논에서 벼 대체작물 재배가 토양 물리화학성과 작물 수량에 미치는 효과 Effects of Alternative Crops Cultivation on Soil Physico-chemical Characteristics and Crop Yield in Paddy Fields원문보기
BACKGROUND:Cultivation of alternative crops in paddy fields is necessary because of the decrease in rice consumption and the increase in excess stock of rice. The study was conducted to investigate the effects of alternative crops cultivation in paddy fields on soil physico-chemical characteristics ...
BACKGROUND:Cultivation of alternative crops in paddy fields is necessary because of the decrease in rice consumption and the increase in excess stock of rice. The study was conducted to investigate the effects of alternative crops cultivation in paddy fields on soil physico-chemical characteristics and crop yield. METHODS AND RESULTS: Soybean (Glycine max), red-clover (Trifolium pratense), and water convolvulus (Ipomoea aquatica) were selected for alternative crops in the first and/or second year and rice was planted in the third year. When alternative crops were cultivated in the previous year, soil bulk density, soil hardness, and water content were lower than those for rice cultivation. Water-depth decreasing rate and aggregate content were greater for the upland-upland-paddy cropping system than upland-paddy-paddy cropping system. Cultivation of red-clover and water convolvulus for two years resulted in the high soil organic matter content. In the third year, available phosphate, exchangeable potassium, and soil cation exchange capacity were relatively high when soybean was cultivated in the previous year. In the first year, water convolvulus cultivation showed greater productivity than red-clover cultivation while the opposite pattern was found in the second year. Rice yield in the third year was greater for soybean or red-clover as a previous crop than for water convolvulus as a previous crop. CONCLUSION: The results suggest that cultivation of alternative crops in paddy fields can improve soil physical properties including bulk density, hardness, water content, and aggregate content as well as rice productivity.
BACKGROUND:Cultivation of alternative crops in paddy fields is necessary because of the decrease in rice consumption and the increase in excess stock of rice. The study was conducted to investigate the effects of alternative crops cultivation in paddy fields on soil physico-chemical characteristics and crop yield. METHODS AND RESULTS: Soybean (Glycine max), red-clover (Trifolium pratense), and water convolvulus (Ipomoea aquatica) were selected for alternative crops in the first and/or second year and rice was planted in the third year. When alternative crops were cultivated in the previous year, soil bulk density, soil hardness, and water content were lower than those for rice cultivation. Water-depth decreasing rate and aggregate content were greater for the upland-upland-paddy cropping system than upland-paddy-paddy cropping system. Cultivation of red-clover and water convolvulus for two years resulted in the high soil organic matter content. In the third year, available phosphate, exchangeable potassium, and soil cation exchange capacity were relatively high when soybean was cultivated in the previous year. In the first year, water convolvulus cultivation showed greater productivity than red-clover cultivation while the opposite pattern was found in the second year. Rice yield in the third year was greater for soybean or red-clover as a previous crop than for water convolvulus as a previous crop. CONCLUSION: The results suggest that cultivation of alternative crops in paddy fields can improve soil physical properties including bulk density, hardness, water content, and aggregate content as well as rice productivity.
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문제 정의
본 연구에서는 쌀의 생산기반을 유지하기 위하여 벼 대신에 콩 등 대체작물을 재배하였을 때 이에 따른 토양 물리화학성의 변화와 논으로 복원하였을 때의 쌀 수량을 조사하였다.
제안 방법
논에서 대체작물의 재배에 따른 토양 물리화학성과 작물 수량의 변화를 살펴보기 위하여 하성충적지에 분포된 규암 미사질 양토의 배수 약간양호인 토양에서 콩, 레드클로버, 공심채를 대체작물로 재배하여 3년간 경작시험을 수행하였다. 경작처리는 콩-벼-벼, 콩-콩-벼, 레드클로버-레드클로버-벼, 레드클로버-벼-벼, 공심채-공심채-벼, 공심채-벼-벼 작부체계로, 3년차에는 모든 처리에서 논으로 복원한 다음 벼를 재배하여 토양 물리화학성과 작물 수량을 조사하였다.
논에서 대체작물의 재배에 따른 토양 물리화학성과 작물 수량의 변화를 살펴보기 위하여 하성충적지에 분포된 규암 미사질 양토의 배수 약간양호인 토양에서 콩, 레드클로버, 공심채를 대체작물로 재배하여 3년간 경작시험을 수행하였다. 경작처리는 콩-벼-벼, 콩-콩-벼, 레드클로버-레드클로버-벼, 레드클로버-벼-벼, 공심채-공심채-벼, 공심채-벼-벼 작부체계로, 3년차에는 모든 처리에서 논으로 복원한 다음 벼를 재배하여 토양 물리화학성과 작물 수량을 조사하였다.
본 연구에서의 대체작물은 콩, 레드클로버, 공심채였으며, 밭 토양으로의 전환 기간이 토양 물리화학성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 대체작물을 1년 또는 2년 동안 재배하였다(Table 1). 논으로 복원하였을 때 대체작물의 재배가 쌀 수량성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 3년차에는 모든 처리에서 벼를 재배하였다. 콩의 품종은 태광콩이었고, 5월말에 파종하였으며, 재식밀도는 60×20 cm이었고, 파종량은 ha당 50-60 kg 이었다.
경기도 이천의 하성충적지에 분포한 규암 미사질 양토의 배수 약간양호인 토양에서 3년간 시험을 수행하였다. 본 연구에서의 대체작물은 콩, 레드클로버, 공심채였으며, 밭 토양으로의 전환 기간이 토양 물리화학성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 대체작물을 1년 또는 2년 동안 재배하였다(Table 1). 논으로 복원하였을 때 대체작물의 재배가 쌀 수량성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 3년차에는 모든 처리에서 벼를 재배하였다.
대상 데이터
경기도 이천의 하성충적지에 분포한 규암 미사질 양토의 배수 약간양호인 토양에서 3년간 시험을 수행하였다. 본 연구에서의 대체작물은 콩, 레드클로버, 공심채였으며, 밭 토양으로의 전환 기간이 토양 물리화학성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 대체작물을 1년 또는 2년 동안 재배하였다(Table 1).
이론/모형
치환성 칼리는 토양을 1N 초산암모늄 용액(pH 7)으로 추출한 다음 유도결합플라즈마분광법(ICP, CINTRA6, GBC)으로 측정하였다. 작물 생육 및 수량의 조사는 농사시험연구조사기준에 준하였다. 통계 분석은 SAS 프로그램(ver.
토양 화학성은 국립농업과학원의 분석법(NIAS, 2010)을 따랐다. 토양 pH는 토양과 증류수를 1:5로 혼합한 다음 pH 전극을 이용하여 측정하였으며, 토양 유기물과 유효인산은 각각 Tyurin법과 Lancaster법을 이용하여 정량하였다. 치환성 칼리는 토양을 1N 초산암모늄 용액(pH 7)으로 추출한 다음 유도결합플라즈마분광법(ICP, CINTRA6, GBC)으로 측정하였다.
토양 물리성은 국립농업과학원의 분석법(NIAS, 2017)을 따랐다. 감수심은 써레질 후 무저 원통(직경 30 cm, 높이 35cm)을 논둑에서 2 m 이상 내부로 들어가 깊이 20-25 cm의 쟁기 바닥층까지 관입한 다음 감수심 측정 장치(Hook gauge) 를 이용하여 24시간의 감수심을 측정하였다.
4 N/40 mm)로 측정하였다. 토양 화학성은 국립농업과학원의 분석법(NIAS, 2010)을 따랐다. 토양 pH는 토양과 증류수를 1:5로 혼합한 다음 pH 전극을 이용하여 측정하였으며, 토양 유기물과 유효인산은 각각 Tyurin법과 Lancaster법을 이용하여 정량하였다.
성능/효과
CONCLUSION: The results suggest that cultivation of alternative crops in paddy fields can improve soil physical properties including bulk density, hardness, water content, and aggregate content as well as rice productivity.
Yoo 등(1995)은 벼 수량을 위한 밭 전환 기간은 2년이 알맞다고 하였으며, Ahn 등(1992)에 따르면 콩을 2년 재배한 다음 벼를 재배하였을 때 수량이 5% 증가하였다. 결론적으로 콩이나 레드클로버를 2년간 재배한 다음 논으로 복원하는 것이 쌀 수량성을 높일 수 있다.
앞그루가 밭일 때 토양의 용적밀도와 경도, 수분함량이 감소하였고 공극률은 증가하였다. 대체작물을 2년 재배하였을 때에 1년 재배하였을 때보다 토양 입단량과 감수심이 높았다. 토양 유기물 함량은 레드클로버와 공심채를 2년 동안 재배하였을 때 높았다.
레드클로버는 두과 녹비작물이므로 비옥도를 높였기 때문으로 추정된다. 대체작물을 2년 재배한 다음 3년차에 벼를 재배하였을 때 벼 수량은 콩, 레드클로버, 공심채 순이었고, 대체작물을 1년 재배한 다음 벼를 2년 재배하였을 때에는 레드클로버, 콩, 공심채 순으로, 콩과 레드클로버가 공심채에 비해 벼 수량성이 높았다. 벼의 수량성은 대체작물의 종류와 그 재배기간에 따라 다르나, 대체로 대체작물의 재배 기간이 길수록 높아지는 경향이었다.
대체작물을 2년 재배한 다음 3년차에 벼를 재배하였을 때 벼 수량은 콩, 레드클로버, 공심채 순이었고, 대체작물을 1년 재배한 다음 벼를 2년 재배하였을 때에는 레드클로버, 콩, 공심채 순으로, 콩과 레드클로버가 공심채에 비해 벼 수량성이 높았다. 벼의 수량성은 대체작물의 종류와 그 재배기간에 따라 다르나, 대체로 대체작물의 재배 기간이 길수록 높아지는 경향이었다. Yoo 등(1995)은 벼 수량을 위한 밭 전환 기간은 2년이 알맞다고 하였으며, Ahn 등(1992)에 따르면 콩을 2년 재배한 다음 벼를 재배하였을 때 수량이 5% 증가하였다.
Chae(1988)는 논에서 과습 처리하여 콩을 재배한 결과 수량이 유의하게 감소하였고, 내습성이 강한 품종일수록 피해가 적었다고 하였다. 콩이 습해에 가장 민감한 시기는 개화기로, 수분흡수력과 근류 활성을 감소시키며, 습해기간이 길 경우 지상부와 지하부의 생체중이 감소한다. 또한 습해는 뿌리의 생장을 억제하며 활력을 급속히 낮추고, 부정근이 많이 생긴다(Chae, 1988).
, 1992), 밭으로 전환된 기간이 길어질수록 유기물 함량이 낮아질 수 있다. 토양의 유효인산과 치환성 칼리 함량은 3년차에 전년도 재배작물이 콩이었을 때 높았다. 본 시험은 모든 처리에서 인산과 칼리를 3년간 시용하지 않았으므로, 양분 함량의 차이는 작물의 잔사와 관련이 있을 것으로 추정된다.
후속연구
논토양에서의 벼 대체작물로서 콩(Glycine max)이 많이 재배되고 있는데, 농가 소득뿐만 아니라 콩과작물로 토양의 물리화학성을 개선할 것으로 기대된다. 레드클로버(Trifolium pratense)는 외국에서 사료작물로 개발된 다년생 콩과작물이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
논에서 벼 대체작물로 많이 재배되고 있는 것은?
논토양에서의 벼 대체작물로서 콩(Glycine max)이 많이 재배되고 있는데, 농가 소득뿐만 아니라 콩과작물로 토양의 물리화학성을 개선할 것으로 기대된다. 레드클로버(Trifolium pratense)는 외국에서 사료작물로 개발된 다년생 콩과작물이다.
벼 대체작물로서 레드클로버의 줄기가 자라나는 형상의 특징은?
사료작물이면서 콩과 녹비작물이므로 사료 생산과 지력 증진 효과가 있으며, 또한 개화기간이 길어 경관작물과 밀원작물로서의 가치도 있다. 레드클로버는 직립성으로 2년차에 최성기에 이르고 오래 재배하면 포복성으로 바뀔 수 있다.
북방형 사료작물의 계절에 의한 특징은 무엇인가?
레드클로버(Trifolium pratense)는 외국에서 사료작물로 개발된 다년생 콩과작물이다. 북방형 사료작물은 추위에 비교적 강하여 월동을 잘 하는 편이지만, 더위에 약해 여름철 하고 현상이 일어나는 특성이 있는데, 헤어리베치보다 하고 현상에 비교적 강하다. 사료작물이면서 콩과 녹비작물이므로 사료 생산과 지력 증진 효과가 있으며, 또한 개화기간이 길어 경관작물과 밀원작물로서의 가치도 있다.
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