Abstract
Understanding on nutrient solute movement during the course of freezing and thawing was attempted through laboratory and field obsevations. Small sectioned tubes with 5cm inner diameter, 0.2cm thick and 1cm long were connected to 30cm long soil columns for laboratory study. The columns were filled with soil, and treated with 20mmol/kg $KNO_3$ for upper 5cm. The upper end was set in the freezing section, and the lower end was set in the refrigerating section of a refrigerator. Temperature was controlled at $-7({\pm}1)^{\circ}C$ and $1.5({\pm}1)^{\circ}C$, respectively. After top 5cm soil was frozen, the columns were sectioned, and analyzed for $NO_3^-$, $NH_4^+$ and $K^+$. For field study, the 20cm inner diameter and lm long soil columns were installed in Chuncheon and Daegwanryung, where the altitude was 74m and 840m, respectively. The soils used were silt loam and clay loam. The top 20cm soils were treated with 50mmol/kg as $KNO_3$. The soil columns were taken during winter freezing and after thawing. By laboratiry study, upward movement of $NO_3^-$ and $K^+$ during the course of freezing was confirmed. The upward movement of $K^+$ was, however, one fifth to one tenth of $NO_3^-$. The upward movement of inorganic nitrogen as well as laboratory during the course of freezing, but large amount of nitrogen was lost from the profile after thawing in early spring. Leached nitrogen from the upper 20cm to lower part was 17 to 24 percents. The maximum depth of leaching during the experiment was 50cm for all soils. The net loss of inorganic nitrogen from the whole profile ranged 8.7 to 39.5 percents. The net loss was greater in Daegwanryung where temperature was lower and snowfall was larger than Chuncheon, and the loss was greater from the silt loam soil than clay loam soil of which percolation rate was small. The results implied that reasons for nitrogen loss during the winter might include surface washing by snow melt as well as leaching and denitrification.
겨울 동안에 일어나는 동결(凍結)과 해빙(解氷)과정에서 토양(土壤)내 용질의 이동(移動)양상을 구명하기 위하여 실내시험과 포장시험을 수행하였다. 실내 시험은 직경 5cm, 두께 0.2cm, 길이 1cm인 아크릴관을 30cm 길이로 연결하여 단열재로 싸 토주(土柱)를 제작하였다 상부 5cm 까지는 $KNO_3$를 20mmol/kg 수준으로 처리하여 수분함량(水分含量)을 조절하였다. 상부는 $-6{\sim}-8^{\circ}C$로 유지된 냉동실(冷凍室)에 그리고 하면은 $0.5{\sim}3.5^{\circ}C$로 유지된 냉장실(冷藏室)에 연결하여 토양(土壤)의 깊이 5cm까지 동결(凍結)시킨 후 꺼내어 1cm씩 절단한 뒤 $NO_3^-$, $NH_4^+$ 및 $K^+$의 함량(含量)을 분석하였다. 포장시험은 해발표고 840m인 대관령(大關嶺) 고령지시험장 포장과 해발고도 74m인 춘천(春川) 강원도농촌진흥원 포장에 직경 20cm, 길이 1m되는 토주(土柱)를 12월에 묻고 20cm까지 $KNO_3$를 50mmol/kg 수준으로 처리하여 동결(凍結)이 진행되는 기간과 해빙(解氷)된 후에 토양(土壤)시료를 채취하여 분석하였다. 실내 시험결과 동결(凍結)이 진행되면서 $NO_3^-$가 표면 부근으로 상승(上昇)하는 것이 확인 되었으며, 이는 동결(凍結)진행에 따른 수분(水分) 이동(移動)의 결과로 판단되었다. $K^+$도 표면 부근으로 상승(上昇)하였는데, 그 양은 $NO_3^-$의 1/5~1/10이었다. 포장시험결과 동결(凍結)진행에 따라서 실내시험과 비슷하게 표토로 상승(上昇)하는 것이 확인되었으며, 봄에 해동되면서 많은 양의 질소(窒素)가 손실(損失)되었다. 처리부위 20cm 이하로 용설(溶說)된 양은 처리된 질소(窒素)의 17~24%이었으며, 50cm 이하로 내려가지는 않았다. 용탈(溶脫)된 양을 제외한 토양단면(土壤斷面)에서 순 손실(損失)량은 8.7~39.5%로, 온도(溫度)가 낮고 눈이 많은 대관령(大關嶺)에서 손실량(損失量)이 춘천(春川)에서보다 많았으며, 투수속도가 느린 식양토(埴壤土)에서 미사질양토(微砂質壤土)보다 많았다. 이 같은 사실로 미루어 보아 겨울 동결(凍結)기간 중 질소(窒素)의 손실(損失)은 탈질(脫窒)과 용탈(溶脫) 이외에 해빙기(解氷期)에 표면에서부터 녹은 물의 지표유실에 따를 세탈(洗脫)에 의한 부분이 많은 것으로 판단되었다.
(Reserch Management Beurau, RDA)
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