Abstract
Nutrient balance during rice cultivation in the paddy of a local area under the environmental protection for drinking water supply was investigated. To compare nutrient balance in the paddy soil applied with different types of fertilization, 7 treatments were selected as followings : Recommended level of chemical fertilizers(R), Conventional fertilization(CF), Fresh cow manure(FCM), Cow manure compost(CMC), Straw compost+reduced chemical fertilizer(SCF), Fresh straw+recommended level of fertilizers(FSC), and no fertilization as control(C). Here, FCM, CMC and SCF were applied at the same level of total nitrogen as recommended in R. Rice yield was the highest in the recommendation(R) and fresh cow manure (FCM) treatments with $6,730kg\;ha^{-1}$(index 100), and followed by SCF (index 98), FSC (index 98), CMC(index 94), and CF(index 94). But statistically significant difference was not recognized among treatments except the control. Nitrogen infiltration loss was high in the simple chemical fertilizer treatments with $63kg\;ha^{-1}$ in CF and $58kg\;ha^{-1}$ in R during rice cultivation, respectively. Nitrogen infiltration loss was decreased below half level of chemical fertilizer treatments with cow manure treatments ($23kg\;ha^{-1}$ in FCM and $27kg\;ha^{-1}$ in CMC) and with reducing chemical fertilizer treatment by adding straw compost ($25kg\;ha^{-1}$). Phosphate was not leached during rice cultivation in paddy soil of a fluvial deposit type, in which oxidation horizon was developed broadly under around 15 cm depth of surface soil. Phosphate balance (A-B) was closed to 0 in all treatments except cow manure treatment (CMC), in which it was $+30kg\;ha^{-1}$ and show the possibility of over accumulation of phosphate by continuously replicated application of cow manure compost. Potassium balance was negative value in all but straw recycling treatment (FSC). It means that potassium was continuously supplied from soil minerals, uptaken by plants or eluted out of soil. In conclusion, by substituting inorganic fertilizer for organic fertilizer or reducing application rate of chemical fertilizer through mixing organic fertilizer, it would be possible to achieve the same rice yield as in the recommendation treatment and to decrease nutrient leaching below half level in rice paddy soil.
상수원 보호지역내 하성충적토의 사력질 벼 재배 논에서 표준시비 농가관행시비, 우분, 우분퇴비, 볏짚퇴비+화학비료감비, 볏짚환원+표준시비 그리고 무비구의 7처리를 하여 벼 재배 과정동안 시비관리방법에 따른 수량과 양분수지 특성을 조사하여 환경친화적 영농방법 설정을 시도하였다. 시비방법에 따른 정조수량은 추천시비구(100)와 우분구(100)에서 가장 우수하였으며, 화학비료 감비구(98) 볏짚환원구(98), 우분퇴비(94), 농가관행구(94) 순으로 감소하는 경향을 보였으나 처리간 통계적 유의성은 없었다. 질소수지는 농가관행구에서 $+39kg\;ha^{-1}$였으며. 유기물 처리구는 $+44{\sim}76kg\;ha^{-1}$로서 동일 포장조건에서 유기물 처리량이 증가할수록 양분수지의 +값이 커, 질소의 지하용탈량이 감소함을 알 수 있었다. 무기태 질소의 지하용탈량은 화학비료만 시용한 추천시비구($58kg\;ha^{-1}$)와 농가관행구($63kg\;ha^{-1}$)에서 가장 높았으며, 퇴비+화학비료 감비처리나 우분이나 우분퇴비로서 화학비료를 대체한 처리는($23{\sim}27kg\;ha^{-1}$) 화학비료 전용구(R. CF)의 절반 이하 수준($25kg\;ha^{-1}$)까지 줄일 수 있었다. 벼 재배기간중 인산의 지하용탈은 거의 없었다. 우분퇴비구(CMC)의 인산의 수지는 $+30kg\;ha^{-1}$으로 장기 연용에 따라 토양내 인산 축적이 가능성이 있을것으로 예측되며, 다른 처리의 인산 수지는 거의 0에 가까워 벼농사에서의 인산의 시비균형은 비교적 잘 이루어졌다. 칼리의 양분수지는 모든 처리에서 음(-)의 값을 보여 토양내 칼리가 용출되어 작물에 의해 흡수, 이용되고 있음을 알 수 있었다. 결과적으로 기존의 화학비료 위주의 추천시비 방식과 양평군 지역에서 주로 이용되고 있는 관행적 시비방법을 우분과 같은 유기질 비료로 적절히 대체 시용하거나, 볏짚퇴비의 환원 등을 통해 화학비료 사용량을 줄임으로써 벼의 수량을 높이면서 오염물질의 지하 유출을 크게 줄일 수 있었다.