• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.471-477
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• 2013

Biochar amendment to agricultural soil is regarded as a promising option to mitigate climate change and enhance soil quality. It could sequester more carbon within the soil system and increase plant yield by changing soil physicochemical characteristics. However, sustainable use of biochar requires comprehensive environmental assessment. In this sense, it is important to measure additional greenhouse gas emission from soils after biochar addition. We investigated emissions of $CO_2$, $N_2O$, and $CH_4$ from incubated soils collected from rice paddy and cultivated grassland after amendment of 3% biochar (wt.) produced from rice chaff. During incubation, soils were exposed to three wet-dry cycles ranging from 5~85% soil gravimetric water content (WC) to investigate the changes in effect of biochar when influenced by different water levels. The $CO_2$ emission was reduced in biochar treatment compared to the control at WC of 30~70% both in rice paddy and grassland soils. This indicates that biochar could function as a stabilizer for soil organic carbon and it can be effective in carbon sequestration. The $N_2O$ emission was also reduced from the grassland soil treated with biochar when WC was greater than 30% because the biochar treated soils had lower denitrification due to better aeration. In the rice paddy soil, biochar addition resulted in decrease in $N_2O$ emission when WC was greater than 70%, while an increase was noted when WC was between 30~70%. This increase might be related to the fact that available nutrients on biochar surface stimulated existing nitrifying bacterial community, resulting in higher $N_2O$ emission. Overall results imply that biochar amendment to agricultural soil can stabilize soil carbon from fast decomposition although attention should be paid to additional $N_2O$ emission when biochar addition is combined with the application of nitrogen fertilizer.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.353-360
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• 2011

간척지에서 청보리 재배를 위한 가축분뇨 퇴 액비 시용 방법을 구명하기 위해서 계화간척지 문포통에서 무처리를 대비로 화학비료 및 돈분뇨 퇴 액비를 기비와 추비로 분시하여 청보리를 재배한 후 토양 양분변화, 식물체 양분 흡수량 및 수량 등을 조사하였다. 토양중 $NO_3^-$-N 함량은 액비시용 후 생육 후기로 갈수록 감소하였고. 보리생육 초기에는 액비 전량시용구가 높았으나 후기에는 퇴 액비 혼용구와 화학비료 시용구에서 높았다. 토양 중 $NO_3^-$-N와 $NH_4^+$-N 함량은 표토에서 퇴 액비 혼용구와 화학비료 시용구에서 높았으나 심토에서는 처리 간에 유의차가 없었다. 시험후 토양의 화학성중 유기물, 유효태 인산, 총질소, 치환성 칼슘과 나트륨이 퇴 액비 혼용구에서 무시용구 보다 현저히 높았다. 식물체 양분흡수량은 액비 전량시용구 보다 화학비료 시용구와 액비분시 및 퇴 액비 혼용구에서 높게 나타났고 질소이용률은 화학비료 시용구>액비분시구=화학비료 추비구>퇴 액비 혼용구>액비 전량시용구 순으로 나타났다. 청보리 수량은 무처리구 $309kg\;10a^{-1}$ 대비액비 전량시용구에서 2.3배였으나 화학비료 시용구와 퇴 액비 혼용구에서 3.2배로 가장 높게 나타났다. 청보리 사료가치는 퇴 액비 분시구에서 액비전량 시용구보다 조단백질과 TDN 값이 1.0~1.5%가 높아졌다. 따라서 간척농경지에서 가축분뇨 퇴 액비시용에 의한 청보리 증수를 위해서는 일시에 전량 시용하는 것보다는 분할 시용해야 높은 수량을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권2호
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• pp.102-108
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• 2006

비닐피복작물 재배시 시비효율 증대 및 생력시비기술 확립을 목적으로 토중시비기를 개발하였고 2000년 부터 2001년까지 2년 동안 이를 이용하여 양파를 재배한 후 토양개량, 양분이용률 및 수량성에 미치는 영향을 평가하였으며 그 결과는 다음과 같다. 시험 전 토양보다 모든 처리에서 치환성칼륨 함량은 증가되었으나 유효인산 함량은 감소되었다. 생육시기별 토양 중 질산태질소 함량은 모든 처리에서 생육초기에 가장 높았으며 특히 관행시비에 비하여 토중시비에서 $30-60mg\;kg^{-1}$ 높았고 3회 추비에서 생육후기까지 높게 발현되었다. 양파의 생장속도는 토중시비에서 높았고 생육중기 이후 차이가 크게 나타났으나 토중시비 추비횟수 사이에는 유의성이 없었다. 시비질소 흡수량은 관행시비($78kg\;ha^{-1}$)에 비하여 토중시비에서 59-69% 많았고 질소이용률은 추비 2회>추비 1회>추비 3회 순으로 18-20% 높았다. 시비칼리 흡수량은 관생시비($63kg\;ha^{-1}$)에 비하여 토중시비에서 52-71% 많았으며 칼리이용률은 13-17% 높았다. 시비방법별 시비질소 잔존량은 관행시비에 비해 토중시비에서 8-14% 많았고 시비질소 손실량은 관행($154kg\;ha^{-1}$)에 비해 토중시비에서 26-34% 적은 반면에 시비칼리 잔존량은 13-18% 많았고 시비칼리 손실량은 29-31% 적었다. 양파 생육 및 수량은 토중시비에서 엽초경과 구경이 굵고 구중이 무거워 관행시비($45.91Mg\;ha^{-1}$) 대비 7-13% 증수되었으며 질소시비효율이 22-42% 증대되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제15권1호
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• pp.34-48
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• 1982

수입비료(輸入肥料)에만 의존(依存)하던 1960년(年) 이전(以前)의 비료공급(肥料供給)은 3요소균형시비(要素均衡施肥), 적기공급(適基供給)에 큰 혼란이 계속되었었으며 수요량(需要量)이 매년(每年) 증가(增加)되어 외화(外貨)의 소비(消費)가 점점 커져서 1961년(年)을 시작으로 요소공장(尿素工場)이 준공(埈工)되어 생산(生産)되기 시작하면서 1967~1968년(年)의 대규모공장(大規模工場)들이 생산(生産)하기에 이르러 비료(肥料)의 자급기(自給期)에 다달았다. 각(各) 공장(工場)들의 정상적(正常的)인 가동(稼動)으로 10~20%의 생산량(生産量)이 수출(輸出)되다가 1927년(年) 석유파동(石油波動)으로 소비량(消費量)이 급증(急增)되어 비료(肥料)가 부족(不足)하게 되었고 1973~4년(年)에 시설확장 및 증설(增設)로 충분(充分)히 공급(供給)되면서 다시 수출(輸出)이 재개(再開)되었다. 1977~8년(年)의 대규모공장(大規模工場)이 다시 준공(竣工)되면서 비료생산능력(肥料生産能力)은 질소(窒素)가 80만성분둔(万成分屯), 인산(燐酸)이 40만성분둔(万成分屯), 가리(加里)가 20만성분둔(万成分屯)까지 이르게 되었다. 1977~80년(年)에는 특수작물용(特殊作物用) 화성비료(化成肥料) 수요(需要)가 개발(開?)되어 공급(供給)되기 시작(始作)했으며 유기질비료(有機質肥料), 규산질비료(珪酸質肥料), 미량요소비료(微量要素肥料), 엽면살포용(葉面撒布用) 등의 다양(多樣)한 비종(肥種)이 공급(供給)되기 시작했다. 비료(肥料)의 소비(消費)는 질소(窒素)가 1964년(年)을 기점(基点)로 1975년(年)까지 연간(年間) 거의 균등(均等)하게 284천둔(千屯)씩 증가(增加)되었고, 인산(燐酸)은 7.7천둔(千屯), 가리(加里)는 7.5천둔(千屯)씩 1972년(年) 비료가수요기전(肥料假需要期前)까지 증가(增加)하다가 1973~5년(年)의 가수요기(假需要期)에는 인산(燐酸)이 평균(平均) 증가율(增加率)의 8배(倍) 가리(加里)가 7배(倍) 소비(消費)되어 약(約) 3 년간(年간) 계속(??)되었다. 1976년(年)에는 가수요구매량(假需要購買量)이 이월소비(移越消費) 되므로써 다시 3 성분(成分) 합계(合計) 20만성분둔(万成分屯)이 감소(減少)되었다가 1977~8년(年)에 서서히 증가(增加)하여 '75년(年)의 수준(水準)에 이르렀으며 질소(窒素)가 45만성분둔정도(万成分屯程度), 인산(燐酸)이 22만성분둔정도(万成分屯程度), 가리(加里)가 18만성분둔(万成分屯) 정도(程度)의 양(量)에서 정체(停?)되고 있다. 비종별(肥種別) 소비(消費)추세는 단비(?肥)에서 복비(複肥)로 점차 전환(?換)되며 복비소비량(複肥消費量) 증가(增加)는 균형시비(均衡施肥)가 이루어 질 수 있는 요인(要因)이었다. 생산(生産)은 1968년(年)에 소비량(消費量)을 초과(超過)한 양(量)이 생산(生産)되었으며 질시(窒素)는 1975년(年)까지 소비량(消費量) 이상(以上)이 계속생산(??生産)되었으나 인산(燐酸)은 1971~5년(年)까지 생산(生産)이 소비(消費)를 따르지 못했으며 1976년(年)을 계기(契機)로 질소(窒素), 인산(燐酸) 공(共)히 대규모(大規模) 시설(施設) 준공(竣工)으로 생산량(生産量)은 급상승(急上昇)하여 소비량(消費量)보다 질소(窒素)가 40만성분둔(万成分屯), 인산(燐酸)이 26만성분둔(万成分屯)이 많이 생산(生産)되었고 가리(加里)는 5~10만둔(万屯) 정도(程度) 부족(不足)했으며 1978~9년(年)의 최대(最大) 생산량(生産量)은 질소(窒素) 83만둔(万屯), 인산(燐酸)49만둔(万屯), 가리(加里) 13만둔(万屯)이었다. 공장별(工場別) 가동율(稼動率)은 전체적(全?的)으로 능력선(能力線)이 추지(推持)되었으나 1973~5년(年)의 소비(消費) 급증기간(急增期間) 120%까지 가동율(稼動率)이 높아졌으며 비종별(肥種別)로는 요소(尿素)가 대체(大?)로 90% 정도(程度), 복합비료(複合肥料)는 최고(最高) 170%까지 가동(稼動)되었고 '70년(年) 후반기(後半期)에 수요(需要) 감소(減少)로 전체공장(全?工場)의 가동율(稼動率)은 80%정도(程度)이었다. 비료수출(肥料輸出)은 1967년(年)에 시작되어 1972년(年) 비료(肥料) 가수요(假需要) 전(前)까지 꾸준히 신장(伸張)되어 약(約) 15만성분둔(万成分屯)까지 증가(增加)하여 생산량(生産量)의 20%를 상회(上廻)하더니 1973~5년(年) 가수요기(假需要期)에는 중단(中?)되었고 1976년(年)부터 재개(再開)되면서 점차 신장되어 1978~9년(年)에는 55만성분둔(万成分屯)으로 생산량(生産量)의 40%, 1980년(年)에는 67만성분둔(万成分屯)까지 증가(增加)하여 생산량(生産量)의 46%까지 이르렀으며 1981년(年)에는 1979년도(年度)의 2 차석유파동(次石油波動)에 의(依)한 자재비(資材費)의 상승(上昇)으로 국제(國際) 경쟁력(競爭力)이 약화(弱化)되어 35만성분둔(万成分屯)으로 떨어지기 시작했다. 주요(主要) 대상국(?象國)들은 요소(尿素)는 동남아지방(東南亞地方), 복비(複肥)는 중동(中東)이었으나 '81년(年)에는 동남아(東南亞)에서 화성비료(化成肥料)의 수요(需要)가 커지기 시작했고 대규모공장(大規模工場)도 화성비료(化成肥料) 수출(輸出)에 참여(參與)한 것이 특징(特徵)이라 하겠다. 수출전망(輸出展望)은 석유가(石油?)의 고가(高?)로 생산비(生産費)가 높고 1980년(年) 이후(以後)부터 천연(天然)개스 매장국(埋藏國)인 동남아지역(東南亞地域)의 대단위(大?位) 암모니아 합성공장(合成工場)이 가동(稼動)되면 수출시장(輸出市場)이 크게 감소(減少)될 것으로 예상된다. 비료(肥料)의 소비량(消費量)은 연간(年間) 30kg/10a선(線)으로 선진국(先進國) 소비량(消費量)과 비슷한 경향이나 경지이용율(耕地利用率)이 10% 감소(減少)한 (35만정보(万町步)) 반면 특용작물(特用作物), 채소(菜蔬), 과수등(果樹等)의 재배면적(栽培面積) 25만정보(万町步)증가(增加)가 소비증가(消費增加)를 유도(誘導)한 것으로 판단(判?)되며 수도작(水?作)의 신품종(新品種) 면적(面積) 확대(?大)가 수요증대(需要增大)를 크게 할 수 있을 것이다. 또한 일반(一般) 전작물(田作物)인 맥류(麥類), 서류(薯類), 두류(豆類)의 재배면적증대(栽培面積增大)가 촉구(促求)되어야 할 것이며 초지면적(草地面積)의 확대(?大)와 조림비료(造林肥料)는 비료(肥料)의 소비(消費)를 증대(增大)시킬 수 있는 미개척분야(未開拓分野)라고 할 수 있다.

• 원예과학기술지
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• 제34권4호
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• pp.578-586
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• 2016

풋거름 작물인 크로탈리라아의 토양환원이 후작물 딸기 '설향'의 생육과 수량 그리고 토양 중 무기태질소 함량에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 시험은 무질소구, 크로탈라리아 처리구, 크로탈라리아 및 50% 요소처리구, 100% 요소처리구 등 4처리를 두었다. 딸기 재배를 위한 표준 질소 시비량의 100%와 50% 질소 공급량은 각각 8.6 및 $4.3kg{\cdot}10a^{-1}$이었다. 크로탈라리아는 2011년 6월 17일에 파종하여 37일간 재배한 후 토양에 다시 환원하였으며, 환원된 크로탈라리아 질소량은 $10.4kg{\cdot}10a^{-1}$이었다. 딸기는 9월 9일에 정식 후 255일간 재배하였다. 크로탈라리아의 토양환원이 크로탈라리아 및 50% 요소처리구와 100% 요소처리구와 비교하여 딸기의 산도에서 유의성은 없었지만 당도와 산도를 증가시키는 결과를 보였다. 하지만 크로탈라리아 처리는 최대의 수량을 나타낸 크로탈라리아 및 50% 요소처리구와 100% 요소처리구와 비교하여 딸기의 생육과 수량은 감소하였다. 딸기 재배기간 동안 토양의 무기태 질소 함량은 크로탈라리아 처리에서는 꾸준히 감소하여 딸기 재배가 끝나는 무렵에는 $24mg{\cdot}kg^{-1}$를 나타낸 반면에 크로탈라리아 및 50% 요소처리구와 100% 요소처리구에서의 토양의 무기태 질소 함량은 $35-50mg{\cdot}kg^{-1}$수준을 유지하였다. 딸기의 질소 이용효율은 크로탈라리아 처리구에서 15.1%이었고 크로탈라리아 및 50% 요소처리구와 100% 요소처리구의 질소 이용효율은 각각 20.3%와 36.6%로서 크로탈라리아의 질소 이용효율이 크로탈라리아 및 50% 요소처리구와 100% 요소처리구의 질소 이용효율보다 낮았다. 이러한 결과로부터 크로탈라리아의 토양환원만으로는 딸기의 최대 수량을 얻지 못할 수 있다. 그러므로 크로탈라리아의 토양환원 후 추가적인 질소 공급이 필요하다는 결론을 얻을 수 있었다. 크로탈라리아 토양 환원시 표준 질소 시비 추천량의 50%를 화학 질소 비료로 추가로 투입할 경우 100% 요소처리구와 비슷한 토양의 무기태 질소 함량 $35-50mg{\cdot}kg^{-1}$ 수준을 유지함으로써 딸기의 최대수량을 얻을 수 있을 것으로 판단된다.