This study was carried out to develop a self-propelled type explosive subsoiler for improving the root zone soil conditions in orchard and other forest fields. Prototype was designed to be able to inject air and other soil improving material such as lime into soil at the same time, and thus improve the air permeability and drainage of orchard soils to promote the root growth of tree for high quality fruit production. Soil penetration device of explosive subsoiler is composed of air hammer, penetration rob and air injection nozzle. To support the soil penetration device of explosive subsoiler to penetrate vertically, modified Scott-Russel mechanism was used. Timing control device for simultaneous injection of soil improving material with air was attached to the out side wall of air cylinder and as the cylinder move, the soil improving material was injected into soil at the same time. Turning radius of prototype was 2.2-2.3 m with good mobility in sloped land. It took approximately 1 minute for lime injection system to reach the optimum pressure of 9.9 kg/$cm^2$, average 10-20 seconds were required to rupture soil with the depth of 50 cm and 2-3 seconds were required for explosion, so all in all about 1 minute and 20 seconds were required for one cycle of explosion. Maximum soil rupture depth and diameter were 50 cm and 3-4 m respectively depending on the soil type and soil moisture content. For final design of explosive subsoiler inclination angle of lime hopper was increased from 60 degree to 70 degree and the shape of hopper was changed from rectangular cone to circular cone to solve the clogging problem of lime at out let. Agitating system operated by compressed air was attached to the metering device of the prototype, thus more than 90 cc of lime was discharged per cycle from metering device without clogging problems.
산불로 훼손된 토양 미생물군집의 생화학적, 유전적 다양성을 비교하기 위하여 2000년에 산불이 일어났던 강릉지역에서 자연복원지 토양(NS), 인공복원지 토양(AS), 정상토양(NS)을 표토층과 심토층에서 채집하였다. 생화학적 다양성 분석을 위해 각 시료를 BIOLOG system에 직접 적용하였으며 통계처리(SPSS)를 통해 군집분석을 수행하였다. 또한 군집의 유전적 다양성은 토양 미생물의 16S-rDNA를 증폭하여 DGGE(Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)를 이용하여 분석하였다. 자연복원지의 심토와 표토, 정상토양의 표토에서만 70% 이상의 생화학적 다양성이 나타났으나, 유전적 다양성의 경우 모든 시료에서 53%에서 68%의 범위의 상동성을 나타냈다. 이러한 결과는 토양미생물 군집의 생화학적 다양성이 반드시 유전적 다양성을 반영하지 않는다는 것을 보여준다.
공극(孔隙)의 크기가 다른 sand column에서 Zeolite의 유실실험(流失實驗)을 하여 Zeolite의 이동로(移動路)가 되는 최소(最少) 공극(孔隙)크기를 추적한 다음 실제(實際) 포장(圃場)에서의 Zeolite 유실가능성(流失可能性) 및 유실(流失) 가능(可能) 입자(粒子)의 크기를 추정실험(推定實驗)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. Sand column별 Zeolite의 유실량(流失量)은 $2{\sim}1>1{\sim}0.5>0.5{\sim}0.25mm$ sand column 순으로 증가하였다. 2. $1{\sim}0.5,\;0.5{\sim}0.25mm$ sand column에서 유실(流失)된 Zeolite는 모두 $2{\mu}m$ 이하(以下)의 입자(粒子)였다. 3. Zeolite가 유실(流失)될 수 있는 공극(孔隙)의 크기는 $150{\mu}m$ 이상(以上) 이었고 장천토양(長川土壤)의 심토(心土)는 $2{\mu}m$ 이하(以下)의 Zeolite가 유실(流失)될 가능성(可能性)이 있는 것으로 추정(推定)되었다. 4. 사질토양(砂質土壤)에 시용(施用)될 Zeolite의 최적입도(最適粒度)는 $2{\mu}m$ 이상(以上)의 획분(劃分)으로 추정(推定)되었다.
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.
본 연구는 우리나라의 저구능지에 분포하고 있으며 혈암의 잔적풍화물을 모재로한 적황색토에 속하는 시례통에 대하여 그의 생성학적 특성을 토양의 미세형태학적 입장에서 구명하고저 실시하였다. 이 토양의 미세형태에 대한 분석은 편광현미경을 이용하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 토양미생물의 활동에 의한 토양구성분의 이동현상이 생물의 생활권인 표토에서 일어나고 있었다. 그리고 생물의 활동에 의하여 형성된 Tube에 그의 배설물이 충진되여 있고(Pedotubules) 또 이 Tube가 파괴되여 Tube 내에 있던 생물의 배설물이 토양구성분과 섞여져있는(Fecal Pellets) 현상을 볼수 있었다. 2. 점토함량이 많은 토양이었으나 특징적인 점토피막현상(Strong illuviation ferriargillan)은 없었다. 그러나 기히 형성되었던 점토피막이 조각조각파괴(Papules)되여 있는 것으로 미루어 생성연대가 오래된 토양으로 추정된다. 3. Goethite의 형성을 볼수 있었다. 이는 점토피막(Goethan)의 결정화(結晶化)의 결과로서 토양발달 최종단계에서 나타나는 현상이다. 4. 심토하부에 있어서는 Plasma의 색이 변화되여 있다. 이는 토양중 물의 이동에 기인된 것이라고 본다. 5. $B_3$ 층에 있어서 Plasma의 특성은 A층과 같았으며 미약한 토양미생물 활동현상(Fecal Pellets)을 볼수 있었다. 이는 과거 현대 A층 이였던 것이 아닌가 추정된다.
경남에 소재하는 삼천포 및 하동 석탄 화력발전소 인근 농경지 토양을 대상으로 중금속 함량을 측정하였다. 삼천포지역 48개, 하동 지역 61개의 표토 및 심토를 대상으로 분석한 결과, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn는 모두 토양오염 우려기준 미만으로 나타났으나 Cd는 삼천포 38개, 하동 13개 시료에서 우려기준을 초과하였다. 지질부하지수와 농축계수를 구한 결과 Cd는 높은 오염도를 보였으며 Cd와 Pb는 인위적 오염원에 의한 토양 내 농축인 것으로 보인다. 그러나 연속추출을 통해 중금속의 존재형태를 규명한 결과 Cd를 포함한 토양 내 중금속들은 대부분 용출 가능성이 매우 적은 형태로 존재하여 생물이용도가 낮게 나타났다. 이러한 결과는 석탄 화력발전소 인근 토양이 인위적인 요인으로 인해 Cd로 오염되었으나 인근 생태계로 유입될 가능성은 낮음을 의미한다.
본 연구에서는 GIS 기반 공간보간법을 적용하여 새만금 농업용지의 토양 염도를 분석하였다. 연구 대상지 공시토양은 하해혼성 충적층을 모재로 한 문포통 이었으며 토양 표토(0~20cm)와 심토(20~40cm)로 구분하여 토양 시료를 채취하였다. 먼저 142 지점의 샘플을 이용하여 공간보간에 따른 EC, ESP, SAR의 분포특성을 파악하였으며, 143 지점의 검증점에 대한 오차분석을 통해 EC와 SAR은 IDW 방법 그리고 ESP는 Kriging 보간법을 최적의 보간법으로 선정할 수 있었다. 최적의 보간법을 이용하여 EC, ESP, SAR 염분농도 항목별로 2014년에서 2016년 동안의 토양 염도 변화특성을 분석하였다. 분석 결과 EC, ESP, SAR는 강우발생에 따른 희석효과 등으로 각각 0.26mg/L, 5.97mg/L, 0.73mg/L 만큼 감소한 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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