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토양유입 유기물 특성에 따른 분해도, 양분공급력 및 온난화가스 발생에 미치는 영향
김초원 ( Cho Won Kim ),박종찬 ( Jong Chan Park ),강보민 ( Bo Min Kang ),유진희 ( Jin Hee Ryu ),한광현 ( Gwang Hyun Han ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-
화학비료 사용을 자제하고 친환경 유기자재를 사용하는 농가가 늘고 있는 추세에 따라, 유기농 업에서 사용되고 있는 토양유입 유기물들의 분해과정 중 발생되는 온실기체가 기후변화 및 지구온 난화에 영향을 미치고 있어 전 세계적으로 지구온난화 가스 발생량 저감에 힘쓰고 있다. 따라서 본 연구는 산화 및 환원 조건에서 토양유입 유기물의 분해가 토양 양분공급력 및 온실가스 발생량 에 미치는 영향을 밝혀내기 위하여 항온배양을 통해 다양한 유기물 처리에 따른 CO2, CH4 등의 온난화가스들을 측정하였고, 양분공급량 대비 이산화탄소 발생 부하량을 조사하여 친환경 저탄소 발생 유기자재를 선별하였다. 항온배양실험은 환원, 산화 조건의 두 번의 실험을 하였다. 환원상태 의 항온배양 실험은 대조구, 화학비료, 액비, 퇴비, 청보리, 헤어리베치로 조성하였고, 4번의 샘플 링 차수와 각각의 샘플링 차수마다 3반복을 두었으며, 산화상태의 항온배양 실험의 처리구는 대조 구, 화학비료, 액비, 퇴비, 청보리, 헤어리베치로 조성하였으며, 각각 3반복을 두었다. 유기자재 처 리수준은 두 조건의 실험 모두 15 kg-N 10a-1으로 처리하였다. 본 실험에서 직접 제작한 고속항온 배양장치 (Enforced Aeration High Temperature Respirometer) 는 항온배양 온도 35℃에서 상대습 도 100% 의 공기를 강제 순환시켜 토양 속에 수분과 공기를 자동으로 공급, 배양하는 장치이며, 이산화탄소의 측정은 CO2 Analyzer 를 이용하여 매 3시간 마다 2분 동안의 발생량을 측정하였다. 분석항목으로 토양 pH, EC, 무기태질소, 유효인, 유기물함량 등의 토양 이화학성과, 온난화가스 (CO2, CH4, N2O) 를 측정하였다. 항온배양 실험에서 산화, 환원 조건 모두 유기자재 처리 초반에 이산화탄소 발생량이 많은 것으로 나타났으며, 이는 유기물 처리 초반부에 토양유효 양분을 대부 분 공급하는 것 때문으로 판단되었다. 메탄발생량의 경우에서는 청보리 처리구에서 가장 많은 발 생량이 관찰되었고, 경시적인 변화에서는 액비 처리가 가장 많은 것으로 나타났으며, 액비의 경우 혐기상태의 제조과정에서 메탄생성균이 메탄발생에 이용할 수 있는 기질들이 많았기 때문인 것으로 사료되었다. 환원조건의 실험에서 아산화질소 발생량의 경우, 화학비료와 액비 처리구에서 많은 발생량이 나타났는데, 이는 산소유입의 제한이 있는 환원조건에서 토양 내 질산화 과정이 활발하 게 이루어지지 않았던 것 때문으로 사료되었다. 질소공급량 대비 이산화탄소 부하량 평가에서는 액비, 퇴비 및 화학비료는 비슷한 수준의 부하량을 보였으나, 청보리, 헤어리베치와 같은 녹비작물 의 경우 다소 높은 부하량을 보였다. 따라서 친환경 저탄소 발생 유기농업을 위해서는 녹비작물의 직접시용은 피해야 할 것으로 사료되었다.