• 제목/요약/키워드: excess soil moisture

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논 재배 팥 품종별 수량구성요소 및 에탄올 추출물의 항산화 성분 비교 (Differences in Yields, Antioxidant Compounds, and Antioxidant Activity of Ethanolic Extracts among 11 Adzuki Bean Cultivars (Vigna angularis L.) Cultivated on a Somewhat Poorly Drained Paddy Field)

  • 전현정;정기열;최영대;이상훈;송석보;고지연;최지명;장윤우
    • 한국작물학회지
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    • 제62권3호
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    • pp.203-213
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    • 2017
  • 본 연구는 팥을 벼 대체작물로 논 토양에 재배하기 하였을 경우 팥 품종별 생육, 수량, 습해정도, 종자의 무기성분, 항산화성분 및 항산화활성 성분을 평가한 결과는 다음과 같다. 1. 토양 수분은 팥 재배기간 동안 2015년에는 과습했던 일수가 16일었으나 2016년에는 49일이었고 평균 토양 수분도 2016년이 두 배정도 더 높았다. 2. 2015년과 2016년 팥의 수량을 비교한 결과 평균적으로 충주팥과 검구슬, 칠보팥이 높은 수량을 보였다. 즉 과습한 논 토양 환경에서도 수량 감소가 다른 품종들보다 적었다. 3. 품종간 종자의 일반성분 및 무기성분 함량은 크게 나타나지 않았다. 반면 항산화성분 중 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량은 새길이 다른 품종들보다 확연히 높았고 검구슬이 다음으로 높았다. 낮은 함량을 보인 품종은 중부팥이 가장 낮았고 경원팥, 칠보팥이 다음으로 낮았다. 활성화 성분 함량은 역시 새길이 가장 높았고 검구슬이 다음으로 높았다. 4. 항산화성분과 활성화 성분 함량은 더 과습한 토양에서 재배된 팥들이 모든 품종에 걸쳐 증가하는 경향을 보였고 이 중 새길이 가장 큰 항산화성분 증가률을 보였다. 5. 여러 가지 측정된 변수들을 바탕으로 PCA 및 군집분석을 한결과 항산화성분과 활성화 성분이 시험품종들을 그룹으로 나누는데 영향이 가장 큰 변수로 나타났고 이에 따라 새길만이 확연한 차별화를 보였다. 이상의 결과를 종합해 보면 논 토양에서 또는 과습한 토양 상태에서 수량 관점으로는 충주팥, 칠보팥, 검구슬 같은 팥 품종이 수량 감소가 적었고 종실성분 향상을 고려할 경우 새길이 더 우수하다는 결과가 나타났다. 추후 팥이 습해에 대한 반응을 뿌리 또는 생리적 반응까지 고려하여 분석하고 이를 변수로 추가하여 토양 수분과 팥의 상관관계가 명확하게 나타날 것으로 본다.

토양수분의 과, 부족이 연초의 생장과 증발산량에 미치는 영향 (EFFECT OF SOIL mOISTURE CONDITiON ON THE GROWTH AND EVAPOTRANSPIRATION OF THE TOBACCO PLANT)

  • 홍순달;이윤환;김재정;조성진
    • 한국연초학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.15-23
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    • 1985
  • Growth response and evapotranspiration of tobacco as to each soil moisture condition treated with different height of ground water table such as 30cm, 100cm, 170cm, and 230cm were investigated. The results obtained were as follows; 1. Soil water potential in the rhizosphere (25cm depth from surface) treated with ground water table (G.W.T) of 230 cm was less than -6.5 bar at 60 days after transplanting. 2. Dry weight of leaves per plant was the highest in the pot treated with 100 cm G.W.T and was the lowest in the pot treated with 230 cm G.W.T.. Leaves/Stem ratio of dry weight was the lowest in the pot treated with 230 cm G.W.T. This would show that extension of leaves as compared with elongation of stem was suppressed. .3. In the roster stress condition of 230 cm G.W.T., extension of leaves was continued until the latter growth stage, Relative growth rate of leaf area per plant of the pot with 30 cm G.W.T. was the highest through all growth period after fixation of G.W.7., but owing to lower density of leaf, the dry weight of leaves per plant was less rather than that of the pot with 170 cm G.W.T. at 64 days after transplanting. 4. The highest evapotranspiration per plant per day was shown at the 45th day after transplanting in the pots with 30cm and 100cm G.W.T. and at 60 days in the pots with 170cm and 230cm G.W.T respectively. 5. In the soil moisture conditions with 30cm and 100cm G.W.T., evapotranspiration per plant per hour was much higher in the daytime that at night as well as in clear day than in rain-cloudy day owing to loner relative humidity , but in the water stress condition with 230 cm G.W.T., that was much lower. 6. Total evapotranspiration per plant during the whole growing period of 64 days was in order of 30cm > 100 cm > 170 cm > 230 cm G.W.T.. Total evapotranspiration for 34 days after fixation of G.W.T was much higher at night than in the daytime in case of water stress conditions i.e 170cm and 230cm G.W.T. but in normal condition of the pots with 30cm and 100cm G.W.T. that was much higher in the daytime than at night. 7. Leaf water potential of the 3rd and 6th leaf from top at 64 days after transplanting was in order of 100cm > 30 cm > 170cm > 230cm G.W.T. The reason why leaf water potential in the pot with 30cm was less than that in the pot with 100cm G.W.T. would be the abnormal turgidity with low density of cell substrates by the excess water absorption in the pot with 30cm G.W.T..

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논에서 콩 재배시 보릿짚 시용과 경운방법에 따른 토양 물리성과 수량 (Effects of Barley Straw Application and Tillage Method on Soil Physical Property and Soybean Yield in Paddy Field)

  • 이상복;김병수;강종국;김선;김재덕
    • 한국작물학회지
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    • 제51권7호
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    • pp.593-598
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    • 2006
  • 보리 후작 평야지 논에서 콩 안전 재배기술을 확립코자 보릿짚 시용 후 무경운, 경운로타리 등 경운방법을 달리하여 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 보릿짚 시용으로 경운 유무에 관계없이 토양 중 유기물함량, 총질소, 인산 및 치환성 양이온 등이 증가하였다. 2. 토양물리성 중 공극과 토양수분함량은 경운로타리 > 로타리 > 경운로타리 후 보릿짚피복 >보릿짚소각 후 경운로타리 > 무경운 순으로 높았다. 3. 보릿짚 분해율은 파종후 30일째까지 빨랐고 그 이후는 서서히 분해되었으며, 얕게 매몰된 무경운이 경운로타리보다 빨리 분해되었고, 잡초발생량은 무경운과 보릿짚 피복에서 관행대비 각각 36%, 40% 억제되었다. 4. 콩의 뿌리활력과 근류형성능 및 콩 개화기의 생육은 무경운에서 가장 높은 값을 보였고 보릿짚 시용 후 경운로타리에서 낮은 값을 보였다. 5. 수량은 볏짚시용 후 무경운 처리에서 3,070 kg/ha으로 보릿짚 소각한 관행에 비하여 19% 증수되었으나 경운로타리는 관행수준이 었다. 따라서 평야지 논에서 콩 재배시 강우가 잦을 경우 보릿짚 시용 후 경운로타리는 토양과습을 더욱 조장하므로 무경운 골 작조 후 재배함이 가장 적절하다고 판단된다.

우분퇴비 시용후 토양수분 조절에 따른 질소 및 탄소의 전환 (Mineralization of Cattle Manure Compost at Various Soil Moisture Content)

  • 김필주;정덕영;장기운;이병렬
    • 한국환경농학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.295-303
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    • 1997
  • 수분조건(${\theta}$m 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) 변화에 따른 토양내 우분퇴비의 질소와 탄소의 전환특성을 조사하기 위해 7월말에서 11월 초 사이 15주간 실내에서 Incubation 실험을 실시하였다. 실험기간동안에 토양 pH는 질산화 과정중 발생되는 수소의 영향으로 낮은 폭으로 지속적인 감소를 보였으며, 유기물과 수분처리량이 증가할수록 암모니아 질소의 발생률의 증대와 환원물질의 생성으로 토양 pH가 높아졌다. 전 질소의 감소율은 수분량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으나, 전 탄소는 이와 반대의 경향을 보였다. 따라서 낮은 수분조건(${\theta}$m 0.2)에서 C/N율은 시험기간동안 지속적으로 감소되어 지력이 증진됨을 볼 수 있었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 높은 수분조건에서는 지속적인 C/N율 증가가 발생되어 지력 감소와 토양 pH 감소 원인으로 작용하였다. 우분처리에 따른 $NO_3\;^--N$ 발생량은 ${\theta}$m 0.3 이하의 수분조건에서는 비교적 양호한 통기조건 때문에 지속적으로 증가되었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 조건에서는 초기에 큰 폭의 감소가 발생되었으며, 특히 ${\theta}$m 0.5에서는 2∼3주 이후 $NO_3\;^--N$가 발생되지 않았다. 그러나 $NH_4\;^+-N$의 발생량은 위와 반대경향을 보여, 수분함량이 증가함에 따라 발생량이 증대되는 경향을 보였다. 전 질소에 대한 무기태 질소의 비율로 나타낸 질소의 무기화율은 낮은 수분조건에서는 꾸준히 증가하였으나, 높은 수분조건에서는 초기 큰 폭의 감소가 발생된 후 서서히 증가되는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합할 때, 토양내 유기물 시용시 지력 유지 측면에서 토양내 수분조건은 대단히 중요하며, 높은 수분조건에서는 질소 손실량 증대에 의한 지력 감소가 발생될 것으로 예측되었다.${\theta}$ m 0.2 정도의 적정 수분조건에서는 양호한 통기성과 수분유지로 인한 질소 손실을 줄일 수 있었다.

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Perspective of breaking stagnation of soybean yield under monsoon climate

  • Shiraiwa, Tatsuhiko
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.8-9
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    • 2017
  • Soybean yield has been low and unstable in Japan and other areas in East Asia, despite long history of cultivation. This is contrasting with consistent increase of yield in North and South America. This presentation tries to describe perspective of breaking stagnation of soybean yield in East Asia, considering the factors of the different yields between regions. Large amount of rainfall with occasional dry-spell in the summer is a nature of monsoon climate and as frequently stated excess water is the factor of low and unstable soybean yield. For example, there exists a great deal of field-to-field variation in yield of 'Tanbaguro' soybean, which is reputed for high market value and thus cultivated intensively and this results in low average yield. According to our field survey, a major portion of yield variation occurs in early growth period. Soybean production on drained paddy fields is also vulnerable to drought stress after flowering. An analysis at the above study site demonstrated a substantial field-to-field variation of canopy transpiration activity in the mid-summer, but the variation of pod-set was not as large as that of early growth. As frequently mentioned by the contest winners of good practice farming, avoidance of excess water problem in the early growth period is of greatest importance. A series of technological development took place in Japan in crop management for stable crop establishment and growth, that includes seed-bed preparation with ridge and/or chisel ploughing, adjustment of seed moisture content, seed treatment with mancozeb+metalaxyl and the water table control system, FOEAS. A unique success is seen in the tidal swamp area in South Sumatra with the Saturated Soil Culture (SSC), which is for managing acidity problem of pyrite soils. In 2016, an average yield of $2.4tha^{-1}$ was recorded for a 450 ha area with SSC (Ghulamahdi 2017, personal communication). This is a sort of raised bed culture and thus the moisture condition is kept markedly stable during growth period. For genetic control, too, many attempts are on-going for better emergence and plant growth after emergence under excess water. There seems to exist two aspects of excess water resistance, one related to phytophthora resistance and the other with better growth under excess water. The improvement for the latter is particularly challenging and genomic approach is expected to be effectively utilized. The crop model simulation would estimate/evaluate the impact of environmental and genetic factors. But comprehensive crop models for soybean are mainly for cultivations on upland fields and crop response to excess water is not fully accounted for. A soybean model for production on drained paddy fields under monsoon climate is demanded to coordinate technological development under changing climate. We recently recognized that the yield potential of recent US cultivars is greater than that of Japanese cultivars and this also may be responsible for different yield trends. Cultivar comparisons proved that higher yields are associated with greater biomass production specifically during early seed filling, in which high and well sustained activity of leaf gas exchange is related. In fact, the leaf stomatal conductance is considered to have been improved during last a couple of decades in the USA through selections for high yield in several crop species. It is suspected that priority to product quality of soybean as food crop, especially large seed size in Japan, did not allow efficient improvement of productivity. We also recently found a substantial variation of yielding performance under an environment of Indonesia among divergent cultivars from tropical and temperate regions through in a part biomass productivity. Gas exchange activity again seems to be involved. Unlike in North America where transpiration adjustment is considered necessary to avoid terminal drought, under the monsoon climate with wet summer plants with higher activity of gas exchange than current level might be advantageous. In order to explore higher or better-adjusted canopy function, the methodological development is demanded for canopy-level evaluation of transpiration activity. The stagnation of soybean yield would be broken through controlling variable water environment and breeding efforts to improve the quality-oriented cultivars for stable and high yield.

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토양 수분함량이 토마토 묘의 생육 및 항산화 효소에 미치는 영향 (Effects of Soil Water Content on Growth and Antioxidative Enzymes of Tomato Plug Seedlings)

  • 김동억;강정균;신윤아;홍순중;이운용;우영회
    • 현장농수산연구지
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    • 제21권2호
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    • pp.59-69
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    • 2019
  • 본 연구는 토마토 육묘 시 생육과 묘소질에 영향을 줄 수 있는 요인 중에서 수분함량이 모종의 생육과 항산화효소 형성에 미치는 영향, 엽온의 변화에 대한 관찰을 수행하였다. 실험 방법은 토마토 모종을 관수한 상태의 무게가 50g, 40g, 30g가 되도록 관수를 하였고 각 묘 및 트레이의 무게를 시간마다 측정하였으며, 열화상 카메라를 이용하여 엽온을 측정하였고, 실험 후 각 묘의 항산화효소를 측정하여 스트레스 여부를 확인하였다. 실험 결과, 상토 무게의 변화는 주간 감소량 보다 야간의 감소량이 더 적은 것으로 나타났으며 각 묘의 무게별 감소량은 차이가 없는 것으로 나타났다. 또한 상토 무게에 따른 생육 변화도 차이가 없는 것으로 나타났다. 하지만 플라보노이드 및 항산화 효소는 상토 무게 50g에서 가장 높게 나타났다. 이는 근권부에 과습 상태가 장시간 지속되어 스트레스를 받은 것으로 판단되며, 추후 장시간 생육 변화, 실시간 환경 변화 조사 및 상토 종류에 따른 증발산량 조사가 필요할 것으로 사료된다.

Nonlinear runoff during extreme storms in the Seolma-Cheon watershed

  • Kjeldsen, Thomas Rodding;Kim, Hyeonjun;Jang, Cheolhee;Lee, Hyosang
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.235-235
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    • 2015
  • This study investigates the impact of event characteristics on runoff dynamics during extreme flood events observed in a $8.5km^2$ experimental watershed located in South Korea. The 37 most extreme flood events with event rainfall in excess of 50 mm were analysed using an event-based rainfall-runoff model; the Revitalised Flood Hydrograph (ReFH) routinely used for design flood estimation in the United Kingdom. The ReFH model was fitted to each event in turn, and links were investigated between each of the two model parameters controlling runoff production and response time, respectively, and event characteristics such as rainfall depth, duration, intensity and also antecedent soil moisture. The results show that the structure of the ReFH model can effectively accommodate any nonlinearity in runoff production, but that the linear unit hydrograph fails to adequately represent a reduction in watershed response time observed for the more extreme events. By linking the unit hydrograph shape directly to rainfall depth, the consequence of the observed nonlinearity in response time is to increase design peak flow by between 50% for a 10 year return period, and up to 80% when considering the probable maximum flood (PMF).

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농업 기상특성과 작물생산의 효율 및 안전성 (Effects of Climatic Condition on Stability and Efficiency of Crop Production)

  • 로버트 쇼
    • 한국작물학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.296-313
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    • 1982
  • At a time when world population and food supply are in a delicate balance, it is essential that we look at factors to improve this balance. We can alter the environment to better fit the plant's needs, or we can alter the plant to better fit the environment. Improved technology has allowed us to increase the yield level. For moderately detrimental weather events technology has generally decreased the yield variation, yet for major weather disasters the variation has increased. We have raised the upper level, but zero is still the bottom level. As we concentrate the production of particular crops into limited areas where the environment is closest to optimum, we may be increasing the risk of a major weather related disaster. We need to evaluate the degree of variability of different crops, and how weather and technology can interact to affect it. The natural limits of crop production are imposed by important ecological factors. Production is a function of the climate, the soil, and the crop and all activities related to them. In looking at the environment of a crop we must recognize these are individuals, populations and ecosystems. Under intensive agriculture we try to limit the competition to one desired species. The environment is made up of a complex of factors; radiation, moisture, temperature and wind, among others. Plant response to the environment is due to the interaction of all of these factors, yet in attempting to understand them we often examine each factor individually. Variation in crop yields is primarily a function of limiting environmental parameters. Various weather parameters will be discussed, with emphasis placed on how they impact on crop production. Although solar radiation is a driving force in crop production, it often shows little relationship to yield variation. Water may enter into crop production as both a limiting and excessive factor. The effects of moisture deficiency have received much more attention than moisture excess. In many areas of the world, a very significant portion of yield variation is due to variation in the moisture factor. Temperature imposes limits on where crops can be grown, and the type of crop that can be grown in an area. High temperature effects are often combined with deficient moisture effects. Cool temperatures determine the limits in which crops can be grown. Growing degree units, or heat accumulations, have often been used as a means of explaining many temperature effects. Methods for explaining chilling effects are more limited.

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제주도(濟州道) 감귤원토양(柑橘園土壤)의 특성(特性)과 관리(管理) (Characteristics and management of citrus orchard soils in Jeju)

  • 박훈;유순호;홍순범
    • 한국토양비료학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.135-152
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    • 1975
  • 제주도(濟州道) 감귤원토양(柑橘園土壤)의 이화학적(理化學的) 특성(特性)과 과수(果樹)의 영양조사(營養調査)에 의(依)하여 다음과 같은 점들이 알려졌다. 1. 한라산려(漢拏山麗)의 대지(臺地)와 분석구(憤石口)에 위치(位置)하여 토양수분(土壤水分)이나 과원미세기상(果園微細氣象)에 지형(地形)의 영향(影響)이 클것같다 2. 배수(排水)가 잘되고 토심(土深)이 적으며 사력함량(砂礫含量)이 많고 고상율(固相率)이 적은에다가 강풍(强風)이 있어 토양(土壤)의 풍식(風蝕)과 토양수분(土壤水分)이 문제가 될 것이며 보비력(保肥力)과 보수력(保水力) 및 근발달(根發達)을 위해 토심확대(土深擴大)가 필요(必要)하다. 3. 토양유효(土壤有效) 수분함량(水分含量)은 유기물함량(有機物含量)과 고도(高度)의 유의정상관(有意正相關)을 보이며 점토(粘土)가 다음으로 기여하였다. 비닐 피복은 수분보존(水分保存), 풍식방지(風蝕防止) 동계지온상승(冬季地溫上昇) 등에 효과(效果)가 클 것으로 보였다. 4. 다량(多量)의 비정질(非晶質) 양성(兩性) 알로판 (Ampoteric Amorphous Allophane)은 인산(燐酸)의 고정(固定)과 양(陽)ion 용탈(溶脫)의 순환작용(巡環作用)에 의(依)하여 비효(肥效)가 결정(決定)되며 석회(石灰)와 인산(燐酸)의 심층시비(深層施肥)가 요망(要望)되며 고토(固定) 인산(隣酸)의 용출(溶出)이 재평가(再平價)되어야 할 것이다. 5. 비효(肥效)는 해초(海草)와 같은 유기물(有機物)에 의(依)하여 증대(增大)되며 춘계시비효과(春季施肥效果)가 적은것은 토양수분함량(土壤水分含量)과 관계(關係)가 큰것같다. 6. 엽분석(葉分析)은 N는 많으며 Mg는 충분하나 P, Ca가 부족(不足)하고 과실분석(果實分析)은 K가 부족(不足)하였다. 인산시용(燐酸施用)은 감미비(甘味比)를 증가(增加)시켰으며 K는 과피율(果皮率)을 감소시켰다. 7. Mn의 과잉과 부족(不足)증상이 부분적으로 나타났으며 Fe와 B는 문제가 없으며 Ca는 대부분 과잉이나 부족한 원(園)이 있으며 Zn도 부족(不足)한 곳이 보였다. 8. 암반(岩盤)을 제거한후 심토(心土)와 표토(表土)를 혼합(混合)하고 다량(多量)의 유기물(有機物)과 완용성비료(緩溶性肥料)를 시용(施用)하며 비닐피복을 하고 점적관개(點滴灌漑)를 하므로서 시비효과(施肥效果)가 발현(發現)되며 수량(收量)이 급증(急增)할 것으로 보인다.

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밭전환 논에서 심토파쇄에 따른 사료용옥수수의 수량성 변화 (Effect of Subsoiling on Silage Maize Yield in Paddy Field Converted to Upland Condition)

  • 서종호;백성범;권영업;김충국;정광호;정건호;이재은;손범영;김시주
    • 한국작물학회지
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    • 제57권4호
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    • pp.430-435
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    • 2012
  • 밭전환 1년차 논의 토양물리성 악화를 개선하고 사료용 옥수수 생육을 증진시키기 위한 심토파쇄의 효과를 살펴본 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 심토파쇄에 의해 토심 25~35 cm 층위의 토양의 경도가 크게 감소하였고 토층 15~30 cm에서 가밀도, 공극율 및 고상비율 등 하층토의 토양물리성이 개선되는 것으로 나타났다. 2. 심토파쇄 추가 시 옥수수의 간엽 및 이삭의 생육이 크게 증가하였으며, 특히 이삭당 립수의 증가가 이삭중을 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 3. 심토파쇄 추가 시 옥수수는 이삭 및 간엽의 수량증가에 의해 TDN 수량이 19~39% 증가하였으며, 특히 습해에 의해 생육이 불량한 2011년도의 옥수수의 생육촉진 효과가 컸다.