[논문]고추밭 고랑 볏짚피복에 의한 양분유출 특성

홍성창; 김민경; 정구복; 소규호

doi:10.17137/korrae.2016.24.1.11

초록
AI-Helper

농경지에 작물재배를 위한 양분재료의 과다한 투여는 주변 수계로의 양분유출을 증가시킬 수 있다. 고추재배시 사용되는 양분재료는 화학비료, 우분퇴비, 돈분퇴비 등이 대표적이다. 볏짚은 벼 재배의 부산물로 밭 농사에서 잡초발생 억제, 토양수분 보존, 유기물 재료로 널리 사용된다. 본 연구는 노지 고추 재배에서 밭 고랑을 볏짚으로 피복할 때 강우로 발생하는 표면 유출수에 의한 양분유출 특성을 파악하기 위해 수행하였다. 시험구는 양분재료를 기준으로 하여 화학비료, 우분퇴비, 돈분퇴비로 구분하였고 양분투입량은 토양검정 시비량에 준하여 처리하였다. 각각의 시험구는 화학비료 또는 우분퇴비, 돈분퇴비를 시용한 후 볏짚으로 덮은 경우(피복 처리구)와 덮지 않은 경우(무피복구)로 구분하였다. 화학비료 처리구와 우분퇴비 처리구의 볏짚 고랑 피복 처리는 무피복구 보다 T-N (총질소)의 유출이 각각 $1.4kg\;ha^{-1}$, $2.1kg\;ha^{-1}$ 감소하였다. 반면에 화학비료 처리구와 우분퇴비 처리구, 돈분퇴비 처리구의 볏짚고랑 피복 처리는 무피복구 보다 T-P (총인)의 유출이 각각 $2.1kg\;ha^{-1}$, $2.1kg\;ha^{-1}$, $0.2kg\;ha^{-1}$ 증가하였다. 볏짚은 질소 0.4 %, 인산을 0.3 % 함유하고 있고 증류수에 볏짚을 담근 후 3주일 내에 인산 성분이 유출되므로 T-P의 유출은 고랑을 피복한 볏짚에서 기원한 것으로 추정된다. 무피복구에 비하여 고랑 볏짚 피복구는 잡초발생이 줄었다. 그러나 붉은 고추의 수확량은 무피복구와 볏짚피복구 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 결론적으로, 고추밭 고랑을 볏짚으로 과다하게 피복하면 T-P의 유출을 유발할 수 있으므로 고랑을 피복하는데 적정한 볏짚량을 산정하기 위한 추가적인 연구가 필요하다고 판단되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Excessive application of nutrient supplement on the upland soil may increase the amount of discharge to surrounding water systems. The chemical fertilizer (CF), cow manure compost (CMC), and pig manure compost (PMC) are used as a nutrient supplement for cultivation of red pepper. Rice straws are wid...

Excessive application of nutrient supplement on the upland soil may increase the amount of discharge to surrounding water systems. The chemical fertilizer (CF), cow manure compost (CMC), and pig manure compost (PMC) are used as a nutrient supplement for cultivation of red pepper. Rice straws are widely used as a soil covering material in order to reduce weed occurrence, to protect soil moisture, and to supply organic matter in upland soil. This study was conducted to evaluate the furrow covering effect with rice straw on nutrient discharge in upland soil used for red pepper cultivation. The experimental plots of nutrient supplement were consisted of CF, CMC, and PMC and the amount of nutrient application were as recommended amount after soil test for red pepper cultivation. Each nutrient supplement treatment plot has no furrow covering (CFC) as a control and furrow covering with rice straw (FCS), respectively. Furrow covering with rice straw (FCS) of CF treatment and CMC treatment reduced the amount of T-N(total nitrogen) discharge by $1.4kg\;ha^{-1}$, $2.1kg\;ha^{-1}$, respectively, compared to control. While the amount of T-P(total phosphorus) discharge of the furrow covering with rice straw of CF, CMC, and PMC increased by $2.1kg\;ha^{-1}$, $2.1kg\;ha^{-1}$, and $0.2kg\;ha^{-1}$, respectively, compared to control. The phosphorus and nitrogen content of straw were 0.4 % and 0.3 % respectively. In addition, in three week the phosphorus was eluted from the straw which soaked in distilled water. Thus, it was assumed that T-P discharging originated from rice straw which applied as a furrow covering material. The furrow covering with rice straw reduced weed occurrence compared to control. But production of fresh red pepper was not influenced significantly by furrow covering with rice straw. In conclusion, excessive furrow covering with rice straw could induce T-P discharge from upland soil used for red pepper cultivation. Further studies are needed to evaluate the appropriate amount of rice straw as a furrow covering material.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

5 ton ha-1이나 볏짚 피복량이 과다하면 질소와 인 성분이 표면유출수에 의해 유출될 수 있을 것이다. 본 연구는 고추밭 고랑을 볏짚으로 피복할 때의 양분유출 특성을 구명하기 위해 수행하였다.

제안 방법

시험포장의 양분재료 처리구는 화학비료 처리구(대조구), 우분퇴비 처리구, 돈분퇴비 처리구 등 3개를 900 m²(36m×25m) 면적으로 조성하였다. 각각의 양분재료 처리구는 고랑을 볏짚으로 피복한 볏짚 피복처리구과 무피복 처리구로 구분하여 설치하였다. 화학비료는 시험전 토양을 토양검정 후 시비처방서의 해당량인 190-112-149(N-P2O5-K2O)kg ha^-1을 기비로 시용하였다.
본 연구는 2014년 3월부터 12월까지 충북 진천군 문백면의 시험포장에서 수행하였다. 시험포장의 양분재료 처리구는 화학비료 처리구(대조구), 우분퇴비 처리구, 돈분퇴비 처리구 등 3개를 900 m²(36m×25m) 면적으로 조성하였다. 각각의 양분재료 처리구는 고랑을 볏짚으로 피복한 볏짚 피복처리구과 무피복 처리구로 구분하여 설치하였다.

대상 데이터

본 연구는 2014년 3월부터 12월까지 충북 진천군 문백면의 시험포장에서 수행하였다. 시험포장의 양분재료 처리구는 화학비료 처리구(대조구), 우분퇴비 처리구, 돈분퇴비 처리구 등 3개를 900 m²(36m×25m) 면적으로 조성하였다.

이론/모형

3g을 CN분석기에 넣고 건식연소법으로 분석하였다(NIAST, 2000). K, Ca,는 식물체 분쇄하여 0.5g을 H₂SO₄- HClO₄분해법으로 분해하여 ICP로 분석하였고 P는 식물체를 분쇄하여 0.5g을 H₂SO₄- HClO₄ 분해법으로 분해한 후 Vanadate 발색법으로 분석하였다(NIAST, 2000).
물 분석 시료는 강우시 각 처리구의 최하단에 설치한 유출수 수집장치에서 채취하였다. 수질분석은 Standard Methods (APHA, 1998)와 수질오염공정시험기준 (MOE, 2008)에 의해 T-N은 alkaline persulfate 분해 후에 cadmium reduction법, T-P는 persulfate 분해 후에 ascorbic acid법으로 분석하였다. 볏짚의 무기성분 함량은 T-N, T-C는 식물체 분쇄하여 0.
토양시료는 시험 전에 채취하여 분석하였는데 토양의 pH와 EC는 각각 pH meter (Model 720A, Orion)와 EC meter(Model 145A, Orion)를 사용하여 측정하였다 (NIAST, 2000). 토양 중 유기물은 습식산화분해법인 Tyurin법 (농진청, 2010), 유효인산은 Lancaster법 (농진청, 2010)으로 분석하였으며 치환성 양이온은 1N NH4OAc용액 (pH 7)으로 침출하여 ICP-OES(GBC Integra XMP, Australia)를 이용하여 분석하였다(NIAST, 2000). 물 분석 시료는 강우시 각 처리구의 최하단에 설치한 유출수 수집장치에서 채취하였다.

성능/효과

따라서, T-P의 유출이 증가한 것은 볏짚에 함유된 인(phosphorus) 성분이 유출된 것으로 판단되었다. 그리고, 볏짚 피복은 무피복과 비교하여 잡초 발생이 감소하였고 고추의 생산량은 고랑 볏짚 피복과 무피복간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 고추밭 고랑을 볏짚으로 과다하게 피복하면 T-P 유출을 유발할 수 있으며 고랑을 피복하는데 적정한 볏짚 량을 산정하기 위한 추가적인 연구가 필요하다고 판단되었다.
3 % 함유하고 있고 증류수에 볏짚을 3주 담근 후 인산 성분이 유출되므로 T-P의 유출은 고랑을 피복한 볏짚에서 기원한 것으로 추정된다. 따라서, T-P의 유출이 증가한 것은 볏짚에 함유된 인(phosphorus) 성분이 유출된 것으로 판단되었다. 그리고, 볏짚 피복은 무피복과 비교하여 잡초 발생이 감소하였고 고추의 생산량은 고랑 볏짚 피복과 무피복간에 유의한 차이를 나타내지 않았다.
7 ton ha^-1으로 피복한 후 강우에 의한 표면 유출수의 T-N과 T-P의 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 볏짚 피복에 의해 T-N 의 유출은 화학비료 처리구에서는 1.4 kg ha^-1, 우분퇴비 처리구에서는 2.1 kg ha^-1 감소하여 각각 12.2 % 와17.5 %가 감소하였다. 반면에 T-P의 유출은 화학비료 처리구 2.

후속연구

그리고, 볏짚 피복은 무피복과 비교하여 잡초 발생이 감소하였고 고추의 생산량은 고랑 볏짚 피복과 무피복간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 고추밭 고랑을 볏짚으로 과다하게 피복하면 T-P 유출을 유발할 수 있으며 고랑을 피복하는데 적정한 볏짚 량을 산정하기 위한 추가적인 연구가 필요하다고 판단되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	T-P의 유출이 증가한 것은 볏짚에 함유된 인이 유출된 것으로 판단하는 이유는?	9 % 증가하였다. 볏짚은 질소 0.4 %, 인산이 0.3 % 함유하고 있고 증류수에 볏짚을 3주 담근 후 인산 성분이 유출되므로 T-P의 유출은 고랑을 피복한 볏짚에서 기원한 것으로 추정된다. 따라서, T-P의 유출이 증가한 것은 볏짚에 함유된 인(phosphorus) 성분이 유출된 것으로 판단되었다.
	고랑이란?	고추는 전국적으로 45,360 ha (MAFRA, 2013)의 면적에서 대부분 노지재배되고 있다. 노지고추 재배에서 고랑(furrow)은 작물이 심겨지는 이랑(두둑)을 형성하기 위해 흙을 파낸 이랑과 이랑 사이의 공간으로 강우 시 배수로 역할을 하고 병해충방제, 수확 등 농작업이 이루어지는 밭 토양 중 일부분이다. 고추를 이랑에 1열 재배시 이랑의 폭은 90∼110 cm이며1) 노지고추 재배에서 이랑과 고랑은 80∼90 cm로 대개 같은 간격으로 조성하게 되어 고랑의 면적은 전체 고추 밭 면적의 약 40∼50 % 에 해당하게 된다.
	고랑의 토양의 물리적 특성 어떠한가?	고추를 이랑에 1열 재배시 이랑의 폭은 90∼110 cm이며1) 노지고추 재배에서 이랑과 고랑은 80∼90 cm로 대개 같은 간격으로 조성하게 되어 고랑의 면적은 전체 고추 밭 면적의 약 40∼50 % 에 해당하게 된다. 고랑의 토양은 장애물의 제거, 이랑과 고랑의 조성, 작물의 뿌리생육 촉진을 위해 쟁기와 로터리를 이용한 작업 등으로 부드럽게 조성하게 되어 강우 시 빗방울에 의한 타격과 표면 유출수에 의한 토양침식에 취약한 물리적 특성을 가지고 있다2). 밭 작물 재배시 토양표면을 볏짚으로 피복하면 광차단에 의한 잡초 발생 억제, 토양수분의 유지, 토양침식의 방지, 토양 유래 병 발생 저감, 유기물 공급 등의 효과가 있다3,4).

참고문헌 (14)

RDA (Rural Development Administration). Red pepper, Agricultural technology guide book. pp. 80. (2013).
Hong, S.C., Kim, M. K., Jung, G.B. and So, K.H., "Furrow cover effects of black non-woven fabric on reduction of nitrogen and phosphorus discharge from upland soil used for red pepper cultivation", Kor. J. Soi. Sci. Fer., 48(6), pp. 671-676. (2015).

원문보기 상세보기
Doring, T. F., Brandt, M., Hess, J., Finckh, M. R. and Saucke, H., "Effects of straw mulch on soil nitrate dynamics, weeds, yield and soil erosion in organically grown potatoes", Field Crops Research, 94, pp. 238-249. (2005).

상세보기
Faucette, L.B., Risse, L.M., Nearing, M.A., Gaskin, J.W. and West, L.T., "Runoff, erosion, and nutrient losses from compost and mulch blankets under simulated rainfall", J. Soil Water Conserv., 59(4), pp. 154-160. (2004).

상세보기
Choi, J. K., Gwon, S.J., Lee, H.J. and Kim, Y.H., "Runoff characteristics of total-N and total-P in upland surface runoff treated with livestock manure compost", J. Kor. Soc. Agri. Eng., 54(6), pp. 29-37. (2012).
Kim, M.Y., Kim, S.H., Lee, S.B. and Cho, H., "Development of a hybrid best management practice system for control of agricultural nonpoint water pollution", J. Agr. Chem. Environ., 3, pp. 161-168. (2014).
Lee, K.B., Kim, S.K., Kang, J.G., Lee, D.B. and Kim, J.G., "Effect of rice straw treatment and nitrogen split application on nitrogen uptake by direct seeding on dry paddy rice", Kor. J. Soi. Sci. Fer., 30(4), pp. 309-313. (1997).
Shin, M. H., Won, C. H., Jang, J. R., Choi, Y. H., Shin, Y. C., Lim, K. J. and Choi, J. D., "Effect of surface cover on the reduction of runoff and agricultural NPS pollution from upland fields", Paddy Water Environ., 11, pp. 493-501. (2013).

상세보기
Zhang, G. S., Li, J. C., Hu, X. B. and Zhang, X. X., "On-farm assessment of soil erosion and non-point source pollution in a rain-fed vegetable production system at Dianchi lake's catchment, southwestern China", Nutr. Cycl. Agroecosystems, 96, pp. 67-77. (2013).

상세보기
Cheshire, M.V., Bedrock, C.N., Willams, B.K., Chapman, S.J., Solntseva, I. and Thomsen, I., "The immobilization of nitrogen by straw decomposing in soil", Euro. J. Soi. Sci., 50, pp. 329-341. (1999).

상세보기
Won, C.h., Shin, M.H., Choi, Y.H., Shin, J.Y., Park, W.j. and Choi, J.D., "Simulations of runoff using rice straw mats and soil amendments", J. Kor. Soc. Agri. Eng., 54(2), pp. 95-102. (2012a).
Won, C.h., Choi, Y.H., Shin, M.H., Lim, K.J. and Choi, J.D., "Effects of rice straw mats on runoff and sediment discharge in a laboratory rainfall simulation", Geoderma, 189-190, pp. 164-169. (2012b).

상세보기
RDA (Rural Development Administration). Soil information system, http://soil.rda.go.kr.
RDA (Rural Development Administration). Methods of soil chemical analysis. p 51. (2010).

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

LOADING...

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

고추밭 고랑 볏짚피복에 의한 양분유출 특성
Furrow Covering Effects with Rice Straw on Nutrient Discharge from Upland Soil Used for Red Pepper Cultivation 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (14)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

연구과제 타임라인

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

고추밭 고랑 볏짚피복에 의한 양분유출 특성 Furrow Covering Effects with Rice Straw on Nutrient Discharge from Upland Soil Used for Red Pepper Cultivation 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (14)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

홍성창 (36) 김민경 (65) 정구복 (42) 소규호 (28)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

고추밭 고랑 볏짚피복에 의한 양분유출 특성
Furrow Covering Effects with Rice Straw on Nutrient Discharge from Upland Soil Used for Red Pepper Cultivation 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper