• 생태와환경
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• 제35권4호통권100호
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• pp.285-294
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• 2002

본 연구는 농업용저수지의 수질개선을 위한 인공습지 시스템에서 수리학적 부하조건과 수질정화 특성간의 상관관계를 평가하고, 습지의 조성과 관리에 관한 기본적이며 주요 인자들을 규명하고자하였다. 인공습지시스템은 저수지 중층수를 유입시키기 위한 양수장과 미나리, 창포, 줄, 부들, 갈대등의 정수식물을 식재한 6개의 개별습지로 구성되어 있다. 시스템은 자유수면흐름방식으로 유입처리유량 $0.012-0.122\;m^3/s$,수리학적 체류시간 0.5-2.0 hr의 수리학적 고부하조건으로 운영하였으며, 수심은 0.1-0.2m, 유입수질은 저수지를 대상으로 하여 비교적 낮은 영양염류 농도(TN 2.224-2.462 mg/L, TP 0.145-0.164 mg/L)를 가지고 있다. 본 연구기간 중 각 개별습지의 평균 수질정화효율은 TN 12.1-14.3%로 갈대조에서 높게 나타났으며, TP는 6.3-9.5%로 식물 종에 따른 른 차이가없었다. SS는 17.4-38.5%, Cht-a는 12.6-20.2%로 미나리조에서 높게 나타났는데, 이는 유입수 농도가 다소 높은 때문으로 판단된다. 시간당 정화량은 TN $1.299-2.343\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ TP $0.85-1821\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, SS는 $17.9-111.6\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$. Chl-3는 $0.011-0.094\;g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$로 정화효율에서와 달리 TN은 줄에서 가장 높았고, TP는 창포에서 높았다. 침강성 물질인 SS와 Chl-a는 미나리에서 높게 나타났으며, 미나리는 BOD, COD, TN, TP등 다른 수질항목에서도 높은 값을 보여주고 있어 정화효율에서와 같이 유입수농도가 습지내 물질제거에 영향이 있음을 보여준다. 정화효율 및 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계는 수심, 체류시간, 일유입량, 수리학적 부하량, 유입수 농도, 온도 등 다양한 변수에 의한 영향으로 비교적 낮게 나타났다. 정화효율과 수리학적조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과 0.016-0.731,일처리유량과는 0.015-0.868을 나타내었으며, 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관계수($R^2$)는 수리학적 체류시간과는 0.173-0.763,일처리유량과는 0.209-0.770의 범위를 나타내었다. 정화효율과 수리학적 부하조건간의 상관계수($R^2$)Tt 0.5 이상을 나타내는 각 수생식물 습지별 수질항목은 체류시간과 일처리유량에 대해각각 20%,정화속도와 수리학적 조건간의 상관계수는 체류시간에 대해 53%, 일처리유량에 대해73%가 0.5이상을 보이고 있어 시간당 정화량과 수리학적 조건간의 상관관계가 정화효율과의 상관관계보다 좀더 유의성 있게 나타났다. 이것은 높은 수리학적 부하조건이 영양염류 등의 정화효율에는 크게 영향을 미치지 않음을 보여주고 있으며, 따라서 비교적 낮은 농도의 영양염류를 가지고 있고, 많은 처리수량을 요구하는 부영양화된 저수지의 수질개선을 위해서는 높은 수리학적 부하조건에서 시간당 정화량을 늘리는 관리방법이 경제적이며, 이에 초점을 맞추어 나가야 할 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권5호
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• pp.887-894
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• 2011

영남지역에서 자연적 입지조건이 논토양 온실가스 배출에 미치는 영향을 살펴보고자, 2004년, 2005 및 2007년의 3년간 경남 밀양에 위치한 국립식량과학원 기능성작물부 시험포장과 인근 포장에서 연구를 수행하였다. 논토양에서 온실가스 배출과 관련 깊은 자연적 요인인 논토양 유기물 함량, 논 유형 (보통답, 미숙답, 습답 및 사질답) 및 농업기후대별 (영남내륙지대, 영남내륙산간지대 평지 및 산지, 동해안중부지대) 로 $CH_4$ 배출량을 조사하였다. 논토양 유기물 함량에 따른 $CH_4$ 배출량은 동일비료의 장기연용에 의하여 인접한 토양임에도 토양유기물 함량이 서로 다른 시험구에서 벼 표준재배법에 따라 동일하게 시비관리하면서 조사하였다. 논토양 $CH_4$ 배출량은 GWP 기준으로 3요소+퇴비 장기시용에 의하여 유기물 함량이 가장 높았던 처리구에서 $CH_4$ 배출량이 $3,597kg\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (100%)으로 가장 많았고, 다음으로 퇴비 72.1%, 3요소 70.5%, 3요소+규산 49.9% 및 무비 41.1%의 순으로 나타났다. 이는 토양 유기물 함량의 순서와 일치하였으며, 논토양 온실가스 배출량과 토양 유기물 함량 사이에는 r = $0.963^{**}$의 고도로 유의한 정의 상관관계가 있었다 (y = $4.3096x^{1.81314}$, 단 x는 토양 유기물함량, g $kg^{-1}$).논 유형별 $CH_4$ 배출량 (GWP) 은 토양 투수속도가 느리고, 유기물 함량이 높아 토양의 혐기상태가 강하게 유지되는 습답에서 $14,160kg\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (100%)로 가장 많았고, 미숙답은 64.0%, 보통답 46.8%, 사질답 23.8%의 순으로 나타났다. 농업기후대에 따른 논토양 $CH_4$ 배출량 (GWP)은 벼 재배기간 중 평균기온이 가장 높았던 영남내륙지대 (밀양)에서 $4,967kg\;CO_2\;ha^{-1}\;yr^{-1}$ (100%)로 가장 배출량이 많았 고, 동해안중부지대 (영덕) 94.6%, 영남내륙산간 평지 (상주 신봉) 91.7% 및 영남내륙산간 산지 (상주 화서) 78.9%의 순이었다. 기후대별 온도인자 중 7-9월 평균기온과 논토양 온실가스 배출량 사이의 회귀식은 y = 389.7x-4,287(단 x는 농업기후대별 7-9월 평균기온, $R^2=0.906^*$)이었다. 이와 같은 자연적 입지조건이 논토양 $CH_4$ 배출에 미치는 영향에 대한 이해를 높임으로써 논토양 입지조건을 고려한 온실가스 저감방법 구명 및 개발에 기초연구로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제14권
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• pp.1-40
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• 1973

수도의 다수확을 위하여 근래 다비재배의 경향이 높아가고 있는 반면에 등숙률의 저하가 증수저해요인으로 크게 문제되고 있다. 특히 최근 육성된 통일품종은 이점이 더 심각한 바 있어 등숙의 향상책을 모색하고저 1970년부터 1972년까지 3개년간에 걸쳐 수원 작물시험장포장과 인공기상실에서 주로 진흥과 통일을 공시하여 증숙에 관한 일련의 실험을 시행한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 통일의 곡립은 발아등 종래품종에 비하여 세장하고 곡립의 폭 및 두께가 작으며 비중과의 상관관계는 진흥에 있어서는 곡립의 무게, 두께, 폭 및 길이의 순으로 낮으나 통일은 무게, 폭, 두께 및 길이의 순으로 낮았다. 2. 비중별 립수분포에 있어서 종래의 Japonica도는 비중 1.18을 정점으로 대부분 1.12이상에 분포하고 있으나 통일계통에서는 1.12이하의 곡립도 상당수 분포하였고 진흥이 비중 1.06이하에서 정현비율이 급감하고 있으나 통일에 있어서는 비중 1.20에서 0.96까지의 곡립의 정현비율이 별로 차이가 없으므로 1.06을 등숙립의 선별기준으로 삼는 것은 불합리한 것으로 인정된다. 3. 출수후의 등숙속도는 품종간차이가 현저하며 대체로 한랭지 재배품종일수록 느렸으며 통일은 원래 등숙이 빠른 편이나 등숙후기에는 기온의 저하로 인하여 그 속도가 떨어졌다. 4. 지발분얼 또는 약세분얼은 수당영화수도 적을 뿐 아니라 등숙률도 낮은데 통일은 지발분얼이 많고 이들은 저온하에서 출수하여 수전일수가 연장되고 등숙률이 떨어졌다. 5. 통일의 엽신은 짧고 넓으며 엽신전개력은 다비조건에서는 진흥만큼 크고 또 엽의 경사각도는 적어 수광태세가 양호하였다. 통일 엽신의 단위동화능력은 고온하에서는 비교적 크나 저온하에서는 떨어졌다. 6. 통일은 단간이며 하위절간이 짧고 굵어서 도복저항성이 크고 출수전 저장탄수화물이 많았으며 인산, 규산, 석회, 망간 및 마그네슘 등의 체내함유율이 높았다. 7. 통일은 비교적 많은 영화수를 가지고 있고 진흥이 영화수와 등숙률간에 유의적인 역상관이 있음에 비하여 통일은 고온다조하에서는 영화수가 많아도 등숙률은 떨어지지 않고 영화수증가에 비례하여 수량이 많아졌다. 8. 진흥에 비하여 통일의 뿌리는 천근성이며 고온하에서는 그 활력이 컸으나 저온시에는 엽신이 황갈색으로 변하고 그 변색정도에 비례해서 뿌리의 활력도 떨어졌다. 9. 통일은 수광태세가 좋고 동화일호흡균형상 유리한 생산구조를 갖어 진흥보다 이상적인 모형이었다. 10. 수원지방의 수도보통기재배에 있어서 수량생산기간의 일사량은 비교적 풍부한 편이나 8월25일이후에 출수할 때에는 평균기온이 22$^{\circ}C$이하로 빠르게 하강하므로서 기온이 보다 등숙의 제한요인으로 인정된다. 11. 진흥이 저온하에서도 등숙율이 비교적 높은데 통일의 등숙적온은 $25^{\circ}C$이상이며 21$^{\circ}C$이하에서는 완전등숙이 거의 불가능하였다. 12. 진흥은 감광성이 비교적 크고 감온성은 중정도인데 비하여 통일은 감광성은 작으나 기본영양생장성과 저온하의 출수지연도가 컸었다. 13. 진흥은 질소의 후기중점시비에 의하여 등숙율이 향상되고 증수되었으나 통일에 있어서는 기비중점으로 질소를 시용하여 영화를 많이 확보하여도 등숙율저하가 적고 오히려 증수되였다. 14. 진흥은 만식적응성이 비교적 크나 통일은 조식효과가 크고 만식하면 출수가 지연되고 등숙온도가 낮아져서 등숙율과 수량이 떨어졌다. 15. 통일은 내비성과 밀식적응성이 커서 다비밀식조건에서 그 다수성을 발휘하는 특성을 가졌으며 주수 및 묘수증가에 의하여 수전일수가 단축되고 등숙률이 향상되었다. 16. 재식거리를 좁히고 어느 정도 주당묘수를 늘리면 강세분얼비율이 높아졌다. 17. 인산은 저온시에는 등숙율을 상당히 향상시켰다. 이상을 요약해보면 종래품종들의 등숙향상을 꾀하자면 8월20일이전에 출수시켜야 하며 10a당 질소 7.5kg 이상의 과다한 기비를 억제하고 후기중점으로 시비하여 동화효율을 높여야할 것이다. 한편 통일은 곡립이 세장하고 식물체가 작고 뭉툭한 등 종래품종과 판이한 외부형태와 더불어 그 생리생태적 특성도 상이한 점이 많으므로 등숙립선별, 도정 및 재배법상에도 종전품종과 다른 고려가 있어야 할 것이다. 즉 등숙립 선별기준에 대하여는 통일의 비중별 입수분포 및 정현비율로 보아 종래의 등숙립 선별기준인 비중 1.06 보다는 0.96을 적용하는 것이 합리적이고 도정상으로는 통일의 곡립이 세장하고 폭 및 두께가 작다는 것을 고려하여야 한다. 재배법에 있어서 통일의 등숙률이 낮은 원인이 주로 약세분얼이 많고 저온하에서는 출수가 지연되고 뿌리와 엽신의 기능이 저하되며 불임이 증가되는 것으로 판명되었고 그 외에 통일은 다비밀식적응성이 크므로 등숙향상과 수량 증대를 위해서는 적극적인 방법으로서 우선 견실하고 큰 묘를 가능한 한 조식하고 다비밀식상태로 재배하되 충분한 기비를 시용하고 묘수를 3본 내외로 심고 인산 및 규산등을 충분히 시용하여야 할 것이다.

• 한국작물학회지
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• 제36권5호
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• pp.407-428
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• 1991

우리나라 동해안지대는 태백산맥이 동서로 뻗쳐있고 해안을 끼고있어 기후의 변화가 다양한 동시에 풍해를 입기 쉬운 환경에 놓여있다. 이지대에 풍해를 일으키는 바람의 종류는 태백산맥을 넘어오면서 휀(Fohn) 현상에 의해 상승기류된 고온건조한 편서풍에 의해 백수, 경업의 절상, 찰과상, 탈수해, 변색립, 탈립, 도복 등의 수분장해형풍해와 한냉다습한 오호츠크기단이 발달하면 냉조풍이 심하여 하계 저온현상이 일어나서 생육지연, 지경 및 영화의 퇴화, 등숙장해 등이 발생되어 동해안지대를 중심으로 전국에서 84,532M/T의 수량감소를 가져오는 큰 문제지역으로 대두되어 있다. 본논문은 우리나라 동해안지대의 냉조풍피해상습지 6,160ha에 대한 풍해경감대책을 수립코자 1982년부터 1989년까지 8개년간 경북 영덕, 울진지방에서 경북농촌진흥원과 영남작물시험장 영덕출장소에서 실시된 품종선발, 재배시기, 시비법개선, 농토배양, 방풍강설치 등의 시험성적들을 검토한 결과 몇가지 결과를 얻었기에 금후 이지대의 풍해경감대책 자료로 제공코자 한다. 1. 동해안냉조지대의 1954년부터 1989년까지 36년동안 강풍발생빈도는 8월 10일부터 9월 l0일 사이에 높아 이지역의 수도안전출수한계기는 8월10일 이전이 안전하다고 생각된다. 2. 이지대에 주로 풍해를 유발시키는 바람의 종류는 태백산맥을 넘어오면서 휀(Fohn) 현상에 의한 고온건조한 편서풍과 해양에서 내륙으로 부는 한냉다습한 냉조풍이었으며 도작기간중 발생 빈도는 각각 25%였다 3. 태풍내습의 위험시기(8월 10일～9월 10일)를 회피할수 있도록 출수기를 달리하는 3～4품종을 필지별로 접배하거나 유사시에 피해를 분산토록 하는 것이 제 1차적인 대책이 될 것이다. 4 동해안지대에서 수량생산기간(40일간)의 최적등숙온도(22.2$^{\circ}C$)와 최대기상생산력으로 본 최적출수기는 8월 10일이며, 이앙에서 출수기까지의 유효적산온도(GDD)를 이용한 최적이앙기는조생종이 6월 10일, 중생종이 5월 20일 만생종이 5월 10일 이었다. 5. 동해안냉조풍지대는 사질답(38%), 미숙답(28%)로써 저위생산답이 많고 지하수위가 높아 수직배수가 불량하여 답면수온이 낮아 요소비료는 분해가 잘 안되고 비효가 늦어서 생육지연 및 불임의 유발원인이 되고 특히 과용하면 도숙병을 격증시키게 되므로 유안을 시용하는 것이 효과적이다 6. 동해안냉조풍지대는 벼 생육초기에 답면수온이 낮아 인산가용성세균의 활동이 미약하여 토양환원작용이 발달하지 못하여 벼가 흡수 이용할 수 있는 가용성인산함량이 불량하므로 인산을 전량기비 또는 증시하는것보다 이앙후 30일에서 유수형성기에 추비하는것이 효과적이다. 7 이지대는 사질답(38%)이 많아 보통답이나 전질답에 비하여 풍해를 받아 숙색이 나쁘며 등숙이 저하되므로 규산퇴비, 산적토 등의 종합개량처리를 하면 효과가 크다. 8, 동해안냉조풍지대에 방풍강을 설치하면 풍속경감효과(30%)가 크고 기온, 지온, 수온 등의 미기상을 조절하는 효과가 있어 생육촉진, 백수 및 변색립 감소, 고엽방지, 미질향상, 수량증수등의 효과가 현저하였다. 9. 방풍강의 재료는 화학사로 된 방서강과 방오강이며 설치방법은 방서강을 포장둘레에 2m 높이로 치고 그 위에 방오강을 덮어 편서건조풍과 편동냉조풍을 동시에 방풍하여 20%의 증수효과가 있었으며 적정강목은 0.5$\times$0.5cm이고, 설치시기는 유수형성기(8월 1일) 전후였다. 10. 동해안냉조풍지대에서 태풍 통과직후 백수나 변색립발생시 논에 물을 깊게 관수함과 아울러 고성능청무기 등으로 지상부에 충분히 미수를 하면 임실비율 현미천립중 등이 향상되어 증수효과를 얻을 것으로 판단된다.