[논문]가축분뇨 맞춤비료를 이용한 관비재배가 가지 (Solanum melongena L.) 재배에서 가지 작물의 생육 반응

류종원; 정건수; 김상민; 서만용

doi:10.11625/kjoa.2018.26.2.269

[국내논문] 가축분뇨 맞춤비료를 이용한 관비재배가 가지 (Solanum melongena L.) 재배에서 가지 작물의 생육 반응
Growth Response of Eggplant (Solanum melongena L.) Using Balanced Manure Nutrients Supply by Fertigation Culture 원문보기

韓國有機農業學會誌 = Korean journal of organic agriculture, v.26 no.2, 2018년, pp.269 - 279

류종원 (상지대학교) , 정건수 (여주시 농업기술센터) , 김상민 (여주시 농업기술센터) , 서만용 (여주시 농업기술센터)

초록
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본 연구는 가축분뇨 액비와 양분을 조정한 맞춤액비의 관비처리가 시설 하우스 재배에서 가지 생육, 토양 화학성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 시험구처리는 가축분뇨액비(LM), 가축분뇨액비에 화학비료를 첨가한 양분조정 맞춤액비(LM+CF), 가축분뇨액비에 양분과 아인산 첨가 맞춤액비(LM+CF+PA) 처리구와 화학비료 관행처리구(CCF)를 두었다. 가지의 과장, 과폭, 과중은 LM 처리구가 LM+CF, LM+CF+PA 및 CCF 처리구에 비해 유의적으로 낮았다. LM+CF, LM+CF+PA 및 CCF 처리구 간에 과장, 과폭 및 과중의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 가지 주당 수량은 CCF 처리구(27.9 kg)에 비하여 LM 처리구(26.2 kg)에서 6% 낮았다. 가지의 생체중은 CCF와 LM+CF 및 LM+CF+PA 간에 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 가지 주당 상품수량은 LM 처리구에서 가장 낮았으며, CCF 처리구(24.1 kg)에 비하여 LM+CF+PA 처리구(26.6 kg)에서 8% 증가하였다. 토양의 화학성은 CCF 처리구가 다른 처리구에 비하여 전반적으로 높은 경향이었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 화학비료의 관행시비에 비하여 가축분뇨 액비에 화학비료를 첨가한 맞춤액비에 의한 관비가 가지의 상품생산성 향상 및 토양의 화학성 개선에 유리한 시비방법으로 생각된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The present study was conducted to evaluate fertigation effects of balanced manure nutrients from combined fertilizers on the growth of eggplant (Solanum melongena L.) and soil chemical properties in greenhouse cultivation. There are 4 treatments for fertigation; animal liquid manure (LM), LM supplemented with chemical ferilizer (LM+CF) to make nutrient-balanced ferilizer, LM supplemented with chemical ferilizer and phosphorus acid (LM+CF+PA), and conventional chemical fertilzer (CCF). Fruit lenth, width, and weight for LM treatment were significantly lower than LM+CF, LM+CF+PA, and CCF treatments. There was no significant differences in fruit length, width, and weight among LM+CF, LM+CF+PA, and CCF treatments. The yield of eggplants per plant for LM treatment (26.2 kg) was decreased by 6% compared to CCF treatment (27.9 kg). The growth and yield of eggplants were not significant different among CCF, LM+CF, and LM+CF+PA treatments. The marketable yield for LM treatment was lowest among 4 treatments and that for LM+CF+PA treatment (26.6 kg) was increased by 8% compared to CCF treatment (24.1 kg). The chemical properties of the soil for CCF treatment, in general, tended to be higher compared to the other treatments. In conclusion, the present study demonstrates that the application of balanced liquid manure combined with mineral fertilizer to soil is considered as a good management practices because it improves, eggplant quality and soil properties.

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 가축분뇨 액비의 시용에 있어 액비화 과정에 발생하는 양분불균형 문제를 극복하는 방법으로 액비에 화학비료를 이용하여 가지에 적합한 맞춤액비에 의한 가지작물의 시비 반응을 구명하기 위하여 수행하였다. 가지의 시설재배에서 가축분뇨 액비와 양분을 조정한 맞춤액비의 관비처리가 가지 생육, 무기성분 함량, 수량, 토양 화학성에 미치는 영향을 검토하였다.
본 연구는 가축분뇨 액비와 양분을 조정한 맞춤액비의 관비처리가 시설 하우스 재배에서 가지 생육, 토양 화학성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 시험구처리는 가축분뇨액비(LM), 가축분뇨액비에 화학비료를 첨가한 양분조정 맞춤액비(LM+CF), 가축분뇨액비에 양분과 아인산 첨가 맞춤액비(LM+CF+PA) 처리구와 화학비료 관행처리구(CCF)를 두었다.

제안 방법

본 연구는 가축분뇨 액비의 시용에 있어 액비화 과정에 발생하는 양분불균형 문제를 극복하는 방법으로 액비에 화학비료를 이용하여 가지에 적합한 맞춤액비에 의한 가지작물의 시비 반응을 구명하기 위하여 수행하였다. 가지의 시설재배에서 가축분뇨 액비와 양분을 조정한 맞춤액비의 관비처리가 가지 생육, 무기성분 함량, 수량, 토양 화학성에 미치는 영향을 검토하였다.
본 시험의 처리내용은 Table 1과 같다. 처리구는 가축분뇨액비(LM), 가축분뇨액비에 화학비료를 첨가한 양분조정 맞춤액비(LM+CF), 가축분뇨액비에 양분과 아인산을 첨가한 맞춤액비(LM+CF+PA)처리구와 화학비료 처리구(대조구)를 두었다.
가지 기비 시용은 처리구별 사전 토양검정을 실시하여 작물별 시비처방기준에 따라 토양검정결과에 의하여 시비량 전량을 모든 처리구에 동일하게 공급하였다. 추비용 양분조정맞춤액비(LM+CF) 처리구는 가지 표준시비처방기준(RDA, 2007)을 기준으로 가축분뇨 액비에 부족한 비료 성분을 첨가하여 조제하였다(Table 3).
가지 기비 시용은 처리구별 사전 토양검정을 실시하여 작물별 시비처방기준에 따라 토양검정결과에 의하여 시비량 전량을 모든 처리구에 동일하게 공급하였다. 추비용 양분조정맞춤액비(LM+CF) 처리구는 가지 표준시비처방기준(RDA, 2007)을 기준으로 가축분뇨 액비에 부족한 비료 성분을 첨가하여 조제하였다(Table 3). 양분조정 맞춤액비(SLM+CF) 처리구는 가축분뇨 액비(LM) 1톤에 요소 1 kg, 일인산 암모늄 0.
추비용 양분조정맞춤액비(LM+CF) 처리구는 가지 표준시비처방기준(RDA, 2007)을 기준으로 가축분뇨 액비에 부족한 비료 성분을 첨가하여 조제하였다(Table 3). 양분조정 맞춤액비(SLM+CF) 처리구는 가축분뇨 액비(LM) 1톤에 요소 1 kg, 일인산 암모늄 0.15 kg, 황산마그네슘 1 kg, 붕소 0.5 g을 용해하여 조제하였다.
양분 및 아인산 첨가 맞춤액비(SLM+CF+PA) 처리구는 가축분뇨 맞춤액비에 아인산을 혼합하여 가축분뇨액비의 pH를 7.44에서 pH 6.5로 조정하였다. pH 조정을 위한 아인산 투입량은 가축분뇨액비 1 톤당 아인산(신원무역상사, 99%, pH: 1.
대조구인 화학비료 처리구는 가지 표준시비량(N : P2O5 : K2O = 11 : 0 : 7 kg/10a)를 기준으로 시용하였다(RDA, 2007). 가축분뇨 액비의 시용량은 가지 표준 질소시비량 8 kg/10a에 해당하는 질소량을 1 주일 간격으로 1회 400L/10a를 2017년 4월 10일부터 2017년 10월 25일까지 관비하였다.
대조구인 화학비료 처리구는 가지 표준시비량(N : P2O5 : K2O = 11 : 0 : 7 kg/10a)를 기준으로 시용하였다(RDA, 2007). 가축분뇨 액비의 시용량은 가지 표준 질소시비량 8 kg/10a에 해당하는 질소량을 1 주일 간격으로 1회 400L/10a를 2017년 4월 10일부터 2017년 10월 25일까지 관비하였다. 액비와 화학비료의 공급방법은 비닐하우스 상부에 점적관수를 설치하여 공급하였다.
생육조사는 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사기준에 준하였다(RDA, 2013). 가지 초장,엽수, 엽장은 정식 후 50일, 80일 후에 10주를 측정하여 평균하였다. 과일은 정식 후 150일간 수확하였고, 수확 후 즉시 각 처리별로 구분하여 무게를 측정하고 생산량을 산출하였다.
가지 초장,엽수, 엽장은 정식 후 50일, 80일 후에 10주를 측정하여 평균하였다. 과일은 정식 후 150일간 수확하였고, 수확 후 즉시 각 처리별로 구분하여 무게를 측정하고 생산량을 산출하였다. 엽록소 측정치(SPAD reading value)는 간이 엽록소측정장치(Minolta Japan, SPAD-502)를 이용하였다.
엽록소 측정치(SPAD reading value)는 간이 엽록소측정장치(Minolta Japan, SPAD-502)를 이용하였다. 측정엽은 중상위 엽으로 하였으며 반복당 5주씩, 1주당 10회씩 측정하여 평균처리 하였다.
본 연구는 가축분뇨 액비와 양분을 조정한 맞춤액비의 관비처리가 시설 하우스 재배에서 가지 생육, 토양 화학성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 시험구처리는 가축분뇨액비(LM), 가축분뇨액비에 화학비료를 첨가한 양분조정 맞춤액비(LM+CF), 가축분뇨액비에 양분과 아인산 첨가 맞춤액비(LM+CF+PA) 처리구와 화학비료 관행처리구(CCF)를 두었다. 가지의 과장, 과폭, 과중은 LM 처리구가 LM+CF, LM+CF+PA 및 CCF 처리구에 비해 유의적으로 낮았다.

대상 데이터

가지 재배 시험은 여주시에 위치한 가지 재배 농가의 시설하우스에서 수행하였다. 시험 재배 농가는 약 10년간 가지를 연작으로 재배하고 있었다.
시험 재배 농가는 약 10년간 가지를 연작으로 재배하고 있었다. 시험포장 토성은 양토이었고 오산통에 속하였다. 본 연구는 주년 생산용인 축양(Solanum melongena L.
시험포장 토성은 양토이었고 오산통에 속하였다. 본 연구는 주년 생산용인 축양(Solanum melongena L. cv. Chugyang) 품종을 대상으로 수행하였다. 가지는 2017년 2월 23일 이랑간격은 180 cm, 주간거리는 60 cm로 1줄 정식하였다.
가지 관비재배 시험에 사용된 돈분액비는 여주시 공동자원화 센터에서 호기성 발효과정을 3개월간 거친 액비를 시설재배 시 점적호스의 막힘을 방지하기 위하여 고액분리 및 침전과정를 거쳐 부유물(SS; suspended solids)을 걸러낸 것을 이용하였다. 시험에 사용된 가축분뇨 액비의 화학성은 Table 2와 같다.

이론/모형

각 시험구 면적은 6×10 m로 하였고, 시험구 배치는 임의배치법 3반복으로 수행하였다.
각 시험구 면적은 6×10 m로 하였고, 시험구 배치는 임의배치법 3반복으로 수행하였다. 하우스의 시설 관리 및 재배는 농촌진흥청 표준재배법에 준하였다.
생육조사는 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사기준에 준하였다(RDA, 2013). 가지 초장,엽수, 엽장은 정식 후 50일, 80일 후에 10주를 측정하여 평균하였다.
토양 분석은 농촌진흥청의 토양 및 식물체분석법(RDA, 2013)에 준하여 토양 pH (1:5)와 EC는 Orion 3 star pH/EC meter로 측정하였고, 유기물은 Tyurin법, 인산은 Lancaster법, 치환성양이온은 1N Ammoniumacetate (pH 7.0)법으로 여과 후 유도결합플라즈마발광분석계(Varian 730-ES, ICP-OES)로 측정하였다. 식물체 분석 시료는 수확한 식물체를 트레이에 얇게 펴서 80℃에서 1시간정도 숨을 죽인 후 65℃에서 48시간 건조하였다.
5 g에 분해액(HClO₄ : H₂SO₄ : 증류수 = 18 : 1 : 11) 10 mL를 가하여 300℃ 전열판에서 완전히 분해하여 No.6 Whatman 여과지로 여과한 다음, 양이온은 AAS(Varian AA240FS)로, T-N은 Kjeldahl 증류법으로, 인산은 Vanadate법으로 분석하였다.

성능/효과

가축분뇨 액비는 액비화과정에서 고액분리와 폭기처리 정도에 따라 양분의 변이와 불균형이 초래된다. 액비의 성분 조사 결과 질소함량은 0.07~3.11%, 인산함량은 0.03~1.18%, 칼리 함량이 0.09~1.00%로 농가 간에 무려 2~10배의 성분함량 차이를 나타내고 있다. 따라서 액비를 분석한 후 시비 처방에 의하여 살포량을 정확하게 조절되지 않으면 과다, 과소 시비의 문제점을 초래할 수 있다(Lee et al.
가축분뇨 맞춤액비 및 화학비료 관비에 따른 가지의 생육은 Table 4와 같다. 정식 후 50일 가지 초장, 경장, 엽장, 엽폭은 아인산 첨가 맞춤액비(LM+CF+PA) 처리에서 높은 경향을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다. 가지 정식 후 80일 초장, 경경, 엽장, 엽폭, 엽록소는 양분+아인산 첨가 맞춤액비(LM+CF+PA) 처리구가 액비 처리구(LM)보다 높았다.
정식 후 50일 가지 초장, 경장, 엽장, 엽폭은 아인산 첨가 맞춤액비(LM+CF+PA) 처리에서 높은 경향을 보였으나 통계적인 유의성은 없었다. 가지 정식 후 80일 초장, 경경, 엽장, 엽폭, 엽록소는 양분+아인산 첨가 맞춤액비(LM+CF+PA) 처리구가 액비 처리구(LM)보다 높았다. Lim 등(2008)은 고추 재배에서 SCB 액비를 50%만 시비하여도 125% 처리구와 초장의 차이는 없다고 하였고 Lee 등(2007)은 토마토 관비재배에서 질소 흡수율이 71.
가축분뇨 액비의 부족한 양분인 질소, 인산, 마그네슘의 비료 첨가에 의하여 양분 불균형이 해소되어 정상적인 생육이 가능한 것으로 보인다. 가지 주당 상품수량은 양분 및 아인산 첨가 맞춤액비 처리구(LM+CF+PA)가 26.6 kg으로 화학비료 처리(24.1kg)에 비하여 8% 증가하는 효과가 있었다. 이러한 결과는 가축분뇨액비 및 화학비료에 의한 구분이 없이 가축분뇨 맞춤액비의 공급을 통해서 충분히 화학비료를 대체할 수 있는 것으로 판단되었다.
1kg)에 비하여 8% 증가하는 효과가 있었다. 이러한 결과는 가축분뇨액비 및 화학비료에 의한 구분이 없이 가축분뇨 맞춤액비의 공급을 통해서 충분히 화학비료를 대체할 수 있는 것으로 판단되었다. Lim 등(2010)은 SCB 액비를 이용한 고추 관비재배 시에 토양검정 시비량에 대해서 화학비료 대체가 가능하다고 하였으며, Park 등(2011)에서도 오이 재배에서 액비의 관비공급을 통해서 질소 및 칼륨 화학비료 대체가 가능하다고 보고하여 본 연구와 같은 결과를 나타내었다
가지 과실의 질소 함량은 처리구 사이에 유의한 차이가 나타나지 않았다. 맞춤액비 처리구의 인산과 마그네슘 함량은 대조구인 화학비료 처리구보다 낮았다. 가지 과실의 무기성분 함량 중 칼륨은 액비와 맞춤액비 처리에서 높았다.
6 mg kg-1로 액비 질산태 질소 잔류량의 차이가 크지 않았다. 치환성 칼리함량은 가축분뇨 액비와 맞춤액비 처리에서 화학비료 처리구보다 높았다. 이는 투입된 칼륨함량이 많은 결과로 판단되며 Park 등(2010)의 토마토 SCB 액비 시험 결과와 같은 경향이다.
pH는 액비 처리구가 화학비료 처리구보다 높았는데 이는 액비가 알칼리성이기 때문으로 판단되었으며 돈분 액비를 시용한 고추(Kang 등, 2004), 양파(Lee 등,2006) 및 토마토(Park 등, 2010) 재배에서도 pH가 높아지는 경향을 보였다. 유효인산 함량은 처리 간에 차이가 없었으며 모두 적정 함량 범위보다 높았다. 그러나 아인산 첨가 맞춤액비 시용구의 pH는 7.
시험구처리는 가축분뇨액비(LM), 가축분뇨액비에 화학비료를 첨가한 양분조정 맞춤액비(LM+CF), 가축분뇨액비에 양분과 아인산 첨가 맞춤액비(LM+CF+PA) 처리구와 화학비료 관행처리구(CCF)를 두었다. 가지의 과장, 과폭, 과중은 LM 처리구가 LM+CF, LM+CF+PA 및 CCF 처리구에 비해 유의적으로 낮았다. LM+CF, LM+CF+PA 및 CCF 처리구 간에 과장, 과폭 및 과중의 유의적 차이는 나타나지 않았다.
가지의 과장, 과폭, 과중은 LM 처리구가 LM+CF, LM+CF+PA 및 CCF 처리구에 비해 유의적으로 낮았다. LM+CF, LM+CF+PA 및 CCF 처리구 간에 과장, 과폭 및 과중의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 가지 주당 수량은 CCF 처리구(27.
LM+CF, LM+CF+PA 및 CCF 처리구 간에 과장, 과폭 및 과중의 유의적 차이는 나타나지 않았다. 가지 주당 수량은 CCF 처리구(27.9 kg)에 비하여 LM 처리구(26.2 kg)에서 6% 낮았다. 가지의 생체중은 CCF와 LM+CF 및 LM+CF+PA 간에 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다.
2 kg)에서 6% 낮았다. 가지의 생체중은 CCF와 LM+CF 및 LM+CF+PA 간에 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 가지 주당 상품수량은 LM 처리구에서 가장 낮았으며,CCF 처리구(24.
가지의 생체중은 CCF와 LM+CF 및 LM+CF+PA 간에 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 가지 주당 상품수량은 LM 처리구에서 가장 낮았으며,CCF 처리구(24.1 kg)에 비하여 LM+CF+PA 처리구(26.6 kg)에서 8% 증가하였다. 토양의 화학성은 CCF 처리구가 다른 처리구에 비하여 전반적으로 높은 경향이었다.
토양의 화학성은 CCF 처리구가 다른 처리구에 비하여 전반적으로 높은 경향이었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 화학비료의 관행시비에 비하여 가축분뇨 액비에 화학비료를 첨가한 맞춤액비에 의한 관비가 가지의 상품생산성 향상 및 토양의 화학성 개선에 유리한 시비방법으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	액비를 작물에 이용 할때 중요한 점은?	맞춤액비는 식물 생육에 부족한 성분을 화학비료로 첨가하여 양분 균형을 보정한 액비이다. 액비는 작물 이용 시 질소, 인산칼륨의 성분함량뿐만 아니라 성분 간의 양분균형이 중요하다. 가축분뇨 액비는 액비화과정에서 고액분리와 폭기처리 정도에 따라 양분의 변이와 불균형이 초래된다.
	맞춤액비란?	현재 화학비료는 맞춤비료가 개발되어 보급하고 있다. 맞춤액비는 식물 생육에 부족한 성분을 화학비료로 첨가하여 양분 균형을 보정한 액비이다. 액비는 작물 이용 시 질소, 인산칼륨의 성분함량뿐만 아니라 성분 간의 양분균형이 중요하다.
	가축분뇨 액비를 만들때 주의할 점은 무엇인가?	가축분뇨 액비는 액비화과정에서 고액분리와 폭기처리 정도에 따라 양분의 변이와 불균형이 초래된다. 액비의 성분 조사 결과 질소함량은 0.07~3.11%, 인산함량은 0.03~1.18%, 칼리 함량이 0.09~1.00%로 농가 간에 무려 2~10배의 성분함량 차이를 나타내고 있다. 따라서 액비를 분석한 후 시비 처방에 의하여 살포량을 정확하게 조절되지 않으면 과다, 과소 시비의 문제점을 초래할 수 있다(Lee et al., 2017).

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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