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문제 정의
- 이를 위한 토양용액의 NO3-N 농도 평가는 시설재배지에서 적정 질소시비를 위한 대안이 될 수 있다. 본 연구에서 토양용액의 NO3-N 농도와 오이생육 특성에 대한 질소관비 농도의 영향을 조사하여 작물재배 기간 중 실시간으로 웃거름 질소시비량을 조절할 수 있는 기준을 개발하고자 하였다.
- 질소관비농도에 따른 시설오이 생육특성을 조사하여 질소관비 농도를 결정할 수 있는 간접적인 지표로의 사용 가능성을 평가하고자 하였다. 질소관비 농도에 따른 줄기 마디수, 줄기의 길이와 두께, 오이의 길이와 두께는 Table 2와 같다.
제안 방법
- 시설오이 생육에 웃거름 질소 관비농도가 오이 엽색에 미치는 영향을 평가하고자 오이 재배기간 동안 색차계의 RGB 값을 측정하였다(Fig. 3). 오이엽색의 Red, Green, Blue 값은 오이 잎의 측정 위치와 노화의 정도에 따라 차이가 있었지만, 대체로 웃거름질소의 관비농도에 영향을 받았다.
- 시설재배에서 질소관비농도가 작물수량 및 생육특성, 토양용액의 NO3-N 농도에 미치는 영향을 평가하고자 봄과 가을 작기에 시설오이로 백다다기와 취청 품종을 재배하였다. 웃거름질소 관비농도를 일주일에 120-150 mg/L 토양에 공급함으로써 시설오이의 최대수량을 얻을 수 있었다.
- 45 μm membrane filter로 여과하여 pH와 EC를 측정하였고, 질소자동분석기로 토양용액의 NH4-N과 NO3-N 농도를 측정하였다. 오이 수확 후 토양시료를 채취하여 풍건한 다음 2 mm체로 여과하여 토양을 분석하였다. 토양 pH와 EC는 시료와 증류수를 1:5 (v/wt) 진탕하여 pH와 EC meter로 측정하였다.
- 오이 수확기 90일 동안 단위면적당 개수와 무게를 조사하였고, 오이수량은 상품과 개수를 합산하여 산정하였다. 오이생육에 웃거름질소 관비가 미치는 영향을 조사하고자 2 주일 간격으로 오이줄기의 마디수, 마디길이와 두께를 측정하였고, 오이 잎 생장점을 기준으로 6-9번째 오이 잎의 엽색을 색차계로 측정하였다.
- 시설오이 재배 기간 중 토양용액 채취는 길이 60 cm, 직경 cm인 다공성 세라믹 컵을 이용하였다. 오이 정식 20일 후에 다공성 세라믹 컵을 오이 주간으로부터 20cm 떨어진 지점에 수직으로 25 cm 깊이로 설치하여(Roppongi, 1998), 다공성컵에 60 kPa 감압으로 매주 1회씩 토양용액을 채취하였다. 토양용액은 0.
- 오이 수확기 90일 동안 단위면적당 개수와 무게를 조사하였고, 오이수량은 상품과 개수를 합산하여 산정하였다. 오이생육에 웃거름질소 관비가 미치는 영향을 조사하고자 2 주일 간격으로 오이줄기의 마디수, 마디길이와 두께를 측정하였고, 오이 잎 생장점을 기준으로 6-9번째 오이 잎의 엽색을 색차계로 측정하였다. 오이의 길이와 두께를 측정하여 품위를 측정하였다.
- 오이생육에 웃거름질소 관비가 미치는 영향을 조사하고자 2 주일 간격으로 오이줄기의 마디수, 마디길이와 두께를 측정하였고, 오이 잎 생장점을 기준으로 6-9번째 오이 잎의 엽색을 색차계로 측정하였다. 오이의 길이와 두께를 측정하여 품위를 측정하였다.
- , 1998). 웃거름 질소 관비는 일주일에 1회씩 NO3-N 기준으로 NK비료를 이용하여 오이수확 종료시점까지 9-11 L/m2을 공급하였다. 시설재배지 물관리는 토양수분장력을 30 kPa 이하로 관리하였다(Chung, 1998).
- 토양 pH와 EC는 시료와 증류수를 1:5 (v/wt) 진탕하여 pH와 EC meter로 측정하였다. 유효인산은 Lancaster법, 치환성 양이온은 1 M ammonium acetate (pH 7.0)로 침출하여 ICP로 K, Ca, Mg, Na 함량을 분석하였다. 전탄소(T-C)와 전질소(T-N) 함량은 건조시료를 막자사발에서 곱게 갈은 후, 원소분석기를 이용하여 정량 하였다(NAAS, 2000).
- 0)로 침출하여 ICP로 K, Ca, Mg, Na 함량을 분석하였다. 전탄소(T-C)와 전질소(T-N) 함량은 건조시료를 막자사발에서 곱게 갈은 후, 원소분석기를 이용하여 정량 하였다(NAAS, 2000).
- 처리수준은 웃거름 질소관비농도를 0, 30, 60, 90, 120, 150 mg L-1의 6 수준으로 하여 4반복 난괴법으로 배치하였고, 각 처리구의 크기는 1×10 m로 하였다.
- 오이 수확 후 토양시료를 채취하여 풍건한 다음 2 mm체로 여과하여 토양을 분석하였다. 토양 pH와 EC는 시료와 증류수를 1:5 (v/wt) 진탕하여 pH와 EC meter로 측정하였다. 유효인산은 Lancaster법, 치환성 양이온은 1 M ammonium acetate (pH 7.
- 토양용액은 0.45 μm membrane filter로 여과하여 pH와 EC를 측정하였고, 질소자동분석기로 토양용액의 NH4-N과 NO3-N 농도를 측정하였다.
대상 데이터
- 2013년 1월부터 12월까지 충남 천안시 병천면의 오이 시설재배 농가에서 봄과 가을작기에 2회의 재배시험을 하였다. 처리수준은 웃거름 질소관비농도를 0, 30, 60, 90, 120, 150 mg L-1의 6 수준으로 하여 4반복 난괴법으로 배치하였고, 각 처리구의 크기는 1×10 m로 하였다.
- 이로부터 시설오이 재배를 위해 일주일에 최대로 사용할 수 있는 질소의 사용량은 13-16 kg/ha로 산정되었다. 본 시험에 사용된 토양의 토양검정 질소시비량은 250 kg/ha이었고, 밑거름 대 웃거름 비율은 47:53으로 추천된다. 따라서 웃거름 시비량은 133 kg/ha로 추천된다.
- 처리수준은 웃거름 질소관비농도를 0, 30, 60, 90, 120, 150 mg L-1의 6 수준으로 하여 4반복 난괴법으로 배치하였고, 각 처리구의 크기는 1×10 m로 하였다. 봄 작기 재배는 오이품종 백다다기로 하여 1월 25일에 정식하였으며 7월 중순까지 재배하였다. 오이 정식 한달 전에 원예용 복합비료 800 kg ha-1와 상용퇴비 48 Mg/ha을 밑거름으로 시용하였다.
- 시설오이 재배 기간 중 토양용액 채취는 길이 60 cm, 직경 cm인 다공성 세라믹 컵을 이용하였다. 오이 정식 20일 후에 다공성 세라믹 컵을 오이 주간으로부터 20cm 떨어진 지점에 수직으로 25 cm 깊이로 설치하여(Roppongi, 1998), 다공성컵에 60 kPa 감압으로 매주 1회씩 토양용액을 채취하였다.
데이터처리
- 오이수량 및 토양특성의 처리간 차이는 SAS (version 9.2)프로그램으로 유의수준 0.05에서 Duncan 다중검정하였고, 회귀분석을 통해 수량, 토양용액의 평균 NO3-N 농도, 그리고 오이엽색과의 관계를 평가하였다.
성능/효과
- 2). 밑거름의 추가시용이 없이 시설오이를 재배한 가을 작기에 웃거름 질소 13 kg/ha를 매주 1회씩 관주하였을 때 시설오이 최고수량을 나타내었고, 토양 용액의 최고 NO3-N 농도는 55 mg/L로 평가되었다(Fig. 2). 그러나 가을 작기의 시설오이 최고수량을 나타내는 토양용액의 NO3-N 농도는 회귀식으로 찾을 수 없었다.
- 따라서 웃거름 시비량은 133 kg/ha로 추천된다. 본 시험에서 시설오이의 최대수량을 위한 웃거름 질소처리 수준은 토양검정 질소 웃거름 시비량 대비 봄작기 1.9배, 가을 작기 1.5배 더 시비한 것으로 평가되었다.
- 시설오이 생육 기간 중 토양용액 내 NO3-N 농도가 450 mg/L 이상일 때, 시설오이 생육은 약간 저해를 받았으나, 토양용액의 NO3-N 농도가 350-450 mg/L 범위에서 오이의 생육과 수량이 가장 높았다(Fig. 2). 밑거름의 추가시용이 없이 시설오이를 재배한 가을 작기에 웃거름 질소 13 kg/ha를 매주 1회씩 관주하였을 때 시설오이 최고수량을 나타내었고, 토양 용액의 최고 NO3-N 농도는 55 mg/L로 평가되었다(Fig.
- 3). 오이엽색의 Red, Green, Blue 값은 오이 잎의 측정 위치와 노화의 정도에 따라 차이가 있었지만, 대체로 웃거름질소의 관비농도에 영향을 받았다. 그럼에도 불구하고 시설오이 생육기간 동안 오이엽색의 Red와 Blue 값은 관비농도에 따른 질소수준 사이에 통계적인 유의차가 없었다.
- -N 농도에 미치는 영향을 평가하고자 봄과 가을 작기에 시설오이로 백다다기와 취청 품종을 재배하였다. 웃거름질소 관비농도를 일주일에 120-150 mg/L 토양에 공급함으로써 시설오이의 최대수량을 얻을 수 있었다. 그러나 웃거름질소 관비농도에 따른 오이생육 및 품위특성은 질소관비 농도 간에 뚜렷한 차이가 없었다.
- 봄과 가을 작기에 최고수량을 나타내는 색차계 Green 값은 각각 105와 110으로 평가되었다. 이상으로 오이 엽색을 색차계로 측정한 Green 값은 신속하게 웃거름 질소 관비농도를 결정하기 위한 합리적인 지표가 될 수 있었다. 그러므로 오이 시설재배지에서 색차계 RGB 값의 이용은 안정적인 작물생산과 토양양분 관리를 위한 합리적인 방안이 될 것으로 기대된다.
- 또한 색차계에 의한 오이엽색의 Green 값은 시설오이의 수량과 고도의 상관관계를 나타내었다. 이상의 결과 토양용액의 NO3-N 농도와 색차계의 Green 값은 시설오이 재배 기간 동안 웃거름질소 관비농도를 신속하게 결정할 수 있는 합리적인 대안이 될 것으로 평가되었다.
- 그러나 가을 작기의 시설오이 최고수량을 나타내는 토양용액의 NO3-N 농도는 회귀식으로 찾을 수 없었다. 이상의 결과로 시설오이 최고수량을 고려한다면, 토양용액의 NO3-N 농도를 400 mg/L 이하로 관리할 수 있도록 웃거름 질소시비가 필요한 것으로 평가되었다.
후속연구
- 그러므로 오이 시설재배지에서 색차계 RGB 값의 이용은 안정적인 작물생산과 토양양분 관리를 위한 합리적인 방안이 될 것으로 기대된다.
- 또한 Hong 등(2001)은 작물의 NO3-N 축적은 질소시비량과 유의적인 정의상관관계가 있다고 보고하였다. 이러한 토양용액의 적정 NO3-N 농도 관리는 작물생육에 알맞은 적정 질소공급의 유도가 가능하여 시설재배지 염류집적 완화에 기여할 것으로 예상된다. 그럼에도 불구하고 표준시비량이나 농가에서 습관적으로 비료를 시용하고 있으며, 특히 작물 수량을 위해 토양 EC에 영향력이 가장 높은 질소원을 무분별하게 사용하고 있다 (Lee et al.
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