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유채의 녹비 환원에 의한 질소무기화 및 옥수수의 질소 흡수
최봉수,홍기찬,성좌경,남재작,임정은,이현용,양재의,옥용식,Choi, Bong-Su,Hong, Ki-Chan,Sung, Jwa-Kyung,Nam, Jae-Jak,Lim, Jung-Eun,Lee, Hyeon-Yong,Yang, Jae-E.,Ok, Yong-Sik 한국유기농업학회 2009 韓國有機農業學會誌 Vol.17 No.3
녹비 작물의 이용은 화학비료의 사용을 대체하고 물질순환에 의한 안전한 농작물 생산을 가능하게 할 수 있다. 이에 본 연구는 바이오디젤 생산의 원료로 이용되는 유채 종자의 유채의 녹비 환원에 의한 질소무기화 및 옥수수의 질소 흡수 389 수확 후 잔유물의 녹비 이용 가능성을 평가하였다. 유채 수확 후 잔류물의 질소함량은 0.53%로 낮았으며 탄질율은 63으로 나타났다. 유채 잔유물의 부숙기간 없이 환원 직후 파종한 처리구는 옥수수의 질소 흡수를 지연시켰으며, 생육에서도 30일간 부숙기간을 설정한 처리구의 옥수수보다 억제되어 유채 잔유물의 녹비 환원 직후 후작물의 파종은 주의해야 할 것으로 판단되었다. 유채 잔유물의 녹비 환원 90일 후 질소무기화는 암모늄태 질소(24.2mg/kg)보다 질산태 질소(58.4mg/kg)에서 높았으며, 방출된 무기태 질소에 대한 옥수수의 흡수 및 이용량은 부숙기간 없이 환원 직후 파종한 처리구와 30일간 부숙기간을 설정한 처리구에서 각각 86%와 88%로 나타났다. Crop production can be secured by the cycle of green manure crops as an alternative of the chemical fertilizer. Recently, rapeseed (Brassica napus L.) has been cultivated in the south part of Korea for the production of biodiesel. In this research, we focused on recycling rapeseed residue, which is produced after harvesting the rapeseed for biodiesel, as a potential source of nitrogen to the succeeding crop. Pot experiment was conducted to evaluate the effects of winter rapeseed as green manure on mineralization and uptake of nitrogen to the succeeding corn (Zea mays L.). Result showed that total nitrogen and C/N ratio of rapeseed at the harvesting stage was 0.54% and 63, respectively. The incorporation of rapeseed without decomposition period slightly inhibited nitrogen uptake to the succeeding corn compared to those with 30 days decomposition period. The pH and EC values of soils increased by increasing the period of decomposition of rapeseed from 5.2 to 6.4 and from 0.05 dS/m to 0.21 dS/m, respectively. Significant amounts of $NH_4^+$ and $NO_3^-$ are released by incorporation of rapeseed. The succeeding corn took up 86% and 88% of inorganic nitrogen released from the rapeseed with and without decomposition period, respectively. The overall results suggested that the utilization of rapeseed residue as green manure can be an alternative source of nitrogen in corn-rapeseed double cropping system.
경사지 토양유실 방지를 위한 PAM(Polyacrylamide) 시제품의 효율성 비교평가: 실내 인공강우 실험
최봉수 ( Bong Su Choi ),임정은 ( Jung Eun Lim ),최용범 ( Yong Beum Choi ),임경재 ( Kyoung Jae Lim ),최중대 ( Joong Dae Choi ),주진호 ( Jin Ho Joo ),양재의 ( Jae E Yang ),옥용식 ( Yong Sik Ok ) 한국환경농학회 2009 한국환경농학회지 Vol.28 No.3
Surface runoff and erosion are responsible for extensive losses of top soil and agricultural productivity. In this study, a laboratory experiment was conducted to investigate the effects of different polyacrylamides (PAM) on the protection of soil from erosion and turbidity in loamy sand soil. To accomplish this, 10 and 40 kg ha-1 of PAM were applied to the soil surface. The effects of rainfall on 10 and 20% slopes were then evaluated in the laboratory using a rainfall simulator. After air drying, the surface was subjected to rain at 30 mm hr-1. The silt+clay of the runoff from samples treated with 10 kg PAM ha-1 reduced by 43% and 13% when the 10% and 20% slopes were evaluated, respectively, when compared with the tap water without PAM treatment as control. The mean contents of silt+clay were reduced as the amount of PAMs applied increased at both slopes. Specifically, samples treated with 40 kg PAM ha-1 showed reductions in the silt+clay of the runoff to 88% and 85% when the 10% and 20% slopes were evaluated, respectively, when compared to control. Furthermore, the mean turbidity of runoff in the 40 kg PAM ha-1 treatment was reduced to 94.7% and 84.8% when the samples were subjected to 10% and 20% slopes, respectively, when compared to the control. Taken together, these findings indicate that PAM treatment will improve water pollution and agricultural productivity on sloped land via a reduction in soil erosion.
토양 화학성 및 생물학성 변화에 대한 녹비작물 시용 효과
최봉수(Bong-Su Choi),정정아(Jung-Ah Jung),오미경(Mi-Kyung Oh),전상호(Sang-Ho Jeon),고현관(Hyun-Gwan Goh),옥용식(Yong Sik Ok),성좌경(Jwa-Kyung Sung) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회지 Vol.43 No.5
시설재배지의 경우 휴작기간 동안 녹비작물의 활용가능성이 높을 것으로 판단된다. 본 연구는 녹비작물이 시설재배지에서의 양분공급 및 토양질 개선에 미치는 영향을 평가하고자 두과 (헤어리베치, 크림손클로버) 및 화본과 (호밀, 수수, 수단그라스) 녹비작물을 재배 후 토양과 혼합하였으며, 무기질소 공급능과 생물적 지표로써 토양 탄수화물, 미생물활성 및 부식함량의 경시적 변화를 측정하였다. 관행구의 무기태 질소함량은 전 기간 비슷한 수준을 유지하였으나 녹비작물을 처리한 토양에서는 토양처리 후 4주까지 무기태질소 함량이 지속적으로 증가하였고, 특히 수단그라스에서 무기태질소 함량이 두드러지게 증가하였다. 녹비작물 처리 후 토양 중 수용성 당은 두과 녹비작물 처리 후 서서히 증가하기 시작하여 7주 경에 가장 높았으며 이후 서서히 감소하는 경향이 나타났다. 반면 화본과 녹비작물 처리 후 수용성 당이 빠르게 증가하여 처리 후 4주 경에 최대치에 도달한 후 감소하는 양상이 나타났다. 토양 내의 부식산 (humicacid)은 아무것도 첨가하지 않은 관행구와 녹비처리 초기에는 비슷한 수준으로 낮았으나 녹비처리 후 4주 정도 시간이 경과하면서 녹비작물의 부숙에 의해 형성된 부식산이 점점 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 양이온과 결합하여 물에 잘 용해되는 염을 만드는 fulvic 산에서도 작물 간 차이는 있었지만 부식산의 함량 변화와 비슷한 경향이었다. We used green manure crops such as hairy vetch, crimson clover, rye, sorghum, and sudan grass by mixing with soils to assess the effects of green manure crops on nutrient supply and soil quality improvement. Temporal changes in soil inorganic nitrogen, carbohydrate, microbial biomass, and humus content were determined as soil quality indicators. Inorganic nitrogen content of the control maintained similar level during the whole period, but it had continually increased until 4 weeks after incorporation (WAI) of green manure crops. Especially, inorganic nitrogen content sharply increased in sudan grass. After incorporation of green manure crops, temporal change of soluble sugar in soils was as follows: it had gradually increased in legume green manure crops-incorporated soils until 7 WAI, which was the highest, and then showed the tendency to be reduced. Meanwhile, it in non-legume green manure crops-incorporated soils rapidly increased after the incorporation, and reached the maximum around 4 WAI. Humic acid by the decomposition of crop residues in green manure crops-incorporated soils was greatly enhanced with the elapsed time of 4 WAI, although it was low at the same level as the control until 2 weeks. In addition, there was a difference in fulvic acid by incorporated crops, fulvic acid in hairy vetch, sorghum and sudan grass showed a similar tendency with the change in humic acid. Our results suggest that soluble sugar, microbial activity and humic acid could be available indicators to evaluate the fertility of green manure crops-incorporated soils.
최봉수(Bongsu Choi),전원태(Weon-Tai Jeon),이용환(Yong-Hwan Lee),김민태(Min-Tae Kim),엄순표(Sun-Pyo Eum),오계정(Gae-Jung Oh),조현숙(Hyun-Suk Cho),박태선(Tae-Seon Park),성기영(Ki-Yeong Seong) 韓國雜草學會 2011 Weed&Turfgrass Science Vol.31 No.4
녹비작물의 이용은 화학비료를 대체할 뿐만 아니라 토양의 지속성을 유지시킬 수 있는 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 동계기간 지속적으로 헤어리베치와 보리를 재배하고 이를 토양환원한 뒤 벼를 재배하는 윤작체계가 벼의 수량과 논 잡초 발생에 미치는 영향을 평가하였다. 손제초구에서 벼의 수량은 관행구와 비교하여 헤어리베치 재배구 및 헤어리베치와 보리 혼파구에서 각각 93%와 90%의 수량을 확보하였으나 보리 재배구는 79%수준이었다. 무제초구에서는 헤어리베치 재배구에서 관행구와 비슷한 수준이었고 헤어리베치와 보리 혼파구는 83%, 보리재배구는 54%수준으로 수량이 감소하였다. 벼의 최고분얼기의 논에서 발생한 잡초는 관행구에서는 물달개비가 포함된 6종이었고, 헤어리베치 재배구와 보리 재배구는 각 5종, 헤어리베치와 보리 혼파구는 2종(여뀌바늘, 돌피)이 발생하였다. 이들 잡초의 건물중은 헤어리베치 재배구와 보리 재배구에서 관행구보다 감소하였고 헤어리베치와 보리 혼파구에서 증가하였다. 헤어리베치 재배구에서는 방동사니과 잡초의 발생이 현저히 감소되었다. 피의 발생량은 관행구를 비롯하여 모든 처리구에서 다른 잡초보다 현저히 낮았으나 피가 차지하는 건물중 비율은 현저히 증가하였다. The use of green manure crop is one of the methods for alternative of chemical fertilizer as well as maintain of soil sustainability, therefore we evaluated the effect of green manure crops on rice growth and weed occurrence in rice-green manure crop double cropping system. The treatments consisted of incorporation of hairy vetch, barley or combined hairy vetch and barley without any agrochemical or fertilizer. In hand weeding, rice yield in hairy vetch only or hairy vetch and barley incorporated fields was attained by 90% and 93% of the conventional practice, respectively, while the value in barley incorporated fields was just 79%. Although the rice yields were lower than the hand weed control, similar trends in non-weed control were observed among all treatments. At maximum tillering stage, occurred weeds in hairy vetch, barley or hairy vetch and barley incorporated fields were five, five and two species, respectively, while those in conventional practice were six species. Also, the dry weight of weeds in hairy vetch and barley incorporated fields was decreased by 33% and 53% compared to it of conventional practice, while the value in hairy vetch and barley incorporated field was increased by 34%. Among all treatments, although occurrence density of Echinochloa crus-galli was lower than another weed species, the dry weight of it significantly increased. These results suggested that although continuous incorporation of proper amount of legume green manure crops was possible to productivity insurance of crop, but to attain it was essential to the effective management of weeds.