Study on the relationship between the potassium activity ratio of paddy soils and potassium uptake by rice plant

답토양(沓土壤)의 가리(加里) Activity ratio와 수도(水稻)의 가리(加里) 흡수(吸收) 특성(特性)에 관(關)한 연구

The potassium equilibrium activity ratio ($AR^k_e$) and energies of exchange for replacement of ca+Mg by K ($E_k$) were measured for seven paddy soils to investigate their correlations with the exchangeable K (Kex) and uptake of K at different growth stages of rice plant. It was found that $AR^k_e$ had highly significant correlations at 1% level with uptake of K at maximum tillering, heading and harvesting stages, and also with Kex in soils at maximum tillering stage. The larger $AR^k_e$ of soils, the more uptake of K by rice plant. The fact indicates that uptake of K by the plant can be characterized in terms of $AR^k_e$ or energy of exchange of soils. In aspect of energy of exchange, higher uptake of K and yield of grain were observed from -2500 to -3000 calories per chemical equivalent, representing suitable balances between K and Ca+Mg in soils. Low uptake of K was observed at the energies of exchange below -3500 calories per chemical equivalent, which were prevalent in the ordinary acidic soils. From the correlations between energy of exchange and Kex, it can be concluded that at least 0.37 meq. of exchangeable K should be existed in 100g of dried acidic soil to keep suitable balances of K and Ca+Mg. The result shown that application of K adsorbed zeolite to paddy soils increased $AR^k_e$ and consequently brought about higher K uptake and grain yield. Therefore, a reasonable way recommended to get good balance of exchangeable K in the soil is applying 1.7 tonns of K adsorbed zeolite containing 60kg $K_2O$ per hectare.

7종(種)의 답(畓) 토양(土壤)에 대한 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio와 exchange energy를 측정(測定)하고 이들 값은 치환성(置換性) 가리(加里), 수도체(水稻體)의 가리(加里) 흡수량(吸收量)과 어떤 관계(關係)가 있는지 구명(究明)해 보았다. 그 결과(結果) 1. 토양(土壤)의 배수(排水), 투수성(透水性)이 양호(良好)한 본실험(本實驗) 조건하(條件下)에서 최고(最高) 분얼기(分蘖期), 출수기(出穗期), 수확기(收穫期) 토양(土壤)의 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio는 그때 수도체(水稻體)가 흡수(吸收)한 가리(加里)와 또 최고(最高) 분얼기(分蘖期) 토양(土壤)의 치환성(置換性) 가리(加里)와 유의차(有意差) 1% 수준(水準)에서 고도(高度)의 상관(相關)이 있다. 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio가 크면 가리(加里) 흡수(吸收)도 많아지고 그것이 작으면 흡수(吸收)되는 가리(加里)도 적다. 따라서 수도체(水稻體)의 가리(加里) 흡수(吸收)는 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio 또는 가리(加里) 치환(置換) 방출(放出)에 관여(關與)한 exchange energy의 다소(多少)에 의(依)해서 다스려 진다고 본다. 2. 수도체(水稻體)의 가리(加里) 흡수량(吸收量)과 수도(水稻) 수량(收量)을 토양(土壤)의 가리(加里) exchange energy 관점(觀點)에서 보면 -2500~-3000cal/equiv. 범위(範圍)에서 가리(加里) 흡수(吸收)와 수량(收量)이 많은 것으로 보아 토양(土壤) 중의 가리(加里)와 석회(石灰) 고토(苦土)가 서로 평균상태(均衡狀態)에 있기 때문이라고 본다. 3. exchange energy는 최고(最高) 분얼기(分蘖期) 토양(土壤)의 치환성(置換性) 가리(加里)와 1%수준(水準)에서 고도(高度)의 상관(相關) 관계(關係)가 있다. 토양(土壤) 가리(加里)와 석회(石灰) 고토(苦土)가 평형(均衡) 상태(狀態)에 있다고 보는 -2500~-3000cal/equiv. 에 상당(相當)하는 치환성(置換性) 가리(加里)를 회귀식(回歸式)(표(表)10)으로 부터 구(求)해 본 결과(結果)는 0.375~0.458m.e./100g건토(乾土)이다(산성(酸性) 토양(土壤)). 그런데 석회암(石灰岩) 토양(土壤)인 장성통(長城統)은 치환성(置換性) 가리(加里)가 0.3~0.5m.e./100g 건토(乾土)나 되는데도 이에 상당(相當)하는 exchange energy는 -3214~-3893cal/equiv이다. woodruff에 의(依)하면 이 energy 범위(範圍)의 토양(土壤)에서는 석회(石灰)는 과다(過多)하고 가리(加里)는 부족(不足)하다고 한다. 이것은 석회(石灰), 고토(苦土)가 산성(酸性) 토양(土壤)의 그것보다 3~5배가 더 많아서 가리(加里)와 불균형(不均衡) 상태(狀態)에 있기 때문이다. 따라서 토양(土壤)의 가리(加里) 방출(放出)은 가리량(加里量) 뿐만 아니라 석회(石灰), 고토량(苦土量)도 함께 비(比)를 취(取)해서 평가(評價)하는 가리평형(加里平衡) activity ratio 또는 exchange energy를 아는 것이 타당(妥當)하다고 본다. 4. 우리나라 답(畓) 토양(土壤)의 치환성(置換性) 가리(加里) 평균치(平均値)는 0.19m.e./100g로 알려져 있는데 이 값에 상당(相當)하는 exchange energy는 -4116cal/equiv. 이다. exchange energy가 -4000cal/equiv. 이하(以下)에서는 가리(加里) 흡수량(吸收量)이 훨씬 적다. 따라서 산성(酸性) 토양(土壤)에서 치환성(置換性) 가리(加里)는 0.37~0.45m.e./100g 건토(乾土)는 유지(維持)되어야 한다고 본다. 5. 토양(土壤)에의 가리(加里) 흡착(吸着) zeolite 시용(施用)은 가리(加里) 평형(平衡) activity ratio를 높여 준다. 수도체(水稻體)의 가리(加里) 흡수량(吸收量)과 수량(收量)을 보아도 대조구(對照區)의 그것들 보다 증가(增加)한다. 이것은 zeolite가 가리방출(加里放出)을 조절(調節)하기 때문이다. 토양(土壤)의 치환성(置換性) 가리(加里)를 0.37m.e./100g 건토(乾土) 이상(以上)을 유지(維持)시키는데는 가리흡착(加里吸着) zeolite(6.0% $K_2O$)를 167kg/10a 시용(施用)하니까 그 효과가 컸다.