본 연구는 담수직파재배에서 완효성질소비료인 Latex coated urea(LCU)와 Meister10(MS10)의 효과를 구명하기 위하여 포장시험으로 조생종인 중화벼를 공시품종으로하여 무질소구, 요소구, LCU구, MS구로 처리하여 벼의 생육, 수량 및 수량구성요소, 질소흡수량 및 이용율, 시험전후 토양의 화학적특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 초장과 분얼수는 요소구보다 LCU구와 MS10구가 높았고, MS10구는 LCU구보다 초장은 비슷했으나, 분얼수가 높았다. 입모수는 요소구, LCU구, MS10구간에 차이가 없었다. 간장은 요소구 보다 LCU구와 MS10구가 높았고, 수장은 요소구, LCU구 및 MS10구간에 통계적 유의성이 없었다. $m^2$당 수수는 MS10구가 가장 높았으나, LCU구와 요소구간에는 비슷하였다. 수량은 MS10구가 LCU구와 요소구보다 유의성있게 높았다. 수확기 질소흡수량과 질소이용율은 MS10구>LCU구>요소구 순이었다. 시험후 토양의 화학성은 시험전 토양에서보다 질소함량에는 변화가 없었으나, pH, 인산 및 가리 함량이 다소 낮아졌다.
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.
본 연구(硏究)는 2년간('96~'97)의 이상고온(異狀高溫)해에 벼 건답(乾畓) 직파재배시(直播栽培時) 완효성시료(緩效性試料)(LCU)의 시용(施用)에 따른 시비질소(施肥窒素)의 토양중(土壤中) $NH_4-N$발현량(發現量), 질소흡수량(窒素吸收量) 및 이용율(利用率), 수량성(收量性) 변이(變異)를 조사(調査)하기 위하여 호남평야지(湖南平野地) 논토양(土壤)의 대표토양(代表土壤)인 전북통(全北統)에서 시험(試驗)한 결과(結果)는 다음과 같이 요약(要約)할 수 있다. 시비질소(施肥窒素)의 용출(溶出)은 완효성비료(緩效性肥料)의 기비전량(基肥全量) 전층시비시(全層施肥時) 무효분얼기(無效分蘖期)에 거의 완료(完了)되었으며 관행의 표층시비(表層施肥)에서는 전기간(全期間) $NH_4-N$함량이 낮았다. 완효성비료(緩效性肥料) 시용구(施用區)의 출수기(出穗期) 비절현상(肥切現象)은 SPAD치(値) 28.1에서 나타났으며 경엽중(莖葉中) 질소농도(窒素濃度)는 1.75%였다. 질소이용율(窒素利用率)은 관행(慣行)에 비하여 완효성비료(緩效性肥料) 시용구(施用區)에서 높았고 관행(慣行)의 표층시비(表層施肥)에서는 전층시비(全層施肥)의 56.9%에 지나지 않았다. 쌀 수량(收量)은 완효성비료(緩效性肥料)를 기비(基肥)로만 시용한 것에 비하여 수비(穗肥)를 시용(施用)하므로써 9%의 증수(增收)를 보였다.
LCU와 요소를 담수토양의 전층에 혼합처리한 후 $30^{\circ}C$의 항온 시험 결과, LCU와 요소 시용구에서 모두 표면수의 $NH_4-N$ 농도와 pH가 증가함에 따라 암모니아 휘산량은 지수함수적으로 증가하였다. 그러나 LCU 시용구에서는 표면수의 $NH_4-N$ 농도가 $10mg\;L^{-1}$ 이하이었고 휘산량도 $0.5kg\;N\;ha^{-1}$이었다. 반면에 요소 시용구에서는 $NH_4-N$ 농도가 $40mg\;L^{-1}$까지 증가하였고, 암모나아 휘산량도 $1.6kg\;N\;ha^{-1}$까지 증가하여 암모니아 휘산량은 $NH_4-N$ 농도와 상관이 높았다. 표면수의 pH와 암모니아 휘산량과의 상관관계를 보면 LCU와 요소 시용구에서 모두 표면수의 pH가 7.0-8.0일 때는 암모니아 휘산량이 $0.2kg\;N\;ha^{-1}$ 이하로 뚜렷한 증가가 없었으나 pH가 8.0 이상일 때에는 pH가 증가할수록 암모니아 휘산량이 급격히 증가하였다. 토양 $NH_4-N$ 농도는 이앙 후 20일경에 가장 높았는데 LCU 100% 처리구에서 $38mg\;kg^{-1}$, 요소 시용구에서 $36mg\;kg^{-1}$, LCU 80% 처리구에서 $28mg\;kg^{-1}$ 순으로 높았다. 벼 이앙재배에서 완효성질소비료인 LCU를 표준 시비량의 80%과 100% 수준으로 시용하여 관행 요소 시용에 대한 암모니아 휘산에 의한 손실 절감 효과를 검토하였다. 표면수의 $NH_4-N$ 농도는 요소시용구에서는 추비 후 $NH_4-N$ 농도가 $8-10mg\;L^{-1}$로 크게 높아졌으나, LCU 처리구에서는 생육기간동안 $1mg\;L^{-1}$ 이하로 낮았다. 요소 시용구에서의 암모니아 휘산량은 추비 시용 후 급격히 증가하였고, 시비질소에 대한 총 휘산량은 $4.9-8.4kg\;N\;ha^{-1}$ 로서 연차간에 차이를 보였다. 한편 LCU 시용시 암모니아 휘산량은 LCU의 시비량에 관계없이 $1.2-1.8kg\;N\;ha^{-1}$ 였으며, 연차간에도 휘산량의 차이를 보이지 않았다. 따라서 벼 기계이앙재배시 요소에 비하여 완효성 질소비료인 LCU의 시용으로 암모니아 휘산은 75-79% 경감되었다.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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