Characteristics of Phosphorus Accumulation in Organic Farming Fields

유기농업실천농가 포장내 인산의 분포특성

Organic farming (OF) is regarded as alternative farming types against general farming system for sustainable agriculture, recently. However, there is little information on effects of OF on soil properties and watershed condition. In order to determine the effects of OF on soil properties, 36, 10 and 8 sites of organic farming (OF) fields of plastic film houses, paddy and orchard were selected in the national scale, respectively, to evaluate their chemical properties and phosphorus distributing characteristics. The average organic matter (OM) contents in organic farming fields were with $44g\;kg^{-1}$ in plastic film houses, $26g\;kg^{-1}$ in paddies and $39g\;kg^{-1}$ in orchard soils higher than the average OM contents in conventional farming (CF) soils. Available phosphates were accumulated to 986 in plastic film house soils and $754mg\;kg^{-1}$ in orchard soils, respectively, over the optimum range. Furthermore, total P (T-P) reached to $2.973mg\;kg^{-1}$ in plastic film houses and $2303mg\;kg^{-1}$ in orchards in OF soils. It could be attained by applying repeatedly low N/P ratio of manure-based compost. In two types of soils inorganic P was dominant with the ratio of 62~80% of T-P, and then residual and organic Ps followed. However. residual-P was dominant in paddy soils with the rate of 50% of T-P. Fractionation of soil extractable P showed that Ca-P was dominant with about $1,330mg\;kg^{-1}$ in upland soils in OF fields, which is affected by high soil pH of over 6.0. However. Fe-P of extractable P was dominant in paddy soils. Water-soluble P was very high with 65 and $26mg\;kg^{-1}$ in plastic film house and orchard soils in OF. From this results. OF regarded as an environment-friendly farming system may cause serious soil deterioration by accumulated phosphorus and may also cause water pollution.

현재 친환경농업을 위한 하나의 대체농법으로 인식되고 있는 유기농업실천 농가포장을 대상으로, 시설재배지 36곳, 논 10곳, 과수원 8곳을 전국에서 선발 표층토내 인산의 분포특성과 주요 화학적 특성을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 유기농업포장의 화학성중 평균 유기물함량은 시설재배지 $44g\;kg^{-1}$, 논 $26g\;kg^{-1}$, 과수원 $39g\;kg^{-1}$으로 국내 90년대 농지내 평균 유기물 함량에 비해 높게 분포하였다. 유효인산 함량은 시설재배지 $986mg\;kg^{-1}$ 과수원 $754mg\;kg^{-1}$, 전인산은 각각 2973과 $2303mg\;kg^{-1}$으로 과량의 인산이 축적되고 있었다. 이는 유기농업실천 농가에서 질소와 인의 비율(N/Pratio)이 낮은 축분을 비옥도 관리에 주로 이용하기 때문으로 해석되었다. 시설재배지와 과수원 토양에서는 전인산(T-P)의 62~80%로 무기태 인(Inorganic-P) 형태로 존재하여 가장 높은 비율로 차지하였으며, 논토양에서는 Residual-P가 전인산의 50%로 가장 높은 비율을 차지하였다. 인산분획특성(P Fractionation)중 시설재배지와 과수원 토양내에서는 Ca-P가 약 $1,330mg\;kg^{-1}$으로 Extractable P 중 가장 높은 비율을 점하고 있었으며, 이는 두 토양의 높은 pH 영향으로 해석되었다. 반면 논토양내에서는 Fe-P가 Extractable P의 대부분을 차지하고 있어 토양의 이용특성간 분포차이가 있었다. 그리고 수용성 인산이 시설재배지 $65mg\;kg^{-1}$, 과수원 $26mg\;kg^{-1}$으로 비교적 높게 검출되었다. 결과적으로 친환경 농법으로 인식되고 있는 현재 우리의 유기농업 실천농가포장의 상당부분 인산이 과량축적되고 있으며, 이로 인한 토양환경 악화 초래 및 주변수계의 부영양화 유발가능성이 있을 것으로 예측되어 세심한 관리가 필요할 것으로 조사되었다.