So far, most studies associated with soil carbon sequestration have been focused on long term aspect. However, information regarding soil carbon sequestration in short term aspect is limited. This study was conducted to determine changes of soil organic carbon content and stability of carbon in response to compost application rate and tillage management during rice growing season(150 days) in short term aspect. Under pot experiment condition, compost was mixed with an arable soil at rates corresponding to 0, 6, 12, and 24 Mg/ha. To determine effect of tillage on soil carbon sequestration, till and no-till treatments were set up in soils amended with application rate of 12 Mg/ha. Compost application and tillage management did not significantly affect soil organic carbon(SOC) content in soil at harvest time. Bulk density of soil was not changed significantly with compost application and tillage management. These might result from short duration of experiment. While hot water extractable organic carbon(HWEOC) content decreased with compost application, humic substances(HS) increased. Below ground biomass of rice increased with application of compost and till operation. From the above results, continuos application of compost and reduce tillage might improve increase in soil organic carbon content and stability of carbon in long term aspect.
나뭇잎, 토양, 볏짚, 깻묵, 우분, 메주로부터 지질을 다량 생산하는 곰팡이를 얻기위하여 A. sydowi SW 4-1을 분리 종정하였다. 이 균의 지질 생산 최적조건과 이 균이 생산한 지질의 화학적 특성을 연구한 결과 A. sydowi SW 4-1의 최적 배양조건인 27%의 sucrose가 함유된 배양기에 질소원은 urea로 하고 C : N 비율이 105로 17일간, $27^{\circ}C$에서 배양했을 때 생산된 균체량은 49.9g/l이었고, 지질 함유율은 건물 중량당 42.4%이었다. 최적조건에서 생산된 A. sydowi SW 4-1의 자방산 조성은 palmitic acid 27.0%, stearic acid 13.5%, oleic acid 14.9%, linoleic acid 42.3%로 linoleic acid의 함유율이 가장 높았다.
이산화탄소가 지구온난화를 초래하는 대표적인 온실가스로 지목되면서 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위하여 많은 노력들이 진행되어 왔다. 그러한 노력들 중 특히 CO2 포집 및 지중 저장기술(carbon dioxide capture and storage, CCS)이 감축 목표량을 달성하기 위해서 필수적으로 고려되고 있다. 그러나 이러한 지중 저장기술이 상용화되기 위해서는 안전성이 보장되어야 한다. 특히 이산화탄소 누출이 농경지에서 발생할 경우에는 작물 생장과 관련되어 많은 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 인위적인 이산화탄소 누출 시험을 수행하였으며, pH, 양이온치환용량, 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총 질소, 질산태 질소, 암모니아태 질소, 총 인, 유효태 인산, 총 황, 유효태 황, 유효태 붕소 등과 같은 토양의 화학적 특성들을 비옥도 지시 인자로 선정하였다. 누출 시험은 비경작지 토양 한 종류와 경작지 토양 두 종류(옥수수와 콩 재배)를 대상으로 이루어졌다. 비경작지 토양은 거친 모래가 많은 사질토양으로 공극률은 42.6%로 조사되었으며, 경작지 토양인 옥수수 재배 토양은 양질 사토(loamy sand)로 공극률이 46.8%이었다. 콩과식물(soybean) 재배 토양은 옥수수 재배 토양과 동일한 양질 사토로서 공극률이 48%로 조사되었다. 누출시험을 위해 6개의 인공누출 칼럼 장치를 이용하여 이산화탄소를 주입하였다. 이산화탄소 주입은 비경작지와 경작지 토양의 경우 각각 60일과 70일 동안 진행하였다. 이산화탄소 누출 후 비경작지 및 경작지 토양에 대하여 각각 12, 14일 간격으로 1 공극 부피의 인공강우 모사 시험을 수행한 후 용출액과 토양 시료를 채취하여 비옥도 지시 인자를 분석하였으며, 이산화탄소 누출 전후 변화 양상을 비교 평가하였다. 토양 내 잔류 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총질소, 총인 등은 이산화탄소의 영향을 크게 받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 질산태 질소, 암모니아태 질소, 유효 인산, 유효 황, 유효 붕소 등은 감소하는 경향을 보였으며 이에 의해 토양 비옥도를 저하시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양의 완충능력 때문에 pH의 변화가 없었지만, 이산화탄소가 장기간 누출된다면 pH의 감소에 의한 토양 산성화가 초래될 가능성이 있을 것으로 예측된다.
중량식 라이시미터를 이용하여 사양질과 식질 토양에서 동계 작물인 청보리 재배 여부에 따른 양분 유출과 양분 수지를 평가하였다. 양분 유출과 관련된 지하 배수량은 식질에서 가장 많았으며, 동계 작물 재배 여부에 따른 토양 수분함량을 비교해보면 나지에서는 사양질과 식질 토양 모두 30-40%를 유지하였고, 청보리 재배구는 생육 재생기인 3-4월에 평균 증발산량이 평균 2.1-6.7 mm·day-1이었으며, 토양 수분함량은 18.1-21.8%까지 낮아졌다. 동계작물 재배 시 봄철 생육재생기에 생체량이 증가함에 따라 증발산량도 증가하기 때문에 수분이 지상부로 이동하므로 양분의 지하유출을 예방할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 사양질 토양에서 청보리의 재배에 따른 양분수지는 비료 공급량에 비해 작물 흡수량이 많아 음의 값을 나타냈으며, 토양에 집적된 양분을 이용했을 것으로 추측된다. 따라서 동계에 적정량의 비료를 주고 사료작물을 재배하면 경지 이용률을 높이고, 양분수지를 낮추는데 도움이 될 것으로 판단된다.
본 연구는 고추재배시험 기간 동안 축분퇴비의 시용량과 비닐멀칭 유무에 따른 토양 유기탄소의 함량 변화와 토양 탄소의 안정화 정도를 조사하기 위해 실시되어졌다. 고추재배기간 동안 퇴비의 시용과 비닐멀칭 처리에 따라 토양 내 유기탄소 함량의 유의한 증가는 발견되어지지 않았다. 또한 퇴비시용과 비닐멀칭 처리에 의한 토양의 물리적 특성 변화는 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 본 연구의 짧은 조사기간과 관련이 있는 것으로 판단된다. 그러나 퇴비의 시용에 의해 쉽게 분해 가능한 형태인 열수추출 가능한 탄소의 함량은 유의하게 감소하는 결과를 나타내었다. 추천량인 20 Mg/ha의 퇴비를 시용하였을 때 지하부의 바이오매스 함량이 최대를 나타내었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 장기적으로 추천량의 퇴비를 지속적으로 시용한다면 토양 유기탄소의 함량 증대와 안정화 정도를 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
무연탄회(無煙炭灰)와 유연탄회(有煙炭灰)를 논토양(土壤)의 식양토(植壤土)와 사양토(砂壤土)에 각 12톤/10a씩 3('91~'93)연간(年間) 연용(連用)하고, 밭 토양(土壤)도 식양토(植壤土)와 사양토(砂壤土)에 각 9톤/10a씩 3년('91~'93)간 연용하면서 벼와 콩을 각각 재배(栽培)한 후에 토양(土壤)을 I, II, III층으로 구분 채취(採取)하여 중금속(重金屬)인 Cd, Cu, Pb, Zn, Ni, Cr, Fe, Mn함량(含量)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다 1. 토양(土壤) 깊이별(別) 중금속(重金屬) 함량(含量)은 표층(表層)이 가장 높고 토심이 깊어질수록 낮았으며 석탄회(石炭灰) 시용량(施用量) 증가(增加)에 따라서 논 밭 모두 표층(表層)에서만 일부 성분이 증가(增加) 경향이 있고 심층(深層)은 일정한 경향이 없었으며, 토성(土性)에 따라서도 일정한 경향이 없었다. 2. 무연탄회(無煙炭灰)는 논토양(土壤)에서는 Cd, Cu, Zn, Cr함량(含量)이, 밭토양(土壤)에서는 Cd, Cr함량(含量)이 증가(增加)되었고 그 함량(含量)은 우리나라 평균치(平均値) 또는 평균치(平均値)+표준편차(標準偏差) 범위(範圍)이었다. 3. 유연탄회(有煙炭灰)는 논토양(土壤)에서는 Cd, Zn, Cr함량(含量)이 밭토양(土壤)에서는 Cd, Zn, Cr, Ni함량(含量)이 증가(增加)되는 경향이었고. 그 함량(含量)은 우리나라 평균치(平均値) 또는 평균치(平均値)+표준편차(漂準偏差) 범위(範圍)이었다.
Tetracycline 계열 옥시테트라사이클린(OTC)과 클로르테트라사이클린(CTC) 그리고 penicillin 계열 아목시실린(AMX) 등 3종의 축산용 항생제를 관개수에 인위적으로 주입한 후 농업용수의 관개방법(지표점적관개, 지중점적관개, 스프링클러관개)에 따른 항생제의 토양중 잔류, 식물체로의 흡수이행량 그리고 작물생장지표 등을 조사하였다. 적상추와 열무 재배지역 토양중 축산용 항생제의 잔류농도는 큰 차이가 나타나지 않았으며, 축산용 항생제의 처리농도가 증가함에 따라 토양중 잔류농도도 유의성있게 증가하는 경향이었다(P < 0.05). 관개방법에 따라서는 토양중 축산용 항생제의 잔류량이 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다(P > 0.05). 적상추와 열무의 가식부위(잎) 중 처리대상 3종의 축산용 항생제 모두 검출한계미만으로 나타나 작물의 안전성은 확보된 것으로 나타났다. 적상추와 열무 작물체로 훕수이행된 항생제를 대상으로 전이계수(translocation factor)를 조사한 결과, 토양으로부터 적상추 뿌리까지의 전이계수는 0.3 미만으로 나타났고, 토양으로부터 열무뿌리까지의 전이계수는 0.2이하로 나타났다. 관개방법별 그리고 축산용 항생제의 종류에 따라 전이계수가 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다(P>0.05). 마지막으로, 적상추와 열무의 수확량도 관개방법별 그리고 항생제의 종류별로 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다(P>0.05). 우리나라 하천에서 검출되는 축산용 항생제의 최대 50배 수준까지 유입될 경우 토양 내 잔류량은 지속적으로 증가할 것으로 평가되지만, 축산용 항생제의 작물체로 전이는 크게 나타나지 않을 것으로 나타났다. 하지만, 축산용 항생제의 농경지 토양내 지속적인 유입은 토양미생물상의 활성도, 종 다양성, 개체군에 영향을 끼쳐 장기적으로 바람직하지 못한 영향을 끼칠 수 있을 것이기에 지속적인 관리가 필요할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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