비닐하우스 유기농 봄배추 재배 시 미생물제 바이오차 사용에 따른 토양 주요 양분, N2O 배출 및 생육에 미치는 영향 = Effects of Microbial Biochar Application on Soil Nutrients, N2O Emission, and Growth of Organic Spring Kimchi Cabbage under Greenhouse Cultivation

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 비닐하우스 내에서 유기농 봄배추 재배 시 미생물제 바이오차 펠렛(RBPM 86) 사용이 토양의주요 양분, 아산화질소(N2O) 배출 및 생육에 미치는 영향을 평가하기 위해 수행되었다. 시험구 처리는 ① 미생물제 바이오차 처리구(RBPM 86), ② 농가 관행 처리구, ③ 무처리구로 구성되어 있다. 누적 NO3⁻-N 변화는RBPM 86 처리구(234.3 mg kg-1)에서 가장 높았으며, 농가 관행구(110.6 mg kg-1)에 비해 111.9% 높았다. 누적P2O5 함량은 RBPM 86 처리구(185.9 mg)은 농가 관행구(165.5 mg)대비 약 12.3 높았다. 누적 칼륨(K)은 초기에는 처리 간 큰 차이가 없었으나, 정식 후 50일 이후에는 모든 처리구에서 11.2∼12.3 mg 범위로 증가하는 경향을 보였다. 온실가스 배출량 분석 결과, 누적 N2O 발생량은 농가 관행구에서 가장 높았으나, RBPM 86 처리구는 무처리구와 농가관행구 대비 각각 114.8% 증가와 8.6% 감소되는 경향을 보였다. 탄소 격리량은 미생물제바이오차 처리구(RBPM 86, 28.9 kg ha-1, 105.0 kg CO2-equiv. ha-1)가 농가관행 및 무처리구에 비해 각각 13.2%, 15.5% 낮게 나타났다. 배추 생육 조사 결과, 농가 관행구와 비교할 때, RBPM 86 처리구의 구폭과 구중은각각 11.6%, 27.5% 증가하였으며, 전체 수량 또한 27.9% 높게 나타났다. 이상의 결과로 미생물제 바이오차펠렛은 유기농 봄배추 재배 시 토양 내 양분 가용성과 작물 생육을 향상시키는 효과가 있는 것으로 판단된다.
향후에는 본 제재의 뿌리혹병 방제 효과에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study evaluated the effects of microbial biochar pellets (RBPM 86) on soil nutrient dynamics, nitrous oxide (N2O) emissions, and plant growth during organic spring cabbage cultivation in a greenhouse. The treatments consisted of (1) RBPM 86, (2) conventional farming practice, and (3) a no-treatment control.
For soil nutrient dynamics, cumulative NO3 --N was highest in the RBPM 86 treatment (185.9 mg kg-1), whereas the conventional plot exhibited values that were 11.9% lower than those of RBPM 86. Cumulative P2O5 in the RBPM 86 treatment was approximately 12.3% higher than in the conventional plot. Potassium levels were initially similar among treatments but increased to 11.2–12.3 mg kg-1 after 50 days, regardless of treatment.
Cumulative N2O emissions were highest under conventional management. Relative to RBPM 86, cumulative emissions were 114.8% higher in the no-treatment plot but 8.6% lower in the conventional treatment. Carbon sequestration in RBPM 86 (28.9 kg ha-1; 105.0 kg CO2-equiv. ha-1) was 13.2% and 15.5% lower than that of the conventional and no-treatment plots, respectively.
Plant growth analysis showed that, compared with the conventional plot, RBPM 86 increased bulb width and weight by 11.6% and 27.5%, respectively, and enhanced yield by 27.9%.
Overall, microbial biochar pellets improved soil nutrient availability and cabbage growth under organic greenhouse conditions. Further research is required to assess their potential for suppressing clubroot disease.