Uptake and Recovery of Urea-¹⁵N Blended with Different Rates of Composted Manure

퇴비의 혼합 시비율에 따른 Urea-¹⁵N의 이용율 및 회수율

To utilize composts more efficiently, combining composts with fertilizer to meet crop requirements is an appealing alternative. A pot experiment was conducted to study the effect of application rate of composted pig manure blended with fertilizer on the availability and loss of fertilizer-N. Chinese cabbage (Brassica campestris L. cv. Samjin) plants were cultivated for 30 and 60 days. 15N-Labeled urea ($5.24\;^{15}N\;atom\;%$) was added to soil at $450mg\;N\;kg^{-1}$, and unlabeled compost ($0.37\;^{15}N\;atom\;%$) was added at 0, 200, 400, and $600mg\;N\;kg^{-1}$. The amount of plant-N derived from urea was not affected by compost application at rate of $200mg\;N\;kg^{-1}$. However, compost application at 400 and $600mg\;N\;kg^{-1}$ significantly (P<0.05) increased plant assimilation of N from urea irrespective of sampling time, probably because of physicochemical changes in the soil properties allowing urea-N to be assimilated more efficiently. The amount of immobilized urea-N increased with increasing rate of compost application at both growth periods, as the results of increased microbial activities using organic C in the compost. Total recovery of urea-N (as percentage of added N) by Chinese cabbage and soil also increased with increasing rate of compost from 71.5 to 95.6% and from 67.0 to 88.2% at the 30- and 60-days of growth, respectively. These results suggest that increasing rate of compost blending increases plant uptake of fertilizer-N and enhances immobilization of fertilizer-N, which leads to decrease in loss of fertilizer-N. However, information about the fate of immobilized N during future crop cultivation is necessary to verify long-term effect of compost blending.

퇴비를 효율적으로 이용하면서 작물의 요구를 충족시키기 위해 화학비료를 혼합 시비하는 것은 하나의 효율적인 방법이 될 수 있다. 본 연구에서는 퇴비를 혼합 시비할 경우 화학비료 중 질소의 이용율과 손실에 미치는 영향을 구명하기 위해 포트실험을 하였다. 중질소로 표지된 요소 ($5.24\;^{15}N\;atom\;%$)를 $450mg\;N\;kg^{-1}$ 으로 모든 포트에 처리하였고 퇴비($0.37\;^{15}N\;atom\;%$)는 각각의 포트에 0, 200, 400, $600mg\;N\;kg^{-1}$으로 시비량을 달리하여 처리한 후에 배추 (Brassica campestirs L. cv. Samjin)를 30, 60일 동안 재배하였다. $200mg\;N\;kg^{-1}$의 퇴비를 처리했을 경우에, 배추가 흡수한 질소 중에서 처리한 요소로부터 유래한 양은 차이가 없었으나, 400과 $600mg\;N\;kg^{-1}$ 의 퇴비를 시비한 경우에는 그 양이 유의적으로 (P<0.05) 증가하였다. 퇴비의 시용으로 토양의 물리화학성이 향상되어 배추의 질소 이용이 증가하였기 때문이라고 판단하였다. 토양에서 부동화된 질소의 양 또한 퇴비의 시용율에 따라 증가하였는데, 이것은 퇴비의 유기탄소를 이용하는 미생물의 활성이 증가했기 때문이다. 배추와 토양에서 요소로부터 유래한 질소의 회수율은 퇴비 시용량에 따라 증가하였는데, 30일에는 71.5%에서 95.6%로 증가하였고, 60일에는 67.0%에서 88.2%로 증가하였다. 이 결과는 퇴비의 혼합 시비율이 증가함에 따라 식물 및 미생물에 의한 화학비료의 이용이 증가한다는 것을 보여주었다. 그러나 다음 작물을 재배하는 동안에 부동화된 질소가 어떻게 되는가에 대한 연구 또한 혼용 시용한 퇴비가 화학비료에 장기간 미치는 영향을 구명하기 위해서 필요하다.