The application of animal manure on farm fields is one of the most economical ways. However, the continuous application of manure in paddy fields might change soil properties influencing the growth of rice plant. Thus, this study was conducted to investigate the changes in selected chemical and biological properties of soils and rice production as affected by the applications of two different fertilizer sources, which were the consecutive applications of liquid swine manure (LSM) and chemical fertilizer (CF), during the three experimental years, from 2012 to 2014. Application amount of LSM was based on 100% of nitrogen fertilizer recommendation rate for rice cultivation estimated by soil testing. Plant height and tiller number in rice at the first year of liquid swine manure manure plot were lower than those of chemical fertilizer plot. Height and tillers of rice in liquid swine manure plot were higher than those of rice in chemical fertilizer plot after consecutive application for 3 years. Rice yield In the first year of application was decreased by 7% than that of chemical fertilizer, but the yield of rice in the third year of application in LM 100% plot was increased by 8% compared to the chemical fertilizer. Toyo-taste value of milled rice in LM 100% was decreased by increasing of protein contents and decreasing rate of perfect grain. The K and Zn contents in the soil were increased in the plots of consecutive LSM application. The results implied that the liquid manure may neither decrease the yield of rice and nor increase soil properties except K and Zn in the soil, and decrease rice quality.

This study was conducted to serve as the basis for establishing a standard cultivation, which enhances the alternative utilization of pig manure, a major cause of environmental pollution, by finding a means for reducing greenhouse gas emissions for eco-friendly cultivation. In a laboratory, CH4 and CO2 emission patterns were investigated corresponding to incremental pig manure treatments in paddy soil. The emissions peaked 12 to 27 days after manure application in the 100~400% applications. It was found that increasing applications of pig manure resulted an increase in CH4 and CO2 emissions. Additionally, application of more than 150% emitted a larger amount of these gasses than applying chemical fertilizer. However, the test application of 100% pig manure emitted a smaller amount of CH4 and hence Global Warming Potential (GWP) than those emitted by chemical fertilizer. If appropriate amount of fertilization is applied in compliance with the standard application rate, the pig manure may be effective in reducing greenhouse gas emissions and the soil environment made more favorable than with the use of chemical fertilizer.

본 연구는 돈분액비의 시용수준이 벼의 생육, 수량구성요소, 수량, 미질과 토양에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 돈분액비의 시용수준은 벼의 추천 질소시용량인 9kg N/10a를 기준으로 하여 화학비료 질소 총량을 돈분액비로 대체하는 방법, 즉 100%, 130%, 160% 시용구를 두어 시용시험을 수행하였다. 결과를 요약하면 아래와 같다. 초장과 분얼수는 돈분액비 100, 130% 시용구에서 화학비료와 대등하였다. 돈분액비 160% 시용구는 화학비료 시용구 보다 분얼수가 많았고 초장이 큰 과번무 상태를 나타내었다. 백미수량은 돈분액비 100% 처리구에서 410 kg/10a으로 화학비료 처리구에 비해 3% 낮은 수준을 보였으나 돈분액비 130% 처리구는 화학비료처리구와 대등한 수량을 나타내었다. 그러나 돈분액비 160% 처리구에서 화학비료를 시용한 구에 비해 5%의 수량 감소가 있었는데 등숙율 및 천립중 저하가 수량감소의 원인이었다. 백미의 단백질 함량은 돈분액비 100% 시용구에서 6.8%로 화학비료 처리구의 6.9%와 유사하였다. 그러나 돈분액비 130, 160% 시용구에서 7.20~7.68%로 높은 수준이었다. 식미치는 돈분액비 100% 시용구가 73.7로 가장 좋았고 돈분액비 160% 처리구에서 66.9로 식미치가 낮았다. 완전미 비율이 가장 높은 처리구는 화학비료구로서 92.2%이었던 반면 돈분액비 100, 130% 처리구에서는 약간 감소하였다. 돈분액비 160% 처리구의 완전미 비율이 88.9%로 가장 낮았는데, 주원인은 활청미의 비율이 높았기 때문이었다. 현미의 무기성분 중 질소농도는 0.92~0.99% 범위이었는데 처리간 유의적 차이는 관찰되지 않았다. 벼의 10a당 질소흡수량은 화학비료시용구에서 15.1 kg으로 돈분액비 100% 시용구의 12.5 kg보다 높은 흡수량을 나타냈다. 돈분액비 100%, 130% 시용구의 토양 중금속 함량은 화학비료 시용구와 차이를 나타내지 않았다. 그러나 돈분액비 160% 시용구 토양의 아연, 구리, 비소 함량은 화학비료 시용구 보다 높았다. 따라서 벼의 수량과 품질지수 측면에서는 돈분액비 130%가 유리하였다. 돈분액비 160% 시용구에서는 등숙률과 천립중이 낮아지므로 수량이 감소하였다. 따라서 돈분액비의 양분 이용률을 고려 할 때 130% 범위에서 시용량을 조절하는 것이 벼의 수확량과 품질 그리고 토양의 중금속함량 감소에 유리할 것으로 사료되었다. 그러나 돈분액비 160% 시용구 토양의 아연, 구리, 비소 함량은 화학비료 시용구보다 높았다. 따라서 벼의 수량과 품질지수 측면에서는 돈분액비 130%가 유리하였다. 돈분액비 160% 시용구에서는 등숙률과 천립중이 낮아지므로 수량이 감소하였다. 따라서 돈분액비의 양분 이용률을 고려 할 때 130% 범위에서 시용량을 조절하는 것이 벼의 수확량과 품질 증대, 그리고 토양의 중금속함량 감소에 유리할 것으로 사료되었다.

돈분액비를 활용하여 경종 · 축산 연계를 통한 자원순환농업의 활용 및 녹비작물의 생산량을 증가시키기 위해 트리티케일 재배지에서 돈분액비 시용이 생육특성과 토양 화학성 변화 및 건물수량성에 대한 결과 요약은 다음과 같다. 초장에서는 LPM처리구에서 115.3cm로 대조구 대비 8.1% 양호하였으며 근장에서는 LPM 처리구에서 3.9cm 길었고 전체길이도 LPM처리구에서 132.3cm로 대조구 대비 9.9% 컸다. 건물체량은 대조구에 비하여 LPM처리구가 전 조사시기에서 높았으며 20% 이상 증가하였다. 대조구의 시험후 토양의 유기물 함량은 18.8g kg-1로 시험전 보다 높았으나, LPM처리구에서는 시험전 토양보다 낮은 14.1g kg-1이었다. 시험후 토양의 치환성 K는 LPM처리구에서 높게 나타난 반면, Ca, Mg 및 Na는 대조구에서 높았으며 시험전 토양에서 보다 낮은 경향이었다. 건물체량은 LPM처리구에서 대조구에 비하여 21.9% 증가하는 경향이었다.