Emission reduction of CH4 (methane gas) from rice paddy soil is a very important measure for climate change mitigation in agricultural sector. In this study, we investigated the changes in crop yield and CH4 emissions in response to application of biochar and fertilizers. The experimental site is located in Hwasung, Kyunggido and experimental design is the split-plot method with three replicates. Treatments included rice straw (RS) and biochar (BC) amendments nested with the conventional NPK fertilizer (NPK) and slow release fertilizer (SRF). Control was also prepared with the soil with the conventional NPK fertilization with no amendment. Measurement of CH4 emission was conducted during the growing season of 2014 using a dynamic chamber method. The results showed that application of rice straw increased daily CH4 emission rate by 15%, while application of biochar reduced daily CH4 emission rate by 38%. When we combined biochar application with slow release fertilizer, CH4 emission was reduced by 45%. Further, the crop yield was also increased in all treatments compared with the control except for the treatment of rice straw application with slow release fertilizer. Overall results imply that biochar amendment to agricultural soil can be an effective strategy to decrease annual CH4 emission with no reduction in crop yield.

플러그 육묘된 일일초와 살비아의 묘를 145mL 용적 의 사각형 플라스틱 포트에 peat(60%)와 perlite(40%) 로 구성된 인공토양을 채운 후 정식하였다. 완효성 비 료의 양이 배지의 EC와 식물의 생장에 미치는 영향을 구명하기 위하여 포트당 완효성 비료를(14-14-14 Osmocote, 14N-6.2P-11.6K) 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 또는 4.0g으로 각각 정량하여 정식 전 배지와 혼합하였다. 식물은 1일 1회 수돗물을 저면 관수하며 재배하였다. 배지의 EC는 식물의 종류와 관계없이 완효성 비료의 양이 증가할수록 높았다. 두 식물 모두에서 낮은 비료 농도에서는 식물체의 생육이 진전되어도 배지의 EC가 변하지 않았으나 2.0~4.0g 처리에서는 생육이 진전되 면서 배지의 EC가 낮아졌다. 일일초의 최대 엽면적, 초장과 건물중은 완효성 비료의 양이 2.0~4.0g 처리했 을 때 얻었으며 이때 배지의 EC는 생육 전기간 동안 1.0~1.7dS ·m−1 범위에 있었다. 살비아의 엽면적, 건물 중과 엽록소 함량은 완효성 비료의 양이 많을수록 증 가해서 4.0g 처리에서 최대를 보였으며 이때 배지의 EC는 생육 전기간 동안 1.0~4.0dS ·m−1 범위에 있었 다. 살비아의 초장은 2.0~4.0g 처리에서 최대를 보였다. 완효성 비료의 양이 증가 할수록 일일초의 식물체 내 N, P, K, Mg, S함량은 높았던 반면 Ca함량은 낮 았다. B와 Mn의 함량은 비료의 양이 적을수록 증가 하였다.

고품질 분화생산을 위한 저면관수 시스템인 C-형강 매트재배 시 수용성 비료와 완효성 비료의 농도에 따른 카네이션의 생육을 연구하기 위하여 본 실험을 수행하였다. 수용성 비료를 0.8~1.0 g·L-1 처리한 T08 처리구에서 생체중, 건물중, 엽수, 엽면적, 초장, 분지수의 생육량에서 가장 양호하였다. 생체중, 건물중, 및 초장의 증가에 있어서 증가량에서의 차이는 있었지만 생육 60일을 전후로 비료의 종류에 관계없이 증가량이 늘어났다. 특히 총 엽면적은 경우 생육 90일을 전후로 증가가 완만해지는 경향을 나타내었다. 이 결과를 통하여 C-형강 매트 재배시스템에서 분화용 카네이션을 재배할 경우 수용성 비료를 공급하는 것이 완효성 비료를 공급하는 것보다 효과적인 것으로 나타났고, 수용성 비료의 농도는 0.8~1.0 g·L-1이 카네이션의 재배에 적정한 농도로 판명 되었다.

21세기 들어 인자원 확보에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 인의 대표적인 사용처는 비료로, 축산분뇨 등과 같이 인과 질소를 포함한 폐기물을 비료로 자원화하여 회수하는 방법이 연구되고 있으며, 그중 퇴비화와 액비화가 널리 쓰이고 있다. 하지만 퇴비화의 경우 처리공정이 간편하지만 오랜 안정화 기간이 소요될 뿐만 아니라 부지 면적, 악취 발생 등의 문제를 가지고 있어 국토면적이 작은 우리나라 실정에는 적합하지 않은 방법이며, 액비화의 경우 퇴비화 처리에 비해 처리기간이 짧으며 혐기성 소화공정을 사전 배치 가능해 에너지 회수 측면에서 효과적이지만 액비는 토지에 머무는 시간이 짧아 대부분이 작물에 흡수되지 못하고 주변 수계로 유출되어 환경오염의 문제가 야기 되고 있으며 퇴비 또한 크게 다르지 않다. 이를 타개하기 위한 방안으로 MAP 합성 등의 입제 비료화 방안이 제시되고 있다. 본 연구에서는 축산분뇨의 MAP 합성 시 인과 질소의 회수 효율을 향상시키기 위해 zeolite를 seed로 활용하는 한편 비료의 용출 특성을 비교하여 완효성의 강화를 확인하고자 하였다. 이를 위해 축산분뇨에 no seed, MAP seed, natural zeolite Seed를 각각 투입하여 질소 및 인의 회수율의 변화를 비교하였다. 만들어진 각각의 MAP를 액비와 용출실험을 진행하였고 그 결과 액비의 경우 11일에 암모니아와 인산염의 용출이 종료되었다. MAP의 경우 암모니아 28일, 인산염이 44일, zeolite seed를 넣은 축산분뇨 MAP는 37일, 64일에서 종료되었으며, 이를 비교하였을 때 MAP 합성시 zeolite seed의 투입은 비료의 완효성 강화에 효과적이다.

본 실험은 몇 가지 완효성 비료가 채소류의 생육에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시하였다. 비료의 종류와 시비량에 따른 화분 침출수의 EC를 정기적으로 조사한 결과 EC는 시비량이 많을수록 높았으며 시간이 경과할수록 낮아졌다. 아그로블렌과 토비 3g이상의 침출수의 EC는 3.50 ds·m-1이상으로 매우 높았다. 엔다이브는 엽장의 경우 대조구 16.8cm에 비해 모든 시비구가 유의하게 증가하였다. 엽수도 시비구가 대조구에 비해 많았다. 아그로블렌과 토비 3g이상 시비구에서는 식물이 고사하였다. 상추는 엽장과 엽폭의 경우 대조구의 11.7cm, 4.8cm에 비해 모든 시비구가 증가하였으며 그중에서도 아그로블렌 1g, 오스모코트 3~5g 시비구가 통계적으로 가장 많이 증가하였다. 근장의 경우 아그로블렌 3g과 토비 1g 시비구를 제외한 시비구가 대조구보다 통계적으로도 길게 나타났다. 머스타드는 엽장과 엽폭의 경우 오스모코트 1g 시비구를 제외한 모든 시비구간의 유의차는 없었으나 아그로블렌 1g이 21.4cm, 10.6cm로 가장 길었다. 엽수의 경우 모든 시비구가 대조구보다 증가 하였으나 시비구간의 유의차는 보이지 않았고 아그로블렌 1g 시비구가 8.6장으로 가장 많았다. 방울토마토는 초장의 경우 모든 시비구가 대조구의 12.9cm보다 증가하였으며 오스모코트 5g의 시비구가 47.9cm로 가장 컸으나 오스모코트 1g, 마감프K 1g, 5g 시비구를 제외한 모든 시비구와 통계적 유의차는 없었다. 개화시기의 경우 시비구간의 통계적 유의차는 없었다. 과실의 경우 시비를 하지 않은 대조구에서는 열리지 않았으며 시비구의 경우 마감프K 모든 시비구, 아그로블렌 1g, 오스모코트 3~5g이 다른 시비구에 비해서 통계적으로 많이 열렸다. 이와 같은 결과로 부터 엽채류 및 과채류의 생산에 있어서 중요한 엽수, 과실수 그리고 시비량 등을 종합적으로 고려할 때 아그로블렌 1g이 가장 적당하다고 판단되었다.

벼 재배시 본답의 기비와 분얼비를 대체하여 묘판에 1회 시비하는 용출제어형 입상배합(Bulk Blending) 피복비료를시용 후 벼 생육과 수량, 품질, 경제성 등 완효성비료의 처리효과를 검토한 결과는 다음과 같다.1. 개발된 육묘상비료의 T-N용출량은 온도가 높을수록빨라졌고 온도에 관계 없이 분얼비 시용 시점인 14일경부터 높아져 21일경 최고에 달했다.2. 이앙 후 60일에서 질소흡수이용율은 표준시비 28.6%에 비하여 개발된 육묘상 비료가 높았으며 200 g시비구에서 73.1%, 300 g시비구에서 66.1%로 나타났다.3. 생육단계별(최고분얼기, 유슈형성기 등) 초장, 경수,SPAD값 생육상황은 개발된 육묘상비료 300 g/상자시비에서 표준과 대등하였다.4. 성숙기에도 간장, 수장, 단위면적당 수수는 개발된 육묘상비료 300 g/상자 이상 시비구에서 표준과 같거나많았다.5. 10a당 백미수량은 개발된 육묘상비료 시용량이 많을수록 증가하였다. 시비량별로 보면 표준시비 528 kg대비 개발된 육묘상 비료 300 g/상자 이상 시비구에서525∼552 kg으로 대등하거나 많았다.6. 백미 품질은 개발된 육묘상비료 시용량이 많을 수록 단백질함량은 증가하였으며 완전미율, 아밀로스함량,백도, 투명도는 비료량이 적을수록 증가하는 경향이었다.7. 따라서 표준시비량 이상의 수량과 품질 및 경제적인측면을 고려한 개발된 육묘상 비료의 적정 시비량은300 g/상자(실비. 9 kg/10 a)이었다.8. 시비량은 육묘상비료가 표준시비에 비해 49.3% 절감되었고, 시비노동력도 49.2% 절감되었다.

본 시험은 질소 용출 속도가 다른 3가지 피복요소가 포함된 완효성 복합비료를 관행 요소시비량의 80 및 100% 수준으로 시용하여 벼 건답직파 및 이앙재배에서 벼 생육, 수량 및 질소이용율을 알아보고 쌀의 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 1. LCU의 제형별 20℃ 및 30℃ 에서 수중 용출 속도는 LCU40 > LCU80 > LCU혼합 > LCU100 순으로 빨랐다. 2. 벼 생육 및 수량은 건답직파 및 이앙재배 모두에서 LCU-복비100% > LCU-복비80% > 관행 순으로 높았다. 3. LCU-복비 시용에 의한 질소이용율은 요소시용에 비해 건답직파재배에서는 4~7% , 이앙재배에서는 11~13% 향상되었으며, 표준시비량의 20%를 감비한 LCU-복비 80% 시용이 단위시비질소의 생산성이 가장 높았다. 4. 단백질 함량은 건답직파 및 이앙재배의 무질소구에서 6.3 및 6.6%로 가장 낮았고, 비료 처리간에는 LCU-복비 80% 시용구에서 각각 6.5 및 6.7%로 관행 요소시용 7.3 및 7.4%에 비해 낮았다. 5. 아밀로즈 함량 및 Mg/K 비는 모든 처리간에 유의성이 없었다. 또한 쌀의 호화특성 중 최고점도 및 강하점도는 LCU-복비 시용에 의해 다소 높았지만 통계적인 유의성은 없었다.

두물차의 수량은 관행시비 (4회 분시)에 비해 완효성 비료 9월, 3월 분시 2회 와 3월 1회 분시는 수량차가 없었으나 9월 1회 분시는 감수되었다. 관행시비에 비해 완효성비료 2회 분시가 총 질소, 총 아미노산은 많았고, tannin과 caffeine 함량은 적은 경향이었으며 엽록소, 비타민 C, 유리당 함량과 감칠맛 주성분인 theanine 함량은 차이가 없었다. 형상, 향, 맛 등 제다품질은 완효성 비료 2회 분시가 1회 분시나 관행 시비 (4회 분시)에 비해 우수하였다. 그러나 완효성 비료처리는 토양비료성분 중 질소, 인산, 칼리의 효율성을 향상시켜 차잎 수량 및 품질을 증가시킨다고 생각된다.

본 연구는 벼 휴립건답직파 절수재매시 완효성비료의 효과를 알아보기 위하여 질소비료를 표준시비(N-160kg/ha) 대비 완효성비료(LCU: 18-12-13%)를 기비로 100%와 80% 시용구 및 기비로 60% 시용하고 속효성비료인 요소로 분얼비 또는 수비로 20%씩 각각 시용하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 생육기간중 지상부 생육은 LCU 100%에서 가장 컸고, LCU 시비량간에는 시비량이 많을수록 컸다. 2. 시비질소의 흡수량은 LCU 100%에서 가장 높았고 질소 시비효율은 LCU 60% + 수비(요소) 20% 시용구에서 가장 높았다. 3. 처리간 수량구성요소를 보면 m2 당 수수와 m2 당 립수는 LCU 100%에서 가장 많았고, 등숙비율과 현미 천립중은 비슷하였는데, 쌀 수량은 관행인 속효성 시비구 대비 LCU 100%에서 7% 증수되었다. 따라서 벼 휴립건담직파재배에서 관개수 부족시 절수재배가 필요하여 이때에 완효성비료로 시비할 경우 표준시비량(N-160kg/ha) 수준으로 시비해야 할 것으로 생각된다.

건답직파재배에 시비작업의 생력화 일환으로 개발되는 전층시비용 완효성 비료와 기존 속효성 비료를 건답 트랙터세조파재배와 어린모 기계이앙재배에 시용 시, 재배유형 및 시용량별 미질의 변화를 보고자, 만금벼를 이용하여 외관상 미질, 유기성분, 무기성분, 찰성 및 밥맛 검정 등으로 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 시험전 .후 공시토양의 이화학적 특성은 속효성 비료 시용보다는 완효성 비료의 시용구에서 시험전에 비하여 인산과 규산 및 주요 양이온들의 함량이 높았다. 2. 현미의 외관상 미질중 청립비율은 속효성 비료가 완효성 비료보다 높았고 어린모 기계 이앙이 건답직파보다 높았으며, 질소 시용량이 적을수록 높았다. 또한 미숙립은 건답직파보다는 기계이앙이, 완효성 비료보다는 속효성 비료에서 그리고 시용량이 적을수록 낮은 비율을 보였다. 3. m2 당 수수와 입수는 건답직파가 기계이앙보다 많았고 완효성 비료가 속효성 비료보다 많았으나, 등숙률은 반대로 기계이앙이 많았고, 속효성 비료가 많았다. 수량은 관행(516kg/10a)대비 건답직파에서 l~4% 증수를 보였고, 속효성보다는 완효성 비료에서 시용량이 많을수록 증수 경향을 보였다. 4. 쌀의 탄수화물함량은 기계이앙재배가 건답직파보다 높았고 속효성 비료보다는 완효성 비료에서, 그리고 시용량이 많을수록 높은 경향이었으나, 단백질함량은 탄수화물과는 반대의 경향을 보였다 지방함량은 재배유형간에는 큰 차이가 없었으나 속효성 비료의 시용이 완효성 비료보다 높았고, 질소시용량이 적을수록 높게 함유하였으며, 회분은 기계이앙보다는 건답직파가, 완효성 비료보다는 속효성 비료가, 그리고 질소시용량이 적을수록 높은 경향이었으며 아밀로스함량은 재배유형과 비종간에는 큰 차가 없었으나, 시비량간에 있어서는 질소시용량과 비례하여 증감하는 경향을 보였다. 5. 쌀의 N, K함량은 완효성 비료가 속효성 비료보다 높고 질소시용률이 많을수록 높았으나, Mg함량은 질소시용량이 많을수록 높았으며 기계이앙에서는 속효성 비료가, 그리고 건답직파에서는 완효성 비료가 높게 함유하였고, Na함량은 완효성 비료의 시용에서 보다 높게 함유하였다. 또한 Mg/K비을은 속효성 비료가 완효성 비료보다 높았고 기계 이앙보다는 건답직파에서 높게 나타났다. 그러나 N/K비율은 완효성 비료가 높았다. 6. 쌀의 외관상 미질은 완효성 비료보다는 속효성 비료 시용에서 그리고 질소시용량이 적을수록 우수하였으나, 밥맛 검정은 재배유형간에는 기계이앙이 건답직파보다 우수하였고, 비종간에는 속효성 비료보다는 완효성 비료에서, 그리고 질소의 감비보다는 100%시용구에서 보다 우수한 경향을 보였다.

본시험은 하해습성 충적통인 전북통에서 벼 무논골뿌림재배시 측조시비에 알맞은 시비량 및 시비방법을 밝히고자 1995년에 동진벼를 10a당 5kg씩 5월 15일에 6조식 모논골뿌림 파종기로 파종하는 동시에 표준시비량의 100%와 80%량의 완효성 복비를 파종기부착 측조시비기로 파종골의 측면 4cm에 3cm깊이와 5cm길이로 전량을 기비로 시용하여 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 측조시비에서는 어느 파종방법이나 관행보다 초장이 길고 경수가 많았으나 유효경비율은 적었고, 측조시비방법간에는 100%가 80%시비보다 수수는 많았으나 유효경비율이 적었고, 3cm가 5cm깊이 시비보다 수수가 많고 유효경비율도 높았다. 2. 엽면적지수와 건물중은 생육초기에는 측조시비보다 관행시비서 높았으나 최고분얼기 이후는 측조시비가 높았고 측조시비방법간에는 생육초기는 3cm깊이 시비가 5cm깊이 시비보다 높았으나 최고분얼기 이후는 5cm시비에서 높았다. 3. 토양중 NH4 -N는 파종후 25일에는 관행이 측조시비보다 많았으나 파종후 40일부터는 측조시비가 많았으며, 측조시비간에는 파종후 40일까지는 3cm시비가 5cm시비보다 많았으나 그후에는 5cm시비가 3cm시비보다 많았다. 4. 복상형질은 관행시비보다 측조시비가 나빴고, 측조시비간에는 80%시비보다 100%시비에서, 3cm시비보다 5cm시비에서 불량하여 측조시비 100%에서는 출수후 30일에 3정도의 복상이 발생하였다. 5. 출수 및 m2 당 입수는 관행시비방법이 측조시비 80%보다도 적었으나 측조시비의 시비량 및 시비방법간에는 별 차이가 없었다. 6. 쌀수량은 관행이 측조시비 80%보다도 적었으며, 기타 측조시비방법에서 관행시비와 별 차이가 없었다. 이상 생육 및 수량으로 보아 모논골뿌림재배에 알맞은 측조시비의 시비량 및 시비방법은 관행시비량의 80%를 완효성비료로 파종과 동시에 파종골옆 4cm에 3cm 깊이로 시용하는 것이라고 생각된다.

본 시험은 완효성비료를 이용한 전량기비시비방법을 개선하고자 식양토(덕평통)와 사양토(강서통)에서 완효성비료인 조선완효성비료와 Meister 15를 이용하여 시비방법에 따른 완효성비료의 시용효과를 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 공시토양별 암모니아태 질소의 용출량은 담수 4일째 사양토에서 95ppm, 식양토에서 60ppm 이었다. 2. 벼 잎색도는 조선완효성비료가 Meister 15보다 낮았고, 시비방법간에는 측조시비구보다 전층시비구에서 높았다. 3. 질소 효율은 Meister 15 > 관행 > 조선완효성비료의 순으로 높았고, 시비방법간에는 차이가 적었다. 4. 단립면적당 경수는 조선완효성비료는 측조시비구가 전층시비구보다 많았고, Meister 15는 전층시비구가 측조시비구보다 많았으며, 간장은 Meister 15 > 관행 > 조선 완효성비료의 순으로 길었고, 시비 방법간에는 전층시비구가 측조시비구보다 길었다. 등숙율은 완효성시비가 관행보다 높았고, 시비방법간에는 전층시비구가 측조시비구보다 낮았다. 5. 수량은 식양토에서 비료간 수량차이가 컸으나, 시비방법간에는 수량차이가 적었고, 사양토에서는 비료간, 시비방법간에 수량차이가 적었다. 6. 이상의 결과에서 Meister 15와 같은 완효성비료는 전층시비법으로 시용하여도 좋을 것으로 판단되었다.