• 한국환경농학회지
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• 제42권2호
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• pp.112-120
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• 2023

Methane (CH₄) and nitrous oxide (N₂O) are significant contributors to greenhouse gas (GHG) emissions from rice fields. Mid-summer drainage is a commonly practiced water management technique that reduces CH₄ emissions from rice fields. Slow-release fertilizers gradually release nutrients over an extended period and have been shown to reduce N₂O emissions. However, the combined effect of slow-release fertilizer and water management on GHG emissions remains unclear. This study compared GHG emissions from a rice paddy subjected to mid-summer drainage for 10 days (control) with that of a rice paddy subjected to prolonged mid-summer drainage for 20 days combined with slow-release fertilizer (W+S). Gas sampling was conducted weekly using a closed chamber method. During the rice cultivation period, cumulative CH₄ and N₂O emissions were reduced by 12.3% and 16.2%, respectively, in the W+S treatment compared to the control. Moreover, the W+S treatment exhibited a 1.9% increase in grain yield compared to the control. Under experimental conditions, slow-release fertilizers, in combination with prolonged mid-summer drainage, proved to be the optimal approach for achieving high crop yield while reducing GHG emissions. This represents an effective strategy to mitigate GHG emissions from rice paddy fields.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권3호
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• pp.156-164
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• 2004

본 연구는 벼 재배 전에 녹비작물로서 자운영과 풋베기 보리를 재배한 뒤 혼입한 조건에서 벼의 관행 재배방법을 실시하면서 완효성 비료 LCU, 수도용 복합비료 및 질소 감비 시용에 따른 녹비작물 혼입처리 효과를 검토하고자 수행하였다. 벼 이앙 전 녹비작물 재배로 생산된 지상부 신선중량은 풋베기 보리가 $668kg\;10a^{-1}$. 자운영이 $3,492kg\;10a^{-1}$로서 질소 함량으로는 각각 3.9, $17.8kg\;10a^{-1}$이 논에 투입된 것으로 환산되었다. 녹비작물 재배 혼입처리로 인하여 유수형성기와 출수기 벼의 초장과 분얼수가 증가하였으며 수량구성요소 중 수당입수의 증강에는 영향하지 않았으나 화학비료 처리량이 많아질수록 입수가 증가하였다. 또한 등숙율은 녹비작물 혼입처리와 함께 화학비료 처리량이 많을수록 감소하는 경향을 보였으나 자운영 재배 혼입조건의 질소 감비처리에서는 수량 구성요소인 수수와 입수 확보가 가능하였다. 정조수량은 녹비작물 무재배 조건의 표준시비구의 수량 $494kg\;10a^{-1}$를 수량지수 100으로 환산하였을 때 녹비작물 무재배구의 LCU와 복합비료 추천 시비량구의 수량이 표준시비구와 비슷하였으며, 자운영 재배 혼입조건에서는 무비료구를 제외한 모든 처리에서 1-5% 이상의 수량이 증가하였고 수비질소 30% 감량 처리에서도 표준시비구의 수량을 확보할 수 있었다. 벼 생육기간중 토양내 $NH_4-N$ 함량은 녹비작물 무재배 조건에 비해 재배 조건에서 높았다. 또한 녹비작물 무재배 조건의 $NH_4-N$ 함량은 8월 5일 조사 시부터 급격히 감소하여 수확기에는 $2.7-5.7mg\;kg^{-1}$까지 감소하였으나 녹비작물 재배 조건에서는 완만한 감소로서 풋베기 보리와 자운영 재배 혼입조건에서는 10월에도 각각 4.8-10.4, $5.5-9.9mg\;kg^{-1}$의 범위로 유지되었다. 수확기의 벼 경엽과 현미 중 질소함량 및 흡수량은 비료처리 수준과 함께 증가하였고, 녹비작물 무재배 조건보다 녹비작물 재배 혼입조건에서 식물체의 질소 함량 및 흡수량이 높은 것으로 나타났다. 수확 후 공시토양의 관입 저항경도는 녹비작물 무재배 조건이 자운영이나 풋베기 보리를 재배하여 혼입시킨 처리에 비해 토심 10 cm와 15 cm 깊이에서 각각 7.9 및 $10.5kgf\;cm^{-2}$로서 저항경도가 높은 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권3호
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• pp.153-161
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• 2002

덕평통에서 화봉벼를 재배하여 암거배수시 토양 및 식물체 무기성분, 벼의 도복 관련형질과 수량을 비교 분석한 결과는 다음과 같다. 시험전 토양의 화학성은 암거구가 무암거구보다 유기물, 유효인산, 치환성 칼리 등의 함량이 다소 많았으며 벼 재배기간 동안의 평균 감수심은 암거배수구에서 $15.28mm\;day^{-1}$, 무암거구에서 $7.90mm\;day^{-1}$을 보였으며 시험후 물리성은 토심 20cm 이하에서는 암거구에서 가비중이 낮았고 공극률은 증가하는 경향이었다. 시험후 pH는 표토에서는 암거구가 높았으나 심토에서는 무암거구가 높았고 O.M은 표토, 심토 모두 무암거구가 높았다. Av. $P_2O_5$는 표토에서는 무암거구와 암거구가 비슷하였으나 심토에서는 암거구가 높은 경향이었고 치환성 칼리는 pH와 유사한 경향을 나타내었고 토양 중 $NH_4{^+}-N$은 초기에는 차이가 없었으나 유수형성기 이후에는 암거구가 높았다. 주요 시기별 벼 생육은 분얼기에는 차이가 없었으나 유수형성기 이후에는 무암거구 보다 암거구가 초장, 경수 엽색도 및 건물중이 높은 경향이었고 시비조건간에는 관행과 완효성비료와 비슷한 경향이었고 주요 시기별 식물체 무기성분중 전질소는 전 생육기간 동안 암거구가 높았고 $K_2O$의 함량은 분얼기에는 차이가 없었으나 유수형성기 이후에는 암거구가 높았고 CaO는 큰 차이가 없었으나 출수후 벼 뿌리의 T-N, $P_2O_5$, $K_2O$ 등의 함량이 암거구가 무암거구보다 높았다. 벼의 도복 관련 형질중에서 중심고가 암거구가 무암거구보다 높았고 2, 3절간이 더 신장하였으나 Pulling force는 암거구가 무암거구보다 높게 나타났다. 수량은 암거구의 도복으로 무암거보다 적었으나 암거 무비구의 수량은 무암거 무비구 보다 높아 논토양에서 암거배수시 감비재배를 시사하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권5호
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• pp.264-271
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• 2002

질소원으로 사용되고 있는 요소비료에 고분자 아크릴을 물리적으로 피복하여 제조된 완효성 요소비료의 피복율에 따른 포장용출율, 수중 및 토양중 용출율을 측정하여 이들간의 상관관계에 토양에서 피복물질의 분해특성을 조사하였다. 공시 피복요소비료의 수중 질소용출율과 토양중 질소용출율은 피복율이 낮을수록 용출율은 높았으며 온도가 높을수록 용출속도는 증가하였다. 질소의 용출패턴은 polymer의 피복율의 낮을수록 초기에 급격하게 용출되었고, 피복율이 높을수록 질소용출은 지연되었다. 그리고 토양중 용출속도는 수중조건에 비하여 전반적으로 빠르게 용출되었으며, 실제 포장에서의 용출특성은 항온 토양매립 조건과 유사한 경향을 나타내었다. 실내 토양 매립 조건과 실제 포장에서의 상관관계는 피복율 8.5%인 N001에서 $Y=-0.0011X^2+2.2931X-50.264(R^2=0.9884)$, 피복율 6.3%인 N003은 $Y=-0.0016X^2+1.1587X+5.5064(R^2=0.9850)$ 그리고 피복율 4.8%인 N005는 $Y=-0.03X^2+6.4999X-243.22(R^2=0.9422)$ (Y:포장용출율, X:시험기간)의 관계식을 나타내었다. 그리고 실내 수중조건과 실제 포장에서의 상관관계는 피복율 8.5%인 N001에서 $Y=-0.0011X^2+2.2601X-25.329(R^2=0.9884)$, 피복율 6.3%인 N003은 $Y=-0.0306X^2+4.4994X-76.307(R^2=0.955)$ 그리고 피복율 4.8%인 N005는 $Y=-0.0164X^2+3.7764X-108.22(R^2=0.9422)$의 관계식을 나타내었다. 피복물질인 고분자 아크릴 피복제의 논토양에 매립 기간에 따른 피막의 중량변화는 토양매립 150일 경과 후 피복율 8.5% 비료에서 약 23%, 피복율 6.3% 비료에서 약 22% 그리고 피복율 4.8% 비료에서 약 15%정도 감소되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권4호
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• pp.314-321
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• 2007

도시농업에 대한 관심과 수요가 증가하고 있으나 실내 채소재배에 대한 연구는 매우 미진한 상황이다. 따라서 본 연구는 아파트 베란다에서 이용하기에 좋은 관비방법 및 재배가 적합한 채소작목을 선발하고자 수행되었다. 가정용 채소 관비방법을 선발하기 위하여 담액수경, 심지관수(양액 또는 완효성비료), 두상관수 등 4가지 방법을 비교해 본 결과 심지관수법에서 상추, 겨자채, 적근대 모두 관행대비 생육과 수량이 높았다. 뿐만 아니라 심지관수 방법은 양수분관리에 필요한 노력과 시간을 대폭 줄일 수 있고 (주)애그로액티브와 공동 개발한 완효성비료를 이용하면 별도의 양분관리 없이 채소를 생산할 수 있다. 한편, 물이 바닥으로 흘러 나오지 않기 때문에 실내에서 사용도 가능하다. 한편, 가을의 베란다 환경을 조사한 결과 온 습도 환경은 채소 재배에 적절하였으나 광환경은 최고 광량이 남향 베란다에서는 온실의 48%, 남동향 베란다에서는 35%에 불과하여 생육에 가장 큰 제한요인으로 나타났다. 따라서 베란다의 약광 조건에서도 생육이 우수한 작물을 선발하고자 0%, 50%, 70%, 90% 차광조건에서 로메인상추, 청치마상추, 생채, 엔다이브, 청경채, 겨자채, 쑥갓, 적근대, 부추 등 9종의 엽채류를 재배하였다. 부추가 광이 부족한 환경에서도 가장 생육이 우수하였고 엔다이브도 약광에서 생육이 좋았으며 상추, 쑥갓, 청경채가 뒤를 이었다. 이 연구결과를 토대로 각 베란다의 방향이나 위치, 계절에 따라 달라지는 광환경에 적합한 채소작물 선발에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권6호
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• pp.328-333
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• 2005

영남지역 식질논에서 벼를 건답직파하여 재배하면서 완효성질소비료인 LCU를 표준시비량의 80%와 100% 수준으로 시용시 관행 요소 대비 암모니아 휘산의 경감효과를 검토하였다. 토양 $NH_4-N$ 농도는 파종 후 45일경에 가장 높았는데 LCU 처리구에서는 $92-100mg\;kg^{-1}$, 요소 시용구에서는 $73mg\;kg^{-1}$였으며, 전 생육기간동안 요소 시용에 비해 LCU 처리구가 높았다. 토양 $NO_3-N$의 농도는 모든 처리에서 파종 후 10일경에 가장 높았는데 LCU 처리구는 $30-33mg\;kg^{-1}$, 요소 시 용구는 $27mg\;kg^{-1}$였고, 건답기간동안 높게 유지되다가 담수 후 낮아져 파종 후 80일경 이후에는 모든 처리에서 $1-2mg\;kg^{-1}$로 처리간에 차이가 없었다. 표면수의 $NH_4-N$ 농도는 요소시용구에서는 추비 후 $NH_4-N$ 농도가 $8-10mg\;L^{-1}$로 일시적으로 상승하였으나, LCU 처리구에서는 생육기간동안 $1mg\;L^{-1}$이하였다. 표면수의 pH는 담수 후 생육기간동안 요소 및 LCU 처리에서 7.5-8.3 였으나 요수구의 pH가 다소 높게 유지되었다. 요소 시용구에서의 암모니아 휘산량은 추비 시용 후 급격히 증가하였고, 시비질소에 대한 총 휘산량은 $8.7-11.8kg\;N\;ha^{-1}$ 이었다. 한편 LCU 시용에 따른 암모니아 휘산량은 LCU의 시비량에 관계없이 $2.4-3.0kg\;N\;ha^{-1}$였으며, 연차간의 변이도 요소에 비해 매우 적었다. 따라서 벼 건답직파재배에서 LCU 시용시 암모니아 휘산량은 요소 시용에 비해 72-76% 경감되었다.

• 한국작물학회지
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• 제52권3호
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• pp.311-319
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• 2007

본 시험은 질소 용출 속도가 다른 3가지 피복요소가 포함된 완효성 복합비료를 관행 요소시비량의 80 및 100% 수준으로 시용하여 벼 건답직파 및 이앙재배에서 벼 생육, 수량 및 질소이용율을 알아보고 쌀의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 1. LCU의 제형별 $20^{\circ}C$ 및 $30^{\circ}C$에서 수중 용출 속도는 LCU40 > LCU80 > LCU혼합 > LCU100 순으로 빨랐다. 2. 벼 생육 및 수량은 건답직파 및 이앙재배 모두에서 LCU-복비100% > LCU-복비80% > 관행 순으로 높았다. 3. LCU-복비 시용에 의한 질소이용율은 요소시용에 비해 건답직파재배에서는 $4{\sim}7%$, 이앙재배에서는 $11{\sim}13%$ 향상되었으며, 표준시비량의 20%를 감비한 LCU-복비 80% 시용이 단위시비질소의 생산성이 가장 높았다. 4. 단백질 함량은 건답직파 및 이앙재배의 무질소구에서 6.3 및 6.6%로 가장 낮았고, 비료 처리간에는 LCU-복비 80% 시용구에서 각각 6.5 및 6.7%로 관행 요소시용 7.3 및 7.4%에 비해 낮았다. 5. 아밀로즈 함량 및 Mg/K 비는 모든 처리간에 유의성이 없었다. 또한 쌀의 호화특성 중 최고점도 및 강하점도는 LCU-복비 시용에 의해 다소 높았지만 통계적인 유의성은 없었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권4호
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• pp.216-222
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• 2002

무경운 재배가 논토양 온실가스 배출에 미치는 영향을 살펴보고자, 1998~2000년에 걸쳐 식질계 답토양에서 질소비종(요소, 유안, 완효성비료), 시비방법(전층시비, 표층시비), 유기물 시용(볏집시용, 무시용) 및 재배양식(건답직파, 중묘이앙) 등의 다양한 재배조건별 메탄가스 배출량을 경운과 무경운재배에서 조사하였다. 질소비종은 경운유무에 관계없이 유안시비구에서 메탄배출량이 가장 낮았다(요소 대비 26.6~41.1% 저감). 그러나 경운재배에 비해 수량이 낮은 무경운재배에서는 완효성 비료가 메탄배출량이 요소구에 비해 약간 적었고, 수량은 다른 질소비료 시비량이 80% 처리수준에서도 가장 높아 더 효율적인 비종으로 고려되었다. 시비방법에 따라서는 전층시비시 경운구에 비해 무경운구의 메탄배출량이 낮았으나 표층시비시에는 반대의 경향을 보였다. 볏짚 시용시에는 무경운에 의한 메탄배출 저감 효과가 강조되는 경향으로, 볏짚을 시용하지 않았을 때는 경운 대비 10.7% 저감되었고, $5000kg\;ha^{-1}$시용 시는 26.6% 저감되었다. 중묘이앙 재배시 무경운은 경운에 비해 26.6%의 메탄 배출 저감효과를 나타내었으나, 건답직파 재배시는 무경운에서 경운보다 메탄배출이 11.2% 증가하였는데 이는 건답직파시 논토양이 완전 담수되는 3엽기 이전에 경운에 의해 토양에 투입된 볏짚 중 상당한 양이 산화적으로 분해되어 $CO_2$로 대기중으로 배출되었기 때문이라 생각되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권2호
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• pp.85-91
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• 2005

본 시험은 시설재배 후작 벼 재배지에서 환경친화적이면 생력적인 감비재배법을 개발하고자 의령군 신촌리의 식양질 토양 (곡간지, 함평통)과 창원시 모산리의 사양질 토양 (하성평탄지, 강서통)에서 관행시비 기비생략, 추비생략, 무비구를 처리하여 시험한 결과는 다음과 같다. 주요 생육시기별 벼 생육은 시비량이 많을수록 두 지역에서 모두 초장이 컸으며 경수도 많은 경향이었다. 수확기 식물체 무기성분중 T-N도 두 지역에서 모두 시비량이 높을수록 높은 경향이었다. 규질비($SiO_2/N$)는 기비생략구와 추비생략구에서 높았고 시비질소 이용률도 동일한 경향이었다. 수량은 의령군 신촌리의 식양질 토양에서 관행시비구과 기비생략구, 추비생략구와 차이가 없었으며, 창원시 모산리의 사양질 토양에서는 관행시비구와 비교하여 추비생략구에서는 수량 차이가 없었으며 기비생략구에서는 감수되었다. 시험후 처리별 토양의 제염률은 식양질 토양에서 63.9-78.7%, 사양질 토양에서 74.2-82.9%로 사양질 토양에서 제염이 많이 되었다. 시비처리별로는 관행시비구에 비하여 기비 또는 추비를 생략함으로써 제염 효율이 높은 경향이었다. 따라서 시설재배 후작지에서 벼를 재배할 경우 관행질소시비량의 70% 감비함으로써 잔존 질소의 이용효율과 제염효율을 높일 수 있으며 수량은 관행질소시비와 동일하게 유지할 수 있을 것이다. 또한 관행질소시비량의 50% 수준의 완효성 비료 전량 기비처리도 시설재배 후작지에서 벼에 대한 효과적인 시비방법이 될 것으로 판단된다. 물론 시설재배지는 앞그루작물, 앞그루작물의 재배연수, 토양특성 등을 감안하여 시설 후작 벼에 대한 시비체계가 추가적으로 검토되어야 할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권3호
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• pp.119-126
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• 2003

질소 안정동위체 자연존재비(${\delta}^{15}N$)측정을 통해 노지 채소 재배토양에서 침출되어 지하로 이동하는 $NO_3-N$의 동태를 조사한 결과는 다음과 같다. 1) 3 m 관정수와 6 m 관정수의 $NO_3-N$ 농도 평균값은 각각 25.7 및 $2.8mg\;L^{-1}$이었으며, ${\delta}^{15}N$는 +3.6 및 +4.7‰이었다. 2) 암거배수의 $NO_3-N$ 농도와 ${\delta}^{15}N$의 평균은 각각 $35.5mg\;L^{-1}$와 +6.6‰로 토양 침투수는 즐인 선상지 전체로부터 모아지며 비교적 민감하게 화학비료, 가축분 퇴비 유래 질소농도의 변화를 반영하였다. 3) 단지 말단부의 용출수의 $NO_3-N$ 농도와 ${\delta}^{15}N$의 평균은 각각 $19.4mg\;L^{-1}$ 및 +7.9‰로서 채소 재배지대의 복류수 중에는 축산폐기물 유래가 침투되어 있는 것을 나타냈다. 4) 본 지구의 채소재배 토양의 ${\delta}^{15}N$은 2 N KCl 추출 가용태 질소로서 +6.1‰, 질산태 질소로서 +5.1‰이며, 주로 사용되는 화학비료의 전질소의 ${\delta}^{15}N$은 질산 억제비료가 -6.1‰, 그리고 완효성비료가 2.2‰이었다.