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문제 정의
- 국내에서 말 사육 두수가 가장 많고 화산회토양으로 이루어져 있는 제주도에서 마분 퇴비의 시용수준이 이탈리안 라이그라스의 생산성과 수질 환경에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 연구를 수행하였다. 사료작물은 이탈리안 라이그라스(코윈어리)를 공시하였고 용탈수 성분 분석을 위해서 간이 Lysimeter를 제작하였다.
- 말 분뇨를 퇴비로 자원화 하여 주요 말 조사료인 이탈리안 라이그라스에 시용할 때 시용 수준에 따라 제주도 화산회토양에서 이탈리안 라이그라스의 생산성과 용탈수에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 간이 Lysimeter는 1 m×1 m×0.67 m 부피의 플라스틱 상자에 자갈, 다공성 막, 토양을 순서대로 채워 제작하였다.
- 수확 후 생초 수량을 측정하고, 생초 약 500 g 내외를 60℃에서 48시간 이상 건조한 후 건물률을 계산해 건물 수량을 조사하였다. 사료 가치 분석을 위해 작물을 완전히 건조 및 분쇄하여 Neutral detergent fiber(NDF), Acid detergent fiber(ADF), 조단백질(CP)을 분석하였다. NDF 및 ADF 함량은 Goering and Van Soest(1970)법에 준하여 분석하였고 조단백질은 AOAC(2011)법에 의거하여 분석하였다.
- 국내에서 말 사육 두수가 가장 많고 화산회토양으로 이루어져 있는 제주도에서 마분 퇴비의 시용수준이 이탈리안 라이그라스의 생산성과 수질 환경에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 연구를 수행하였다. 사료작물은 이탈리안 라이그라스(코윈어리)를 공시하였고 용탈수 성분 분석을 위해서 간이 Lysimeter를 제작하였다. 퇴비 시용 수준에 따라 6처리하였고, 이탈리안 라이그라스의 수량 등 생산성을 조사하였다.
- 이탈리안 라이그라스는 출수기에 수확하였다. 수확 전 20개체를 임의로 선발하여 지엽의 선단까지의 길이를 측정하여 초장을 조사하였다. 수확 후 생초 수량을 측정하고, 생초 약 500 g 내외를 60℃에서 48시간 이상 건조한 후 건물률을 계산해 건물 수량을 조사하였다.
- 수확 전 20개체를 임의로 선발하여 지엽의 선단까지의 길이를 측정하여 초장을 조사하였다. 수확 후 생초 수량을 측정하고, 생초 약 500 g 내외를 60℃에서 48시간 이상 건조한 후 건물률을 계산해 건물 수량을 조사하였다. 사료 가치 분석을 위해 작물을 완전히 건조 및 분쇄하여 Neutral detergent fiber(NDF), Acid detergent fiber(ADF), 조단백질(CP)을 분석하였다.
- 시험구 처리구는 무시용구, 화학비료구, 마분 퇴비 + 화학비료 혼용구, 질소 기준 마분 퇴비 50%, 100%, 150% 시용구로 총 6처리구를 설정했고 난괴법 3반복으로 배치하였다.
- 용탈수 채취를 위해서 간이 Lysimeter 하단부에 밸브를 설치하였고, 비 온 뒤 혹은 관개 후 충분히 모아지면 용탈수를 채취하였다. 용탈수는 시험 기간 중 총 7회(11.
- 퇴비 시용 수준에 따라 6처리하였고, 이탈리안 라이그라스의 수량 등 생산성을 조사하였다. 용탈수는 7회 채취하여 NO₃-N, PO₄-P, Cr, Cu, Zn을 분석하였다. 마분 퇴비 시용 수준에 따른 이탈리안 라이그라스의 건물 수량은 화학비료구가 유의적으로 가장 높게 나타났고(11,965±564 kg/ha), 마분 퇴비 150%, 혼용구가 그 다음으로 유의적으로 높게 나타났으며(9,043±681 kg/ha, 8,825±611 kg/ha), 마분퇴비 100%, 50%가 그 다음으로 나타났다(4,293±804 kg/ha, 2,986±739 kg/ha)(p<0.
- 용탈수 채취를 위해서 간이 Lysimeter 하단부에 밸브를 설치하였고, 비 온 뒤 혹은 관개 후 충분히 모아지면 용탈수를 채취하였다. 용탈수는 시험 기간 중 총 7회(11.7, 11.19, 12.12, 1.25, 2.21, 3.5, 4.3.)에 걸쳐 채취하였다. 채취 후 질산태 질소(NO3-N), 인산태인(PO3-P), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn))을 환경부 수질오염공정 시험방법에 준하여 분석하였다(Mimistry of environment, 2004).
- 사료작물은 이탈리안 라이그라스(코윈어리)를 공시하였고 용탈수 성분 분석을 위해서 간이 Lysimeter를 제작하였다. 퇴비 시용 수준에 따라 6처리하였고, 이탈리안 라이그라스의 수량 등 생산성을 조사하였다. 용탈수는 7회 채취하여 NO₃-N, PO₄-P, Cr, Cu, Zn을 분석하였다.
- 사료작물은 이탈리안 라이그라스(IRG) 중 ‘코윈어리’를 공시하였다. 파종 방법은 조파로 하여 ha 당 40 kg을 파종하였다. 화학비료 시비량은 N-P-K = 200-150-150 kg/ha로 설정했고 마분 퇴비는 질소(N) 시비량을 기준으로 환산하여 사용하였다.
대상 데이터
- 본 연구는 2018년 10월 22일에 파종하고, 2019년 4월 25일에 수확하여 약 6개월간 수행하였다. 연구 장소는 해발 약 200 m에 위치한 국립축산과학원 난지축산연구소 시험포장에서 간이 Lysimeter를 설치하여 실시하였다.
- 본 연구에 이용된 마분 퇴비는 난지축산연구소 퇴비 저장소에서 6개월 이상 부숙된 것을 사용하였다. 마분 퇴비에 대하여 총질소 (TN), 총인(TP), 총칼륨(TK), 수분, 유기물 함량, pH 등 이화학적 성분을 농촌진흥청 가축분뇨 성분분석 실험법에 의거하여 분석했는데 그 결과는 Table 1과 같다(Rural Development Administration, 2006).
- 사료작물은 이탈리안 라이그라스(IRG) 중 ‘코윈어리’를 공시하였다.
- 시험 기간 동안의 강수량 및 기온을 측정하기 위해 강수량 센서와 WatchDog 1450 Data Logger (Spectrum Technologies, WatchDog 1450, USA)를 설치하였다(해발 약 200 m). 시험 기간 중 강우 일수가 적을 경우 관개를 실시했고 이는 결과 데이터에
- 본 연구는 2018년 10월 22일에 파종하고, 2019년 4월 25일에 수확하여 약 6개월간 수행하였다. 연구 장소는 해발 약 200 m에 위치한 국립축산과학원 난지축산연구소 시험포장에서 간이 Lysimeter를 설치하여 실시하였다. 간이 Lysimeter는 1 m×1 m×0.
- 67 m 부피의 플라스틱 상자에 자갈, 다공성 막, 토양을 순서대로 채워 제작하였다. 토양은 농암갈색화산회토양을 사용하였다. 사료작물은 이탈리안 라이그라스(IRG) 중 ‘코윈어리’를 공시하였다.
- 마분 퇴비에 대하여 총질소 (TN), 총인(TP), 총칼륨(TK), 수분, 유기물 함량, pH 등 이화학적 성분을 농촌진흥청 가축분뇨 성분분석 실험법에 의거하여 분석했는데 그 결과는 Table 1과 같다(Rural Development Administration, 2006). 화학비료는 시판되는 요소비료, 용성인비, 염화칼륨 비료를 설정된 시비량을 기준으로 환산 후 혼합하여 시용하였다.
데이터처리
- 분석 후 Duncan’s multiple range test(1955)를 이용하여 검증하였다.
이론/모형
- 사료 가치 분석을 위해 작물을 완전히 건조 및 분쇄하여 Neutral detergent fiber(NDF), Acid detergent fiber(ADF), 조단백질(CP)을 분석하였다. NDF 및 ADF 함량은 Goering and Van Soest(1970)법에 준하여 분석하였고 조단백질은 AOAC(2011)법에 의거하여 분석하였다.
- 마분 퇴비에 대하여 총질소 (TN), 총인(TP), 총칼륨(TK), 수분, 유기물 함량, pH 등 이화학적 성분을 농촌진흥청 가축분뇨 성분분석 실험법에 의거하여 분석했는데 그 결과는 Table 1과 같다(Rural Development Administration, 2006).
- )에 걸쳐 채취하였다. 채취 후 질산태 질소(NO3-N), 인산태인(PO3-P), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn))을 환경부 수질오염공정 시험방법에 준하여 분석하였다(Mimistry of environment, 2004).
성능/효과
- 2차(수확 시) 조사에서는 마분퇴비 150%와 100%, 혼용구, 화학비료구가 각각 69.3±2.5 cm, 69.3±1.4 cm, 67.5±1.2 cm, 66.5±1.2 cm로 서로 간에 유의적인 차이는 없었으나 마분 퇴비 50% 처리구(62.5±0.4 cm)와 무시용구(61.6±2.1 cm)보다는 유의적으로 높았다(p<0.05).
- 마분 퇴비 시용 수준에 따른 이탈리안 라이그라스의 식물체 성분은 Table 3에 나타내었다. NDF는 모든 처리구에서 39.8%~42.4%로 나타났고 ADF는 21.1%~23.6%로 나타났다. 그리고 조단백질은 7.
- ). NO₃-N는 처리구 간에 유의적인 차이는 없었으나 수치적으로 마분 퇴비 150% 시용구에서 NO₃-N가 가장 많은 경향이 나타났고, 화학비료구와 혼용구는 수치적으로 마분 퇴비를 시용했을 때보다 적거나 비슷한 수준을 나타났다. NO₃-N를 제외한 나머지 PO₄-P, Cr, Cu, Zn은 전 기간 거의 검출되지 않았다.
- NO₃-N는 처리구 간에 통계적 유의성은 없었으나 대체로 마분퇴비 150% 시용구에서 NO₃-N가 수치적으로 가장 높았고, 그 다음으로 마분 퇴비 100% 시용구와 50% 시용구가 나타났으며, 화학비료구와 혼용구는 대체로 마분 퇴비를 시용했을 때보다 수치적으로 적거나 비슷한 수준으로 나타났다. 시험은 3반복으로 수행되었으나 모든 처리구 내에서 편차가 다소 크게 나타나 유의성이 없었던 것으로 사료된다(Fig.
- 건물 수량은 화학비료구가 11,965±564 kg/ha로 유의적으로 가장 높았고 마분 퇴비 150%, 혼용구가 각각 9,043±681 kg/ha, 8,825±611 kg/ha이었으며, 마분 퇴비 100%, 50%, 무시용구가 각각 5,291±1,373 kg/ha, 4,293±804 kg/ha, 2,986±739 kg/ha이었다 (p<0.05).
- 마분 퇴비 시용 수준에 따른 이탈리안 라이그라스의 건물 수량은 화학비료구가 유의적으로 가장 높게 나타났고(11,965±564 kg/ha), 마분 퇴비 150%, 혼용구가 그 다음으로 유의적으로 높게 나타났으며(9,043±681 kg/ha, 8,825±611 kg/ha), 마분퇴비 100%, 50%가 그 다음으로 나타났다(4,293±804 kg/ha, 2,986±739 kg/ha)(p<0.05).
- NO₃-N를 제외한 나머지 PO₄-P, Cr, Cu, Zn은 전 기간 거의 검출되지 않았다. 본 연구 결과를 종합했을 때 마분 퇴비를 시용할 때는 기비로 마분 퇴비를 질소 기준 50%수준 시비하고 이듬해 봄 추비로 화학비료를 나머지 50% 수준으로 시비하면 수량이 크게 떨어지지 않으면서 수질 오염에도 상대적으로 적은 영향을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
- 초장은 총 2회에 걸쳐 조사하였는데 1차 조사에서는 마분 퇴비 150% 시용구가 29.1±2.8 cm로 유의적으로 가장 높았고 화학비료구와 마분 퇴비 100% 처리구가 각각 22.4±1.5, 20.9±3.1 cm로 그 다음으로 높았다.
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