우리나라는 무기질비료 사용량이 많은 나라 중 하나이다. 그러나 1980년 이후 지속가능농업에 대한 필요성에 의해 1997년 친환경 농업육성법이 제정되었고 지속가능한 농업을 위한 연구로 논, 밭, 시설 및 과수에 대한 비료사용실태조사가 실시되고 있다. 이에 본 연구는 과수 중 대표되는 7작물(배, 포도, 사과, 복숭아, 대추, 단감, 키위)을 대상으로 각 도에서 805농가를 선정하여 실시하였으며, 조사내용은 사용하는 비료의 종류, 사용량 등에 대해 농가를 방문하여 면접 청취조사하였다. 국내 과수작물의 성분별 평균 비료사용량(N-P2O5-K2O)은 30.0-23.8-24.3 kg 10a-1이었으 며 비료 종류별로 구분하였을 때 퇴비 > 유기질비료 > 무기질비료 순으로 사용하고 있었다. 단위면적당 가장 많은 비료를 사용하고 있는 과수는 대추로 질소, 인산 및 칼리를 평균 53.3-42.0-49.5 kg 10a-1을 사용하고 있는 것으로 확인되었다. 앞으로 지속가능 농업과 농업환경의 보전을 위해서는 농가에서 사용하는 비료의 장기간 모니터링 뿐만 아니라 농업인에게 무기질비료, 유기질비료 및 퇴비의 적정사용방법에 대한 교육 및 홍보를 지속적으로 실시해야 될 것으로 판단된다.

억새(Miscanthus sacchariflorus)는 C4 광합성 식물로서 경운 및 파종작업을 하지 않고 15~20년간 수확할 수 있는 영년생 작물이며, 자연상태에서 병해충 발생도 거의 없어 농약살포를 필요로 하지 않는 친환경 작물이다. 억새의 실용화는 펄프, 친환경 건축자재 및 고밀도 펠릿 연료의 원료로 이 용이 가능하고, 바이오 에탄올 원료작물로 유망한 작물이다. 그리고 억새의 수확은 한 계절인 늦 은 겨울 또는 이른 봄에 사이에 수확하는 일반적으로 수확기간이 길어 이용률이 높은 작물로서 수 확적기의 수분함량이 15% 정도로 수확 후 건조 비용을 줄 일수 있는 장점도 있다. 또한 억새의 바이오매스 수량을 속성수인 포플러와 비교 하면 억새가 2배정도 높아 억새를 이용한 버섯배지의 활용성을 검토하고자 하였다. 억새를 배지화하기위해서는 억새 대 표면의 왁스성분을 제거하기위 한 조건을 구명하며, 왁스성분 조성이 변화한 억새 시료를 느타리버섯 재배의 원료로 사용하고자 하였다. 먼저 억새의 왁스성분을 제거하기위해 발효조건을 구명하고자 하였는데, 발효는 억새에 미 강을 20% 처리하였을 때 억새의 물리성이 변화하였고, 이때 소요되는 시간은 발효 후 5일째부터 5일간 지속되었다. 발효배지를 이용한 느타리버섯 봉지재배에서 기본 봉지재배에 사용되는 톱밥 대신 억새를 20%첨가하였을 때 느타리버섯 수량이 기존 봉지재배 배합비율과 동일한 수량을 보여 느타리버섯 봉지재배의 톱밥대체효과가 있음을 알 수 있었다.

친환경 벼 재배농가에서 혼합유박비료를 관행적으로 이앙 3일 전에 사용함에 따라 분얼 기 이후에 비료효과가 나타나므로 수량이 감소하는 문제를 해결하기 위해 본 연구를 수행 하였다. 실내에서 조사한 혼합유박비료의 무기화는 담수조건에서 7주까지 NH4-N가 증가하 였고, 비담수 조건에서 5주까지 NO3-N가 증가하였다. 벼 이앙 20일에 논토양의 질소무기화 는 이앙 20일 전 처리구가 0.85%로 가장 높았다. 수확기 토양특성은 혼합유박비료 시비시 기에 따라 토양유기물함량을 제외하고 차이가 없었다. 이앙 60일에 초장, 간장, 수장은 이 앙 20일 전 처리구가 가장 길었다. 또한 이앙 20일 전 처리구에서 수수, 등숙비율, 천립중이 높게 나타나 백미수량이 관행처리(이앙 3일 전)에 비해 9% 증가하였다. 백미의 백도와 amylose는 차이가 없었지만, 단백질 함량과 식미치는 이앙 20일과 30일전 처리에서 같은 수 준이었다. 쌀 수량과 품질 등을 혼합유박비료 시용시기와 관계식으로 산출하면 혼합유박비 료의 적정 사용 시기는 이앙 21.3일 전으로 나타났다.

Soil chemical properties in paddy fields were found to be varied depending upon different cultivation methods such as environmentally-friendly, conventional, and two-crop farming systems and different topographical regions, namely plain, middle mountainous, and reclaimed land regions. Overall soil pH was found to be in optimal range (pH 5.5~6.5) for rice cultivation, except with conventional cultiva-tion fields of the reclaimed lands in Jeonnam province. Electrical conductivity (EC) was relatively higher in the two-crop cultivation fields than in others. How-ever, the concentrations of available phosphate as P2O5 were exceptionally higher in the two-crop farming fields, thus in submerged paddy condition the phosphate could be released into streams and rivers. Soil organic matter (SOM) contents were mostly in optimal range (25~30 g kg-1) for paddy field in Jeonbuk province, but in Jeonnam province they were slightly higher values of the range. The concentra-tions of available silicate (SiO2) were mostly depended on the cultivation methods and the region, but some of paddy fields contained extremely high SiO2 concentra-tion. Statistical relationships among the soil chemical properties showed as follows: Correlations between EC values and exchangeable cation concentrations, between SOM contents and CEC values, and between available SIO2 concentrations and pH, EC, exchangeable cations, and CEC values were positively significant, whereas total nitrogen concentrations were significantly negatively correlated with the concentrations of exchangeable K and Mg. These results might be very useful to establish benchmark paddy fields contained with certain levels of soil fertility.

This study was conducted to investigate the selected chemical properties of soils in Saururus chinensis Baill (Chinese lizard’s tail) cultivation fields to provide optimal fertilizer application rates and to examine the growth and pharmaco-consitituents of Saururus chinensis Baill as influenced by different amounts of nitrogen (N) fertilizer applications. Based on the results of selected soil chemical properties in 37 cultivation sites of the plant, soil pH, organic matter content, and exchangeable K+ concentration were lower than optimal values for cultivating general medicinal crops even though relatively high standard deviations were found in some of the values. At the harvesting stage of the plant aerial parts, soil pH, electrical conductivity (EC), available P2O5, and exchangeable Ca2+, Mg2+, Na+ decreased as comparing with those before transplanting the plant, whereas the concentration of exchangeable K+ increased in the plot treated with N 100% and compost. Fresh weight of the plant aerial parts were highest, 492.5㎏/10, in the N 100% treatment plot. Correlation equation between N levels treated (X) and yield of the plant aerial parts (Y) presented as Y = −2.1609X2 + 30.082X + 344.12 (R2 = 0.7113) and the optimal rate of N fertilizer application for the plant was 6.6㎏/10a. Carbon concentrations in the plant were not different among the different N levels applied. N and K concentrations in the plant were highest in the plot of N 100% with compost applications, the highest P concentration was in N 100% plot, and the highest Ca and S concentrations were in N 200% plot. Quercetin and quercitrin were highest in the N 150% plot and tannin was highest in N 100% or N 100% with compost application plot.

녹비작물로서 녹비보리와 헤어리베치를 환원하고, 토양개량제로서 charcoal을 시용하여 생강연작 재배지에서 생강을 재배한 결과, 토양 pH가 시험 전 6.9~8.1에서 수확 후 6.8~7.6로 감소하였으며, 전기전도도(electrical conductivity, EC)는 한 시험 전 0.45~1.25dS m-1에서 수확 후 0.30~0.61dS m-1로 감소하였다. 토양유기물(soil organic matter, SOM) 함량과 토양 중 총질소(total-nitrogen, T-N) 함량은 증가하였다. 유효인산 함량과 치환성 K, Ca, Mg 함량은 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다. 그러나, 토양 pH를 중성화시키고, EC 경감, SOM과 T-N 함량의 증가는 토양 화학성 변화에 있어 긍정적으로 평가할 수 있다. 생강양분의 함량적 차이를 정상근과 이병근의 함량 차이, 토양의 점토함량 별 양분 함량 차이로 조사한 결과, 유의성이 있는 결과를 얻었으며, 처리구별로 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히, 망간(manganese, Mn)의 경우, 이병근의 지하부에서 3~4배 정도 높은 것으로 나타났는데, 망간(Mn)은 식물 뿌리에 대한 독성 작용으로 뿌리를 갈변시키고 균열을 일으키는 것으로 보고된바, 뿌리썩음병의 발생으로 Mn이 작용하여 이병근의 Mn 함량이 높은 것으로 보인다. 따라서, 뿌리썩음병과 Mn의 상관관계를 밝히는 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다. 또한, 생강 수확 후 생강 생육 상태와 생산량을 조사한 결과, 녹비보리, 헤어리베치, 녹비보리+charcoal, 헤어리베치+charcoal을 처리한 시험구(Plot 2, Plot 3, Plot 4, Plot 5)에서 생강의 생육상태가 양호하고 생산량이 높아 병발생률이 상대적으로 낮게 나타났다. 특히, Plot 4(헤어리베치+charcoal)-LCC에서는 100%의 생산량을 보였다. 녹비작물과 charcoal의 처리가 생강 생육과 생산에 있어 긍정적인 영향을 미친 것으로 판단된다. 그리고, 상대적으로 점토함량이 낮은 처리구가 점토함량이 높은 처리구보다 생육 상태와 생산량에서 우세하였는데, 모래와 점토 함량 차이에 따른 배수와 토양의 수분보유력이 생강생육에 큰 영향을 준 것으로 판단된다.

정화토양 RSA(remediated soil A)와 RSB(remediated soil B)의 토양 특성을 조사한 결과, 사질양토로서 작물 별 토양 특성 권장 기준에 적정 토성이지만, 높은 토양 pH와 치환성 칼슘, 다소 낮은 양이온치환용량(cation exchange capacity, CEC)과 치환성 칼륨, 매우 낮은 토양유기물 함량과 유효인산 함량을 보여 작물 생육에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 그러나, 친환경농자재인 부산물비료, charcoal, biochar를 토양개량제로 처리 후 토양 특성이 수준 이상의 개선을 보여준 것으로 보인다. 토양 pH 경감 효과는 볼 수 없었으나, 토양유기물 함량 증가, 유효인산 함량 증가 등의 효과가 있었으며, 총질소(total nitrogen, T-N)와 치환성 칼륨의 함량이 다소 증가하였다. 그리고, 치환성 칼슘의 함량이 작물 별 권장 기준 이상으로 높은 것을 감안하였을 때 biochar 처리구에서 치환성 칼슘 함량을 감소시킨바, 지속적인 연구 또한 필요할 것으로 판단된다. 이는 토양경작법에 의하여 정화된 토양에 대하여 부산물비료, charcoal, biochar 등의 친환경농자재를 토양개량제로 사용할 경우 토양 개선 효과가 나타난 것으로 생각되며, 특히 biochar의 경우 토양 특성 변화에 많은 영향을 주었다. 따라서, 정화토양을 지속적으로 유지하고 관리 할 경우 토양의 질을 꾸준히 증진시킬 수 있을 것으로 기대된다.

Root-rot disease is a serious problem in ginger cultivation fields and it reduces the quality and productivity of ginger. This study was conducted to investigate the effects of different soil physical and chemical properties on the changes of ginger growth. As comparing the selected soil chemical properties after harvesting the ginger plants with those before planting them, the contents of total nitrogen and exchangeable Mg2+ increased, whereas electrical conductivity (EC) and exchangeable K+ content decreased. Potassium (K) concentrations in ginger plant were markedly higher in both its shoot and root parts ranging from 63.9 to 72.3g kg-1 and from 27.6 to 37.3g kg-1, respectively, which might be related to the decrease of exchangeable K+ content in soils. Incidence rate of ginger root-rot disease in the plots ranges between 26.7% and 88.1%. It was higher in low elevation plots with clay loam soils than in high elevation plots. In addition, the incidence of the disease increased as affected by high temperature and humid condition during the growth and maturity stages of ginger. Therefore, soil texture, field slop, and drainage system as well as chemical properties should be considered to cultivate ginger plant.

Organic farming is a type of agricultural practices based on naturally occurring processes excluding or strictly limiting the use of synthetic fertilizers, pesticides, and other chemicals. This study was conducted to investigate the influences of agro-based materials, effective microorganisms (EM), liquid silicate (LS), and organic liquid fertilizer (OLF) for water dropwort (Oenanthe stolonifera DC.)cultivation. Soil pH, soil organic matter, and plant available phosphorous decreased with LS application. Exchangeable Ca and Mg decreased with EM application, and electrical conductivity and exchangeable Ca and K decreased with OLF application. Most of essential nutrient contents in water dropwort were reduced with the treatments of LS, EM, and OLF as compared with those in control plot, except nitrogen and phosphorus. However, diseases and insect pests were almost not observed in the water dropwort in the agro-based material application plots, except cluster caterpillar (Spodoptera litura). Productivity of water dropwort tended to be reduced: its higher productivity in the OLF and EM+LS plots and lower in the LS and control plots.