• 제목/요약/키워드: 벼재배실험

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인공습지 오수처리수를 이용한 벼재배 실험 (Paddy Rice Culture Experiment Using Treated Sewage Effluent From Constructed Wetland)

  • 윤춘경;함종화;우선호;김민희
    • 한국농공학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.94-104
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    • 2001
  • A pilot study was performed at the experimental field of Konkuk University in Seoul, to examine the feasibility of the constructed wetland system for sewage and the effect of treated sewage irrigation on the paddy rice culture and its soil characteristics. The constructed wetland performed well, in that effluent concentrations of pollutants were significantly lower than concentrations of the influent. Median removal efficiencies of BOD$_{5}$ was about 78% and slightly lower during winter. Removal efficiencies form TN and TP were approximately 48 and 21%, respectively, and relatively less effective than that of BOD$_{5}$. Irrigation of treated sewage to paddy rice culture did not affect adversely in both growth and yield of rice. Instead, plots of treated sewage irrigation showed up to 50% more yield in average than the control plot. It implies that treated sewage irrigation might be beneficial to rice culture rather than detrimental as long as it is treated adequately and used properly. Soil was sampled and analyzed before transplanting and after harvesting. pH was slightly increased due to irrigation water, but it may not be concerned as long as the treated sewage is within the normal range. EC was increased in first year but decreased in second year, therefore salts accumulation in the soil could be less concerned. OM and CES was slightly increased, which might be beneficial on growing plants. TN did not show apparent pattern. Available phosphorus was decreased after rice culture, but the quantity of phosphorus(TP-available phosphorus) was rather increased which implies that excessive phosphorus supply may result in phosphorus accumulation in the soil. Overall, the constructed wetland was thought to be an effective sewage treatment alternative, and treated sewage could be reused as a supplemental source of irrigation water for paddy rice culture without causing adverse effect as long as it is treated adequately and used properly. For full-scale application, further investigation should be followed on environmental risk assessment, tolerable water quality, and fraction of supplemental irrigation.ion.

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SRI 벼재배기술 적용에 따른 논비점오염부하 저감효과 평가 (Effect of NPS Pollution Reduction on Application of SRI)

  • 박운지;서지연;원철희;박기욱;최중대
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.263-263
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    • 2011
  • 본 연구에서는 전 세계적으로 급속히 보급되고 있는 비담수재배를 기초로 하는 SRI(System of Rice Intensification) 벼 재배방법을 우리나라의 논 농업에 최초로 적용하여 관개기간동안 유출되는 오염부하량과 기존의 담수재배인 관행 시험포에서 유출되는 오염부하량을 산정하여 저감효과를 비교 평가하였다. 실험처리는 대조구인 담수재배(관행) 1처리(재식거리 $30{\times}15cm$)와 SRI 재배($30{\times}30cm$, $40{\times}40cm$, $50{\times}50cm$) 3처리로 2반복으로 하여 가로 5 m, 세로 15 m 크기의 논 시험포를 총 8개 조성하였다. 그리고 관개기간동안(2010년 5월부터 9월) 관개량, 강우량 그리고 강우 유출량 측정하고 수질시료를 채취하여 오염부하를 산정하였다. 관행재배의 시비와 제초 등의 포장관리는 표준재배법에 준하여 진행하였으며, SRI 재배의 경우 물관리를 제외하고 관행재배와 동일하게 영농관리를 수행하였다. 연구기간동안 총 63회의 강우가 발생하였으며, 이중 20 mm 이상의 강우는 17회로, 일 강우량은 20.5 mm에서 195 mm의 범위를 보였다. 강우 모니터링 결과, 20 mm 이상의 강우에서 유출이 발생하였다. SRI 시험포에서의 유출계수는 0.74~0.83 범위로 관행시험포의 유출계수인 0.83~0.92 범위보다 낮은 값을 보였으며, 시험포에 따라 차이는 있으나 5~13%의 유출수 저감효과를 나타내었다. SRI시험포의 SS, $COD_{Cr}$, $COD_{Mn}$, BOD, TN, TP의 총 오염부하량은 각각 874 kg/ha, 199.5 kg/ha, 47 kg/ha, 13 kg/ha, 36.9 kg/ha, 2.92 kg/ha 로서 관행 시험포의 오염부하량에 비해 15.8~44.1 %의 오염물질 저감 효과를 보였다. 특히 SRI 벼재배기술 적용 시 SS 및 BOD와 같은 유기물의 오염부하량 저감효과가 큰 것으로 나타났다.

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하수처리수 관개후 벼재배 시험구에서 지표미생물 거동 분석 (Analysis of Indicator Microorganism Concentration in the Rice Cultural Plot after Reclaimed Water Irrigation)

  • 정광욱;전지홍;함종화;윤춘경
    • 생태와환경
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    • 제37권1호통권106호
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    • pp.112-121
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    • 2004
  • 이 연구에서는 하수처리수를 농업용수로써 재이용시 발생할 수 있는 위생문제를 검토하기 위해 하천수, biofilter 유출수, 그리고 UV소독수를 관개한 벼재배 실험포트에서 지표미생물의 밀도변화를 조사하였다. 우리나라 하수처리장 유출수 수질기준을 살펴보면, USEPA에서 정하고 있는 농업용수 재이용 수질기준 항목인 $BOD_5$와 SS의 수질기준은 만족시키지만, 대장균의 경우추가적인 처리가 필요한 것으로 나타났다. 벼 식재 직후인 5월과 6월의 경우 관개 후 24시간 동안의 평균밀도가 $10^2{\sim}10^4$의 범위에서 관개용수의 밀도와 상관없이 지표미생물의 밀도변화는 크게 나타나지 않았다. 이 시기에는 기비와 추비로 인해 미생물의 성장에 필요한 영양물질, 교란된 저질의 높은 미생물 밀도 등에 영향을 받고 논의 벼 생육생태가 덜 성숙되었기 때문으로 판단된다. 그러나 7월과 8월은 처리구별로 밀도차이가 컸고 24시간 동안 변화폭도 컸으며, 관개용수 미생물밀도에 영향도 일부 나타났다. 실험기간동안 지표미생물의 밀도를 관개용수별로 분산 분석한 결과, UV소독 후 관개한 경우가 하천수와 biofilter 유출수를 사용한 경우보다 낮은 밀도를 나타내었다. 실제 논농사가 이루어지고 있던 양평군의 하천관개 논과 여주군의 지하수관개 논의시료분석에서 지표미생물 밀도는 FC, E. coli밀도가 TC밀도보다 크게 낮았으며, 시기별로 밀도의 차이가 있으나, TC, FC, 그리고 E. coli의 평균밀도가 약 4,000, 400,300 MPN/100mL범위를 나타내었다. TC의 밀도는 본 실험포트 실험과 유사한 범위이었으며, FC와 E. coli는 실험포트에서 초기 경운시 사용된 biofilter 유출수의 영향으로 실제 논보다 높은 값이었다. 이앙기 때에는 특별히 논 표면수와 신체접촉이 많은 점을 고려할 때 하수처리수만을 관개하여 이앙준비를 하는 것보다 하수처리수를 보조관개용수로 사용하는 것이 보다 안전할 것으로 판단된다. 하수처리수를 농업용수로 재이용할 경우 하수처리수를 관개용수로 직접 이용하기보다는 UV소독으로 보건 위생학적으로 높은 안정성을 확보할 수 있으며 하수처리수재이용 수질기준에도 적합할 수 있을 것이다. 그러나 벼의 생육에 영향을 줄 수 있는 영양물질과다로 인한 도복문제, 하수처리수에 존재할 수 있는 독성물질에 의한 영향 등 하수처리수를 관개강수로 이용하는 데에는 종합적이고 과학적인 고찰이 필요하며, 본연구의 결과는 하수처리수를 농업적으로 이용할 경우 공공의 보건 ·위생적인 안전을 확보하기 위한 기초연구로서의 성격을 갖는다고 할 수 있다.

관개용수내 염분농도가 벼 생육 및 수량에 미치는 영향 (Salinity Effects on Growth and Yield Components of Rice)

  • 최선화;김호일;안열;장정렬;오종민
    • 생태와환경
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    • 제37권2호통권107호
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    • pp.248-254
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    • 2004
  • 관개용수의 염분농도가 벼 생육, 수량, 미질 등에 미치는 영향에 관한 과학적인 기초자료를 확보하기 위하여 관개용수의 평균 염분농도를 1,000, 2,000, 3,000, 5,000,7,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$의 처리하여 2003년 4월부터 9월까지 벼재배 포트실험을 수행하였다. 실험에서 얻은 주요결과는 다음과 같다. 초장, 분얼수, 엽색도 (SPAD value). 건물중은 관개수의염분농도가 높을수록 감소하는 경향을 보였으며, 염도5,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$ 와 7,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$처리구의 식물체는 유수형성기 이전에 고사하였다. 특히, 유수형성기 이후부터 3,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$ 처리구에서는 초장, 분얼수. 식물체 건물중 모두가 대조구에 비해 유의하게 감소하였다. 식물체의 무기성분 (N, P, K)함량은 관개수의 염도가증가함에 따라 크게 감소하는 경향으로 질소는 2,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$와 3,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$ 처리구에서, 인 함량은 모든 처리구에서, 칼륨함량은 3,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$ 처리구에서 대조구에 비해 유의하게 낮았다. 수량을 결정하는 이삭당 영화수, 등숙률 및 천립중은 염분농도가 증가함에 따라 감소하였고, 수량 역시 큰 폭으로 감소하여 처리구 모두에서 유의하게 감소하였다. 완전미율은 염도가 높아짐에 따라 증가하였고, 청미는 감소하였으며, 단백질 함량은 염분 농도가 증가할수록 감소하는 경향으로 3,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$ 처리구에서 대조구에 비해 유의하게 낮았다. 우리나라는 1970년대를 전후하여 관개용수원 확보를 목적으로 서남해안 바다를 간척하여 하구담수호를 다수 조성하였으며, 이는 전체 농업용수원의 약 16%정도를 차지하고 있다. 하지만 우리나라의 하구담수호는 조성 년도가 짧을 뿐만 아니라 바다와 인접한 지형, 지질학상으로 염분농도가 높아 농작물 염해에 대해 우려의 소지가 많다. 우리나라에서는 그동안 간척지인 토양을 대상으로 하여 수확량 확보를 목적으로 염분 농도와 벼 생육에 대한연구가 지속되어 왔다. 그러나 염분 농도가 높은 물을 관개용수로 이용시 벼 생육과 수량, 미질 등에 미치는 영향 등에 대한 연구는 소수에 불과하여 기초자료 확보차인에서 본 연구가 시도되었다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 관개수의 염분농도가 1,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$ 이상에서는 수량감소를 가져오고, 특히3,000 ${\mu}s\;cm^{-1}$ 이상에서는 절대적인 벼 생육 피해뿐만 아니라 식물체 고사까지 초래하고 있다. 따라서 염도가 높은 물을 관개용수로 이용시 사용 전에 충분한 제염이 이루어져야 할 것으로 사료되며, 염분 농도에 대한 허용한계농도 수질기준이나 관개용수 수질기준 마련이 시급하다 하겠다. 본 연구는 단지 1년간의 포트실험의 결과이므로 자연환경에서의 재배실험과는 상당히 다를 수가 있다. 따라서 자료에 대한 신뢰성 확보를 위해서는 포장실험을 비롯하여 향후 지속적인 생육실험으로 자료를 축적하는 것이 바람직하다고 판단된다.

수원별 관개용수의 수온이 수함생육과 수량에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Irrigation Water Temperature to the Growth and Harvest of Paddy Rice in Various Water Sources)

  • 조형용
    • 한국농공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.2634-2648
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    • 1972
  • 관개용수(灌漑用水)의 수온(水溫)이 수도생육(水稻生育)과 수량(收量)에 미치는 영향(影響)을 수원공(水源工)에 따른 용수별(用水別)로 구명(究明)하였다. 1. 본실험(本實驗)은 강원도(江原道) 횡성군(橫城郡) 횡성면(橫城面) 청룡리(靑龍里) 포장(圃場)에서 실험(實驗)하였다. 2. 공시품종(共試品種)은 통일(統一)(IR667)을 택(擇)하였다. 3. 실험처리(實驗處理)는 사처리반복(四處理反覆) 난괴법(亂魁法)으로 배치(配置)하였다. 4. 무저(無底) pot로 높이 0.9m 폭(幅)1m 상자(箱子)를 만들어 polyethylene Chloride film을 씌워 지중(地中)에 매설(埋設)하고 강우(降雨)의 차단(遮斷)을 위(爲)해 polyethene Chloride film으로 비가림을 하여 재배(栽培)하였다. 5. 재배(栽培)에 관(關)한 경종관리(耕種管理)는 농촌진흥청(農村振興廳) 작물시험장(作物試驗場) 표준경종법(標準耕種法)에 준(準)하였다. 6. 기상상황(氣象狀況)은 평년(平年)에 비(比)해 기온(氣溫)은 비슷하였으며 강우(降雨), 일조량(日照量)은 다소(多少) 낮은 편(便)이었으나 작황(作況)에는 지장(支障)이 없었다. 7. 토질(土質)은 비옥도(肥沃度)가 양호(良好)한 편(便)으로 일반답(一般畓) 토양(土壤)과 비슷한 양토(壤土)였다. 8. 관개용수(灌漑用水)의 수질(水質)은 지표수(地表水), 지하수(地下水) 공(共)히 중성(中性)에 가까우며 관개용수(灌漑用水)로 양호(良好)하였다. 9. 벼생육기간중(生育期間中) 지하수온(地下水溫)은 평균(平均) $14.2^{\circ}C$이고 지표수온(地表水溫)은 $24.1^{\circ}C$로서 평균(平均) $9.9^{\circ}C$ 차이(差異)가 있었다. 10. 벼재배(栽培)에 가장 적당(適當)한 수원(水源)의 하천(河川) 및 저수지(貯水池)의 용수(用水)이며 저온(低溫)의 지하수(地下水)는 벼의 전반적(全般的)인 생육(生育) 및 수량(收量)에 지장(支障)을 주었다. 11. 저온(低溫)의 지하수(地下水)도 수온(水溫)만 상승(上昇)시켜 관개(灌漑)하면 생육(生育) 및 수량(收量)에는 하차(下差)가 없었다. 12. 지하수(地下水) 관개(灌漑)로 일어나는 저온(低溫)의 장애(障碍)는 분얼기(分蘖期) 초장(草長)이 짧아지고 분얼최성기(分蘖最盛期)가 지연(遲延)되며 생식생장기(生殖生長期)에는 출수지연(出穗遲延), 임실율(稔實率)의 저하(低下), 수당입수(穗當粒數)의 감소(減少), 수장(穗長) 간장(稈長)의 짧음 등(等)으로 나타났고 수량면(收量面)에서는 정조중량(正粗重量)의 감소(減少)로서 지표수(地表水)를 이용(利用)한 것 보다 15.8%의 감소(減少)를 보였다.

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Chlorella vulgaris CHK0008 시비가 유기농 딸기와 엽채소의 저장성과 신선도 향상에 미치는 영향 (Effect of Chlorella vulgaris CHK0008 Fertilization on Enhancement of Storage and Freshness in Organic Strawberry and Leaf Vegetables)

  • 김민정;심창기;김용기;박종호;홍성준;지형진;한은정;윤종철
    • 원예과학기술지
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    • 제32권6호
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    • pp.872-878
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    • 2014
  • 이 연구는 생물비료로서 클로렐라(Chlorella vulgaris) 분무처리에 의한 유기농 딸기와 엽채류의 신선도와 저장성 향상을 목표로 하였다. 클로렐라 균주 CHK0008은 유기농 벼재배 논의 담수에서 분리하였으며 형태적 특징과 18S rDNA와 23S rDNA 염기서열 비교에 의해 C. vulgaris로 동정하였다. 실험에 사용한 C. vulgaris CHK0008 균주는 BG11 변형배지(BGMM)에서 잘 배양되었으며 UV/VIS 분광광도계로 680nm에서 흡광도를 측정하였을 때 1 OD의 C. vulgaris CHK0008는 $2.15{\times}10^6cell/mL$ 농도로 개산하였다. 클로렐라(C. vulgaris)의 엽면처리구와 무처리구를 비교하였을 때 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 당도가 각각 22.2%, 11.5% 향상되었다. 또한 엽면처리구의 '설향'과 '육보' 딸기 품종의 부패율은 무처리구에 비해 각각 63.8%와 74.4% 감소하였다. 엽채류인 상추, 케일, 붉은 케일, 흰 케일, 비트의 엽색 변화 및 백화현상이 저온저장 10일 후 물만 분무 처리한 무처리에서 관찰되었다. 그러나 25% C. vulgaris 배양액을 엽면 처리한 엽채류를 $4^{\circ}C$에서 저장하는 동안 부패율이 무처리에 비해 현저히 감소하였다.