• 제목/요약/키워드: Nitrate loss

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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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N-13 암모니아 주사액 제조 시 멸균필터의 흡착율 차이에 관한 비교 평가 (Studies on sterile filters in the preparation of N-13 ammonia injection)

  • 오창범;김시활;차민정;신진;지용기;최성욱
    • 핵의학기술
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    • 제23권1호
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    • pp.64-68
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    • 2019
  • 기존에 Millex GS 멸균 필터를 사용하여 방사성 의약품 N-13 암모니아 주사액 제조 시 많은 양의 방사성 의약품이 멸균 필터에 흡착되어 있었다. 이에 Satorious의 Minisart 멸균 필터를 사용하여 흡착률의 차이를 확인하고 합성 수율을 증가시키고자 하였다. 실험 대상은 Millex GS 필터와 Satorious Minisart 필터를 대상으로 하였으며 제조된 N-13 암모니아를 각각의 멸균 필터에 통과시킨 후 선량계를 이용하여 흡착률을 구하였다(n=10). 그리고 품질 관리 시험을 시행하여 본원 기준에 적합한지 확인하였다. 실험 결과 Millex GS와 Sartorious Minisart 필터에 각각 $71.0{\pm}17.6%$$19.1{\pm}3.2%$ 흡착되었다. 필터를 제거한 product vial에는 Millex GS와 Sartorious 각각 $29.0{\pm}17.6%$$80.9{\pm}3.2%$ 여과되었다. 여과된 암모니아 주사액의 양은 GS 필터보다 Minisart 필터를 사용할 때 약 2.8배 더 많이 획득할 수 있었다. 각 멸균 필터를 통과한 N-13 암모니아 주사액의 방사화학적 이물, 화학적 이물, 이 핵종, pH, 엔도톡신, 무균 시험 등 품질 관리 시험 결과 본원 기준에 적합하였다. Millex GS 필터의 얇은 막은 mixed cellulous easter(MCE)로써 acetic acid, sulfic acid, anhydride에 추가로 Nitrocellulose가 약 80%의 비중을 차지하고 있는 필터이다. 때문에 Nitrocellulose가 포함되지 않은 CA계열인 Sartorious Minisart 필터보다 여과할 수 있는 성능은 Millex GS가 우수하나, 품질시험의 평가상 Satorious Minisart 필터를 사용하여도 문제가 없을 것이다. 따라서 N-13 암모니아 주사액 제조 시, Satorious Minisart 필터를 사용함으로써 필터 흡착으로 인한 손실을 최소화하고, 비용도 절감 할 수 있으며, 보다 안정적으로 N-13 암모니아 주사액을 제조 할 수 있을 것으로 생각한다.

중량식 라이시미터에서 콩 재배시 물관리 방법에 의한 양분의 용탈과 작물 흡수 (Nutrient Leaching and Crop Uptake in Weighing Lysimeter Planted with Soybean as Affected by Water Management)

  • 이예진;한경화;이슬비;성좌경;송요성;이덕배
    • 한국환경농학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.147-153
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    • 2017
  • 본 연구는 기상 조건 및 관개 여부가 양분용탈 및 콩의 양분 흡수에 영향을 미치는지 평가하기 위하여 중량식 라이시미터에서 2015년부터 2016년까지 콩을 재배한 결과를 제시하였다. 콩 재배기간인 6월부터 10월까지의 증발산량은 무관개구의 경우 강우에 따라 변동되었으며, 2016년 7월 중순부터 8월 말까지 지온상승 및 강우 빈도의 감소로 증발산량이 감소하다가 9월 중순 강우에 의해 유효수분 함량을 회복하여 생육 후기에 증발산량이 증가하였다. 질산태질소의 지하 용탈량은 2016년 7월 초 5일간 강우가 지속되었을 때 가장 많았으며, 그동안 지하배수가 거의 없었던 무관개구에서 더 높게 나타났다. 개화기 및 착협기인 7월 중순부터 8월까지 한발로 인하여 무관개구의 토양 수분함량은 7월 초의 50% 수준으로 유지되었으며, 콩 수량은 적습관개구의 25% 수준이었다. 적습관개구와 무관개구의 양분 흡수량을 비교한 결과 질소 흡수량이 적습관개구에서 20~50% 더 높았으며, 인산, 칼리 흡수량 차이는 미미하였다. 토양 수분함량은 콩의 질소 흡수에 영향을 미치며, 적정 수량을 생산하기 위해서는 관개를 통한 적정 수분 공급이 필수적이었다.

Near Infrared Spectroscopy for Measuring Purine Derivatives in Urine and Estimation of Microbial Protein Synthesis in the Rumen for Sheep

  • Atanassova, Stefka;Iancheva, Nana;Tsenkova, Roumiana
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1273-1273
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    • 2001
  • The efficiency of the luminal fermentation process influences overall efficiency of luminal production, animal health and reproduction. Ruminant production systems have a significant impact on the global environment, as well. Animal wastes contribute to pollution of the environment as ammonia volatilized to the air and nitrate leached to ground water. Microbial protein synthesis in the rumen satisfies a large proportion of the protein requirements of animals. Quantifying the microbial synthesis is possible by using markers for lumen bacteria and protozoa such as nucleic acids, purine bases, some specific amino acids, or by isotopic $^{15}N,^{32}P,\;and\;^{35}S$ labelled feeds. All those methods require cannulated animals, they are time-consuming and some methods are very expensive as well. Many attempts have been made to find an alternative method for indirect measurement of microbial synthesis in intact animals. The present investigations aimed to assess possibilities of NIRS for prediction of purine nitrogen excretion and ruminal microbial nitrogen synthesis by NIR spectra of urine. Urine samples were collected from 12 growing sheep,6 of them male, and 6- female. The sheep were included in feeding experiment. The ration consisted of sorghum silage and protein supplements -70:30 on dry matter basis. The protein supplements were chosen to differ in protein degradability. The urine samples were collected daily in a vessel containing $60m{\ell}$ 10% sulphuric acid to reduce pH below 3 and diluted with tap water to 4 liters. Samples were stored in plastic bottles and frozen at $-20^{\circ}C$ until chemical and NIRS analysis. The urine samples were analyzed for purine derivates - allantoin, uric acid, xantine and hypoxantine content. Microbial nitrogen synthesis in the lumen was calculated according to Chen and Gomes, 1995. Transmittance urine spectra with sample thickness 1mm were obtained by NIR System 6500 spectrophotometer in the spectral range 1100-2500nm. The calibration was performed using ISI software and PLS regression, respectively. The following statistical results of NIRS calibration for prediction of purine derivatives and microbial protein synthesis were obtained.(Table Omitted). The result of estimation of purine nitrogen excretion and microbial protein synthesis by NIR spectra of urine showed accuracy, adequate for rapid evaluation of microbial protein synthesis for a large number of animals and different diets. The results indicate that the advantages of the NIRS technology can be extended into animal physiological studies. The fast and low cost NIRS analyses could be used with no significant loss of accuracy when microbial protein synthesis in the lumen and the microbial protein flow in the duodenum are to be assessed by NIRS.

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금강하구 갯벌내 질소화합물질의 연직적인 플럭스 평가 (Estimation of verticle fluxes of nitrogen compounds in tidal flats of the Keum river estuary)

  • 김도희;양재삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.3-10
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    • 2000
  • 1999년 4월, 8월과 11월에 금강 하구역 갯벌 세 지점에서 채니된 퇴적물 표층 5 cm을 입도 조성 분석한 결과 모래와 자갈 성분이 1.18 %, 모래 성분이 29.34 %, 점토 성분이 69.49 %였다. 퇴적물의 IL은 6.7 %, ORP는 -12 mV으로 약간의 환원상태를 보이고 있었다. 퇴적물 중 H₂S 농도는 평균 0.25 mg/gㆍdry으로 측정되었다 금강 하구 갯벌 퇴적물에서의 탈질산화는 4월에 0.186 m mole N₂/m²ㆍday, 8월에 0.192 m mole N₂/m²ㆍday, 11월에 91.3 m mol N₂/m²ㆍday으로 3회 평균 30.6 m mole N²/m²ㆍday였다. 퇴적물과 수층간의 NH₄/sup +/-N의 플럭스는 4월에 -0.37 m mole N/m²ㆍday, 8월에 34.0 m mole N/m²ㆍday, 11월에 0.10 m mole N/m²ㆍday으로 평가되어 평균적으로 11.2 m mole N/m²ㆍday였다. 한편, 퇴적물과 수층간의 NO²/sup -/-N+ NO₃/sup -/-N의 플럭스는 4월에 0.314 m mole N/m²ㆍday, 8월에 0.524 m mole N/m²ㆍday, 11월에 -4.12 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어 평균 -1.09 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어졌다. 암모니아질소와 아질산질소 및 질산질소의 플럭스로부터 계산한 용존무기질소 (DIN)의 플럭스는 10.2 m mole N/m²ㆍday으로 평가되었다. 이와 같은 금강하구역 갯벌에서의 용존성무기질소의 플럭스와 탈질산화는 이 해역의 질소수지와 1차 생산에 중요한 영향을 끼칠 것으로 추정되었다.

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초지(草地)에서의 아세칠렌 조해법(阻害法)에 의(依)한 탈질(脫窒) 연구(硏究) (A Study of Denitrification in the Grassland with an Acetylene Inhibition Technic)

  • 조진기;최정;박우철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.353-357
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    • 1983
  • 본(本) 실험(實驗)은 20개소(個所)의 초지토양(草地土壤)에서 토양(土壤)을 column으로 채취(採取)하여 탈질계(脫窒系)에 아세틸렌 가스를 주입(注入) 함으로서 모든 탈질최종생성물(脫窒最終生成物)을 $N_2O$로 유도(誘導)하는 방법(方法)으로 초지(草地)에서의 탈질(脫窒)을 측정(測定)하였던 바 그 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 탈질계(脫窒系)에 $C_2H_2$를 주입(注入)하지 않았을 경우, 대부분의 시험구(試驗區)에서 $N_2O$의 발생(發生)은 탐지(探知)되지 않았으나, $C_2H_2$를 주입(注入)함으로서 모든 탈질생성물(脫窒生成物)은 $N_2O$로 탐지(探知)되었다. 2. 탈질계(脫窒系)를 물로 포화시켰을 때는 거의 모든 구(區)에서 탈질(脫窒)이 발생(發生)했으나, 자연상태(自然狀態)의 토양(土壤)column에서는 거의 탈질(脫窒)이 일어나지 않았다. 3. 요소(尿素)를 시비(施肥)한 후 13일(日)째로부터 16일(日)째 사이의 3일간(日間) 토양(土壤)column을 배양(培養)했을 경우 각(各) 구(區)의 평균(平均) 탈질양(脫窒量)은 4.2%였으며, 최대(最大)는 14.2%였다. 4. 탈질(脫窒)과 탈질계토양(脫窒系土壤)의 화학적성질(化學的性質)과의 사이에는 거의 상관(相關)이 없는 것으로 나타났으나 이는 토양(土壤)의 화학성(化學性)을 배양(培養)이 끝난 후에 행했기 때문인 것으로 판단(判斷)했다.

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폐기물의 퇴비화 과정중 물질 변화;2. 질소화합물 변화 (Changes of Chemical Compounds off the Compost of Municipal Refuse;2. Changes in Nitrogen Compounds)

  • 서정윤
    • 한국환경농학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.146-152
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    • 1988
  • 도시 폐기물의 퇴비화 과정중 퇴비중의 질소 화합물 함량을 시기별로 조사한 결과 다음과 같다. 1. 총 질소, 유기성 질소 및 미생물 이용 가능 질소 함량은 거의 변화가 없었으며 미생물 이용 불가능 질소 함량은 약간 증가하였다. 그러나 총 질소, 유기성 질소 및 미생물 이용 가능 질소의 유효성분 함량은 감소하였으며 미생물 이용 불가능 질소의 유효성분 함량은 거의 일정하였다. 2. 암모늄태 질소 함량은 초기에 높았다가 퇴비화가 진행됨에 따라 감소 하였으며 이적을 한 후에는 다시 증가하다가 감소하였다. 3. 질산태 질소 함량은 암모늄태 질소 함량과 반대 경향을 보였다. 4. 유기물 중 유기성 질소 함량은 증가하였으며 초기에는 완만한 증가현상을 보이다가 9주와 21주 사이에 급격히 증가하였다. 5. $F{\"{o}}rster$ 방법에 의한 총 질소 함량이 Kjeldahl 방법에 의한 것보다 높았으며 Kjeldahl 방법에 의한 총 질소 함량이 $F{\"{o}}rster$ 방법에 의한 미생물 이용 가능 질소 함량보다 6% 높았다. 6. 30주 후 총 질소 손실량은 Kjeldahl 방법으로 측정한 결과 50% $F{\"{o}}rster$ 방법으로 측정한 결과 48% 이었으며 초기 2주 내에 급격한 질소 손실이 일어났다. 7 Kjeldahl 방법에 의한 총 질소, 미생물 이용 가능 질소, $F{\"{o}}rster$ 방법에 의한 총질소 및 미생물 이용 가능 질소 상호간에 유의적인 정(+)의 상관이 있었다.

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일리노이주의 옥수수 포장에서 질소질 비료의 적정시용에 대한 전문가체계의 검증 (Model Verification of Decision Assisting Nitrogen Expert System NES to Illinois Cornfields)

  • 김원일;정구복;;김길용;박노동
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.64-70
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    • 2001
  • 전보에서 개발한 질소질 비료의 적정시비량 산정을 위한 전문가체계 모델인 NES 를 일리노이주 옥수수 포장에 적용하여 검증하였다. 본 검증에는 Howard 박사와 5개의 일리노이주 농업 시험장에서 수행한 옥수수에 대한 질소질 비료의 시용 결과를 각각 이용하였고, 현행 일리노이주 옥수수 포장의 질소시비 추천량, Hoeft 추천량, 이론적 최대이익산출 추천량 및 NES 추천량 등 각각의 추천기준에 대한 예상수량, 질소회수율 및 질소유실량을 산정 비교하였다. 생산성 지표(PI), 토양 유기물함량(SOM) 및 시비전 질산태질소 함량(PSNT) 등 3개의 토양특성을 고려한 NES의 추천량이 타 추천량에 비해 가장 적었으며, 이에 따른 질소의 회수율도 가장 높았다. 그러나, 수익면에 있어서는 NES 추천량이 이론적 최대이익산출 추천량에 미치지 못했는데, 이는 환경 비용을 고려하지 않은 결과로 생각된다. 따라서 경작 형태나 경운, 환경 비용 등에 따른 질소의 효율성을 고려한 보다 발전된 시비량 모델의 개발이 요구된다.

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NES 모델 개발 : 질소비료 적정 시용에 대한 전문가체계 (NES Model Development: Expert System for Nitrogen Fertilizer Applications to Cornfields)

  • 김원일;정구복;;;박노동
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.55-63
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    • 2001
  • 일리노이 옥수수 포장에서 질소비료의 적정 시용량 결정에는 작물 수량의 극대화와 더불어 질소 손실의 최소화가 고려 되어야 하는데 이를 위하여 질소 전문가체계(NES)가 개발되었다. NES는 전문가의 지식과 사고의 결정과정을 컴퓨터체계로 전환하는 Smart Element program에 의해 만들어졌다. NES는 현재 일리노이 옥수수포장에서 사용중인 생산성지수 (PI)와 토양중 유기물함량 (SOM) 및 시비전 질산태질소 함량 (PSNT)의 요인을 고려하여 시비수준을 결정하였는데 각각의 수준에 따라 49개의 rule 등을 사용하였다. NES는 시스템상에서 성공적으로 작동되었으며 3개의 토양특성 (PI, SOM, PSNT)를 입력하여 적정 시비량을 결정하였다. NES는 다른 시비량 결정 방법에 비해 환경에 대해 질소의 유입을 현저히 줄일 수 있었으며 모델에 대한 검증이 계속될 것이다. 그러나 이에 따른 수량의 감소를 보여, 질소 비료의 적정 시비량은 수량과 더불어 질소유실에 따른 환경 영향평가와 기타 다른 경제적 또는 토양의 물리화학적 요인이 고려되어야 하며 이 요인을 추가한 NES의 검증 및 개선방향이 모색되어야 할 것이다.

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고랭지배추 재배지 토양보전을 위한 동반작물 지면패랭이 (Phlox subulata, Cover Plant for Soil Conservation in Chinese Cabbage-Cultivated Highland)

  • 김기덕;안재훈;이정태;홍순춘;황선웅;김충국
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.465-470
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    • 2007
  • 고랭지 경사밭에서 동반작물의 토양보전효과를 알아보기 위하여 고랭지 배추재배지에 지면패랭이, 긴병꽃풀 등 지피성 동반작물을 배추와 동반정식, 상시피복정식, 배추단독정식 시, 이들에 의한 피복률 변화, 토양 및 양분유실, 잡초억제 정도를 조사하였다. 지면패랭이의 상시피복구는 배추 정식기에서 종료기까지 100%의 피복률을 보였다. 긴병꽃풀은 정식초기 10%의 피복률이 수확기에는 100%에 이르렀으나, 배추와 동시에 정식한 피복구는 약 60%로 배추에 의한 피복률을 크게 상회하지 못하였다. 토양 및 질소유실이 무지피에서는 $20.8ton\;ha^{-1}$, $2.1kg\;NO_3{^-}-N\;ha^{-1}$, 배추단독으로 재배되거나 배추와 동시에 정식된 동반정식처리구에서는 $8.9{\sim}10.5ton\;ha^{-1}$, $1.5{\sim}2.2kg\;NO_3{^-}-N\;ha^{-1}$이었으나 긴병꽃풀이나 지면패랭이 상시피복구에서는 $0.1{\sim}0.2ton\;ha^{-1}$, $0.2{\sim}0.4kg\;NO_3{^-}-N\;ha^{-1}$로 낮아져, 지피작물에 의한 토양 및 비료 유실저감 효과가 매우 높았다. 이들의 피복은 잡초발생을 약 70% 억제하였다. 따라서 지면패랭이의 이용은 잡초발생억제는 물론 토양유실 및 비료유실을 줄일 수 있어 고랭지배추 재배지에서 환경보전에 크게 기여할 것으로 판단된다.