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간척지에서 질소비료 및 돈분 퇴비 시용에 따른 사탕무 (Beta vulgaris var. Aaron)의 수량 반응 해석을 위한 시비반응 모델 탐색
임우진(Woo-Jin Lim),손연규(Yeon-Kyu Sonn),윤영만(Young-Man Yoon) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회지 Vol.43 No.2
본 연구에서는 사탕무의 시비반응을 합리적으로 해석하고 경제성 있는 최적 시비량 및 최대 수확량의 도출을 위한 방법을 검토하기 위하여 간척지 토양에서 수준별 질소비료와 돈분퇴비의 시용에 따른 사탕무의 시비반응을 조사하였다. 시비반응은 Quadratic model, Exponential model, Square root model 및 Linear response & plateau model을 이용하여 통계적으로 분석하였다. 토양 EC가 증가함에 따라 사탕무 지하부 생체중이 지수함수적으로 감소하였다. 질소비료 시비수준별 사탕무 지하부 생체량의 시비반응은 Linear response에서 결정계수 & plateau model (R²)가 0.92<SUP>**</SUP>로 고도의 통계적 유의성을 보였으며, Linear response & plateau model에서 최적 질소시비량 (Nopt)은 138 ㎏ ㏊?¹으로 나타났다. 돈분퇴비의 시비반응은 Quadratic model에서 0.99<SUP>**</SUP>의 유의성 있는 결정계수 (R²)를 보였으며, 최적 퇴비시비량은 각각 9.17 tons ㏊?¹으로 나타났다. 상기 결과로 볼 때 사탕무에서 질소와 돈분퇴비의 시비반응을 적절히 평가하기 위해서는 각각 Linear response & plateau model과Quadratic model을 이용하는 것이 합리적인 것으로 판단되었다. In order to interpret yield response of sugar beet to nitrogen fertilizer, and pig manure compost in saline-sodic soil of reclaimed tidal land, 4 kinds of response model, i.e., quadratic, exponential, square root, and linear response, and plateau model, are applied. The root fresh yield of sugar beet decreased exponentially with the increase of soil EC. The root fresh yield of sugar beet to nitrogen fertilizer was fitted best to the linear response, and plateau model among 4 yield response models with highly significant determination coefficient (R²=0.92<SUP>**</SUP>). The optimum N rate determined on the model was 138 ㎏ N ㏊?¹. The root fresh yield of sugar beet to pig manure compost was fitted best to the quadratic model among 4 yield response models with highly significant determination coefficient (R²=0.99<SUP>**</SUP>). The maximum N rate determined on the model was 9.17 ton ㏊?¹. In conclusion, the proper model to interpret the yield of sugar beet in saline-sodic soil differs with the kinds of nutrient, linear response, and plateau model for fertilizer nitrogen, and quadratic model to pig manure compost.
Effect of the Application of Sucrose on Rapid Decrease of Soil Inorganic Nitrogen
Hyun-Hwoi Ku(구현회),Woo-Jin Lim(임우진),Sang-Eun Lee(이상은) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회지 Vol.43 No.4
질소 비료 과용에 의한 토양 무기태 질소의 과다 축적과 그에 따른 염류 집적이 심각한 시설원예 토양의 문제점을 해결하기 위하여, C/N율이 높은 이분해성 탄수화물의 시용이 토양 무기태 질소 함량과 전기전도도 감소에 미치는 영향을 실내 실험을 통하여 검토하였다. sucrose의 처리는 토양 NH₄<SUP>+</SUP>-N 함량을 크게 감소시켰는데, 감소량은 sucrose 처리량이 많을수록 컸으며, NH₄<SUP>+</SUP>-N 함량을 최저점 (약 10 mg kg<SUP>-1</SUP> 이하)에 도달하게 할 수 있는 sucrose 처리량은 최초의 NH₄<SUP>+</SUP>-N 함량에 관계없이 C/N율로 약 10부근이었다. sucrose 처리는 토양 NH₄<SUP>+</SUP>-N 함량을 매우 빠르게 감소시켰는데, 최초 NH₄<SUP>+</SUP>-N 함량 50~250mg kg<SUP>-1</SUP>을 1/2로 감소시키는데 15~36시간이 걸렸으며, 최저점 (약 10 mg kg<SUP>-1</SUP> 이하)으로 감소시키는 데에는 36~69시간이 걸렸다. sucrose 처리는 토양 NO₃<SUP>-</SUP>-N 함량을 큰 폭으로 감소시켰는데, 감소량은 처리량이 많을수록 컸으며, sucrose 처리량이 C/N율로 10 이상인 경우에는 최초 348 mg kg<SUP>-1</SUP> 이었던 NO₃<SUP>-</SUP>-N 함량이 최저 14~21 mg kg<SUP>-1</SUP>으로 감소하였다. sucrose 처리는 토양 NO₃<SUP>-</SUP>-N 함량을 매우 빠르게 감소시켰는데, 토양 NO₃<SUP>-</SUP>-N 함량을 최저점으로 감소시키는데 걸리는 시간은 sucrose 처리량이 C/N율로 10이상인 경우에는 36~60시간이 걸렸으며, 처리량이 C/N율 5로 적었던 경우에는 3주로서 상대적으로 긴 시간이 걸렸다. sucrose 처리에 의한 토양 EC의 감소는 NO₃<SUP>-</SUP>-N 함량의 감소와 같은 양상을 보였다. 논문의 결과를 응용함에 있어서 명심해야될 사항이 있다. 설탕은 인류에게 에너지와 탄소 원 (原)을 공급하는 매우 중요한 자원이므로 특별한 경우가 아니면 토양에 시용하는 것을 피해야 한다. 토양의 염류집적을 막는 최선의 방법은 시비량을 줄이는 일이며, 염류가 집적된 후에 여러 대응방안을 강구하는 것은 사후약방문 (死後藥方文)에 불과하다. To solve the problems with excessive accumulation of soil inorganic N and resulting saline soils from overuse of nitrogen fertilizer, the effect of sucrose application on decrease of soil inorganic N content and electrical conductivity (EC) was studied. Sucrose treatment greatly reduced NH₄<SUP>+</SUP>-N content in soil. The amount of reduction was greater as the amount of sucrose treatment was increased. When NH₄<SUP>+</SUP>-N content was reached the lowest point (about 10 mg kg<SUP>-1</SUP>or lower), the C/N ratio, which determines the amount of sucrose treatment, was around 10 regardless of initial NH₄<SUP>+</SUP>-N content. For the rate of NH₄<SUP>+</SUP>-N reduction 15~36 hours was required to reduce the initial NH₄<SUP>+</SUP>-N content to half, and 36~69 hours to lower NH₄<SUP>+</SUP>-N content to the lowest point (about 10 mg kg-1or lower). In addition, sucrose treatment greatly lowered NO₃<SUP>-</SUP>-N content. In case of C/N ratio above 10, initial NO₃<SUP>-</SUP>-N content of 348 mg kg<SUP>-1</SUP> was reduced to the lowest of 14~21 mg kg<SUP>-1</SUP>. As for the rate of NO₃<SUP>-</SUP>-N reduction by sucrose treatment, it took 36~60 hours for NO₃<SUP>-</SUP>-N content to reach the lowest point for C/N ratio of 10 or higher, and it took 3 weeks, comparably longer time, for C/N ratio of 5. Lowering soil EC from sucrose treatment showed the same trend as NO₃<SUP>-</SUP>-N content. As an important energy and carbon source for humankind, sugar should not be wasted and must be carefully applied to soil. In principle, the best way of preventing salt accumulation in soil is to optimize the fertilizer input. However, when over-fertilization should be dealt with, the sucrose treatment would be a possible and effective counter-measure to reduce overdosed nitrogen sources in soil.