• Journal of Biosystems Engineering
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• 제4권1호
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• pp.35-47
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• 1979

수자원과 에너지는 식량 생산에 직접 간접으로 큰 영향을 미치고 있으며 또한 1973년 에너지 위기 이후 농업에 사용된 에너지가 효율적으로 사용되었는가에 대한 연구는 농공학자들의 큰 관심이 되어왔다. 본 연구는 필리핀의 수작농업에 있어서 경운정지시 관개에 따른 토양경도의 변화와 , 토양경도와 연료소모율과의 관계를 구명하고, 에너지와 관개수의 효율적인 이용을 연구하고저 건기와 우기에 각각 수행되었으며 그의 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 건기 1) 관개시작후 1-2일간 토양의 수분함량이 증가함에 다라 토양의 경도는 급격히 감소하였으며, 관개 3일째는 온난한 감소를 ,그리고 4일째부터는 거의 변화가 없었다. 2) 토양의 경도에 따라 경운작업시 연료감소율, 기계의 작업성능에 큰 차가 있었으며 , 관개 3일후 토양의 수분함량과 토양의 경도가 안정됨에 따라 각 처리간의 연료의 소모율과 기계의 작업성능도 비슷하였다. 3) IRRI 5 Hp 경운기는 관개수로 인해 경도가 낮아진 토양에서도 이동성 문제가 없을 만큼 충분히 경량이었다. 4) 관개수의 양의 따라 처리별로 경운전 토양의 전단력에 큰 차가 있었으나 , 경운정지작업후의 토양전단력은 전처리에 있어서 거의 비슷하였다. 이는 경운정지작업시 처리간의 연료소모율, 기계의 작업성능의 차로 설명될 수 있다. 5) 경운정지시의 토양상태는 식물의 생육, 잡초의 발생율에 거의 영향을 미치지 않았다. 6) 본 실험은 한가지 토양형식에 대해 수행되었으며 앞으로 여러 토양형식에 대해 이와 같은실험을 수행하여 토양형식에 따른 수분함량, 토양경도, 에너지 소모율들의 관계를 구명하여 관개수의 효율적인 이용이 가능하리라 사료된다. 나. 우기 1) 경운작업전에 이미 토양이 수분으로 포함되어 있는 상태이었으므로, 추가의 관개수가 토양의 경도, 기계의 작업성능, 연료소모율에 영향을 미치지 않았다. 2) 경운정지기간이 가장 짧았던 처리구(3일) 에 있어서 경운정지후 토양전단력이 다른 3 처리에 비해 크게 나타났다. 식물의 생육 또한 타처리에 비해 저조했으며 잡초발생율도 높았다. 3) 경운정지기간이 가장 짧았던 처리구(3일)을 제외한 3처리 간에는 연료소모율, 식물생육, 잡초발생율등이 거의 비슷하였으며, 우기에는 위의 3 처리 중 11 간의 경운정지기간이 가장 효율적인 것으로 나타났다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권1호
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• pp.71-84
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• 2017

두둑을 재활용한 무경운 재배 토양의 고추의 생육량은 관행경운 토양에 비하여 22% 정도 증가되었고, 무경운 3년차는 12% 정도 증가되었다. 무경운 재배 2년차 토양에서 생산된 풋고추 건물중은 $348.4kg10^{-1}$으로 관행 경운 토양에 비하여 16% 증가되었으나, 무경운 3년차는 감소되었다. 무경운 2년차 토양의 세균은 관행 경운 토양에 비하여 유의적인 증가를 보였으나, 무경운 3년차에서는 관행 경운 토양과 유의적인 차이가 없었다. 방선균도 경운 토양에 비하여 무경운 2년차 토양은 유의적인 증가를 보였으나 무경운 3년차는 감소되었다. 곰팡이는 경운토양에 비하여 무경운 2~3년차 토양에서 1.3~1.7배 정도 증가되었다. 무경운 재배 토양의 $CO_2$ 발생량은 경운재배 토양에 비하여 41% 수준으로 발생량이 현저하게 감소되었다. 고추 생육 초기 관행 경운 토양의 미소동물은 톡토기목과 응애목 2종 6개체가 포획되었으나, 무경운 1년차 토양에서는 지네강 등 5종 11개체가 포획되었고, 무경운 2년차는 딱정벌레와 지네강 등 3종 5개체가 포획되었다. 고추 정식 46일 후에 조사한 경운재배 토양은 보라톡토기 등 4종 40개체를 포함 큰집게벌레 등 8종 97개체가 포획되었다. 무경운 재배토양은 9~10종 101~107개체가 포획되었다. 지표생물로서 환경의 변화의 기준이 되는 자연도 점수는 관행경운양 19점에 비하여 무경운 토양의 자연도 점수는 33점으로 1.74배 정도 높았다. 따라서 두둑과 고랑을 재활용한 한국형 무경운 농업은 관행 경운토양에 비하여 작물의 생육과 토양 미생물, 토양 곤충을 포함한 토양생물 다양성, 온실가스 발생량 감소에 긍정적인 역할을 하는 것으로 판단되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.719-733
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• 2016

본 논문은 앞그루작물 재배 시 형성된 이랑을 재활용하여 다음 뒷그루작물을 무경운으로 재배할 경우 토양의 이화학성과 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 추진한 연구 결과의 일부이다. 토양에서 경운 후 시간의 경과에 따른 토양 입자 크기의 분포를 조사한 결과 관행경운과 무경운 토양 입자는 공히 입상구조(granular structure)를 이루고 있었다. 무경운 토양의 입자 크기 2 mm 이상의 분포는 무경운 토양이 경운 토양에 비하여 표토와 심토 공히 증가 되었다. 그리고 내수성입단 0.25 mm 이상 0.5 mm 이하와 0.5 mm 이상 1 mm 이하, 1 mm 이상의 대입단 분포는 경운과 무경운 1년차 토양에서 유의적인 차이가 없었으나, 무경운 2년차에서는 입단의 크기별로 각각 8.2%, 4.5%, 1.7%로 경운과 무경운 1년차에 비하여 유의적인 증가를 보였다. 관행 경운 토양 표토의 용적밀도 $1.10MG\;m^3$이 무경운 1년차에서 $1.30MG\;m^3$으로 증가 되었으나, 무경운 2년차는 $1.14MG\;m^3$, 무경운 3년차는 $1.03MG\;m^3$으로 용적밀도가 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 따라서 용적밀도와 정(+)의 상관이 있는 고상율은 표토와 심토 공히 무경운 1년차에서 관행 경운 토양에 비하여 증가되었으나, 무경운 2년차와 3년차는 감소되었다. 용적밀도 및 고상율과 부(-)의 상관관계가 있는 공극율은 경운 토양 58.5%가 무경운 1년차는 51%로 8.5% 감소되었으나, 무경운 2년차는 56.9%, 무경운 3년차는 61.2%로 증가되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 공극율과 정(+)의 상관관계가 있는 기상율은 관행경운 토양에 비하여 무경운 1년차는 감소되었으나, 무경운 2년차와 3년차에서는 증가되었다. 그리고 기상과 함께 공극율을 결정하는 액상율은 경운 표토 24.2%가 무경운 1년차는 28.3%로 증가되었으나, 무경운 2년차는 23.4%, 무경운 3년차는 18.3%로 현저하게 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었으나, 심토의 액상율은 표토에 비하여 증가되었다.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권4호
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• pp.699-717
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• 2016

본 연구는 시설하우스 재배에서 앞그루작물 재배 시 형성된 두둑을 재활용하여 뒷그루 작물을 무경운으로 재배할 경우 토양의 이화학성과 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 추진한 연구 결과의 일부이다. 중동통(jd)의 두둑에서 토양 균열은 관찰되었으나 고랑에서는 관찰되지 않았다. 관행 경운 토양 두둑의 길이 방향으로 경운 5개월 후에 최대 폭 30 mm, 최대 깊이 15.3 cm, 길이 37~51 cm 정도 되는 균열이 3개 정도 발생되었다. 그리고 두둑의 폭 방향에서는 길이 7~28 cm 정도 되는 균열이 7.5개 정도 발생되었다. 무경운 1년차는 두둑의 길이 방향에서 최대 폭 18 mm, 최대 깊이는 30 cm, 길이는 140~200 cm 정도 되는 균열이 1개 정도 발생되었으며, 두둑 폭 방향의 균열은 최대 폭 22 mm, 최대 깊이는 18.5 cm에 길이는 6~22 cm 정도 되는 균열이 11개 정도 발생되었다. 한편 모래함량이 많은 중동통(jd)의 무경운 2년차 토양에서 균열은 관찰되지 않았으나, 점토함량이 많은 지산통(jd) 무경운 7년차 토양에서는 균열이 관찰되었다. 중동통(jd) 시설재배의 미사질양토의 관행 경운토양 표토 1 cm 깊이의 관입저항은 59 kPa에 비하여 무경운 1년차는 유의적으로 높았다. 경운 토양 20 cm 깊이의 관입저항은 161~185 kPa 수준이었고 36~39 cm 깊이의 관입저항 503~507 kPa을 정점으로 감소되었다. 무경운 1년차 토양 관입저항은 5~30 cm 깊이까지 167~172 kPa을 유지하였으나, 43 cm 깊이에서 437 kPa를 최대값으로 감소되었다. 무경운 2년차 표토의 관입저항은 1 cm 깊이의 81 kPa에서 6 cm 깊이는 243 kPa로 직선적인 증가를 하였다. 논에서 전환한 지산통(ji) 시설 재배지의 관행 경운 토양 관입저항은 표토 1 cm 깊이로부터 52 cm 깊이까지 토양이 깊어짐에 따라서 직선적인 증가를 하였으나, 그 이상의 깊이에서는 증가되지 않았다. 그러나 두둑을 재활용한 무경운 7년차 토양의 표토 1 cm와 2 cm 깊이의 관입저항은 직선적인 증가를 보여 경운 토양에 비하여 현저하게 증가되었으나, 그 이상의 깊이에서는 거의 변동이 없었다. 지산통(ji)과 중동통(jd)의 쟁기 바닥층은 표토에서 10~12 cm 깊이, 작토층은 21 cm 깊이까지로 추정되었다. 그러나 지산통(ji)의 경운 토양의 경반층은 33~35 cm 깊이로 추정되었으나 무경운 7년차는 경반층이 토양 38~44 cm 깊이에서 흔적으로만 존재하였다. 표토의 수분함량은 관행 경운 토양과 두둑을 재활용한 무경운 토양에서 경운 방법 간에 차이가 없었으나, 20 cm 깊이의 무경운 토양 수분함량은 14%로 경운 토양 25%에 비하여 현저하게 낮았다. 1 Bar와 15 Bar에서 측정한 표토의 보수력은 관행 경운토양 비하여 두둑을 재활용한 무경운 1년차와 무경운 2년차에서 증가되었다. 그리고 무경운 2년차 심토의 보수력은 1 Bar와 3 Bar에서 경운 토양과 무경운 1년차에 비하여 증가되는 경향이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.105-112
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• 2010

벼 유기농업은 한국에서 빠르게 확산되고 있다. 유기재배에서 벼 생육은 토양 물리적 특성과 토양 미생물의 기능에 크게 의존한다. 본 연구는 무경운 답에서 유기농업을 위하여 토양 물리성과 미생물 생체량에 미치는 녹비작물의 효과를 검토하였다. 시험구는 무경운, 무경운+볏짚, 무경운+호밀, 무경운+자운영 그리고 경운구를 3반복으로 죽곡통에서 2005년 5월에서 2006년 10월까지 수행하였다. 경운구는 2005년과 2006년 모두 토양 가밀도가 가장 높은 반면 공극률은 가장 낮았다. 무경운+호밀 처리구는 공극률이 가장 높았으며 무경운 처리구의 표토 관입저항은 경운구 보다 낮았다. 담수 전 2005년과 2006년 토양 미생물 생체량 탄소 함량은 무경운+자운영 처리구가 477 mg $kg^{-1}$ 및485 mg $kg^{-1}$으로 가장 높았고 무경운+호밀 처리구는 413 mg $kg^{-1}$ 및 484 mg $kg^{-1}$였으며 경운 처리구는 363 mg $kg^{-1}$ 및 445 mg $kg^{-1}$을 나타냈다. 시기적으로 토양 미생물 생체량 탄소 함량은 유수형성기에 낮아지는 경향이었다. 연구결과 녹비작물을 시용한 무경운 재배기술은 경운에 비해 토양 공극률과 토양 미생물 생체량 탄소 함량을 크게 개선하였다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.287-287
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• 2009

우리나라의 시설재배면적은 51,237ha에 이르며 수경재배 면적을 제외하면 대부분 경운재배를 하고 있는 실정이다. 경운 작업은 대형 농기구를 이용하여 경운하기 때문에 시설내 토양 입자가 단립으로 잘게 부서지며 대형농기구로 인하여 토양이 답압되고 경운층 아래 경반층이 형성되어 뿌리 발육과 배수 불량의 원인을 제공하게 된다. 경운은 기존에 설치되어 있는 관수시설과 지주, 멀칭을 제거한 후 유기물을 투입하고 2~3회 경운작업 후 다시 소형농기구를 이용하여 이랑을 조성한다. 그리고 제거된 관수시설, 멀칭, 지주를 다시 설치하여야 하기 때문에 시설의 경운재배는 가장 고통스러운 악성노동을 수반하게 된다. 따라서 본 시험에서는 시설 고추 유기재배 시 무경운재배 효과에 대하여 검토하고자 전남 나주시 남평읍 평산리 "JD 중동통 미사질양토"에서 시험을 수행하였다. 2009년 3월 11일 "녹광" 고추 품종을 재식 거리 135${\times}$38cm로 정식하여 7월 27일까지 재배한 후, 시험포를 1/2로 나누어 트렉터를 이용하여 경운작업을 실시하고 2009년 8월 1일 억제작형으로 "녹광" 고추 품종을 정식하였다. 그리고 나머지 시험포 1/2은 전작물을 재배한 이랑에 경운작업을 생략하고 전작물 고추의 식물체는 지제부를 절단하여 분해되도록 고랑을 피복하였으며, 고추 포기와 포기 사이에 무경운으로 고추를 정식하여 시험을 수행하였다. 고추 정식 전 7월 30일에 경운 시험포에 10a당 29톤의 물을 관수하였으며, 무경운 시험포에는 10a당 48톤의 물을 관수하고, 관수 2일 후 시험포의 습도와 이랑에 발생되는 균열수를 조사하였다. 이랑의 수분함량은 표토 0.23%, 토양 30cm 깊이의 수분함량은 0.18%로 경운방법에 따라서 차이가 없었으나 토양 20cm 깊이의 수분함량은 경운은 0.25%, 무경운은 0.14%로 경운재배 토양에 비하여 뿌리의 주요 분포지역인 작토층의 수분함량이 44% 정도 낮았다. 그리고 경운재배 이랑에서는 7~35cm 정도 되는 균열이 m당 22개정도 발생되었으나 무경운에서는 관찰되지 않았다. 시설 토양의 생물다양성 지표가 되는 미소동물의 분포를 조사한(9월 16일) 결과 경운재배 토양에서는 보리톡톡기 등 8종 97개체가, 무경운 토양에서는 10종 101개체가 포획되었다. 경운 방법에 따른 시설 유기재배 고추의 수확과수는 주당 139~141과, 수량은 1,367~1,431g/주가 수확되고 10a당 수량은 경운재배가 2,790kg, 무경운재배는 2,666kg이 생산되어 경운방법에 따른 수량 차는 인정되지 않았다. 경운방법에 따른 경영비를 분석한 결과 무경운은 경운재배에 비하여 10a당 유기질 비료비 178천원, 대농구상각비 211천원, 노력비 261천원의 절감으로 경운재배 경영비 4,815천원/10a 대비 약 14%의 경영비가 절감되었다. 그리고 작기마다 반복되는 경운작업과 관수시설, 멀칭, 지주설치 작업을 1회 설치 작업으로 연속사용이 가능하여 시설재배에서 가장 고통스러운 악성노동의 회피가 가능하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권2호
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• pp.140-145
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• 1997

경운방법(耕耘方法)의 차이가 토양의 물리화학적(物理化學的) 특성(特性)과 수량(收量)에 미치는 영향을 구명(究明)하기위하여 하해혼성충적층(河海混成沖積層)을 모재(母材)로한 전북통(全北統)에서 4년간('92~'95) 무경운(無耕耘), 로타리경운(耕耘), 경운(耕耘)+로타리의 3가지 상이(相異)한 경운조건하(耕耘條件下)에서 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 무경운(無耕耘)재배 3년차까지 토양(土壤) 삼상(三相), 공극률(孔隙率)과 용적밀도(容積密度)는 로타리 경운(耕耘), 경운(耕耘)+로타리 재배구(栽培區)와 큰 차이를 보이지 않았으나 4년차에는 심토(心土)의 공극률(孔隙率) 감소(減少), 용적밀도고상(容積密度固相)의 증가(增加)가 뚜렷하였음 2. 무경운(無耕耘)재배시 표토(表土)의 토양경도(土壤硬度)는 로타리 경운(耕耘)이나 경운(耕耘)+로타리보다 낮았으나 재배년수가 경과할수록 심토(心土)의 경도(硬度)는 증가되었음 3. 무경운(無耕耘)재배년수가 경과(經過)할수록 벼 뿌리분포는 표토(表土)에 많이 분포(分布)하였고 심토(心土)의 뿌리량은 감소(減少)하였음 4. 무경운(無耕耘) 재배시(栽培時) 심토(心土)의 pH증가와 작토층(作土層)에 유기물(有機物), 인산(燐酸), 가리(加里)등이 집적(集積)되었고 심토(心土)에서 감소하는 경향을 보였음 5. 무경운(無耕耘) 재배시 1년생(年生) 및 다년생(多年生) 잡초(雜草) 모두 로타리 경운(耕耘)이나 경운(耕耘)+로타리구보다 월등히 많았음 6. 무경운재배(無耕耘栽培) 3년차까지 수량(收量)은 로타리경운(耕耘)과 비슷하였으나 4년차에는 월등히 감수(減收)되어 무경운재배(無耕耘栽培) 3년후 1회경운(回耕耘) 하는 것이 적절(適切)하였음

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.970-976
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• 2011

고랭지 배추 재배지역은 대부분 산지를 개간하여 조성한 경사 밭으로 작물이 재배되는 여름철 집중강우에 의해 많은 량의 토양이 유실된다. 특히 경사 밭 전면경운에 의한 토양교란은 작물이 아직 어린시기에 쏟아지는 강우에 직접 노출되는 경우가 많아 토양 유실 위험이 가중되고 있다. 본 연구는 경사 밭 적용 가능한 부분 경운 작업기 개발 및 개발된 작업기의 토양유실 저감 가능성, 농작업의 효율성, 작물 생산성 등을 평가하여 경사 밭 토양 보전을 위한 기초 자료로 활용 하고자 하였다. 부분 경운 작업기는 4조식으로 폭 10 cm, 깊이 10 cm 트렉터 부착형 농기계로 작물이 심겨지는 최소 부분만 (경운율 16.7%) 시비 동시 경운되도록 제작되었다. 제작된 부분 경운 작업기는 기존 관행 경운 대비 59% 작업 노력을 경감하고, 농기계 작업으로 소모되는 연료비도 74% 절감할 수 있는 것으로 평가되었다. 경운 방법에 따른 배추의 생육 특성은 정식 후 40일 생육조사 결과 ha기준 관행 24톤 대비, 부분경운 42톤으로 초기 생육량이 증가하는 경향을 보였다. 이와 같은 결과는 수확기 수량에도 영향을 주어 ha기준 관행 경운은 43톤인데 반해, 부분 경운은 67톤으로 증수되는 결과를 보였다. 부분 경운은 관행 경운에 의한 고랭지 배추 재배에 비해 유거수 및 토양 유실 경감 효과도 매우 높은 것으로 평가되었다. 특히 호밀 예취 피복 후 부분 경운에 의한 고랭지 배추 재배는 토양 유실 위험이 매우 높은 시기인 배추 생육 초기에 관행 대비 유거수 유출량은 67%, 토양 유실량은 89% 저감할 수 있는 것으로 평가되었다. 고랭지 배추 재배지의 지형적 특성과 기후조건을 고려해 볼 때, 관행 경운에 따른 토양 유실 위험에 대한 근본 대책 없이는 농업의 지속성을 유지하기가 매우 어려울 것으로 판단된다. 본 연구 결과 배추가 심겨지는 최소 부분만 경운, 미경운 부분을 호밀 잔재물로 피복할 경우 토양유실 경감 효과가 매우 높을 것으로 평가되었다. 특히 관행 경운 대비 작업 노력을 줄이면서 비료이용 효율도 높일 수 있어 에너지 절감에도 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권4호
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• pp.197-206
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• 2002

토양수분 이동에 대한 토양 특성과 경운의 영향을 구명하기 위하여 3년 동안 일리노이 중부지방의 몇 개 토양통이 다른 옥수수 포장에서 토양 수분함량을 조사하였다. 경작 기간중의 무경운과 경운된 포장에서 30 cm 간격으로 깊이 150 cm 까지 Neutron Scattering 기술에 의하여 수분함량을 측정하였다. 토양 경작층에서의 수분함량은 경운이나 강우에 의해 수분함량의 영향을 받은 반면 심토에서는 토성에 의해 영향을 받았다. 토양수분은 점토 함량이 상대적으로 낮은 Saybrook통이나 Catlin통에서 점토 함량이 높아 수분 보유능이 높은 Drummer통, Flanagan통, 및 Ipava통보다 빠르게 이동하였다. 이들 Drummer통, Flanagan통, Ipava통의 높은 유기물 함량은 수분 보유능을 증가시키는 또 다른 이유가 될 수 있다. 또한 옥수수 경작층에서의 수분함량은 경운 포장에서 무경운 포장보다 높았다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제1권4호
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• pp.1-5
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• 2012

번거로운 토양 종자은행 조사를 위해 간편한 모니터링 방법을 고안하였으며 이를 이용하여 경운과 무경운에 따른 토양내 잡초종자의 수직적 분포 양상을 관찰하였다. 본 시험은 강원도 화천의 유기농 옥수수 포장에서 수행되었다. 포장의 조성은 2010년부터 경운과 무경운 조건으로 2년간 조성된 무경운 포장에서 30 cm 깊이의 비파괴 토양 시료를 채취한 후 그 안에서 발생하는 잡초를 헤아려 종자의 토양 분포정도를 조사하였다. 토양속 잡초 종자의 분포는 경운구의 경우 15 cm 이내에 75%의 종자가 분포되어 있는 등 30 cm 깊이까지 대체로 고르게 분포되고 있었던 반면 무경운 조건에서는 15 cm 이내에 85% 이상의 종자가, 20 cm 이내에 93%의 종자가 분포되어 대체로 토양 표면에 집중되었다. 한편 잡초의 발생초종수와 개체수는 경운구가 무경운구에 비해 3배나 많은 양이 발생되었으며 주요 우점초종은 돌피, 석류풀, 바랭이 등의 일년생 초종이었다.