중부 서해안에 분포하는 염해답으로 분류되어 있는 토양에서 간척 후 경작년대의 진척에 따른 토양 특성변화를 구명하고, Soil Taxonomy 분류에 따른 문제점을 검토하며, 염해답에서의 제염 소요년수를 추정한 결과는 다음과 같았다. 1. 간척년대가 오래될수록 토색이 밝아지고, 층위가 발달되며, 토양구조의 형성이 진전되는 경향이며, EC는 감소되는 경향이었다. 2. 식양질인 포승통의 경우 분류기준에 따라 분석한 결과를 Salic 층위를 가지고 있는 것으로 판단되었으며, 광활통 등 사양질 토양의 경우에는 아군단위에서의 sodic 특성을 가지고 있는 것으로 판단되었다. 3. Soil Taxonomy 분류기준을 적영하여 분석하였을때에는 식양질 토양에서는 간척년대가 지속되어도 Na 함량이 기준 이하로 떨어지지 않았으며, 사양질 토양에서는 재배를 시작한지 76된 김제시 광활면 지역에 분포하는 토양에서만 Na 함량이 기준 이하로 떨어져 사질답이라 할 수 있었다. 4. 이용 측면에서 염농도의 피해 기준을 dSmX로 판단할 때 식양질토양은 제염이 되는데 약 108년정도가 소요되었으며 사양질 토양에서는 12년 정도가 소요되었다.
토양의 물리화학적 특성에 따른 제초제 bentazon의 용탈행적을 구명하기 위하여 3종의 토양을 soil column(내경 5 cm ${\times}$ 길이 34 cm)에 30cm 높이까지 충전하고 [$^{14}C$]bentazon을 처리한 후 벼(Oryza sativa L.)를 9주간 관행법에 따라 재배하였다. 용탈된 $^{14}C$ 방사능의 양은 벼를 재배하지 않은 경우는 토양의 물리화학적 특성에 관계없이 총처리 방사능의 약 $91{\sim}92%$이었으나 벼를 재배한 경우는 $21{\sim}50%$로서 $^{14}C$ 용탈량이 현저히 감소하였으며, pH가 높고 유기물 함량이 낮은 토양에서 더 많았다. $^{14}CO_{2}$의 발생량은 총처리방사능의 0.2% 미만으로 매우 적었고 유기물 함량이 높은 토양일수록 뿌리를 통한 지상부로의 이행율이 적었다. Soil column으로부터 모은 용탈수의 $^{14}C$ 방사능이 수상에 분포하는 양은 용탈기간과 벼의 생육에 따라 증가하였으나 토양의 이화학적 특성에 따른 영향은 나타나지 않았다. 토양결합잔류물의 양은 벼를 재배하고 유기물 함량이 높은 토양에서 증가하였다.
서울 및 경기지역의 문화재청 관할(창덕궁, 종묘, 서오릉, 동구릉) 왕릉지역에 대한 토양조사를 실시하여 산림환경변 화가 토양 이화학성에 미치는 영향을 연구하였다. 창덕궁, 종묘, 서오릉, 동구릉의 4개 왕릉 지역의 토양화학성을 비교하기 위하여 pH, 유기물, 유효인산, 치환성 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 양이온치환용량, 염기포화도, 전질소를 분석하였고 토양 내 오염도를 측정하기 위해 토양 내 중금속(Cd, Ph, Cu) 함량을 분석하였다. 또한 토양의 답압정도를 평가하기 위하여 토양경도, 통기성, 공극율, 기상율, 가비중을 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 토양의 답압정도를 나타내는 지표인 토양경도와 통기성은 종묘와 서오릉지역이 창덕궁과 동구릉지역보다 불량하였으며 이는 출입하는 내방객의 증가와 지속적인 토양관리의 차이로 나타나는 현상으로 사료된다. 특히 서오릉지역의 토양경도와 통기성을 산림지역, 출입통제지역, 답압지역으로 구분하여 조사한 결과 산림지역이 답압지역보다 양호한 것으로 나타나 지속적인 토양관리를 위한 안식년제를 도입할 필요성이 제기 되었다. 2) 4개지역의 토양 pH는 표토가 심토보다 높게 나타났으며, 종묘와 서오릉지역의 토양 pH가 창덕궁 및 동구릉지역 보다 높게 나타난 것은 시비에 기인한 것으로 판단된다. 서오릉의 산림지역의 경우 토양 pH와 유기물 함량이 답압지역보다 높게 나타나 시비 등 토양관리가 식물생육환경으로서의 토양개선에 효과적임을 반영하였다. 3) 4개지역의 토양 내 중금속함량은 서오릉 및 동구릉지역에 비해 창덕궁 및 종묘지역에서 높게 나타나 서울 도심권에 위치할수록 대기로부터 유입된 중금속류의 축적이 많음을 시사하였다.
동일한 화산회로부터 발달한 세개의 하와이 토양을 사용하여 중요한 토양 물리화학적 성질을 결정하는 인자인 토양표면전하 (soil surface charge)의 특성에 대한 조사를 수행하였다. 높은 강우량(년 3050mm 이상)하에서 발달한 두 Typic Hydrandepts 토양은 pH 변화에 따른 음 양 전하의 발달이 대단히 컸으며 등전점은 각각 Akaka 토양이 5.0-5.5 사이, Hilo 토양이 6.5-7.0 사이에 있었다. 한편 낮은 강우량(년 500mm 이하)하에서 발달한 Ustolic Camorthid 토양은 pH 변화에 따른 음 양전하의 발달이 위 두 토양에 비하여 훨씬 낮았으며, 등전점 역시 4.5-5.0 사이로서 낮았다. 따라서 자연조건에서 Kawaihae 토양만이 -(음)의 ${\Delta}pH$를 나타내고 Akaka와 Hilo 토양은 +(양) 내지 0 근처의 ${\Delta}pH$ 값을 보여 주고 있다. X-ray 회절분석에 의하여 Typic Hydrandepts 토양의 주광물은 무정형 광물 (60 % 이상)이었고, Ustollic Camorthid 토양중의 주광물은 dehydrated halloysite(1:1 점토광물) (45-50 %)이었음이 밝혀졌다. 이같은 동일한 화산회에서부터 발달한 토양의 현저한 광물학적 차이는 토양발달과정중의 강우량 차이에서 기인한 것으로 추정된마, 세토양중의 점토함량은 최저 42% (Akaka 토양)와 최고 57% (Hilo 토양)로 그 차이가 크지 않았으나 이들 토양의 표면적 ($m^2/g$)은 289 (Akaka 토양), 268 (Hilo 토양) 그리고 93 (Kawaihae 토양)으로서 특별히 Kawaihae 토양이 현저히 낮았다. 이같은 토양간의 표면적과 전하적 특성의 현저한 차이는 토양중의 광물학적 차이에서 오는 것이며 1:1 광물이 주를 이루는 우리나라 대부분의 토양은 본 연구 중의 Kawaihae 토양과 유사한 특성을, 그리고 우리나라 제주도 화산회토의 일부는 Akaka나 Hilo 토양의 특성을 따를 것으로 예상되는 바이다.
The physicochemical properties of soil and the yield and quality of rice (Oryza sativa L. cv. Sailmi) were assessed using Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam. cv. Kowinearly)-rice double cropping systems in the paddy fields at Goseong and Miryang in southern Korea. The average temperatures during the ripening period were approximately 1 ℃ higher than the optimal temperature for rice ripening and the sunshine duration was reduced by frequent rainfall. Consequently, it was slightly below the optimal conditions required for rice ripening. In the soil at Goseong, winter Italian ryegrass cropping increased the pH, electrical conductivity, and the contents of organic matter, total nitrogen (T-N), available P2O5, K, Ca, and Mg than winter fallowing. Particularly, the contents of T-N and available P2O5increased significantly. In the soil at Miryang, Italian ryegrass slightly increased the electrical conductivity and the T-N, Mg, and Na contents. Therefore, winter Italian ryegrass cropping improved the physicochemical properties of paddy soils; however, Italian ryegrass-rice double cropping slightly reduced the culm length at both Goseong and Miryang, without markedly changing the panicle length or number compared to fallow-rice cropping. Furthermore, at Goseong, Italian ryegrass-rice double cropping slightly decreased the spikelet number and milled rice yield, and increased the ripened grain rate; however, at Miryang, contrasting results were observed. In addition, fallow-rice cropping revealed no differences in the head rice or opaque rice rates. The protein content was slightly increased in Italian ryegrass-rice double cropping, without significant changes in the amylose content or Toyo value, compared to that in fallow-rice cropping. The peak and breakdown viscosities were slightly decreased. These results indicate that winter Italian ryegrass cropping might alter rice taste but may not exhibit remarkable negative effects on rice cultivation. Therefore, Italian ryegrass-rice double cropping system is recommended for paddy fields in southern Korea. Nevertheless, to increase the rice yield and quality, fertilization standards for rice cropping that consider the changes in the T-N and organic matter contents in paddy fields caused by winter Italian ryegrass cropping need to be established.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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