• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제42권3호
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• pp.140-145
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• 1999

Livestock manure is generally beneficial to soil and crop production when appropriate amount is applied, but excessive application may be detrimental to soil and water environments. A proper protocol of livestock waste treatment is required to manage the quality of soil and water. A trickling filter system using rice straw media was employed to treat piggery wastewater from small-scaled livestock farms as an alternative to the currently available methods. Batches of piggery wastewater were treated with this system, and the byproducts of rice straw media and trickling filtrate were applied to the soil with cultivating rye (Secale cereale L.). Objective of this research was to characterize these byproducts for the sustainable soil amendments and rye production. Both the treated straw medium and filtrate were proven to be effective organic fertilizers for rye plant development, with the enhanced but balanced absorption of nutrients. The synergistic effects of filtrate in addition to straw application did not show, but the filtrate appeared to lead to a higher water content of the plant. No specific nutrient deficiency or toxicity symptom was shown due to the salts derived from the byproducts applied. Chemical parameters of the soil quality were significantly improved with the application of straw medium either with or without the filtrate. Judging from parameters relating to the salt accumulations, such as sodium adsorption ratio (SAR), electrical conductivity (EC), exchangeable sodium percentage (ESP), potassium adsorption ratio (KAR), and residual P concentrations, the byproducts from piggery wastewater exhibited no detrimental effects on soil quality within the ranges of treatments used. In addition to the effectiveness of the rice straw trickling filter system for the small-scaled swine farms, both rice straw medium and filtrate could be recycled for the sustainable soil amendment and plant nutrition.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.340-340
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• 2017

Rice straw is very important to maintain fertility in agricultural soil with several aspects such as carbon and nitrogen cycles in Korea. Recently, concerning about climate change, carbon sequestration in agricultural land has become one of the most interesting and debating issues. Rice straw is most representative source of organic material produced in agricultural sectors. In order to evaluate changes of soil carbon treated by rice straw during cultivating rice in paddy field, we carried out to treat rice straw with 0, 0.5, 1, 1.5, and $2.0ton\;ha^{-1}$ at $50{\times}50{\times}20cm$ blocks made of wood board, and analyze contents of fulvic acid and humic acid form, and total carbon periodically. The experiment was conducted in 2013-2016, and sampled with interval in a month. The organic material was applied to treatment blocks in 2 weeks ago in rice transplanting of each year. Total carbon in beginning time is low as $7.9g\;kg^{-1}$. The contents of total carbon with treatments of rice straw after experiment are recorded as 8.7, 11.2, 9.5, 10.5, and $10.9g\;kg^{-1}$ applied by 0, 0.5, 1, 1.5, and $2.0ton\;ha^{-1}$, respectively. When trend lines were calculated on changes of soil carbon in periods of experiments, The trend equations of soil carbon changes with treatments of 0, 0.5, 1, 1.5, and $2.0ton\;ha^{-1}$ were Y=0.0015X+8.479, Y=0.073X+8.2577, Y=0.0503X+8.4477, Y=0.0822X+8.2103, and Y=0.082X+8.5736. These trends suggested several results. When rice straw was applied in cultivating paddy fields, most carbon in rice straw would be decomposed regardless the amount of rice straw in soil. We calculated sequestration rate of applied rice straw as about 0.1% per year during rice cultivation in paddy fields. It means that if farmer want to increase 1% soil organic matter by using application of rice straw returned after cultivation, famer should apply rice straw continuously for ten years. The change of soil carbon as fulvic acid, humic acid, and humane is showed that only content of carbon as mumine is increased significantly while fulvic acid and humic acid were changed in range of 10 to 30% among total carbon in soil. In conclusion, to sequestrate soil carbon with rice straw, it is important for rice straw to apply continuously every year. The amount of rice straw applied is not much effected to increase soil organic matter.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권2호
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• pp.110-116
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• 2001

벼 2모작 재배시 보릿짚시용후 질소시용량별 토양의 이화학적 변화와 수도체의 양분흡수량, 질소이용효율을 조사하기 위하여 2년간('97~'98) 전북통에서 시험한 결과는 다음과 같다. 보릿짚시용으로 경도, 용적밀도, 고상율이 낮아졌고 공극율과 기상율이 증가하여 토양의 물리성이 개선되었다. 보릿짚시용으로 벼 재배후 토양의 pH, OM, T-C, $SiO_2$, K, CEC가 증가한 반면 $P_2O_5$이 감소되었다. 보릿짚시용후 벼 재배시 토양중 $Fe^{+{+}}$함량은 분얼기~유수형성기까지 높은 함량을 보였으나 출수기에는 낮아졌고 $Mn^{+{+}}$함량은 증가되었다. 보릿짚시용시 수도체로의 시비질소 흡수량은 질소시용량 $126kg\;ha^{-1}$ 시용구까지는 증가하였으나 질소 $144kg\;ha^{-1}$ 시용구에서는 감소되었다. 또 질소시용량이 적을수록 보릿짚시용구에서 무시용구보다 시비질소 흡수기간이 길었다. 수도체로의 질소이용율은 분얼기에는 1% 전후였지만 최고분얼기부터 크게 증가하였고 보릿짚시용구에서 낮았다. 수도체로의 인산흡수량은 보릿짚시용구에서 질소시용량에 관계없이 모두 높았으나 칼리함량은 낮았다.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권2호
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• pp.101-107
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• 1984

볏짚시용적지(施用適地)를 구명(究明)하기 위하여 전국(全國) 17개(個) 농가포장(農家圃場)과 현지(現地) 포장토양(圃場土壤)을 채취(採取) 실내(室內)에서 항온시험(恒溫試驗)한 결과(結果) 포장(圃場)에서는 배수양호(排水良好)하며 볏짚을 시용(施用)하므로써 토양환원(土壤還元) 발달(發達)이 무시용구(無施用區)보다 높은 토양(土壤)에서 수도수량(水稻收量) 및 수량구성요소(收量構成要素)가 증가(增加)되었다. 실내(室內) 시험(試驗)에서는 배수양호(排水良好)하며 볏짚시용(施用)으로 환원발달(還元發達)이 양호(良好)한 토양(土壤)에서 규산(珪酸), 가리(加里), 석회(石灰) 등(等)의 유효양분(有效養分)이 증가(增加)되었으며 또한 토양중(土壤中) 인산(燐酸)의 유효도(有效度)와 토양환원발달(土壤還元發達)과는 정상관(正相關) 관계(關係)를 보였다. 그러나 배수불량(排水不良)하며 볏짚을 시용(施用)하더라도 무시용구(無施用區)와 환원발달차(還元發達差)가 현저(顯著)하지 못한 답토양(畓土壤)에서는 토양(土壤) 무기성분(無機成分) 및 인산(燐酸)의 유효도(有效度) 증가(增加)는 현저(顯著)하지 못하였다. 이상(以上)의 결과(結果) 볏짚시용(施用) 적지(適地) 선정(選定)시는 토양(土壤)의 배수정도(排水程度)와 토양환원(土壤還元) 발달정도(發達程度)를 기초(基礎)로 실시(實施)되어야 할 것으로 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제18권2호
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• pp.148-155
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• 1985

수도(水稻)의 생육(生育)과 수량(收量)에 미치는 볏짚과 규회석(珪灰石)의 효과(效果)를 규명코져 볏짚은 무시용(無施用)과 88g/pot(1000kg/10a)로 2수준, 규회석(珪灰石)은 무시용(無施用)(50ppm), 27(150ppm), 85(300ppm), 135g/pot(450ppm조절량) 4수준을 각각 다르게 처리하고 pot 시험(試驗)을 한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 볏짚이나 규회석(珪灰石) 단용(單用)을 수도(水稻)의 초기생육(初期生育)을 억제(抑制)시켰으나 이들의 병용구(倂用區)에서 이상적인 초형(草型)으로 발달(發達)되어 특히 최고분운기(最高分芸期) 이후(以後)에 효과(效果)가 매우 커서 정조수량(正租收量)이 증가(增加)되었다. 2. 볏짚 무시용구(無施用區)는 규회석(珪灰石) 27g/pot구(區)에서 모두 정조수량(正租收量)이 많았고 볏짚 시용구(施用區)에서는 시용당년(施用當年)에는 규회석(珪灰石) 85g/pot구(區), 그리고 다음해의 잔효구(殘效區)에서는 규회석(珪灰石) 135g/pot구(區)에서 정조수량(正租收量)이 가장 많아 볏짚시용(施用)은 규산(硅酸)의 요구량(要求量)을 증가(增加)시키는 것으로 나타났다. 3. 처리간(處理間)에 최고수량(最高收量)을 낸 구(區)는 시비년도(施肥年度)에는 볏짚+규회석(珪灰石) 85g/pot구(區)로서 대조구(對照區)보다 25%의 정조수량(正租收量)이 증대(增大)되었다. 볏짚과 규회석(珪灰石)의 잔효(殘效)를 본 익년도(翌年度)에서는 볏짚+규회석(珪灰石) 135g/pot구(區)가 대조구(對照區)보다 30%의 증가(增加)를 보여 볏짚이나 규회석(珪灰石) 단용(單用)보다 병용효과(倂用效果)가 컸었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제15권3호
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• pp.199-206
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• 1982

신개간지토양(新開墾地土壤)에 볏짚과 퇴비시용시(堆肥施用時) 토양(土壤)의 화학적(化學的), 수분함량(水分含量), 미생물(微生物) 및 대두생육(大豆生育)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하기 위해 미사질식양토(微砂質埴壤土)인 야산(野山)을 개간(開墾)하여 볏짚과 퇴비(堆肥)를 각각(各各) 3수준(水準)씩 처리하고 이때 공급(供給)되어지는 질소(窒素), 인산(燐酸) 및 가리량(加里量)의 차이(差異)는 화학비료로서 조절(調節)하여 포장시험(圃場試驗)을 실시한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 퇴비시용(堆肥施用)은 대두수량(大豆收量)을 증가시켰고, 볏짚시용(施用)은 대두(大豆)의 생육(生育)은 왕성(旺盛)했으나 수량(收量)에는 영향(影響)을 주지 못했다. 2. 퇴비시용(堆肥施用)은 유합기(幼陜期)(8월(月) 14일(日)) 대두(大豆) 경엽중 인산(燐酸), 가리(加里) 및 칼슘함량(含量) 증가로 대두(大豆)의 입경율이 증가됐으나 볏짚구는 경향(傾向)이 없었다. 3. 토양중(土壤中) 수분함량(水分含量)은 유기물시용구들은 무시용구보다 대체로 높았으나 수분함량(水分含量)이 위조점이하(萎凋点以下)일때는 유기물시용(有機物施用)이 무시용(無施用)보다, 퇴비시용(堆肥施用)이 볏짚시용구보다 더 낮았다. 4. 토양(土壤) pH가 더 높았던 퇴비시용구가 볏짚시용보다 대두(大豆)의 근류착생량(根瘤着生量)이 더 많았고 세균(細菌) 및 사상균수는 더 적었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권6호
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• pp.648-657
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• 2015

Soil organic matter (SOM) plays an important role in the continuous production and environmental conservation in arable soils. In particular, the decomposition of organic matter in soil might promote soil organic matter and fertility due to the mineralization of N. In this study, to evaluate the effect of organic matter amendment on the C mineralization and N dynamic, $CO_2-C$ flux, extractable N and $N_2O$ emission were determined using closed chamber for 4 weeks at 10, 15, $20^{\circ}C$ of incubation temperature after the mixture of $2Mgha^{-1}$ rice straw compost and rye in sandy loam and clay loam. Regardless of soil texture, decomposition rates of rice straw compost and rye at $10{\sim}20^{\circ}C$ of incubation temperature ranged from 0.9 to 3.8% and 8.8 to 20.3%, respectively. Rye application in soil increased $NH_4-N$ and $NO_3-N$ content as well as the $N_2O$ emission compared to the rice straw compost. After incubation for 4 weeks, total C content in two soils was higher in rice straw compost than in rye application. In conclusion, application of rice straw compost and rye to soil was able to improve the soil organic matter and fertility. However, organic matter including the recalcitrant compounds like rice straw compost would be effective on the management of soil organic matter and the reduction of greenhouse gases in soil.

• 한국작물학회지
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• 제44권2호
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• pp.102-105
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• 1999

Mineralization of organic N is an important factor in determining the appropriate rate of organic matter application to paddy fields. A kinetic analysis was conducted for nitrogen mineralization of rice, barley, Chinese milk Ovetch (Astragalus sinicus L.; MV) and narrow leaf vetch straw in paddy soil. Nitrogen immobilization occurred rapidly and its rate increased in straw with high C/N ratio. The amount of nitrogen mineralization was rapid in the first year of rice-vetch cropping system. The rate constant (K) depended on the C/N ratio of organic matter. Mineralization of straw increased at high temperature. The amount of available N increment resulted in fast mineralization of straw, especially in rice and barley straw. Chinese milk vetch had the greatest mineralization rate at all temperatures and fertilization levels followed by narrow-leaf vetch. However, rice and barley straws with high C/N ratio immobilized the soil N at the initial incubation duration. Chinese milk vetch or narrow leaf vetch was not effectively mineralized in mixed treatments with rice or barley straw. The mineralization rate of organic matter was mostly affected by the C/N ratio of straw and temperature of incubation. Organic matter with low C/N ratio should be recommended to avoid the immobilization of soil N and the increasing mineralization rate of straw.

• 한국토양비료학회지
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• 제16권1호
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• pp.77-83
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• 1983

논토양(土壌)의 생물적(生物的) 질소고정활성(窒素固定活性) 및 수도생육(水稻生育)에 미치는 볏짚시용(施用) (특(特)히 시용방법(施用方法); 표면시용(表面施用)과 혼층시용(混層施用))효과(効果)를 밝히기 위하여 황천(荒川) 충적토양(沖積土壌)과 회목(栃木) 화산회토양(火山灰土壌)을 충분(充墳)한 라이시메타 시험(試験)을 실시(実施)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 볏짚시용(施用)은 혼층시용(混層施用), 표면시용(表面施用) 어느 경우에도 수도(水稻) 생육초기(生育初期) 1~2개월(個月) 사이에 작토(作土) 표층부(表層部) (0~1cm)의 질소고정활성(窒素固定活性), 특(特)히 광합성미생물(光合成微生物)에 의한 질소고정활성(窒素固定活性)을 현저(顕著)하게 증대(増大)시켰다. 2. 볏짚 시용방법(施用方法)에 따라서는 혼층시용(混層施用)보다도 표면시용(表面施用)하므로 더욱 현저(顕著)한 질소고정활성(窒素固定活性)의 증대(増大)를 보였으며, 표면시용(表面施用)은 수도(水稻)의 생육(生育) 정도(程度)에도 양호(良好)한 결과(結果)를 가져왔다. 3. 유수형성기(幼穗形成期)에 작토(作土)에 잔존(殘存)하는 볏짚, 수도근(水稻根), 토양(土壌)을 각각(各各) 채취(採取)하여 질소고정활성(窒素固定活性)을 비교(比較)한 결과(結果), 볏짚시용(施用)에 의한 표층부(表層部)에서의 질소고정활성(窒素固定活性)의 증대(増大)는 시용(施用)되어진 볏짚 및 그 근방(近傍)에서 발현(発現)된 것으로 판명(判明)되었다. 4. 제초제(除草剤)의 산포(散布)(단(但) MO입제(粒剤))는 제초제(除草剤) 무산포구(無散布区)보다 오히려 표층부(表層部) 볏짚의 질소고정활성(窒素固定活性)의 증대(増大)를 가져왔다.

• 한국토양비료학회지
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• 제16권4호
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• pp.311-317
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• 1983

논토양성분(土壤成分)의 용탈(溶脫)에 미치는 볏짚의 영향(影響)을 구명(究明)하기 위하여 논토양(土壤)에 볏짚을 시용(施用)하고 투수조건하(透水條件下)에서 수도(水稻)를 재배(栽培)하면서 침투수중(浸透水中) 용탈성분(溶脫成分)을 분석(分析) 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 석회(石灰)와 고토(苦土)의 용탈(溶脫)은 초기(初期)에는 볏짚시용(施用)의 영향(影響)을 받았고 후기(後期)에는 수도근(水稻根)의 영향(影響)을 받았으며 철(鐵)과 망간의 초기용탈(初期溶脫)은 볏짚시용(施用)에 의(依)한 토양환원(土壤還元) 발달(發達)의 영향(影響)을 받았으나 후기(後期)에는 수도근(水稻根)의 영향(影響)을 크게 받아 증대(增大)되었다. 칼리, $NH_4-N$, 염소(鹽素) 등(等)의 용탈(溶脫)은 볏짚시용(施用)의 영향(影響)이 크지 않았으며 $CO_2$의 용탈(溶脫)은 볏짚의 영향(影響)을 받아 증대(增大)되고 동시(同時)에 수도근(水稻根)의 영향(影響)이 컸다. 침투수중(浸透水中) 용탈(溶脫)되는 양(陽)이온과 음(陰)이온의 양(量)은 대체로 같은 당량비(當量比)였으며 양(陽)이온은 석회(石灰)와 고토(苦土), 철(鐵), 음(陰)이온은 $HCO_3{^-}$과 $SO_4{^{-2}}$이 중요(重要)한 용탈성분(溶脫成分)이었다.