본 시험은 혐기소화액을 후처리로 호기처리를 한 후 발생한 액비를 벼 재배 시 시용함으로써 벼 생육과 수량에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시하였다. 벼 재배 시 사용한 액비는 혐기소화 후 배출된 혐기소화액을 후처리로 폭기처리(1 ㎥당 0.1 ㎥/air/min)를 한 후 생산한 액비로 돈분 액비(Liquid Swine manure; LSM), 돈·우분 액비(Liquid Swine/Cow Manure; LSCM), 돈분·사과착즙박 액비(Liquid Swine/Apple pomace Manure; LSAM)이며, 액비를 농도별(100%, 120%, 140%)로 처리구를 두었고 대조구로 화학비료를 처리구로 두었다. 발효액비 및 화학비료의 시용량은 와그너포트(1/5000a) 환경을 고려하여 표준시비량의 두배의 양을 시용량으로 설정하였으며, 발효액비는 질소를 기준으로 시용하였다. 1. 벼의 주당 수수는 화학비료 처리구가 15개로 가장 많았으나 수당 립수는 화학비료 처리구보다 발효액비 처리구들이 많았다. 천립중도 화학비료 처리구보다 발효액비 처리구들이 무거웠으며, 발효액비 시용량별 큰 차이는 없었다. 등숙률은 화학비료 처리구와 발효액비 처리구들과 차이를 보이지 않았다. 2. 벼의 수확량은 수치로 보면 화학비료 처리구가 782.8 kg/10a로 가장 많았으나 돈분 액비(LSM)와 돈·우분 액비(LSCM)의 경우 시용량과 관계없이 화학비료 처리구와 차이가 없었고, 돈분·사과착즙박 액비(LSAM)의 경우는 140% 처리구만 화학비료 처리구와 유의한 차이가 없었다. 3. 치환성 칼리는 시험 전 토양보다 모든 발효액비 처리구의 토양에서 시용량과 관계없이 증가하는 경향을 보였으며, 수치상으로 시용량이 많을수록 증가하는 경향을 보였다. 벼 재배 시 혐기소화발효액비를 시용할 경우 벼의 생산량과 시용 전 후 토양의 화학성을 종합해 볼 때 벼의 생산량은 모든 발효액비가 시용량에 따라 큰 차이를 보이지 않았으며, 벼의 생산 지수는 화학비료 처리구와 발효액비 처리구들과 차이를 보이지 않았다. 토양의 화학성 중 치환성 칼리는 시용량과 관계없이 시용 전보다 증가하는 경향을 보였으며, 시용량이 많을수록 수치상 증가하는 경향을 보였다. 따라서 혐기소화발효액비는 화학비료를 대체할 수 있을 것으로 보이며, 토양의 환경을 고려하여 발효액비를 과시용하는 것보다는 100%를 시용하는 것이 적정할 것으로 판단된다. 혐기소화 후 발생된 혐기소화액을 후처리 과정을 거쳐 발효액비를 생산해 작물 재배 시 시용한 연구가 많지 않으므로 농지에 시용하기 위해서는 추후 많은 연구가 필요할 것으로 보인다.
본 시험은 논에서 가축분뇨를 활용하여 수수${\times}$수단그라스 교잡종 재배시 생육특성, 수량 및 토양중의 질산태 질소의 변화를 구명하기 위하여 2003년부터 2005년까지 3년간 축산연구소(수원) 포장에서 시험을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 수수${\times}$수단그라스 교잡종의 생육특성 중 초기생육은 화학비료구 4.3에 비하여 가축분뇨를 시용한 경우 $2.5{\sim}3.8$로 양호하였고 1차 예취후 재생은 화학비료구 3.0에 비하여 돈분액비, 발효돈분구는 각각 2.8로 양호한 반면 발효우분구는 4.1로 불량하였다. 가축분뇨별 시용수준 간에는 가축분뇨 100% +화학비료 25%> 가축분뇨 75%+화학비료 25%> 가축분뇨 100% 순으로 생육이 양호하였다. 건물수량은 화학비료에 비하여 돈분액비 23%, 발효돈분 18% 증수되었으나, 발효우분구는 12% 감소되었다. 또한 TDN 수량도 같은 경향으로 돈분액비 시용구에서 24%, 발효돈분 시용시에 18% 증가되었으며 발효우분의 경우는 12% 감소되었다. 사료가치는 가축분뇨를 시용함으로 조단백질 함량이 화학비료 시용구 5.9% 보다 다소 낮아지는 경향으로 돈분액비 5.6%, 발효돈분 5.4%, 발효우분 5.5%이었다. 가축분뇨의 시용방법 간에는 일정한 경향이 나타내지 않았다. RFV에 있어서도 화학비료구가 81로 가장 높았으며, 가축분뇨를 시용한 구에서는 다소 낮아지는 경향으로 돈분액비 77, 발효돈분 77, 발효우분 79 이었다. $NO_{3^-}N$ 용탈량(2년 평균)은 평균 돈분액비구 $37.0mg/{\ell}$, 발효 돈분구 $32.9mg/{\ell}$으로 많았으며 발효우분구는 $17mg/{\ell}$으로 적었다. 가축분뇨 시용수준 간에는 가축분뇨 100%+화학비료 25%>가축분뇨 75%+ 화학비료 25%>가축분뇨 100% 순이었으며 가축분뇨의 종류에 관계없이 시용 초기에 용탈량이 많았다.
벼 수확 후 돈분액비 시용 논에서 경운방법에 따른 청보리 재배시 생육 및 토양영향을 평가하고자 2004년 10월부터 2006년 5월까지 2년에 걸쳐 지산통에서 액비 무시용과 화학비료 표준시비량에 대한 N100%, 150%, 100+50%, 200%를 시용하고 무경운, 무경운 + 볏짚피복 및 로타리경운 후 휴립광산파 하였다. 토양화학성 변화, 토양 중 무기태질소 함량, 유거수 중 화학성분, 사료가치 및 수량성 등을 검토한 결과는 다음과 같다. 액비 시용 후 시간별 암모니아 가스 방출량은 액비 시용량이 많을수록 높았으며 볏짚피복 및 로타리 처리로 현저히 감소되는 경향을 나타냈다. 토양화학성 변화는 액비 시용량이 많을수록 pH, EC, CEC가 높아지고 유기물, 유효인산 및 치환성양 이온 함량이 증가되었으며, 무경운 + 볏짚피복구에서 크게 증가하는 경향을 나타냈다. 토양 중 $NH_4-N$, $NO_3-N$ 함량은 액비시용량이 많을수록, 무경운+볏짚 피복구 > 로타리경운구 > 무경운구 순으로 많았으며 수확기에는 낮아지는 경향을 나타냈다. 표면 유거수 중 무기성분 유실량은 무경운구 > 로타리경운구 > 무경운+볏짚피복구 순으로, 액비시용량이 많을수록 증가되었고 SO4, $NO_3-N$, K 성분이 많이 용탈되는 경향을 나타냈다. 청보리 건물수량은 무경운 N100%($1,185kg\;10a^{-1}$) 대비 무경운+볏짚피복구 N100%+50%, N200% 및 로타리경운구 N200%에서 49% 증수되었다. 청보리에 대한 사료가치 중 조단백질 함량은 로타리경운구 N150%가 9.7%, ADF 함량은 로타리경운구 N150%가 29.4%, NDF 함량은 무경운+볏짚피복구 N150%가 56.7%로 가장 높게 나타났다. 따라서 답리작 청보리 재배시 안전생산을 위한 돈분액비 시용량은 볏짚을 전량 환원 후 액비 기비N100%를 살포하고 로타리경운하여 1.5 m 간격으로 휴립광산파 재배하면 관행(NPK) 수준의 수량을 얻을 수 있으며 지하수 및 하천오염을 경감할 수 있다.
가축액비의 영양성분 중 질소(N)는 환경적인 면과 사초수량을 고려했을 때 잠재력이 가장 높다. 본 연구는 추파용 연맥에 가축액비의 N 함량을 기준으로 시용수준을 달리하여 시용했을 때 추파용 연맥(Avena saliva L.)의 무기물 함량 및 질산태질소 함량 그리고 토양화학성분 변화를 구명하고자 7처리(화학비료표준구 $120kg\;N\;ha^{-1}$, 우분액비구 120, 240, $360kg\;N\;ha^{-1}$ 돈분액비구 120, 240, $360kg\;N\;ha^{-1}$)를 난괴법 3반복으로 배치하여 1997년 수원에서 수행하였다. 대조구와 비교하여 추파용 연맥의 무기물 함량은 액상분뇨의 시용량이 증가됨에 따라 증가되는 경향을 보였다. 추파용 연맥의 질산태질소 함량은 $1,881-2,605mg\;kg^{-1}$의 범위를 보였으며, 금비구>우분액비 $360kg\;N\;ha^{-1}$구>돈분액비 $240kg\;N\;ha^{-1}$구 순이었다. 액상분뇨의 시용량이 증가될 수록 토양중 치환성 양이온 함량이 높아지는 경향을 보였다. 토양중 전질소 및 무기태질소량은 액상분뇨 시용량에 따라 달랐는데 그 중에서도 돈분액비 $360kg\;N\;ha^{-1}$ 구에서 가장 높았다. 토양침투수중 질산태질소 농도는 시험기간중 심한 변이를 나타내지 않았다. 이상의 결과로 볼 때 토양중 질소량은 돈분액비 $360kg\;N\;ha^{-1}$구, 돈분액비 $240kg\;N\;ha^{-1}$ 순이었다.
돈분액비와 같은 가축분 퇴비의 공급은 유용한 유기 자원으로서 뿐만 아니라 작물에 필요한 영양을 공급하는 역할로서 알려져 있다. 하지만, 돈분 액비의 연용에 따른 작물 재배 대한 연구 결과의 보고는 많지 않다. 본 연구의 목적은 4작기 (2007-2008) 배추 연용 토양에서 SCB액비 처리에 대한 토양화학적 특성의 변화 및 수량에의 영향을 화학 비료구를 대조구로 하여 평가하고자 하였다. 시험작물은 봄작기에는 노랑 봄배추를 가을작기에는 노란자배추를 이용하였으며 정식 후 수확까지의 재배일은 연도순으로 각각 봄작기에는 58, 50일이었으며 가을작기에는 72, 75일 기간동안 재배하였다. SCB 액비의 시용량은 토양검정 후 질소요구량에 대하여 액비 중의 총 질소 함량을 기준으로 매 작기별 해당량을 시용하였고 추비는 화학비료로 하여 공급하였다. 비료의 시비비율은 35% : 65%의 비율로 공급하였으며 대조구인 화학비료구도 동일한 비율로 처리하였다. 4작기 동안에의 배추 수량에 있어서 SCB 액비와 화학비료와의 수량의 차이는 없었으며 또한 배추의 당 및 비타민 C 함량 비교 분석에서도 통계적인 유의성은 없었다. 양분이용효율 및 토양 중 미량원소 등에서도 처리간의 차이는 보이지 않았으나, 토양양분함량의 변화에 있어서 액비의 2회 연용 시부터 치환성 나트륨 함량의 증가를 보였다. 이러한 결과는 밑거름으로 추천된 질소량에 대한 SCB 액비의 다년간의 시용은 수량은 만족하지만 토양 중의 치환성 나트륨 함량을 증가시킨다고 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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