논토양 벼 재배에서 제강슬래그의 토양개량제로서의 시용효과

Residual Effects of Basic Oxygen Furnace Slag as Soil Conditioner in the Rice Paddy Field

제강슬래그 시용 1년 후 논토양의 토양화학성분 함량, 벼의 생육, 그리고 수량에 대한 제강슬래그의 잔류효과를 밝히려 1997년에 Lim등 (2000)이 설치한 포장 중유정리와 남평의 포장을 그대로 보존하였다가 1998년에 동일품종과 동일재배 방법을 이용하여 벼를 재배하였다. 이앙 후 2주 간격으로 4~6회에 걸쳐 초장과 주당분얼수를 조사하였으며 생육중기와 수확기에 토양 표본을 채취하여 토양의 주요 무기화학성분함량을 조사하였고 수확시 수량 및 수량 구성요소를 조사하였다. 유정리논이나 남평논 모두 비슷한 토양화학성분 함량에서의 변이를 보였다. 제강슬래그 처리구의 토양 pH와 Ca 함량은 7월까지 무처리구에 비하여 유의적으로 높은 값을 보인 후 점차 감소하였으며 제강슬래그 시용 수준이 높을수록 그 지속 기간이 길어지는 경향이어서 토양 Ca의 공급원이나 산성토양개량제로서 제강슬래그의 효과는 2년정도 지속되는 것으로 생각된다. 제강슬래그 $4Mg\;ha^{-1}$ 시용수준의 pH 상승효과는 석회 $2Mg\;ha^{-1}$ 처리보다 다소 높거나 비슷한 경향이었다. $SiO_2$ 함량은 슬래그 시용구에서 무처리구보다 유의하지는 않지만 높은 경향을 보였다. Fe나 Mg 함량은 제강슬래그 시용 1년차에는 무처리구에 비하여 유의적으로 높았으나 2년차에는 점차 무처리구와 비슷한 수준으로 안정되었다. 유정리논 벼의 정조수량은 슬래그 시용수준이 높을수록 증가하는 경향이었다. 석회 $2Mg\;ha^{-1}$ 처리구의 정조수량은 제강슬래그 $4Mg\;ha^{-1}$ 시용수준과 비슷하였다. 최대치를 보인 제강슬래그 $12Mg\;ha^{-1}$ 처리구의 정조수량은 $5,400kg\;ha^{-1}$로 무처리구의 $4,720kg\;ha^{-1}$에 비하여 14%의 증수효과가 있었다. 제강슬래그 $12Mg\;ha^{-1}$ 처리구는 생육초기의 초장생장이 빠르고 생육중기 이후 적정수의 주당 분얼수가 비교적 일정하게 유지되며 수화기의 주당수수는 적은 반면 천립중이 높은 경향이었다. 남평논 벼의 정조수량은 석회 $2Mg\;ha^{-1}$, 제강슬래그 12, 8, $4Mg\;ha^{-1}$, 무처리구의 순으로 많았다. 제강슬래그 처리중 정조수량이 가장 많은 제강슬래그 $12Mg\;ha^{-1}$ 처리의 정조수량은 $7,170kg\;ha^{-1}$로 무처리구의 $6,670kg\;ha^{-1}$에 비하여 8%의 유의적인 증수효과가 있었다. 제강슬래그 $12Mg\;ha^{-1}$ 처리구는 무처리구에 비하여 생육초기의 초장생장은 느린 반면 생육중기 이후의 초장생장이 양호한 생장특성을 보였고 수당립수와 천립중이 유의적으로 많았다.

This study was conducted to evaluate the residual effects of basic oxygen furnace (BOF) slag applied in rice paddy fields as soil conditioner one year before. The experimental fields of Lim et al. (2000) located in Youjung and Nampyung were used for this purpose. Both variety (Oryza sativa L. cv. Dongjinbyeo) and cultural practices were the same as those in Lim et al. (2000). Soil chemical properties, plant height, number of tillers per plant, yield and yield components were observed. The temporal variation of treatment mean value in soil chemical properties appeared to be similar trends in both Youjung and Nampyung experimental fields. Soil pH and Ca content were still significantly higher than those in control treatment up to July of the second season, but decreased progressively as time passed. However, the effects lasted longer as slag rate became higher. BOF slag seems to have residual effects as a soil conditioner or Ca fertilizer in soil for two years. BOF slag rate of $4Mg\;ha^{-1}$ raised soil pH almost the same as lime rate of $2Mg\;ha^{-1}$. Content of $SiO_2$ in soil applied slag appeared to be higher compared with control. Fe and Mg content in soil with slag treatment was significantly higher than that of control in 1997, but it was almost the same level as that of control in 1998. In YouJung experimental field, rough rice yield of slag teatment became higher as slage rate incresed. Slag rate of $12Mg\;ha^{-1}$ showed the highest rough rice yield of $5,400kg\;ha^{-1}$ among treatment, which was 14% higher than that of control with $4,720kg\;ha^{-1}$. Slag rate of $12Mg\;ha^{-1}$ showed relatively higher plant height and higher number of tillers at the early growth stage compared with other treatments. In NamPyung experimental field, rough rice yield was the highest at the plot of lime rate $2Mg\;ha^{-1}$ and became higher as slag rate increased. There were no significant differences in rough rice yield between lime treatment and slag treatments. Slag rate of $12Mg\;ha^{-1}$ showed the highest rough rice yield of $7,170kg\;ha^{-1}$ among slag treatment, which was 8% significantly higher than that of control with $6,670kg\;ha^{-1}$. Slag rate of $12Mg\;ha^{-1}$ showed relatively slower growth in plant height at the early growth stage, but superior growth at the later growth stage, and significantly higher number of spiklets per panicle and 1000-grain weight than that of control.