Increasing the concentration of nitrate ions in the soil solution and then leaching it to underground aquifers increases the concentration of nitrate in the water, and can cause many health and ecological problems. This study was conducted to evaluate the vulnerability of Meymeh aquifer to nitrate pollution. In this research, sampling of 10 wells was performed according to standard sampling principles and analyzed in the laboratory by spectrophotometric method, then; the nitrate concentration zonation map was drawn by using intermediate models. In the drastic model, the effective parameters for assessing the vulnerability of groundwater aquifers, including the depth of ground water, pure feeding, aquifer environment, soil type, topography slope, non-saturated area and hydraulic conductivity. Which were prepared in the form of seven layers in the ARC GIS software, and by weighting and ranking and integrating these seven layers, the final map of groundwater vulnerability to contamination was prepared. Drastic index estimated for the region between 75-128. For verification of the model, nitrate concentration data in groundwater of the region were used, which showed a relative correlation between the concentration of nitrate and the prepared version of the model. A combination of two vulnerability map and nitrate concentration zonation was provided a qualitative aquifer classification map. According to this map, most of the study areas are within safe and low risk, and only a small portion of the Meymeh Aquifer, which has a nitrate concentration of more than 50 mg / L in groundwater, is classified in a hazardous area.
비점오염제어에 있어서 상대적으로 지하수오염의 가능성이 높은 지역을 선별하고 주된 오염원을 파악하는 것은 그 기여도가 대단히 크다. 이 연구는 제주도를 연구지역으로 하였으며, 현재 가장 중요한 오염물질 중의 하나인 질산태 질소를 대상오염물질로 하였다. 기존 및 실제 조사에 의한 토양정보를 토대로 pedotransfer function과 수분이동 모델을 이용하여 토양통별로 산출된 질산태질소오염 민감도 지수를 통해 민감도분포도를 작성하였으며(semi process-based 법), 이를 실제 모니터링된 2,020개의 수질자료와 비교하였고 제안된 semi process-based 법은 기존의 전문가의 의견과 판단에 의존하거나 방대한 파라메터를 요구하는 기존방법들의 단점을 극복하고 충분한 지형적 해상력을 제공하였을 뿐만 아니라, 알려진 질산태 질소 모니터링 자료와도 대부분 잘 부합하였다. 본 연구를 통해 얻어진 결과들은 오염민감성이 높은 지역을 우선 선정하여 주의와 관리대책을 세우는 동시에 주요한 오염원을 파악함으로써 지하수자원을 합리적이고 효율적으로 보호하는데 있어서 유용한 수단이 될 것으로 판단되었다.
국내에서 말 사육 두수가 가장 많고 화산회토양으로 이루어져 있는 제주도에서 마분 퇴비의 시용수준이 이탈리안 라이그라스의 생산성과 수질 환경에 미치는 영향을 알아보기 위해 본 연구를 수행하였다. 사료작물은 이탈리안 라이그라스(코윈어리)를 공시하였고 용탈수 성분 분석을 위해서 간이 Lysimeter를 제작하였다. 퇴비 시용 수준에 따라 6처리하였고, 이탈리안 라이그라스의 수량 등 생산성을 조사하였다. 용탈수는 7회 채취하여 NO3-N, PO4-P, Cr, Cu, Zn을 분석하였다. 마분 퇴비 시용 수준에 따른 이탈리안 라이그라스의 건물 수량은 화학비료구가 유의적으로 가장 높게 나타났고(11,965±564 kg/ha), 마분 퇴비 150%, 혼용구가 그 다음으로 유의적으로 높게 나타났으며(9,043±681 kg/ha, 8,825±611 kg/ha), 마분퇴비 100%, 50%가 그 다음으로 나타났다(4,293±804 kg/ha, 2,986±739 kg/ha)(p<0.05). 용탈수의 분석항목 중 질산태 질소(NO3-N)의 경우 3차 분석까지는 전체적으로 증가하다가 감소하는 경향을 보였고 마지막 6, 7차 분석 시에는 검출되지 않았다(Fig. 2.). NO3-N는 처리구 간에 유의적인 차이는 없었으나 수치적으로 마분 퇴비 150% 시용구에서 NO3-N가 가장 많은 경향이 나타났고, 화학비료구와 혼용구는 수치적으로 마분 퇴비를 시용했을 때보다 적거나 비슷한 수준을 나타났다. NO3-N를 제외한 나머지 PO4-P, Cr, Cu, Zn은 전 기간 거의 검출되지 않았다. 본 연구 결과를 종합했을 때 마분 퇴비를 시용할 때는 기비로 마분 퇴비를 질소 기준 50%수준 시비하고 이듬해 봄 추비로 화학비료를 나머지 50% 수준으로 시비하면 수량이 크게 떨어지지 않으면서 수질 오염에도 상대적으로 적은 영향을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
Nitrate contamination in the aquatic systems is the primary indicator of poor agricultural management. The influence of sewage sludge application rates (0, 10, 25, 50 and 100 dry Mg/ha) on distribution of nitrate originating from the sewage sludge in soil profiles was investigated. Soil profile monitoring of nitrate was carried out with a Lakeland clay soil in 1997. Irrespectively of the sewage sludge application rates up to 50 dry Mg/ha, the concentration of $NO_3$-N at the 120 cm depth was below 10 mg/kg and the difference due to the amount of sewage sludge application was negligible at this depth. There was virtually no $NO_3$-N below 120 cm depth and this was confirmed by a deep sampling up to 300 cm depth. Most of the nitrate remained in the surface 60 cm of the soil. Below 120 cm depth nitrate concentration was very low because of the denitrification even at high sewage sludge rate of 100 dry Mg/ha. The $NO_3$-N concentrations in the soil fluctuated over the growing season due to plant uptake and denitrification. The risk of groundwater contamination by nitrate from sewage sludge application up to high rate of 100 dry Mg/ha was very low in a wheat grown clay soil with high water table ( < 3 m).
축구장의 식재지반이 모래로 조성될 경우 낮은 보비력과 높은 용탈율로 인해 시비관리의 조정이 필요하다. 본 실험의 목적은 PVC관을 이용한 경기장 유사모형 실험구에서 캔터키 블루그래스에 있어서 완효성비료의 생육 효과를 비교 실험하였다. 잔디의 색깔, 균일도, 생육, 지상부 생체량과배출수의 질산의 유출량을 몇 가지 다른 생육상과 네 번의 유사 강우 시험 시 행하였다. 실험 결과 요소의 성분 유출량이 가장 높았고 공시 완효성비료는 가장 낮았다. 이 완효성 비료는 다른 공시 잔디비료에 비해 14일간, 요소보다는 28일간 잔디의 품질 면에서 비효가 지속되었다. 또한 이 완효성비료는 잔디의 웃자람과 잔디깎기에 소요되는 시간을 줄일 수 있었다. 질산태 질소의 유출에 있어서도 잔디의 조성 초반기에 50% 정도를 감소 시켰다.
A large amount of the mineral nitrogen is necessary for crop growth. With the use of nitrogen fertilizers, agricultural yield has increased during the last few decades. However, at the same time, nitrate from the cultivated land can be a source of environmental pollution, especially in water systems. For nitrogen management, it is necessary to analyze the pattern of nitrogen movement in soil. In this study, nitrogen leaching in upland soils was evaluated using undisturbed lysimeters with different soil textures during sesame cultivation. The soil texture of the lysimeters was clay loam (Songjung series) and sandy loam (Sangju series) soils. Sesame was cultivated from May 25 to August 24 in 2020. The standard amount of NPK fertilizer (N-P2O5-K2O = 2.9-3.1-3.2 kg·10 a-1) was applied before sowing. The amount of nitrogen leaching was calculated by multiplying the nitrogen (NO3-N + NH4-N) concentration and the amount of water drained below 1.5 m soil depth. The water was drained through percolation into macropores in the clay loam lysimeter. In contrast, in the sandy loam lysimeter, water drained more slowly than in the clay loam lysimeter. There was a slight difference in the total amount of leachate during the cultivation period, but the amount of nitrogen leaching was high in sandy loam soil. During the sesame cultivation period, the amount of nitrogen leaching from clay soil was 5.64 kg·10 a-1, and 10.70 kg·10 a-1 for sandy soil. We found that there was a difference in leaching depending on the soil physical characteristics. Therefore, it is necessary to consider the characteristics of soil to evaluate the leaching of nitrogen.
In Korea there is still no basic standard for organic agriculture and organic farmers in Korea do not follow the minimum requirements of IFOAM basic standard Most of them just practice the organic agriculture applying organic fertilizer, commercial seed without legume, rotation and green manure. But they believe this system is a absolutely environmental friendly agricultural system and it produce a safe agricultural product since they are not aware of the basic standard of organic agriculture at all. The overuse of organic fertilizer by some organic farmer have caused some severe problems risk for nitrate and phosphate leaching. In soil profile showed the potential risk for nitrate and phosphate leaching. In the paper, it is discussed on the environmental friendly function and the safe vegetable production by european organic agriculture which keeps the internationally recognized basic standards of organic agriculture. Therefore it is strongly recommended that korean organic farmer have to follow the IFOAM it is strongly in order to practice the environmental agriculture and produce the safe food. And it is also necessary to introduce to Korea the basic standard of organic agriculture which coincides with IFOAM's and Codex of FAO/WHO immediately if they really want to practice an organic agriculture in the country.
Subsurface drainage improves crop productivity in poorly drained soils but may also substantially contribute impairment of surface water quality due to excess leaching losses of nutrients like Nitrate-Nitrogen (NO3-N). This research presents preliminary findings from a 3-years tile depth and spacing study in Illinois state that includes three drain spacings implemented in 2 plots. We found that the plot with the narrower subsurface drainage (Case 1) exported more drainage water compared to the plot with the narrower subsurface drainage system (Case 2). The total drainage water from Case 1 plot showed 57% more compared to Case 2 plot. Whereas we observed that the plot with narrower drain spacing (Case 1) exported only 9% more NO3-N leaching losses compared to the wider plot (Case 2). The average corn yield was observed higher in plot Case 1 compared to Case 2. Especially, we observed about 7% higher corn yield in plot Case 1 compared to Case 2 plot in the relatively dried year (2022). The preliminary findings for this study suggest that subsurface drainage systems can be optimized to reduce nutrient losses while improving the crop productivity.
본 연구에서는 폐양액의 토양 처리에 따른 토양의 이화학적 특성 변화를 조사하고 혼합이온교환수지를 이용하여 토양 깊이에 따른 양분의 이동 및 농도 변화를 평가함으로써 폐양액이 토양에 미칠 수 있는 영향을 평가하고자 하였다. 폐양액을 토양에 처리한 경우 토양 중 $H^+$ 이온과 폐양액의 양이온이 교환되어 토양을 통과한 폐양액의 pH와 EC는 감소하였다. 컬럼 시험 결과 폐양액의 EC, 암모늄테 질소 및 $K^+$는 컬럼 길이가 길어질수록 감소하였고 관주 횟수가 증가할수록 제거율이 감소하였다. 이러한 현상은 폐양액 중의 양분이 토양층을 통과하며 양이온교환용량을 포화시켰기 때문이며 따라서 토양의 양이온교환용량과 염기포화도는 폐양액의 처리 효율과 처리용량을 결정하는 주요인으로 판단되었다. 질산태 질소의 경우 초기 폐양액 농도의 약 2/3 정도가 감소하였고 컬럼 길이보다는 관주 회수에 더 큰 영향을 받았다. 인산의 경우 제거효율이 높았으며 대부분이 고정화 혹은 침전 반응에 의한 것으로 판단되었다. 고추재배 포장에 폐양액을 처리한 경우 질소 및 인은 $NO_3-N>NH_4-N>PO_4-P$ 순으로 토양 용액에 존재하는 것으로 조사되었고 질산태 질소의 경우 45 cm 깊이에서도 농도가 높게 나타나 지하수로의 이동 가능성을 확인할 수 있었다. 따라서 질산태 질소의 경우 폐양액의 토양 처리를 제한할 수 있는 주요한 인자로 작용하는 것으로 사료된다. 인산의 경우 30 cm와 45 cm 모두에서 농도가 낮게 나타나 표층에서 대부분이 제거되는 것으로 확인되어 인산 이온이 지하수로 유입될 가능성은 매우 낮을 것으로 판단되었다.
LEACHN은 식물체의 잔류물, 퇴비, 부식질의 세 개의 유기물원과 비료, 질산염, 암모늄의 세 개의 무기질원 그리고 식물체사이에서의 질소의 변화 및 이동을 관찰하는 모델이다. 2004년 5월부터 10월 동안 pot 실험을 통해 얻은 자료를 바탕으로 trial and error 방법과 PEST를 이용한 방법을 사용하여 LEACHN를 시뮬레이션 하여 국내 토양 내의 질소의 이동을 관찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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