• Environmental Engineering Research
• /
• 제24권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 2019

Water and soil properties in paddy fields subjected to organic and conventional farming were characterized over the rice cycle in South Korea. To achieve the goals of this study, we sampled and analyzed soil and water from 24 organic paddy plots and 11 conventional paddy plots in March, May, August, and October 2016. The results were analyzed using statistical analyses, including analysis of variance (ANOVA), cluster analysis, and principal component analysis. The ANOVA results showed that water content (WC), electrical conductivity (EC), organic matter (OM), and available phosphorus ($P_2O_5$) in soil varied significantly (p < 0.01) depending on the farming method. Higher OM, EC, and $P_2O_5$ of soil were observed in the conventional paddies than in the organic paddies. All soil properties, except pH and ammonium, depended on seasonal variation. Cluster analysis revealed that soil properties in May were distinctly separated from those in other seasons mainly due to basal fertilization. The principal component analysis distinguished the soil properties in different seasons, but such a distinction was not observed between the soil properties in organic and conventional paddies. Low contents of WC, OM, and total N were observed in March. High concentrations of nitrate and total P were observed in May, but these were low in August and October. The soils from October were also characterized by high concentrations of EC and $P_2O_5$. These results indicate that the sampling time for soil and water can significantly influence the evaluation of soil properties with different farming methods.

• 유기물자원화
• /
• 제27권2호
• /
• pp.19-30
• /
• 2019

본 연구는 국내산 우각이 혼합된 유기질비료를 개발하여 가장 많은 유기재배 면적을 차지하고 있는 벼를 포함하여 가지에 대한 시용효과를 조사하고 수입 유박을 대체할 유기자원으로 우각의 활용가능성을 구명하고자 실시하였다. 질소함량이 높은 국내산 유기자원 선발을 위하여 계분, 어분, 콩깻묵, 참깻묵, 들깻묵, 혈분, 우각, 맥주오니 등 8종을 분석하여 질소함량이 높은 유기자원을 선발하였고 보조제로 왕겨 바이오차, 미강 등을 원료별, 혼합비율별로 혼합하고 성분을 분석하여 유기농업에 사용 가능한 유기질비료 제조조건을 확립하였다. 우각은 전질소(T-N) 함량이 12.0 %로 높아 혈분 13.5 % 다음으로 높았으며 어분 및 깻묵은 전질소 함량이 5.9~7.9 % 수준이었다. 계분은 유기농업에 사용가능한 무항생제 산란계 계분을 사용하였으며, 맥주오니는 질소함량이 3.4 %로 나타났다. 무항생제 계분, 우각, 맥주오니 등을 주재료로 바이오차, 미강 등을 보조제로 사용하여 유기질비료를 제조한 결과. 수입유박의 질소함량(4.0~4.2 %) 대비 개발한 유기질비료의 질소함량은 7.5 %로 높고 중금속함량은 Zn 400 mg/kg, Cu 120 mg/kg 이하 등으로 나타나 질소 함량이 높고 유기농업자재 품질기준에 적합한 유기질비료를 개발하였다. 우각이 포함된 유기질비료를 사용하여 벼와 가지를 재배하면서 시용효과를 조사한 결과 토양검정질소시비량 기준 100 % 시용시 혼합유박 대비 시용량을 40 % 감소하였음에도 벼 생육 및 수량이 대등하였으며, 가지 재배시에도 동일한 결과를 나타내었다. 우각 등 국산 유기자원을 이용한 새로운 고농도 질소원 선발 및 이를 이용한 유기재배 적합 유기질비료 개발은 친환경농업 확대 보급의 중요성이 높아지고 있는 현 시점에서 지역자원을 이용한 기존 수입 혼합유박 대체 연구의 출발점이자 폐기되고 있는 국내 유기자원의 활용 방안 모색에서 큰 의미를 가지며 향후 확대 보급된다면 친환경농산물의 안정적 생산에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.595-604
• /
• 2015

논토양의 화학적 특성은 경작지대 및 재배방법에 따라 차이가 나타났다. 토양 pH는 전라남도 간척지의 관행재배지를 제외하고 대체적으로 적정기준(pH 5.5~6.5) 범위로 나타났다. EC는 이모작재배지에서 다소 높게 나타나긴 하였으나 우려할 수준은 아니었고, 이모작재배지에서 유효인산(avail. $P_2O_5$) 함량이 매우 높게 나타나 담수상태에서 유효인산의 하천 유출로 인한 2차 오염이 우려된다. 토양유기물(SOM) 함량은 전라북도 지역 논토양에서는 대체적으로 적정기준 ($25{\sim}30g\;kg^{-1}$) 보다 낮게 나타났으나, 전라남도 지역 논토양은 적정범위 이거나 초과하는 것으로 나타났다. CEC는 일부 재배지를 제외하고는 적정기준($10{\sim}15cmol_c\;kg^{-1}$) 범위로 나타났고, 유효규산 (avail. $SiO_2$) 함량은 적정기준($157{\sim}180mg\;kg^{-1}$)보다 매우 높게 나타나는 경우도 있었으나, 대체로 경작 지대 및 재배방법에 따라 특이적 함량차이가 나타났다. 토양 화학성 상관성 분석에서 EC와 치환성 K, Ca, Mg, Na 이온은 유의성 있는 정의 상관관계로 나타났다. SOM 함량과 CEC는 유의성 있는 정의상관관계가 나타났고,avail. $SiO_2$는 pH, EC, 치환성 양이온(exch. K, Ca, Mg, Na), CEC와 유의성 있는 정의 상관관계를 보였다. 그러나 T-N은 치환성 K 및 Mg 이온과는 유의한 부의 상관관계를 나타내었다. 이러한 결과를 토대로 비옥도의 기준이 되는 대표적인 논토양을 설정하는데 귀중한 자료가 될 것으로 판단된다.

• 한국환경과학회지
• /
• 제30권8호
• /
• pp.659-671
• /
• 2021

The physicochemical properties of soil and the yield and quality of rice (Oryza sativa L. cv. Sailmi) were assessed using Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam. cv. Kowinearly)-rice double cropping systems in the paddy fields at Goseong and Miryang in southern Korea. The average temperatures during the ripening period were approximately 1 ℃ higher than the optimal temperature for rice ripening and the sunshine duration was reduced by frequent rainfall. Consequently, it was slightly below the optimal conditions required for rice ripening. In the soil at Goseong, winter Italian ryegrass cropping increased the pH, electrical conductivity, and the contents of organic matter, total nitrogen (T-N), available P₂O₅, K, Ca, and Mg than winter fallowing. Particularly, the contents of T-N and available P₂O₅increased significantly. In the soil at Miryang, Italian ryegrass slightly increased the electrical conductivity and the T-N, Mg, and Na contents. Therefore, winter Italian ryegrass cropping improved the physicochemical properties of paddy soils; however, Italian ryegrass-rice double cropping slightly reduced the culm length at both Goseong and Miryang, without markedly changing the panicle length or number compared to fallow-rice cropping. Furthermore, at Goseong, Italian ryegrass-rice double cropping slightly decreased the spikelet number and milled rice yield, and increased the ripened grain rate; however, at Miryang, contrasting results were observed. In addition, fallow-rice cropping revealed no differences in the head rice or opaque rice rates. The protein content was slightly increased in Italian ryegrass-rice double cropping, without significant changes in the amylose content or Toyo value, compared to that in fallow-rice cropping. The peak and breakdown viscosities were slightly decreased. These results indicate that winter Italian ryegrass cropping might alter rice taste but may not exhibit remarkable negative effects on rice cultivation. Therefore, Italian ryegrass-rice double cropping system is recommended for paddy fields in southern Korea. Nevertheless, to increase the rice yield and quality, fertilization standards for rice cropping that consider the changes in the T-N and organic matter contents in paddy fields caused by winter Italian ryegrass cropping need to be established.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.413-426
• /
• 2023

본 연구는 친환경 벼 재배지에서 왕우렁이의 생태계 유출을 예방하며 논잡초 제거를 위하여 안전하게 사용할 수 있는 방법 개발을 위하여 2021년부터 2023년까지 3년 동안 연구하였다. 전남 남부지역에서 벼를 심은 후 논에 넣은 왕우렁이 치패는 7월 중순경 성패가 되어 산란을 시작한다. 이 개체는 물이 마르지 않은 배수로에서 월동할 수 있지만, 7월 중순 이후 부화한 개체는 월동할 수 있을 만큼 성장하지 못한다. 배수로에서 월동한 왕우렁이의 크기는 각고 2.5 cm 이상이었다. 입수구에 그물망을 설치하면 왕우렁이 유입을 95% 차단할 수 있었고, 배수구에 개량물꼬와 그물망 설치로 유출차단효과는 99%였다. 중간물떼기와 수확 전 논 건조할 때 동력논배토기로 물길을 만들었다. 물길에 유인되어 수거한 왕우렁이는 59.5%이었고, 물길조성과 왕우렁이 수거작업은 130분이 소요되었다. 이러한 결과를 바탕으로 논에서 왕우렁이 안전사용을 위한 시기별 논 관리요령을 제시하였다. 이앙 전(4월 하순~5월 하순)에는 논둑정비, 입수구 물꼬차단망과 배수구 개량물꼬 설치, 월동 왕우렁이 방제, 이앙기(5월 하순~6월 상순)는 논둑에서 30 cm 안쪽으로 30일묘 이앙, 이앙 5일 후 치패 1.2 kg/10a 투입, 중간물떼기(7월 상중순)에는 물길 조성하여 왕우렁이 수거, 재배 후기(7월 하순~9월 중순) 수위 조절, 물길 조성하여 왕우렁이 수거 또는 유기농업자재 활용 방제, 수확 후(10월 중순~4월 중순)에는 논 깊이갈기 및 건조관리이다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.264-271
• /
• 1988

유기물연용(有機物連用) 답토양(沓土攘)의 화학적(化學的) 특성(特性) 및 유기물연용시(有機物連用時) 질소시비량(窒素施肥量) 수준(水準) 구명(究明)코져 하해혼성평탄지(河海混成平坦地) 토양(土壤)인 전북통(全北統)에서 유기물(有機物)(무시용(無施用), 생약(生藥)500, 퇴비(堆肥) 1,000 kg/10a) 처리(處理)하고, 질소수준(窒素水準)(0, 15, 20kg/10a)을 달리하여 1979~1987년(年)까지 9년(年)동안 시험(試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 pH는 유기물(有機物) 무시용구(無施用區)에서 9년간(年間) 큰 변화(變化)가 없었으나 퇴비구(堆肥區) 는 3~4년차(年次), 생고구(生藁區)는 5~6년차(年次)에서 가장 낮았다. 2. 토양중(土攘中) 유기물함량(有機物含量)은 유기물연용(有機物連用)이 경과(經過)할수록 증가(增加)하였으나 연용(連用) 5년차(年次) 이후(以後)부터 생고연용구(生藁連用區)의 유기물함량(有機物含量)이 퇴비구(堆肥區)보다 높았다. 3 유효규산(有效珪酸) 및 인산함량(燐酸含量)은 유기물(有機物)을 연용(連用)하므로서 표(表) 심토(心土) 공(共)히 급격(急激)히 증가(增加)하였으며, 퇴비구(堆肥區)보다 생고연용구(生藁連用區)에서 증가(增加) 폭(幅)이 컸고 무시용구(無施用區)에서는 감소(減少)되는 경향(傾向)이었다. 4. 토양중(土攘中) 치환성(置換性) 양(陽)이온 (Ca, Mg, K) 및 전질소함량(全窒素含量) 유기물연용구(有機物連用區)에서 증가(增加)되었으며, 특(特)히 생고연용구(生藁連用區)에서 높았고 무시용구(無施用區)에서는 감소(減少)되는 경향(傾向)이었다. 5 토양(土壤)Eh는 무시용(無施用)>퇴비(堆肥)>생고구(生藁區) 순(順)으로 낮은 값을 나타내고 있으나, 유기물연용(有機物連用)으로 유수형성기(幼穗形成期)에서 출수기(出穗期)까지 급격(急激)히 환원(還元)되어 Eh값이 증가되었다. 6. 수량구성요소중(收量構成要素中) $m^2$ 당(當) 수수(穗數) 및 수당입수(穗當粒數)는 생고연용구(生藁連用區)에서 가장 높고 각(各) 처리(處理) 공(共)히 질소시비량(窒素施肥量)이 증가(增加)할수록 많았으며, 천립중(千粒重)은 유기물연용(有機物連用)의 질소시비량(窒素施肥量) 낮을수록 무거운 경향(傾向)을 보였다. 7. 유기물연용시(有機物連用時) 질소시비량(窒素施肥量)의 권장 수준(水準)은 생고(生藁)(500kg/10a)연용시(連用時) 1~3년(年)은 21kg/10a, 4~6년(年)은 24kg/10a, 7~9년(年)은 20kg/10a였으며, 퇴비(堆肥)(1,000kg/10a) 연용시(連用時)는 1~3년(年)은 16kg/10a, 4~9년(年)은 19kg/10a으로 추정(推定)되었다.

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

• Journal of Crop Science and Biotechnology
• /
• 제11권4호
• /
• pp.249-256
• /
• 2008

The objective of this work was to evaluate the germination of 12 rice genotypes under propionic acid stress, a phytotoxic compound produced in low drainage soils with high organic matter content. The tests were conducted with the first count of germination (PCG) and germination (G) of the genotypes subjective to 0, 3, 6, and 9 mM propionic acid concentrations. The seeds of each genotype were placed in germitest paper pre-soaked in treatment solutions forming individual bags. The germination was performed at $25^{\circ}C$ and the counts were carried out at 7 (PCG) and 14 days (G). A factorial random block design was performed with four replications of 50 seeds per genotype. Our study revealed that doses up to 9 mM propionic acid in the pre-soaking solution were efficient for genetic variability studies involving the character germination in rice; genetic variability for germination was detected in the collection of rice genotypes when subjected to propionic acid toxic effects. The genotypes Guichow, Dawn, and Toride-1 showed germination stability when subjected to increasing levels of propionic acid, and genotypes originated from irrigated system-cultivation performed better when subjected to propionic acid stress. These three genotypes will be a good biological material to for enhance the resistance to phytotoxic compounds in rice.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제48권3호
• /
• pp.205-212
• /
• 2015

Farmers with forage barley (Hordeum vulgare L.)-rice (Oryza sativa L.) cropping system at reclaimed tidal lands burn crop residues to facilitate seedbed preparation or remove them for feed stock. This study was conducted to investigate the effect of rice straw amendment and N fertilization on soil properties and N uptake of rice under forage barely-rice cropping system at reclaimed tidal paddy field. Rice straw was applied at the rates of 0, 2.5 and $5.0ton\;ha^{-1}$ and N was fertilized at 0, 100, 200 and $400kg\;ha^{-1}$. Although there was no significant difference in the growth and yield of rice, fresh and dry weight of forage barely increased with increasing the amount of rice straw. The amount of N uptake of rice at harvesting stage was $65.8-69.2kg\;ha^{-1}$ by the amount of rice straw amendment, but there were no significant differences among rice straw amendment levels. After harvesting the rice, the soil salinity decreased with rice straw amendment compared to the control. After forage barely and rice cultivation, soil organic matter contents increased to $2.6-2.8g\;kg^{-1}$ and $3.2-3.5g\;kg^{-1}$, respectively. The amount of N uptake of rice at harvesting stage increased up to $82kg\;ha^{-1}$ in $400kg\;ha^{-1}$ N applied plots which were $37.8kg\;ha^{-1}$ higher than the control. Nitrogen fertilization decreased N recovery efficiency. The highest yield of rice was observed at $244kg\;ha^{-1}$ N fertilization level, but the optimum N level was estimated at $168kg\;ha^{-1}$ in order to keep the protein content of rice under 6.5%. Further researches on N uptake and application of organic matter according to soil salinity will be necessary to increase N use efficiency at reclaimed tidal paddy field.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제49권2호
• /
• pp.181-193
• /
• 2016

This experiment was conducted to evaluate the effect of carbonized rice hull (CRH) application on soil carbon storage and $N_2O$ emissions from upland soil. It was used at different rates of 0, 5, 10 and $20Mg\;ha^{-1}$. During the Chinese cabbage cultivation, several soil chemical characteristics such as soil moisture, temperature and soil carbon were observed. Also, $CO_2$ and $N_2O$ emissions were monitored. Soil organic matter contents slightly increased with carbonized rice hull applied in all the treatments. The soil carbon contents with application rate of 0, 5, 10 and $20Mg\;ha^{-1}$ were 0, 1.3, 1.2 and $2.6g\;kg^{-1}$, respectively. It was observed that soil carbon content was higher with increasing CRH application rate. Total nitrogen contents of soil applied with CRH relatively decreased with the course of time. However, $NO_3$-N contents in the soil with CRH application rate of 5, 10 and $20Mg\;ha^{-1}$ were 28.6, 25.7 and $21.5mg\;kg^{-1}$ at the end of experiment, respectively. $CO_2$ emission at the $5Mg\;ha^{-1}$ application of CRH was higher about 18.9% than non-treatment, whereas those of $10Mg\;ha^{-1}$ and $20Mg\;ha^{-1}$ treatment were lower 14.4% and 11.8% compared to non-treatment, respectively. Also, it was shown that $N_2O$ emission reduced by 19.9, 28.3 and 54.0% when CRH was applied at 5, 10 and $5Mg\;ha^{-1}$, respectively.