한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.208-208
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2017
No-tillage practices are expected to provide several benefits such as increasing soil organic matter, reducing labor time and saving energy cost compared with conventional tillage practices. This study was conducted to investigate the effects of no-tillage dry-seeding on rice growth and soil properties in comparison with other rice cultivation methods, machine transplanting and wet-hill-seeding on puddled paddy. Rice seedling establishment was slightly higher in no-tillage dry-seeding treatment ($145seedling\;m^{-2}$) than wet-hill-seeding on puddled paddy treatment ($111seedling\;m^{-2}$), but the seedling establishment in both treatments fell within the optimum range for direct seeding rice cultivation. Plant height, number of tillers and chlorophyll content (SPAD value) of rice in no-tillage dry-seeding treatment were higher than those of the other treatments. However, no significant differences in grain yield was observed among three cultivation methods, and the yield ranged 5.8 to $5.9ton\;ha^{-1}$. The heading date from seeding under no-tillage dry-seeding treatment was on average 109 days, which was similar to that under machine transplanting treatment (112 days), but 10 days later than that under wet-hill-seeding on puddled paddy treatment (99 days). Grain quality characteristics grown in no-tillage dry-seeding were similar to those grown in the other cultivation methods. These results indicate that no-tillage dry-seeding practice is comparable to conventional tillage system in terms of seedling establishment, growth, yields and grain quality.
논은 지역이나 토양, 기후 특성, 오염원 종류, 관개 및 시비 등의 경작방법에 따라 배출 양상이 다양하다. 특히, 시비방법 개선, 효율적인 물관리 등 영농방법 개선을 통한 비점부하 저감이 중요하다. 본 연구에서는 담수논을 대상으로 물꼬높이, 시비량, 관개수 수질에 따른 배출부하량 저감효과를 평가하기 위해, 시험포장의 물수지 및 물질수지 분석자료를 이용하여 CREAMS-PADDY 모형을 보정과 검정을 하고, 영농관리 시나리오를 적용하여 그 결과를 평가하였다. 영농관리 시나리오는 선행연구를 조사하여 배출부하량 저감을 만족하는 동시에 벼의 수확량 저하를 초래하지 않도록 4개의 시나리오로 개발하였고, 대조군은 관행농업을 반영하여 구성하였다. CREAMS-PADDY 모형과 HOMWRS 모형을 연계하고, 과거 기상자료를 이용하여 1981~2010년 영농기의 배출부하량 모의가 가능하도록 모형을 구축하였다. 모형의 보정 및 검정을 위하여 서울대학교 이동저수지 관개논 시험포장에의 물수지 및 물질수지 분석 자료를 이용하였고, 보정 결과 논물 총질소 및 총인의 결정계수는 0.95, 0.84, 모형의 효율지수는 0.95, 0.73으로, 검정 결과 논물 총질소 및 총인의 결정계수는 0.97, 0.85, 모형의 효율지수는 0.91, 0.84로 비교적 높게 나타났다. 영농관리 시나리오 적용 결과 중간낙수 이후 물꼬를 50 mm 증가시켰을 때 배출부하량은 대조군 대비 T-N 1~34%, T-P 5~21% 저감되는 것으로 나타났고, 100 mm 증가시켰을 때 대조군 대비 T-N 5~62%, T-P 8~37% 저감되는 것으로 나타났다. 관행시비량에서 표준시비량으로 시비량을 삭감시 배출부하량은 대조군 대비 T-N 0~16%, T-P 0~9% 저감되는 것으로 나타났으며, 배출부하량 저감양상은 시비직후 강우의 발생유무에 따라 크게 달라지는 것으로 나타났다. 관개수 수질을 호소수 수질환경기준인 4등급을 초과하는 수준으로 관개하는 경우 배출부하량은 대조군 대비 T-N 9~65%, T-P는 9~47% 증가하는 것으로 나타났다. 영양물질의 농도가 높은 관개수가 유입될 경우 논은 수질을 정화하는 경향을 보였다. 시나리오를 종합하면 영농초기의 물꼬높이를 낮게 유지하고, 중간낙수 이후 물꼬를 높게 유지하며, 비료는 강우가 발생하지 않는 시기에 표준시비량으로 시비하고, 호소수 수질환경기준인 4등급을 만족하는 관개수를 이용하였을 경우 논에서의 비점오염 관리에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 하지만 고농도의 영양물질이 함유된 관개수를 농업용수로 이용할 경우 수계 전체의 배출부하량에 저감에 있어 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구는 현장 실험 이전의 기초 자료로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
A computer simulation was carried out to investigate draft characteristics of Korean paddy field for obtaining the basic reference to the selection of optimum moldboard type suitable for Korean paddy field conditions. Cylindrical, cylindroidal, semihelical moldboard plows, and one type of oriental Janggi were used for simulation. A series of soil bin experiments was conducted to compare the experimental results with the predicted drafts from computer simulation using the cylindroidal moldboard plow. The computer model predicted draft force with 1~12% error at 12~16cm plowing depth which is the most conventional plowing depth in the rural area in Korea. Thus, the computer model was considered to be good enough for simulation. Due to the different plowing width of experimental plows, specific draft was selected for comparison by computer simulations. Specific draft of cylindrical moldboard plow was ranged from 3 to 6 N/$\textrm{cm}^2$ according to the soil conditions, plowing speed and plowing depth, 2.5~3.0 N/$\textrm{cm}^2$ for semihelical moldboard plow.
Effect of reclaimed sewage on the paddy rice culture was examined by field experiment for two consecutive years. The domestic sewage was treated by the comstructed wetland, and the effluent of the treatment wetland was used for irrigation water. Growth components and yields were compared against the CONTROL plot where conventional fertilization was applied. In general, addition of the reclaimed sewage irrigation which contained high nutrient concentration didn't affect paddy rice culture adversely, and even better growth and more yields were observed. Overall, reclaimed sewage irrigation was thought to be one of practical alternatives for irrigation water.
When wet-paddy is threshed by conventional auto-fed thresher, the threshed material under the concave is difficult to separate with pneumatic separation only. The development of thresher with an oscillating sieve in addition to the conventional pneumatic separation has been recommanded to improve the separation of grains from straw and chaff having high moisture content. This study was intended to evaluate the separating performance of an oscillating sieve and to obtain the effective operation conditions of the sieve separation. The sieve with oscillating in an elliptical motion was developed and installed in the experimental unit which can simulate the separating operation of the conventional auto-fed thresher. Results of the study are summarized as follows: 1. The flowing velocity of grains on oscillating sieve was increased as the sieve frequency increased but the feed rate did not significantly affect the flowing velocity of grains on sieve. 2. The effects of sieve frequency and the direction of sieve rotation on the separating performance by oscillating sieve show that increasing the frequency of sieve driving crank above the 460 rpm in the same direction of material flow (con-flow) improved the separating performance. 3. The height of grain guide plate and air velocity through the sieve to optimize the separating performance of oscillating sieve were experimentally determined to give about 10cm above the sieve and 7 m/s, respectively.
No-till direct-sown rice-wheat relaying cropping system has major advantages such as labor and cost saving by eliminating tillage and preparation of seed bed and transplanting. In this system, rice sowing was done simultaneously wheat harvesting. A paddy field experiment was conducted to evaluate effects of no-till years on soil microbial changes and soil physico-chemical characteristics with rice growth and development. Chemical fertilizers and agricultrual chemicals was not applied in no-till system. As the year in no-till direct-sown system the air permeability was increased and after water submerging soluble nitrogen was released Aerobic microbial-n was highest in May and then decreased after water irrigation. The population of aerobic soil microorganisms were steeply decreased after water submerging Soil microorganisms was decreased with the increased the soil depth. A month was needed for the seedling establishment in a no-tillage rice-wheat cropping system. Increased cropping years improved leaf greenness and leaf area index(LAI). But stomatal conductance(Gc) was higher in conventional cultivation system than no-till system. Stomatal conductance at panicle initiation stage was increased higher in conventional condition of leaves but the difference between conventional and no-till system was increased at heading stage. In no-till 4 years condition rice grain yield was spikelet numbers per panicle.
논 토양의 미생물 생태 다양성을 조사하기 위한 효과적인 방법으로 qRT-PCR을 적용하고자 본 연구를 수행하였다. 논 토양 미생물의 gDNA를 분리하기 위하여 Mo Bio kit를 사용한 효과적이고 안정적인 gDNA 분리 방법을 확립하였다. 논 토양 미생물 다양성을 qRT-PCR로 검출하기 위하여 bacteria를 세분한 ${\alpha}$-Proteobacteria, ${\beta}$-Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes 다섯 가지 문과 전체 bacteria, 전체 fungi를 구분할 수 있는 특이 primer set을 선정하여 다양한 조건의 시험을 통하여 최종 조건을 확립하였으며 재현성 실험을 통하여 방법의 유의성을 검증하였다.
칠곡통의 식양질 논에서 답전윤환시 밭작물로 콩을 재배했을 때 Bradyrhizobium japonicum의 밀도변화와 토양 이화학성과의 상관관계를 조사하였다. B. japonicum의 서식밀도는 계속 논이용구에서 $10^1cells/g.soil$ 수준이었고 답전윤환구에서는 $10^1cells/g.soil$ 이상 수준이었다. 그리고 시비수준별 균주 밀도는 무비구가 관행시비구보다 2년주기 윤환시 1.9배, 3년주기 윤환 및 4년연속 밭이용시는 10배가량 높은 수준이었다. 토착 B. japonicum 밀도변화는 토양의 유기물함량$(r=0.83^*),\;Ca/K(r=0.74^*)$ 및$(Ca+Mg)/K(r=0.72^*)$와 정상관 관계를 보였고 토양경도와는 부의 상관관계(r=-0.73*)를 보였다. 그리고, 계속 논이용구 대비 답전윤환구에서의 B. japonicum 밀도증가는 질소고정잠재능의 증가로 이어졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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