[논문]새만금 간척지 토양 염농도의 경시적 변동 특성: 10년 조사 결과

류진희; 오양열; 이수환; 이경도; 김영주

doi:10.5338/kjea.2020.39.4.39

새만금 간척지 토양 염농도의 경시적 변동 특성: 10년 조사 결과
Annual Changes of Soil Salinity of the Saemangeum Reclaimed Tide Land during Last 10 Years 원문보기

한국환경농학회지 = Korean journal of environmental agriculture, v.39 no.4, 2020년, pp.327 - 333

류진희 (농촌진흥청 국립식량과학원 간척지농업연구팀) , 오양열 (농촌진흥청 국립식량과학원 간척지농업연구팀) , 이수환 (농촌진흥청 국립식량과학원 간척지농업연구팀) , 이경도 (농촌진흥청 국립농업과학원) , 김영주 (전주비전대학교)

Abstract ▼ AI-Helper

BACKGROUND: Through Saemangeum development project, 283 ㎢ of new land is planned to be created and the reclaimed land of 89.7 ㎢ will be used as agricultural land. Therefore, monitoring of soil salinity is required to evaluate the suitability of the land for agricultural purposes. METHODS AND RESULTS: We investigated changes of soil physico-chemical properties, including electric conductivity (EC), of the Saemangeum reclaimed tidal land (1,195 ha) from 2008 to 2017 to obtain basic data for suitable soil management of the Saemangeum reclaimed tidal land. Soil samples were collected from the sites spaced 200 meters apart from each other. Soil analysis results showed that average soil EC was 14.5 dS m-1 in 2008, and decreased to 6.5 dS m-1 in 2014 and to 0.9 dS m-1 in 2017. Accordingly, the soil area below soil EC 4.7 dS m-1 (accepted as farmable soil salinity) increased; 25.0% in 2008, 54.3% in 2014, and 96.9% in 2017. The annual decrease in soil EC was described as y = -1.5756x + 14.6 (R2= 0.96), where y = soil EC and x = elapsed years since 2008. CONCLUSION: The soil salinity have decreased to a level for cultivation of most edible crops. However, since the soil chemical properties, such as soil organic matter were inadequate for the cultivation of crops, it was suggested that management of soil fertility would be important for efficient agricultural use of Saemangeum reclaimed land.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 새만금 간척지의 효과적인 농업적 활용을 위해서는 토양 염농도의 변화에 대한 보다 정밀한 모니터링이 필요하다. 본 연구에서는 새만금 간척지에서 간석지로 노출된 간척 초기부터 토양의 제염이 대부분 완료되는 시기까지 토양 염 농도의 변동 특성을 구명하고 적합한 토양관리 방안을 제시하기 위해, 방조제 완공 2년 후인 2008년부터 2017년까지 김제시 광활면 인근 새만금 간척지에서 토양 염농도의 시간적, 공간적 변동 특성을 조사하였다.
새만금 간척지의 토양화학성 변동에 대한 기초 자료를 확보하고자 김제시 광활면 인근 새만금 간척지를 대상으로 시간 경과에 따른 토양 염농도의 토양 염농도의 변동 특성을 조사하였다(Fig. 1). 이를 위해 방조제 완공 2년 후인 2008년 6 월에 노출지 889 ha를 대상으로 기존 방조제 인근은 100 m 간격으로 해안 뱡향으로는 200 m 간격으로 총 311지점에서 토양 시료를 채취하여 화학성을 분석하였다.

제안 방법

새만금 간척지 조사대상 지역의 토양 염농도의 공간 분포 특성을 분석하기 위해 ArcGIS 10.1 소프트웨어를 활용하여 조사지점의 좌표와 토양 염농도를 입력하고 공간분석을 통해 토양 염분포도를 제작하였다.
P₂O₅)은 Lancaster법으로 분석하였다. 치환성양이온(Ex. Ca, K, Mg, Na)은 1N-NH₄OAC(pH 7.0) 로 침출하여 ICP(Varian Vista-MPX, Varian Inc., USA)로 분석하였으며 양이온치환용량(Cation exchange capacity)은 +로 포화시킨 후 킬달 1N-NH₄OAC(pH 7.0)로 토양을 NH₄증류법으로 분석하였다. 토양 입도 분석은 토양을 5% Sodium hexameta-phosphate 용액으로 분산시킨 후 비중계 법으로 분석하였다.
0)로 토양을 NH₄증류법으로 분석하였다. 토양 입도 분석은 토양을 5% Sodium hexameta-phosphate 용액으로 분산시킨 후 비중계 법으로 분석하였다.

대상 데이터

이를 위해 방조제 완공 2년 후인 2008년 6 월에 노출지 889 ha를 대상으로 기존 방조제 인근은 100 m 간격으로 해안 뱡향으로는 200 m 간격으로 총 311지점에서 토양 시료를 채취하여 화학성을 분석하였다. 2014년부터 2017 년 까지는 매년 4월에 1, 195 ha를 대상으로 200 m 간격으로 토양 시료를 채취하여(2014년 255지점, 2015년 253지점, 2016년 280지점, 2017년 293지점) 토양화학성을 분석하였다. 토양시료채취는 위성항법장치를 활용하여 대상지점에서 토양 시료를 채취하였다(Fig.
1). 이를 위해 방조제 완공 2년 후인 2008년 6 월에 노출지 889 ha를 대상으로 기존 방조제 인근은 100 m 간격으로 해안 뱡향으로는 200 m 간격으로 총 311지점에서 토양 시료를 채취하여 화학성을 분석하였다. 2014년부터 2017 년 까지는 매년 4월에 1, 195 ha를 대상으로 200 m 간격으로 토양 시료를 채취하여(2014년 255지점, 2015년 253지점, 2016년 280지점, 2017년 293지점) 토양화학성을 분석하였다.
토양시료는 음건한 후 2 ㎜ 체를 통과한 것을 이 화학성 분석에 사용하였다. 토양 이화학성 분석은 농촌진흥청의 토양화학 분석법(NIAST, 2010)에 준하여 분석하였다.
2014년부터 2017 년 까지는 매년 4월에 1, 195 ha를 대상으로 200 m 간격으로 토양 시료를 채취하여(2014년 255지점, 2015년 253지점, 2016년 280지점, 2017년 293지점) 토양화학성을 분석하였다. 토양시료채취는 위성항법장치를 활용하여 대상지점에서 토양 시료를 채취하였다(Fig. 2).

데이터처리

연차경과에 따른 토양 염농도 변동 조사 자료의 통계처리를 위해 R (version 3.5.1) 프로그램을 이용하여 회귀분석을 실시하였다.

이론/모형

토양 이화학성 분석은 농촌진흥청의 토양화학 분석법(NIAST, 2010)에 준하여 분석하였다. pH와 전기전도도(EC, Electric conductivity)는 증류수 1:5 침출법, 토 양유기물(OM)은 원소분석기(Vario Max CNS, element analyser systeme GmbH, Germany)를 사용하여 분석하였고 유효인산(Av. P₂O₅)은 Lancaster법으로 분석하였다. 치환성양이온(Ex.
사용하였다. 토양 이화학성 분석은 농촌진흥청의 토양화학 분석법(NIAST, 2010)에 준하여 분석하였다. pH와 전기전도도(EC, Electric conductivity)는 증류수 1:5 침출법, 토 양유기물(OM)은 원소분석기(Vario Max CNS, element analyser systeme GmbH, Germany)를 사용하여 분석하였고 유효인산(Av.

성능/효과

2 ㎏ 10a , Mg , Ca ^-1이었다. 따라서 새만금 간척지에서는 자연강우에 의해 상당히 많은 양의 양이온이 제염될 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 결과는 토양 중 K , Ca , Na , Mn 등은 간척년수가 경과할수록 현저히 감소하였다고 보고한 것[3]과 서남해안 10개 간척지구의 토양이 화학성을 조사하고 토양 염농도는 간척년대가 경과할수록 낮아진다고 한 결과[11]와 같은 경향이었다.
분포의 비대칭도를 나타내는 왜도(Skewness)는 연차 경과에 따라 증가하는 경향을 보여 연차 경과에 따라 토양 염농도가 중앙값에 비해 낮은 면적이 증가하는 추세를 보였다. 또한 데이터가 정규분포 보다 더 중앙에 집중하는 정도를 나타내는 첨도(Kurtosis)도 연차 경과에 따라 증가하여 토양 염농도의 분포가 평균을 중심으로 집중하여 분포하는 경향이 커지는 것으로 나타났다. 이와 같은 추세는 새만금 간척지 계화지구를 대상으로 연차 경과에 따른 토양 염농도 분포의 변동 양상을 조사하여 보고한 내용과 같은 경향이었다[12].
석고의 시용은 간척지 토양 중 Ca 함량을 증가시키고 과량으로 존재하는 Na, K, Mg 함량을 감소시켜 토양의 양분 불균형을 개선하고 토양의 입단 증진, 투수성 개선 등 토양 이화학 성을 개량할 수 있을 것으로 판단된다[14-17]. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 새만금 간척지 토양은 본 연구의 조사대상 지역을 포함하여 전체적으로 빠르게 제염이 완료될 것으로 추정된다. 그러나 토양의 이화학성이 작물 재배에 부적합하므로 앞으로는 토양의 이화학성 개량 및 비옥도 증진이 더 중요할 것으로 판단되며 이에 대한 관리가 적절히 진행된다면 새만금 간척지에서는 대부분 작물의 대규모 재배가 이루어 질 것으로 예상된다.
4에 나타내었다. 토양 염 농도는 연차 경과에 따라 광범위하게 빠르게 감소하고 있었으며 -1로 대부분의 작물 재배가 가능한 EC 1.56 dS m (0.1%) 이하로 감소되었다 (Table 2). 이는 토양의 토성이 모래의 함량이 많은 사양토이기 때문으로 판단된다(Table 5).
2008년 6월에 조사한 새만금 간척지 노출지의 토양 화학성을 Table 1에 나타내었다. 토양 화학성은 pH 7.8, EC 14.5 dS m , 유기물 4.7 g ㎏^-1, 유효인산 42 ㎎㎏^-1로 일반농경지의 평균 pH(논 5.9, 밭 6.4), 유기물(논 26 g ㎏^-1, 밭 27 g ㎏^-1), 유효인산(논 131 ㎎㎏^-1, 밭 657 ㎎㎏^-1)과 비교하여[8, 9], pH가 높고 유기물, 유효인산 함량은 낮아 토양의 비옥도가 매우 낮은 토양 특성을 나타내었다. Fig.

후속연구

이상의 결과를 종합하여 볼 때, 새만금 간척지 토양은 본 연구의 조사대상 지역을 포함하여 전체적으로 빠르게 제염이 완료될 것으로 추정된다. 그러나 토양의 이화학성이 작물 재배에 부적합하므로 앞으로는 토양의 이화학성 개량 및 비옥도 증진이 더 중요할 것으로 판단되며 이에 대한 관리가 적절히 진행된다면 새만금 간척지에서는 대부분 작물의 대규모 재배가 이루어 질 것으로 예상된다.
0 cmol_c kg 보다 크게 부족한 반면, 치환성 Na 함량은 높게 나타나서 석고(CaSO4․2H2O)의 시용을 통한 Ca의 공급이 필요할 것으로 생각된다. 석고의 시용은 간척지 토양 중 Ca 함량을 증가시키고 과량으로 존재하는 Na, K, Mg 함량을 감소시켜 토양의 양분 불균형을 개선하고 토양의 입단 증진, 투수성 개선 등 토양 이화학 성을 개량할 수 있을 것으로 판단된다[14-17]. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 새만금 간척지 토양은 본 연구의 조사대상 지역을 포함하여 전체적으로 빠르게 제염이 완료될 것으로 추정된다.
갯골과 노지, 갈대군락지 등에 대해 토양 염농도를 조사한 결과 토양 염농도는 갯골 지역에서 가장 높았다고 보고된 바 있다[12]. 이에 대해서는 향후 좀 더 상세한 연구가 수행되어야 할 것으로 생각된다. 염분 포도를 바탕으로 염농도 수준별 분포면적을 Table 3에 나타내었다.

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저자의 다른 논문 :

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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