• 한국토양비료학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.1-38
• /
• 1972

우리나라 답토양(畓土壤)에 대(對)한 토지(土地)의 합리적(合理的) 이용(利用), 토지기반조성(土地基盤造成) 및 생산성 향상(向上) 그리고 토양(土壤)에 관(關)한 조사연구(調査硏究)의 방향(方向)을 뒷받침하기 위(爲)하여 김제만경평야(金堤萬頃平野)에 분포(分布)하고 있는 답토양(畓土壤)에 대(對)한 형태(形態) 및 이화학적(理化學的) 특성(特性) 그리고 그와 수도수량(水稻收量)과의 관계(關係)를 구명(究明)하고 이를 기초(基礎)로 하여 답토양(沓土壤)의 분류법(分類法)과 적성등급구분(適性等級區分)을 시안(試案)하였는 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 답토양(畓土壤)의 형태(形態), 이화학적(理化學的) 특성(特性) 및 그와 수도수량(水稻收量)과의 관계(關係) 김제(金堤) 만경평야(萬頃平野)에 분포(分布)하고 있는 15개(個) 답토양통(畓土壤統)에 대(對)하여 이들 토양(土壤)의 형태(形態), 이화학적(理化學的) 특성(特性)을 보면 다음과 같다. 토양단면(土壤斷面)의 발달정도(發達程度)를 보면 공덕(孔德), 김제(金堤), 만경(萬頃), 백구(白鷗), 봉남(鳳南), 부용(芙蓉), 수암(水岩), 전북(全北), 지산(芝山) 및 호남통(湖南統)는 B(Cambic B)층(層)이 있고 극락(極樂)과 화동통(華東統)은 Bt(Argillic B)층(層)이 있으나 광활(廣活), 신답(新踏) 및 화계통(華溪統)에는 B층(層) 혹(或)은 Bt층(層)이 없다. 특(特)히 공덕(孔德) 및 봉남통(鳳南統)은 흑니층(黑尼層)이 심토(心土) 하부(下部)에 개재(介在)되여 있다. 토양단면(土壤斷面)의 토색(土色)을 보면 공덕(孔德), 광활(廣活), 백구(白鷗) 및 신답통(新踏統)은 대체(大體)로 청회색(靑灰色), 암회색(暗灰色)을 띄우고 김제(金堤), 만경(萬頃), 봉남(鳳南), 부용(芙蓉), 수암(水岩), 전북(全北), 지산(芝山) 및 호남통(湖南統)은 회색(灰色), 회갈색(灰褐色)을 띠우며 극락(極樂), 화계(華溪) 및 화동통(華東統)은 표토(表土) 및 표토하부(表土下部)의 회색(灰色)을 제외(除外)하고 황갈색(黃褐色), 갈색(褐色)을 띠운다. 토양단면(土壤斷面)의 토성(土性)을 보면 공덕(孔德), 극락(極樂), 김제(金堤), 봉남부용(鳳南芙蓉), 호남(湖南) 및 화동통(華東統)은 식질(埴質)이고 백구(白鷗), 전북(全北) 및 지산통(芝山統)은 식양질(埴壤質) 혹은 미사식양질(微砂埴壤質)이며 광활(廣活), 만경(萬頃) 및 수암통(水岩統)은 미사사양질(微砂砂壤質) 그리고 신답(新踏) 및 화계통(華溪統)은 사질(砂質) 혹은 석력사질(石礫砂質)이다. 표토(表土)의 탄소함량(炭素含量)은 0.29%~2.18% 범위(範圍)에 있으나 1.0~2.0%인 것이 많으며 표토(表土)의 전질소함량(全窒素含量)은 0.03%~0.24% 범위(範圍)에 있다. 이들은 심토(心土) 혹은 기층(基層)으로 갈수록 감소(減少)되는 경향(傾向)이나 불규칙적(不規則的)이다. 표토(表土)의 탄질비(炭窒比)는 4.6~15.5 범위(範圍)인데 8~10인 것이 많으며 심토(心土) 및 기층(基層)에서는 표토(表土)에 비(比)하여 그 범위(範圍)가 커서 3.0~20.25이다. 토양반응(土壤反應)은 pH4.5~8.0 범위(範圍)에 있으나 광활(廣活) 및 만경통(萬頃統)을 제외(除外)하고는 모두 산성(酸性)이다. 염기치환용량(鹽基置換容量)은 표토(表土)에서는 5~13 me/100g 범위(範圍)이며 심토(心土) 및 기층(基層)에서는 사질토양(砂質土壤)을 제외(除外)하고 모두 10~20 me/100g 범위(範圍)에 있다. 염기포화도(鹽基飽和度)는 공덕(孔德) 및 백구통(白鷗統)을 제외(除外)하고는 모두 60% 이상(以上)이다. 표토(表土)의 활성철함량(活性鐵含量)은 0.45~1.81% 범위(範圍)이고 역환원성(易還元性)망간은 15~148ppm 범위(範圍)이며 유효규산은 36~366ppm 범위(範圍)에 있다. 이들 3성분(成分)의 용탈(溶脫) 및 집적(集積)은 토양배수(土壤排水), 토성조건(土性條件)에 따라 다르지만 대체(大體)로 10~70cm 범위(範圍)에 집적(集積)하고 있으나 규산(珪酸)은 경우(境遇)에 따라 철(鐵), 망간 보다 깊은 층위(層位)에 집적(集積)되여 있다. 각(各) 토양통(土壤統)의 주요특성(主要特性)은 해안(海岸)에서 부터 거리에 따라 점변(漸變)하고 있으며 점토(粘土), 유기탄소(有機炭素) 및 pH는 해안(海岸)으로 부터 내륙(內陸)으로 옮겨가는 거리와 다음과 같은 상관(相關)이 있다. y(표상(表上)의 점토함량(粘土含量)) = $$-0.2491x^2+6.0388x-1.1251$$ y (심토(心土) 및 표토하부(表土下部)의 점토함량(粘土含量)) = $$-0.31646x^+7.84818x-2.50008$$ y(표토(表土)의 유기탄소함량(有機炭素含量)) = $$-0.0089x^2+0.2192x+0.1366$$ 로서 내륙(內陸)으로 갈수록 높아지는 경향(傾向)이며 y(심토(心土) 및 표토하부(表土下部)의 pH) = $$0.0178x^2-0.4534x-8.353$$ 로서 내륙(內陸)으로 갈수록 낮다. 토양(土壤)의 형태(形態) 및 이화학적(理化學的) 특성(特性)에 있어 특기(特記)되는 것은 토양(土壤)의 발달도(發達度), 토색(土色), 모재(母材)의 다원적(多元的) 퇴적(堆積), 유기물층(有機物層)의 개입(介入), 토성(土性) 및 토양반응(土壤反應) 등(等)이였으며 이들은 답토양(畓土壤)의 분류(分類)에서 고려(考濾)되여야 할 사항(事項)이였다. 토양(土壤)의 몇가지 특성(特性)과 수도수량(水稻收量)과의 관계(關係)에서 토양배수(土壤排水)가 약간양호(若干良好) 내지(乃至) 불량(不良)한 식질토(埴質土), 양질토(壤質土) 그리고 유효심도가 낮은(50cm) 식질토(埴質土)들은 수량(收量)이 대부분(大部分) 10a당(當) 375kg 이상(以上)이며 사질토(砂質土), 배수(排水)가 양호(良好)한 식질토(埴質土), 유효심도가 낮은 양질토(壤質土) 및 함염토(含鹽土)들은 수량(收量)이 대부분(大部分) 10a당(當) 375kg미만(未滿)이다. 수도수량(水稻收量)에 영향(影響)을 미치는 토양(土壤)의 형태적(形態的) 특성(特性)은 토양배수(土壤排水), 토성(土性), 유효심도, 표토(表土) 및 표토하부(表土下部)의 회색화(灰色化) 그리고 염농도(鹽濃度) 등(等)이며 이들은 답토양(畓土壤)의 적성등급구분(適性等級區分)에서 고려(考慮)되여야 할 사항(事項)이였다. 2. 답토양(畓土壤)의 분류(分類) 및 적성등급구분(適性等級區分) 답토양(畓土壤)의 분류기준(分類基準)은 토양(土壤) 자체(自體)가 가지고 있는 성질(性質)에 근거(根據)를 두었다. 토양분류단위(土壤分類單位)는 토양대군(土壤大群), 토양군(土壤群), 토양아군(土壤亞群), 토양계(土壤系) 그리고 토양통(土壤統)의 5단계(段階)를 두고 분류(分類)의 기본(基本) 단위(單位)는 토양통(土壤統)으로 하였다. 토양분류(土壤分類)에 있어 형태적(形態的) 특성(特性)의 차이(差異)를 결정(決定)하기 위(爲)하여 2종류(種類)의 특징토층(特徵土層) 즉(卽) 숙성토층(熟成土層) 및 반숙토층(半熟土層)을 설정(設定)하여 이들의 유무(有無) 및 종류(種類)를 토양대군(土壤大群)의 분류기준(分類基準)으로 하였다. 토양군(土壤群) 및 토양아군(土壤亞群)의 분류(分類)에 있어 고려(考慮)되여야 할 특징적(特徵的) 토양특성(土壤特性)은 우선(于先), 토색(土色), 염농도(鹽濃度), 표토(表土) 및 표토(表土) 하부(下部)의 회색화(灰色化), 토사(土砂)의 다원적(多元的) 퇴적(堆積) 그리고 유기물층(有機物層)의 개입(介入)으로 하였으며 토양계(土壤系)의 분류(分類)에서 고려(考慮)한 토양특성(土壤特性)은 토양반응(土壤反應), 토성(土性) 및 석력함량(石礫含量)에 근거(根據)를 두어 분류(分類)하는 한편 이들에 대(對)한 정의(定義)를 내렸다. 그리고 필자(筆者)의 시안(試案)과 기존(旣存)의 분류안(分類案)을 상호비교(相互比較)하여 검토(檢討)하였다. 답토양(畓土壤)의 적성등급구분(適性等級區分)은 인위적(人爲的) 작용(作用)에 의(依)한 가변성(可變性)이 적은 토양특성(土壤特性)을 토대(土臺)로 하였으며 등급구분단위(等級區分單位)는 등급(等級) 및 아급(亞級)의 2단계(段階)를 두었다. 등급(等級)은 토양(土壤)의 잠재생산력(潛在生産力)이 어느 주어진 단위(範圍)에서 같고 토지이용(土地利用) 및 관리(管理)의 난이(難易)를 고려(考慮)한 토양조건(土壤條件)에 따라 1급(級)에서 4 급지(級地)까지의 4 등급(等級)으로 구분(區分)하였고 아급(亞級)은 동일등급내(同一等級內)에서 중요(重要)한 제한인자(制限因子)로 하였으며 그 인자(因子)는 경사(傾斜), 저염(低濕), 사질(砂質) 석력(石礫), 염해(鹽害), 미력(美熟)이다. 이들 등급(等級) 및 아급(亞級)을 각각(各各) 정의(定義)를 하였으며 아울러 분류시안(分類試案)과의 연관성(連關性)을 검토(檢討)하였다. 김제(金堤) 만경평야(萬頃平野)의 15개(個) 답토양통(畓土壤統)의 분류(分類) 및 적성등급(適性等級) 구분시안(區分試案)을 종합(綜合)하여 보면 다음과 같다.

• 한국작물학회지
• /
• 제47권
• /
• pp.15-32
• /
• 2002

1980-'90년대에 쌀의 자급생산이 지속되고 생활수준 향상에 따른 양질미 수요가 점증되면서 자포니카 다수성 품종의 미질 개선에 힘을 크게 기울이게 되었고 식미향상을 위한 육종연구 와 효율적 평가 기술개발 연구에 박차를 가하게 되어 쌀의 이화학적 특성과 식미 및 밥 물리성간 상관과 식미의 객관적 평가방법 개발, 양식미 쌀 및 가공적성 특수미 개발 등 그 동안 많은 연구성과를 올리게 되었다. 1990년대에 밥맛이 매우 좋은 고품질 자포니카 품종과 대립, 심백미, 향미, 유색미 등 가공용 특수미 품종을 개발 보급하였고 식미와 용도에 대하여 식미검정계, 신속점도측정계 및 texture 분석계 등을 이용하여 검토하였다. 최근에는 아밀로스 함량이 9%로 찹쌀과 맵쌀의 중간 성질을 가진 중간찰 품종인 '백진주벼'와 배유가 보얀 멥쌀인 '설갱 벼'를 비롯하여 라이신 함량이 높은 '영안벼' 육성하여 쌀의 가공 이용성과 기능성을 한층 높혀 놓았다. 식미와 여러 가지 미질 특성간 관련성에 관한 연구 결과를 요약해 보면 다음과 같다. 쌀의 상온흡수율 및 최대흡수율은 K/Mg율 및 알칼리 붕괴도와 유의한 부의 상관성을 나타내었으며 가열흡수율이 높은 품종일수록 밥의 용적팽창률이 컸다. 수분함량이 낮은 경질인 쌀일수록 침지 20분 후의 상온흡수율과 최대흡수율이 더 높은 경향이었으며 이러한 흡수 특성은 쌀 단백질 함량이나 아밀로스 함량 및 식미와는 유의한 상관성이 없었다 취반 적정가수량은 품종에 따라 마른 쌀 무게의 1.45-l.61배의 변이를 나타내었고 평균은 1.52배였으며 알맞게 취사된 밥의 부피는 평균 쌀 부피의 2.63배가되었다. 쌀 형태, 알칼리붕괴도, 호응집성, 아밀로스 및 단백질 함량은 거의 비슷하지만 식미에 차이가 있는 자포니카 품종들을 사용하여 식미와 관련된 쌀의 이화학적 특성을 검토한 결과, 밥의 윤기와 식미 총평은 생산 연도에 따라 호화점도 특성 중 최고점도, 최저점도 및 응집점도와 밀접한 관계를 나타내었다. 밥맛이 가장 좋은 일품 벼는 쌀의 외층에 아밀로스 함량 분포가 낮고 쌀을 열탕에 담근 20분간 우러난 용출액의 요드 정색도가 낮고 증가정도도 완만하였다. 일품 벼는 밥맛이 떨어지는 동해 벼에 비해 밥알 횡단면의 주사형 전자현미경 사진에서 밥알 외층의 호화전분의 그 물망이 매우 치밀하고 속층의 전분립의 호화정도가 양호하였다. 식미총평은 식미관련 이화학적 특성과의 관계를 이용한 중회귀식에 의해 매우 높은 결정계수로 추정이 가능하였다. 밥노화의 품종간 차이는 α-amylase-iodine 법으로 비교할 수 있었는데 노화정도가 적었던 품종은 일품벼, 추청벼, 사사니시끼, 진부벼 및 고시히까리였다. 통일형 품종인 태백벼와 자포니카 품종 중 섬진벼가 비교적 밥노화가 빨랐다 일반적으로 밥맛이 좋은 품종이 밥의 노화정도가 느렸으며 찬밥의 탄력성이 큰 경향이었다. 또한 밥노화가 느렸던 품종은 최저점도가 높았고 최종점도가 낮았다 찬밥의 탄력성은 쌀의 마그네슘함량과 밥의 용적팽창률과 밀접한 관계를 나타내었다. 식은밥의 더운밥 대비 경도 변화율은 취반용출액의 고형물량과 취반용적 팽창률과 부의 상관을 나타내었다. 식미관련 주요 이화학적 특성은 밥의 노화와도 직접 간접으로 상관이 있는 것으로 평가되었다. 쌀의 여러 가지 식품 가공적성과 관련된 형태 및 이화학적 특성은 가공식품 종류에 따라 매우 다르다. 쌀 튀김성은 호응집성이 연질이거나 아밀로스 함량이 낮을수록 양호하며 지질함량이나 단백질 함량이 높으면 좋지 않은 경향이다. 심복백정도가 심할수록 튀김현미 정립률이 떨어지며 현미 강도가 높을수록 튀김률은 높은 경향이었다 쌀국수는 밀가루와 50% 혼합시에 쌀의 칼륨 및 마그네슘 함량이 높은 품종일수록 제면 총평이 낮은 경향이었고 제면이 양호한 것이 국수물의 용출고형 물량이 적은 경향이었다. 쌀빵 가공적성은 품종에 따라서 현미와 백미간에 현저한 차이를 나타내는 것이 있는데 현미에서 반죽의 부피 증가율이 큰 쌀일수록 푹신한 감이 있는 쌀방 제조가 가능하였으며 백미에서 단백질 함량이 높은 품종일수록 쌀빵이 더욱 촉촉한 느낌이 있는 경향이었다. 아밀로스 함량이 높고 호응집성이 경질인 쌀일수록 쌀빵의 탄력성이 더 높은 경향이었다. 쌀의 발효 및 양조적성은 심복백이 심한 쌀이나 새로운 돌연변이인 뽀얀 멥쌀이 홍국균이나 홍국균의 균사활착 밀도가 높고 당화 효소 역가도 높은 경향이었으며 쌀알이 대립이면서 단백질 함량이 낮은 쪽이 양조에 유리한 것으로 알려져 있다. 찰벼 품종도 여러 가지 이화학적 특성과 전분구조 특성의 차이에 따라 9개의 품종군으로 나누어 볼 수 있을 만큼 품종적 변이가 크며 이들 이화학적 및 구조적 특성간에 상호 밀접한 연관성을 나타내었으며 유과·인절미·식혜ㆍ미숫가루 등에 상당한 가공적성의 차이를 보였다. WTO 체제 출범이후 생산비와 가격 면에서 경쟁력이 약한 우리 쌀이 살아남기 위해서는 품질의 고급화와 쌀 가공식품의 다양화 및 고기능성 개발을 추구할 수밖에 없다. 따라서 이와 같은 노력은 벼 품종개발만으로 소기의 성과를 올리기 어렵고 쌀 식품의 고급화 및 다양화를 위한 여러 분야의 긴밀한 연구협력이 수반되지 않으면 안 된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권7호
• /
• pp.924-942
• /
• 2021

여름철 장강 저염수의 확장은 북부 동중국해의 환경 및 식물플랑크톤 다양성과 군집구조에 영향을 미치는 주요 요인으로 알려져 있다. 2020년 하계는 장강 저염수의 방류량이 매우 높았던 시기로 환경 특성 변화에 따라 식물플랑크톤 다양성 및 군집구조에 미치는 동력을 이해하기 위해 현장관측을 수행하였다. 2020년 8월 16일~17일 이어도호 승선조사와 2020년 8월 15일~21일 이어도 해양과학기지(IORS)에서 체류조사를 실시하였다. 조사 정점들에서 CTD로 측정한 결과 조사 수역 남서쪽은 장강 저염수의 영향을 받아 염분이 낮고 엽록소 형광값이 높았으며, 대마난류의 영향을 받은 남동수역은 염분이 높고 엽록소 형광값이 낮았다. 12개 정점의 표층수 시료의 엽록소 a 농도는 미소형(20~3 ㎛) 및 소형(> 20 ㎛) 식물플랑크톤의 생체량이 우점함을 나타냈으며, 대마난류수의 영향을 받은 정점에서만 초미소 식물플랑크톤(< 3 ㎛) 생체량이 약 50%를 차지하였다. 이러한 표층수의 식물플랑크톤 크기 분포는 영양염류 공급과 관련되어 장강 저염수의 높은 질산염 공급을 받는 정점들은 소형 식물플랑크톤의 생체량 기여율이 높았다. 형태분류 결과 미소형 및 소형 식물플랑크톤은 총 45종이며, 이들 중 우점 분류군은 규조류인 Guinardia flaccida, Nitzschia spp.와 와편모조류인 Gonyaulax monacantha, Noctiluca scintillans, Gymnodinium spirale, Heterocapsa spp., Prorocentrum micans, Tripos furca 등이었다. 대마난류의 영향을 받으며 질산염 농도가 낮은 정점들은 광합성 초미소 진핵생물(PPE)의 개체수와 광합성 초미소 원핵생물(PPP)인 Synechococcus의 개체수가 높았다. 질산염/인산염 비는 대부분 정점에서 인산염 제한을 받고 있음을 나타냈다. 유세포 분석 결과 Synechococcus 개체수는 난류의 영향을 받는 빈영양 수역의 정점들에서 높은 개체수를 보였다. NGS 분석 결과 PPP 중 Synechococcus는 29개의 clades가 나타났고, 이 중 한 시료에서 한 번이라도 1% 이상의 우점율을 보인 clade는 11개로 나타났다. 표층수에선 clade II가 우점분류군이었으며 SCM 층에서 다양한 clades(I과 IV 등)가 차우점군들로 분포하였다. Prochlorococcus 속은 난류 수역에서 high light adapted 생태형이 출현하는 양상을 보였으며 북쪽 수역에선 출현하지 않았다. PPE는 총 163개의 높은 operational taxonomic units(OTUs) 다양성을 보였으며, 이 중 한 시료에서 한 번이라도 5% 이상의 우점률을 나타낸 OTU는 총 11개였다. 장강 저염수의 영향을 받는 정점의 표층수에선 Amphidinium testudo가 우점 분류군이었으며, SCM 층에서 녹조류가 최우점하였다. 대마난류의 영향을 받는 해역에서는 다양한 분류군의 착편모조류가 우점하였다. IORS에서의 관측 결과도 주변 정점들과 식물플랑크톤 생체량, 크기분포, 다양성에서 유사한 수준을 나타냈다. 이번 연구 결과는 장강 저염수의 영향에 따른 식물플랑크톤의 반응을 다양한 분야에서 확인할 수 있었다. 또한, IORS와 승선조사를 비교하여 IORS 관측이 장강 저염수의 식물플랑크톤 동적 역학 모니터링에 활용할 수 있음을 확인하였다. 향후 기후변화에 따라 나타날 동중국해 하계 환경 및 생태계의 변화에 대비하여 IORS의 효과적 이용 방안 수립이 필요할 것으로 판단된다.