벼 재배시 돈분뇨 퇴 액비 시용 방법을 구명하기 위하여 전북 고창 소재 미사질 양토에서 화학비료 100% 대비 돈분뇨 퇴 액비를 기비와 추비로 분시하여 5개처리구에 벼 품종 동진1호를 사용하여 토양 이화학성 변화, 양분이용률 및 수량 등을 조사하였다. 논 토양중 $NH_4^+$-N함량은 벼 생육초기에는 화학비료 100%구가 퇴 액비 분시구보다 높았으나 생육후기로 갈수록 처리간에 큰 차이가 없었다. 침출수중 $NO_3^-$-N함량은 화학비료 100%구보다 퇴비와 액비 또는 화학비료 분시로 낮아졌다. 시험 후 논토양 중 OM과 Avail. $P_2O_5$ 및 치환성 양이 온 함량은 퇴 액비의 영향으로 퇴비 50%+액비 50%구와 퇴비 30%+액비 70%구에서 높았고 공극율도 높은 경향이었다. 벼 양분 흡수량은 화학비료 100%구와 퇴 액비 분시구간에 큰 차이가 없었으나, 질소 이용률은 화학비료 100%구 대비 퇴비 50%+액비 50%구와 퇴비 30%+액비 70%구에서 평균 66%수준에 머물렀다. 쌀 수량은 화학비료 100%시용구 $557kg\;10a^{-1}$ 대비 퇴비 50%+액비 50%는 90%로 낮은 수준이나 퇴비 30%+화학비료 70%와 퇴비 30%+액비 70%구는 평균 96%로 화학비료 100%와 유의차가 없었다. 따라서 벼 재배시 가축분뇨 퇴비 30% 시용 후에 액비 또는 화학비료 70%를 분시하면 토양 물리화학성 개선은 물론 화학비료를 절감할 수 있으며, 일시에 전량 액비시용보다는 작물이 필요한 시기에 분시를 함으로서 생산성 향상과 토양 환경오염을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
영광지역에서 양돈분뇨 발효액비를 활용한 벼 재배 현장평가를 통하여 가축분뇨 발효액비의 시용이 벼의 생육특성, 수량, 수량구성요소, 쌀 품질, 토양화학성에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 공시 양돈분뇨 액비의 총질소 함량은 2,881 mg $L^{-1}$이었다. 토양화학성 변화 중 pH는 양돈분뇨 발효액비 처리구와 화학비료 처리구 간에 일정한 경향을 보이지 않았으나, EC와 유기물은 화학비료 처리구 보다 양돈분뇨 발효액비 처리구에서 높은 경향을 나타내었다. 양돈분뇨 발효액비 시용 후의 토양의 치환성 칼륨 함량은 화학비료 처리구보다 낮은 경향을 보였다. 양돈분뇨 발효액비 시용에 따른 논토양의 중금속함량은 높아지지 않았으며, 시험 후 토양의 구리와 아연 함량은 토양환경보전법의 토양오염 기준치 이하였다. 분얼기인 이앙 후 30일, 유수형성기인 이앙 후 80일, 수확기인 이앙 후 110일에 평균 초장 및 경수는 양돈분뇨 발효액비 처리구와 화학비료 처리구에서 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다. 주당수수는 백수, 법성, 염산의 3개 지역 모두에서 양돈분뇨 발효액비 처리구와 화학비료 처리구간의 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다. 등숙률은 백수, 군남, 법성의 3개 지역의 양돈분뇨 발효액비 처리구에서 80.3~84.9%로 화학비료 처리구 78.4~82.6% 보다 유의성 있는 증가를 보였다. 정조수량은 백수와 군남 지역에서는 양돈분뇨 발효액비 처리구와 화학비료 처리구간의 유의성 있는 차이가 나타나지 않았지만, 영광과 염산 지역에서는 양돈분뇨 발효액비 처리구에서 695.3~722.6 kg $10a^{-1}$로 화학비료 처리구 730.5~735.5 kg $10a^{-1}$보다 유의성 있게 낮은 수량을 나타내었다. 도복율은 영광과 염산 지역에서는 양돈분뇨 발효액비 처리구에서 1.9~2.2%로, 화학비료 처리구 0.4~1.2% 보다 유의성 있게 높은 수치를 나타내었다. 백수, 군남, 법성, 염산의 4개 지역에서 백미의 단백질 함량은 양돈분뇨 발효액비 처리구와 화학비료 처리구간의 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다. 따라서, 양돈분뇨 발효액비를 벼에 대한 기준시비량 11 kg N $10a^{-1}$를 기준으로 균일 살포하였을 때 화학비료 시용과 비교해서 생육 (초장, 경수), 수량 및 미질 면에서 큰 차이가 나지 않음을 나타내었다.
본 시험은 우분, 돈분, 계분 등 축종별로 가축분퇴비를 인산비료 대체를 위해 토양검정 인산시비 해당량을 시용하고 질소와 칼리 부족량만 화학비료로 보충하는 축분퇴비와 화학비료 혼용 시비처방 기준을 개발하고자 '08~'10년의 3개 년간 시설상추를 대상으로 실시하였다. 토양 pH는 축분퇴비 단용구가 가장 높았고, 질소시비량이 증가할수록 낮아지는 경향이었다. OM은 모든 퇴비시용구에서 유의적으로 높아졌으며 $NO_3$-N는 NPK 처리구에 비해 LC+N100 처리구가 높은 경향이었으며, Av. $P_2O_5$는 축분퇴비 시용구가 동일량의 인산 비료를 투입한 NPK 처리구에 비해 약 $20mg\;kg^{-1}$ 높았다. 치환성 칼리는 화학비료 처리구와 K 부족량이 보충시비 된 축분퇴비 처리구가 같은 수준이었다. 칼슘과 마그네슘, 나트륨 등은 퇴비 처리구가 NPK 처리구에 비해 높은 경향이었다. 축분퇴비 질소의 토양 $NO_3$-N 공급능은 요소비료에 비해 돈분, 계분, 우분퇴비 각각 37, 35, 23% (퇴비 종합 34%) 수준으로서 축분퇴비 시용시 화학비료 질소 절감 가능량으로 추정하였다. 상추 엽중 $NO_3$ 함량은 화학비료 질소시용량에 비례하여 유의적으로 증가하였고 상추의 양분흡수량은 상추수량과 같은 경향으로서 PK 및 LC+N0 처리구가 가장 낮고 질소비료 시용량에 비례하여 증가하는 경향이었다. 이상의 결과를 종합하여 시설상추 재배시 축분퇴비를 인산 토양 검정시비 해당량을 시용하여 인산질비료를 100% 대체한 후 질소비료는 "질소적정시비량 = 토양검정 질소시비량 - (축분퇴비 질소시용량 ${\times}$ 0.34)", 칼리비료는 "칼리적정시비량 = 토양검정 칼리시비량 - 축분퇴비 칼리시용량" 식에 의해 산출하여 3요소 시비량을 결정하는 방법을 도출하여 축분퇴비 및 화학비료 양분 종합이용기술의 일례로 제시하였다.
혼합유기질비료 시용 후 벼 재배시 무기태질소 함 량, 질소이용율, 수량 등을 조사하여 질소 화학비료 대체 가능성을 검토코자, 화학비료 3요소구, 혼합유기질비료 0, 100, 150% 시용구 등 5처리를 두어 2006년도에 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 혼합유기질비료 100% 시용구 토양 중 $NH_4-N$ 함량은 대조구에 비해 많았으며 표면수에서도 같은 경향이었다. 시험후 토양 중 Av. $P_2O_5$ 함량은 대조구에 비해 혼합유기질비료 100% 시용구에서 많았으나 Ex. K 함량은 적었다. 수도체 중 질소이용율은 혼합유기질비료 100% 시용구가 대조구에 비해 높아 질소 화학비료 대체 가능성이 있었다. 이앙 후 30일, 60일에서 경수는 혼합유기질비료 100% 시용구가 대조구 보다 많았다. 혼합유기질비료 중 질소 함량과 단백질 함량과는 정의 상관, 식미치와는 고도의 부의 상관, 완전립 비율과는 부의 상관이 있었다. 혼합유기질 비료 100% 시용구의 쌀 수량은 대조구 $4,892kg\;ha^{-1}$에 비해 4% 증가하였다. 벼 재배시 대조구의 쌀 수량과 대등한 혼합유기질비료의 시용량은 [질소 토양검정시비량 ${\div}$ 혼합유기질비료질소함량 $(g\;kg^{-1})/1,000{\times}0.93)/1,000$]으로 산출되었다.
시설수박 재배시 안정적 수량확보와 과다시비에 따른 환경오염을 방지하기 위해 유기질비료의 적정 시비기준을 마련하고자 유기질비료인 혼합유박과 혼합유기질비료를 이용하여 시험을 수행하였다. 시험에 사용한 유기질비료는 혼합유박이 질소 3.9%, 인산 2.0%, 가리 0.9%, 혼합유기질비료는 질소 4.1%, 인산 2.1%, 가리 1.1%로 수박의 엽면적은 2가지 비종 모두에서 질소기준 0.5배량과 0.3배량 수준의 처리구가 화학비료 단용처리구와 비슷한 수준을 보였으며, 엽중 양분흡수량 및 수박의 과중과 당도는 가장 크게 나타났다. 수확 후 시험토양은 2가지 비종 모두에서 밑거름으로 50%와 30% 수준으로 시용하고, 웃거름으로 화학비료를 이용한 경우가 EC, 유효인산, 치환성 칼리 함량이 시험전에 비해 비슷하거나 낮아져 다른 처리에 비하여 시설하우스 토양의 염류집적 우려가 적었다. 이에 따라 시설수박 재배시 혼합유박이나 혼합유기질 비료의 적정시비량은 토양검정 질소시비량의 0.3~0.5배량 수준을 정식전 밑거름으로 사용하고, 나머지 양은 화학비료를 웃거름으로 관비를 통해 공급하는 것이 3~10%의 수량 증가 효과가 있었다.
1. 액비 1년 시용구의 생육초기 벼의 분얼수 및 초장은 화학비료 시용구 보다 낮았다. 액비 5년 연용 시용구는 화학비료 시용구와 대등한 분얼수와 초장을 나타내었다. 2.수량구성요소에서 주당수수는 액비 5년 연용구가 화학비료 시용구 보다 높았으나 등숙률은 낮아졌으며 수당영화수와 천립중은 처리구 사이에 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 3. 액비 5년 연용 시용구의 벼 수량은 화학비료 시용구 보다 4% 증수되었다. 그러나 액비 1년 시용구에서는 6% 감수되었다. 벼 재배시에 액비 3년 시용구는 화학비료와 대등한 생산량를 나타내었다. 4. 액비 1년, 3년 시용구의 쌀 식미치는 72.6, 71.3점으로서 화학비료 시용구와 대등 하였다. 그러나 액비 5년 시용구의 쌀 식미치는 72.4로서 다소 높았으나 화학비료 시용구와 통계적으로 유의한 차이를 나타내지 않았다. 5. 가축액비 5년 연용 시용구의 토양은 유효인산 함량이 높아졌고 치환성 칼륨 함량이 $0.61cmol^+/kg$로서 화학비료 시용구의 $0.49cmol^+/kg$ 보다 높아졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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