclaimed land, the land for the soil salt concentration electrical conductivity (EC) 0.8, 3.1, 6.5, 11.0 dS/m was selected; and chemical fertilizer $N-P_2O_5-K_2O$ (150-100-100kg/ha) was tested; and forage barley 220kg/ha were sown. The soil salt concentration during the cultivation period decreased in the order of harvest season>earing season>sowing season>wintering season, and the salt concentration in harvest season is 1.4-4.2 times higher than that of the sowing season. The higher the salt concentration, the poorer the over ground growth due to poor rooting; especially at EC 11.0 ds/m there was emergence but, it blighted after wintering. The Yield from the soil salt concentration 3.1dS/m and 6.5 dS/m was 68% and 35% from that of the soil salt concentration 0.8 dS/m (8.8 MT/ha) respectively. The proline content in early life stage was more than that of the harvest season, and it increased with salt concentration. The higher salt concentration, the more $Na_2O$ and MgO content in harvest season; but the higher the salt concentration, the less the content of N, $P_2O_5$, $K_2O$ and CaO. CONCLUSION(S): When the soil salt concentration becomes higher than 3.1 dS/m, the yield becomes poor because there is serious growth inhibition of forage barley both in root part and above aerial part that results in unbalanced absorption of nutrients. Therefore, it is recommended that the salt concentration should be lowered below 3.1 dS/m by underground drainage facilities or irrigating water for the stable production of whole-crop-barley.
따라서 본 연구는 새롭게 조성된 새만금간척지 포장에서 토양 염농도에 따른 청보리에 대한 염에 대한 안전한 재배조건을 제시하고자 염농도 피해가 전혀 없는 토양조건에서부터 재배가 불가능한 농도에 이르기까지 몇몇 염농도에 파종한 후 지하와 지상부 생육, 양분함량 및 수량 등을 조사하였다.
제안 방법
서로 다른 염농도별 4 지점을 대상으로 청보리 전 생육기간에 걸쳐서 매달 25일 전 후에 토양 염농도 변화를 조사하였고, 파종 후 30일째에 청보리 지상부의 초장, 엽수 및 생체 무게를 조사하였으며, 지하부의 뿌리길이, 뿌리수 및 생체무게를 조사하였다. 또한 청보리 수확기에 있어서 토양 염농도별로 지상부는 개체당 경장, 경수, 1수립수를 그리고 곡실중, 총 생체중 및 총 건물중을 ha로 환산하여 제시하였다.
본 연구는 토양 염농도에 따른 청보리의 염해 평가를 위하여 새만금간척지 광활지구에 2008년도에 조성된 농촌진흥청 국립식량과학원 벼맥류부 포장에서 수행하였다. 시험포장은 문포통인 세사양토로서 다양한 염 농도로 분포하고 있어서 2000m2면적을 대상으로 시험구당 25m2(5m×5m)씩 작조하여 80지점의 토양 염농도(EC)를 조사한 후 이들 중에서 0.8±0.2 dS/m(이하 표준편차 생략), 3.1±0.6 dS/m(이하 표준편차 생략), 6.5±1.3 dS/m(이하 표준편차 생략), 11.0±2.2 dS/m(이하 표준편차 생략)에 해당하는 지점을 각각 P1, P2, P3, P4로 구분하여 3반복으로 실험을 수행하였다. 이들 토양의 토양화학성의 평균값은 EC 5.
또한 청보리 수확기에 있어서 토양 염농도별로 지상부는 개체당 경장, 경수, 1수립수를 그리고 곡실중, 총 생체중 및 총 건물중을 ha로 환산하여 제시하였다. 한편 청보리 수확기 지하부의 뿌리길이, 직근수 및 뿌리 생체중을 조사하였다. 청보리의 생육 및 수량조사는 농업과학기술연구 조사기준 (RDA, 2003)에 준하였다.
대상 데이터
본 연구는 토양 염농도에 따른 청보리의 염해 평가를 위하여 새만금간척지 광활지구에 2008년도에 조성된 농촌진흥청 국립식량과학원 벼맥류부 포장에서 수행하였다. 시험포장은 문포통인 세사양토로서 다양한 염 농도로 분포하고 있어서 2000m2면적을 대상으로 시험구당 25m2(5m×5m)씩 작조하여 80지점의 토양 염농도(EC)를 조사한 후 이들 중에서 0.
P2O5 32 mg/kg 으로 일반농경지에 비하여 pH, EC 및 치환성나트륨 등은 높은 편이나 그 외 성분이 낮은 토양이었다. 시험작물로 사료용 보리인 청보리로서 품종은 영양보리를 사용하였다.
데이터처리
염농도별 청보리 양분함량은 수확기에 식물체 시료를 채취하여 70℃에서 건조 후 분쇄하여 습식분해한 후 질소는 Kjeldahl법, 인산은 Ammonium vanadate법으로 비색계 (UV/VIS spectrophotometer, Cintra 6 GBC, Australia) 그리고 양이온은 ICP-OES (Varian VistarMPX, USA)로 분석하였다. 통계분석은 R(3.0.0)을 이용하여 염농도별 식물체 생육, 양분함량 및 수량 등의 비교는 Duncans’s Multiple range test로 검정하였다.
이론/모형
시험전 토양은 실내에서 풍건하여 2 mm체를 통과된 것을 농촌진흥청 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법(NIAST, 2000)에 적용하여 분석하였다. 즉, pH와 EC는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 하여 초자전극법 (Orion 520A, Boston, USA)으로 측정하였고, 유기물은 Tyurin법으로 적정하였으며, 유효인산함량은 NH4F이 함유한 침출액을 사용하여 Lancaster법에 의한 비색계 (UV-1650PC, Shimadzu Co.
한편 청보리 수확기 지하부의 뿌리길이, 직근수 및 뿌리 생체중을 조사하였다. 청보리의 생육 및 수량조사는 농업과학기술연구 조사기준 (RDA, 2003)에 준하였다.
성능/효과
1 dS/m에서는 현저한 영향을 받아 뿌리의 신장이 정상적이지 못하여 그 결과 지상부 생육에도 영향을 주게 된다. 따라서 새만금간척지와 같은 신간척지에서 안정적인 청보리 생육유지를 위해서는 토양 염농도를 3.5 dS/m이하로 조절할 필요가 있다고 판단된다.
1과 같다. 청보리 파종 당시 선정한 0.8 ds/m, 3.1 dS/m, 6.5 dS/m, 11.0 dS/m의 4개 지점에 대하여 수확시까지 변화 과정을 보면 월동기인 1∼2월에 각각 평균 0.5 ds/m, 0.9 ds/m, 2.4 ds/m, 6.8 ds/m로 가장 낮아졌다가 생육기중 온도가 가장 높았던 5월말 경인 수확시기에 3.3 ds/m, 7.0 ds/m, 11.0 ds/m, 17.5 ds/m까지 다시 상승하였다. 즉, 파종당시에 비하여 5월말 수확기에 염농도 0.
토양 염농도별 수확기 식물체 화학성분의 함량은 K2O> N>Na2O>P2O5>CaO>MgO 순으로, 염농도가 높을수록 Na2O과 MgO함량은 높았으나 N, P2O5, K2O 및 CaO함량은 낮은 경향이었으며, 이들 성분 중 Na2O를 제외하고 대부분의 화학성분이 토양 염농도 0.8 dS/m과 3.5 dS/m은 큰 차이가 없었으나 6.1dS/m에서는 뚜렷한 차이를 보였다. 또한 K2O/Na2O비는 염농도 0.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
간척지 토양의 특징은?
정부는 조사료 증산정책의 일환으로 간척지를 이용한 사료작물 재배면적을 2012년 1,355ha에서 2014년까지 2,000ha로 확대할 계획을 추진하고 있다(농식품부, 2013). 그러나 간척지 토양은 일반토양보다 염분농도가 높고 유기물 함량은 낮아 작물이 생육하기에는 열악한 토양환경을 지니고 있다. 특히 간척지 토양의 염분농도는 생물의 생육장애를 일으키는 주요한 요소이며 간척지의 제염정도를 나타내는 지표로 이용되고 있다.
조사료 증산정책의 일환으로 정부가 추진하고 있는 계획은?
정부는 조사료 증산정책의 일환으로 간척지를 이용한 사료작물 재배면적을 2012년 1,355ha에서 2014년까지 2,000ha로 확대할 계획을 추진하고 있다(농식품부, 2013). 그러나 간척지 토양은 일반토양보다 염분농도가 높고 유기물 함량은 낮아 작물이 생육하기에는 열악한 토양환경을 지니고 있다.
토양의 염분농도가 높을수록 생산성이 저조한 요인은 무엇으로 설명 가능한가?
, 2011). 이와 같이 토양 염농도가 높을수록 생산성이 저조한 요인은 염류집적에 의해 토양내 삼투압이 증가로 염이 물 분자를 끌어 당겨 식물의 수분흡수가 저해되어 수분결핍 현상(Lee et al., 1996)은 물론 특정이온의 비정상적 과다 흡수에 의해 이온 특이적 효과(Lutts et. al., 1996), 그리고 이들 두 가지 원인이 복합적 작용의 현상으로 설명되고 있다(Allison et. al.
참고문헌 (21)
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