• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1187-1193
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• 2012

Water control is mainly one of the key factors that can affect nitrous oxide ($N_2O$) emissions from soils. This study was undertaken to determine the effect of intermittent drainage compared to continuous flooding (conventional water regime) on $N_2O$ emission to global warming potential (GWP) with NPK (standard cultivation practice), NPK+Straw, and PK fertilizations. Nitrous oxide emission rates were collected twice a week using a closed chamber method. With continuous flooding, nitrogen (N) application increased $N_2O$ emission by 106.6% ($0.64kg\;ha^{-1}$ in NPK) with respect to the PK treatment ($0.31kg\;ha^{-1}$), and straw addition to NPK enhanced 148.3% of seasonal $N_2O$ flux ($0.77kg\;ha^{-1}$ in NPK+Straw). Although seasonal $N_2O$ emission slightly increased by 16.1-42.9% with intermittent irrigation, its seasonal $CH_4$ emission drastically reduced at 43.5-52.8% resulting in a lower GWP at 48.9-58.5% with respect to that of continuously flooded treatments ($4.51Mg\;CO_2\;ha^{-1}$, PK; $7.60Mg\;CO_2\;ha^{-1}$, NPK; $14.55Mg\;CO_2\;ha^{-1}$, NPK+Straw). Rice yield, at similar fertilization with the continuously-flooded rice field, was not affected by intermittent irrigation. Conclusively, intermittent irrigation can be very effective and a rational soil management strategy to mitigate GWP with considering rice productivity in a temperate paddy rice field like Korea.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권1호
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• pp.22-29
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• 2015

The objectives of this study were to monitor the changes in soil solution nutrients and to evaluate their effect on rice uptake and yield. The changes of chemical characteristics of paddy soil solution were examined from the 58th fertilization experiment in which the continuous rice cropping experiment started in 1954 at the National Academy of Agricultural Science. The treatments were no fertilization (No fert.), inorganic fertilization (NPK), inorganic fertilizer plus rice straw compost (NPKC) and inorganic fertilizer plus silicate and lime fertilizer as a soil amendment (NPKCLS). The fertilizers were added at rates of standard fertilizer application rate in which nitrogen (N), phosphate ($P_2O_5$), potassium ($K_2O$), and sililcate ($SiO_2$) were applied at rates of $75{\sim}150kg\;ha^{-1}$, $70{\sim}86kg\;ha^{-1}$, $75{\sim}86kg\;ha^{-1}$, and $7.5Mg\;ha^{-1}$ respectively and lime was applied to neutralize soil acidity until 6.5. Average Electrical Conductivity (EC) of soil solution in NPKCLS and NPKC ranged from 1.16 to $2.00dS\;m^{-1}$. The $NH{_4}^+$ and $K^+$ levels in NPKCLS and NPKC were higher than that of the other treatments, due to high supply power of rice straw compost. The content of $H_3SiO{_4}^-$ was higher in NPKCLS because of silicate application. The dominant ions in soil solution were $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $Na^+$ among cations and $HCO{_3}^-$, $SO{_4}^{2-}$, and $Cl^-$ among anions in all treatments. The continuous application of inorganic fertilizers plus rice straw compost (NPKC) and silicate fertilizer (NPKCLS) led to the changes of various chemical composition in soil solutions. Also, they had a significant impact on the improvement of rice inorganic uptake and grain yield. Especially, inorganic uptake by rice in NPKC and NPKCLS significantly increased than those in NPK plot; 14~46% for T-N, 32~36% for P, 43~57% for K, and 45~77% for Si. Therefore, the combined application of inorganic fertilizers with organic compost as a soil amendment is considered as the best fertilization practice in the continuous rice cropping for the improvement of crop productivity and soil fertility.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권6호
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• pp.454-459
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• 2007

하성충적층을 모재로한 사양질인(강서통) 논토양에서 볏짚퇴비를 50년간(1954년~2003년) 연용 했을 때, 토양의 이화학적 특성과 벼의 생산성에 미치는 영향을 조사 분석한 결과는 다음과 같다 정조수량은 3요소구에 비하여 3요소+퇴비구에서 5~12% 증가된 반면, 무비구에서는 21~38% 감소되어 장기간 볏짚퇴비 시용으로 유의성 있는 수량의 증가 효과가 있었다. 벼의 수확기 경엽과 종실의 무기성분 흡수량은 볏짚퇴비를 시용한 구에서 T-N 15%, $P_2O_5$ 19%, $K_2O$ 35%, $SiO_2$ 48% 증가되었다. 토양물리성은 3요소구에 비하여 3요소+퇴비구에서 토양경도는 14.0 mm에서 13.1 mm로, 용적밀도는 $1.34g\;cm^{-3}$에서 $1.23g\;cm^{-3}$으로 유의하게 감소시킨 반면, CEC는 $9.0cmol_c\;kg^{-1}$에서 $11.2cmol_c\;kg^{-1}$로 $2.2cmol_c\;kg^{-1}$ 증가되었다. 토양유기물 함량은 무비구와 3요소구에서는 $20{\sim}23g\;kg^{-1}$, 퇴비구에서는 $33g\;kg^{-1}$ 부근에서 안정화되었다. 1973년(SOM $22g\;kg^{-1}$)~1995년(SOM $22g\;kg^{-1}$) 까지 23년간 3요소+퇴비구의 토양유기물 함량의 증가량은 $11g\;kg^{-1}$이었으며, 매년 볏짚퇴비 $7.5Mg\;ha^{-1}$을 시용하고 벼를 재배할 경우 1년에 증가되는 토양 유기물 함량은 $0.45g\;kg^{-1}$으로 투입된 퇴비의 6%정도가 토양유기물로 남는 것으로 조사되었다. 따라서, 이를 근거로 하여 사양질 토양에 대한 토양유기물함량에 따른 퇴비시용량을 하향 조정하였다.

• 한국작물학회지
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• 제46권6호
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• pp.459-463
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• 2001

벼 단작 만기 및 보리후작 건답직파의 수량성과 토양물리 과학성에 대한 기초자료를 얻고자 영남농업시험장 답작포장에서 1990년부터 1999년까지 10년간 시험을 수행하였다. 시험품종은 동해벼('90-'96), 금오벼2호, 화영벼('97-'98), 금오벼 1호, 영해벼('99)를, 작부방식은 벼 단작 만기직파와 보리후작 벼 직파를 하였고 보리후작 벼 직파는 보릿짚제거후 직파와 보릿짚 시용후 직파를 실시하였던 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 출아일수는 보리후작 건답직파는 8~9일로 벼단작 직파 9 일과 비슷하였고 $m^2$당 적정 입모 확보는 문제가 없었으나, 벼 단작 직파보다 입모수의 변이가 약간 컸으며 파종후 15~35일 초기생육에 있어 엽수는 비슷하였으나 초장은 2.8-10.7% 억제되었다. 2. 출수기는 처리간 차이가 없었고 초기 생육은 보리후작에서 약간 떨어졌으나 점차 회복되어 간장과 수장은 비슷하였으며 $m^2$당수수 증가로 영화수가 많았다. 3. 평균쌀수량('00~'99)은 보릿짚 시용구는 4.72 MT/㏊으로 벼 단작 직파보다 9%증수되었고 년차간 변이가 적었다. 4. 보리후작시 완전미 비율이 낮고 청미비율이 높아 품위가 떨어졌고 벼 단작과 비교시 이밀로즈함량, 단백질함량 및 Mg/K당량비는 비슷하였다. 5. 보릿짚시용시는 고상율이 낮아 토양공극율이 높고 토양 유기물이 증가되었으며('90(27.1 g/kg) $\longrightarrow$ '99(보릿짚시용 : 36.1 g/kg, 벼 단작 : 25.5 g/kg)) 치환성양이온 Mg 및 K의 함량은 벼단작과 비슷하였으나 Ca함량은 증가 되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권6호
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• pp.987-994
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• 2010

바실러스와 그람음성균은 녹비시용구에서 높았지만, 미생물량은 비료+돈분퇴비 시용구에서 높았다. 인산효소와 유기물분해효소는 무처리구에 비해 유기물 시용구에서 모두 높은 값을 보였다. 영년 밭토양의 PLFA에 의한 군집분석은 볏짚퇴비 및 돈분퇴비시용구가 다른 처리와 상이한 특성을 보였다. 영년 밭 토양의 우점균은 Bacillus flexus, Bacillus subtilis 및 Bacillus megaterium 등이었으며, 토양에서 분리된 세균은 대부분 amylase, protease 및 lipase의 활성을 가지고 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권4호
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• pp.334-340
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• 1997

중소규모(中小規模) 축산농가(畜産農家)에서 배출(排出)되는 돼지(돈(豚)) 분뇨폐수(糞尿廢水)를 효과적(效果的)으로 처리(處理)함과 동시(同時)에 재활용(再活用)할 수 있는 방법(方法)의 하나로 볏짚을 살수여상법(撒水濾床法)의 충전재(充塡材)로 이용(利用)하였다. 폐수처리(廢水處理) 후(後) 볏짚을 건조(乾燥) 분쇄(粉碎)하여 토양(土壤)에 첨가(添加)한 후 orchard grass를 재배(栽培)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 볏짚 충전재(充塡材)를 시용(施用)했을 경우(境遇) 일반적(一般的)인 농가퇴비(農家堆肥)에 못지 않은 수량(收量) 향상(向上) 효과(效果)가 있었다. 기본시비(基本施肥)(NPK)에 처리(處理)한 짚 40 ton/ha의 비율(比率)로 혼합(混合) 시용 했을 때 가장 효과(效果)가 컸다. 2. Orchard grass 1차 예취(刈取) 후의 수량은 기본시비(基本施肥) 전량 시용구가 반량(半量) 시용구보다 많았다. 3. Orchard grass 1차, 2차 예취(刈取) 후(後) 볏짚충진제 처리구 토양(土壤)의 화학적 특성은, 공시토양에 비해 pH 의 증가와 함께 Av. $P_2O_5$, Ex. K, Ca, Na, Mg 와 유기물함량(有機物含量)이 증가(增加)했는데 특(特)히 Exc. Mg 의 현저한 증가(增加)가 있었다. 4. 볏짚 충진제를 시용한 결과 Orchard grass에 의해 흡수된 질소, 인산, 양이온등의 영양소는 증가되었고, 증가량은 처리량에 비례했다.

• 한국환경농학회지
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• 제7권1호
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• pp.26-33
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• 1988

제지(製紙)슬러지가 수도생육(水稻生育)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하기 위하여 슬러지의 시용량(施用量)을 300, 600, 900 및 1,200kg/10a으로 달리하고 각(各)로 시용수준별(施用水準別)로 C/N율(率)을 30 : 1로 조절(調節)과 무조절구(無調節區)을 두어 pot시험(試驗)을 실시(實施)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 초장(草長), 분벽수(分蘗數) 및 건물중(乾物重)은 수도생육초기(水稻生育初期)에는 슬러지시용량(施用量)이 많을수록 현저히 감소(減少)하였으며 출수기이후(出穗期以後)부터는 슬러지의 C/N율조절구(率調節區)가 3요소구(要素區)에 비하(比)여 증가(增加)하였다. 2. 식물체중(植物體中) 질소(窒素), 린산(燐酸), 칼리 및 규산(珪酸)의 흡수량(吸收量)은 생육초기(生育初期)에 있어서는 슬러지구가(區) 3요소구(要素區)에 비(比)하여 현저히 감소(減少)하였으나 유수형성기이후(幼穗形成期以後)부터는 슬러지구(區)가 증가(增加)하였으며 C/N율조절구(率調節區)는 무조절구(無調節區)에 비해(比) 더욱 증가(增加)하였다. 3. 식물체중(植物體中) 아연(亞鉛), 동(銅) 및 카드뮴의 함량(含量)은 각각(各各) $39{\sim}101$, $0{\sim}0.11$ 및 $0.03{\sim}0.14ppm$ 범위(範圍)였으며 납 및 크롬은 검출(檢出)되지 않았다. 물체중(物體中) 이들 중김속함량(重金屬含量)은 처리간(處理間)에 차이(差異)가 없었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권3호
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• pp.214-220
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• 2007

The effects of soil percolation rate on $CH_4$ and $N_2O$ emissions were investigated from paddy fields with different drainage systems. Subsurface tile drainage plot of soil percolation rate $11.9mm\;d^{-1}$ and non-subsurface drainage plots of soil percolation rate $7.4mm\;d^{-1}$ and $6.9mm\;d^{-1}$ were designed. The effects of rice straw application were measured at each drainage plots. The subsurface tile drainage plot of soil percolation rate $11.9mm\;d^{-1}$ showed the lower emission amount both of $CH_4$ and $N_2O$ among treatments. In the subsurface tile drainage plot of $11.9mm\;d^{-1}$ percolation rate, 46% of $CH_4$ and 33% of $N_2O$ emission amounts were reduced in comparison of non-subsurface drainage plot of $6.9mm\;d^{-1}$ percolation rate. With rice straw application, the $CH_4$ emission amount was 2.1 times to that from no-applied plot, the $N_2O$ emission amount was not affected by rice straw application.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권3호
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• pp.212-219
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• 2000

논 토양에서 $CH_4$ 배출에 대한 질소비료의 영향을 조사하기 위해 요소, 황산암모늄, 완효성비료(LCU)를 시용한후 시기별 $CH_4$ 배출양상 및 용존 $CH_4$ 함량을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 볏짚시용구에서는 벼 생육초기부터 $CH_4$ 배출이 많았으나 간단관개로 인하여 $CH_4$ 배출을 줄일수가 있었다. 벼 생육시기에 따른 $CH_4$ 배출양상은 출수기 무렵에 $CH_4$ flux가 높은 경향이었다. 볏짚 무시용에 비하여 볏짚시용구에서 $CH_4$ 함량이 높았으며 용존 $CH_4$ 함량은 토심 5cm에서 가장 높았으며, 질소 비종별 용존 $CH_4$ 함량은 황산암모늄구에서 가장 낮았다. $CH_4$ 배출계수($g\;m^{-2}day^{-1}$)는 요소구가 0.192, 황산암모늄구는 0.165, 완효성비료(LCU)구는 0.179이었으며 볏짚 시용구에서는 요소구가 0.265, 황산암모늄구는 0.207, 완효성비료(LCU)구는 0.318로서 황산암모늄 시용구에서 가장낮았다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권3호
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• pp.179-184
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• 2013

벼 재배 논에서 발생하는 온실가스 인벤토리 작성을 위해 볏짚 시용량에 따른 메탄 배출 특성을 3년 (2010~2012년)동안 조사하여 우리나라 국가 고유의 배출계수를 개발하였다. 볏짚은 ha당 0 Mg, 3 Mg, 5 Mg, 7 Mg 4수준을 3년 (2010 ~2012)간 가을에 연용하여 추경하였다. 화학비료는 3요소 ($N-P_2O_5-K_2O$ = 90-45-57 kg/ha)를 공통으로 시용하였으며, 물관리는 수확 2주전까지 상시담수를 유지하였다. 벼 생육시기별 메탄 배출량은 이앙 후 약 30일까지 (6월 중순)는 완만히 상승하다가 그 이후부터는 급격히 증가하여 고온기인 이앙 후 약 90일부터 110일 (8월 중순~하순)까지는 최대에 달하였으며, 이후 기온이 감소에 따라 배출량도 감소하는 경향이었다. 벼 생육기간 중 ha당 메탄 배출량은 볏짚 시용량이 증가됨에 따라 많아져 무시용구 2.05 kg/ha/day 대비 3Mg/ha, 5 Mg/ha, 7 Mg/ha 시용구에서는 46 %, 101 %, 190 % 각각 메탄 배출량이 증가하였다. 볏짚 시용량에 따른 메탄 배출량 증가로 구한 상관관계를 통해 유기물 시용에 따른 메탄배출 보정 계수를 구하였다. 본 연구에서 구한 보정계수를 이용하여 벼 재배 논에서 평균 10 a 당 볏짚이 500 kg 발생한다고 보고, 발생한 볏짚을 모두 논으로 환원한다면, 우리나라 벼 재배 논에서 발생하는 메탄 배출량은 IPCC GPG(2000)에서 제시한 보정계수로 구한 경우 보다 약 5 % 낮게 산정될 수 있는 것으로 나타났다.