Spatial Variation Analysis of Soil Characteristics and Crop Growth across the Land-partitioned Boundary II. Spatial Variation of Soil Chemical Properties

구획경계선(區劃境界線)의 횡단면(橫斷面)에 따른 토양특성(土壤特性)과 작물생육(作物生育)에 관한 공간변이성(空間變異性) 분석연구 II. 토양(土壤) 화학성(化學性)의 공간변이성(空間變異性)

In order to study spatial variability of soil chemical properties across the land-partitioned boundary on Hwadong silt clay loam soil (Fine clayey, mixed, mesic family of Aquic Hapludalfs) in the experimental fie ld of the wheat and Barley Research Institute in Suwon, all measured data were analyzed by means of kriging, fractile diagram, smooth frequency distribution, and autocorrelation. Sampling for soil chemical property analysis was made at 225 intersections of 15x 15 grid with 10m interval from three soil depths (0-10cm, 25-35cm, 50-60cm) in the seven patitioned fields. 1. The coefficient of variance (CV) of various chemical properties varied from 5.4 to 72.7%. Soil pH was classified into the low variation group with CV smaller than 10%, while the other chemical properties belonged to the medium variation group with C.V. between 10 and 100% 2. The approximate number of soil samples for the determination of various chemical properties with error smaller than 10% were two for pH, ten for CEC, 15 for exchangeable Ca, 32 for total nitrogen content, 39 for exchangeable Mg, 40 for exchangeable K, 61 for exchangeable Na, 82 for organic matter content, 212 for available phosphate,. 3. Smooth frequency distribution and fractile diagram showed that available phosphate was in log-normal distribution while others were in normal distribution. 4. Serial correlation analysis revaled that the soil chemical properties had spatial dependence between two nearest neighbouring grid points. Autocorrelation analysis of chemcial properties measured between the serial grid points in the direction of south to north following land-partitioned boundary showed that the zone of influence showing stationarity ranged from 20 to 50m. In the direction of east to west accross land-partitioned boundary, the autocorrelogram of many chemical properies showed peaks with the periodic interval of 30m, which were similar to the partitioned land width. This reveals that the land-partitioned boundary causes soil variability.

본(本) 연구는 구획경계선(區劃境界線)이 토괴(土壞)의 화학성(化學性)의 공간변이(空間變異)에 미치는 영향을 알기 위하여 10년전 구획정리로 논을 회전환(回轉換)한 맥류연구소 시험원지(試驗園地)중 화동(華東) 미사질 식양토(Fine clayey, mixed, mesic family of Aquic Hapludalfs)를 공시토양으로 하여 필지경계선(筆地境界線)을 횡단(橫斷)하여 토양화학성건(土壤化學性健)을 조사하고 각 측정자료를 고전통계적방법(古典統計的方法)과 지질통계적(地質統計的) 방법(方法)으로 각 측정치의 변이성과 공간변이성(空間變異性)을 해석하였다. 토양화학성은 $10m{\times}10m$ 등거리 정방형 gird의 225개 교차지점에서 토심 0-10cm, 25-35cm 및 50-60cm으로부터 토양시료를 채위하여 분석조사하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 화학성(化學性)의 변이계수(變異係數)는 5.4%에서 72.7%의 범위이었다. 변이계수(變異係數)의 크기로 보아 pH는 C.V가 10% 이하인 저변이군(低變異群)에 속하였으나 기타 화학성(化學性)은 C.V.가 10-100%인 중변이군(中變異群)으로 분류(分類)되었다. 2. 측정된 평균치(平均値)로부터 신뢰수준(信賴水準) 5%의 유의수준에서 허용오차(許容誤差) 10% 이내의 정확성(正確性)을 나타낼 수 있는 시료수는 화학성중 pH는 2개로서 가장 적었으나 CEC는 10개, 치환성 Ca는 15개 전질진함량(全窒秦含量)은 32개, 치환성 Mg, K 및 Na는 각각 39, 40, 61개였으며 유가물함량은 82개로서 중간정도의 범위를 보였고 유효소산(有效燒酸)은 212개로 가장 많은 시료수가 요구되었다. 3. 도수분포곡선(度數分布曲線)과 fractile diagram의 분석결과(分析結果) 유효련산함량(有效憐酸含量)은 대수변환시(對數變換時) 정규분포성(定規分布性)으로 기타, 다른 화학성(化學性)은 정규분포성(定規分布性)으로 분류하는 것이 좋을 것으로 생각 되었다. 도수 분포곡선상에서 평균치(平均値), 중앙치(中央値) 및 최빈치(最頻値)가 차이를 나타내고 Fractile diagram상의 직선회귀식(直線回歸式)에서 실측치보다 대수변환치에서 적중률이 더 높은 화학성은 각 특성의 산술평균치가 오차를 유발할 가능성이 높았다. 4. 계렬상관(系列相關) 분석(分析)에 의하면 토양의 화학성위(化學性位)은 측정지점문(測定地點問)에 모두 유의성 있는 종응성(從膺性)이 인정되었다. 자기상관(自己相關) 분석(分析) 결과(結果) 화학성위(化學性位)은 모두 정상성(定常性)을 나타내 20-50m의 영향단(影響團)을 보여 동서방향(東西方向)보다 남북방향(南北方向)에서 비슷한 특성(特性)을 나타내는 거리 즉 영향권(影響圈)이 큰 것으로 나타나 필지(筆地)의 구획크기가 관련성성(關聯性性)이 있었다.