유기농 시설채소 재배지 토양의 물리적 특성조사는 전국 33개 농가 포장에서 2014년 8월부터 11월 사이에 조사하였다. 시설채소 재배지 선정은 엽채류인 상추(Lactuca sativa L.)와 잎들깨(Perilla frutescens var. japonica Hara), 과채류인 오이(Cucumis sativus L.), 딸기(Fragaria ananassa L.), 토마토(Lycopersicon spp.)를 경작하는 채소 종류별 5~8개 농가씩 선정하여 경도, 작토심 및 삼상 등 토양의 물리적 특성을 현장조사와 실험실내에서 분석하였다. 연구결과 작토심은 30~50 cm 범위로 평균 36 cm이었고, 재배되는 채소의 종류에 따라서 다소 차이가 있었다. 토양의 경도는 표토에서 $0.17{\pm}0.15{\sim}1.34{\pm}1.02$, 심토에서 $0.55{\pm}0.34{\sim}1.15{\pm}0.62$로 모두 매우 우수하였으며, 표토와 심토간에는 큰 차이가 없었으나 엽채류와 과채류 간에는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내었다. 관입저항성은 뿌리 신장과 작물 수량을 결정짓는 토양의 물리적 특성중의 하나이다. 관입저항성은 엽채류 재배지에서 답압으로 인하여 다소 높게 나타났다. 토양의 삼상은 유기농 시설재배지 토양에서 동적이고, 전형적으로 변화되었다. 공극률은 $54.2{\pm}2.2{\sim}60.3{\pm}2.4%$ 범위로 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 요약해 보면 유기농 시설채소 재배지 토양은 토심은 깊어지고, 고상과 경도(흙의 단단함), 용적밀도(토양 단위 용적당 질량)는 낮아졌으며, 공극률(토양속 공간함유율)은 높아지는 등 유기농 시설재배지 토양의 물리성이 양호하였다.
유기농 시설채소 재배지 토양의 물리적 특성조사는 전국 33개 농가 포장에서 2014년 8월부터 11월 사이에 조사하였다. 시설채소 재배지 선정은 엽채류인 상추(Lactuca sativa L.)와 잎들깨(Perilla frutescens var. japonica Hara), 과채류인 오이(Cucumis sativus L.), 딸기(Fragaria ananassa L.), 토마토(Lycopersicon spp.)를 경작하는 채소 종류별 5~8개 농가씩 선정하여 경도, 작토심 및 삼상 등 토양의 물리적 특성을 현장조사와 실험실내에서 분석하였다. 연구결과 작토심은 30~50 cm 범위로 평균 36 cm이었고, 재배되는 채소의 종류에 따라서 다소 차이가 있었다. 토양의 경도는 표토에서 $0.17{\pm}0.15{\sim}1.34{\pm}1.02$, 심토에서 $0.55{\pm}0.34{\sim}1.15{\pm}0.62$로 모두 매우 우수하였으며, 표토와 심토간에는 큰 차이가 없었으나 엽채류와 과채류 간에는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내었다. 관입저항성은 뿌리 신장과 작물 수량을 결정짓는 토양의 물리적 특성중의 하나이다. 관입저항성은 엽채류 재배지에서 답압으로 인하여 다소 높게 나타났다. 토양의 삼상은 유기농 시설재배지 토양에서 동적이고, 전형적으로 변화되었다. 공극률은 $54.2{\pm}2.2{\sim}60.3{\pm}2.4%$ 범위로 높은 경향을 나타내었다. 이상의 결과를 요약해 보면 유기농 시설채소 재배지 토양은 토심은 깊어지고, 고상과 경도(흙의 단단함), 용적밀도(토양 단위 용적당 질량)는 낮아졌으며, 공극률(토양속 공간함유율)은 높아지는 등 유기농 시설재배지 토양의 물리성이 양호하였다.
This study was conducted to determine the effects of organic vegetable cultivation on the soil physical properties in 33 farmlands under plastic greenhouse in Korea. We were investigated 5~8 farms per organic vegetable crops during the period from August to November 2014. The main cultivated vegetab...
This study was conducted to determine the effects of organic vegetable cultivation on the soil physical properties in 33 farmlands under plastic greenhouse in Korea. We were investigated 5~8 farms per organic vegetable crops during the period from August to November 2014. The main cultivated vegetables were leafy lettuce (Lactuca sativa L.), Perilla leaves (Perilla frutescens var. Japonica Hara), cucumber (Cucumis sativus L.), strawberry (Fragaria ananassa L.) and tomato (Lycopersicon spp.). We have analyzed soil physical properties. The measured soil physical parameters were soil plough layer, soil hardness, penetration resistance, three soil phase, bulk density and Porosity. The measurement of the soil plough layer, soil hardness and penetration resistance were carried out direct in the fields, and the samples for other parameters were taken using the soil core method with approximately 20 mm diameter core collected from each organic vegetable field. Soil plough layer was average 36 cm and ranged between 30 and 50 cm, and slightly different depending on the sorts of vegetable cultivation. The soil hardness was $0.17{\pm}0.15{\sim}1.34{\pm}1.02$ in the topsoil, $0.55{\pm}0.34{\sim}1.15{\pm}0.62$ in the subsoil. It was not different between topsoil and subsoil, but showed a statistically significant difference between the leafy and fruit vegetables. Penetrometer resistance is one of the important soil physical properties that can determine both root elongation and yield. The increase in density under leafy vegetables resulted in a higher soil penetrometer resistance. Soil is a three-component system comprised of solid, liquid, and gas phases distributed in a complex geometry that creates large solidliquid, liquid-gas, and gas-solid interfacial areas. The three soil phases were dynamic and typically changed in organic vegetable soils under greenhouse. Porosity was characterized as range of $54.2{\pm}2.2{\sim}60.3{\pm}2.4%$. Most measured soils have bulk densities between 1.0 and $1.6gcm^{-3}$. To summarize the above results, Soil plough layer has been deepened in organic vegetable cultivation soils. Solid hardness (the hardness of the soil) and bulk density (suitable for the soil unit mass) have been lowered. Porosity (soil spatial content) was high such as a well known in organic farmlands. Important changes were observed in the physical properties according to the different vegetable cultivation. We have demonstrated that the physical properties of organic cultivated soils under plastic greenhouse were improved in the results of this study.
This study was conducted to determine the effects of organic vegetable cultivation on the soil physical properties in 33 farmlands under plastic greenhouse in Korea. We were investigated 5~8 farms per organic vegetable crops during the period from August to November 2014. The main cultivated vegetables were leafy lettuce (Lactuca sativa L.), Perilla leaves (Perilla frutescens var. Japonica Hara), cucumber (Cucumis sativus L.), strawberry (Fragaria ananassa L.) and tomato (Lycopersicon spp.). We have analyzed soil physical properties. The measured soil physical parameters were soil plough layer, soil hardness, penetration resistance, three soil phase, bulk density and Porosity. The measurement of the soil plough layer, soil hardness and penetration resistance were carried out direct in the fields, and the samples for other parameters were taken using the soil core method with approximately 20 mm diameter core collected from each organic vegetable field. Soil plough layer was average 36 cm and ranged between 30 and 50 cm, and slightly different depending on the sorts of vegetable cultivation. The soil hardness was $0.17{\pm}0.15{\sim}1.34{\pm}1.02$ in the topsoil, $0.55{\pm}0.34{\sim}1.15{\pm}0.62$ in the subsoil. It was not different between topsoil and subsoil, but showed a statistically significant difference between the leafy and fruit vegetables. Penetrometer resistance is one of the important soil physical properties that can determine both root elongation and yield. The increase in density under leafy vegetables resulted in a higher soil penetrometer resistance. Soil is a three-component system comprised of solid, liquid, and gas phases distributed in a complex geometry that creates large solidliquid, liquid-gas, and gas-solid interfacial areas. The three soil phases were dynamic and typically changed in organic vegetable soils under greenhouse. Porosity was characterized as range of $54.2{\pm}2.2{\sim}60.3{\pm}2.4%$. Most measured soils have bulk densities between 1.0 and $1.6gcm^{-3}$. To summarize the above results, Soil plough layer has been deepened in organic vegetable cultivation soils. Solid hardness (the hardness of the soil) and bulk density (suitable for the soil unit mass) have been lowered. Porosity (soil spatial content) was high such as a well known in organic farmlands. Important changes were observed in the physical properties according to the different vegetable cultivation. We have demonstrated that the physical properties of organic cultivated soils under plastic greenhouse were improved in the results of this study.
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문제 정의
본 연구에서는 유기농업 실천에 따른 다양한 효과들 중에서 토양의 물리적 특성에 어떠한 영향을 미치는지에 관하여 국내의 유기농 시설채소재배 선도농가들을 대상으로 조사를 실시하였다. 이러한 연구들을 통하여 유기농업의 공익적 기능을 평가하고, 올바른 유기농업 실천을 위한 토양관리 기술 및 유기농업 직불금 지원을 위한 정책에 활용할 수 있는 기초자료를 축적하고자 본 연구를 수행하였다.
본 연구에서는 유기농업 실천에 따른 다양한 효과들 중에서 토양의 물리적 특성에 어떠한 영향을 미치는지에 관하여 국내의 유기농 시설채소재배 선도농가들을 대상으로 조사를 실시하였다. 이러한 연구들을 통하여 유기농업의 공익적 기능을 평가하고, 올바른 유기농업 실천을 위한 토양관리 기술 및 유기농업 직불금 지원을 위한 정책에 활용할 수 있는 기초자료를 축적하고자 본 연구를 수행하였다.
제안 방법
토양 경도는 토양경도계(Soil hardness tester, Takemura Electric Works, LTD Model SHM-1)를 사용하여 3회 평균값을 kg · cm-2로 측정하였고, 작토심은 국립농업과학원에서 제작한 손잡이 150 mm, 길이 60 mm, 굵기 12 mm, 원추의 길이 20 mm의 탐침봉을 사용하여 현장에서 직접 측정하였다. 토양의 관입저항성은 디지털 관입식경도계(Eijelkamp, NL-19.
토양의 물리적 특성분석은 0~15 cm의 표토와 16~30 cm의 심토로 구분하여 토양경도와 작토심은 농가포장에서 직접 측정하였다. 토양 삼상과 공극률 및 용적밀도는 필지별 3개 지점에서 Core법으로 토양시료를 채취하여 실험실로 가져와 분석에 사용하였다.
토양의 삼상, 공극률 및 용적밀도(bulk density) 등의 물리적 특성분석은 토양이 교란되지 않도록 100 cm3 용량을 가진 코어(Eijkelkamp, Netherlands)로 3반복 채취하여 진동이 없도록 조심스럽게 운반한 시료를 가지고 실험실에서 분석하였다. 통계처리는 Excel 프로그램을 이용하여 표준편차를 구하였고, 유의성 검증은 Duncan’s multiple range test를 사용하여 비교하였다.
대상 데이터
토양의 물리적 특성조사는 Fig. 1과 같이 전국 33개 유기농 채소재배 농가 포장에서 2014년 8월부터 11월 사이에 작물 수확 전 ․ 후에 토양을 조사하였다.
본 시험은 국립농산물품질관리원에서 추천한 유기농 선도농가와 시험목적에 부합되는 자체 검토한 주산단지 및 지역을 고려하여 일정규모 이상의 재배면적을 가진 유기농 시설채소 재배지를 대상으로 실시하였다. 토양의 물리적 특성조사는 Fig.
시설채소 재배지 선정은 엽채류인 상추(Lactuca sativa L.)와 잎들깨(Perilla frutescens var. japonica Hara), 과채류인 오이(Cucumis sativus L.), 딸기(Fragaria ananassa L.), 토마토(Lycopersicon spp.)를 주로 재배하는 유기농 채소 종류별로 각각 5~8개 선도 농가를 선정하여 작토심, 경도, 관입저항성 삼상 및 용적밀도 등 토양의 물리적 특성을 현장조사와 실험실내에서 분석하여 평가하였다.
유기농 시설채소 재배지 토양의 물리적 특성조사는 전국 33개 농가 포장에서 2014년 8월부터 11월 사이에 조사하였다. 시설채소 재배지 선정은 엽채류인 상추(Lactuca sativa L.
데이터처리
용량을 가진 코어(Eijkelkamp, Netherlands)로 3반복 채취하여 진동이 없도록 조심스럽게 운반한 시료를 가지고 실험실에서 분석하였다. 통계처리는 Excel 프로그램을 이용하여 표준편차를 구하였고, 유의성 검증은 Duncan’s multiple range test를 사용하여 비교하였다.
이론/모형
토양의 물리적 특성분석은 0~15 cm의 표토와 16~30 cm의 심토로 구분하여 토양경도와 작토심은 농가포장에서 직접 측정하였다. 토양 삼상과 공극률 및 용적밀도는 필지별 3개 지점에서 Core법으로 토양시료를 채취하여 실험실로 가져와 분석에 사용하였다.
로 측정하였고, 작토심은 국립농업과학원에서 제작한 손잡이 150 mm, 길이 60 mm, 굵기 12 mm, 원추의 길이 20 mm의 탐침봉을 사용하여 현장에서 직접 측정하였다. 토양의 관입저항성은 디지털 관입식경도계(Eijelkamp, NL-19.33)를 이용하여 측정하였다.
성능/효과
Table 1에서와 같이 시설재배지 유기농 채소재배 토양의 경도는 표토에서 0.17±0.15~1.34 ±1.02, 심토에서 0.55±0.34~1.15±0.62로 모두 매우 우수하였으며, 표토와 심토간에는 큰 차이가 없었으나 엽채류와 과채류간에는 통계적으로 유의적인 차이를 나타내었다. 유기농 시설채소 재배지의 토양 경도가 매우 양호하게 유지되는 이유는 노지와는 달리 외부환경의 영향이 적고, 유기물 투입이 많고, 잦은 경운, 고휴재배 및 지속적인 관수에 의하여 토양구조가 느슨해지는 영향에 기인된다고 하겠다.
, 1992). 용적밀도 등 토양의 물리성 개선을 위하여 뿌리가 1.5 m까지 내리려 수직 토심을 깊게 만드는데 유리한 호밀이나 표토층 전체의 물리성을 좋게 하는데 유리한 청보리 등 녹비작물을 재배하는 기술을 접목하면 유리할 것으로 판단된다.
유기농 시설채소 재배지 토양의 용적밀도는 정의 상관관계를 나타내지만 결정계수(회기직선의 기대율) R2 =0.001로 매우 낮게 나타났고, 넓게 분포되는 것으로 볼 때 어떤 종류의 채소를 재배하든 토양의 용적밀도에 미치는 영향이 크지 않았다.
4% 범위로 높은 경향을 나타내었다. 이상과 같이 유기농 시설재배지 토양의 삼상구조와 공극율이 농가에 따라 편차가 크게 나타나고 있으나 평균적으로 공극률(토양속 공간 함유율)이 높아지는 등 유기농 채소재배 토양의 물리성을 개선하는 효과가 있다는 것을 볼 수 있었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
웰빙에 따른 안전농산물 요구도가 높아지면서 유기농업에 대한 관심이 증가하고 있는데, 유기농업의 장점은 무엇인가?
, 2015)로 제시되고 있어 세계적으로 빠른 확산 추세에 있으나 유기농업 실천에 따른 어려운 점의 하나는 어떻게 작물 생산성 저하(Stanhill, 1990)를 해결해야만 하는 과제가 아직도 남아 있다. 그럼에도 불구하고 유기농업을 연구하는 많은 과학자들은 토양의 이화학적 특성과 생물학적 특성 개선효과(Bulluck III et al., 2002)를 비롯한 생물 다양성 증진(Hole et al., 2005), 토양 건전성 유지(Bruggen et al., 2015), 지속적인 작물생산성 유지, 온실가스 배출량 저감(Cooper et al., 2011) 등 유기농업에 따른 긍정적 효과들에 대한 연구결과들을 보고(Nair and Ngouajio, 2012; Crittenden et al., 2015)하고 있다.
관행농업의 한계점은?
관행농업은 생산성을 중시하여 세계의 식량을 공급하는 중요한 역할을 담당하고 있으나 유기합성 농약이나 화학비료의 집약적 투입에 의존하고 있다. 장기간 과다한 화학합성 물질 투입에 의한 영농활동은 결국 농경지 토양의 유기물 분해력을 비롯한 물리성 저하를 초래하게 되고(Gajić, 2013), 생물 다양성을 감소(Larsen et al.
영농활동에서 장기간 과다한 화학합성 물질 투여는 어떠한 부작용을 일으키는가?
관행농업은 생산성을 중시하여 세계의 식량을 공급하는 중요한 역할을 담당하고 있으나 유기합성 농약이나 화학비료의 집약적 투입에 의존하고 있다. 장기간 과다한 화학합성 물질 투입에 의한 영농활동은 결국 농경지 토양의 유기물 분해력을 비롯한 물리성 저하를 초래하게 되고(Gajić, 2013), 생물 다양성을 감소(Larsen et al., 2014)시키며, 토양의 생산성도 떨어져 지속적인 작물 수량을 유지하기 어렵게 만든다(Shipitalo and Protz, 1987; Prasad, 1996).
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