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논문 상세정보

자가제조 액비처리가 토양 화학성과 미생물상 및 오이의 생장에 미치는 영향

Effect of Homemade Liquid Fertilizers on Chemical Property and Microbial Activity of Soil and Cucumber Growth

초록

본 연구는 오이 선도 농가에서 이용되는 3 종류의 자가제조 액비와 화학비료 액비를 처리하였을 때 토양화학성 및 미생물상과 작물의 생장에 미치는 영향을 비교하여 화학비료를 대체할 만한 친환경적인 자가제조 액비를 구명하고자 수행되었다. 농가에서 자가제조 되고 있는 EM 미생물, 불가사리, 토착 미생물 액비를 수집하여 화학비료와 함께 적정 농도로 희석한 후, 재배기간 동안 3일에 1회 관주 처리하였다. 액비 자재의 이화학성을 분석한 결과, pH, EC, 전질소, 인산, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 농도는 화학비료 액비에서 가장 높았고, EC는 EM 자재에서 가장 낮았다. 토양 내 EC는 화학비료 액비 처리구에서 3.0 dS/m으로 염류집적 증상을 보였으나, 토양 pH와 유기물함량, 그리고 치환성 마그네슘 농도는 오히려 가장 낮았다. 토착 미생물 액비처리는 토양 화학성에 영향을 주는 요소들을 대부분 증가 시켰으나, 토양 미생물상은 처리구 간에 비슷한 수준이 관찰되었다. 파이로시퀀싱 기법을 통한 토양 내 세균과 곰팡이의 OTU와 종 풍부도 및 다양성 지수는 화학비료와 EM 액비 처리구에서 가장 높게 관찰되었다. 작물의 SPAD와 광계II 활성은 모든 처리구에서 정식 후 32일부터 60일까지 시기별로 감소하였고 특히 45일 이후에 뚜렷하게 감소하였다. 잎 수와 초장은 EM과 토착미생물 액비 처리구에서 높게 나타났다. 액비 처리에 따른 총 신선중과 수량은 통계적으로 유의성 있는 차이가 관찰되지 않았다.

Abstract

The study was conducted to compare the chemical properties and microbial activity of soil and the crop productivity by applying homemade liquid fertilizers (LF) used in leading cucumber farms as well as to evaluate the eco-friendly LFs to substitute for a chemical fertilizer. Three homemade LFs, EM, starfish, and native microbes, and a chemical LF were regularly fertigated per three days during the growing season. Chemical LF contained the highest pH, EC (electrical conductivity), and concentrations of T-N, $P_2O_5$, K, Ca, and Mg, while the lowest EC level was observed for EM LF. Soil EC was the highest to the 3.0 dS/m for chemical LF-plots, with lowering soil pH, OM (organic matter), and Mg concentration. Soil chemical properties mostly increased in native microbes LF-plots. However, soil microbial properties were not significantly different among the LF treatment plots. OTU (operational taxonomic units), richness estimator, and diversity index of bacteria and fungi increased in the chemical LF and EM LF based on the pyrosequencing analysis. SPAD and PS II values on the treated-cucumber leaves were seasonally decreased from 32 to 60 days after transplanting, with the rapid decline observed at 45 days after transplanting. Number of leaves and crop height increased in the treatments with EM and native microbes LF. LF treated-cucumber crops were not significantly different for total fresh weight and fruit yield.

본문요약 

문제 정의
  • 본 연구는 친환경 농가에서 활발히 제조 되고 있는 EM, 해양 부산물인 불가사리, 토착 미생물을 주 원료로 한 액비를 오이 실험구에 일정하게 관주하여 화학비료를 액비로 처리한 곳과 토양 화학성 및 미생물상과 작물의 생장을 비교하여 환경적⋅생태적 측면에서 안전한 자가제조 액비를 구명하기 위하여 수행되었다.

    본 연구는 친환경 농가에서 활발히 제조 되고 있는 EM, 해양 부산물인 불가사리, 토착 미생물을 주 원료로 한 액비를 오이 실험구에 일정하게 관주하여 화학비료를 액비로 처리한 곳과 토양 화학성 및 미생물상과 작물의 생장을 비교하여 환경적⋅생태적 측면에서 안전한 자가제조 액비를 구명하기 위하여 수행되었다.

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질의응답 

키워드에 따른 질의응답 제공
핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
농가에서 직접 제조한 자가제조 액비
농가에서 직접 제조한 자가제조 액비가 과학적 검증이 요구되는 이유는?
미생물간의 경합 과정으로 효과의 재현성이 떨어지기도 하므로

3) 하지만 농가에서 직접 제조한 자가제조 액비에 따른 토양의 안정성과 작물 생육과 관련하여 검증된 결과는 일부 어분액비6)와 생초액비7,8,9,10)에서 보고되고 있다. 농가에서 많이 이용되고 있는 EM(effective microorganisms; 유용미생물)이나 산업 부산물을 자원화 한 자가제조 액비는 다양한 미생물 군집을 함유하여 토양의 건전성과 작물의 생장을 촉진시킬 수 있지만 미생물간의 경합 과정으로 효과의 재현성이 떨어지기도 하므로11) 이와 관련한 과학적 검증이 시급히 요구되고 있다.

오이는 재배기간
오이는 재배기간이 어떻게 되는가?
3개월 전후

5천톤으로 가장 많았으나 이후 감소세로 돌아서고 있지만 최근 시설재배 기술의 발달로 생산량 감소를 보완하고 있다.3) 오이는 재배기간이 3개월 전후의 작기가 비교적 짧은 작물로 호흡이 높고 에틸렌에 감수성으로 노화 속도도 빨라서 과실연화 및 부패 등의 문제가 유발되므로 세심하고 숙련된 작업이 필요하다.4) 또한 오이 뿌리는 천근성으로 건조에 약하고 염류해에 의한 생육장해를 가져올 수 있으므로 지하부의 환경조건과 더불어서 비배 관리가 중요한 작물로 알려져 있다.

친환경 농산물의 가격 프리미엄
친환경 농산물의 가격 프리미엄이 감소되는 이유는 무엇인가?
2015년 저농약 인증제 폐지와 농산물의 잔류약해 및 위해성 물질의 품질관리 강화에 따른 우수 농산물의 대량 출고로 친환경 농산물의 가격 프리미엄이 크게 감소되고 있다

국내 친환경 농산물 시장은 1990년대부터 2010년대 초반까지 매년 10~20% 이상의 성장세를 지속적으로 유지하여 왔다.1) 하지만 2015년 저농약 인증제 폐지와 농산물의 잔류약해 및 위해성 물질의 품질관리 강화에 따른 우수 농산물의 대량 출고로 친환경 농산물의 가격 프리미엄이 크게 감소되고 있다. 이에 정부는 제4차 친환경농업 육성 5개년(2016~2020년) 계획안에 친환경 농산물 비중을 전체 대비 8%까지 증수할 목표로 다양한 정책수단을 제시하고 있다.

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