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문제 정의
- , 2007; Nair and Ngouajio, 2012). 따라서 본 연구에서는 바닥재의 농업적 활용성을 증대시키기 위해 바닥재의 안정화 제재로써 축분퇴비를 선발하였고 바닥재와 축분퇴비의 혼합 시용이 토양에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 이를 위해 알타리무의 재배토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용량에 따른 토양의 화학적 특성, 토양 내 중금속의 함량, 효소활성의 변화 및 알타리무의 수량을 조사하였다.
- 본 연구는 바닥재의 농업적 활용성을 증대시키기 위해 바닥재의 안정화 제재로써 축분퇴비를 선발하였고 알타리무의 재배토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합 시용량에 따른 토양의 화학적 특성, 토양 내 중금속의 함량, 효소활성의 변화 및 알타리무의 수량을 조사하기 위해 실시되었다. 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 토양의 화학적 특성이 더욱 우수하게 개량되어지는 결과를 나타내었다.
제안 방법
- 공시재료인 바닥재와 축분퇴비의 이화학적 분석방법은 다음과 같이 수행하였다: pH 및 전기전도도(EC)토양:증류수의 비율을 1:5로 하여 교반 후 측정하였다. 유기물 함량은 회화법(Nelson-sommers, 1996)으로 분석하였고, 혼합분해액 (H2O:H2SO4:HClO4, 1:5:9)을 이용하여 바닥재와 축분퇴비를 분해한 후 총 인산 함량은 몰리브덴 청법(Murphy and Riley, 1962)으로, K+, Ca2+, Mg2+의 총함량은 AAS로 측정하였다.
- 공시토양 및 시험 후 토양의 이화학적 분석방법은 다음과 같은 방법으로 수행하였다: pH 및 전기전도도(Electrical conductivity, EC)는 토양:증류수의 비율을 1:5로 하여 교반 후 측정하였다. 유기물 함량(Wakley and Black method; Allison 1965), 총질소 함량(Kjeldahl method; Bremner, 1965), 치환성 양이온 K+, Ca2+, Mg2+는1 M NH4-acetate (pH 7.
- 5 m)는 난괴법에 따라 설치하였으며, 바닥재를 0, 20, 40, 80 Mg/kg으로 시용하고 축분 퇴비를 0과 30 Mg/kg 시용하여 3반복으로 실시하였다. 모든 처리구에 질소-인산-가리(N-P2O5-K2O)를 기비로 90-78-70 kg/ha, 추비로 질소와 가리를 각각 90, 70 kg/ha를 동일한 양을 처리하였다.
- 수확한 알타리무를 70℃에서 72시간을 건조시킨 후 건물 중량을 측정하였다. 바닥재의 처리량과 건물중량의 관계를 모델링하였다.
- 밭 토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용이 토양특성 및 작물수량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 2005년 5월 초에 알타리무(Raphanus sativus var ) 씨를 파종하여 60일간 재배를 실시하였다. 처리구 (각각 0.
- , 1987). 본 연구에 사용되어진 바닥재는 여러 종류의 중금속을 포함하고 있으나 그 중 구리, 망간 및 아연의 함량이 다른 중금속의 함량 보다 상대적으로 높아 바닥재와 축분퇴비의 시용에 따른 알타리무 수확 후 토양 내 수용성 구리, 망간 및 아연의 함량을 조사하였다.
- 수확 후 토양 내 수용성 중금속(Cu, Mn, Zn)의 함량은 증류수를 이용하여 토양과의 비율을 1:10 질량비로 1 시간 교반한 후 Whatman No.42 (pore size 2.5 ㎛) 여과지로 여과한 후 각 중금속의 농도를 ICP-OES로 측정하였다.
- 수확한 알타리무를 70℃에서 72시간을 건조시킨 후 건물 중량을 측정하였다. 바닥재의 처리량과 건물중량의 관계를 모델링하였다.
- 따라서 본 연구에서는 바닥재의 농업적 활용성을 증대시키기 위해 바닥재의 안정화 제재로써 축분퇴비를 선발하였고 바닥재와 축분퇴비의 혼합 시용이 토양에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 이를 위해 알타리무의 재배토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용량에 따른 토양의 화학적 특성, 토양 내 중금속의 함량, 효소활성의 변화 및 알타리무의 수량을 조사하였다.
- 유기물 함량은 회화법(Nelson-sommers, 1996)으로 분석하였고, 혼합분해액 (H2O:H2SO4:HClO4, 1:5:9)을 이용하여 바닥재와 축분퇴비를 분해한 후 총 인산 함량은 몰리브덴 청법(Murphy and Riley, 1962)으로, K+, Ca2+, Mg2+의 총함량은 AAS로 측정하였다. 중금속 분석은 0.1 M HCl을 이용하여 침출 후 ICP-OES로 분석하였다.
- 처리구 (각각 0.5×0.5 m)는 난괴법에 따라 설치하였으며, 바닥재를 0, 20, 40, 80 Mg/kg으로 시용하고 축분 퇴비를 0과 30 Mg/kg 시용하여 3반복으로 실시하였다.
- Ethyl alcohol을 분리시킨 후 상등액은 따라내고 남은 토양에 1 M NH4OAC 30 mL을 가하여 1시간 동안 침출하였다. 침출 후 여과시켜 여과액 내의 나트륨(Na)의 함량을 ICP-OES(inductively coupling plasma optical emission spectroscopy, Perkin elmer model DV 4300, Shelton, CT, USA)로 분석하여 양이온치환용량을 구하였다.
대상 데이터
- 자세한 공시토양의 이화학적 특성은 Table 1에나타냈다. 공시재료인 바닥재는 경남 하동에 위치한 화력발전소에서 발생되는 바닥재(Bottom ash)를 채취하였으며, 바닥재를 안정화하기 위한 안정화제재로는 시중에 판매되고 있는 축분퇴비를 선정하였다. 공시재료의 화학적 특성은 Table 2에 나타냈다.
- 본 연구를 수행하기 위해 경남 합천군 술곡리의 밭토양(128°01'N 34°37'E)을 공시토양으로 선정하였다. 대상지역의 토양은 칠곡통에 속하는 토양이었으며 점토 6.1%, 미사 35%, 모래 58.9%를 포함하는 사질양토(Sandy loam)이었다. 공시토양의 pH는 5.
- 본 연구를 수행하기 위해 경남 합천군 술곡리의 밭토양(128°01'N 34°37'E)을 공시토양으로 선정하였다.
데이터처리
- F-test 결과값이 P <0.05의 범위에서 유의한 경우에만 최소 유의차 검정(LSD)을 실시하였다.
- 2)을 이용하여 실시하였다(SAS institute, 2006). 처리간의 차이를 비교하기 위하여 조사된 자료는 ANOVA 검증을 통하여 분석하였다. F-test 결과값이 P <0.
- 통계분석은 SAS 통계프로그램(버전 9.2)을 이용하여 실시하였다(SAS institute, 2006). 처리간의 차이를 비교하기 위하여 조사된 자료는 ANOVA 검증을 통하여 분석하였다.
이론/모형
- 공시토양 및 시험 후 토양의 이화학적 분석방법은 다음과 같은 방법으로 수행하였다: pH 및 전기전도도(Electrical conductivity, EC)는 토양:증류수의 비율을 1:5로 하여 교반 후 측정하였다. 유기물 함량(Wakley and Black method; Allison 1965), 총질소 함량(Kjeldahl method; Bremner, 1965), 치환성 양이온 K+, Ca2+, Mg2+는1 M NH4-acetate (pH 7.0)로 침출한 후 AAS(Atomic absorption spectroscopy, Perkin elmer model 3300, Norwalk, CT, USA)로 측정하였다. 유효인산의 함량은 Lancaster 방법 (RDA, 1988)를 이용하여 분석하였다.
- 공시재료인 바닥재와 축분퇴비의 이화학적 분석방법은 다음과 같이 수행하였다: pH 및 전기전도도(EC)토양:증류수의 비율을 1:5로 하여 교반 후 측정하였다. 유기물 함량은 회화법(Nelson-sommers, 1996)으로 분석하였고, 혼합분해액 (H2O:H2SO4:HClO4, 1:5:9)을 이용하여 바닥재와 축분퇴비를 분해한 후 총 인산 함량은 몰리브덴 청법(Murphy and Riley, 1962)으로, K+, Ca2+, Mg2+의 총함량은 AAS로 측정하였다. 중금속 분석은 0.
- 0)로 침출한 후 AAS(Atomic absorption spectroscopy, Perkin elmer model 3300, Norwalk, CT, USA)로 측정하였다. 유효인산의 함량은 Lancaster 방법 (RDA, 1988)를 이용하여 분석하였다. 토양의 양이온 치환용량을 측정하기 위하여 토양 5 g을 1 M NaCl 30 mL을 가하여 1 시간 동안 교반한 후 원심분리시켜 상등액을 따라내고 남아 있는 토양에 ethyl alcohol 20 mL을 가하여 남아있는 침출액을 3 회 반복하여 씻어냈다.
성능/효과
- , 2003). Table 4에서와 같이 바닥재 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 pH는 6.10 이었으며 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 평균 토양의 pH는 6.24로 유의하게 증가하였다(Table 4).
- 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 알타리무의 수량 감소를 초래하지 않았으며 통계적으로 유의한 차이는 없었지만 수량의 증수를 보였다. 결론적으로 바닥재는 축분퇴비와 혼합하여 사용된다면 밭토양 내 중금속 함량의 증대와 작물수량의 감소 없이 토양의 화학적 특성과 효소활성을 개량할 수 있는 것으로 조사되었다.
- 축분퇴비를 0 과 30 Mg/ha로 처리한 모든 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양의 EC의 평균값은 감소하는 경향을 나타내었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(Table 4). 그러나 바닥재 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 EC는 1.30 dS/m이었으며 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 평균 토양의 EC는 0.86 dS/m로 유의하게 감소하였다. 이러한 감소는 축분퇴비의 시용에 따른 희석에 의한 효과와 음하전을 많이 가지고 있는 부식물질이 토양 용액 내 양이온성 금속이온을 흡착하여 제거하였기 때문인 것으로 판단된다.
- 축분퇴비를 시용하지 않은 처리구에서는 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 유기물의 함량이 다소 감소되어지는 경향을 나타내었으나 축분퇴비와 바닥재를 혼합 시용한 처리구에서는 바닥재시용량 증가에 따른 토양 내 유기물 함량의 유의한 변화는 없었다(Table 4). 그러나 바닥재 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 유기물 함량은 47.7 g/kg이었으며 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 평균 토양의 유기물 함량은 49.6 g/kg로 유의하게 증가하였다. 이러한 증가는 축분퇴비가 함유하고 있는 높은 탄소의 함량에 의한 것으로 판단되어진다(Table 2).
- 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 acidic phosphatase와 alkaline phosphotase의 활성은 모두 유의하게 감소되거나 증가하지 않았다(Table 6). 그러나 바닥재를 단독 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용하였을 때 acidic phosphotase와 alkaline phosphotase의 활성 모두 유의하게 증가하였다. 축분퇴비에 의한 phosphotase 활성의 증가는 축분퇴비의 시용에 따른 유기물, 질소, 유효인산, 치환성 양이온과 같은 미생물의 영양분의 증가에 의한 것으로 판단되어진다(Table 4).
- 축분퇴비와 바닥재가 혼합 시용되어진 처리구에서 바닥재의 시용량 증가에 따른 수용성 망간과 아연의 함량의 유의한 감소는 없었다 (Table 5). 그러나 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 수용성 망간과 아연의 평균 함량은 유의하게 감소하였다. 부식물질은 표면에 음하전을 띠고 있는 작용기를 많이 가지고 있어 산성인 조건의 토양용액 내 수소이온을 흡착시켜 토양의 pH를 증대시킬수 있어 중금속의 용해도를 감소 시킬 수 있고 양이온성의 망간과 아연 같은 중금속을 흡착시킬 수 있다(Bolan et al.
- 축분퇴비를 시용하지 않은 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 urease의 활성은 유의하게 증가하였으나 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용한 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 urease의 활성은 유의하게 감소되었다(Table 6). 그러나 바닥재를 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 ureas 활성은 0.34 ㎛ol NH3/g/h이 었으며 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 평균 토양의 urease 활성은 0.69 ㎛ol NH3/g/h로 약 두 배 이상 증가하였다. 바닥재 시용량 증가와 축분퇴비의 시용에 따른 urease 활성의 증가는 토양 내 질소함량의 증가와 관련이 있는 것으로 판단되어진다.
- 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용 처리구에서는 바닥재의 처리량 증가에 따른 토양 내 총 질소의 함량 증가는 없었다(Table 4). 그러나 바닥재를 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 총 질소 함량은 2.7 g/kg이었으며 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 평균 토양의 총 질소 함량은 2.9 g/kg로 유의하게 증가하였다. 이러한 증가는 축분퇴비가 함유하고 있는 질소의 함량에 의한 것으로 판단되어진다(Table 2).
- 무처리의 토양에서 수용성 구리의 함량은 검출되지 않았으며 바닥재의 처리에 따른 토양 내 수용성 구리 함량의 증대는 없었던 것으로 판단되어진다. 그러나 축분퇴비와 바닥재를 혼합시용한 모든 처리구에서는 수용성 구리의 함량이 검출되었으며 바닥재의 시용량 증가에 따른 수용성 구리의 함량의 유의한 변화는 없었다. 토양의 pH가 증가하게 되면 구리와 유기산의 착물형성에 의해 구리의 용해도가 증가하게 된다(Lai et al.
- , 2003). 바닥재 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 pH는 6.10 이었으며 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 평균 토양의 pH는 6.24로 유의하게 증가하였다(Table 4).
- 토양 내 urease 활성은 기질이 되는 질소의 농도에 상당히 의존적이며 기질의 농도가 증가하게 되면 urease의 활성은 증가하게 된다(Huang and Chen, 1992). 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 수확 후 토양 내 총 질소의 함량은 유의적으로 증가하였으며 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용하였을 때의 평균 총 질소의 함량이 바닥재를 단독으로 시용하였을 때의 평균 총 질소의 함량 보다 높게 나타났다(Table 4).
- 축분퇴비의 시용은 수확 후 토양 내 dehydrogenase 의 활성에 유의적으로 영향을 미쳤으나 바닥재의 시용량은 dehydrogenase의 활성에 유의적으로 영향을 미치지 않았다 (Table 3). 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 dehydrogenase의 활성은 증가하는 경향을 나타내었다(Table 6). 바닥재의 시용량 증가에 따른 토양의 pH증가는 dehydrogenase 활성의 증가를 야기할 수 있다(Błońska, 2010; Moeskops et al.
- 축분퇴비와 바닥재가 혼합시용된 처리구에서는 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 치환성 칼륨과 칼슘의 양은 유의한 변화가 없었으나 치환성 마그네슘의 함량은 유의적으로 증가하였다(Table 4). 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 모든 치환성 양이온의 평균 함량은 유의하게 증가하였다. 이러한 결과는 시험에 사용된 축분퇴비 내 높은 칼륨, 칼슘, 마그네슘의 함량에서 기인된 것으로 판단된다(Table 2).
- 본 연구는 바닥재의 농업적 활용성을 증대시키기 위해 바닥재의 안정화 제재로써 축분퇴비를 선발하였고 알타리무의 재배토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합 시용량에 따른 토양의 화학적 특성, 토양 내 중금속의 함량, 효소활성의 변화 및 알타리무의 수량을 조사하기 위해 실시되었다. 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 토양의 화학적 특성이 더욱 우수하게 개량되어지는 결과를 나타내었다. 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양내 수용성 망간과 아연의 함량이 유의적으로 감소하였으며 이러한 효과는 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 더욱 증가하는 것으로 나타났다.
- 이러한 감소는 다량의 바닥재가 토양에 시용됨에 따른 희석효과에 의한 것으로 판단되어진다. 바닥재를 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 유효인산 함량은 154 mg/kg이었으며 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 평균 토양의 유효인산 함량은 187 mg/kg로 유의하게 증가하였다. 이러한 증가는 축분퇴비가 함유하고 있는 인산의 함량에 의한 것으로 판단되어진다(Table 2).
- 본 연구에서 바닥재를 단독으로 시용하여 시용량을 증가시킴에 따라 urease의 활성이 증가되었으며 dehydrogenase와 acidic 및 alkaline phosphotase의 활성에 부정적 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 바닥재를 단독으로 시용하였을때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합하여 시용하였을 때 모든 효소의 활성을 더욱 증대시키는 것으로 조사 되었다. 따라서 바닥재를 축분퇴비와 혼합하여 사용하면 토양 내 효소활성에 대한 부정적 영향 없이 사용이 가능할 것으로 판단된다.
- 바닥재의 단독시용에 비해 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 urease, dehydrogenase, acidic phosphotase 및 alkaline phosphotase의 활성을 더욱 증가시키는 것으로 나타났다. 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 알타리무의 수량 감소를 초래하지 않았으며 통계적으로 유의한 차이는 없었지만 수량의 증수를 보였다. 결론적으로 바닥재는 축분퇴비와 혼합하여 사용된다면 밭토양 내 중금속 함량의 증대와 작물수량의 감소 없이 토양의 화학적 특성과 효소활성을 개량할 수 있는 것으로 조사되었다.
- 바닥재의 시용량 증가는 알타리무 수확 후 토양 내 urease의 활성을 유의적으로 증가시켰다. 바닥재의 단독시용에 비해 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 urease, dehydrogenase, acidic phosphotase 및 alkaline phosphotase의 활성을 더욱 증가시키는 것으로 나타났다. 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 알타리무의 수량 감소를 초래하지 않았으며 통계적으로 유의한 차이는 없었지만 수량의 증수를 보였다.
- 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양내 수용성 망간과 아연의 함량이 유의적으로 감소하였으며 이러한 효과는 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 바닥재의 시용량 증가는 알타리무 수확 후 토양 내 urease의 활성을 유의적으로 증가시켰다. 바닥재의 단독시용에 비해 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 urease, dehydrogenase, acidic phosphotase 및 alkaline phosphotase의 활성을 더욱 증가시키는 것으로 나타났다.
- 축분퇴비의 시용은 acidic phosphotase와 alkaline phosphotase의 활성에 유의하게 영향을 미쳤으나 바닥재의 시용량은 두 효소 모두에 유의하게 영향을 미치지 않았다(Table 3). 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 acidic phosphatase와 alkaline phosphotase의 활성은 모두 유의하게 감소되거나 증가하지 않았다(Table 6). 그러나 바닥재를 단독 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용하였을 때 acidic phosphotase와 alkaline phosphotase의 활성 모두 유의하게 증가하였다.
- 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 토양의 화학적 특성이 더욱 우수하게 개량되어지는 결과를 나타내었다. 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양내 수용성 망간과 아연의 함량이 유의적으로 감소하였으며 이러한 효과는 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 바닥재의 시용량 증가는 알타리무 수확 후 토양 내 urease의 활성을 유의적으로 증가시켰다.
- 본 연구에서 바닥재를 단독으로 시용하여 시용량을 증가시킴에 따라 urease의 활성이 증가되었으며 dehydrogenase와 acidic 및 alkaline phosphotase의 활성에 부정적 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 바닥재를 단독으로 시용하였을때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합하여 시용하였을 때 모든 효소의 활성을 더욱 증대시키는 것으로 조사 되었다.
- 본 연구에서 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 시용량 증가에 따라 토양의 pH, 총질소 함량, 치환성 칼슘과 마그네슘 함량이 증대되어 지는 결과를 보였다. 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용하였을 때가 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 토양의 화학적 특성이 더욱 개선되어지는 것으로 판단된다.
- 본 연구에서 바닥재의 단독 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 수용성 망간, 아연의 함량이 유의적으로 감소하는 결과를 보였다. 비록 바닥재와 축분퇴비가 혼합된 처리구에서 바닥재 시용량 증가에 따라 토양 내 수용성 구리의 함량이 증가되는 경향을 나타내었으나 수용성 망간과 아연의 함량이 바닥재를 단독으로 처리하였을 때 보다 더욱 감소되어지는 결과를 나타내었다.
- 본 연구에서 바닥재의 시용량은 알타리무 수확 후 토양의 pH에 영향을 미치지 않았다(Table 3). 퇴비가 시용되지 않은 처리구에서 바닥재의 시용량을 80 Mg/ha로 처리하였을 때 무처리에 비해 토양의 pH가 유의하게 증가되었으나 퇴비가 30 Mg/ha로 처리되어진 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따른 토양 pH의 유의한 증가는 없었다(Table 4).
- 본 연구에서 바닥재의 단독 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 수용성 망간, 아연의 함량이 유의적으로 감소하는 결과를 보였다. 비록 바닥재와 축분퇴비가 혼합된 처리구에서 바닥재 시용량 증가에 따라 토양 내 수용성 구리의 함량이 증가되는 경향을 나타내었으나 수용성 망간과 아연의 함량이 바닥재를 단독으로 처리하였을 때 보다 더욱 감소되어지는 결과를 나타내었다. 따라서 축분퇴비는 다량으로 존재 시 작물의 생육에 유해할 수 있는 토양 내 망간과 아연을 함량을 감소시키는 바닥재의 효과를 더욱 증대시키는 것으로 판단된다.
- 통계적으로 유의한 차이는 없었지만 바닥재를 단독시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용하였을 때 알타리무의 수량이 다소 증대한 결과를 나타내었다. 수량반응식을 이용하여 알타리무의 최고수량을 산정하여 본 결과, 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용하였을 때 바닥재 44.8 Mg ha-1 시용 시 87.0 Mg ha-1이었다. 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용에 따른 수량증대의 원인은 토양의 화학적 특성의 개선 및 양분함량의 증대, 토양 내 수용성 중금속의 함량 감소, 효소활성의 증대에 기인된 것으로 판단된다(Table 4, 5, and 6).
- , 1999). 수확 후 토양의 pH는 축분퇴비와 바닥재를 혼합시용한 처리구에서 바닥재를 단독으로 시용한 처리구 보다 높게 나타났다(Table 4). 또한 축분퇴비의 시용에 따른 수확 후 토양 내 수용성 구리의 함량증가는 시험에 사용된 축분퇴비에 포함되어진 구리의 함량에 기인된 것으로 판단된다(Table 2).
- 이상의 결과를 통해 볼 때, 바닥재와 축분퇴비를 혼합하여 시용하였을 때 알타리무의 수량에 어떠한 악영향을 미치지 않은 것으로 판단되며 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용 하였을 때 통계적으로 유의한 차이는 없었으나 다소의 수량증수를 보였다. 또한 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용하였을 때 토양 내 중금속의 함량을 감소시키면서 화학적 특성 및 효소활성을 더욱개선시킨 것으로 판단된다.
- 축분퇴비의 시용은 수확 후 토양 내 치환성 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 함량에 유의하게 영향을 미쳤으며 바닥재의 시용량은 치환성 칼슘과 마그네슘의 함량에 유의하게 영향을 미쳤다(Table 3). 축분퇴비가 시용되지 않은 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 치환성 칼륨의 함량은 감소되는 경향을 나타내었으나 치환성 칼슘과 마그네슘의 함량은 증가하였다(Table 4). 시험에 사용된 바닥재는 칼슘과 마그네슘에 비해 상대적으로 적은 양의 칼륨을 포함하고 있어 바닥재 시용량 증가에 따른 희석 효과에 의해 치환성 칼륨의 함량이 감소되어진 것으로 판단되어진다(Table 2).
- 축분퇴비의 시용은 수확 후 토양의 전기전도도(EC)에 유의한 영향을 미쳤으나 바닥재의 시용량은 유의한 영향을 미치지 않았다(Table 3). 축분퇴비를 0 과 30 Mg/ha로 처리한 모든 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양의 EC의 평균값은 감소하는 경향을 나타내었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(Table 4). 그러나 바닥재 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 EC는 1.
- , 2009). 축분퇴비를 시용하지 않고 바닥재를 단독으로 시용한 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 수확 후 토양의 pH는 유의하게 증가하였다(Table 4). 바닥재의 시용량 증가에 따른 토양 내 수용성 망간과 아연의 함량감소의 다른 원인 중 하나는 바닥재의 시용에 따른 희석효과에 의한 것으로 판단되어진다.
- 또한 축분퇴비의 시용에 따른 수확 후 토양 내 수용성 구리의 함량증가는 시험에 사용된 축분퇴비에 포함되어진 구리의 함량에 기인된 것으로 판단된다(Table 2). 축분퇴비를 시용하지 않고 바닥재를 단독으로 시용한 처리구에서는 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 수용성 망간과 아연의 함량이 유의적으로 감소하였다(Table 5). 일반적으로 토양의 pH가 증가하게 되면 양이온성의 망간과 아연 같은 중금속의 용해도는 감소하게 된다(Lai et al.
- Urease는 토양 내 질소의 분해과정에 관여하는 효소로써 urease의 활성은 토양내 질소의 순환의 정도를 나타내는 척도가 될 수 있다(Park and Hausinger, 1995). 축분퇴비를 시용하지 않은 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 urease의 활성은 유의하게 증가하였으나 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용한 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 urease의 활성은 유의하게 감소되었다(Table 6). 그러나 바닥재를 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 ureas 활성은 0.
- 축분퇴비의 시용은 수확 후 토양의 유기물 함량에 유의한 영향을 미쳤으나 바닥재 시용량은 유의하게 영향을 미치지 못하였다(Table 3). 축분퇴비를 시용하지 않은 처리구에서는 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 유기물의 함량이 다소 감소되어지는 경향을 나타내었으나 축분퇴비와 바닥재를 혼합 시용한 처리구에서는 바닥재시용량 증가에 따른 토양 내 유기물 함량의 유의한 변화는 없었다(Table 4). 그러나 바닥재 단독으로 시용하였을 때의 평균 토양의 유기물 함량은 47.
- 시험에 사용된 바닥재는 칼슘과 마그네슘에 비해 상대적으로 적은 양의 칼륨을 포함하고 있어 바닥재 시용량 증가에 따른 희석 효과에 의해 치환성 칼륨의 함량이 감소되어진 것으로 판단되어진다(Table 2). 축분퇴비와 바닥재가 혼합시용된 처리구에서는 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 치환성 칼륨과 칼슘의 양은 유의한 변화가 없었으나 치환성 마그네슘의 함량은 유의적으로 증가하였다(Table 4). 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼용하여 처리하였을 때 모든 치환성 양이온의 평균 함량은 유의하게 증가하였다.
- 9 g/kg만을 함유하고 있기 때문인 것으로 판단된다(Table 2). 축분퇴비와 바닥재를 혼합 시용한 처리구에서는 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 유효인산의 함량이 유의적으로 감소되어졌다. 이러한 감소는 다량의 바닥재가 토양에 시용됨에 따른 희석효과에 의한 것으로 판단되어진다.
- 이러한 증가는 축분퇴비가 함유하고 있는 질소의 함량에 의한 것으로 판단되어진다(Table 2). 축분퇴비의 시용과 바닥재의 시용량은 수확 후 토양 내 유효인산의 함량에 유의하게 영향을 미쳤다(Table 3). 축분퇴비를 시용하지 않은 처리구에서는 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따른 토양 내 유효인산의 유의한 변화는 없었다(Table 4).
- , 1990). 축분퇴비의 시용은 acidic phosphotase와 alkaline phosphotase의 활성에 유의하게 영향을 미쳤으나 바닥재의 시용량은 두 효소 모두에 유의하게 영향을 미치지 않았다(Table 3). 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 acidic phosphatase와 alkaline phosphotase의 활성은 모두 유의하게 감소되거나 증가하지 않았다(Table 6).
- 축분퇴비의 시용은 수확 후 토양 내 urease, dehydrogenase, acidic phosphotase 및 alkaline phosphotase의 활성에 유의하게 영향을 미쳤으며 바닥재의 시용량은 urease의 활성에만 유의하게 영향을 미쳤다(Table 3). Urease는 토양 내 질소의 분해과정에 관여하는 효소로써 urease의 활성은 토양내 질소의 순환의 정도를 나타내는 척도가 될 수 있다(Park and Hausinger, 1995).
- 축분퇴비의 시용은 수확 후 토양 내 수용성 구리, 망간 및 아연의 함량에 유의하게 영향을 미쳤으며 바닥재의 시용량은 수용성 망간과 아연의 함량에 유의하게 영향을 미쳤다(Table 3). 축분퇴비를 시용하지 않은 처리구에서는 바닥재의 시용량과 상관없이 모든 처리구에서 수용성 구리가 검출되지 않았다(Table 5).
- 축분퇴비의 시용은 수확 후 토양 내 총 질소의 함량에 유의한 영향을 미쳤으나 바닥재의 시용량은 유의하게 영향을 미치지 않았다(Table 3). 축분퇴비를 시용하지 않은 처리구에서는 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 총 질소의 함량이 유의적으로 증가하였다(Table 4).
- 축분퇴비의 시용은 수확 후 토양 내 치환성 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 함량에 유의하게 영향을 미쳤으며 바닥재의 시용량은 치환성 칼슘과 마그네슘의 함량에 유의하게 영향을 미쳤다(Table 3). 축분퇴비가 시용되지 않은 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 치환성 칼륨의 함량은 감소되는 경향을 나타내었으나 치환성 칼슘과 마그네슘의 함량은 증가하였다(Table 4).
- 본 연구에서 바닥재의 시용량은 알타리무 수확 후 토양의 pH에 영향을 미치지 않았다(Table 3). 퇴비가 시용되지 않은 처리구에서 바닥재의 시용량을 80 Mg/ha로 처리하였을 때 무처리에 비해 토양의 pH가 유의하게 증가되었으나 퇴비가 30 Mg/ha로 처리되어진 처리구에서 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따른 토양 pH의 유의한 증가는 없었다(Table 4). 바닥재는 칼슘산화물(CaO)이나 마그네슘산화물(MgO)과 같은 금속산화물을 포함하고 있어 토양에 시용 시에 토양의 pH를 증대시킬 수 있다고 보고되었다(Adriano et al .
후속연구
- 바닥재를 단독으로 시용하였을때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합하여 시용하였을 때 모든 효소의 활성을 더욱 증대시키는 것으로 조사 되었다. 따라서 바닥재를 축분퇴비와 혼합하여 사용하면 토양 내 효소활성에 대한 부정적 영향 없이 사용이 가능할 것으로 판단된다.
- 그러나 혼합처리구에서 토양화학적 특성을 개선시키는 효과는 바닥재의 시용에 따른 것 보다는 주로 축분퇴비의 투입에 의한 것으로 판단된다. 따라서 토양 내 양분 함량을 증진시키기 위한 바닥재와 축분퇴비의 혼합비율의 산정에 대한 더욱 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.
- 이상의 결과를 통해 볼 때, 바닥재와 축분퇴비를 혼합하여 시용하였을 때 알타리무의 수량에 어떠한 악영향을 미치지 않은 것으로 판단되며 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용 하였을 때 통계적으로 유의한 차이는 없었으나 다소의 수량증수를 보였다. 또한 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합시용하였을 때 토양 내 중금속의 함량을 감소시키면서 화학적 특성 및 효소활성을 더욱개선시킨 것으로 판단된다. 따라서 바닥재를 농경지에 사용하기 위해서는 축분퇴비를 혼합 시용하는 것이 하나의 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.
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