[국내논문]돈분 처리에 의한 빈도리나무 유묘생육 및 무기양분 흡수에 관한 연구 A Study on Seedling Growth and Absorption of Inorganic Nutrients of Deutzia Crenata Seedlings Treated with Swine Manure원문보기
본 연구는 빈도리나무를 대상으로 고형 돈분의 시비 농도에 따른 빈도리나무 종자의 발아율, 묘목의 생장량, 건중량, 체내 무기양분 흡수량 및 토양의 화학적 변화 등을 조사하여 빈도리나무 유묘의 생장에 고형 돈분의 적정 시용량에 대한 자료를 얻고자 실시하였다. 1. 고형 돈분 처리시 빈도리나무의 종자발아율은 대조구가 가장 높았으며, 고농도 돈분 처리시 발아율은 감소하는 경향을 나타냈다. 2. 묘의 생장량은 돈분 처리구가 대조구 보다 모두 높은 생장량을 보였고, 돈분 1.0% 처리구에서 묘고 생장이 가장 컸다. 3. 건중량은 1.0% 처리구에서 가장 높게 나타났고, 체내 무기양분 흡수량은 대부분 1.0% 처리구에서 높았으며, 2.0%에서 급격히 흡수량이 떨어졌다. 4. 빈도리나무 식재 토양의 경우 돈분을 고농도로 처리할수록 pH는 낮아지고, 토양 중 잔류된 전질소, 유효인산, 치환성 K, Na 및 Mg 함량은 높아졌다.
본 연구는 빈도리나무를 대상으로 고형 돈분의 시비 농도에 따른 빈도리나무 종자의 발아율, 묘목의 생장량, 건중량, 체내 무기양분 흡수량 및 토양의 화학적 변화 등을 조사하여 빈도리나무 유묘의 생장에 고형 돈분의 적정 시용량에 대한 자료를 얻고자 실시하였다. 1. 고형 돈분 처리시 빈도리나무의 종자발아율은 대조구가 가장 높았으며, 고농도 돈분 처리시 발아율은 감소하는 경향을 나타냈다. 2. 묘의 생장량은 돈분 처리구가 대조구 보다 모두 높은 생장량을 보였고, 돈분 1.0% 처리구에서 묘고 생장이 가장 컸다. 3. 건중량은 1.0% 처리구에서 가장 높게 나타났고, 체내 무기양분 흡수량은 대부분 1.0% 처리구에서 높았으며, 2.0%에서 급격히 흡수량이 떨어졌다. 4. 빈도리나무 식재 토양의 경우 돈분을 고농도로 처리할수록 pH는 낮아지고, 토양 중 잔류된 전질소, 유효인산, 치환성 K, Na 및 Mg 함량은 높아졌다.
This study was conducted to obtain a reliable result assessing proper amount of solid swine manure for the growth of Deutzia crenata seedlings. Seedling growth dry weight, chlorophyll content inorganic nutrients and soil chemical properties were investigated. 1. When treated with solid swine manure,...
This study was conducted to obtain a reliable result assessing proper amount of solid swine manure for the growth of Deutzia crenata seedlings. Seedling growth dry weight, chlorophyll content inorganic nutrients and soil chemical properties were investigated. 1. When treated with solid swine manure, seed germination rate was highest on the control. However, germination rates tended to decrease when treated with swine manure at high concentrations. 2. The growth of seedlings treated with swine manure was always higher than that of in control. At the 1.0% of swine manure treatment, the growth rate of the seedlings was highest. 3. Seedling dry weight was highest at the 1.0% swine manure treatment. The amount of inorganic nutrients absorbed by the seedling was generally high with the 1.0% treatment, declined sharply with the 2.0% treatment. 4. For the planting soil of Deutzia crenata, the higher the concentration of swine manure, the lower the soil pH. However, nitrogen, available P, K, Na, Mg and Ca contents in the soil have increased with higher concentrations.
This study was conducted to obtain a reliable result assessing proper amount of solid swine manure for the growth of Deutzia crenata seedlings. Seedling growth dry weight, chlorophyll content inorganic nutrients and soil chemical properties were investigated. 1. When treated with solid swine manure, seed germination rate was highest on the control. However, germination rates tended to decrease when treated with swine manure at high concentrations. 2. The growth of seedlings treated with swine manure was always higher than that of in control. At the 1.0% of swine manure treatment, the growth rate of the seedlings was highest. 3. Seedling dry weight was highest at the 1.0% swine manure treatment. The amount of inorganic nutrients absorbed by the seedling was generally high with the 1.0% treatment, declined sharply with the 2.0% treatment. 4. For the planting soil of Deutzia crenata, the higher the concentration of swine manure, the lower the soil pH. However, nitrogen, available P, K, Na, Mg and Ca contents in the soil have increased with higher concentrations.
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문제 정의
따라서 본 연구는 내한성과 내염성, 내공해성이 강하고, 꽃과 열매가 아름다워 도심 가로수나 아파트, 공원, 학교 등의 조경수로서 식재가 가능한 빈도리나무를 대상으로 돈분의 시비가 빈도리묘목의 생육, 질소와 인의 축적, 토양의 화학적 변화에 미치는 영향을 조사하여 적정 돈분의 시비량에 대한 기초 자료를 얻고자 실시하였다.
본 연구는 빈도리나무를 대상으로 고형 돈분의 시비 농도에 따른 빈도리나무 종자의 발아율, 묘목의 생장량, 건중량, 체내 무기양분 흡수량 및 토양의 화학적 변화 등을 조사하여 빈도리나무 유묘의 생장에 고형 돈분의 적정 시용량에 대한 자료를 얻고자 실시하였다.
제안 방법
전질소 함량은 Kjeldahl법, 증류법으로 풍건토양 1g과 conc. H2SO4 15mL 및 황산구리 촉매제를 가하여 420℃에서 50분간 분해한 시료를 냉각시킨 후 Kjeldahl 분해장치(Kjeltec 2400-Analyzer, FOSS)를 이용하여 분석하였다.
묘가 지상에 나타난 시점부터 발아량을 체크하였고, 묘목의 생장에 방해가 되지 않도록 수시로 잡초를 제거하고 병충해가 발생하면 즉시 방제하였다.
묘목의 생장량은 발아가 종료된 시점에서부터 16일 간격으로 파종 80일째까지 묘의 수고(묘고)를 측정하였다.
북대학교 동물사육장에서 공급받은 고형 돈분을 120일 동안 우수를 차단하고 비닐하우스 내에서 풍건시킨 후 분쇄하여 5mm 체로 거른 후 각각 토양의 중량비로 0, 0.25, 0.5, 1.0, 2.0%로 섞어 조제하였다. 조제한 토양은 처리구별로 플라스틱 포트에 채우고 빈도리나무(Deutzia crenata) 종자를 파종하였다.
4 N-중크롬산칼륨용액(K2CR2O7) 20mL를 가하고 200℃의 전열판에서 기포가 발생한 시점부터 정확히 5분간 분해하였다. 분해한 시료에 증류수 50mL, 인산(85%) 5mL, 지시약 diphenylamine 용액(DPA) 3～4 방울 떨어뜨린 후 0.2N 황산제일철암모늄으로 적정하여 유기물함량을 계산하였다.
빈도리나무 종자를 5월 12일 파종하여 종자의 발아가 종료되는 시점인 파종 10일 부터 생장량을 조사하기 위해 가장 큰 묘와 가장 작은 묘를 제거하고 포트 당 10개씩의 건전한 유묘만을 남기어 8월 1일 까지 80일 동안 생장과정을 조사하였다. 빈도리나무 묘목의 생장량 조사는 발아가 종료된 시점에서 16일 간격으로 하였으며, 수고 변화는 Figure 4에서 보는 바와 같다.
빈도리의 재배 기간은 2016년 5월 12일에 파종, 8월 12일에 수확하였고, 전북대학교 학술림내 유리 온실에서 실시하였다. 온실의 조건은 강우를 차단하고, 생장에 따라 1～2일에 1회씩 충분하게 관수하였고 항상 통풍을 시켰다.
빈도리종자 발아율은 파종 5일부터 10일까지 매일 조사하였고, 발아율은 전체 파종한 종자수에 대한 발아한 개수의 비로 계산하였다.
성분분석은 건조된 시료를 가늘게 분쇄한 뒤 시료 1g을 취하여 500℃에서 4시간 회화한 후, 1N-HCL 10mL로 용해하고 No.6 여과지로 여과 후, P는 UV/Vis Spectrophotometer (HP8453 UV-Vis, Agilent)로 470nm에서 측정하였으며, K, Ca, Mg은 원자흡광광도계(Avanta, GBC)로 측정하였다. 전질소는 시료에 H2SO4과 분해촉매제를 첨가하고 420℃에서 분해한 후 CN-분석기 (Varito Max CN, 독일)을 사용하여 측정하였다.
식물은 플라스틱 포트(62×23×17cm)에 빈도리 종자를 60립씩 4반복으로 파종하였으며, 난괴법으로 포트를 배치하고 고르게 햇빛을 받도록 일주일에 한번 씩 포트를 이동하면서 재배실험하였다.
빈도리의 재배 기간은 2016년 5월 12일에 파종, 8월 12일에 수확하였고, 전북대학교 학술림내 유리 온실에서 실시하였다. 온실의 조건은 강우를 차단하고, 생장에 따라 1～2일에 1회씩 충분하게 관수하였고 항상 통풍을 시켰다.
6 여과지로 여과 후, P는 UV/Vis Spectrophotometer (HP8453 UV-Vis, Agilent)로 470nm에서 측정하였으며, K, Ca, Mg은 원자흡광광도계(Avanta, GBC)로 측정하였다. 전질소는 시료에 H2SO4과 분해촉매제를 첨가하고 420℃에서 분해한 후 CN-분석기 (Varito Max CN, 독일)을 사용하여 측정하였다.
0%로 섞어 조제하였다. 조제한 토양은 처리구별로 플라스틱 포트에 채우고 빈도리나무(Deutzia crenata) 종자를 파종하였다.
치환성 양이온(Ca2+, Mg2+, K+, Na+)은 토양 5g을 100mL 삼각플라스크에 취한 후 1 N-CH3 COONH4(pH 7.0)를 50mL가하고 30분간 진탕한 후 여과(No.2)하고 유도결합프라즈마 분광광도계(GBC, Integra)를 이용하여 분석하였다(RDA, 2000).
토양은 파종 전의 것과 식물체의 생장실험이 끝난 후의 토양을 채취하여 통풍이 잘되는 곳에서 음건시킨 후 이물질을 제거한 다음 2mm 체로 거른 후 토양 중 pH, EC, 무기물 등을 분석 하였다.
대상 데이터
빈도리나무(Deutzia crenata)의 재배실험은 전북대학교 교내 학술림의 온실에서 실시하였다. 빈도리나무의 종자는 전북대학교 학술림으로부터 확보하였으며, 2015년 11월에 종자를 채취하여 육안으로 견실한 종자를 선별하여 이용하였다.
빈도리나무(Deutzia crenata)의 재배실험은 전북대학교 교내 학술림의 온실에서 실시하였다. 빈도리나무의 종자는 전북대학교 학술림으로부터 확보하였으며, 2015년 11월에 종자를 채취하여 육안으로 견실한 종자를 선별하여 이용하였다.
실험토양은 전북대학교 학술림 묘포장에서 실험에 이용하는 마사토를 이용하였다. 토양은 표토를 15cm정도 걷어내고 채취하여 5mm 토양체를 통과된 것을 사용하였으며, 토양의 물리화학적 특성은 Table 1과 같다.
실험토양은 전북대학교 학술림 묘포장에서 실험에 이용하는 마사토를 이용하였다. 토양은 표토를 15cm정도 걷어내고 채취하여 5mm 토양체를 통과된 것을 사용하였으며, 토양의 물리화학적 특성은 Table 1과 같다.
데이터처리
통계분석은 SPSS 12.0K 통계패키지를 활용하여 각 식물체의 고형 돈분의 농도 처리에 따라 발아율, 길이, 건중량, 전질소 및 인산의 함량 등을 분산분석을 하였고, 처리후 평균 구간의 비교는 Duncan's test(또는 Duncan의 다중검정을)를 실시하였다.
유효인산은 Lancaster법으로 토양시료 5g을 100mL 삼각플라스크에 취한 후 인산침출액 20ml를 넣어 10분간 진탕한 뒤 No.2 여지로 여과하였다. 여액 3mL와 ammonium paramolybdate 희석혼합용액(조작액) 6mL, 1-amino-2-naphtol4sulfonic acid 용액 0.
토양화학성 조사 방법은 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법(2000)에 준하여 pH와 EC는 풍건토양과 증류수를 1:5(w:v)비율로 하여 pH Meter(EUTECHCOND 600)과 EC Meter (EUTECH ECOSCAN)로 각각 측정하였다.
성능/효과
1. 고형 돈분 처리시 빈도리나무의 종자발아율은 대조구가 가장 높았으며, 고농도 돈분 처리시 발아율은 감소하는 경향을 나타냈다.
이상에서 보는바와 같이 N, P, K, Ca, Mg 함량이 돈분 처리구 모두에서 대조구보다 높은 것으로 나타나 대조구에 비해 돈분 처리구에서 더 많은 양의 무기양분을 흡수한 것으로 판단된다. 1.0% 처리구에서 가장 많은 무기양분 흡수량을 보였고 2.0% 처리에서는 1.0% 처리구에 비해 급격히 흡수량이 떨어졌다. 따라서 빈도리나무 유묘 재배시 돈분의 처리는 1.
2. 묘의 생장량은 돈분 처리구가 대조구 보다 모두 높은 생장량을 보였고, 돈분 1.0% 처리구에서 묘고 생장이 가장 컸다.
3. 건중량은 1.0% 처리구에서 가장 높게 나타났고, 체내 무기양분 흡수량은 대부분 1.0% 처리구에서 높았으며, 2.0%에서 급격히 흡수량이 떨어졌다.
4. 빈도리나무 식재 토양의 경우 돈분을 고농도로 처리할수록 pH는 낮아지고, 토양 중 잔류된 전질소, 유효인산, 치환성 K, Na 및 Mg 함량은 높아졌다.
고형돈분 처리구별 빈도리나무 묘고를 비교하면 대조구는 고형돈분 1% 처리구에 비해 약 1/4의 낮은 생장 결과로 보아 적정량의 고형 돈분 처리는 빈도리나무 유묘생장에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.
돈분을 처리한 빈도리나무의 생장실험이 끝난 후 토양분석 결과 pH값은 무처리구에서 고농도의 돈분 처리구로 갈수록 낮아지는 경향을 보였다.
0% 처리구에 비해 급격히 흡수량이 떨어졌다. 따라서 빈도리나무 유묘 재배시 돈분의 처리는 1.0% 정도의 사용이 효율적일 것으로 판단된다.
묘의 수고는 돈분 사용량에 따라 파종 후 16일 까지는 차이가 미미 했지만 32일 이후부터는 생장속도의 차이가 눈에 띄게 달라졌고, 80일째 각 처리구의 묘고를 측정한 결과 1.0% 처리구에서 묘고가 23.6cm로 가장 높게 자랐으며 그 다음 0.5% 처리구가 22.1cm였고 2.0% 처리구는 20.6cm, 0.25% 처리구는 15.9cm순이었는데 돈분처리구의 수고 생장은 대조구의 묘고 생장 6.0cm 보다 훨씬 높게 나타났다(Photo 1). 이는 Chae.
본 실험에 사용한 고형 돈분내 총인산은 8.08%였고, 전질소의 함량은 3.41%였다(Table 2).
빈도리나무 묘의 잎, 줄기, 뿌리 부위의 건중량에 대한 분산분석한 결과 뿌리에서 1%의 유의 수준에서 차이를 나타냈다.
빈도리나무 유묘재배에 고형 돈분 처리에 따른 생육변화 및 무기양분 흡수 특성을 조사한 결과 1.0% 처리구에서 가장 우수한 생육과 가장 많은 양분을 흡수했다. Chae.
빈도리나무 전부위에서의 질소 총 흡수량은 1.0% 처리구에서 0.346g으로 가장 높게 나타났으며, 나머지 돈분처리구의 경우 질소 흡수량 범위는 0.136～0.346g으로 나타났다(Table 7). 질소 흡수량을 대조구(0.
식재 토양 분석결과 유기물, 전질소 함량은 무처리구에서 가장 낮았고, 돈분 2.0%처리에서 가장 높았다. 치환성 Na함량 범위는 0.
온실내부의 온․습도는 전자온습도계 (TR-72U)를 사용하여 측정하였고, 빈도리의 재배 실험 기간 동안 온실 내부의 평균 온도와 습도는 Figure 1과 같고, 온도는 최고 40.0℃였고, 최저 11.2℃이었으며, 습도는 최고 99.9% 이었고 최저 7.2%로 나타났다(Figure 1).
이상에서 보는바와 같이 N, P, K, Ca, Mg 함량이 돈분 처리구 모두에서 대조구보다 높은 것으로 나타나 대조구에 비해 돈분 처리구에서 더 많은 양의 무기양분을 흡수한 것으로 판단된다. 1.
이상의 결과를 분산 분석한 결과 돈분은 유기물을 제외하고, EC, 치환성 Na의 함량은 5%의 유의수준에서 차이가 났고, pH, 전질소, 유효인 산, 치환성 K, Ca, Mg함량은 1%의 수준에서 차이가 있었다.
이상의 결과를 종합해 볼 때 본 연구에서 사용한 돈분을 기준으로 하면 빈도리나무 유묘를 재배할 경우 돈분 1.0% 정도의 처리가 가장 알맞은 양이라고 판단된다.
이상의 결과에서 보면 대조구에서 발아율이 가장 높았고, 고농도의 돈분 처리시 발아율이 저하되는 경향을 보였다. 이는 가축분뇨가 무기화되는 과정에서 가스 등 독성물질이 발생했기 때문에 빈도리나무 종자가 발아하는 과정에서 유묘 일부가 죽어가는 것으로 추측되며(Seong.
인산 흡수량은 1.0% 처리구에서 420.396mg으로 가장 높게 나타났으며, 인산 흡수량 범위는 333.172～420.396mg으로 나타났다 (Table 7). 돈분 2.
돈분 처리구별 빈도리의 발아율을 측정한 결과는 Figure 2와 Table 3과 같다. 종자의 발아는 파종 5일부터 모든 처리구에서 발아가 시작되었고 대조구와 0.25% 처리구가 20.8%로 가장 많이 발아가 되었다.
06 cmolc/kg 로 나타났다. 즉, 빈도리나무 재배시 돈분처리 토양의 경우 유기물, 전질소, 유효인산, 치환성 K, Na, Mg 및, Ca함량은 고농도 돈분을 처리할수록 높아지는 경향을 보였다(Table 6).
처리농도별 파종 90일 후 뿌리, 줄기, 잎을 구분하여 빈도리나무 건중량을 측정한 결과 잎, 줄기, 뿌리 순으로 높았으며, 총 건중량은 돈분 1.0% 처리구에서 11.52g으로 가장 높았고, 그다음 0.5%처리구에서 10.83g, 2.0% 처리구는 9.08g이며, 0.25% 처리구는 7.36g이었고, 대조구는 0.45g으로 가장 낮은 건중량을 보였다(Figure 6, Table 5).
파종 10일 후 최종 발아율은 대조구가 77.5%로 가장 높았고 다음은 0.25%와 0.5% 처리구가 각각 75.0%, 65.0%로 60% 이상의 발아율을 보였으나 1.0%, .2.0% 처리구는 50%로 이하로 발아율이 저하되는 경향을 보였다. 파종 후 6일까지는 발아율이 완만하게 증가하는 경향을 나타내다가 7일째 증가폭이 크게 나타났으며 그 이후에는 아주 미미하게 증가하다가 9일 이후에는 거의 멈추었다.
0% 처리구는 50%로 이하로 발아율이 저하되는 경향을 보였다. 파종 후 6일까지는 발아율이 완만하게 증가하는 경향을 나타내다가 7일째 증가폭이 크게 나타났으며 그 이후에는 아주 미미하게 증가하다가 9일 이후에는 거의 멈추었다.
후속연구
, 2012). 가축분뇨가 환경개선 및 양분공급의 두가지 측면을 고려하여 활용하기 위하여 식물체별 적정 시용량의 규명이 필요할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
가축분뇨란?
가축분뇨는 농․축산업을 영위하는 과정에서 발생하는 부산물로서 양면성을 가지고 있다. 가축분뇨를 잘못 이용하면 수질, 토양 등에 오염 물질이 되어 환경을 훼손시키지만 잘 이용하면 훌륭한 자원이 될 수 있다.
가축분뇨의 양면성은 어떤것인가?
가축분뇨는 농․축산업을 영위하는 과정에서 발생하는 부산물로서 양면성을 가지고 있다. 가축분뇨를 잘못 이용하면 수질, 토양 등에 오염 물질이 되어 환경을 훼손시키지만 잘 이용하면 훌륭한 자원이 될 수 있다. 그리고 퇴․액비화 과정을 거쳐 적정량을 농경지에 환원시키면 토 양의 비옥도 유지 및 향상을 위한 유용한 유기자원이 되지만, 부숙되지 않은 다량의 가축분뇨를 사용하면 환경에 부담을 주는 폐기물로 작용한다.
빈도리나무의 장점은?
따라서 본 연구는 내한성과 내염성, 내공해성이 강하고, 꽃과 열매가 아름다워 도심 가로수나 아파트, 공원, 학교 등의 조경수로서 식재가 가능한 빈도리나무를 대상으로 돈분의 시비가 빈도리묘목의 생육, 질소와 인의 축적, 토양의 화학적 변화에 미치는 영향을 조사하여 적정 돈분의 시비량에 대한 기초 자료를 얻고자 실시하였다.
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