• 제목/요약/키워드: $NO_3-N:NH_4-N$ 비율

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낙동강 하류 수계에서 저질퇴적층의 SOD와 영양염 용출 (SOD and Inorganic Nutrient Fluxes from Sediment in the Downstream of the Nagdong River)

  • 정하영;조경제
    • 생태와환경
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    • 제36권3호통권104호
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    • pp.322-335
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    • 2003
  • 낙동강 하류 지역에서 저질의 환경, 산소 소모량 (SOD), 무기 영양염 ($PO_4\;^{3-}$, $NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $SiO_2$)의 용출량을 측정하여 용출 특성과 저질에 의한 내부 부하량을 추정하고자 하였다. 저질의 SOD는 10 ${\sim}$ $30^{\circ}C$범위에서 온도에 따라 직선적으로 증가하였으며 $Q_{10}$값은 1.1${\sim}$1.6이었고, $20^{\circ}C$기준 SOD는 76${\sim}$120 mg $O_2\;m^{-2}\;hr^{-1}$범위였다. 저질에서 영양염 용출은 호기/빈산소 조건, 온도, 저질의 유기물함량 등의 영향을 크게 받았다. $NH_4\;^+$$SiO_2$는 호기조건 및 빈산소 조건에서 용출이 활발하여 용존산소 농도에 관계없이 저질에서 수층으로 이동하였으나 $PO_4\;^{3-}$는 빈산소 조건에서 용출량이 높은 반면 호기 조건에서는 미미하였으며 $25^{\circ}C$이상 조건에서 크게 증가하는 양상을 띠었다. $NH_4\;^+$, $SiO_2$$PO_4\;^{3-}$의 용출량은 온도 증가에 대해 지수적으로 증가하였으며 온도에 대한 $Q_{10}$$PO_4\;^{3-}$가 3.7${\sim}$7.3으로 가장 높았다. 저질에서 $PO_4\;^{3-}$$NH_4\;^+$의 용출량은 지역적으로 차이가 컸으나, $SiO_2$ 용출량은 지역적 차이가 미미하였다. 반면 호기 및 빈산소 조건에서 $NO_3\;^-$은 수중에서 저질로 흡수되었으며 그 흡수량은 온도에 따라 직선적으로 증가하였다. 온도에 따른 흡수율 증가는 호기성보다 빈산소 조건에서 더 컸다. 낙동강 하류 지역의 저질 호기조건/빈산소 조건에서 $NH_4\;^+$, $NO_3\;^-$, $PO_4\;^{3-}$$SiO_2$의 용출량 범위는 각각 -9${\sim}$ 105 mgN $m^{-2}day^{-1}$, -156${\sim}$62 $m^{-2}day^{-1}$ -5${\sim}$5 $m^{-2}day^{-1}$, 및 12 ${\sim}$ 117 $m^{-2}day^{-1}$였다. 낙동강과 서낙동강에서 식물플랑크톤의 1차 생산성과 조체의 C:N:P의 Redfield 비율 106: 16: 1을 이용하여 추정한결과 저질에서 용출되는 $NH_4\;^+$는 식물플랑크톤의 요구량의 9 ${\sim}$23%이었고, $PO_4\;^{3-}$는 11 ${\sim}$ 22%를 차지하였다.

석탄바닥재 처리가 골프장 잔디식재 사질토양의 이화학성에 미치는 영향 (Physicochemical Effects of Bottom Ash on the Turfgrass Growth Media of Sandy Topsoil in Golf Course)

  • 이주영;최희열;양재의
    • 아시안잔디학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.199-204
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    • 2010
  • 화력발전 후 발생되는 석탄회의 발생량은 점차 증가하고 있으나, 석탄바닥재의 재활용에 대한 연구가 충분하지 않아 재활용이 잘 되지 않고 있는 실정이다. 본 연구는 석 탄바닥재와 모래의 혼합비율을 달리한 상토로 lysimeter를 제작한 후에 잔디를 재배하고 용탈실험을 수행해 석탄바닥재가 골프장 사질토양의 토양개량재로 적합한지 여부를 검정하기 위해 수행하였다. 석탄바닥재와 모래를 일정비율(석탄바닥재 0, 10, 20, 30, 50%)로 혼합하여 조성한 lysimeter에 일정량의 관수를 실시하고 용탈수를 채취한 결과 석탄바닥재 처리수준이 증가할수록 용탈수량은 유의성있게 감소해 석탄바닥재 처리가 모래토양의 보수력을 높이는데 효과가 있음을 알 수 있다. 그리고 시비 후 3일 간격으로 용탈수를 채취해 분석한 결과 석탄바닥재의 처리 수준이 증가할수록 용탈수의 pH는 증가하였으나, 관수량에 대한 용탈수량, $NO_3$-N, $NH_4$-N 및 K의 용탈량은 유의성 있게 감소하였다. 또한 용탈수의 EC는 석탄바닥재의 처리수준이 증가할수록 용탈초기부터 끝까지 지속적으로 유지되는 것으로 조사되었다. 이들 결과는 석탄바닥재가 사질토양의 보수 보비력 및 산성토양을 개량하는데 효과적임을 의미 한다. 그러나 석탄바닥재 pH가 9.03의 알칼리성이고, 처리수준이 증가할수록 투수성이 불량해지고 토양에서 $PO_4$-P의 흡착량이 증가하는 문제점도 조사되었다. 본 연구 결과 석탄바닥재를모래에 20% 이하의 적정 비율로 혼합하면 보수 보비력이 낮은 골프코스의 사질토양을 개량할 수 있는 토양개량재로 재활용이 가능할 것으로 판단된다.

토양 탄소 격리 적용을 위한 바이오차 팰렛 혼합 상토를 사용한 작물 재배 효율성 평가 (Evaluation of Efficiency to Plant Growth in Horticultural Soil Applied Biochar Pellet for Soil Carbon Sequestration)

  • 신중두;최용수;최은정;김명숙;허정욱
    • 유기물자원화
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    • 제25권3호
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    • pp.73-78
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    • 2017
  • 본 실험의 목적은 토양탄소 격리 기술을 개발하기 위한 바이오차 팰렛 시용에 따른 토양의 이화학성 변화 및 작물 수량 효과에 대해 평가하는 것이다. 처리는 일반적인 영농 방법으로서 대조구, 돈분 팰렛, 바이오차와 돈분 퇴비 혼합 비율별 바이오차 팰렛 시용구 (9:1, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8)로서 구성되어 있다. 바이오차 팰렛의 사용량은 상추 재배를 위한 추천 시용량 (330kg/10a)기준으로 혼합 비율에 관계없이 6.6 g/pot이었다. 상추수확 후 상토의 pH, EC, 암모늄태 질소의 농도 변화를 분석하였다. 실험 결과로서 pH는 대조구와 비교하여 돈분팰렛 처리구에서 증가하였지만, 바이오차 팰렛 처리구(4:6 및 2:8)에서 감소하였다. EC는 처리구간에 유의차를 보이지 않았다. 암모늄태 질소 함량은 단지 돈분 팰렛 처리구에서 증가하였지만, 질산태 질소는 모든 처리구에서 감소하였으나, 상추 수량은 대조구와 비교하여 바이오차 팰렛 처리구( 9:1, 8:2 및 4:6)에서 9.5%에서 11.4%가 증가하는 것으로 나타났다. 그러므로 바이오차 팰렛 시용은 상추생육에 저해요인으로 작용하지 않고, 오히려 긍정적으로 나타남으로서, 작물 재배에 있어서 바이오차 펠렛을 시용하게 되면 토양 탄소격리 및 온실가스 완화를 위해서 유용하다고 생각된다.

한강하류의 환경학적 연구 VII. 가을철 식물플랑크톤의 대발생

  • 이진환;정승원;김상훈
    • 한국환경생물학회:학술대회논문집
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    • 한국환경생물학회 2002년도 춘계공동학술대회 및 심포지움 초록집
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    • pp.73-73
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    • 2002
  • 본 연구는 2001년 9, 10, 11월에 2주 간격으로 6개 정점에서 한강 하류 수욕6개 정점(팔당대교-행주대교)에서 식물플랑크톤 군집과 수지로한경(수온, 염분도, pH, DO, BOD, SS, TN, TP, $NO_{3}-N$, $NH_{4}-N$, $PO_{4}-P$)을 조사하였다. 수온은 7,8월에 $24~27^{\circ}C$ 로 높았으며, BOD의 평균 농도는 정점 1과 2에서 각각 1.26mg/l, i.39mg/l이었고, 정점 3~6에서 3.52~4.01mg/l이었다. $NO_{3}-N$은 정점 1에서 6까지 평균 1.36~1.98mg/l의 범위였고, $PO_{4}-P$의 평균 농도는 BOD, $NO_{3}-N$와 마찬가지로 하류오 향할수록 높아져 정점 6에서 정점 1의 39배였다. TN은 평균 1.74~6.89mg/l, TP는 0.03~0.42mg/l의 범위였다. 한강하류의 수질은 강우에 영향이 크며, 탄천의 영향을 받는 정점 3(영동대교)에서 급격히 나빠져 성산대교까지 유지되다가 안양천의 영향을 받는 행주대교에서 최고조로 악화되는 거으로 파악되었다. 식물플랑크톤 현존량은 6월 4일 평균 $5.81\times10^{6}cells/l$로 감소하였다가 7월 13일 $28.53\times10^{6}cells/l$로 증가하였다. 7월 28일과 8월 11일에 각각 $3.07~8.34\times10^{6}cells/l$로 감소하였다가 8월25일 $24.47\times10^{6}cells/l$로 다시 증가하여 조사기간 중 항시 대발생이 유지되고 있었다. 본 수역에서 우점종은, 6월에 전 조사정점에서 Aulacoseria granulata와 Aulacoseria granulata var. angustussima, 7월에는 Aulacoseria granulata var. angustussima와 Stephanodiscus hantzschii f. tenuis와 남조류인 Anabaena sp., Oscillatoria sp.가 우점을 하였다. 8월에는 남조류인 Anabaena sp. Microcystic sp. Osillatoria sp.가 높은 비율로 우점하였다. 여름철 식물플랑크톤 대발생에 영향은 수온과 직산염이 중요하였으나, 부유물질 크게 기여하지 못하였다.

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순환식 수경재배시 배양액조성에 따른 배양액 양분농도 변화 및 오이 생육 (Changes in Nutrient Element Concentrations and Growth of Cucumber Plants (Cucumis sativus L. cv. Joeun Baegdadagi) as Affected by Nutrient Solution Composition in Recirculating Hydroponic Systems)

  • 노미영;최경이;이한철;서태철;김완순;이용범
    • 생물환경조절학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.363-369
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    • 2009
  • 본 시험은 순환식 수경재배시 배양액조성이 배양액 내 다량원소 농도의 변화 및 오이 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 네 가지 배양액조성, 즉 일본 원시 배양액, 야마자키 오이 배양액, PBG 오이 순환식 배양액 및 원예원 오이 순환식 배양액이 급액되는 순환식 펄라이트 수경재배시스템에서 오이('조은백다다기' 품종)를 재배하였다. 네 가지 배양액조성 처리구 모두에서 순환배양액내 $NO_{3^-}N$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$$SO_{4^-}S$의 농도는 정식후일수가 진전됨에 따라 증가되었고 $NH_{4^-}N$의 농도는 점차적으로 감소되었다. 순환배양액내 $PO_{4^-}P$$K^+$의 농도는 과실수확 개시기부터 과실수확 최성기까지 계속적으로 감소되었다. 순환배양액내 $NO_{3^-}N$, $NH_{4^-}N$$Ca^{2+}$의 농도는 배양액조성 간에 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나, 야마자키 배양액을 이용한 오이 순환식 수경재배 시에 다른 세 가지 배양액조성에 비하여 $PO_{4^-}P$K^+$의 농도는 가장 낮아지고 $Mg^{2+}$$SO_4^{2-}$의 농도는 가장 높아지는 결과를 나타내었다. 엽수를 제외한 작물 생육은 배양액조성 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나, 오이의 과수와 과실수량은 야마자키 배양액조성 처리에서 가장 적었는데, 그것은 순환배양액내 $PO_{4^-}P$$K^+$의 농도가 낮게 유지되었기 때문이다.

강우시 농지-임야지역으로부터 발생하는 오염부하량 분석 (Analysis of Pollutant Loads of Rainfall Runoff From Agricultural-Forestry)

  • 여중현;김건하;서정무
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.888-892
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    • 2004
  • 농지, 임야지역에서의 강우유출수 수질의 파악은 수자원 수질관리에 있어서 바탕수질(Background water quality)이기 때문에 물관리에 있어 매우 중요한다. 본 연구는 농지와 임야가 혼합된 도시외곽지역에서 강우시에 발생하는 강우유출수의 수질 및 오염부하량에 대하여 유역특성이 다른 두 지역에서 분석을 실시하였다. 연구 대상 유역은 임야와 농경지가 주를 이루는 지역으로 농지의 비율이 자자 $0.4\%$$35.9\%$인 유역이다. 측정은 건기에서부터 강우기 때까지 각 유역 당 10개의 강우 사상에 대하여 실시하였다. 측정 대상 항목으로는 pH, SS, TCOD, SCOD, BOD, TP, TN, $NH_3-N$, $NO_3-N$, $PO_4-P$, Total coliform, Escherchia Coli를 측정하였고, pollutograph, loadgraph을 작성하였다. 분석 결과 농지의 비율이 큰 유역에서 발생하는 오염부하량이 모든 수질 항목에서 높게 나타났으며, SS, 유기물, 미생물 항목에서 초기강우세척철상(first flush)을 보이고 있었다. 또한 측정 자료에 내한 동계분석결과 SS항목과 유기물 항목은 높은 상관관계를 나타내고 있었으며, 강우에 따른 오염부하량은 누승함수, 2차함수의 형태로 증가하였다.

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퇴비 부숙과정중 뒤집기 횟수에 따른 퇴적 깊이별 이화학성 및 미생물상 변화 (Changes of Physico-chemical Properties and Microflora of Pig Manure due to Composting with Turning Times and Depth)

  • 이상복;김종구;이덕배;이경보;한상수;김재덕;백승화
    • 한국토양비료학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.127-135
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    • 2002
  • 양질의 퇴적식 퇴비생선을 위한 일환으로 돈분과 분쇄왕겨를 동일비율로 혼화 퇴적 후 뒤집기 횟수를 달리하여 퇴적깊이별로 70일동안 부숙시키면서 이화학성 및 미생물상을 조사하였다. 수분함량과 pH는 부숙화가 진행됨에 따라 뒤집기 횟수가 많을수록 감소하였으나 퇴적 깊이가 깊을수록 높은 값을 보였다. C/N율과 $NH_4-N$함량은 부숙화가 진행됨에 따라 감소한 반면 $NO_3-N$함량은 증가하였고 뒤집기 회수에 따라 이들의 값은 각기 다르게 나타났다. 깊이별로는 $NH_4-N$$NO_3-N$함량이 대부분 표층일수록 높았고 그 결과 $NH_3$가스 발생도 표층에서 높았으며 부숙화가 진행됨에 따라 점차 감소되었다. 퇴비화 70일째에 있어서 미생물상의 분포중 총 호기성 세균은 $10^7{\sim}10^9CFU\;g^{-1}$로 뒤집기 횟수가 증가할수록 표층에서 높은 편이었으며 사상균은 표층으로부터 60cm 부위까지는 $10^2{\sim}10^4CFU\;g^{-1}$ 유지되었으나 부숙화가 진행됨에 따라 내부에는 거의 생존하지 못하였다. 셀루로스 분해균과 호열성균은 각각 $10^6{\sim}10^8CFU\;g^{-1}$, $10^6{\sim}10^9CFU\;g^{-1}$ 으로써 2회 뒤집기의 30cm이상인 심층일수록 높은 경향이었다. 이상과 같이 깊이별 미생물상 분포의 경향은 뒤집기 횟수가 증가함에 따라 층위별 밀도차이를 줄일수 있어 부숙촉진을 위해서 2~3회 정도 뒤집기를 해야 하나 그 이상을 상회할 경우 수분부족으로 오히려 부숙이 지연될 우려가 있다고 판단된다.

탐진강댐 상류하천에서 수환경과 담수조류 (Water Environment and Freshwater Algae in the Upstream of the Tamjin River Dam)

  • 신재기;조경제
    • 환경영향평가
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    • 제10권2호
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    • pp.109-121
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    • 2001
  • 탐진강댐 상류 하천의 본류와 지류에서 부유조류 및 부착조류를 중심으로 조사하였다. DO는 9.0~9.2 mg $O_2/l$ 범위였고, pH와 전기전도도는 각각 7.0~7.1, $98{\sim}100{\mu}S/cm$ 범위였다. 수중 무기영양염 중 $NH_4$$NO_3$는 평균값이 각각 $40{\sim}56{\mu}g\;N/l$, $489{\sim}611{\mu}g\;N/l$ 범위로서 $NO_3$$NH_4$보다 9~15배 더 풍부하였다. SRP와 SRSi의 평균농도는 각각 $2{\mu}g\;P/l$, 1.6 mg Si/l로서 특히 Si는 강우가 집중된 하계에 다소 많았다. N/P 및 Si/P의 비는 각각 248~261, 640~740 범위로서 담수조류의 생장에 P가 제한영양염으로 추정되었다. 부유조류의 chl-a는 평균값이 $5{\sim}13{\mu}g/l$ 범위였다. 부착조류의 chl-a, 불활성색소 및 유기물 함량의 평균값은 본류에서 각각 $50.3mg/m^2$, $11.9mg/m^2$$11.5g/m^2$이었고, 지류에서 각각 $30.1mg/m^2$, $5.6mg/m^2$$7.8g/m^2$로서 본류가 지류보다 1.5~2.1배 높았다. 담수조류의 개체밀도로 본 주요 종조성은 규조류 Achnanthes linearis, A. minutissima, Fragilaria crotonensis, Gomphonema gracile 및 Tabellaria flocculosa였고 남조류는 Microcystis aeruginosa가 해당하였다. 분류군별 비율에서 식물 플랑크톤과 부착조류는 규조류>녹조류>남조류의 순이었고 다른 분류군에 비해 규조류가 월등히 많았다.

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우분퇴비 시용후 토양수분 조절에 따른 질소 및 탄소의 전환 (Mineralization of Cattle Manure Compost at Various Soil Moisture Content)

  • 김필주;정덕영;장기운;이병렬
    • 한국환경농학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.295-303
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    • 1997
  • 수분조건(${\theta}$m 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) 변화에 따른 토양내 우분퇴비의 질소와 탄소의 전환특성을 조사하기 위해 7월말에서 11월 초 사이 15주간 실내에서 Incubation 실험을 실시하였다. 실험기간동안에 토양 pH는 질산화 과정중 발생되는 수소의 영향으로 낮은 폭으로 지속적인 감소를 보였으며, 유기물과 수분처리량이 증가할수록 암모니아 질소의 발생률의 증대와 환원물질의 생성으로 토양 pH가 높아졌다. 전 질소의 감소율은 수분량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으나, 전 탄소는 이와 반대의 경향을 보였다. 따라서 낮은 수분조건(${\theta}$m 0.2)에서 C/N율은 시험기간동안 지속적으로 감소되어 지력이 증진됨을 볼 수 있었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 높은 수분조건에서는 지속적인 C/N율 증가가 발생되어 지력 감소와 토양 pH 감소 원인으로 작용하였다. 우분처리에 따른 $NO_3\;^--N$ 발생량은 ${\theta}$m 0.3 이하의 수분조건에서는 비교적 양호한 통기조건 때문에 지속적으로 증가되었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 조건에서는 초기에 큰 폭의 감소가 발생되었으며, 특히 ${\theta}$m 0.5에서는 2∼3주 이후 $NO_3\;^--N$가 발생되지 않았다. 그러나 $NH_4\;^+-N$의 발생량은 위와 반대경향을 보여, 수분함량이 증가함에 따라 발생량이 증대되는 경향을 보였다. 전 질소에 대한 무기태 질소의 비율로 나타낸 질소의 무기화율은 낮은 수분조건에서는 꾸준히 증가하였으나, 높은 수분조건에서는 초기 큰 폭의 감소가 발생된 후 서서히 증가되는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합할 때, 토양내 유기물 시용시 지력 유지 측면에서 토양내 수분조건은 대단히 중요하며, 높은 수분조건에서는 질소 손실량 증대에 의한 지력 감소가 발생될 것으로 예측되었다.${\theta}$ m 0.2 정도의 적정 수분조건에서는 양호한 통기성과 수분유지로 인한 질소 손실을 줄일 수 있었다.

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시용질소(施用窒素)의 형태(形態)가 뽕잎 생산량(生産量) 및 이온 균형(均衡)에 미치는 영향(影響) (Effect of Nitrogen Sources on the Yields and the Ionic Balance of Mulberry(Morus alba L.) Leaves)

  • 이원주;유순호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.117-127
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    • 1982
  • 시용질소(施用窒素)의 형태(形態)가 뽕잎생산량(生産量), 질소(窒素)의 회수량(回收量) 엽중(葉中)의 각종(各種) 이온의 엽위별(葉位別) 분포(分布) 및 균형(均衡), 경시적(経時的)인 변동(変動)에 미치는 영향을 알고져 유안(硫安), 요소(尿素), $NH_4NO_3$($NO_3:NH_4$=1:1), $NaNO_3+NH_4NO_3$($NO_3:NH_4$=2:1). $NaNO_3$등 5개처리를 하여 폿트시험(試験)으로 수행(遂行)하였는 바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 유안구(硫安区)를 대조(対照)로 한 수엽량지수(收葉量指数)는 요소구(尿素区)와 1:1구(区)에서 75, 2:1구(区)에서 69, $NaNO_3$구(区)에서 67로 $NO_3$시용비율(施用比率)이 높을수록 낮았다. 2. 유안구(硫安区)를 대조(対照)로 한 질소(窒素)의 회수량지수(回收量指数)는 요소구(尿素区)에서 88, 1:1구(区)에서 78, 2:1구(区)에서 74, $NaNO_3$구(区)에서 59이었다. 3. 생육초기(生育初期)에 뽕잎중의 양(陽)이온함량(含量)은 Na$H_2PO_4$함량(含量)이 전생육기간(全生育期間)을 통(通)해 타(他) 음(陰)이온보다 높았으며, 초기(初期)에는 $SO_4<NO_3<Cl$ 이었으나 후기(後期)에는 $NO_3$와 Cl는 감소(減少)하고 $SO_4$는 증가(増加)하여 $NO_3<Cl<SO_4$의 순서로 높았다. 4. 엽위별(葉位別)로 K, $H_2PO_4$, $SO_4$, $NO_3$, 전질소(全窒素), ${\sum}A$ 등은 상위엽(上位葉)에, Ca, Mg, Cl, ${\sum}C$, (C-A)등을 하위엽(下位葉)에 높았다. 5. $NO_3$의 흡수(吸收)가 줄게되자 Cl가 K을 동반(同伴)이온으로 하여 흡수가 증가(増加)되었으며, Ca은 K의 흡수증가에 의해 흡수(吸收)가 감소(減少)되었다. 6. 뽕잎중의 ${\sum}C$는 1,100~1,200, ${\sum}A$는 300~350, (C-A)는 700~900me/kgDM사이에 분포하였으며, (C-A)는 엽위별(葉位別), 경시적(経時的)으로 변동(変動)을 보였다.

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