This study was conducted to investigate the effect of fertilizer composted of dam suspended particle sawdust and sewage sludge to soil properties and seedling growth. The Betula platyphylla var japonica, Zelkova serrata and Chamaecyparis obtusa were used for this study. The soil organic matter, total nitrogen, phosphorous, exchangeable calcium, magnesium, and potassium were increased with fertilizer treatment. Heavy metal concentration in soil was increased with fertilizer treatment, but the level was very low. With fertilizer treatment, growth, photosynthetic capacity, and chlorophyll concentration of seedling were improved.
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.
7종(種)의 답(畓) 토양(土壤)에 대한 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio와 exchange energy를 측정(測定)하고 이들 값은 치환성(置換性) 가리(加里), 수도체(水稻體)의 가리(加里) 흡수량(吸收量)과 어떤 관계(關係)가 있는지 구명(究明)해 보았다. 그 결과(結果) 1. 토양(土壤)의 배수(排水), 투수성(透水性)이 양호(良好)한 본실험(本實驗) 조건하(條件下)에서 최고(最高) 분얼기(分蘖期), 출수기(出穗期), 수확기(收穫期) 토양(土壤)의 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio는 그때 수도체(水稻體)가 흡수(吸收)한 가리(加里)와 또 최고(最高) 분얼기(分蘖期) 토양(土壤)의 치환성(置換性) 가리(加里)와 유의차(有意差) 1% 수준(水準)에서 고도(高度)의 상관(相關)이 있다. 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio가 크면 가리(加里) 흡수(吸收)도 많아지고 그것이 작으면 흡수(吸收)되는 가리(加里)도 적다. 따라서 수도체(水稻體)의 가리(加里) 흡수(吸收)는 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio 또는 가리(加里) 치환(置換) 방출(放出)에 관여(關與)한 exchange energy의 다소(多少)에 의(依)해서 다스려 진다고 본다. 2. 수도체(水稻體)의 가리(加里) 흡수량(吸收量)과 수도(水稻) 수량(收量)을 토양(土壤)의 가리(加里) exchange energy 관점(觀點)에서 보면 -2500~-3000cal/equiv. 범위(範圍)에서 가리(加里) 흡수(吸收)와 수량(收量)이 많은 것으로 보아 토양(土壤) 중의 가리(加里)와 석회(石灰) 고토(苦土)가 서로 평균상태(均衡狀態)에 있기 때문이라고 본다. 3. exchange energy는 최고(最高) 분얼기(分蘖期) 토양(土壤)의 치환성(置換性) 가리(加里)와 1%수준(水準)에서 고도(高度)의 상관(相關) 관계(關係)가 있다. 토양(土壤) 가리(加里)와 석회(石灰) 고토(苦土)가 평형(均衡) 상태(狀態)에 있다고 보는 -2500~-3000cal/equiv. 에 상당(相當)하는 치환성(置換性) 가리(加里)를 회귀식(回歸式)(표(表)10)으로 부터 구(求)해 본 결과(結果)는 0.375~0.458m.e./100g건토(乾土)이다(산성(酸性) 토양(土壤)). 그런데 석회암(石灰岩) 토양(土壤)인 장성통(長城統)은 치환성(置換性) 가리(加里)가 0.3~0.5m.e./100g 건토(乾土)나 되는데도 이에 상당(相當)하는 exchange energy는 -3214~-3893cal/equiv이다. woodruff에 의(依)하면 이 energy 범위(範圍)의 토양(土壤)에서는 석회(石灰)는 과다(過多)하고 가리(加里)는 부족(不足)하다고 한다. 이것은 석회(石灰), 고토(苦土)가 산성(酸性) 토양(土壤)의 그것보다 3~5배가 더 많아서 가리(加里)와 불균형(不均衡) 상태(狀態)에 있기 때문이다. 따라서 토양(土壤)의 가리(加里) 방출(放出)은 가리량(加里量) 뿐만 아니라 석회(石灰), 고토량(苦土量)도 함께 비(比)를 취(取)해서 평가(評價)하는 가리평형(加里平衡) activity ratio 또는 exchange energy를 아는 것이 타당(妥當)하다고 본다. 4. 우리나라 답(畓) 토양(土壤)의 치환성(置換性) 가리(加里) 평균치(平均値)는 0.19m.e./100g로 알려져 있는데 이 값에 상당(相當)하는 exchange energy는 -4116cal/equiv. 이다. exchange energy가 -4000cal/equiv. 이하(以下)에서는 가리(加里) 흡수량(吸收量)이 훨씬 적다. 따라서 산성(酸性) 토양(土壤)에서 치환성(置換性) 가리(加里)는 0.37~0.45m.e./100g 건토(乾土)는 유지(維持)되어야 한다고 본다. 5. 토양(土壤)에의 가리(加里) 흡착(吸着) zeolite 시용(施用)은 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio를 높여 준다. 수도체(水稻體)의 가리(加里) 흡수량(吸收量)과 수량(收量)을 보아도 대조구(對照區)의 그것들 보다 증가(增加)한다. 이것은 zeolite가 가리방출(加里放出)을 조절(調節)하기 때문이다. 토양(土壤)의 치환성(置換性) 가리(加里)를 0.37m.e./100g 건토(乾土) 이상(以上)을 유지(維持)시키는데는 가리흡착(加里吸着) zeolite(6.0% $K_2O$)를 167kg/10a 시용(施用)하니까 그 효과가 컸다.
유기농경지 밭 토양의 최적 관리를 위한 기초자료를 만들기 위해 조사된 전국 56지점의 물리성 중 용적밀도는 표토와 심토에서 평균 $1.14Mgm^{-3}$, $1.38Mgm^{-3}$, 공극률 57%, 48%로 전국 농경지 밭 토양의 물리성에 비해 용적밀도는 낮고 공극률은 표토에서 높은 수준이고 작토심은 21.2 cm로 유기농경지 밭 토양에서 전국 농경지 대비 물리성이 양호한 수준임을 알 수 있었다. 토양 화학성 분석 결과 pH는 표토와 심토에서 평균 6.9, 6.8, 유기물함량은 $26gkg^{-1}$, $21gkg^{-1}$, 유효인산 함량은 $554mgkg^{-1}$, $491mgkg^{-1}$, 치환성칼슘은 $8.9cmol_ckg^{-1}$, $7.9cmol_ckg^{-1}$, 치환성칼륨은 $0.89cmol_ckg^{-1}$, $0.68cmol_ckg^{-1}$, 치환성마그네슘은 $2.0cmol_ckg^{-1}$, $1.8cmol_ckg^{-1}$으로 나왔다. 조사된 유기농경지는 일반적인 농경지의 양분 수준보다 높은 수준이었다. pH의 경우 조사지점의 79%, 유기물함량은 52%, 유효인산함량은 64%, 치환성양이온은 칼슘, 칼륨, 마그네슘은 각각 84%, 66%, 55%가 높은 수준을 보였다. 결과를 종합하여 볼 때 유기농경지에서 토양 알칼리화 및 양분과잉현상이 발생하기 때문에 알칼리화 된 토양을 중성으로 개선하기 위한 유기농업자재에 관한 연구와 더불어 유기농경지의 알칼리화를 막기 위해 석회질자재와 같은 알칼리성 자재 및 가축분퇴비의 지속적인 투입 제한 등 유기농경지에 최적화된 양분관리 기준 및 토양관리 매뉴얼 개발이 필요할 것으로 사료된다.
경남지역 논토양의 양분관리를 위한 기초자료를 제공하기 위해 260 지점의 화학성분 변동을 1999년부터 2011년까지 4년 주기로 분석하였다. 논토양 pH, 유기물 함량, 유효인산 함량, 유효규산 함량, 치환성 칼슘 및 마그네슘 함량은 1999년에 비해 2011년에 유의적으로 증가하였다. 유기물 함량의 초과비율은 1999년 40.0%, 2003년 30.4%, 2007년 48.5%, 2011년 50.8%로 증가하였다. 유효인산 함량의 초과비율은 1999년 55.0%, 2003년 57.7%, 2007년 52.7%, 2011년 63.5%로 2배 이상 과잉 집적되었다. 유기물 함량은 홍적대지에서 가장 높았고 유효인산 함량은 산록경사지에서 가장 높았다. 논토양의 통계분석과 주성분 분석을 통하여 경남지역 논토양의 유효인산 함량은 지형별 화학특성을 구별할 수 있는 중요인자로 판단되었다.
Vermicomposting에 의한 돈 분의 처리를 위하여 음식물 쓰레기와의 혼합비율을 달리 했을 때, 지렁이의 생육, 분립생산량, 분립의 화학적 조성 및 지렁이 체 조직으로 전환율과 전환효율 및 분립의 화학적 조성을 조사하여, 돈 분과 음식물 쓰레기의 정적 혼합비율을 추정 하였다. 돈 분 40% 이하의 혼합비율(음식물쓰레기 60-100%)에서는 지렁이의 생존율이 인정되지 않았지만, 돈 분 60-100% 혼합비율의 생존율은 72.7-100%의 범위를 나타내어 매우 높았다. 분립생산량과 분립비율은 돈 분 100% 수준이 80% 수준보다 유의하게 높았지만, 60% 수준과는 유의한 차이가 인정되지 않았다. 지렁이 분립의 유효인산과 양이온 치환용량과 치환성 칼륨과 마그네슘은 모든 혼합비율에서 높았다. 지렁이에 의한 유기물의 무기화 율은 돈 분 100%와 80%의 수준에서 유의하게 높았고, 전환효율(CE)은 돈 분 60% 혼합비율에서 유의하게 높았다. 이상의 결과로 볼 때, vermicomposting에 의한 돈 분의 처리를 위해서는 음식물쓰레기와의 혼합비율을 40% 이하(돈 분 60% 이상)로 혼합하는 것이 유리하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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