Lee, Chang Hoon;Kang, Seong Soo;Jung, Ki Youl;Kim, Pil Joo
한국토양비료학회지
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제46권6호
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pp.487-493
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2013
The effects of long-term fertilization on soil biological properties and microbial community structure in the plough layer in a rice paddy soil in southern Korea were investigated in relation to the continuous application of chemical fertilizers (NPK), straw based compost (Compost), combination these two (NPK + Compost) for last 40 years. No fertilization plot (Control) was installed for comparison. Though fertilization significantly improved rice productivity over control, the long-term fertilization of NPK and compost combination was more effective on increasing rice productivity and soil nutrient status than single application of compost or chemical fertilizer. All fertilization treatments had shown significant improvement in soil microbial properties, however, continuous compost fertilization markedly increased soil enzyme and microbial activities as compared to sole chemical fertilization. Results of microbial community structure, evaluated by EL-FAME (ester-linked fatty acid methyl esters) method, revealed big difference among Control, NPK, and Compost. However, both Compost and Compost+NPK treatments belonged to the same cluster after statistical analysis. The combined application of chemical fertilizer and organic amendments could be more rational strategy to improve soil nutrient status and promote soil microbial communities than the single chemical fertilizer or compost application.
The objective of this study was to compare fecal microbes survival in soil between compost surface application and soil incorporation. The survival experiment was conducted in six styrofoam beds ($510{\times}325{\times}305(mm)$ in size) filled with sandy loam soil. A half of six boxes were received by compost surface application, while the other half were treated with compost-soil mixture. Duplicated surface and surbsurface soil (20 cm depth) samples were collected at various interval up to 50 days and analyzed for the determination of fecal coliforms and E. coli numbers. As expected, surface applied beds demonstrated two to three magnitudes order greater in both the study microorganisms as compared to soil incorporated beds. Microbial inactivation rate of soil surface was twice as great as subsurface soil condition probably due to exposure to sun light and environmental conditions including moisture loss. When rainfall occurred, microbes on the surface were transported into soil along with water movement. It was concluded that surface compost application may be easier to apply but pose higher risk of human exposure to microbes. Winter compost application may be favorable in alleviating health risk by giving some time for inactivation compared to spring application.
본 연구는 바닥재의 농업적 활용성을 증대시키기 위해 바닥재의 안정화 제재로써 축분퇴비를 선발하였고 알타리무의 재배토양에서 바닥재와 축분퇴비의 혼합 시용량에 따른 토양의 화학적 특성, 토양 내 중금속의 함량, 효소활성의 변화 및 알타리무의 수량을 조사하기 위해 실시되었다. 바닥재를 단독으로 시용하였을 때 보다 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 토양의 화학적 특성이 더욱 우수하게 개량되어지는 결과를 나타내었다. 바닥재의 시용량을 증가시킴에 따라 토양 내 수용성 망간과 아연의 함량이 유의적으로 감소하였으며 이러한 효과는 바닥재와 축분퇴비를 혼합 시용하였을 때 더욱 증가하는 것으로 나타났다. 바닥재의 시용량 증가는 알타리무 수확 후 토양 내 urease의 활성을 유의적으로 증가시켰다. 바닥재의 단독시용에 비해 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 urease, dehydrogenase, acidic phosphotase 및 alkaline phosphotase의 활성을 더욱 증가시키는 것으로 나타났다. 바닥재와 축분퇴비의 혼합시용은 알타리무의 수량 감소를 초래하지 않았으며 통계적으로 유의한 차이는 없었지만 수량의 증수를 보였다. 결론적으로 바닥재는 축분퇴비와 혼합하여 사용된다면 밭토양 내 중금속 함량의 증대와 작물수량의 감소 없이 토양의 화학적 특성과 효소활성을 개량할 수 있는 것으로 조사되었다.
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).
Long-term continuous application of livestock by-products to agricultural land may adversely affect the soil characteristics and the crop yield. Five year term study from 2007 was carried out to assess the effects of repeated application of low-concentration swine slurry on soil chemical properties including phosphate and heavy metal contents and yield of tomato (Lycopersicon esculentum) and cucumber (Cucumis sativus L.) in a greenhouse. Treatments were conventional chemical fertilizers and three application rates of low-concentration swine slurry (Slurry composting and biofiltration, SCB): 50%, 100%, and 200% of recommended nitrogen fertilization. For swine slurry treatment of 50% nitrogen, deficient nitrogen was supplemented with urea fertilizer. The soil phosphorus and heavy metal contents after five year continuous application of swine slurry were not significantly higher than those of chemical fertilizer use. Repeated application of the swine slurry alone for five years resulted in relatively high soil exchangeable potassium and sodium compared with chemical fertilizer treatment. Contents of heavy metals in leaves of tomato and cucumber did not show significant difference among treatments. Yields of the crops for the swine slurry were not significantly different from that of chemical fertilizer. The results imply that continuous application of the swine slurry may not influence levels of soil phosphate and trace elements in greenhouse soils but could accumulate potassium and sodium in the soil.
Soil respiration has been recognized as a key factor of the change of organic matter and fertility due to the carbon and nitrogen mineralization. In this study, we evaluated the effect of soil respiration on the light fraction-C and inorganic N content depending on temperature in soil applied with organic matter. Soil respiration was calculated by using total $CO_2$ flux released from soil applied with $2Mg\;ha^{-1}$ of rice straw compost and rye for 8 weeks incubation at 15, 25, $35^{\circ}C$ under incubation test. After incubation test, light fraction and inorganic N content were investigated. Rye application dramatically increased soil respiration with increasing temperature. $Q_{10}$ value of rye application was 1.69, which was higher 27% than that of rice straw compost application. Light-C and $NO_3-N$ contents were negatively correlated to soil respiration. Light-C in rye application more decreased than that in rice straw compost with temperature levels. These results indicate that temperature sensitivity of soil respiration could affect soil organic mater content and N availability in soil due to carbon availability. Also, light fraction would be useful indicator to evaluate decomposition rate of organic matter in soil under a short-term test.
Lee, Seong Eun;Park, Jin Myeon;Park, Young Eun;Choi, Dong Geun
한국토양비료학회지
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제47권6호
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pp.558-562
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2014
Cover cropping and liquid manure application are considered as effective ways to replace the use of chemical fertilizer in orchard. This study was conducted to investigate the effect of cover crop species and liquid manure application rate on green manure production, leaf mineral content, fruit quality and soil chemical properties in pear orchard. The treatments include rye and hairy vetch as cover crops, two liquid manure application levels based on N and $K_2O$ requirement on each cover crop species, and chemical fertilizer as control. Green manure production was higher in hairy vetch than in rye. K content of pear leaves and soil exchangeable K content increased in N based liquid manure application treatments. The yield was higher in rye + liquid manure and fertilizer treatments, and fruit quality was not different between the treatments. Taking all of these into account, rye + $K_2O$ requirement-based liquid manure application is recommended in pear orchard for not only sufficient nutrient supply but also prevention of any problem related with soil $K_2O$ accumulation in pear orchard in long-term perspective.
This study was carried out to improve the tobacco field condition and to determine the effect of lime amount and application time on soil pH, yield, and quality of leaf tobacco. Lime was applied to the tobacco field by determined amounts according to different pH level. The changes of soil pH, growth of tobacco, yield, and quality of KF109 and Br21 tobacco were surveyed by time lapse. The target pH value in tobacco field soil can be reached at 6 weeks after lime application, and then the soil pH was lowered slightly after that time. The lime amount needed to reach target pH was decreased 40 % in the same tobacco field after 1 year. Though the initial growth rate of flue-cured tobacco in the field of pH 7.0 was lower than that of conventional tobacco field, the field of pH 7.0 showed the highest yield after the maximum growth stage. The quality of cured leaf tobacco in the field of pH 7.0 applied lime at spring season was slightly lowered compared with that in conventional. This results indicated that the best pH condition in tobacco field for the best tobacco growth was 6.5 and the proper time of lime application was fall season of previous year by application of the whole quantity.
This research was performed to develope a stable direct seeding method in rice cultivation using by a direct seeder with soil application. A principle of this methodology was introduced from seeding nursery system of machine transplanting enable to increase high seeding establishment direct seeding method with soil application was high of 89-95% while that of water seeding was 68%. During seeding growth plant height was ralatively small but seeding health was high. A total soil consumption of this methodology was 145kg/10a in dirll seeding and 26kg/10a in hill seeding respectively, there was 100% erected in direct seeding with soil application while water seeding was 45% in erected seeding stand. In direct seeding method with soil application total carbohydrate content was higher than that of water seeding. This machine was manufactured to attach and/or detach to a machine transplanter with riding type and machine cultivator with multipurpose. In the farmer's demonstrated rice field this method was well performed like machine transplanting in terms of rice growth and development. There was highly cost reduction for rice production like other direct seeding methods.
The steady increase in livestock industry has greatly required the stable production of food and forage crops. As an alternative, rice-forage cropping system has been attempted in several southern areas. The present study was performed to understand whether an application of cattle-manure compost affects soil chemical properties and crop productivity in rice-forage cropping system, rice ${\rightarrow}$ summer oat ${\rightarrow}$ rye, in Jangheong county, south Jeolla province from 2013 to 2014. Treatments was composed of control (no compost), CM1 (compost application before rice transplanting), and CM2 (two-times compost application, before rice transplanting and after rice harvest), and inorganic fertilizers (N, P, and K) were equally dressed in all plots. Yields of rice were not significantly different between treatments, however, oat production was 1.25-fold higher in CM1 and CM2. Nutrient uptake amounts of rye were higher in CM2 than CM1 and control. Total nitrogen in soil was maintained stable level during crop cultivation. And soil organic matter contents in all treatments were increased by crop residue. Available P_2O_5$ and exchangeable K were increased by cattle manure application. Therefore, it suggested that the amount of nutrient by forage crop residue should be considered in rice-forage multiple cultivation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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