• 유기물자원화
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• 제17권3호
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• pp.55-70
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• 2009

본 연구는 음식물류폐기물을 활용한 퇴비의 안전한 농업적 활용을 위하여, 음식물류폐기물 활용 퇴비 등을 논에 장기간 시용하고 벼를 재배하면서 벼 생육에 미치는 영향 및 토양환경 변화를 조사하였다. 시험에 사용된 재료는 질소, 인산, 칼리의 함량이 각각 $24g\;kg^{-1}$,$8g\;kg^{-1}$, $10.4g\;kg^{-1}$인 돈분퇴비와 질소, 인산, 칼리의 함량이 각각 $20g\;kg^{-1}$, $20.1g\;kg^{-1}$,$6.5g\;kg^{-1}$인 음식물류폐기물 활용 퇴비로써 $2{\times}2{\times}2m$ 크기의 라이시미터에 화학비료의 질소 시용량과 동일하게 시용한 후 추정벼를 재배 실험하였다. 음식물류폐기물 활용 퇴비를 시용한 시험구의 벼 생육은 무비구 보다는 양호하였으나 화학비료구에 비해서는 대등하거나 수량이 감소하였다. 시험 후 토양의 성분 함량은 퇴비의 시용에 의해 유기물, 질소 및 인산의 함량이 증가하였으며, 특히 음식물류폐기물 활용 퇴비의 시용은 토양의 통기성을 크게 하였다. 퇴비의 시용에 따른 논토양 수질을 조사한 결과 표면수, 침투수, 지하수에서 화학비료구 또는 무비구에 비해 영향이 크지 않은 것으로 나타났다.

• 한국환경생태학회:학술대회논문집
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• 한국환경생태학회 2003년도 추계학술논문발표회 논문집
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• pp.105-126
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• 2003

In Korea most of annual rainfall is concentrated in several episodic heavy rains during the season of summer monsoon and typhoon. Because of uneven rainfall distribution many dams have been constructed in order to secure water supply in dry seasons. The Han River system has the most dams among Korean rivers, and the river is a series of dams now. Reservoirs need different strategy of water quality control from river water. Autochthonous organic matter and phosphorus should be the major target to be controlled in lakes. In this Paper some problems are discussed that makes efforts of water quality improvement ineffective in lakes of Korea, even after the substantial investment to wastewater treatment facilities.1) Phosphorus is the key factor controlling eutrophication of lakes and the reduction ofphosphors should be the major target of water treatment. However, water quality management strategy in Korea is still stream-oriented, and focused on BOD removal from sewage. Phosphorus removal efficiency remains as low as 10-30%, because biological treatment is adopted for both secondary treatment and advanced treatment. The standard for TP concentration of the sewage treatment plant effluent is 6 mgP/l in most of regions, and 2 mg/l in enforced region near metropolitan water intake point. TP in the effluents of sewage treatment plants are usually 1-2 mg/1, and most of plants meet the effluent regulation without a further phosphorus removal process. The generous TP standard for effluents discourages further efforts to improve phosphorus removal efficiency of sewage treatment. Considering that TP standard for the effluent is below 0.1 mg/l in some countries, it should be amended to below 0.1 mg/l in Korea, especially in the watershed of large lakes.2) Urban runoff and combined sewer overflow are not treated, even though their total loading into lakes can be comparable to municipal sewage discharges on dry days. Chemical coagulation and rapid settling might be the solution to urban runoff in regard of intermittent operation on only rainy days.3) Aggregated precipitation in Korea that is concentrated on several episodic heavyrains per year causes a large amount of nonpoint source pollution loading into lakes. It makes the treatment of nonpoint source discharge by methods of other countries of even rain pattern, such as retention pond or artificial wetland, impractical in Korea.4) The application rate of fertilizers in Korea is ten times as high as the average ofOECD countries. The total manure discharge from animal farming is thought to be over the capacity of soil treatment in Korea. Even though large portion of manure is composted for organic fertilizer, a lot of nutrients and organic matter emanates from organic compost. The reduction of application rate and discharge rate of phosphorus from agricultural fields should be encouraged by incentives and regulations.5) There is a lot of vegetable fields with high slopes in the upstream region of the HanRiver. Soil erosion is severe due to high slopes, and fertilizer is discharged in the form of adsorbed phosphorus on clay surface. The reduction of soil erosion in the upland area should be the major preventive policy for eutrophication. Uplands of high slope must be recovered to forest, and eroded gullies should be reformed into grass-buffered natural streams which are wider and resistant to bank erosion.

• 유기물자원화
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• 제25권4호
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• pp.15-22
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• 2017

농경지에 유기물 자원을 시용하면 지력이 높아져서 작물의 수량이 높아진다. 본 연구의 목적은 유기물 자원을 밭 토양에 시용하였을 때 작물 수량 및 토양 물리성에 미치는 영향을 유기물 자원별로 비교하고자 하였다. 콩을 평야지인 수원의 사양토와 식양토 포장에서 재배하였으며, 온도 영향을 살펴보기 위하여 고랭지 평창의 사양토 포장에서도 수행하였다. 시험에 쓰인 유기물 자원은 볏짚퇴비, 돈분톱밥퇴비, 계분톱밥퇴비, 코코피트였으며, 콩 파종 전에 탄소 기준으로 동등한 수준으로 시용하였다. 무기질비료의 시용량은 토양검정한 분석치를 고려하여 결정하였다. 유기물 자원의 분해 특성을 살펴보기 위하여 항온배양실험을 실내에서 사양토를 대상으로 수행하였다. 분해 속도는 볏짚퇴비가 가장 높았으며, 돈분톱밥퇴비, 코코피트 순이었다. 유기물 자원의 시용에 따른 콩 수량의 증가 효과는 사양토에 비해서 식양토에서 높았다. 기상 비율의 증가 효과도 식양토에서 뚜렷하였다. 반면에 토양 입단 안정성의 증가 효과는 사양토에서 비교적 높았다. 볏짚퇴비가 모든 토양에서 콩 수량의 증가 효과가 가장 높았다. 코코피트의 콩 수량 증가 및 토양 물리성 개선 효과는 다른 유기물 자원에 비해서 높지 않았다. 따라서 밭작물 수량의 증대 및 토양 물리성의 개선을 위해서는 축분퇴비 등 다른 유기물 자원에 비해서 볏짚퇴비가 적합하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제30권1호
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• pp.15-24
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• 2010

본 연구는 돈분의 발효 형태에 따른 추가적인 화학비료가 옥수수의 생산성과 이에 의한 환경오염에 미치는 영향에 대한 연구로서 lysimeter에서 옥수수에 대한 톱밥발효돈분, 팽연왕겨발효돈분 및 액상발효돈분 단독시용 및 추가적인 요소의 시용수준에 따라 $NO_3$-N $NH_4$-N 및 $PO_4$-P 용탈에 의한 환경오염에 미치는 영향을 정확히 규명하여 가축분뇨의 자원화는 물론 가축분뇨에 의한 환경오염 방지대책 수립을 하고자 수행하였다. 톱밥발효돈분, 팽연왕겨발효돈분 및 액상발효돈분에 각각 추가적인 요소의 첨가에 따른 옥수수의 건물수량은 톱밥발효돈분, 팽연왕겨발효돈분 및 액상발효돈분 단독시용구보다 유의적으로 증가하였으며 추가적인 요소시용수준의 증가에 따라 증가하는 경향이었다. 톱밥발효돈분 및 액상발효돈분에 요소 100 kgN/ha 시용했을때의 건물수량은 화학비료 시용구와 비슷한 경향을 보였으며 50 kgN/ha 시용했을때 보다는 현저하게 높았다. 톱밥발효돈분 및 액상발효돈분 단독시용했을때의 건물수량은 팽연왕겨발효돈분 단독시용구보다 현저하게 증가하였다. 톱밥발효돈분, 팽연왕겨발효돈분 및 액상발효돈분에 각각 추가적인 요소의 첨가에 따른 옥수수내 전질소 함량은 돈분뇨의 단독시용구보다 현저하게 증가하였다. 톱밥발효돈분, 팽연왕겨발효돈분 및 액상발효돈분에 각각 추가적인 요소의 첨가에 따른 전질소함량은 화학비료처리구 보다 낮았으나 액상발효돈분에 각각 추가적인 요소의 100 kgN/ha 첨가구는 화학비료 처리구와 비슷한 경향을 나타냈다. 톱밥발효돈분, 팽연왕겨발효돈분 및 액상발효돈분에 각각 추가적인 요소의 첨가에 따른 용탈수에서 $NO_3$-N 농도는 톱밥발효돈분, 팽연왕겨발효돈분 및 액상발효돈분 단독처리구와 화학비료 처리구의 보다 유의적으로 증가하였다. 톱밥발효돈분 및 액상발효돈분에 각각 추가적인 요소의 100 kgN/ha 첨가에 따른 용탈수에서 $NH_4$-N 농도는 화학비료처리구와 비슷한 경향을 보였으나 추가적인 요소의 50 kgN/ ha 처리구보다 증가하였다. 톱밥발효돈분, 팽연왕겨발효돈분 및 액상발효돈분에 각각 추가적인 요소의 첨가에 따른 용탈수에서 $PO_4$-P 농도는 돈분뇨 단독처리구보다 증가하였다 그리고 화학비료 처리구와 액상발효돈분에 추가적인 요소 100 kgN/ha 처리구는 비슷한 경향을 보였다. 그리고 $NO_3$-N $NH_4$-N 및 $PO_4$-P 농도는 추가적인 요소시용수준이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였으며 시험기간동안 최고 $NO_3$-N $NH_4$-N 및 $PO_4$-P 농도 각각 3.46 mg/L, 1.11 mg/L and 0.14 mg/L를 나타냈다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제12권1호
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• pp.7-12
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• 2006

본 연구에서는 육성 비육돈 슬러리를 이용하여 슬러리의 환경조건에 따라 슬러리로 부터의 암모니아 발생 특성을 분석코자 하였다. 슬러리의 온도와 pH를 조절하여 슬러리로부터 발생하는 암모니아 농도를 측정 분석한 결과 슬러리의 온도가 높을수록 슬러리로 부터 발생하는 암모니아 농도는 급격히 증가하는 것으로 나타났고, 슬러리의 pH를 5, 6, 7, 8의 4수준으로 조절하여 각각의 온도에 따라 발생하는 암모니아 농도를 측정한 결과 pH 5, 6에서는 암모니아 가스가 검출되지 않았으나 pH 7, 8에서는 많은 양의 암모니아 가스가 검출되었고 양돈 슬러리의 pH가 높을수록 발생하는 암모니아 가스가 많이 발생하는 것으로 분석되었다. 본 연구결과 슬러리의 온도를 낮추어 주거나 슬러리의 pH를 낮춤으로써 슬러리로부터 발생하는 악취가스를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.239-253
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• 1999

본 연구는 밭 토양에서 종류가 상이한 퇴비시용이 토양 중 이화학성 변동에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 밭토양 토성은 양토와 사양토를 공시하여 계분퇴비, 우분퇴비, 분뇨잔사 및 식품오니퇴비 등 4종을 사용하였다. 퇴비 시용량은 0, 40, $80Mg\;ha^{-1}$ 수준으로 처리하여 1994년부터 1997년도까지 4년간 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 밭 토양의 pH는 분뇨잔사 연용구에서 pH 4.4~5.0까지 감소되었으며, 다른 퇴비시용구는 무시용구에 비하며 증가되는 경향이었다. 밭 토양의 EC변화는 퇴비시용 후 20일경에 제일 높았다가 그후 40일까지 낮아진 후 일정한 수준을 유지하였다. 토양 중 가용성 질소함량은 퇴비 시용 초지에는 $NH_4-N$가, 후기에는 $NO_3-N$함량이 높은 비율로 용출 되었고, 퇴비종류별로는 분뇨잔사 시용구가 제일 높았다. 밭 토양의 유효인산은 양토에서는 토심 0~20cm 부위에, 사양토는 0~50cm 부위까지 집적되었다. 퇴비 연용에 의한 년간 누적량은 사양토가 양토보다 17%정도 더 많았다. 토양의 염기포화도는 퇴비 시용량이 많고 연용 회수가 많을수록 증가되었다. 양토의 무처리구 염기포화도는 45%인 반면에 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 4년간 연용한 처리구 87~97% 범위이었다. 사양토는 무처리구의 염기포화도가 30.4% 이었으나 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 3년간 연용한 처리구는 81~92%에 달하였다. 동일한 퇴비 시용 수준에서 연평균 염기포화도 증가율은 사양토가 양토보다 2.0~3.7배 더 높았다. 밭 토양 증 양이온은 퇴비 시용으로 무시용구에 비하여 Ca은 2배, K는 3~5배, Mg는 2~3배가 증가되었다. 토심별로는 0~20cm 부위에 가장 많이 포화되었으며, 토심이 깊어질수록 포화도는 낮아지는 경향이었다. 토양 중 중금속함량은 계분 및 우분퇴비 시용시는 무시용과 차이가 없었으나 분뇨잔사 시용으로 Ni, Fe, Cu, Zn 등이, 식품오니 시용구에서는 Ni, Cr 함량이 무시용보다 약간씩 증가되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권6호
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• pp.416-431
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• 2000

본 연구는 밭 토양에서 종류가 상이한 퇴비시용이 토양 중 이화학생 변동에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 밭토양 토성은 양토와 사양토를 공시하여 계분퇴비, 우분퇴비, 분뇨잔사 및 식품오니퇴비 등 4종을 사용하였다. 퇴비 시용량은 0, 40, $80Mg\;ha^{-1}$ 수준으로 처리하여 1994년부터 1997년도까지 4년간 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 발 토양의 pH는 분뇨잔사 연용구에서 pH 4.4~5.0까지 감소되었으며, 다른 퇴비시용구는 무시용구에 비하여 증가되는 경향이었다. 밭 토양의 EC변화는 퇴비시용 후 20일경에 제일 높았다가 그후 40일까지 낮아진 후 일정한 수준을 유지하였다. 토양 중 가용성 질소 함량은 퇴비 시용 초기에는 $NH_4-N$가, 후기에는 $NO_3-N$함량이 높은 비율로 용출 되었고, 퇴비종류별로는 분뇨잔사 시용구가 제일 높았다. 밭 토양의 유효인산은 양토에서는 토심 0~20cm 부위에, 사양토는 0~50cm 부위까지 집적되었다. 퇴비 연용에 의한 년간 누적량은 사양토가 양토보다 17%정도 더 많았다. 토양의 염기포화도는 퇴비 시용량이 많고 연용 회수가 많을수록 증가되었다. 양토의 무처리구 염기포화도는 45%인 반면에 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 4년간 연용한 처리구 87~97% 범위이었다. 사양토는 무처리구의 염기포화도가 30.4% 이었으나 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 3년간 연용한 처리구는 81~92%에 달하였다. 동일한 퇴비시용 수준에서 연평균 염기포화도 증가율은 사양토가 양토보다 2.0~3.7배 더 높았다. 밭 토양 중 양이온은 퇴비 시용으로 무시용구에 비하여 Ca은 2배, K는 3~5배, Mg는 2~3배가 증가되었다. 토심별로는 0~20cm 부위에 가장 많이 포화되었으며, 토심이 깊어질수록 포화도는 낮아지는 경향이었다. 토양 중 중금속함량은 계분 및 우분퇴비 시용시는 무시용과 차이가 없었으나, 분뇨잔사 시용으로 Ni, Fe, Cu, Zn등이, 식품오니 시용구에서는 Ni, Cr함량이 무시용보다 약간씩 증가되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권3호
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• pp.43-51
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• 2006

휴 폐광산 토양에 안정적인 식생도입 시 고농도의 중금속에 의한 독성과 열악한 물리화학적 토양조건은 주요 제한 인자가 됨은 주지의 사실이다. 중금속의 안정화를 목적으로 도입되는 식물의 안정적인 활착을 위해서는 중금속 급성 독성의 경감 및 토양의 물리화학적 특성의 개량이 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 쑥과 잔디를 이용하여 중금속 오염 토양의 안정화할 때 토양개량제로 돈분퇴비 ($75{\sim}225$ Mg/ha)와 도시하수슬러지 ($150{\sim}450$ Mg/ha)의 처리효과를 살펴보고자 포트 (pot) 실험을 수행하였다. 광산토양에 개량제를 처리한 모든 처리구에서 대조구에 비해 쑥과 잔디의 초기 생존율 및 생장량이 크게 증가하였고, 퇴비보다는 슬러지 처리구에서 생육개선 효과가 높았다. 중금속의 식물 체내로의 흡수이행에 있어서는 쑥과 잔디 모두 지상부보다는 지하부에 중금속이 축적되는 양상을 보였고, 슬러지 처리 토양에서 재배된 쑥과 잔디의 체내 중금속 농도가 낮은 것으로 나타나 개량제간 중금속의 생물학적 유효도에 미치는 영향이 다름을 확인할 수 있었다. 토양 개량제 처리에 의해 카드뮴, 아연, 구리 모두 생물학적 유효도가 낮은 형태로 이행하는 것으로 나타났다. 토양 중 중금속의 존재형태에 있어 식물재배 전후의 변화를 측정한 결과 재배 후 토양에서 대체적으로 잔류상 형태, 산화물결합 형태, 및 치환성 형태 함량은 고르게 감소하였고, 유기물결합 형태 함량은 증가한 것으로 조사되었다. 특히 아연의 유기물결합 형태의 비율은 쑥의 경우 7.84% 에서 13.58%, 잔디의 경우 7.84% 에서 14.16% 으로 증가하여 중금속에 대한 유효도가 낮아지는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 퇴비, 슬러지 등의 토양개량제 처리가 그 자체로서 토양중 중금속의 안정화 효과가 있음은 물론 식물안정화를 위해 도입되는 식물의 생육 개선에 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권6호
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• pp.376-383
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• 2003

퇴비를 효율적으로 이용하면서 작물의 요구를 충족시키기 위해 화학비료를 혼합 시비하는 것은 하나의 효율적인 방법이 될 수 있다. 본 연구에서는 퇴비를 혼합 시비할 경우 화학비료 중 질소의 이용율과 손실에 미치는 영향을 구명하기 위해 포트실험을 하였다. 중질소로 표지된 요소 ($5.24\;^{15}N\;atom\;%$)를 $450mg\;N\;kg^{-1}$ 으로 모든 포트에 처리하였고 퇴비($0.37\;^{15}N\;atom\;%$)는 각각의 포트에 0, 200, 400, $600mg\;N\;kg^{-1}$으로 시비량을 달리하여 처리한 후에 배추 (Brassica campestirs L. cv. Samjin)를 30, 60일 동안 재배하였다. $200mg\;N\;kg^{-1}$의 퇴비를 처리했을 경우에, 배추가 흡수한 질소 중에서 처리한 요소로부터 유래한 양은 차이가 없었으나, 400과 $600mg\;N\;kg^{-1}$ 의 퇴비를 시비한 경우에는 그 양이 유의적으로 (P<0.05) 증가하였다. 퇴비의 시용으로 토양의 물리화학성이 향상되어 배추의 질소 이용이 증가하였기 때문이라고 판단하였다. 토양에서 부동화된 질소의 양 또한 퇴비의 시용율에 따라 증가하였는데, 이것은 퇴비의 유기탄소를 이용하는 미생물의 활성이 증가했기 때문이다. 배추와 토양에서 요소로부터 유래한 질소의 회수율은 퇴비 시용량에 따라 증가하였는데, 30일에는 71.5%에서 95.6%로 증가하였고, 60일에는 67.0%에서 88.2%로 증가하였다. 이 결과는 퇴비의 혼합 시비율이 증가함에 따라 식물 및 미생물에 의한 화학비료의 이용이 증가한다는 것을 보여주었다. 그러나 다음 작물을 재배하는 동안에 부동화된 질소가 어떻게 되는가에 대한 연구 또한 혼용 시용한 퇴비가 화학비료에 장기간 미치는 영향을 구명하기 위해서 필요하다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제25권3호
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• pp.159-168
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• 2005

여름 사료작물 피에 대해 톱밥 발효돈분의 비료효과를 구명하기 위하여 1998년 5월부터 10월까지 제주대학교 생명자원과학대학 사료작물 포장에서 시험이 수행되었다. 실험은 난괴법 6처리 3반복으로써 처리 1: 화학비료 정량$(N\;200kg/ha+P_2O_5\;300kg/ha+K_2O\;200kg/ha)$, 처리 2: 화학비료 정량의 $1/2(N\;100kg/ha+P_2O_5\;150kg/ha+K_2O\;100kg/ha)$+톱밥 발효돈분 정량의 1/2 (N 100kg/ha), 처리 3: 톱밥 발효돈분 정량의 1/2(N 100kg/ha), 처리 4: 톱밥 발효돈분 정량(N 200kg/ha), 처리 5: 톱밥 발효돈분 정량의 2배(N 400kg/ha), 처리 6: 톱밥 발효돈분 정량의 4배(N 800kg/ha)로 설계하였다. 동일한 질소 200kg/ha 시용수준에서 화학비료 $100\%$ 시용구(T71)가 톱밥 돈분과 화학비료 혼합(T2)이나 톱밥 발효돈분 $100\%$ 시용구(T4) 보다 통계적으로 낮은 건물수량을 얻었다. (p<0.01). 톱밥 발효돈분을 질소수준으로 100, 200, 400 및 800kg/ha 시용수준에서 피의 건물 수량은 각각 7,707, 8,259, 8,713 및 6,842 kg/ha이었고 질소 400kg/ha까지 시용량 증가로 건물수량이 증가하나 그 이상에서는 감소하였다. 피의 P. K 및 Ca 함량은 톱밥 발효돈분의 시용량 증가로 감소하는 경향이었으며 동일한 질소 200kg/ha 수준에서 피의 P와 K 함량은 톱밥 발효 돈분구 보다 화학비료구에서 유의적으로 낮았다(P<0.05). 토양의 pH, 유효인산, 치환성 K, Ca 및 Mg 함량은 톱밥 발효돈분의 시용량 증가로 유의적 증가를 보였으며(P<0.05) 같은 질소 200kg/ha 수준에서 화학비료구 보다 톱밥 발효 돈분 시용구에서 높았으나 통계적으로 유의차를 얻지 못했다. 1998년 6월에 토양 미생물 중 박테리아 수는 톱밥 발효돈분 시용량 증가로 증가했으나(P<0.05), 10윈 조사시에는 일정한 경향이 없었다. 10원에 박테리아 대사상균 비율은 톱밥 발효돈분의 시용량 증가에 비례하여 감소하는 추세였다. 종합적으로 볼 때 척박토양에서 피 재배시 톱밥 발효돈분 100kg/ha와 화학비료 100kg/ha 혼합하거나 톱밥발효돈분만 N 400kg/ha 까지가 적정 수준이다.