• 제목/요약/키워드: soil nitrate

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Criteria of Nitrate Concentration in Soil Solution and Leaf Petiole Juice for Fertigation of Cucumber under Greenhouse Cultivation in Gyeonggi region

  • Park, Jung-Soo;Roh, Ahn-Sung;Jang, Jae-Eun;Kang, Chang-Sung;Kim, Hee-Dong
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.295-304
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    • 2015
  • To develop a technique for efficient management of fertility for cucumber in greenhouse, a quick test method to quantify nitrate ($NO_3{^-}$) content in soil solution and leaf petiole juice using a simple instrument that are easy to use for farmers was investigated. N fertilizer (urea) was applied at 0, 50, 100 and 200% levels of the recommended application rate from 30 days after transplanting to harvest by soil fertigation treatments. Stable results were obtained from analysis of nitrate ($NO_3{^-}$) using top $10^{th}$ or $11^{th}$ leaf petioles collected between 10 to 11 am in the morning. Under the semiforcing culture, $NO_3{^-}$ content of leaf petiole juice was highest at 60 days after transplanting (DAT) at all fertigation treatments. Appropriate $NO_3{^-}$content of leaf petiole juice was $2,418{\pm}78{\sim}2,668{\pm}118$ at 45 DAT, $3,032{\pm}90{\sim}3,332{\pm}63$ at 60 DAT, $2,709{\pm}50{\sim}3,158{\pm}155$ at 75 DAT, $2,535{\pm}49{\sim}2,907{\pm}83$ at 90 DAT, and $2,242{\pm}48mg\;L^{-1}$ at 105 DAT. In addition, appropriate $NO_3{^-}$ content of soil solution was $167{\pm}9{\sim}212{\pm}15$ at 45 DAT, $83{\pm}10{\sim}112{\pm}12$ at 60 DAT, $49{\pm}3{\sim}92{\pm}6$ at 75 DAT, $71{\pm}9{\sim}103{\pm}9$ at 90 DAT, and $73{\pm}9mg\;L^{-1}$ at 105 DAT. The cucumber yield at 100% N level of fertigation was $7,770kg\;10a^{-1}$ and no difference in yield was found at 200% N level of fertigation. However, there was 12% decrease in yield at 50% N fertigation and, 17% decrease at 0% N fertigation. Under retarding culture, $NO_3{^-}$ concentration of leaf petiole juice was highest at 55 days after transplanting (DAT) at all fertigation treatments. Appropriate $NO_3{^-}$ content of leaf petiole juice was $2,464{\pm}102{\sim}2,651{\pm}33$ at 45 DAT, $3,025{\pm}71{\sim}3,314{\pm}84$ at 55 DAT and $2,488{\pm}92mg\;L^{-1}$ at 65 DAT, respectively. Appropriate $NO_3{^-}$ content of soil solution was $111{\pm}10{\sim}155{\pm}14$ at 45 DAT, $93{\pm}7{\sim}147{\pm}14$ at 55 DAT, $67{\pm}4mg\;L^{-1}$at 65 DAT, respectively. The cucumber yield at 50% N fertigation was not different from $1,697kg\;10a^{-1}$ of 100% N fertigation level and even with that of the 200% N fertigation. However, there was 21% decrease in yield at 0% N fertigation.

Devarda's alloy 첨가가 축산분뇨 액비의 총 질소 및 무기태 질소 정량에 미치는 영향 (Effects of Devarda's Alloy Addition on Determination of Total Nitrogen and Inorganic Nitrogen in Liquid Livestock Manure)

  • 임태준;김기인;박진면;이성은;노재승;홍순달
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.223-226
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    • 2012
  • 가축분뇨 액비 중의 총 질소함량이 많고 적음에 관계없이 일정부분 질산태 질소의 형태로 존재하며 특히 질소의 농도가 낮은 저농도 액비의 경우 질산태 질소의 농도에 따라 총 질소 함량이 달라질 수 있다. 이를 개선하기 위한 방법으로 가축분뇨 액비 총 질소의 분석 시 액비의 황산 분해 후에 devarda's alloy를 첨가하면 액비에 포함되어있는 질산태 질소까지 정량할 수 있기 때문에 총 질소 정량을 효과적으로 할 수 있는 장점이 있다.

Nitrogen and Phosphorus Runoff Loss during Summer Season in Sandy Loam Red Pepper Field as Affected by Different Surface Management Practices in Korea

  • Han, Kyung-Hwa;Ro, Hee-Myong
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.669-676
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    • 2016
  • A field study was conducted to determine the runoff loss of N and P in small scale of red pepper field plots (10% slope), consisting of three different plots with black polyethylene vinyl mulching (mulching), ridge without mulching (ridge), and flat without ridge and mulching (flat). Composted manure and urea as a basal application were applied at rates of $20MT\;ha^{-1}$ and $93kg\;N\;ha^{-1}$, respectively. Urea at $189kg\;N\;ha^{-1}$ and fused phosphate at $67kg\;P_2O_5\;ha^{-1}$ were additionally applied on June 25 with different fertilization methods, broadcast application in flat plot and hole injection in ridge and mulching plots. Plant uptake of N and P was positively correlated with their respective concentrations in surface soil: mulching > ridge > flat plots. The runoff loss by soil erosion was higher in flat plot than ridge and mulching plot with contour line. Nitrate loss by the runoff water had no significant differences among three surface management practices, but the higher average value in ridge and mulching plots than flat plot. Especially, the flat plot had no phosphate loss during summer season. This is probably due to low labile P content in surface soil of flat plot. In the summation of soil and water loss, flat plot was higher in N and P loss than ridge and mulching plot with contour line. Nevertheless, the nitrate and phosphate loss by runoff water could be more important for non-point source management because the water could meet the river easier than eroded soil because of re-deposition around slope land.

바다부유물질로 만든 퇴비를 시용한 토양에서 발생한 딸기의 질소결핍증 해결 사례연구 (Case Study of N Deficiency Symptom of Strawberry in the Soil Applied with Sea Deposit Compost)

  • 김유학;김명숙;강성수;윤성원
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1023-1026
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    • 2011
  • pH가 높은 바다부유물질로 만든 퇴비를 시용한 토양은 암모니아 휘산이 야기되어 토양 중 질산태 질소함량이 낮고, 딸기는 질소를 흡수하지 못하여 생육이상증상이 유발되었다. 이 토양의 pH를 질산을 처리하여 낮추어 주고 부족한 질소와 인산 및 칼륨을 공급한 결과 회복되었다. 이 결과로부터 pH가 높은 토양에서 발생하는 질소결핍증은 토양의 pH를 낮추어 주어야 회복시킬 수 있다고 판단되었다.

농촌지역 지하수의 오염 예측 방법 개선방안 연구: 충남 금산 지역에의 적용 (A Study of Improvement for the Prediction of Groundwater Pollution in Rural Area: Application in Keumsan, Korea)

  • 정범근;채기탁;고동찬;고경석;구민호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권4호
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    • pp.40-53
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    • 2008
  • 지하수의 오염 예측 기법의 개선을 위하여 미국 환경청(U.S. EPA)에서 개발된 지하수 오염 취약성 평가방법인 DRASTIC 모델(Aller et al., 1987), Panagopoulos et al.(2006)가 제안한 M-DRASTIC, Rupert(1999)가 제안한 LSDG 방법을 충남 금산 지역에 적용하였다. 충남 금산 지역은 농업을 비롯한 다양한 토지이용 특성과 아울러 다양한 지질, 지형, 토양 분포를 나타내어 지하수 오염예측 기법의 개선을 위한 연구에 최적의 조건을 갖추고 있다. DRASTIC 평가를 위하여 149개의 충적층 관정에 대한 수질 및 수리지질 조사가 수행되었으며, 지하수의 질산염 이온의 농도와 각 예측 방법으로부터 도출된 지수와의 상관관계 분석을 통하여 예측방법의 효용성을 평가하였다. EPA DRASTIC은 지하수 심도, 순 충진량, 대수층 매질, 토양 매질, 지형 경사, 비포화대 매질, 수리전도도 등 수리지질학적 인자들을 이용하여 지하수 오염 취약성을 상대적으로 평가하는 방법으로, 지하수의 잠재오염원에 대한 정보가 포함되지 않으므로 지하수 오염을 예측하는데 비효율적이다. 본 연구 결과, 관정 주변 150 m 영역의 DRASTIC 지수와 해당 관정의 질산염 이온 농도의 상관관계는 0.058로 낮게 나타났다. 한편, M-DRASTIC의 경우 DRASTIC과 사용하는 인자는 같으나 등급과 가중치를 실제 질산염 이온 농도의 비율로부터 산출한다. 등급만을 수정하였을 경우 0.245, 등급과 가중치를 모두 수정하였을 경우 질산염 이온 농도와의 상관관계는 0.400로 지하수 오염 예측율이 개선되었다. LSDG 방법은 토지이용(Land use), 토양 배수(Soil drainage), 지하수면 심도(Depth to water), 지질(Geology)를 특성에 따라서 구분하고 해당 지역의 질산염 이온 농도 평균의 차이를 통계적으로 분석하여 등급을 산정하는 기법으로, 금산 지역에 적용한 결과 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.415로 개선되었다. 결과적으로 LSDG를 적용하였을 경우 EPA DRASTIC 보다 질산염 이온 농도와의 상관관계가 0.357만큼 개선되었다. M-DRASTIC과 LSDG의 예측율이 증가하는 것은, 이 방법들의 등급과 가중치에는 현재의 오염현황이 반영되기 때문으로 질산염 이온 오염 가능성을 귀납적으로 예측하기 때문이다. LSDG의 예측율이 가장 높은 이유는 LSDG에는 잠재오염원으로 분류되는 토지이용이 포함되었기 때문인 것으로 판단된다.

The Effects of Phosphate Starvation on the Activities of Acid and Alkaline Phosphatase, Fructose-1,6-bisphosphatase, Sucrose-phosphate Synthase and Nitrate Reductase in Melon (Cucumis melo L.) Seedlings

  • Kang, Sang-Jae;Lee, Chang-Hee;Park, Man
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권1호
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    • pp.44-52
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    • 2016
  • Plants response to phosphate starvation include the changes of activity of some enzymes, such as phosphatases, fructose-1,6-bisphosphatase, sucrose-phosphate synthase and nitrate reductase. In this study, to determine the effects of phosphate starvation on the change of activities of acid and alkaline phosphatase, fructose-1,6-bisphosphatase, sucrose-phosphate synthase, and nitrate reductase were studied in melon seedlings (Cucumis melo L.). The content of the protein and chlorophyll tended to relatively reduced in melon seedlings subjected to phosphate starvation. Acid phosphatase activity in first and second leaves of melon seedlings was relatively higher than that of third and fourth leaves of seedlings in 14 days after phosphate starvation treatment, respectively. Active native-PAGE band patterns of acid phosphatase in melon leaves showed similar to activities of acid phosphatase, whereas alkaline phosphatase activity was different from the change in the activity of acid phosphatase. Inorganic phosphate content in melon seedlings leaves was constant. The changes of Fructose-1,6-bisphosphatase and sucrose phosphate synthase activities showed similar patterns in melon seedlings leaves, and between these enzymes activities and phosphate nutrition negatively related. Fructose-1,6- bisphosphatase and sucrose phosphate synthase activities showed significant difference in second and fourth leaves, but nitrate reductase showed significant difference in first and second leaves in 14days after phosphate starvation treatment. We concluded that phosphate nutrition could affect the distribution of phosphate, carbon and nitrogen in melon seedlings.

경기도 일죽지역 천부지하수의 질산성 질소 오염특성

  • 김연태;신우식;우남칠;이상모
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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    • pp.215-218
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    • 2002
  • 전형적인 농촌지역 지하수의 질산성 질소 오염현상에 대하여 오염원 규명, 지하수 오염범위와 오염도 파악을 위하여 이 연구를 수행하였다. 연구지역은 대규모 축사가 곳곳에 위치한 축산단지 인근지역이며, 벼농사와 포도재배가 이루어지고 있다. 이 지역의 수리화학적 특성을 밝히기 위하여 지하수파 지표수 시료를 채취하여 화학분석을 수행한 결과, 1차 17지점, 2차 22지점에서 채취한 지하수 시료 중 32~42%에서 질산성 질소 성분이 음용수질 기준(10 mg/L)을 ,초과하였으며, 77%에 해당하는 지점이 인위적 오염물질의 유입가능성이 있는 것(3 mg/L 초과)으로 나타났다. 질소 동위원소($\delta$$^{15}$ N-NO$_3$) 분석 결과에 의하면, 질산성 질소 성분은 대부분 축산폐수 기원임이 밝혀졌다. 현재 축사가 운영되고 있는 지역 뿐 만이 아니라 폐축사가 위치한 지역에서도 질산성 질소 오염이 나타나 축사가 천부지하수질에 오랜 기간동안 영향을 미칠 수 있음이 밝혀졌다.

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다중 환경추적자를 이용한 제주도 지하수 유동 및 수질 특성 분석

  • 고동찬;김용재
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.138-141
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    • 2004
  • The environmental tracers tritium/helium-3 (3H/3He) and chlorofluorocarbons (CFCs) were investigated in ground water from Jeju Island, Korea, a basaltic volcanic island. The apparent 3H/3He and CFC-12 ages were in relatively good agreement in samples with low concentrations of terrigenic He. Ground water mixing was evaluated by comparing 3H and CFC-12 concentrations with mixing models, which distinguished old water with negligible 3H and CFC-12, young water with piston flow, and binary mixtures of the two end members. The ground water CFC-12 age is much older in water from wells completed in confined zones of the hydro-volcanic Seoguipo formation in coastal areas than in water from the basaltic aquifer. Comparison of major element concentrations in ground water with the CFC-12 age shows that nitrate contamination processes contribute more solutes in young water than are derived from water-rock interactions in non-contaminated old water. Chemical evolution of ground water resulting from silicate weathering in basaltic rocks reaches the zeolite-smectite phase boundary. The calcite saturation state of ground water increased with the CFC-12 apparent (piston flow) age. In agricultural areas, the temporal trend of nitrate concentration in ground water was consistent with the known history of chemical fertilizer use on Jeju Island, but the response of nitrate concentration in ground water to nitrogen inputs follows an approximate 10-year delay. Based on mass balance calculations, it was estimated that about 40% of the nitrogen applied by fertilizers reached the water table and contaminated ground water resources when the fertilizer use was at the highest level.

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복잡한 지형에서 발생하는 지하수의 질산태 질소 오염원 평가 (Contamination Source Assessment of Groundwater Nitrate in a Complex Terrain)

  • 한광현
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.14-20
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    • 2009
  • 토지이용에서 보았을 때 제주도는 해안을 따라 넓게 분포하는 밭과 과수원의 화학비료와, 중산간 지대 방목지의 가축분뇨 및 산발적으로 존재하는 주거지역의 생활하수에 의한 질산태 질소 오염이 추정되었다. 질소동위원소 분석이 이들 오염원들을 구분하기 위하여 사용되었으며, 주요 오염원인 요소, 유안, 축분정화조, 축분유기질 비료에 대해 측정된 $\delta^{15}N$ 값을 토대로 화학비료에 의한 오염은 5‰ 이하, 생활하수 혹은 가축분뇨에 의한 오염은 10‰ 이상으로 기준을 정하였다. 제주도 전역에 걸친 33개 관정의 질산태 질소 동위원소 분석결과는 대부분의 관정이 화학비료에 의해 오염되었으며, 일부 관정이 가축분뇨와 생활하수에 의해 영향받았음을 나타내었다. 이러한 결과는 질소동위원소분석이 토지이용분류로는 판별하기 어려운 오염원 추정에 매우 유용한 수단이 될 수 있음을 나타낸다. 특히 좁은 지역에서 토지이용이 다양하게 이루어 지고 있는 경우에 중요한 오염원 추정 수단이 될 수 있음을 경기, 강원 지역의 지하수 분석을 통해 확인할 수 있었으며, 또한 두 가지 이상의 오염원이 동시에 작용할 수 있고 그 기여도가 시기별로 달라질 수 있음을 확인하였다.