Studies on the Agricultural Use of the Water-swelling Polymer -I. Basic Experiment

수팽윤성(水膨潤性) 고분자(高分子) 화합물(化合物)의 농업적(農業的) 이용(利用)에 관(關)한 연구(硏究) -제(第) I 보(報) 기초시험(基礎試驗)을 중심(中心)으로

The experiments were carried out in lab. as well as in pots, to develop the agricultural usage of water swellable polymer, a kind of polyacrylic acid(K-sorb) synthesized by the Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST) recently. The changes of soil physical properties and the influences to crops were investigated with various levels of K-sorb. When the K-sorb mixed with soils and soaked up distilled water, the volume of soils increased with the increase of soil available water contents and increase of K-sorb application levels. The rate increase of soil available water was higher in the coarse textured soils than in the fine while the swelling rate of soil volume showed adverse tendencies. A positive linear regression was observed between the contents of available soil water and levels of K-sorb. K-sorb application decreased bulk density and hardness due to the increase of porosity after soybean cultivation. The permeability in coarser textured soils such as sandy and coarse loamy families was decreased with the increase of K-sorb but in the medium textured soils it was opposite. At higher levels of K-sorb, about 0.5%, the permeability abruptly decreased due to dispersion and vertical movement in silty soils, while it was not changed in fine clayey soils but has the same trend with silty soils. In the plot of 0.3% of K-sorb application, the growth of soybean such as number of pods and stem length etc. increased and the yield also increased about 1.2-1.8 times of control. The optimum amounts of K-sorb were slightly different according to soil texture but estimated from regression curves were about 0.2% to 0.35% of soils in dry weight bases.

최근(最近) 국내(國內)에서 개발(開發)된 수팽윤성(水膨潤性) 고분자(高分子) 유기화합물(有機化合物)(K-Sorb)의 농업적(農業的) 이용(利用)을 위하여 토성(土性)이 다른 6개(個) 밭토양(土壤)에 대하여 K-Sorb 시용수준별(施用水準別) 토양특성(土壤特性) 변화(變化)와 대두생육(大豆生育) 및 수량(收量)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)을 토양(土壤)에 시용(施用)했을 때 시용량(施用量)이 증가(增加)할수록 토양(土壤)의 유효수분(有效水分)이 직선적(直線的)으로 증가(增加)하였으며 증가율(增加率)은 조립질토양(粗粒質土壤)에서 높은 경향(傾向)이었다. 2. 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)을 토양(土壤)과 혼합(混合)하여 물로 포화(飽和)시키면 화합물(化合物)의 혼합비율(混合比率)이 증가(增加)할수록 체적팽창율(體積膨脹率)이 높아졌는데 특히 세립질토양(細粒質土壤)일수록 큰 경향(傾向)이었다. 3. 대두(大豆)를 재배(栽培)한 후 토양(土壤)의 물리적(物理的) 특성(特性) 변화(變化)는 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)의 시용량(施用量)이 증가(增加)할수록 개선(改善)되었으나 조립질토양(粗粒質土壤)일수록 투수력(透水力)이 감소(減少)되는 경향(傾向)이었고 중립질토양(中粒質土壤)에서는 증가(增加)하다가 미사질토(微砂質土)에서는 K-Sorb 시용량(施用量)이 높은 수준(水準)(0.5%)에서 급감(急減)하였고 식질토양(埴質土壤)은 큰 변동(變動)이 없었지만 미사질(微砂質)과 같은 경향(傾向)을 보였다. 4. 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)의 시용량(施用量) 수준별(水準別) 대두생육(大豆生育) 및 수량(收量)은 각(各) 토양(土壤) 공(供)히 0.3% 수준(水準)에서 가장 높았으며 토양(土壤)에 따라 무시용(無施用)에 비하여 약(約) 1.2배(倍)~1.8배((倍))의 증수(增收)를 보였으며 토양(土壤) 평균간(平均間)에는 가장 낮은 사질토양(砂質土壤)에 비하여 약(約) 2.1배(倍)~4.0배(倍)의 수량(收量) 차이(差異)를 나타내어 토양조건(土壤條件)에 따른 수량차이(收量差異)가 현저(顯著)하였다. 5. 회귀식(回歸式)에 의한 고흡수(高吸水) 화합물(化合物)의 시용(施用) 최적량(最適量)은 작토(作土) 건토중량(乾土重量)의 0.20~0.35% 범위(範圍)로 추정(推定)되었다.