풋거름작물의 토양환원이 수박의 생육 및 토양의 질산염 농도에 미치는 영향 Effects of Incorporation of Green Manure Crops on the Growth of Watermelonand Soil Nitrate Nitrogen Concentration원문보기
수박 휴작기에 풋거름 작물로 헤어리베치와 호밀을 재배한 후 토양으로의 환원이 후작물 수박의 생육과 수량 그리고 토양의 질산태질소 함량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 파종 후 151일간 재배한 후에 헤어리베치와 호밀의 토양 질소 환원량은 각각 79 kg/ha와 88 kg/ha였다. 헤어리베치와 호밀은 시설하우스 한 동씩 두 동의 면적에 풋거름 작물구, 풋거름작물에 요소 25%, 50%, 75% 처리구, 요소 100% 등 5처리를 각각 두었다. 수박의 생육은 각각의 헤어리베치 및 호밀 처리에서 동일한 생육을 나타냈고 수박의 수량에서도 처리간의 통계적인 유의성은 없었다. 토양의 질산태 질소함량은 수박 정식 후 재배일수가 증가할수록 지속적으로 감소하여 정식 후 75일째에 가장 낮은 함량을 나타내었는데 호밀처리구는 호밀만 투입만 처리가 52 mg/kg으로 가장 낮았고, 헤어리베치 처리간 비교에서도 마찬가지로 헤어리베치만 공급한 처리가 가장 낮은 44 mg/kg이었다. 헤어리베치와 호밀 등 녹비작물만의 투입으로도 수박의 재배기간 동안에 토양의 질산태 질소가 40 mg/kg 이상으로 존재하여 화학비료의 추가적인 시비 없이도 동일한 생육을 보인 것으로 판단되었다. 하지만 수박의 수량과 재배기간에의 토양 중 질산태질소와의 관계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
수박 휴작기에 풋거름 작물로 헤어리베치와 호밀을 재배한 후 토양으로의 환원이 후작물 수박의 생육과 수량 그리고 토양의 질산태질소 함량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 파종 후 151일간 재배한 후에 헤어리베치와 호밀의 토양 질소 환원량은 각각 79 kg/ha와 88 kg/ha였다. 헤어리베치와 호밀은 시설하우스 한 동씩 두 동의 면적에 풋거름 작물구, 풋거름작물에 요소 25%, 50%, 75% 처리구, 요소 100% 등 5처리를 각각 두었다. 수박의 생육은 각각의 헤어리베치 및 호밀 처리에서 동일한 생육을 나타냈고 수박의 수량에서도 처리간의 통계적인 유의성은 없었다. 토양의 질산태 질소함량은 수박 정식 후 재배일수가 증가할수록 지속적으로 감소하여 정식 후 75일째에 가장 낮은 함량을 나타내었는데 호밀처리구는 호밀만 투입만 처리가 52 mg/kg으로 가장 낮았고, 헤어리베치 처리간 비교에서도 마찬가지로 헤어리베치만 공급한 처리가 가장 낮은 44 mg/kg이었다. 헤어리베치와 호밀 등 녹비작물만의 투입으로도 수박의 재배기간 동안에 토양의 질산태 질소가 40 mg/kg 이상으로 존재하여 화학비료의 추가적인 시비 없이도 동일한 생육을 보인 것으로 판단되었다. 하지만 수박의 수량과 재배기간에의 토양 중 질산태질소와의 관계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
BACKGROUND: In this study, we evaluated the effects of soil incorporation of hairy vetch (HV) or ryeas a green manure on the growth and yields of watermelon and soil nitrate nitrogen in a green house.. METHODS AND RESULTS: HV and rye were cultivated for 151 days after sowing on October 30th and inco...
BACKGROUND: In this study, we evaluated the effects of soil incorporation of hairy vetch (HV) or ryeas a green manure on the growth and yields of watermelon and soil nitrate nitrogen in a green house.. METHODS AND RESULTS: HV and rye were cultivated for 151 days after sowing on October 30th and incorporated into soil before transplanting watermelon. The amount of N added by soil incorporation of HV and rye were 79 kg/ha and 88 kg/ha, respectively. Five different N treatments for each of HV and rye were included as follows: green manure, green manure with urea at 25%, 50%or 75%, and 100% ureafor the N recommendation rate. The growth and fruit yield of watermelon were not different among the treatments of both HV and rye. Soil nitrate N content at both HV and rye treatments decreased continuously with the lapse of days after planting (DAP) and was lowest at 75 DAP: 44 mg/kg and 52 mg/kg the for the HV and rye treatment without urea, respectively. CONCLUSION: These results indicate that the N mineralized from the soil incorporated HV or rye accounts for an important portion of N available for the growth and fruit yield of watermelon. It can be suggested that the green manures, comparable to ureacould ensure the yield of watermelon, if soil nitrate N content isabove 40 mg/kg by soil incorporation of HV and rye during watermelon cultivation. However, further studies on the relationship between soil nitrate N content during cultivation periods and the fruit yield of watermelon are required.
BACKGROUND: In this study, we evaluated the effects of soil incorporation of hairy vetch (HV) or ryeas a green manure on the growth and yields of watermelon and soil nitrate nitrogen in a green house.. METHODS AND RESULTS: HV and rye were cultivated for 151 days after sowing on October 30th and incorporated into soil before transplanting watermelon. The amount of N added by soil incorporation of HV and rye were 79 kg/ha and 88 kg/ha, respectively. Five different N treatments for each of HV and rye were included as follows: green manure, green manure with urea at 25%, 50%or 75%, and 100% ureafor the N recommendation rate. The growth and fruit yield of watermelon were not different among the treatments of both HV and rye. Soil nitrate N content at both HV and rye treatments decreased continuously with the lapse of days after planting (DAP) and was lowest at 75 DAP: 44 mg/kg and 52 mg/kg the for the HV and rye treatment without urea, respectively. CONCLUSION: These results indicate that the N mineralized from the soil incorporated HV or rye accounts for an important portion of N available for the growth and fruit yield of watermelon. It can be suggested that the green manures, comparable to ureacould ensure the yield of watermelon, if soil nitrate N content isabove 40 mg/kg by soil incorporation of HV and rye during watermelon cultivation. However, further studies on the relationship between soil nitrate N content during cultivation periods and the fruit yield of watermelon are required.
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문제 정의
본 연구는 수박 재배 휴한기에 풋거름작물인 헤어리베치와 호밀을 재배한 후 토양으로의 환원이질소의 양분공급효과와 수박의 생육에 미치는 영향에 대해서 질소 화학비료구와 비교함으로써 화학비료의 대체효과를 검토하고자 수행되었다.
수박 휴작기에 풋거름 작물로 헤어리베치와 호밀을 재배한 후 토양으로의 환원이 후작물 수박의 생육과 수량 그리고 토양의 질산태질소 함량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 파종 후 151일간 재배한 후에 헤어리베치와 호밀의 토양 질소 환원량은 각각 79 kg/ha와 88 kg/ha였다.
제안 방법
수박 재식은 양측면에 1열로 재배하였으며 품종은 삼복꿀수박으로 4월 13일에 정식하였다. 수박의 생육은 정식 75일 후에 처리별로 6주에 대해서 덩굴길이, 엽장, 엽폭을 측정하였다. 정식 후 84일에는 수박의 과중, 과장, 과폭 및 당도를 조사하였으며 정식 후 89일에 수박을 수확하였다.
토양검정에 의한 질소 시 비추천량은 헤어리베치와 호밀의 하우스에서 각각 84과73 kg/ha이었다. 시험 처리는 헤어리베치와 호밀을 재배한 각각의 하우스에서 풋거름작물, 풋거름작물+요소 25%, 풋거름작물+요소 50%, 풋거름 작물+요소 75%, 요소 100% 등 5처리를 두었고 난괴법 3반복으로 실시하였다. 질소의 처리는 전량 밑거름으로 시비하였으며 인산과 칼리의 시비는 용성인비와 염화가리 비료로 토양검정 후 밑거름으로 공급하였다.
수박의 생육은 정식 75일 후에 처리별로 6주에 대해서 덩굴길이, 엽장, 엽폭을 측정하였다. 정식 후 84일에는 수박의 과중, 과장, 과폭 및 당도를 조사하였으며 정식 후 89일에 수박을 수확하였다. 수박의 당도는 굴절당도계(PR-101, ATAGO)로 측정하였다.
0)완충용액으로 침출하여 ICP-OES (MX2, GBC, Australia)를 사용하여 측정하였다. 질산태 질소는 2 M KCl로 침출하여 켈달(B-316, Bűchi, Switzerland)로 증류한 후 황산표준용액 0.01N로 적정하여 계산하였다(Mulvaney, 1996). 식물체시료는 70℃에서 건조후 분쇄된 시료를 산 분해용액(HClO4:H2SO4=10:1)으로 습식 분해하여 질소는 Kjeldahl법 (NIAST, 2010)으로 측정하였다.
시험 처리는 헤어리베치와 호밀을 재배한 각각의 하우스에서 풋거름작물, 풋거름작물+요소 25%, 풋거름작물+요소 50%, 풋거름 작물+요소 75%, 요소 100% 등 5처리를 두었고 난괴법 3반복으로 실시하였다. 질소의 처리는 전량 밑거름으로 시비하였으며 인산과 칼리의 시비는 용성인비와 염화가리 비료로 토양검정 후 밑거름으로 공급하였다. 시험구의 크기는 가로 5 m×세로 4 m로 정식 1주일 전에 이랑을 조성하였으며 중앙의 고랑 너비는 60 cm이고 양측면의 이랑 너비는 2.
수박의 당도는 굴절당도계(PR-101, ATAGO)로 측정하였다. 토양 중 질산태 질소는 수박 정식 후 15일부터 15일 간격으로 0-15 cm의 깊이의 토양을 채취하여 분석하였다.
토양검정에 의한 수박의 질소 시비추천량은 토양의 질산태 질소의 분석 후 Y=20.3–0.067 X (Y: 질소시비량 kg/10 a, X: 토양질산태 질소)에 대입하여 산정하였으며(NIAST, 2006), 질소 화학비료 시비는 요소(46-0-0)로 공급하였다.
토양의 화학성 분석은 2 mm 체를 통과한 풍건 시료에 대해서 토양의 pH는 토양과 물의 비율을 1:5로 하여 30분간 진탕 후 pH meter (ORION Model 720 A, MA, USA)로 측정하였고, 토양 EC는 1:5로 침출한 후 전기전도도계(YSI Model 35, OH,USA)로 분석하였다. 유기물은 Tyurin법(Nelson and Sommers, 1996), 유효인산은 Lancaster법(NIAST, 2010)으로, 치환성 K, Ca, Mg은 1N-CH3COONH4 (pH 7.
파종 후 151일간 재배한 후에 헤어리베치와 호밀의 토양 질소 환원량은 각각 79 kg/ha와 88 kg/ha였다. 헤어리베치와 호밀은 시설하우스 한 동씩 두 동의 면적에 풋거름 작물구, 풋거름작물에 요소 25%, 50%, 75% 처리구, 요소 100% 등 5처리를 각각 두었다. 수박의 생육은 각각의 헤어리베치 및 호밀 처리에서 동일한 생육을 나타냈고 수박의 수량에서도 처리간의 통계적인 유의성은 없었다.
대상 데이터
2012년 10월부터 2013년 7월까지 충청북도 음성군 맹동면(북위36°93’68.41”, 동경 127°52’30.81”) 시설수박 재배농가에서 실험을 수행하였다.
2 m이었다. 수박 재식은 양측면에 1열로 재배하였으며 품종은 삼복꿀수박으로 4월 13일에 정식하였다. 수박의 생육은 정식 75일 후에 처리별로 6주에 대해서 덩굴길이, 엽장, 엽폭을 측정하였다.
이론/모형
정식 후 84일에는 수박의 과중, 과장, 과폭 및 당도를 조사하였으며 정식 후 89일에 수박을 수확하였다. 수박의 당도는 굴절당도계(PR-101, ATAGO)로 측정하였다. 토양 중 질산태 질소는 수박 정식 후 15일부터 15일 간격으로 0-15 cm의 깊이의 토양을 채취하여 분석하였다.
토양의 화학성 분석은 2 mm 체를 통과한 풍건 시료에 대해서 토양의 pH는 토양과 물의 비율을 1:5로 하여 30분간 진탕 후 pH meter (ORION Model 720 A, MA, USA)로 측정하였고, 토양 EC는 1:5로 침출한 후 전기전도도계(YSI Model 35, OH,USA)로 분석하였다. 유기물은 Tyurin법(Nelson and Sommers, 1996), 유효인산은 Lancaster법(NIAST, 2010)으로, 치환성 K, Ca, Mg은 1N-CH3COONH4 (pH 7.0)완충용액으로 침출하여 ICP-OES (MX2, GBC, Australia)를 사용하여 측정하였다. 질산태 질소는 2 M KCl로 침출하여 켈달(B-316, Bűchi, Switzerland)로 증류한 후 황산표준용액 0.
성능/효과
각각의 건물중과 질소함량으로부터 토양으로 환원된 유기태 질소량을 환산하면 헤어리베치는 79 kg N/ha이었고 호밀은 88 kg N/ha였다. 두 종류의 풋거름작물 중에서 호밀의 생육량은 헤어리베치보다 11 Mg/ha 많아서 토양의 환원을 통한 물리성 개선효과는 더 높을 것으로 판단되었다. 한편 풋거름작물의 생체량이 높지 않았는데 이는 비록 시설하우스에서 재배를 하더라도 겨울이 지나고 작물의 생육이 활발해지는 시기인 3월에 토양에 환원을 하였기 때문에 충분한 생육량을 얻지 못하였기에 다른 연구결과와 비교하여 적었다(Jung et al.
수박 전체 생육기간 동안에 토양의 질산태 질소는 정식 후 75일째에 가장 낮은 함량을 나타냈는데 호밀처리구는 호밀만 투입만 처리가 52 mg/kg으로 가장 낮았고, 헤어리베치 처리간 비교에서도 마찬가지로 헤어리베치만 공급한 처리가 가장 낮은 44 mg/kg이었다. 작물 정식 후 토양 중 질산태 질소의 함량은 25-40 mg/kg의 수준에 있으면 질소의 추가적인 시비 없이도 작물의 생육에 필요한 충분한 양의 질소가 있다고 보고되고 있다(Binford and Hansen, 2000; Hartz et al.
수박의 생육 및 수량
수박 정식 후 75일에서 호밀만을 투입한 처리의 덩굴길이, 엽장, 엽폭은 각각 492.8 cm, 24.6 cm, 25.8 cm이었는데, 이러한 결과는 호밀+요소 25%, 호밀+요소 50%, 호밀+요소 75% 처리와 더불어서 토양검정 시비구인 요소 100% 처리구인 474.0 cm, 23.2 cm, 24.8 cm와의 비교에서도 통계적으로 유의성 있는 차이는 없었다(Table 3). 마찬가지로 헤어리베치만을 투입한 처리의 덩굴길이, 엽장, 엽폭은 각각 474.
수박을 재배하지 않는 기간에 풋거름작물인 헤어리베치를 재배한 결과생체중은 19 Mg/ha이었고 건물중과 건물률은 각각 1,980 kg/ha와 10.4%이었으며, 질소함량은 4.0%를 나타내었다(Table 2). 호밀의 생체중은 31 Mg/ha이었고 건물 중과 건물률은 각각 4,000 kg/10 a와 12.
수박의 생육기간 동안에 풋거름작물인 헤어리베치 또는 호밀만 투입한 처리구와 대조하여 요소 25%, 50%, 75% 등 화학비료를 추가하였거나 화학비료만 처리한 요소 100%에서 토양 중 질산태 질소의 농도가 약간 높은 경향을 보였지만 작물 정식 전의 질산태 질소 농도와 대비하여 수박 정식 후 재배기간의 경과에 따라서 모든 처리구에서 지속적으로 낮아지는 경향이었다(Fig 1). 이러한 이유는 식물로의 질소 양분흡수에 의한 영향과 더불어서 충분한 관수를 함으로써 질산태질소가 작토층 아래로 일부 이동하였기 때문으로 판단되었다(Lee et al.
수박의 수량에서도 헤에리베치 처리구간 비교에서 헤어리베치만 투입한 처리가 65,840 kg/ha이었고, 호밀 시험 처리도 호밀만 투입한 처리가 66,940 kg/ha로 풋거름작물에 요소비료의 추가 투입이나 요소 100%와의 통계적인 차이는 없었다. 이러한 결과는 두과 및 화본과의 구분없이 헤어리베치와 호밀이 풋거름작물로써 토양에 환원이 된 후에 분해되어 후작물인 수박이 성장하는데 필요한 질소 양분 등을 제공하였음을 보여 주는 결과이다. Wagger (1989)는 16주간의 무기화 과정에서 헤어리베치는 탄질률이 8:1일 때 87%이었고 11:1인 경우는 65%가 분해된 반면 호밀의 경우 탄질률이 36:1일 때 47% 가 분해된다고 보고하였다.
, 2011). 이러한 결과로부터 호밀과 헤어리베치 등 풋거름작물의 투입으로도 비록 작물은 다르지만 수박의 생육기간 동안에 40 mg/kg 이상으로 충분한 양의 토양 중 질산태 질소가 존재하였기에 풋거름작물에 화학비료의 추가시비나 화학비료 100%와의 비교에서 수량의 차이가 없었던 것으로 판단되었다. 하지만 수박의 수량과 재배기간에의 토양 중 질산태질소와의 관계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
수박의 생육은 각각의 헤어리베치 및 호밀 처리에서 동일한 생육을 나타냈고 수박의 수량에서도 처리간의 통계적인 유의성은 없었다. 토양의 질산태 질소함량은 수박 정식 후 재배일수가 증가할수록 지속적으로 감소하여 정식 후 75일째에 가장 낮은 함량을 나타내었는데 호밀처리구는 호밀만 투입만 처리가 52 mg/kg으로 가장 낮았고, 헤어리베치 처리간 비교에서도 마찬가지로 헤어리베치만 공급한 처리가 가장 낮은 44 mg/kg이었다. 헤어리베치와 호밀 등 녹비작물만의 투입으로도 수박의 재배기간 동안에 토양의 질산태 질소가 40 mg/kg 이상으로 존재하여 화학비료의 추가적인 시비 없이도 동일한 생육을 보인 것으로 판단되었다.
토양의 질산태 질소함량은 수박 정식 후 재배일수가 증가할수록 지속적으로 감소하여 정식 후 75일째에 가장 낮은 함량을 나타내었는데 호밀처리구는 호밀만 투입만 처리가 52 mg/kg으로 가장 낮았고, 헤어리베치 처리간 비교에서도 마찬가지로 헤어리베치만 공급한 처리가 가장 낮은 44 mg/kg이었다. 헤어리베치와 호밀 등 녹비작물만의 투입으로도 수박의 재배기간 동안에 토양의 질산태 질소가 40 mg/kg 이상으로 존재하여 화학비료의 추가적인 시비 없이도 동일한 생육을 보인 것으로 판단되었다. 하지만 수박의 수량과 재배기간에의 토양 중 질산태질소와의 관계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
0%를 나타내었다(Table 2). 호밀의 생체중은 31 Mg/ha이었고 건물 중과 건물률은 각각 4,000 kg/10 a와 12.9%이었으며, 질소 함량은 2.2%였다. 각각의 건물중과 질소함량으로부터 토양으로 환원된 유기태 질소량을 환산하면 헤어리베치는 79 kg N/ha이었고 호밀은 88 kg N/ha였다.
후속연구
이러한 결과로부터 호밀과 헤어리베치 등 풋거름작물의 투입으로도 비록 작물은 다르지만 수박의 생육기간 동안에 40 mg/kg 이상으로 충분한 양의 토양 중 질산태 질소가 존재하였기에 풋거름작물에 화학비료의 추가시비나 화학비료 100%와의 비교에서 수량의 차이가 없었던 것으로 판단되었다. 하지만 수박의 수량과 재배기간에의 토양 중 질산태질소와의 관계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
풋거름작물의 분류는 무엇인가?
풋거름작물에는 호밀(Secalecereal L.)과 수단그라스(Sorghum biocolor L.) 등 화본과와 헤어리베치(Viciavillosa Roth)와 크로탈라리아(Crotalaria juncea L.) 등 두과작물로 분류할 수 있다. 호밀은 작물 재배기간 동안 두과작물과 비교하여 높은 생체중을 얻을 수 있으므로(Won et al.
수박 휴작기에 풋거름 작물로 헤어리베치와 호밀을 재배 할 경우 장점은 무엇인가?
토양의 질산태 질소함량은 수박 정식 후 재배일수가 증가할수록 지속적으로 감소하여 정식 후 75일째에 가장 낮은 함량을 나타내었는데 호밀처리구는 호밀만 투입만 처리가 52 mg/kg으로 가장 낮았고, 헤어리베치 처리간 비교에서도 마찬가지로 헤어리베치만 공급한 처리가 가장 낮은 44 mg/kg이었다. 헤어리베치와 호밀 등 녹비작물만의 투입으로도 수박의 재배기간 동안에 토양의 질산태 질소가 40 mg/kg 이상으로 존재하여 화학비료의 추가적인 시비 없이도 동일한 생육을 보인 것으로 판단되었다. 하지만 수박의 수량과 재배기간에의 토양 중 질산태질소와의 관계에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
풋거름작물이란 무엇인가?
, 2014). 풋거름작물이란 채소나 벼를 재배하지 않는 휴작기 동안에 풋거름 종자를 파 종하고 생육 최성기 또는 주작물을 정식하기 전에 토양에 환 원함으로써 후작물에게 양분을 공급하여 주는 작물을 말한다 (Park et al., 2008).
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