[논문]밭토양 조건에서 질소함량별 유기자원의 질소 무기화율 추정

임진수; 이방현; 강승희

doi:10.5338/kjea.2019.38.4.35

밭토양 조건에서 질소함량별 유기자원의 질소 무기화율 추정
Estimation of Nitrogen Mineralization of Organic Amendments Affected by Nitrogen Content in Upland Soil Conditions 원문보기

한국환경농학회지 = Korean journal of environmental agriculture, v.38 no.4, 2019년, pp.262 - 268

임진수 (사단법인 흙살림연구소) , 이방현 (사단법인 흙살림연구소) , 강승희 (사단법인 흙살림연구소)

초록
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토양에서 유기자원의 무기화 특성을 구명하기 위하여 질소함량별로 볏짚, 우분퇴비, 균배양체, 유박, 아미노볼 등 총 5가지를 각각 처리하여 128일 동안 실내 항온배양실험을 실시하였으며, 이 분석결과를 질소 무기화 모형에 적용하여 유기자원의 질소 무기화 양상을 구명하였다. 항온배양 기간 동안 유기자원의 질소 순 무기화율은 질소함량이 가장 높은 아미노볼에서 가장 높았고, 질소함량이 가장 낮은 볏짚에서 가장 낮았다.잠재적 질소 무기화율은 전질소 함량과는 양의 상관관계(0.96)가 인정되었다. 무기화 속도상수 k는 유기자원의 유기물(-0.96) 및 탄소함량(-0.97)과 음의 상관관계가 인정되었다. 모형에 의해 추정된 1작기 동안의 질소 무기화율은 볏짚 6.6%, 우분퇴비 11.6%, 균배양체 30.9%, 유박 70.7%이었으며 아미노볼은 81.0%를 나타냈다. 질소 무기화율은 유기자원의 종류 또는 질소함량에 따라 다르게 나타나 질소 무기화율을 유기자원의 질소 공급 특성을 결정하는 지표로 사용할 수 있다. 질소함량이낮거나 발효과정을 거치는 퇴비 등의 유기자원은 퇴비화 과정에서 유기태 질소가 안정화되어 질소의 무기화율이 무발효 유기자원보다 낮으므로 시비량 결정시 양분공급의 목적보다는 토양 물리성 개량을 목적으로 사용하는 것이 바람직하다.

Abstract ▼ AI-Helper

BACKGROUND: To investigate mineralization characteristics of organic resources in the soil, five materials (rice straw, cow manure sawdust compost, microorganism compost, mixed oil-cake, and amino acid fertilizer) were treated according to the nitrogen content, and an indoor incubation experiment was conducted for 128 days. The results of this analysis were applied to determine the nitrogen mineralization pattern of these organic resources. METHODS AND RESULTS: During the constant temperature incubation period, the nitrogen net mineralization rate of the organic resources was the highest in the amino acid fertilizer with the highest nitrogen content, and the lowest in the rice straw with the lowest nitrogen content. A positive correlation (0.96) was observed between the potential nitrogen mineralization rate and total nitrogen content. The mineralization rate constant, k, was negatively correlated with the organic matter (-0.96) and carbon content (-0.97). The nitrogen mineralization rate during the first cropping season, as estimated by the model, was 6.6%, 11.6%, 30.9%, 70.7%, and 81.0% for the rice straw, the cow manure sawdust compost, the microorganism compost, the mixed oil-cake, and the amino acid fertilizer, respectively. CONCLUSION: The nitrogen mineralization rate varies depending on the type of organic resources or the nitrogen content; thus, it can be used as an index for determining the nitrogen supply characteristics of the organic resource. Organic resources such as compost with low nitrogen content or those undergoing fermentation contain organic nitrogen. Organic nitrogen is stabilized during the composting process. Therefore, as the nitrogen mineralization rate of these resources is lower than that of non-fermented organic resources, it is desirable to use the fermented organic materials only to improve soil physical properties rather than to supply nutrients for the required amount of fertilizer.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 유기재배 농가에서 주로 사용하고 있는 유기자원 중 질소 함량별로 5개를 선정하여 질소의 무기화율 특성을 구명하고자 항온배양실험을 실시하였다. 이를 통해 유기자원을 이용한 비료 사용 처방 모델을 구축하기 위한 기초자료를 확보하는데 목적을 두고 수행하였다.
본 연구는 유기재배 농가에서 주로 사용하고 있는 유기자원 중 질소 함량별로 5개를 선정하여 질소의 무기화율 특성을 구명하고자 항온배양실험을 실시하였다. 이를 통해 유기자원을 이용한 비료 사용 처방 모델을 구축하기 위한 기초자료를 확보하는데 목적을 두고 수행하였다.

제안 방법

수분의 증발량은 토양수분 함량의 10% 미만이었다. 시료는 각각 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 91, 128일차, 총 9회 수거하여 분석에 사용하였다.
유기자원이 시용된 밭 토양에서 질소의 무기화 양상을 파악하기 위하여 호기성 조건에서 재료가 처리된 토양에 대한 실내 항온배양실험을 수행하였다. 실험에 사용된 토양은 미사질 양토였다(Table 2).

대상 데이터

농가에서 주로 사용하고 있는 유기자원 중 질소 함량별 5개를 선정하여 항온배양실험에 사용하였다(Table 1). 유기자원의 무기성분은 농촌진흥청에서 제시한 농업과학기술 연구조사분석기준(Rural Development Administration, 2012)에 준하여, 80℃에서 24시간 건조 후 분쇄하여 분석용 시료로 사용하였다.

데이터처리

잠재적 질소 무기화율(N0)과 무기화 속도 상수(k)의 상관 분석은 R프로그램의 cor.test( ) 함수를, ANOVA 분석은 aov 함수를 사용하였고, 다중비교는 “agricolae” 패키지 안의 scheffe.test( ) 함수(P=0.05)를 사용하였다. 모든 분석은 R 프로그램(ver.

성능/효과

041)을 보였다. N0 값과 k 값으로 추정한 128일 동안 질소의 무기화율은 볏짚 6.6%, 우분퇴비 11.6%, 균배양체 30.9%, 유박 70.7% 이었으며 아미노볼은 81.0%를 나타냈다.
Zhonglu 등(2015)도 유기자원의 질소 함량과 무기화율은 양(+)의 상관관계를 보인다고 하였다. 무기화 속도상수 k는 유기물(-0.96)과 탄소(-0.97)와는 음의 상관관계가 인정되었다. k 값과 N0 값 사이에는 유의한 상관관계는 없었는데, Yoon 등(2010)과 Im 등(2015)도 k 값과 N0 값 사이에는 유의한 상관관계가 보이지 않는다고 하여 같은 결과를 보였다.
Kang 등(2011)은 탄소함량이 높은 볏짚 등 유기자원은 시설재배지에서 염류집적을 경감시킨다고 하였다. 연구결과 질소함량이 1% 내외로 낮고 1작기 동안의 무기화율이 10% 내외인 볏짚과 우분퇴비의 경우 양분 의 공급보다는 토양 물리성 개선을 목적으로 사용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. Kim 등(2004)도 볏짚, 퇴비는 토양 물리성 개선효과가 높다고 하였다.
, 2005). 항온배양 128일차의 잠재적 질소 무기화율(N0)은 질소 함량과 양의 상관관계(0.96)가 인정되었다(Table 3). Zhonglu 등(2015)도 유기자원의 질소 함량과 무기화율은 양(+)의 상관관계를 보인다고 하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	생태의 원칙은?	유기농업에서는 생태적인 환경과 자원의 순환이라는 생태의 원칙에 따라 작물을 재배하고 관리하도록 하고 있다. 유기 농업도 경제적인 활동이라 수확량을 우선으로 작물을 재배할수 밖에 없는데, 작물의 수량을 높이기 위해서는 작물이 필요로 하는 만큼의 양분을 땅에 넣어주어야 한다.
	유기자원의 사용목적은 무엇인가?	유기자원의 사용목적은 토양에 탄소 및 질소 등 영양성분의 축적으로 작물생육을 도모하기 위함이다. 유기자원은 탄소 의 양에 따라 작물이 필요로 하는 질소의 함량도 달라진다.
	지속가능하고 건강한 농업, 농촌사회를 만들기 위한 물질의 지역적 순환의 예시는?	지속가능하고 건강한 농업, 농촌사회를 만들기 위해서는 물질의 지역적 순환이 필요하다. 경축순환 유기농업을 통해 양분의 순환 등 물질의 순환구조를 완성하는 자원순환형 농업모델(Yoon and Park, 2009)이 가능하며, 양분의 지역적 순환의 중심은 유기물이다(Yoon et al., 2009). 과거 퇴구비를 주 유기물원으로 사용하던 시대보다 화학비료가 국내 농업에 투입된 이후 국내농경지의 유기물함량은 90년대 중반부터 2000년대 초반까지 낮아지다가 현재는 일정비율을 유지하고 있다(Kim et al.

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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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