[논문]보리.완두 포장에서 유기질비료 시용 수준이 건물수량과 질소 고정 및 이의 이동에 미치는 영향

이효원

doi:10.11625/kjoa.2013.21.3.381

보리.완두 포장에서 유기질비료 시용 수준이 건물수량과 질소 고정 및 이의 이동에 미치는 영향
Effect of Organic Fertilizer Levels on Dry Matter Yield, Nitrogen Fixation and Transfer on the Barley and Pea Mixtures 원문보기

韓國有機農業學會誌 = Korean journal of organic agriculture, v.21 no.3, 2013년, pp.381 - 389

초록
AI-Helper

본 연구는 보리와 완두 혼파 포장에서 유기질소질 비료의 시용 수준이 건물생산성, 질소 고정 그리고 이동율 및 이동량을 측정하기 위하여 실시하였다. 처리는 유기질소 40kg, 80kg, 그리고 120kg/ha의 3처리와 질소고정 측정을 위해 대조구로 보리단파구를 각 처리마다 배치하였다. 난괴법 3처리 3반복으로 처리하여 3월부터 6월까지 재배하였다. 보리는 40kg/ha와 완두 80kg/ha를 파종 후 발아를 촉진하기 위하여 흑색 비닐을 멀칭하였다. 질소 고정을 측정하기 위하여 99.8원자% $15N(NH_4)_2SO_4$를 4월 15일 ha당 1kg 수준으로 증류수에 혼합하여 $30{\times}20cm$ 쿼드랏에 시용 하였다. 공중질소 고정율은 32.4%에서 0% 사이였다. 보리에서 완두에로의 질소 이동률은 차이법에서 47.6%에서 21.8% 사이 그리고 동위원소 희석액 처리법에서 24.6%와 21.4%를 나타냈다. 이동량은 차이법에서 92.8kg/ha에서 41.9kg/ha 및 49.7kg 반면 120kg N 유기질 시용구는 동위원소희석법에서는 질소이동이 일어나지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 유기질 비료의 증가에 따른 두과작물의 공중질소고정 향상, 화본과 작물로의 질소이동효과가 분명하지 않았다.

Abstract ▼ AI-Helper

In order to study the effect of organic fertilizer on dry matter (DM) yield, nitrogen fixation and transfer from pea to barley, an experiment was carried out from May to June in 2008 in Incheon. A completely randomized block design with three replications was used for the experiment and one reference plot assigned each treatment for nitrogen fixation evaluation. Seeding mixture was 40kg barley and 80kg pea per ha. N rate of 40, 80 and 120kg/ha as organic fertilizer was applied at seeding. The equivalent of 1kg per ha as $(15NH_4)_2SO_4$ Solution at 99.8 atom N was applied to the plots ($30{\times}20cm$) at mid April. Forage was harvested from each plot in ripening stage at ground level and separated into barley and pea. Nitrogen fixation was 32.4%, 23.4% and 0% at three different organic N levels. Transfer rate were from 47.6% to 21.8% in difference method and 24.6% and 21.4% on $^{15}N$ dilution method. N Transfer amount were from 92.8kg/ha to 41.9kg/ha on difference method and 47.3kg in the 40kg N plots and 49.7kg in the 80kg N plots on $^{15}N$ dilution method but there was no N transfer in 120kg N organic fertilizer plots. Benefit from increased organic fertilizer was not clear in terms of nitrogen fixation and transfer from pea to barley in barley and pea mixtures.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구는 보리와 완두 혼파 포장에서 유기질소질 비료의 시용 수준이 건물생산성, 질소고정 그리고 이동율 및 이동량을 측정하기 위하여 실시하였다. 처리는 유기질소 40kg, 80kg, 그리고 120kg/ha의 3처리와 질소고정 측정을 위해 대조구로 보리단파구를 각 처리마다 배치하였다.
지금까지 연구는 주로 화학비료 사용조건에서 두과나 화본과와 혼파한 초지에서 진행된 것이 대부분이었다. 본 연구는 완두, 보리 파종 시 유기질 비료의 질소시용수준을 달리 했을 때 혼파 사료작물 포장에서 건물 생산량, 두과목초의 공중질소고정 그리고 고정질소의 보리로 이동에 관한 연구목적으로 수행되었다.

제안 방법

처리는 유기질소 40kg, 80kg, 그리고 120kg/ha의 3처리와 질소고정 측정을 위해 대조구로 보리단파구를 각 처리마다 배치하였다. 난괴법 3처리 3반복으로 처리하여 3월부터 6월까지 재배하였다. 보리는 40kg/ha와 완두 80kg/ha를 파종 후 발아를 촉진하기 위하여 흑색 비닐을 멀칭하였다.
난괴법 3처리 3반복으로 처리하여 3월부터 6월까지 재배하였다. 보리는 40kg/ha와 완두 80kg/ha를 파종 후 발아를 촉진하기 위하여 흑색 비닐을 멀칭하였다. 질소 고정을 측정하기 위하여 99.
2/c mol/kg 토양이었다. 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 처리는 유기질 비료를 질소 함량 기준으로 40kg, 80kg 그리고 120kg/ha였고 이때 사용한 유기질 비료는 수분 45%, 질소함량 2.5%였다. 파종한 종자는 두과작물로 완두 80kg(청미완두), 화본과작물로 새올보리 40kg/ha 였다.
식물체의 질소고정능력 측정을 위한 동위원소 분석은 안정성 동위원소 질량분석기 Isoprime-EA를 이용하였다. 한편 베치에서 보리로의 이동율은 차이법과 ¹⁵N희석액법을 이용하여 산출하였으며 이용률 계산은 여러 학자들이 일반적으로 쓰고 있는 방법을 적용하였다(Chalk, 1996; Chalk, 1998; Lee and Park, 2002).
질소고정량을 측정하기 위해 각 처리마다 대조구로 보리 단파구를 두었으며 동위원소 희소석법에 의한 질소고정량을 측정하기 위하여 4월 15일에 동위원소 처리를 하였는데 99.8원자% 15N(NH4)2SO4 중질소 1kg를 1L의 증류수에 용해하여 20×30㎝의 방형틀(Qudrat)에 살포하였다.
본 연구는 보리와 완두 혼파 포장에서 유기질소질 비료의 시용 수준이 건물생산성, 질소고정 그리고 이동율 및 이동량을 측정하기 위하여 실시하였다. 처리는 유기질소 40kg, 80kg, 그리고 120kg/ha의 3처리와 질소고정 측정을 위해 대조구로 보리단파구를 각 처리마다 배치하였다. 난괴법 3처리 3반복으로 처리하여 3월부터 6월까지 재배하였다.

대상 데이터

8원자% 15N(NH₄)₂SO₄ 중질소 1kg를 1L의 증류수에 용해하여 20×30㎝의 방형틀(Qudrat)에 살포하였다. 6월 8일에 쿼드랏 안의 식물체를 수확하여 보리와 완두를 분리하여 건조한 후 분쇄하여 분석 시료로 사용하였다.
본 실험은 경기도 인천시 소재 포장에서 실시하였으며 시험지의 토양은 송정통 토양이며 그 특성은 Table 1에서 보는 바와 같이 유기물 및 인산의 함량이 높은 일반 경작토로 pH 6.6, 유기물 13g/Kg, 유효인산 292mg/Kg 그리고 치환성 양이온은 K가 0.28, Ca가 7.0, Mg 3.2/c mol/kg 토양이었다. 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 처리는 유기질 비료를 질소 함량 기준으로 40kg, 80kg 그리고 120kg/ha였고 이때 사용한 유기질 비료는 수분 45%, 질소함량 2.
질소 고정을 측정하기 위하여 99.8원자% 15N(NH4)2SO4를 4월 15일 ha당 1kg 수준으로 증류수에 혼합하여 30×20㎝ 쿼드랏에 시용 하였다.
파종한 종자는 두과작물로 완두 80kg(청미완두), 화본과작물로 새올보리 40kg/ha 였다. 파종은 2008년 3월 20일에 하였고 발아를 촉진하기 위하여 1주일간 흑색비닐을 멀칭한 후 유식물이 2mm 정도 출현했을 때 비닐을 제거하였다. 질소고정량을 측정하기 위해 각 처리마다 대조구로 보리 단파구를 두었으며 동위원소 희소석법에 의한 질소고정량을 측정하기 위하여 4월 15일에 동위원소 처리를 하였는데 99.
5%였다. 파종한 종자는 두과작물로 완두 80kg(청미완두), 화본과작물로 새올보리 40kg/ha 였다. 파종은 2008년 3월 20일에 하였고 발아를 촉진하기 위하여 1주일간 흑색비닐을 멀칭한 후 유식물이 2mm 정도 출현했을 때 비닐을 제거하였다.

데이터처리

본 실험의 통계처리는 SAS Ver.9.1프로그램을 이용하여 최소 유의차 검정(Least Significant Different test; LSD test)을 적용하여 5% 유의수준에서 처리구간의 통계적 차이를 검정하였다.

이론/모형

식물체의 질소고정능력 측정을 위한 동위원소 분석은 안정성 동위원소 질량분석기 Isoprime-EA를 이용하였다. 한편 베치에서 보리로의 이동율은 차이법과 ¹⁵N희석액법을 이용하여 산출하였으며 이용률 계산은 여러 학자들이 일반적으로 쓰고 있는 방법을 적용하였다(Chalk, 1996; Chalk, 1998; Lee and Park, 2002). 차이법과 동위원소 희석법을 이용한 질소고정량 추정 및 이의 화본과로 이동은 다음의 식에 의거하여 산출하였다.

성능/효과

유기질소 수준을 달리했을 때 건물 및 질소 생산량은 Table 2에서 보는 바와 같다. 80kg 유기질소 시용구가 보리와 완두를 더한 총건물생산량이 8,495kg로 가장 높았다. 이러한 수량은 헤어리벳치와 호밀조합에서 11,000kg과 9,418kg을 나타냈던(Kim 등, 2002) 보고보다는 낮았으나 7,217kg에서 4,466kg을 보였던 Lee(2007) 보다는 높았다.
7kg 반면 120kg N 유기질 시용구는 동위원소희석법에서는 질소이동이 일어나지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 유기질 비료의 증가에 따른 두과작물의 공중질소고정 향상, 화본과 작물로의 질소이동효과가 분명하지 않았다.
3kg으로 계산 되었다. 그리고 80kg 시용구 역시 29.6% 및 21.4%가 보리로 이동되어 결과적으로 68.6kg 및 79.7kg/ha에 이르는 것으로 환산되었다. 한편 120kg N 이용구에서는 차이법에서만 47.
여러 가지 혼파조합과 질소시비 수준을 달리한 시험에서 완두와 보리를 혼파한 조합이 완두 단파에 비해 낮은 시용질소 회수율(48% : 58%)을 나타냈으며 질소다비(窒素多肥) 보다 낮은 회수율(48% : 26%)을 나타냈다고 한다(Andersen, 2004). 본 실험에서는 처리간 건물수량과 질소함량 그리고 총질소함량은 통계적으로 유의차가 발견되지 않았다.
4%를 나타냈다. 이동량은 차이법에서 92.8kg/ha에서 41.9kg/ha 및 49.7kg 반면 120kg N 유기질 시용구는 동위원소희석법에서는 질소이동이 일어나지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 유기질 비료의 증가에 따른 두과작물의 공중질소고정 향상, 화본과 작물로의 질소이동효과가 분명하지 않았다.
7kg/ha에 이르는 것으로 환산되었다. 한편 120kg N 이용구에서는 차이법에서만 47.6%가 이동되었고 동위원소 시용구에서는 이동된 질소가 전무한 것으로 확인되었다. 수확 시 보리와 완두의 식생비율이 0.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	국내에서 친환경 농업을 장려하기 위해 시행한 것은 무엇인가?	현재 친환경 농업을 장려하기 위해 농산 부산물을 유기질 비료화 하는 것을 정책적으로 지원하여 2010년에 250만 톤이 생산되었고 여타 유기질 비료 19종의 공정 규격이 설정되었다. 특히 유박이 혼합된 유기질 비료는 원예농가에서 많이 사용하고 있다(Kim, 2011).
	두과작물의 대기 질소 고정량은 무엇에 영향을 받는가?	, 2010). 두과에서 대기질소 고정량은 성장의 진전 및 질소 시비량의 차이에 따라 변했는데 완두와 보리, 완두-보리-유채 간작과 완두 단파처리의 사이에는 공중 질소 고정율은 처리에 따라 58% 에서 91% 사이였다(Andersen et al., 2004).
	인구 밀집 국가에서 유기 축산의 가장 큰 걸림돌은 무엇인가?	한국과 같은 인구 밀집 국가에서 유기 축산의 가장 큰 걸림돌은 유기 사료의 안정적 생산과 공급이다. 이러한 경향의 반증이 한우의 친환경 사육이 크게 증가한 반면 낙농과 양돈은 답보상태에 있다는 통계에서 잘 드러난다.

참고문헌 (20)

Andersen Mette Klindt, Henrik Hauggaard-Nielsen, Per Ambus, and Erik Steen Jensen. 2004. Plant and Soil. 266: 273-187.
Bertilsson, J., R. J. Dewhurst, and M. Teuori. 2001. Effects of legume silages on feed intake, milk production and nitrogen officiency. Landbauforschung Volkenrode. 234: 39-45.
Chalk. P. M. 1996. Nitrogen transfer from Legumes to Cereals in intercropping. Dynamics of roots and nitrogen in cropping systems of the Semi-Arid Tropics. Japan International Research Center for Agricultural Science.
Crutzen, P. J., A. R. Moiser, K. A. Smith, W. Winiwarter. 2008. $N_{2}O$ release from agro- biofuel production negates global warming reduction by replacing fossil fuels. Chem Phys 8: 389-359
Geijersstam Linda and Anna Martensson. 2006. Nitrogen fixation and residual effects of field pea intercropped with oats. Acta Agriculture Scandinavica Section b-Soil and Plant Science 56: 186-196.

상세보기
Giambalvo Dario and Paolo Ruisi. 2010. Forage production, N uptake, $N_{2}$ fixation, and N recovery of berseem clover grown in pure stand and in mixture with annual ryegrass under different managements. Plant and Soil 342: 379-391.
Haby Vincent A., Stephen A. Stout, Frank M. Hons, and T. Leonard. 2006. Nitrogen Fixation and Transfer in a Mixed Stand of Alfalfa and Bermudagrass. Published in Agron. J. 98: 890-898.

상세보기
Hauggaard-Nielsen H., L. Holdensen, D. Wulfsohn, and E. S. Jensen. 2010. Spatial variation of $N_{2}$ -fixation in field pea (Pisum sativum L.) at the field scale determined by the $^{15}N $ natural abundance method. Plant Soil. 327: 167-184.

상세보기
Kim. J. G., S. H. Yoon, E. S. Chung, Y. C. Lim, S. Seo, J. H. Seo, and S. J. Kim. 2002. Effect of Seeding Method and Mixing Ratio on the Quality and Productivity of Rye-Hairy Vetch Mixture. J. Korean Grassl. Sci. 22(4): 233-240.

원문보기 상세보기
Kim, Jong Duk. 2011. The Present Status and Invigoration of Organic Husbandry using Organic Forage Production in Korea. Korean Association of Organic Agriculture's 2011 Conference Reference Book.
Lee, Hyo Won. 2007. Nitrogen Fixation of Legumes and Transfer to Grasses in Spring Paddy Soil. J. Korean Grassl. Sci. 27(3): 167-172.

원문보기 상세보기
Lee, Hyo Won, W. H. Kim, H. S. Park, H. J. Go, and S. G. Kim. 2005. Effect of N Application Rate on Fixation and Transfer from Vetch to Barley in Mixed Stands. J. Korean Grassl. Sci. 25(1): 1-6.

원문보기 상세보기
Lee, Hyo Won and H. S. Park. 2002. Nitrogen Fixation of Legumes and Cropping System for Organic Forage Production. Korean Association of Organic Agriculture. 10: 51-63.
Mehmet Sincik and Achikgoz Esvet. 2007. Effects of white clover inclusion on turf characteristics, Nitrogen fixation and nitrogen transfer from white clover to grasses species in turf mixtures. Communication in soil science & plant analysis 38: 1861-1877.

상세보기
Palmborg, C., M. Scherer-Lorenzen, A. Jumpponen, G. Carlsson, K. Huss-Danell, and P. Hogberg. 2005.Inorganic soil nitrogen under grassland plant communities of different species composition and diversity. Oikos, 110: 271-282.

상세보기
Peoples. M. B, A. W. Faizah, B. Rerkasem, and D. F. Herridge. 1988. Methods for Evaluating Nitrogen Fixation by modulated Legumes in the field (Eds.). ACIAR. Cannberra. Autralia.
Riesinger P. and I. Herzon. Symbiotic nitrogen fixation in organically managed red clover- grass leys under farming conditions. 2010. Soil and Plant Science. 60: 517-528.

상세보기
Sakai Rogerio Haruo, Edmilson Jose Ambrosano, Ana Clarissa Alves Negrini, Paulo Cesar Ocheuze Trivelin, Eliana Aparecida Schammass, and Paulo Cesar Tavares de Melo. N transfer from green manures to lettuce in an intercropping cultivation system. Maringa. 33(4): 679-686.
Stern W. R. 1993 .Nitrogen Fixation and transfer in intercrop systems. Field Crops Research. 34: 335-356.

상세보기
Vinther, F. P. 2006. Effects of cutting frequency on plant production, N-uptake and $N_{2}$ fixation in above and below-ground plant biomass of perennial ryegrass-white clover swards. Grass and Forage Science, 61: 154-163.

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

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].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증