본 연구는 농촌지역에 많이 보급되어 있는 50 마력급 트랙터의 견인 및 작업성능을 우리나라의 주요 수도 포장을 대상으로 컴퓨터 모의실험을 통해 예측하기 위해 수행되었다. 모의실험은 트랙터의 견인력에 영향을 미치는 토양인자와 차량인자를 포함하는 수학적 모델을 이용하였다. 토양의 물리적 특성은 우리나라 수도재배의 대표적인 지역 중의 일부라고 볼 수 있는 이리, 남양간척지, 아산만지역, 평택, 밀양, 상주, 김해, 김포, 안동, 안성, 음성, 강화지역 등에서 서로 다른 면 단위 지역을 선택하여 총 40개 지역에서 측정하였다. 40개 조사지역의 토성은 미사질양토(SiL)지역이 26곳으로 가장 많았으며 양토(L)가 5곳, 사질양토(SL)가 4곳, 미사질식양토(SiCL)가 3곳 등으로 조사지역의 대부분의 토양은 양질계통이었다. 이들 지역에서 경운정지 시기의 토양수분함량은 주로 20-40%의 범위이었으며, 드물게 20% 이하 지역과 50%가 넘는 지역이 한 두 곳 있었다. 용적밀도는 대부분의 조사지역에서 $1,500-1,700kg\;m^{-3}$의 범위이었다. 원추지수는 2부터 $12kg\;cm^{-2}$까지 넓은 범위에 걸쳐 나타났다. 전체 조사지역에서 시뮬레이션에 의해 예측된 트랙터의 견인력은 63-1,469 kgf까지 매우 넓은 범위에 걸쳐 분포하였으며, 아주 연약한 지역을 제외하고는 대부분의 지역에서 1,000 kgf 이상을 나타내었다. 한편, 시뮬레이션에 의해 트랙터의 경운작업 가능성을 조사한 결과, 대부분의 지역에서 트랙터에 의한 원활한 경운작업이 가능한 것으로 조사되었으나 안동과 남양만의 일부 지역에서는 트랙터에 의한 원활한 경운작업이 어려울 뿐만 이니라 경우에 따라서 는 트랙터 자체의 이동성 문제도 발생할 수 있는 것으로 판단되었다.
본 시험은 alfalfa파종시 겉뿌림 및 다른 파종방법들이 alfalfa의 생육. 건물수량.조단백질 생산량 및 잡초발생에 미치는 영향을 구명하고자 겉뿌림, 겉뿌림+갈퀴질, 겉뿌림+갈퀴질+쇄압, 경운+산파+쇄압 및 경운+조파+쇄 등 5개 처매구를 두고, 1988년 9월부터 1989년 10월까지 축산시험장 초지시험포에서 수행되였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. 1.경운방법으로 6개월후에 토양산도와 토양의 매화학적 특성은 개선되었다. 2 알팔파의 정착개체수는 갈퀴질이나 쇄압으로 증가하였으며, 겉뿌림보다 경운시 크게 증가 하였다 (P<0.05). 3. 1차 이용시 잡초솔은 갈퀴질이나 쇄압으로 감소하였으며, 겉뿌림보다 경운시 크게 감소하였다. 2차 이용시 잡초솔은 전 시험구에서 현저히 감소하였으나 3차와 4차 이용시 잡초솔은 점차 증가하였다. 4 .알팔파의 건물수량은 갈퀴질이나 쇄압으로 현저히 증가하였으며 겉뿌림보다 경운시 유의적인 증가를 보였고(P<0.05), 경운 산파시 가장 높은 수량을 나타냈다. 5. 2차 이용시 조단백질 생산량은 쇄압으로 증가 하였고, 겉뿌림보다 경운시 크게 증가하였다(p
농경지는 농업부문에서 발생하는 온실가스인 N2O의 배출원이다. 따라서 농경지에서 N2O를 줄일 수 연구가 필요하며, 본 연구에서는 농경지에 작물재배 시 무경운기술을 적용하고, 녹비작물로서 호밀과 헤어리배치를 각각 투입하여 N2O 배출량 비교 평가하였다. 재배 기간 중 토양에 질소원이 공급된 초기에 배출량이 높았으며, 토양온도는 20~25℃, 수분함량은 20~30% 범위에서 N2O 배출량이 높았다. 작물재배기간 동안 경운 유무와 투입된 질소원에 따른 처리구간 통계적 유의한 차이가 발생했다. 농경지 토양에서 배출되는 N2O는 무경운을 통해 CF, HV 그리고 RY 처리구에서 각각 51.8%, 31.7% 그리고 59.6% 감축되었다. 또한 무경운 헤어리배치(HV-NT) 처리구에서 관행(CF-CT) 처리구 대비 59.0% N2O 배출을 저감할 수 있었다. 헤어리배치를 투입함으로써 화학비료 사용량을 줄일 수 있고, 무경운을 통해 토양 교란을 방지하여 농경지 토양에서 배출되는 N2O를 저감할 수 있었다. 이러한 감축기술에 대한 온실가스 저감효과를 평가하는 연구와 향후 온실가스 감축사업과 연계할 수 있도록 검인증 방법을 포함한 방법론 구축 등이 필요하다. 이후 농업분야 온실가스 감축사업인 배출권거래제 외부사업, 농업농촌 자발적 온실가스 감축사업, 저탄소농축산물 인증제 등과 연계하여 농업현장에서 활용할 수 있도록 해야 한다.
농경지의 볏짚 수거량이 증가하면서 부족한 유기물을 공급하기 위하여 녹비작물을 이용하고 있다. 녹비작물은 유기물공급과 화학비료 대체가 가능한 우수한 유기물원이다. 그러나 농경지에서 분해되는 과정에 메탄을 발생시키기 때문에 메탄발생량을 줄이기 위한 노력이 요구된다. 따라서 논토양에서 녹비작물을 이용할 때 메탄발생량을 줄이기 위하여 경운깊이를 달리하여 시험하였다. 벼 생육기간 중 메탄 발생량은 이앙 후 63일, 74일에 가장 많았고 이앙 후 74일 이후부터 감소되었으며 이앙 후 106일에는 거의 발생되지 않았다. 녹비종류에 따른 메탄발생량은 보리환원구에서 가장 많았고, 그 다음은 헤어리베치, 화학비료 순이었다. 경운 깊이에 따른 메탄발생량은 10cm경운보다 20 cm로 경운함으로써 화학비료는 22.5%, 헤어리베치 환원구는 12.4%, 보리환원구는 11.7% 감소되었다. 벼 재배기간 동안 대기온도는 $30{\sim}40^{\circ}C$였고, 지온은 대기온도보다 약 $2{\sim}10^{\circ}C$정도 낮았다. 산화환원전위(Eh)는 이앙 전 관개를 시작하면서 급격히 토양이 환원되어 (-)값을 나타냈다. 작물 재배기간 동안 산화환원전위차는 -300~-500 mV으로 낮았으며 관개가 중단된 이앙 후 106일 이후에는 다시 급격하게 증가되었다. 쌀 수량은 경운깊이에 따른 차이는 없었으나 녹비작물중에서는 헤어리베치 환원구에서 가장 많았다. 논토양에서 헤어리베치를 이용할 때 20cm로 경운하여 메탄발생을 효과적으로 줄일 수 있었다.
노지 고추재배시 경운 깊이에 따른 유기물 함량을 구명하여 지속적 안전생산에 활용하고자 경운 깊이는 10, 30 및 50 cm로 하고 퇴비의 양을 1, 3 및 5 톤 $10a^{-1}$으로 처리하여 고추를 재배한 결과 다음과 같다. (1) 시험후 토양의 pH는 모든 처리에서 시험전 토양보다 낮아졌으며 EC를 비롯한 Av. $P_2O_5$, K, Ca, Mg, Na는 시험전보다 높았다. 퇴비 시용량 별로는 퇴비 1 톤 $10a^{-1}$ 및 3 톤 $10a^{-1}$ 처리에 비해 퇴비 5 톤 $10a^{-1}$에서 높았다. (2) 고추 생육은 퇴비 1 톤 $10a^{-1}$처리에 비하여 퇴비 3 톤 및 5 톤 $10a^{-1}$에서 좋았으며, 경운깊이 10 cm 및 30 cm에 비해 경운깊이 50 cm에서 좋았다. (3) 고추 수량은 경운깊이 10 cm에서는 퇴비 3 톤 $10a^{-1}$ 처리에서 5,880 kg $ha^{-1}$으로 가장 좋았고, 경운깊이 30 cm 에서는 퇴비 5 톤 $10a^{-1}$ 처리에서 5,610 kg $ha^{-1}$으로 가장 좋았다. (4) 고추식물체의 T-N 함량 및 흡수량은 퇴비 3 톤 $10a^{-1}$ 및 5 톤 $10a^{-1}$ 처리에서 1 톤 $10a^{-1}$처리에 비해 높았다.
국내 농업에서 토양의 반전, 쇄토, 배토, 가능한 복합작업기인 무동력 디스크해로우 방식의 경운과 배토 고효율 복합작업기의 수요가 증가 하고 있다. 경운작업에서 일련의 과정은 작물의 생육과 관리차원에서 큰 의미를 지니며 작물재배의 첫 단계로 중요시 다루어져야할 과정이다. 이러한 작업기의 성능 시험에서 포장시험을 통해 복합기의 신뢰도와 실제 필드에서 발생하는 문제들을 포괄적으로 해결 할 수 있는 방안이 필요하다. 토양 경작을 위한 농업기기의 작업 저항은 식물 생산에서 유용성을 평가하는 가장 중요한 지표중 하나이다. 작업 저항(수평, 수직 방향의 힘)은 트랙터의 힘에 의해 생성된 동작을 방해하므로 토양 경운 시 에너지 소비를 결정하고 설계 매개 변수 측면에서 최적의 작업 조건을 결정하는 데 중요한 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 경상대학교 내 위치한 실험동에서 Soil-bin에 이송장치를 설치한 후, 이송장치에 디스크 해로우 (Multidisc Vario, Tulip Agri., Netherlands)를 부착하여 실험을 진행하였다. 디스크 해로우의 원주 평면과 수직 평면 사이의 각 a(토양 표면에 수직)와 디스크의 해로우의 원주 평면과 작업 방향 사이의 각 b의 값을 독립 변수로 두고 a, b를 변화 시키면서 발생하는 이송장치의 견인력을 측정하여 농가 및 효율적인 경운작업 시 기초자료로 활용하고자 한다.
1996년 작물시험장 전작포장에서 수확시기를 달리한 헤어리베치 잔사를 무경운과 경운조건에 mesh bag을 이용하여 설치하고 시기별로 수거하여 잔사의 질소잔존율과 추정된 질소방출량을 조사한 결과는 다음과 같다. 헤어리베치는 수확기가 늦어질수록 녹비로 환원 가능한 건물중과 질소량 그리고 식물체의 화학성분 중 C/N율 및 cellulose, hemicellulose함량이 증가하였는데 건물중과 질소량은 특히 5월 28일 수확한 것이 각각 6,377, $243kg\;ha^{-1}$로 4월 23일과 5월 9일 수확한 것에 비해 월등히 많았으며 C/N율 및 cellulose함량은 5월 9일과 5월 28일 수확한 것이 4월 23일의 것에 비해 많이 증가하였다. 헤어리베치 잔사를 경운조건(지하 15cm)에 설치한 것이 무경운조건(지표)에 설치한 것보다 분해가 빨라 초기의 질소잔존율이 낮았는데 경운 조건시 설치후 1 2, 3주후에 각각 40, 23, 15%의 질소가 잔존하였던 것에 비해 무경운 조건에 설치한 것은 각각 71, 31, 21%의 질소가 잔존하였다. 헤어리베치의 무경운 및 경운 모두 수확을 늦게 한 헤어리베치일수록 잔사의 분해가 늦고 질소잔존율이 높았는데, 특히 5월 28일 수확한 잔사가 4월 23일과 5월 9일 수확한 잔사에 비해 무경운 조건에서는 설치후 8주까지, 경운조건에서는 설치 후 5주 까지 질소의 잔존율이 높았다. 헤어리베치의 추정질소방출량은 헤어리베치의 경운방법과 수확시기별 식물체 화학성분의 상이에 의한 차이보다 수확 시기별 생산된 혜어리베치 질소량의 차이에 의해 크게 좌우되어 질소생산량이 가장 많은 5월 28일 수확한 헤어리베치가 추정 질소방출량이 가장 많았으며, 경운방법에 따라서는 경운한 것이 무경운 한 것 보다 초기의 질소방출량이 많았는데 경운시는 3주 후에, 무경운시는 5주 후에 잔사질소의 대부분이 토양으로 방출되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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