시설재배 작물의 적정 시비량 결정을 위한 간이 검정법

홍순달,박효택,김기인,한갑동 충북대학교 첨단원예기술개발연구센터 1999 연구보고서 Vol.4 No.-

시설재배 토양의 질산태 질소 간이검정법을 선발하기 위하여 test strip을 이용한 Nitracheck Reflectometer법과 휴대용 비색계를 이용한 Hanna Ion Specific meter법을 실험실 kjeldahl법 및 이온 전극법과 함께 비교 분석하였다. 평가방법의 신뢰도는 NO3-N 함량이 10 mg/kg에서 340 mg/kg으로 분포되는 20개 시설재배 토양에 대하여 표준편차, 변이계수 및 회수율을 비교하였다. 휴대용 비색계법은 낮은 농도와 높은 농도에서 큰 오차범위를 보였으나 Nitracheck Reflectometer법은 두가지 실험실법과 유사한 신뢰도와 회수율을 보였다. 따라서 간편한 분석조작과 짧은 분석시간을 구비한 Nitracheck Reflectometer법은 신뢰성 있는 간이 검정법으로 활용 가능한 것으로 평가되었다. 시설재배 작물의 질소 덧거름 시용량의 결정을 위한 식물체 간이 검정법(SPAD, Minolta 502)을 개발하기 위하여 엽록소 측정치와 토마토의 생산능력 및 토양의 질소공급능력과의 상호관계를 조사하였다. 평가방법은 NO3-N 함량이 55~306 mg kg-1인 6개 토양에 대하여 무비구 토마토의 건물중과 질소 흡수량, 그리고 재배기간 동안의 경시적 엽위별 엽록소 측정치와의 회귀관계로부터 토마토의 생산능력과 질소공급능력에 대한 엽록소의 측정치의 기준을 추정하였다. 토양의 질산태 질소 함량과 무비구 토마토의 건물중 및 질소 흡수량의 상호관계는 유의성 있는 정상관의 곡선적 관계를 보였으며 최대 건물중과 질소 흡수량에 대한 질산태 질소의 함량은 각각 215 mg kg-1과 208 mg kg-1로 추정되었다. 이는 시설재배 배추의 질소 시비량 결정을 위한 질산태 질소의 상한기준 200 mg kg-1의 평가기준과 유사하였다. 토마토 재배기간 동안 엽위별 엽록소 측정치는 정식후 45일째 15매 잎에서 최대를 보인 후 감소되었으며 정식후 45일째 이후 토마토의 엽록소 측정치는 토양의 질소 공급능력에 따라 현저한 차이를 나타냈다. 토마토 잎의 엽록소 측정치는 단위 엽면적당 질소 흡수량과 유의성 있는 정의 상관을 보여 질소 영양진단을 위한 간이 검정법으로 활용 가능성을 보였다. 정식후 40일째 14매엽의 엽록소 측정치는 토양의 질산태 질소, 무비구 토마토의 건물중 및 질소 흡수량과 유의성 있는 정 상관의 곡선적 관계를 보였다. 부비구 토마토의 최대 건물중과 최대 질소 흡수량에 대한 엽록소 측정치의 기준은 각각 57.1로 동일하게 평가되었다. 무비구 토마토의 최대 건물중과 질소 흡수량으로 평가된 엽록소 측정치 57.1에 대한 토양의 질산태 질소 함량은 약 200 mg kg-1로 추정되어 무비구 토마토의 최대 건물중과 질소 흡수량으로 평가된 질산태 질소 기준 208~215 mg kg-1과 비슷하게 평가되었다. 따라서 엽록소 간이검정법은 토양의 질소공급능력을 예측할 수 있는 유효지표로 활용할 수 있는 것으로 생각되었다. To find a rapid determination method for soil nitrate concentration, two methods, "Nitracheck 404" reflectometer(Eijkelkamp, Netherlands) with nitrate test strip and a portable colorimeter "Hanna Ion Specific meter(USA) with a color development reagent, were tested for twenty soils with different nitrate contents ranged between from 10 mg kg-1 to 340 mg kg-1 and compared Standard deviation, coefficient of variability, and recovery of these values with those measured by conventional Kjeldahl distilation method and nitrate electrode method. The nitrate concentration measured by portable colorimeter method was higher in soils with low concentration and lower in soils with high concentration than that measured by conventional methods. However, concentrations measured by nitracheck reflectometer method was showed the similar coefficient of variability and recovery as those by conventional methods for all soil samples. With this result, the Nitracheck reflectometer method was thought to be available for rapid determination of soil nitrate with accuracy, quickness, and simplicity for operating of analysis. To find diagnosing method of nitrogen status in tomato plant for determining optimum application rate of side dress, chlorophyll content were measured by portable chlorophyll meter(SPAD 501, Minolta), and compared it soil nitrogen status. Regression between dry weight, nitrogen accumulation in tomato grown with no fertilizer and chlorophyll content at different stalk positions of tomato were evaluated for 6 soils with different nitrate concentrations ranged between from 55 mg kg-1 to 306 mg kg-1. Soil nitrate concentration was significantly correlated with dry weight and nitrogen accumulation in tomato grown with no fertilizer. And the critical levels of soil nitrate for maximum dry weight and nitrogen accumulation were 215 mg kg-1 and 208 mg kg-1, respectively. These critical levels of soil nitrate were similar to the estimating level (200 mg kg-1) for Chinese cabbage with no fertilizer under the greenhouse. The chlorophyll content of tomato occurred peak at the 15th leaf of stalk position on the 45 days after transplanting and this suggested that before and near the 45 days after transplanting is the critical time for chlorophyll test of tomato for diagnosing nitrogen status. And the chlorophyll content of tomato grown with no fertilizer after the critical time was affected by the level of soil nitrate concentration, which suggested that chlorophyll content after 45 days after transplanting reflect the soil nitrogen supplying capacity. The chlorophyll content of tomato leave was significantly correlated with amount of nitrogen per unit area of leave. It was suggested that chlorophyll content is useful for nitrogen diagnosis of plant. And the chlorophyll content of the 14th leaf at the 40 days after transplanting was significantly correlated with soil nitrate status, dry weight of tomato and nitrogen accumulation in tomato plant grown with no fertilizer. Chlorophyll content for maximum dry weight and nitrogen accumulation in tomato plant grown with no fertilizer were 57.1 mg kg-1 that represent soil nitrate as 200 mg kg-1. This critical level of soil nitrate was similar to those of 215 mg kg-1 and 208 mg kg-1 estimated by dry weight and nitrogen accumulation in tomato plant grown with no fertilizer, respectively. Consequently, rapid test of chlorophyll would be available for predicting the nitrogen supplying capacity of tomato.

질산태 질소 토양검정에 의한 시설재배 토마토의 질소시비량 결정

홍순달,강성수,김기인 한국토양비료학회 2001 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2001 No.5

토양의 질산태질소 현장검정을 위한 시료 채취방법 비교

홍순달,김기인,정근욱,강성수 한국토양비료학회 2005 한국토양비료학회지 Vol.38 No.1

엽록소 검정에 의한 시설재배 토마토의 질소 덧거름 시비량 추정

홍순달,김기인,강성수,임태준 한국토양비료학회 2001 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2001 No.5

연초재배기간중(煙草栽培期間中) 증산량(蒸散量) 및 수량(收量) I. 연초생육기간(煙草生育期間)동안의 증산량변화(蒸散量變化)와 토양수분(土壤水分)과의 상호관계(相互關係)

홍순달,김재정,조성진,이윤환,Hong, Soon-Dal,Kim, Jai-Joung,Cho, Seong-Jin,Lee, Yun-Hwan 한국토양비료학회 1989 한국토양비료학회지 Vol.22 No.3

P.V.C관(管)(직경 40cm)을 이용(利用)한 지하수위조절용(地下水位調節用) 폿트재배(栽培)(지하수위(地下水位) : 30cm 및 100cm)로 연초생육기간(煙草生育期間)동안의 일증산양변화(日蒸散量變化)와 자연강우분포조건(自然降雨分布條件)에서 재배포장(栽培圃場)의 근권토양수분변화(根圈土壤水分變化)를 조사(調査)한 결과(結果) 연초식물(煙草植物)의 증산(蒸散)으로 수분소모양(水分消耗量)이 가장 많은 기간(期間)은 이식후(移植後) 40일(日)에서 60일(日)까지로 전생육기간(全生育期間)동안(70일(日)) 증산(蒸散)된 양(量)의 약(約) 50%를 차지했다. 따라서 재배포장(栽培圃場)의 근권토양수분량(根圈土壤水分量)은 이 기간(期間)동안에 매우 낮은 조건(條件)으로 지속되었다. 또 연초식물(煙草植物)의 증산량(蒸散量)은 기상환경변화(氣象環境變化)에 따라 민감하게 영향을 받아 청명한 날은 흐리고 비오는날보다 약(約) 3배(倍) 많았으며 주간(晝間)의 14:00시(時)부터 16시(時)사이에 최대증산량(最大蒸散量)을 보였고 24:00시(時)부터 08:00시(時)사이에 가장 적은 증산량(蒸散量)을 나타냈다. Successive changes of transpiration by the tobacco plant during the growing season with pot trial treated with 30cm and 100cm ground water tables were compared with change of soil moisture content in rhizospere of field under natural rainfall conditions. Transpiration from the 41st to the 60th day after transplanting was the highest showing about 50% of total transpiration of whole cultivation period. As the result, soil moisture condition in rhizospere of field was kept insufficiently during the above period. Transpiration by the plant was so remarkably affected by the meteorological environment that the transpiration on rain-cloudy day was one third of that on clear day at middle stage of the growth. Maximum transpiration in a clear day was obtained from 14:00 to 16:00 at the 58th day after transplanting.

토양(土壤)pH가 상이(相異)한 몇가지 연초경작지(煙草耕作地) 토양(土壤)에서 질산화작용(窒酸化作用)에 대한 온도효과(溫度效果) 및 NO₃-N와 잎담배 생산성(生産性)과의 상호관계(相互關係)

홍순달,정훈채,이윤환,김재정,Hong, Soon-Dal,Jeong, Hun-Chae,Lee, Yun-Hwan,Kim, Jai-Joung 한국토양비료학회 1989 한국토양비료학회지 Vol.22 No.4

토양(土壤)pH가 강산성(强酸性)에시 약(弱)알카리성(性)의 분포(分布)를 갖는 8개연초경작지토양종류(個煙草耕作地土壤種類), 고평통(진천, pH4.51), 예산통(진천, pH4.54), 지곡통(음성, pH4.71), 송산통(괴산, pH5.01), 안계통(성주, pH5.34), 반호통(성주, pH5.73), 원곡통(진천, pH5.93) 및 반호통(성주, pH7.70) 등(等)에 대하여 토양수분함양(土壤水分含量)을 최대용수양(最大容水量)의 60%, 배양온도(培養溫度)를 $15^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$로 하고 질소무첨가(窒素無添加)와 질소첨가(窒素添加)(연초용복합비료(煙草用複合肥料), 10-10-20, 200mgN/g 첨가(添加))로 구분(區分)하여 8주간(週間) 배양(培養)하고 질산화작용(窒酸化作用)에 대(對)한 토양(土壤)pH 및 온도효과(溫度效果)를 조사(調査)하였다. 또한 배양후(培養後) 축적(蓄積)된 $NO_3-N$함양(含量)과 무비구(無肥區)잎담배수양(收量)과의 상호관계(相互關係)를 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 배양온도(培養溫度)에 따른 질산화작용(窒酸化作用)은 토양종류(土壤種類)에 따라 다양(多樣)한 양상을 나타냈으며 대부분(大部分) $25^{\circ}C$조건(條件)이 $15^{\circ}C$조건(條件)보다 현저하게 양호(良好)하였고 배양온도간(培養溫度間) 차이(差異)는 배양(培養) 2주후(週後)부터 뚜렷하였으며 토양(土壤)pH가 증가(增加)할수록 적어지는 경향이었다. 2. 배양(培養) 2주(週) 및 4주후(週後)에 축적(蓄積)된 순(純)$NO_3-N$함양(含量)(N첨가구(添加區)-N무첨가구(無添加區))은 각각(各各)의 배양온도조건(培養溫度條件)에서 토양(土壤) pH 증가(增加)에 따라 증가(增加)되는 정(正)의 상관(相關)을 나타냈다. 3. 토양(土壤)의 질소공급능력(窒素供給能力)을 평가(評價)하기 위한 질소유효도(窒素有效度) 지표(指標)로 이용(利用)되고 있는 배양(培養) 2주후(週後) 축적(蓄積)된 $NO_3-N$ 및 순(純)$NO_3-N$함량으로 무비구(無肥區)잎담배수양(收量)과의 상호관계(相互關係)를 검토(檢討)한 결과(結果) 본포이식후(本圃移植後) 초기생육단계(初期生育段階)의 근권토양온도(根圈土壤溫度)와 비슷한 $15^{\circ}C$조건(條件)은 최적온도(最適溫度)인 $25^{\circ}C$조건(條件)보다 더 밀접한 상관(相關)을 나타냈다. An incubation study was conducted to examine the effect of soil pH and temperature on nitrification potential of 8 different soil series applied with no-N and 200 ugN/g soil as a compound fertilizer at 60 % moisture content of maximum water holding capacity for 8 weeks, whose series were ranged from acid to mild alkali as Gopyeong(Jincheon, pH 4.51), Yesan(Jincheon, pH 4.54), Jigog(Eumseong, pH 4.71), Songsan(Goesan, pH 5.01), Angye(Seongju, pH 5.34), Banho(Seongju, pH 5.73), Weongog(Jincheon, pH 5.93), and Banho(Seongju, pH 7.70), respectively. Interrelationship between the nitrifiable and the net $NO_3-N$(N added plot-no-N plot) accumulated in the soil and tobacco yield in the no fertilizer plot were investigated as well. 1. Nitrification response was various according to soil characteristics at each temperature condition showing that nitrifiable $NO_3-N$ values of the soils were much higher at $25^{\circ}C$ than $15^{\circ}C$. And difference of nitrification potential affected by temperature was markedly distinguishable from 2 weeks after incubation and was showing a tendency to reduce with increasing of soil pH. 2. At each temperature condition, net $NO_3-N$ accumulated at 2 and 4 weeks after incubation was positively correlated with soil pH. 3. Tobacco yield in the no fertilizer plot was more highly correlated with the values of nitrifiable and net $NO_3-N$ accumulated at $15^{\circ}C$ similar to soil temperature in rhizosphere of early stage of tobacco growth than those at optimum temperature($25^{\circ}C$).

엽록소 간이검정에 의한 시설재배 토마토의 생산성과 질소공급능력 평가

홍순달,김기인,박효택,강성수 한국토양비료학회 2000 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2000 No.5

토양 질산태 질소 간이검정법의 현장 활용성 비교

홍순달,김기인,강성수 한국토양비료학회 2000 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2000 No.5

토양물리 : 연초 재배기간중 강우량 , 일조시간 , 증발량등의 기상요인들과 연초식물체의 증산량 및 수량과의 상호관계

홍순달,김재정,조성진,이윤환 한국토양비료학회 1987 한국토양비료학회 학술발표회 Vol.1987 No.38

토양비옥도

홍순달,이춘수,황선웅 한국토양비료학회 2009 한국토양비료학회지 Vol.42 No.3

조국 광 복 후 1 9 8 0 년대 후 반기까지만 하 여도 식량증산을 위하여 온갖 노력이 경주되어 왔으며, 다량의 자원을 아낌없이 투입하는 작물생산 위주의 농업이었다고 볼 수 있다. 따라서 토양비옥도연구도 경제성이나 노동생산성에 구애됨이 없이 증산가능성만 있으면 그 결과를 수용하는 연구를 해 왔음을 부정할 수 없다. 1980년대 후반기의 눈부신 산업의 발전에 따라 국민의 사회활동이 활발해지고 이로 인해서 야기되는 환경오염 문제가 대두되어 토양의 생산능 보전 및 유지를 위한 비옥도관리기술의 전환을 요구하는 시점을 거쳐 왔다. 토양비옥도 관리 차원에서 개선된 영농기술 활용으로 농자재의 절감은 현저하였다고 판단되지만 기대할 만한 연구의 진전은 적었다고 짐작된다. 토양비옥도 연구는 농업생산 자원이라 볼 수 있는 작물학, 토양학, 비료학, 기상학의 각 분과 전문가들이 연계하여 조직적으 로 공동대처하여야만 연구다 운 연구가 되지 않을 가 하고 생각해 본다. 따라서 토양비옥도 증진과 증산위주의 과량시비로 인한 불 리한 농업환경 개선을 위하 여 화학 비료 조절시용, 작 물 및 토양의 양 분 공급 능력에 맞 는 저투입 시비기술 확립을 위하여 많은 연구가 수행되고 있으며, 특히 최근에는 환경보전 농업기술를 도입하여 우리의 여건에 맞는 고품질의 안전농산물 생산을 위한 토양비옥도 관리체계로 전환하는데 중점을 두고 있다. 금후 보완 및 수행하여야 할 과제는 우선적으로 작물재배지 비옥도관리에 의한 환경친화형 농자재 시용기술 개발의 요청에 따라 화학비료 및 유기질비료 사용량의 실태조사 를 포함하여 논·밭작물에 대한 양분흡수량, 토양잔류량, 환경유출의 정량적 해석 등을 토대로 OECD 환경위원회에서 요청하는 농업양분의 균형지표설정을 위한 기초자료 축적에도 지속적으로 중점을 두어야 할 것이다. 시설재배지의 재배방법 및 다양한 작부체계에 대응한 시비관리, 그리고 시비기준이 설정되어 있지 않은 소면적 고수익작물은 토양비옥도는 유효양분의 요구도 및 공급능력과 연계한 시비량결정은 물론, 작물별 가축분퇴비와 화학비료 혼용시의 추천기준 설정이 지속적으로 수행되어야 할 것이다. 현재 작물별로 활용하고 있는 표준시비량은 토양분석치가 기준치내에 들어 있는 것을 전제로 하고 있다. 따라서 기준치보다 낮은 경우와 이를 상회하는 경우 증비 또는 감비할 수 있는 기준을 제시함이 필요하다. 이 경우 토양 및 작물영양 진단결과를 활용하면 더욱 이상적인 방법이 될 수 있을 것이다. 그리고 환경보전적, 경제적인 수량평가 개념의 시비량 산정시 토양검정과 작물의 생육단계에 따른 양분의 함량 을 병행하여 직접 현장에서 생체분석을 위한 영양진단 깃트를 개발할 수 있다면 시비량의 과다 및 과소에 의한 작물양분의 손실을 현저히 줄일 수 있을 것이다 토양비옥도 관리면에서 볼 때 경작지 토양의 범용화, 객토실시, 심경깊이, 개량자재의 저투입 및 생력적이면서 환경농업에 맞도록 화학비료 조절과 함께 조화 있게 적용할 수 있도록 되어야 한다. 오래 전부터 거론되고 있는 과제로서 토양조사의 기본이 되는 토양통 및 토양유형을 기본으로 하는 토양구분의 경우 동일 토양내에서도 생산력의 변이가 현저하므로 기존 토양환경정보의 수집 및 정비와 함께 작물생산과 관련한 토양관리군의 구분 ...