Fertilizer Management Practices with Rice Straw Application for Improving Soil Quality in Watermelon Monoculture Greenhouse Plots

Indoor cultivation plots for watermelon plant mostly have salt-accumulation problem because of continuous cropping especially with the heavy applications of chemical fertilizers. Thus, this study was conducted to investigate selected soil properties and watermelon growth condition as affected by the application of different farming practices in the salt-affected soils of greenhouse plots used for continuous watermelon production. Five different practice conditions in the experimental plots were applied, 1) a conventional farming practice (CFP), 2) a nitrogen-phosphorus-potassium (NPK) fertilizer management practice (FMP), and 3) the FMP with different amounts (5, 10, and 15 ton $ha^{-1}$)of fresh rice straw treatments (FMP-RS), for three years of study. As comparing with CFP plots, soil organic matter content gradually increased during the experimental years, whereas it decreased in the FMP only plot. Soil pH was not changed in the CFP and FMP plot, but it declined in the FMP-RS plots; however, it increased again from the third year in the FMP-RS plots with applying 10 and 15 ton $ha^{-1}$ of RS treatments. The concentrations of exchangeable cations, $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$, except $K^+$, and water-soluble anions, ${NO_3}^-$, $Cl^-$, ${SO_4}^{2-}$ and ${PO_4}^{3-}$, markedly decreased in FMP and FMP-RS plots. In particular, the application of rice straw tended to significantly decrease the ion concentrations, especially most anions, in the first year, but there was no more decrease in the second and third study years. With relation to the ion concentrations, the changes of electrical conductivity (EC) after applying the management practices showed very similar to those of the ion concentrations. In addition, incidence of withered watermelon plant after applying the management practices dramatically declined from approximately 20% in the CFP plot to 3.5% in the FMP-RS plots. Water melon fruit weight was also improved by the management practices, especially FMP-RS. Therefore, the fertilizer and/or fresh rice straw application management practices are beneficial to improve salt-affected soils and watermelon plant growth condition.

시비관리 및 생 볏짚 처리가 수박연작 시설재배지 토양에 미치는 영향

수박재배에 적합한 양분함량보다 약 3배 이상 높고, 7년간 수박을 연작해온 시설 재배지에서 시비관리 및 생볏짚을 연용하면서 토양 중 염류경감 효과와 수박시들음증 발생률을 조사하였다. 시험은 관행구, 시비관리구, 시비관리 및 5, 10, 15 ton $ha^{-1}$ 생볏짚 처리구로 나누어 3년간 실시하였다. 유기물함량은 예상할 수 있는 바와 같이 대부분의 처리구에서 지속적으로 증가하였으며, 단지 시비관리구에서만 감소하였다. 토양 pH는 관행구 및 시비관리구에서는 변화가 거의 없었고, 시비관리-볏짚처리구에서 감소하는 경향을 보였다. 그러나 시험 3년차부터 10, 15 ton $ha^{-1}$ 시비관리-볏짚처리구에서 다시 증가하는 경향을 보였다. 치환성 양이온 즉 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $K^+$, 중 $Ca^{2+}$과 $Mg^{2+}$의 함량과 수용성 음이온, ${NO_3}^-$, $Cl^-$, ${SO_4}^{2-}$, ${PO_4}^{3-}$의 함량은 시비관리구 및 시비관리-볏짚처리구에서 상당히 감소하는 경향을 보였다. 그러나 시비관리-볏짚처리구에서 생볏짚의 처리량과는 관계없이 시험 1년차에 많은 양이 감소한 후, 2~3년차에서는 더 이상 감소하지 않는 것으로 나타났다. 또한 치환성 $K^+$ 함량은 시비관리구에서 다고 감소하는 경향을 보였으나 다른 처리구에서는 시험기간 동한 거의 변화하지 않았다. 그리고 이러한 양이온과 음이온의 함량변화와 관계가 깊은 전기전도도(EC)를 조사한 결과 수용성 음이온 함량변화와 같은 경향을 보이며 감소하였다. 또한 수박생육과 관련하여 수박시들음증 발생률은 관행구에서 최고 약 20%까지 발생하였으나, 시비관리와 함께 생볏짚을 10 ton $ha^{-1}$ 이상 사용하면 최고3.5%까지 급격히 감소하였다.