• Journal of Biosystems Engineering
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• 제26권5호
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• pp.423-430
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• 2001

The purpose of this study is to develop high-speed rotary tillage system for a power tiller by improving the rotary blade and the power train of transmission. Mechanical structure of gear train of rotary drive of conventional power tiller was simplified so that power can be transmitted directly from second shaft to tilling speed change shaft by rotating freely the transfer gear which changes the direction of rotation of shafts using needle bearing installed into middle shaft. A new gear train suitable for the single-edged rotary blade and high-speed rotary drive was developed with the rotational speed of rotary shaft faster than 7.5% at 1st-speed and 1.4% at 2nd-speed the one of conventional system by changing the numbers of teeth of gears of middle shaft, tilling speed change shaft and PTO shaft. Using the developed gear train for high-speed rotary drive, field tests were performed to compare tillage performances by the developed single-edged blade and by the conventional double-edged blade. The results showed that the performances by the single-edged blade compared with the one by the double-edged blade was improved about 18% in field capacity, about 34% in fuel consumption, and 9.4% in soil crushing ratio. Therefore, it may be concluded that tillage performance by the single-edged blade was improved compared to the one by the conventional blade. Evaluation of the developed system consisting of single-edged blade and gear train for high-speed rotary drive in field revealed that tillage performance of the developed system was similar to the one of field test conducted using the system consisting of single-edged blade and gear train for rotary drive of conventional power tiller However, considering the higher cone index of the upland field where evaluation was carried out compare to the one of the ordinary paddy field, it may be concluded that tillage performance of the developed rotary tilling system better than the one of conventional system.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권1호
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• pp.47-58
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• 2002

남부지방을 중심으로 많은 시설재배지가 염류집적의 문제를 해결하기 위해 윤답전환체계로 운영되고 있으나, 윤답전환체계가 토양의 이화학적 특성 및 인산의 집적에 미치는 영향에 대한 연구가 거의 없었다. 경남 진주지역 윤답전환체계 운영시설재배지(RS) 22곳의 토양을 깊이별로 채취하여 이화학적 특성 및 인산의 분포특성을 인근 비윤답전환 시설재배지(NRS) 토양과 비교하였다. RS 표층토(Ap)의 전기전도도(EC)는 NRS에 비해 약 평균 약 $1.0dS\;m^{-1}$ 정도가 낮았으나 30cm 이하의 심층부에서는 RS의 EC값이 NRS에 비해 높아졌다. 깊이가 깊어질수록 두 형태간 EC값의 차이는 증가하여 세척된 염분이 상당부분 심층부로 이동되고 있음을 확인할 수 있었다. 기대와 달리 표층토의 유기물 함량은 RS가 NRS에 비해 약 $3g\;kg^{-1}$이 높았으며 이는 두 형태가 년간 유기물 시용량 차이에 기인된 것으로 해석되었다. 깊이가 증가 할수록 유기물 농도는 EC분포와 동일한 경향을 보여 윤답전환 과정중 단소의 유기물이 심층부로 이동되고 있음을 추정할 수 있었다. 전인산(T-P) 함량은 RS의 표층토가 NRS에비해 약 $850mg\;kg^{-1}$ 낮았으며, 이러한 경향은 심토까지 계속되었다. T-P의 약 90% 이상은 Inorganic P의 형태이었으며, Organic P와 Residual P가 저은 비율로 분포하였다. Inorganic P는 T-P에서와 같이 RS가 NRS에 비해 낮은 농도로 분포하였으며 깊이가 증가함에 따라 큰 폭으로 감소하였다. 이에 반해 Organic-P는 30cm 이상의 표층토에서는 RS가 NRS에 비해 낮은 농도로 분포하였으나 30cm 이하의 심층토에서는 RS가 NRS에 비해 높은 농도로 분포하였다. 특히 RS에서 Organic P는 NRS에서와 달리 깊이가 깊어짐에 따라 점점 증가하여 윤답전환지에서 인산이 상당 부분 Organic P의 형태로 이행되고 있음을 알 수 있었다. 표층토내 Extractable P는 Al-P와 Ca-P가 가장높은 비율로 존재하였으며, Fe-P와 수용성 P(W-P)의 순의 낮은 비율로 분포하였다. Ca-P와 W-P는 전 토양깊이에서 RS가 NRS에 비해 낮았으나 Al-P는 두 형태간 큰 차이가 없었다. 이에 반해 Fe-P는 RS가 NRS에 비해 높은 농도로 분포하였으며 20~40cm 사이에 가장 높은 농도로 분포하여 논토양 조건에서 영향을 받은 것으로 판단되었다. 결과적으로 윤답전환에 의한 약간의 T-P의 감소는 주로 W-P, Ca-P와 Organic P 형태로 주로 이동되었던 것으로 간접 해석되나 그 양은 기대했던 것에 비해 미미한 수준인 것으로 나타났다.

• 한국작물학회지
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• 제52권4호
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• pp.370-374
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• 2007

본 연구는 논에서 콩을 연속으로 재배 하였을 때 연차별 토양 특성 및 생산력 변화를 구명하여 식용콩 자급률을 높이기 위한 기초 자료를 제공하고자 시험한 결과를 하면 다음과 같다. 1. 논-밭 윤환에 따른 토양 물리성은 표토의 기상률은 매년 윤환구에서 17.4%였으나 콩 4년 재배구에서는 21.8%로 증가하였고, 액상률은 29.0%에서 24.5%로 낮아졌으며, 심토도 비슷한 경향을 나타내었다. 2. 토양 화학성분의 변동은 콩 1년 재배지에 비하여 유기물은 콩 1년 재배지 $21.5g\;kg^{-1}$보다 2년 재배지가 $21.8g\;kg^{-1}$로 약간 높아졌다가 3년부터는 떨어지는 경향이었으며, 치환성가리는 약간 감소하는 경향이었으나 그밖에 무기성분은 증가하는 경향을 보였다. 3. 콩 생육은 콩 $1{\sim}2$년 재배구에 비하여 콩 $3{\sim}4$년 연작구가 경장도 $5{\sim}9cm$ 짧고 분지수도 $0.5{\sim}1.0$개 적었으며, 엽색도도 $3.5{\sim}7$정도 낮았는데 이는 연작기간이 길어질수록 생육이 떨어지는 것을 알 수가 있었다. 4. 콩 수량은 논밭 윤환시 255 kg/10a에 비하여 2년 연작시 222 kg/10a로 12.9%, 3년 연작시 201 kg/10a로 21% 감수하였으며, 생육시기별 뿌리혹 건물중 및 뿌리혹 착생은 1년 재배지에 비하여 재배 년수가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.315-315
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• 2017

In Japan, more than 80 % of soybean growing area is converted fields and excess water is one of the major problems in soybean production. For example, recent study (Yoshifuji et al., 2016) suggested that in the fields of shallow groundwater level (GWL) (< 1m depth), rising GWL even in a short period (e.g. 1 day) causes inhibition of soybean growth. Thus it becomes more and more important to predict GWL and soil moisture in detail. In addition to conventional surface drainage and underdrain, FOEAS (Farm Oriented Enhancing Aquatic System), which is expected to control GWL in fields adequately, has been developed recently. In this study we attempted to predict GWL and soil moisture condition at the converted field with FOEAS in Biwa lake reclamation area, Shiga prefecture, near the center of the main island of Japan. Two dimensional HYDRUS model (Simuinek et al., 1999) based on common Richards' equation, was used for the calculation of soil water movement. The calculation domain was considered to be 10 and 5 meter in horizontal and vertical direction, respectively, with two layers, i.e. 20cm-thick of plowed layer and underlying subsoil layer. The center of main underdrain (10 cm in diameter) was assumed to be 5 meter from the both ends of the domain and 10-60cm depth from the surface in accordance with the field experiment. The hydraulic parameters of the soil was estimated with the digital soil map in "Soil information web viewer" and Agricultural soil-profile physical properties database, Japan (SolphyJ) (Kato and Nishimura, 2016). Hourly rainfall depth and daily potential evapo-transpiration rate data were given as the upper boundary condition (B.C.). For the bottom B.C., constant upward flux, which meant the inflow flux to the field from outside, was given. Seepage face condition was employed for the surrounding of the underdrain. Initial condition was employed as GWL=60cm. Then we compared the simulated and observed results of volumetric water content at depth of 15cm and GWL. While the model described the variation of GWL well, it tended to overestimate the soil moisture through the growing period. Judging from the field condition, and observed data of soil moisture and GWL, consideration of soil structure (e.g. cracks and clods) in determination of soil hydraulic parameters at the plowed layer may improve the simulation results of soil moisture.

• 한국토양비료학회지
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• 제25권1호
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• pp.70-76
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• 1992

답전윤환토양(畓田輪換土壤)에서 작부형태(作付形態)를 달리하여 작물을 재배했을 때 토양미생물상(土壤微生物相)의 경시적변화(輕時的變化)와 토양화학성분(土壤化學成分)과의 관계를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 작물재배 기간 중 미생물상의 변화는 휴한지(休閑地)와 수도 및 대두 연속재배지(連續栽培地)에서 세균과 방선균수는 5월부터 8월까지 현저한 증가를 보였으나 사상균수는 감소되었다. 2. 대두연속재배구에서 Gram 음성균(陰性菌)인 Pseudomonas- 및 Rhzobium속 세균수가 그리고 Gram 양성균(陽性菌)인 Bacillus subtilis의 증가를 보였으며, 휴한지(休閑地)에서는 Agrobacterium속 세균수의 증가를 보였다. 3. 감자 및 배추 연속(連續) 재배구(栽培區)에서 Fusarium-, Rhizoctonia-, Phoma속의 토양(土壤) 병원성(病源性) 사상균(絲狀菌) 수(數)가 증가되었으며, 특히 전(全) 사상균(絲狀菌) 수(數)에 대한 토양(土壤) 병원성(病源性) 사상균(絲狀菌)의 비율이 현저히 증가되었다. 4. 토양(土壤) 미생물(微生物) 분석(分布) 중 세균 및 방선균 수는 토양 양이온 중(Ca＋Mg)/K 비율과 정(正)의 상관관계(相關關係)를 그리고 사상균(絲狀菌) 수(數)와의 부(負)의 상관관계(相關關係)를 보였다.

• 한국유기농업학회지
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• 제24권3호
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• pp.435-451
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• 2016

본 연구는 유기재배와 관행재배지의 토양화학성 및 인삼의 생육특성을 비교 분석하기 위하여 수행하였다. 유기재배 인삼과 관행재배 인삼 시료 채취는 전국 14개 지역 52개 포장에서 4, 5, 6년근을 대상으로 2013년부터 2015년까지 3년에 걸쳐 10월부터 11월까지 2개월 동안 이루어졌다. 인삼 유기재배에서는 수량을 높이기 위해 관행재배지와 비슷하게 양분의 함량이 높아지고 있어 토양화학성기준에 맞는 적합한 관리가 요구된다. 유기재배 인삼은 관행재배 인삼보다 생육기간이 60일 이상 짧은 특징을 보였으며 1 ha당 평균 수량도 관행 수량의 60% 수준이었다. 근중은 유기재배 인삼이 관행재배 인삼의 54% 정도였다. 동직경 및 체형계수도 유기재배 인삼이 관행재배보다 더 작아 유기재배 인삼이 가늘고 긴 특징을 보였다. 근장은 답전윤환지의 비율이 낮은 관행재배 인삼 5년근에서 길었다. 지근의 수는 직파재배의 비율이 높은 유기재배 인삼 5, 6년근에서 적었다. 건물중은 관행재배보다 조기낙엽이 발생된 유기재배 인삼의 5, 6년근에서 뚜렷하게 낮았다. 동할과 뿌리썩음병은 관행재배에서 많은 경향이었는데 동할은 4, 6년근에서 뚜렷하게 많았으며 뿌리썩음병은 5, 6년근에서 많이 발생되었다. 토양수분의 영향을 많이 받는 적변과 선충의 피해는 유기재배 4년근에서 많았다. 즉 유기재배 인삼은 관행재배보다 조기낙엽 현상이 뚜렷하여 수량 및 근중이 낮은 반면 생리장해는 적었다. 유기재배 인삼의 수량을 높이기 위해서는 조기낙엽의 문제를 극복할 수 있는 재배 기술적인 연구가 필요하며 생리장해를 줄일 수 있는 토양 수분관리가 필요하다.