농경지토양(農耕地土壤)에 대한 정밀토양조사(精密土壤調査) 결과(結果)를 활용(活用)하여 남부지방(南部地方)에서 성행(盛行)하고 있는 논토양(土壤) 다모작(多毛作) 이용(利用)을 위한 적성등급(適性等級) 구분기준(區分基準)을 확립(確立)코자 2개년간(個年間) 토양별(土壤別) 기초시험(基礎試驗)을 실시(實施)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 토양별(土壤別) 심토(心土)를 채취(採取)하여 벼앞그루 작물(作物)과 벼를 무비조건(無肥條件)으로 2모작(毛作)한 잠재생산력은 "배수약간양호(排水若干良好)" 한 미사식양질토양(微砂埴壤質土壤)에서 가장 높았고 "배수불량(排水不良)"한 사질토양(砂質土壤)에서 가장 낮았으며 토양별(土壤別) 생산력비교가 용이(容易)하였다. 2. 유기물분해력(有機物分解力)도 "배수약간양호(排水若干良好)" 한 토양(土壤)이 "배수약간불량(排水若干不良)" 한 토양(土壤)보다 높았고 사양질토양(砂壤質土壤)은 밭상태(狀態) 및 담수초기(湛水初期)의 저온시(低溫時)에 분해력(分解力)이 높은 반면에 담수후기(湛水後期)에는 식양질토양(埴壤質土壤)이 높았다. 3. 강우후(降雨後) 경운가능상태(耕耘可能狀態) 도달일수(到達日數)는 식양질계토양(埴壤質系土壤)이 식질계토양(埴質系土壤) 보다 5일정도(日程度) 빨랐고 경운가능기간(耕耘可能期間)은 "배수약간양호(排水若干良好)" 한 토양(土壤)의 식질(埴質)에서 가장 긴 반면(反面)에 식양질(埴壤質)은 가장 짧았으며 "배수약간불량(排水若干不良)" 한 토양(土壤)은 토성간(土性間) 차이(差異)가 경미(輕微)하였다. 4. 지하수위(地下水位)가 낮을 수록 생산력지수는 높았고 "배수약간양호(排水若干良好)"한 토양(土壤)은 지하수위(地下水位)의 변이(變異)가 중립질토성(中粒質土性)에서 낮았고 조립질(組粒質) 및 세립질(細粒質)은 높았으나 "배수불량(排水不良)" 답(畓)은 그 반대(反對)이었다.
벼 유기재배시 토양양분공급용으로 이용되고 있는 유기자재(금수강산골드)를 대조로 하고 식물성유기 자재(쌀겨팰렛), 동물성유기자재, 식물성과 동물성이 혼합된 유기자재를 질소 성분량(7kg/10a)을 기준으로 하여 이앙 20일전에 전량 기비로 시비하고 경운한 다음 동진1호를 시험품종으로 하여 2년연속 유기 자재와 벼를 재배하면서 일어나는 토양의 이화학적 특성과 벼 생육 및 특성의 변화를 시기별로 조사하였다. 시험 전 토양의 화학성은 전반적으로 유기물은 높고 인산함량은 매우 낮은 조건의 토양이었다. 관행유기자재(금수강산골드)는 20일경에 50% 무기화율을 보였으나, 식물성자재 40~60일경, 동물성자재와 혼합자재(식물성+동물성)는 60~80일경에 47~52% 무기화 정도를 나타내 식물성 자재의 무기화 속도가약 20일정도 빨랐다. 토양 중의 유기물 잔존함량은 식물성자재 > 혼합자재 > 동물성자재 > 관행 순이었으며, 토양 중의 전 질소 잔존함량의 경우 관행유기자재는 처리초기부터 빠르게 감소하는 특성을 보이나, 식물성자재와 혼합 자재는 시비초기와 거의 비슷한 수준을 유지하였고, 동물성 자재는 서서히 감소되는 경향이었다. 토양 물리성은 액상과 공극율 다소 증가되는 경향이었으며 식물성과 혼합유기자재처리구가 컸으며, 토양 유효 입단 형성력에 있어서도 유사한 경향이었다. 벼 수량 특성은 관행유기자재보다 1년차에는 3~9%의 낮았으나, 2년 연속처리를 할 경우 관행유기자재를 처리할 때와 동일한 생산성을 기대할 수 있었다. PME와 $\beta$-Glucosidase의 효소활성은 관행유기자재 < 식물성자재 < 동물성자재 < 혼합유기자재의 순으로 높은 경향을 볼 수 있었다.
자운영 지속재배시 토양에 매몰된 종자의 휴면 및 발아특성을 조사하여 토양속 종자 동태를 구명하기 위해 자운영종자와 꼬투리의 토양매몰 깊이 및 기간별 휴면성과 종자활력 변화를 조사하고 또한 자운영 지속재배 포장에서 낙수후 자운영 종자의 토양속 분포 개수, 발아율 및 종자활력기간을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 자운영 종자 회수율은 종자 매몰 한달후부터 활력이 잃기 시작하여 낙수전 9월까지 52~65%, 낙수후 10월에는 급격히 떨어져 종자와 꼬투리 모두 30% 이하를 나타내었고, 꼬투리 매몰의 경우는 낙수전 9월까지 활력소실이 되지 않고 100%를 보였다. 2. 자운영 종자의 휴면은 수확당시는 95%로 높았으나 시간이 경과함에 따라 점차 파괴되어 9월에는 휴면율(경실율)이 종자는 12~22%, 꼬투리는 31~33%로 급격히 낮아졌고, 낙수후 10월에는 경실율이 종자는 2~8%, 꼬투리는 5~12%로 보다 더 낮아졌다. 3. 발아율은 토양 매몰전 종자는 4%로 낮았으나 토양에 120일간 매몰후 종자 및 꼬투리속 종자 발아율은 휴면이 타파되어 각각 21%~31%, 49~51%로 증가하였다. 4. 자운영 지속포장에서 9월 낙수후 토양속 잔존 자운영 종자는 로터리 부분경운이앙은 경운이앙보다 2.3~2.6배가 많았고, 자운영 종자분포 깊이는 로터리 경운은 0~15 cm 깊이에 고르게 분포되었으나 부분경운 이앙은 대부분의 종자가 5cm 이하 깊이에 분포하고 있었다. 5. 자운영 종자의 출아기간을 기준으로 한 토양 속에서 활력유지기간은 매몰 후 2년정도 인 것으로 조사되었다.
진동경운(振動耕耘)에 있어서 경운저항(耕耘抵抗) 및 동력(動力)을 최소(最小)로 하는 Computer에 의한 자동제어(自動制御) 시스템의 개발(開發)을 목적(目的)으로 3가지 Mode의 제어(制御) program을 작성(作成)하여 실험(實驗)과 Simulation을 통(通)하여 각 Mode의 제어성능(制御性能)을 조사(調査)하였다. 진동속도비(振動速度比)를 일정(一定)(1.5)하게 한 경우 3가지 Mode 모두 동일(同一) 진동조건(振動條件)에 수렴하였다. 그러나 흙의 전단주파수(剪斷周波數)에 Blade의 진동수(振動數)를 match 시키는 방법 즉 흙의 전단주파수(剪斷周波數)의 2배의 진동수(振動數)로 Blade를 진동(振動)시키는 제어(制御) Mode가 수렴 시간이 짧고, 견인저항 및 동력의 최적치(最適値)에 가장 가까웠다. 또 경심(耕深) 및 토양수분(土壤水分)의 변화(變化)와 같은 외란(外亂)에 대한 견인저항 감소율의 변동(變動)은 10%이하(以下)로 적었다. 이상(以上)과 같이 흙의 전단주파수(剪斷周波數)에 Blade의 진동수(振動數)를 match 시키는 제어(制御) Mode의 제어성능(制御性能)이 가장 우수함을 알았다.
경운시(耕耘時) 토양조건(土壤條件) 및 절삭조건(切削條件)에 따른 역토내의 응력분포(應力分布)를 파악(把握)한 목적(目的)으로 토양응력계(土壤應力計)를 시작(詩作)하여 소형토양조(小型土壤槽)을 사용(使用)한 실험(實驗)에서 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 가. 절삭조건(切削條件) 및 토양조건(土壤條件)은 주응력(主應力)의 방향(方向)에 영향(影響)을 미치지 않는다. 나. 절삭조건(切削條件)에 따른 주응력(主應力)의 크기는 경심(耕深)이 클수록 최대(最大) 주응력(主應力)이 증대(增大)하는 경향(傾向)이 있으나 절삭각(切削角)의 변화(變化)에는 그 영향(影響)이 나타나지 않았다. 다. 토양조건(土壤條件)에 따른 주응력(主應力)의 크기는 토양수분(土壤水分) 함량(含量)이 많아질수록, 점토분(粘土分)이 많을수록 최대(最大) 주응력(主應力)이 증대(增大)하는 경향(傾向)이 있다. 라. 전단면상(剪斷面上)에서의 응력분포(應力分布)는 모래 성분(成分)이 많은 토양(土壤)일수록 상층(上層)의 응력(應力)이 0에 접근(接近)하고 점토성분(粘土成分)이 많은 토양(土壤)일수록 상층(上層)의 응력(應力)이 증가(增加)하여 상하층(上下層)의 응력(應力)이 같아진다.
강원도 고랭지 경사 농경지에서의 유사량을 최소화하기 위한 최적영농방법 제안을 위하여 대관령 부근의 고령지 농업시험장의 작물포장을 선정,설치하였다. 가로 25m 세로 60m로 장방형 면적에 유출시험포 11개를 설치하고 경운방법, 지표피복 및 시비방법을 달리하며 3년동안 유사량을 조사하였다. 무경운에 100% 지표 피복 처리된 옥수수 시험포와 비닐로 멀칭한 감자 시험포에서 가장 작은 유사가 발생하였다. 최대의 유사는 등고선과 직각방향으로 경운한 시험포에서 발생하였다. 무경운에 100% 지표피복 처리된 옥수수 시험포의 연유사량은 $0.1{\sim}2.2\;ton/ha/year$, 등고선에 평행으로 경운한 시험포는 $10{\sim}27\;ton/ha/year$, 그리고 등고선에 직각으로 경운한 시험포는 $11{\sim}33\;ton/ha/year$으로 나타났다. 감자 시험포의 연유사량은 비닐피복 시험포에서 $0.1{\sim}0.2\;ton/ha/year$, 등고선에 평행으로 경운한 시험보에서 $16{\sim}24\;ton/ha/year$, 그리고 등고선에 직각으로 경운한 시험포에서 $16{\sim}31\;ton/ha/year$으로 측정되었다. 파종이나 수확 후에 큰 비가 내리면 많은 양의 유사가 발생하였다. 감자는 수확 시 고랑과 이랑을 만들고 고랑에는 격벽을 설치하고 옥수수는 지면에서 일정한 높이 이상만 수확하여 유사의 양을 줄일 수 있는 방법이 제안되었다. 또한 동절기 풍식과 눈 녹은 물에 의한 수식을 최소화하기 위하여 동상방지대책의 개발이 필요한 것으로 나타났다. 고랭지 경사농경지의 최적관리방법으로 무경운 영농, 지표피복, 고랑격벽의 설치를 통한 이랑붕괴의 최소화, 승수로의 설치, 완충지의 설치, 동상방지방법의 개발, 겨울작물의 재배 등이 제안되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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