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문제 정의
- Lim 등(2011)은 유기농 토마토 생산을 위한 볏짚과 혼합유박 시용효과 분석에서 유박은 질소 공급원으로 우수한 효과가 인정되었으나 토양물리성 개선효과는 없고, 볏짚은 용적밀도, 토양입단 등과 같은 토양물리성 개선효과가 뛰어난 것으로 보고 하였다. 그리고 유기농업에서 작물에 대한 유박의 적정 시용량 및 시용 시기 결정을 위한 무기화율에 관한 연구의 필요성을 제시하였다.
제안 방법
- , 2012), non-destructive(세탈법, Stanford and Smith, 1972) 등이 이용되고 있으나, Lee 등(2012)은 실험실 조건에서 세밀한 무기화 경향과 무기화량 추정을 위한 방법은 세탈법으로 추천하였다. 따라서 본 연구는 현재 유기농업에서 가장 많이 이용되고 있는 유박과 식물성 아미노산 비료를 대상으로 밭 조건에서 무기화량을 추정하였다.
- 유기자재의 토양 중 질소 무기화 특성을 구명하기 위해 유박(CF-I, CF-II), 아미노산(AAF-I, AAF-II)을 각각 처리하여 28주간 항온시험을 실시하였다. 항온기간 동안 누적 질소 무기화량을 1차 반응 속도식(first-order kinetics)에 적용하여 잠재적 질소무기화량(N0)를 평가 한 결과 AAF-II에서 27.
- 유박과 식물성아미노산 비료의 무기화량 추정을 위한 실내 항온 시험은 토양 200 g에 CF 5.7 mg N/100g (CF-I), 11.4 mg N/100g (CF-II), 그리고 AAF 6.7 mg N/100g (AAF-I), 13.4 mg N/100g (AAF-II) 기준으로 혼합하였다. 유박과 아미노산 비료는 토양과 잘 혼합한 다음 0.
- 4 mg N/100g (AAF-II) 기준으로 혼합하였다. 유박과 아미노산 비료는 토양과 잘 혼합한 다음 0.45 um cellulose acetate membrane 필터가 바닥에 부착된 250 ml 용기(Corning Inc., Corning, USA)에 넣고, 포장용수량의 65%로 수분을 조절하여 25℃ 항온기에서 28주간 항온하였으며, 시료 채취는 항온 후 1, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 20, 24, 그리고 28주째 총 10회에 걸쳐 실시하였다. 무기화율 추정을 위한 분석용 시료는 0.
- 그리고 본 시험에 이용된 토양의 이화학적 특성은 Table 1에서 보는 바와 같다. 유박과 아미노산 비료의 탄소와 질소는 72℃에서 2일간 건조 후 분쇄하여 CNS2000 (Leco, USA)를 이용하여 분석하였다. 그리고 그 외 토양의 이화학적 특성은 농촌진흥청 토양 분석방법에 따랐다(RDA, 2003).
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 유박(CF)은 질소가 52.6 g/kg, C/N율은 4.5이었고, 식물성 아미노산(AAF) 비료의 질소는 125.5 g/kg, C/N율은 1.1로 시중에서 유통되고 있는 제품을 이용하였다.
이론/모형
- 0025 M-K2SO4) 25 ml 첨가하고 과잉의 무기영양액은 진공펌프를 이용하여 제거 한 다음 항온 정치하였다(Stanford and Smith, 1972). 각 시기별 추출용액 내 암모니아태 질소(NH4-N)는 Indophenol-Blue 비색법(RDA, 2010), 질산태 질소(NO3-N)는 Brucine 비색법(RDA, 2010)을 이용하여 분석하였다. 그리고 본 시험에 이용된 토양의 이화학적 특성은 Table 1에서 보는 바와 같다.
- 유박과 아미노산 비료의 탄소와 질소는 72℃에서 2일간 건조 후 분쇄하여 CNS2000 (Leco, USA)를 이용하여 분석하였다. 그리고 그 외 토양의 이화학적 특성은 농촌진흥청 토양 분석방법에 따랐다(RDA, 2003).
성능/효과
- 69 N mg/100g로 가장 낮았다. 그리고 잠재적 순질소무기화량(N0 treatment - N0 control)은 CF-I, CF-II, AAF-I, AAF-II 처리에서 각각 2.55, 5.83, 3.66, 8.57 N mg/100g으로 나타났으며, 28주 동안 실제 질소무기화량의 97.3-112.9%에 해당되었다. 특히 유박, 아미노산을 처리한 토양의 유기태 질소의 무기화 반감기(t1/2)는 17-21일로 유박과 아미노산 비료에 포함된 질소는 3주 이내에 무기화 되는 것을 확인하였다.
- 이와 같은 시간에 따른 유박의 무기화경향은 Lee 등(2012)이 논 조건에서 대두박의 무기화 경향과는 2주 정도 빠른 것으로 나타났으며, 이는 밭의 산화조건에서 논의 환원조건보다 유기물의 분해속도가 빠른 것에서 기인된 것으로 생각된다. 그리고 처리 후 2, 4주에서 유박처리보다 아미노산 비료에서 질소 무기화량이 높은 것은 아미노산 비료가 유박보다 처리량이 높은 것에서 기인된 것으로 판단된다.
- 특히 유박, 아미노산을 처리한 토양의 유기태 질소의 무기화 반감기(t1/2)는 17-21일로 유박과 아미노산 비료에 포함된 질소는 3주 이내에 무기화 되는 것을 확인하였다. 따라서 유기농업에 이용되는 유박과 아미노산에 함유된 질소의 1/2는 3주 이내에 모두 무기화되는 것으로 나타났다.
- 5%에 해당된다. 따라서 유기자재에 의한 질소 투입량이 증가될수록 무기화율이 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 유박의 순무기화량은 Lee 등(2012)이 보고한 논 조건에서 약 21주 동안 약 35%보다 매우 높은 것으로 나타났다.
- )를 추정할 수 있다(Table 2). 본 연구에서 잠재적 순질소무기화량(N0 treatment - N0 control)은 CF-I, CF-II, AAF-I, AAF-II 처리에서 각각 2.55, 5.83, 3.66, 8.57 N mg/100g으로 나타났다.
- 두 가지 유기질 비료의 질소 무기화량은 모두 처리량에 비례하여 증가하였다. 시간에 따른 무기화량은 처리 후 6주까지 무처리에 비해서 유박과 아미노산 비료에서 높게 나타났으며, 처리 후 6주 이후는 큰 차이를 보이지 않았다. 이와 같은 시간에 따른 유박의 무기화경향은 Lee 등(2012)이 논 조건에서 대두박의 무기화 경향과는 2주 정도 빠른 것으로 나타났으며, 이는 밭의 산화조건에서 논의 환원조건보다 유기물의 분해속도가 빠른 것에서 기인된 것으로 생각된다.
- 2). 유기자재 처리 토양의 무기화된 질소량에서 유기자재를 처리하지 않은 토양의 무기화된 질소량을 빼서 계산된 순질소무기화량은 CF-I, CF-II, AAF-I, AAF-II에서 각각 2.62, 5.92, 3.22, 8.12 N mg/100g으로 나타났으며 이는 시험 전 유기자재에 의해서 투입된 질소량 대비 CF-I, CF-II, AAF-I, AAF-II에서 각각 45.9, 51.8, 48.2, 60.5%에 해당된다. 따라서 유기자재에 의한 질소 투입량이 증가될수록 무기화율이 높은 것으로 나타났다.
- 유기자재의 토양 중 질소 무기화 특성을 구명하기 위해 유박(CF-I, CF-II), 아미노산(AAF-I, AAF-II)을 각각 처리하여 28주간 항온시험을 실시하였다. 항온기간 동안 누적 질소 무기화량을 1차 반응 속도식(first-order kinetics)에 적용하여 잠재적 질소무기화량(N0)를 평가 한 결과 AAF-II에서 27.71 N mg/100g로 가장 높았으며, CF-I에서 21.69 N mg/100g로 가장 낮았다. 그리고 잠재적 순질소무기화량(N0 treatment - N0 control)은 CF-I, CF-II, AAF-I, AAF-II 처리에서 각각 2.
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