Crop production can be secured by the cycle of green manure crops as an alternative of the chemical fertilizer. Recently, rapeseed (Brassica napus L.) has been cultivated in the south part of Korea for the production of biodiesel. In this research, we focused on recycling rapeseed residue, which is produced after harvesting the rapeseed for biodiesel, as a potential source of nitrogen to the succeeding crop. Pot experiment was conducted to evaluate the effects of winter rapeseed as green manure on mineralization and uptake of nitrogen to the succeeding corn (Zea mays L.). Result showed that total nitrogen and C/N ratio of rapeseed at the harvesting stage was 0.54% and 63, respectively. The incorporation of rapeseed without decomposition period slightly inhibited nitrogen uptake to the succeeding corn compared to those with 30 days decomposition period. The pH and EC values of soils increased by increasing the period of decomposition of rapeseed from 5.2 to 6.4 and from 0.05 dS/m to 0.21 dS/m, respectively. Significant amounts of NH₄⁺ and NO₃⁻ are released by incorporation of rapeseed. The succeeding corn took up 86% and 88% of inorganic nitrogen released from the rapeseed with and without decomposition period, respectively. The overall results suggested that the utilization of rapeseed residue as green manure can be an alternative source of nitrogen in corn-rapeseed double cropping system.

농업생산에서 녹비(Green manure) 작물의 이용은 토양의 지력을 향상하고 물리･화학성을 개선함으로써 지속 농업을 가능하게 한다. 우리나라에서는 헤어리베치, 자운영, 호밀 등이 대표적인 녹비작물로써 수확과 동시에 발생하는 작물의 부산물을 환원하는 과정에 대한 연구가 진행되고 있다. 한편 식물성 원료에서 추출한 바이오에너지가 화석연료를 대체할 친환경 에너지로 주목 받고 있다. 특히 우리나라에서는 기존 식량 작물과의 경합 없이 재배가 가능한 겨울 유채가 바이오에너지 생산을 위한 핵심 작물로 선정돼 정부차원에서 유채재배를 적극적으로 추진하고 있다. 또한 수확 후 발생되는 유채 잔유물의 녹비환원은 무기화되어 방출되는 질소에 의해 후작물의 양분 공급이 가능하므로 기존 화학비료의 사용량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 바이오디젤 생산을 위한 유채재배 지역에서 유채 수확 후 녹비로 이용 가능한 유채 잔유물의 토양투입에 의한 질소의 무기화 및 후작물인 옥수수의 생육에 미치는 영향을 평가하였다. 유채(Brassica napus cv. Sunmang)는 전남 영광지역에서 2007년 10월 18일에 표준시비하여 파종하였고 2008년 6월 중순(수확기)에 관행 수확 후 남은 잔유물(줄기, 꼬투리)을 채취하였다. 녹비효과를 구명하고자 1/5000a Wagner pot에 토양을 충진하였고 유채 잔유물을 10 kg N/10a 수준으로 토양에 처리하여 혼합하였다. 후작물인 옥수수는 유채를 30일간 환원시킨 처리구 및 환원 직후의 처리구로 구분하여 각각 파종하였으며 비가림 하우스 내에서 재배하며 유채의 질소 무기화 및 후작물로의 질소 공급량을 조사하였다. 수확기 유채는 건물 생산능력이 2699 kg/10a으로 이 유채로부터 14.4 kg/10a의 질소를 함유한 잔유물이 녹비로 이용 가능하다. 유채의 녹비환원에 따른 토양의 pH는 녹비환원처리 전인 pH 5.2와 비교하여 처리 후 90일에는 pH 6.4까지 증가하였으며, EC 값에서도 녹비환원처리 전 52.4 μS/m에서 처리 후 90일에는 206 μS/m로 증가하였다. 한편 후작물인 옥수수의 생육은 30일간 환원 시킨 처리구에서 전 생육기간동안 초장의 생육을 촉진시켰으며 생육초기의 SPAD 값이 환원 직후 파종한 처리구의 38.6에 비해 41.2로 증가하였다. 옥수수의 생장은 30일 동안 환원된 처리구에서 생체중(39.1 g pot-1 )과 건물중(14 g pot-1 )이 환원 직후 파종한 처리구의 생체중(32.4 g pot-1 )과 건물중(9.6 g pot-1 ) 보다 촉진되었다. 유채로부터의 분해된 무기태 질소의 함량은 환원 전 초기 토양에서보다 90일 후에 65 mg/kg으로 낮은 증가율을 보였는데 이는 녹비로 환원되는 시점인 수확기 유채의 높은 탄질률(63)에 의해 분해 속도가 늦어진 것으로 사료된다. 본 연구는 2008년 농업과학기술개발공동연구사업 “유채재배 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)의 환경성 및 경제성 평가연구”의 연구비 지원으로 수행되었습니다.

The chemical properties of oak tree wood vinegar and the effect of wood vinegar on the tomato seedling were investigated to apply wood vinegar efficiently to the organic 󰠏 and natural farming system. On the basis of the results from chemical properties of the oak tree wood vinegar, mineral nutrient contents of wood vinegar was low. Therefore, wood vinegar could not be a suitable nutrient source for the plant growth at 500~1000 times dilution level, which commonly used in the farming, if only wood vinegar is supplied for the nutrient source for the plant growth. The application of wood vinegar increased root growth up the 500 times dilution level while decreased shoot growth. Furthermore, the anion concentrations such as nitrate and phosphate of the plant were decreased by the application of wood vinegar while cation concentrations such as K, Ca, and Mg were increased. Phenolic compounds of wood vinegar such as chlorogenic acid and ferulic acid enhanced the root growth. Interestingly the application of ferulic acid increased both root and shoot growth at the level of 10⁻⁴M concentration. It indicated that the effect of wood vinegar on the production of healthy plant seedling may be due to the beneficial root growth by phenolic compounds such as chlorogenic acid and/or ferulic acid of the wood vinegar. However, the effect of the wood vinegar on the plant growth could be influenced by synergism or antagonism of different phenolic compounds in wood vinegar used. In addition, drench in the soil of wood vinegar may be more beneficial compared to foliar application for the improvement of root activity and plant growth.

The polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) content in sewage sludge was determined by gas chromatography linked to ion trap mass spectrometry(GC/ITMS) with five deuterated PAHs as internal standards. The minimum detection limit was from 1.66 to 7.14 pg for individual PAH by GC/ITMS. For determining total PAHs(∑PAH) in sewage sludge 84 samples from 74 waste water treatment plants in whole country were analyzed. The average content of ∑PAH for whole samples was 3,289±3,098 μg/kg, and ranged from 142 to maximum 20,102 μg/kg. According to the number of population of the city, the areas were classified as five regions, ie. big, large, middle, small, and rural area in which the waste water treated plants were grown. The contents of PAHs were 4,689±5,503, 5,839±6,401, 3,725±2,053, 2,237±2,069, and 2,475±1,489 μg/kg, in big, large, middle, small, and rural area, respectively.