핵분열생성물중(核分裂生成物中) 토양(土壤)에의 흡착(吸着)이 용이하고 식물체내(植物體內) 이행성(移行性)이 높은 $Sr^{90}$의 답토양별(畓土壤別) 수도체내흡수(水稻體內吸收)에 대한 석회시용(石灰施用) 효과(效果)를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 석회시용(石灰施用)에 의한 수도(水稻)의 수량증가(收量增加)는 150kg/10a 까지 인정할 수 있었으며 석회시용량(石灰施用量)의 증가(增加)에 따라 Ca 을 제외한 대부분의 양분흡수(養分吸收)가 억제(抑制)되었다. 수도(水稻)의 $Sr^{90}$의 흡수(吸收)는 300kg/10a까지의 석회시용(石灰施用)에 의해 억제효과(抑制效果)가 있었고 치환성 Ca함량이 낮고 pH가 낮은 산성토양(土壤)일수록 수도(水稻)의 $Sr^{90}$흡수량(吸收量)이 높았으며 따라서 석회시용(石灰施用) 효과(效果)도 컸다.
밭 작물(作物) 재배시(栽培時) 토양(土壤)에 시용(施用)한 Ca, Mg 및 K가 토양(土壤)의 수분조건(水分條件)을 달리하였을 때, 작물(作物) 재배시기별(栽培時期別)로 어떻게 이동(移動)하는가를 구명(究明)하기 위하여 본양사양토(本良砂壤土)에서 Ladino clover를 재배하면서 microplot(지름 20cm, 길이 85cm) 시험(試驗)을 축행(逐行)하였다. 소석회(消石灰)를 시용(施用)했을 때 Ca은 거의 전량(全量)이 치환태(置換態)로 침출되었다. Ca은 토양수(土壤水)에 녹는 양(量)이 적어 대부분이 시비지점(施肥地點)에 분포(分布)되었고, 소석회(消石灰)가 토양수(土壤水)에 녹으면 비교적 빨리 하향이동(下向移動)되기 때문에 20~30cm 깊이의 토양(土壤)에서 Ca 함량이 가장 낮았으며 하층부(下層部)로 내려갈수록 그 함량(含量)이 다시 증가(增加)되었다. Mg도 Ca과 비슷한 이동양상(移動樣相)을 보였으나 토양수(土壤水)에 녹아 20cm 이하 토층(土層)으로 내려가면 그 아래 토층(土層)으로의 이동(移動)은 Ca보나 비교적 빨리 이루어졌으며, 생육후기(生育後期)에는 토양수분(土壤水分)이 좋을수록 microplot 외부로 용탈(溶脫)되는 양(量)이 많아지고 식물체(植物體)에 의한 흡수량(吸收量)도 많아졌다. K의 하향이동(下向移動)은 Ca과 Mg보다 빠르게 일어났다. 토양수분(土壤水分) 조건(條件)이 좋을수록 식물체(植物體)에 의한 K의 흡수량이 증가(增加)하는 한편 하향이동(下向移動)이 많이 일어나 microplot 외부(外部)로의 용탈량(溶脫量)이 증가하였다. 토양(土壤) 수분조건(水分條件)이 좋을수록 식물체(植物體)에 의한 양분(養分)의 흡수량이 많아져 무관수구(無灌水區)에서의 Ca, Mg, K의 흡수량 0.49, 0.21, 1.90g/microplot에 비하여 관수점(灌水點) 0.2bar 처리구에서는 각각 55, 71, 76%가 증가하였다. 이들 양분(養分)의 토양중(土壤中) 분포(分布)는 Mg의 경우 식물체(植物體)에 의한 흡수(吸收)가 69%나 되어 영향(影響)이 컸으며, K의 경우 식물체(植物體)에 의한 흡수(吸收)와 하향이동(下向移勳)이, Ca의 경우 토양내(土壤內)에서의 이동(移動)이 영향(影響)을 주었다고 생각된다.
본 연구에서는 규산질 비료 시용을 통한 질소의 흡수 이용율을 증진하고 이용율 증진에 따른 질소 시비량 저감방안을 모색하였다. 경남 하동 소재의 전형적 논토양(가천통)에서 규산 처리수준에 따른 질소 이용을 증진효과를 평가하기 위해 무처리, 유효규산 $130mg\;kg^{-1}$ 조절 처리, 조절량의 2배 처리와 같은 세 수준의 규산처리를 기본처리구로 설정하였다. 각 규산 처리조건에서 0, 110, $165kg\;ha^{-1}$의 세 수준으로 질소를 처리하여 벼 재배과정 중 수량반응특성 및 양분흡수특성을 조사하였다. 동일수준의 질소 처리조건에서 정조 수량과 질소이용률은 규산질 비료 처리수준이 증가함에 따라 유의적으로 크게 증가되었다. 규산질 비료를 처리하지 않았을 때 질소 $154kg\;ha^{-1}$ 수준에서 최고 정조 수량 획득이 가능하였다. 규산질 비료를 추천량인 $130mg\;kg^{-1}$과 추천량의 배 량 처리시 벼의 생육증가에 따른 질소 흡수 이용율 증가로 약 76과 $52kg\;ha^{-1}$의 질소처리조건에서 규산 무처리 때 얻을 수 있는 최고 정조 수량의 획득이 가능한 것으로 분석되었다. 결과적으로 규산질 비료처리 없이 얻을 수 있는 최고 정조수량을 얻기 위해 필요한 질소 시비량인 $154kg\;ha^{-1}$을 규산질 비료 추천량과 추천량의 배량 처리로 인해 약 76과 $102kg\;ha^{-1}$의 질소 시비량 저감이 각각 가능할 것으로 분석되었다. 그리고 규산질 비료시용으로 토양 pH가 다소 개선되었으며, 토양 내 유효 인산 및 규산 함량이 크게 증가하여 토양의 비옥도 증진에 효과가 있는 것으로 조사되었다.
아크릴 아마이드를 자가 중합하여 NaOH로 가수분해시켜 제조된 고 흡수성 고분자 중합체(CPAM-AS-hyd)를 수분조건을 달리한 토양에 시용 한 후 토양수분 보유력, 양분변화 및 배추생육 효과를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 배추의 출현 율은 무시용 구가 89%, CPAM-AS-hyd 시용 구가 98% 이었으며, CPAM-AS-hyd 처리시 토양수분 보유력 변화는 관개 5일 후 무시용 구의 토양수분 함량은 20.7%, CPAM-AS-hyd 처리 구는 25.4~27.6% 이었으며 관개 10일 후 무시용 구는 11.7%. CPAM-AS-hyd 처리 구는 13.1~16.3 이었다. 무시용 구는 관개 10일 후 작물이 위조 점에 도달한 반면 CPAM-AS-hyd 처리 구는 관개 15일 이후에 위조점에 도달 되었다. 상토에 CPAM-AS-hyd를 시용함으로서 육묘 기간을 약 5일 정도 단축시킬 수 있었으며, 상토 내 $NO_3-N$ 함량은 CPAM-AS-hyd를 시용 함으로서 육묘 시기가 경과할수록 증가하는 경향이었다. 배추 재배 시 CPAM-AS-hyd 시용 효과 시험에서 관수점 0.2bar 구의 관개량은 무시용이 1.87톤, 5kg $10a^{-1}$ 시용이 1.65톤, 10kg $10a^{-1}$ 시용이 1.53톤이었으며, 0.5bar 구의 무시용은 1.38톤, 5kg $10a^{-1}$는 1.25톤 그리고 10kg $10a^{-1}$는 1.15톤이었다. 또한 CPAM-AS-hyd 시용에 의해 관수 점에 도달되는 기간도 무시용 구에 비해 2~3일 정도 길어 졌으며 관개 량도 절약할 수 있었다. 배추의 수량은 0.2bar구에서 무시용에 비하여 9% 증수되었으며, -0.5bar구에서는 34%의 증수 효과가 있었다. CPAM-AS-hyd 시용 후 토양 중 $NH_4-N$와 $NO_3-N$ 함량 변화는 배추 정식 10일후 무시용 구에 비하여 감소하였으나, 정식 20일 이후부터는 토양 중 질소함량이 증가하였다. CPAM-AS-hyd가 처리됨으로서 식물체 중 T-N, CaO, MgO, $K_2O$ 등 양분 흡수 량이 증가되었으나, $P_2O_5$은 무시용 구와 CPAM-AS-hyd 처리간 뚜렷한 경향을 보이지 않았다.
이전 수확으로부터 다음 수확기까지 35일 동안 생육 단계별 장미의 양분 흡수와 식물체내 재분배 및 이동 양상을 구명하여 수경재배 시 생육단계별 급액관리 기준을 마련하고자 본 시험을 수행하였다. 양분의 흡수는 증산량에 관계없이 작물의 생장단계에 따라서 다른 특성을 나타내었다. 주당 1일 N의 흡수는 생육초기 5.6mmol에서 감소하여 15일째에는 4.0mmol로 최소가 된 이후, 점차 증가하며 35일째에는 10.3mmol로 증가하였다. 묵은 지상부 조직의 N과 P 농도는 15일 이후 점차 감소하였으며, K는 20일에 최소가 되었다가 점차 증가하는 경향이었다. 뿌리에서는 N과 K는 15일에 최소가 되었다가 30일에 최대가 되었다가 35일째는 감소하였다. P는 N과 K의 농도 변화와 거의 반대 패턴이었다.
시설재배지 토양에 녹비작물의 재배가 Biomass-C와 토양 양분의 변화에 미치는 영향을 평가하고자 pot(${\phi}$10-cm)에 헤어리벳치, 호밀, 발랭이를 70일간 재배 후 식물체와 토양을 분리하여 분석한 결과가 다음과 같다. 녹비작물의 생육량은 호밀이 가장 많았으며, 질수흡수량은 헤어리벳치가 가장 높게 나타났다. 호밀 재배구가 토양의 인산함량은 가장 낮았으며, biomass C는 가장 높게 나타났다. 시험 후 토양의 질소함량과 식물체 질소 흡수량은 고도의 부의 상관을 보였다. T-N 함량은 헤어리벳치 시험구에서는 증가하였지만, 호밀과 바랭이 재배구에서는 감소하는 경향을 보였다. 이상의 결과를 요약해볼 때 시설재배지에서 가장 중요한 것이 토양의 염류집적(EC) 인데 시험 후 토양에서 대조구에 비해서 콩과인 헤어리벳치는 EC가 약간 증가했고 다른 무기성분은 큰 변화가 없으며, 화본과인 호밀은 EC와 다른 무기성분도 약간 감소하는 경향으로 시설연작재배지에서는 화본과 작물이 염류집적 경감을 위해서 유리하다.
농업과학기술원에서 보유하고 있는 국내 최장기 연구용 논토양에서 1954년부터 2003년까지 50년간 3요소 화학비료와 유안 및 요소비료를 장기간 연용 했을 때 벼의 생산력과 토양의 이화학적 특성에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다 정조수량을 3요소구의 수량지수 100에 대하여 유안단용구 84, 요소단용구 81, 무비구 62이었으며 관개수질에 따라 벼의 생산량 차이가 컸다. 벼의 양분흡수량은 3요소구에 비하여 유안과 요소단용구에서 T-N은 86~75, $P_2O_5$는 79~82, $K_2O$는 64~58, $SiO_2$은 94~90%로 흡수량이 유의성 있게 적었다. 토양의 용적밀도는 무비구, 유안단용구, 요소단용구보다 3요소구에서 유의하게 낮아지는 반면, CEC는 증가되었다. 토양의 pH는 시험전(1954) 5.2에 비하여 전 처리구에서 높았으며 무비구는 6.00, 요소단용구 5.93, 3요소구 5.93, 유안단용구 5.40순으로 저하되었다. 토양의 유효인산함량은 인산비료를 매년 $70kg\;ha^{-1}$를 시용하고 벼를 재배할 경우 유효인산의 증가량은 $2.5mg\;kg^{-1}\;yr^{-1}$이었고, 인산비료를 시용하지 않으면 $1.8mg\;kg^{-1}\;yr^{-1}$씩 감소되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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