배수로 물 관개 벼농사의 비점오염원 경감효과 · 라에서는 논의...

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한국환경농학회지 제26권 제2(2007) Korean Journal of Environmental Agriculture Vol. 26, No. 2, pp. 107-115 배수로 물 관개 벼농사의 비점오염원 경감효과 김춘송 * 고지연 이재생 정기열 박성태 구연충 강항원 1) 농촌진흥청 작물과학원 영남농업연구소, 1) 농촌진흥청 (2007328일 접수, 2007623일 수리) Use of Drainage Water as Irrigation Resource in the Paddy Field to Mitigate Non- point Source Pollutants Choon-Song Kim*, Jee-Yeon Ko, Jae-Saeng Lee, Ki-Yeol Jung, Sung-Tae Park, Yeon-Chung Ku, and Hang-Won Kang 1) (Yeongnam Agricultural Research Institute, National Institute of Crop Science, RDA, Milyang, 627-803, 1) Rural Development Administration, Suwon, 441-707) ABSTRACT: Objective of this study was to assess the efficient rice cultivation practice to mitigate the non-point source pollutants loading to the adjacent watershed. Cultivation practices consisted of machine transplanting, direct seeding on dry paddy, and no tillage in which no fertilizer and pesticide were applied to paddy field. Water in drainage canal was used as irrigation source during the entire rice growing season. Loading of the non-point source pollutants to the adjacent small stream was mitigated by all treatments. Rice yield, total biomass (rice + weeds), and uptake of T-N, P 2O5, and K2O were higher in machine trans- planting practice than those in direct seeding and no tillage practices. However, the purification effects of non-point source pollutants were followed in orders of no tillage > direct seeding > machine transplanting due to quantity of irrigation water. The annual purification quantity of T-N, T-P, and K by rice cultivations ranged from 46 to 369 kg ha -1 , 4.1 to 16.4 kg ha -1 , and 55 to 238 kg ha -1 , respectively, during the entire rice growing season. Results revealed that no tillage practice of rice cultivation was the best management option in reducing the loading of the non-point source pollutants from the drainage canal into stream. Key Words: water purification, non-point source pollutants, water of drainage canal, rice, no tillage 107 * 연락저자: Tel: +82-55-350-1281 Fax: +82-55-353-3050 E-mail: [email protected] 서 론 최근에는 하천이나 호소 수질오염의 주요한 원인으로 비 점오염원이 부각되고 있다. 일반적으로 농촌유역에 분포해 있는 비점오염원은 점오염원과 달리 농경지, 삼림, 습지 등의 넓은 면적으로 분포하며 오염물의 유출구가 제한되어 있지 않으므로 하수종말처리장과 같은 집중처리에 의한 관리가 현 실적으로 불가능하고, 배출특성의 차이로 인하여 정확한 양 을 예측하거나 정량화하기가 매우 어렵다 1) . 농촌유역의 비점 오염원으로부터 발생하는 비점오염물질들은 주로 강우에 의 해 하천으로 유입되는 특징을 가지며, 지표수에 용해되거나 토양과 함께 유실되어 하천이나 호소의 주요 오염원으로 작 용하고 있는 것으로 알려져 있다 2) . 최근에는 농촌유역에 포 함된 소하천의 수질오염에 대한 관심이 증대되어 농촌 소유 역의 비점오염물질 유출특성과 부하량 및 농업용수 수질에 대한 활발한 연구들이 수행되고 있다 3-9) . 또한 Kim 10) 오수 관개에 의한 벼 재배시 생육에 미치는 영향을 검토하여 수질오염 방지와 생태환경의 보전을 위한 감비를 제안하였고, Yoon 11) 은 인공습지를 통하여 생활오수를 정화한 처리수 의 벼농사에 대한 재이용성을 검토한 바 있다. Kang 12) 낙동강 물 관개논의 농업환경 특성과 질소요구량을 분석하여 낙동강 중하류지역인 고령, 창녕, 밀양, 부산지역에서는 질소 시비량을 표준시비보다 5~12% 감비하여도 벼 생육 및 수 량에는 영향이 없다고 보고하였다. 논에서의 벼농사는 오염물질의 sinksource라는 양면 적인 성격을 지니고 있다. 오염물질의 sink라는 의미는 관개 에 의한 유입부하량보다 배출에 의한 유출부하량이 작을 때 를 의미하고, sink로서의 기능을 증대시키기 위해서는 자연

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Page 1: 배수로 물 관개 벼농사의 비점오염원 경감효과 · 라에서는 논의 수질정화효과와 비점오염물질의 유출특성에 대한 연구들이 수행되었을

국 경농 회지 26권 2 (2007)

Korean Journal of Environmental Agriculture Vol. 26, No. 2, pp. 107-115

배수로 물 관개 벼농사의 비점오염원 경감효과

김춘* ․ 고지연

․ 생

․ 정기열

․ 박 태

․ 연충

․ 강항원

1)

농 진 청 작 과 원 남농업연구소, 1)농 진 청

(2007 3월 28일 , 2007 6월 23일 리)

Use of Drainage Water as Irrigation Resource in the Paddy Field to Mitigate Non- point Source Pollutants Choon-Song Kim*, Jee-Yeon Ko, Jae-Saeng Lee, Ki-Yeol Jung, Sung-Tae Park, Yeon-Chung Ku, and Hang-Won Kang1) (Yeongnam Agricultural Research Institute, National Institute of Crop Science, RDA, Milyang, 627-803, 1)Rural Development Administration, Suwon, 441-707)

ABSTRACT: Objective of this study was to assess the efficient rice cultivation practice to mitigate the non-point source pollutants loading to the adjacent watershed. Cultivation practices consisted of machine transplanting, direct seeding on dry paddy, and no tillage in which no fertilizer and pesticide were applied to paddy field. Water in drainage canal was used as irrigation source during the entire rice growing season. Loading of the non-point source pollutants to the adjacent small stream was mitigated by all treatments. Rice yield, total biomass (rice + weeds), and uptake of T-N, P2O5, and K2O were higher in machine trans-planting practice than those in direct seeding and no tillage practices. However, the purification effects of non-point source pollutants were followed in orders of no tillage > direct seeding > machine transplanting due to quantity of irrigation water. The annual purification quantity of T-N, T-P, and K by rice cultivations ranged from 46 to 369 kg ha-1, 4.1 to 16.4 kg ha-1, and 55 to 238 kg ha-1, respectively, during the entire rice growing season. Results revealed that no tillage practice of rice cultivation was the best management option in reducing the loading of the non-point source pollutants from the drainage canal into stream.

Key Words: water purification, non-point source pollutants, water of drainage canal, rice, no tillage

107

*연락 자: Tel: +82-55-350-1281 Fax: +82-55-353-3050E-mail: [email protected]

근에는 천이나 소 질 염 주요 원인

염원이 부각 고 있다. 일 농 역에 분포해

있는 염원 염원과 달리 농경지, 삼림, 습지 등

면 분포 며 염 출구가 어 있지

않 므 종말처리장과 같 집 처리에 리가

실 불가능 고, 출특 차이 인 여 양

거나 량 가 매우 어 다1). 농 역

염원 부 생 는 염 질들 주 강우에

해 천 입 는 특징 가지며, 지 에 용해 거나

토양과 함께 실 어 천이나 소 주요 염원 작

용 고 있는 것 알 있다2). 근에는 농 역에 포

함 소 천 질 염에 심이 증 어 농 소

역 염 질 출특 과 부 량 농업용 질에

연구들이 행 고 있다3-9). 또 Kim 등10)

개에 벼 재 시 생 에 미 는 향 검토 여

질 염 지 생태 경 보 감 를 안 고,

Yoon 등11) 인공습지를 통 여 생 를 처리

벼농사에 재이용 검토 있다. Kang 등12)

낙동강 개논 농업 경 특 과 질소요구량 분 여

낙동강 ․ 지역인 고 , 창 , 양, 부산지역에 는 질소

시 량 시 보다 5~12% 감 여도 벼 생

량에는 향이 없다고 보고 다.

논에 벼농사는 염 질 sink source라는 양면

인 격 지니고 있다. 염 질 sink라는 미는 개

에 입부 량보다 출에 출부 량이 작

를 미 고, sink 능 증 시키 해 는 자연

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춘송 ․ 고지연 ․ 이재생 ․ 열 ․ 태 ․ 구연충 ․ 강항원108

Pumping waterof drainage canal

(A)

Pumping waterof drainage canalPumping waterof drainage canal

(A)

(B)(B)

Fig. 1. The location (A, 1:5,000 field map) and overall view (B) of the experimental paddy field.

Fig. 2. Auto irrigation and drainage system used in this study.

(A): pumping equipment for irrigation, (B): water depth control box, (C) and (D): measuring equipment of inflow and outflow water, respectively.

Table 1. Rice cultivation practices employed in this study

Cultivations Seeding

date (m. d.)Transplantingdate (m. d.)

Seeding rate(kg ha-1)

Irrigationperiod (days)

Fertilizers (kg ha-1) N-P2O5-K2O

Tillage and agro-chemicals

Machinetransplanting

May 10 July 10 40 125 90-45-57 ○

Direct seedingon dry paddy

July 5 - 50 120 150-45-57 ○

No tillagepractice

July 4 - 150 121 - ×

인공습지에 질 원리처럼 논에 개

체 시간이 요 인자가 다13). 이에 라 농경지

염 리를 여 개에 심이 고조 고 있는

데, 개는 논 부 동일지역 논에

재이용 는 시스 개 를 약 있 뿐 만 아

니라 농경지 부 염 질 경감시킬 있는 장

지니며, 이미 일본 등에 는 개에 염

질 경감 연구들이 일찍부 행 었다14-17). 그러나 우리나

라에 는 논 질 효과 염 질 출특 에

연구들이 행 었 뿐이고1-11), 개 효

높이 벼 재 법에 연구는 거 없는 실 이다.

라 본 연구는 농업지 계 염원 부 경감

여 천 입 직 개 벼

농사 염원 효과를 살펴보고 가장 효 인 재

법 탐색 여 행 다.

료 및 방법

시험 양 및 벼 배법

본 연구는 양시 부북면 감천리에 있는 농업 간

끝 소 천과 인 벼-보리 이모작 논에 2004 에 행

다(Fig. 1). 연구에 이용 논 토양통 신 통이었

며, 토 양토 용 가 분리 어 있고, 양토

이면 도 가 매우 양 논토양이었다. 벼 생

간 동안 간 양 개 며, 각 처리

구마다 개량 여 량계를 고,

조 여 를 후 입구에 는 조

이 가 내 가면 자동 개가 고 출구에 는 조

이상 가 라가면 자동 도 자체 고안

시스 (Fig. 2) 여 연구를 행 다.

본 연구는 벼 재 양식별 염 질 효과를

살펴보 여 행 연구 보리 후 고품질 벼

품종인 일미벼를 공시 여 계이앙, 건답직 , 경운자연재

3가지 재 법 연구를 행 다(Table 1). 보리

후 보릿짚 인 카 단 여 량 토양에 원

고, 계이앙재 건답직 재 는 시 재

법18) 시험 행 며, 경운자연재 는 재

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개 벼농사 염원 경감효과 109

법이 없 므 농가 행재 법에 라 경운, 시 , 농

약 재 다. 경운자연재 는 보리를 3일

에 볍씨를 산 고 보리 과 동시에 보릿짚 단

여 토양에 원 면 종 볍씨가 복 도 다.

경운자연재 경우 입모량 보를 여 150 kg ha-1

볍씨를 6월 4일에 산 며, 건답직 재 는 6월 5일에

볍씨 50 kg ha-1 직 고, 계이앙재 는 를 30×15

cm 6월 10일에 이앙 다. 경운자연재 건답직 재

는 출아 10일 후부 개를 시작 다.

수질, 양 및 식물체

염 질 효과를 살펴보 여 벼 재 간(6

월~9월) 동안 7일 간격 간 과 각 처리구

구 주변 면 시료를 채취 다. 논 리

는 남농업연구소 벼 재 법18)에 라 실시 다.

채취 시료는 폴리에틸 용 에 담아 즉시 실험실

겨 각 항목 질 염공 시험법19)에 라 분 행

다. T-N과 T-P는 각각 자외 법과 아스 르 산 원법

분 고, K 분 ICP(Perkin-Elmer, OPTIMA

3300XL)를 이용 다. 개 출 T-N, T-P, K 농

도는 식 1과 같이 염량에 출량 나 어 산 는

량가 평균농도(Flow-Weighted Mean Concentration:

FWMC)20,21)를 이용 여 계산 다.

량가 평균농도(mg L-1) = ∑(Ci・Qi)/∑(Qi) (1)

여 , Ci = i시 염 질 농도(mg L-1)

Qi = i시 지 량(m3)

염 질 효 식 2 같이 벼 생 간동안

개 에 염 질 공 량에 개

염 질 공 량에 출 염 질 출량 뺀 값

분 구 다10).

염 질 효 (%) = 100 - {[(∑(DCi・DQi)/

∑(ICi・IQi)] × 100} (2)

여 , ICi = i시 개 염 질 농도(mg L-1)

IQi = i시 지 개 량(m3 ha

-1)

DCi = i시 출 염 질 농도(mg L-1)

DQi = i시 지 출 량(m3 ha-1)

본 연구 개 이용 천 직

입 는 염원이 에 벼농사에 이용 량만큼

천 질 염 경감시킬 있다는 가 식 3과 같

이 벼농사에 염 질 량 계산 다. 즉,

벼 생 간동안 개에 여 공 염 질 양에

자연 에 염 질 출량 감 여 재 양식

별 염 질 량 계산 다.

염 질 량(kg ha-1) = ∑(ICi・IQi) - ∑(DCi・

DQi) (3)

여 , ICi = i시 개 염 질 농도(mg L-1)

IQi = i시 지 개 량(m3 ha-1)

DCi = i시 출 염 질 농도(mg L-1)

DQi = i시 지 출 량(m3 ha-1)

벼 잡 체내 양분함량과 토양시료 분 농 진

청 분 법22)에 라 행 다. 벼 잡 식 체

시료는 10월 에 50×50 cm 구 여 60℃ 건

조 에 항량이 지 건조시 건 다.

건조 식 체는 분쇄 후 체내 양염 함량 분 시료 사용

다. 식 체시료는 습식분해법 분해 후 T-N Kjeldahl

법 , P2O5는 Vanadate법 분 고, K는 ICP(Perkin-

Elmer, OPTIMA 3300XL)를 이용 여 분 다. 토양

이 시험 ・후에 토양 채취 여 토를 거

고 1~20 cm 이 토 20~30 cm 이 심토를 채취

여 건시킨 후 2 mm 체 통과시킨 토양시료를 가지고 토

양 분 분 다. pH는 자 극법, 함량 Tyurin

법, 효인산함량 Lancaster법 분 고, 양

이 ICP를 이용 여 다. 토양 리 토 심

토에 100 cm3 부 Core를 이용 여 토양 채취 후

105℃ 건조 에 히 건조시 토양삼상과 분함량, 용

도 공극 구 다.

벼 수량과 품질

벼 량과 량구 요소는 농업과 연구조사 분23)에 라 조사 다. 량 출 후 50일경에 100주를

여 분함량 15% 이 건조 후 칭량 여 ha당

량 산 며, 상립, 동 미, 미 립, 해립, 사미

등 미 외 품질 미립 별 RN-500(Kett Co., Japan)

이용 여 조사 다. 단 질함량 자동질소분 Kjeltec

Analyzer 2300(Foss Tecator, Sweden) 이용 여

질소함량에 보 상 5.95를 곱 여 구 다. 식미 는 미

33 g 량 여 Toyo meter(Toyo Co., Model MA98B,

Japan) 이용 여 다. 통계분 SAS(Statistical

analysis system) 그램 이용 여 소 차 검 법

(Least Significant Difference) 검 다.

결과 및 고찰

비점 염물질 정 과

인공습지 개시스 에 질 연구에

면 염 질 를 해 는 4~7일 체 시간이 요

다고 알 있는데17,24)

, 논에 벼를 재 여 질 에

이용 다면 충분 체 시간 보 있 므 인공습지

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춘송 ․ 고지연 ․ 이재생 ․ 열 ․ 태 ․ 구연충 ․ 강항원110

0

40

80

120

160

200

Mid-Jun.

Late Early-Jul.

Mid. Late Early-Aug.

Mid. Late Early-Sep.

Mid. Late Early-Oct.

Mid.

Am

ou

nt

of

pre

cip

ita

tio

n(m

m)

0

30

60

90

120

150

Su

ns

hin

e h

ou

r

Precipitation

Sunshine hour

Fig. 3. Change of precipitation and sunshine hour during the entire rice growing season.

Table 2. Flow-Weighted Mean Concentration of non-point source pollutants in different rice cultivation practices during the entire growing season

Cultivations

Irrigation water Drainage water

Quantity T-N T-P K Quantity T-N T-P K

(m3 ha-1) --------- (mg L-1) --------- (m3 ha-1) ----------- (mg L-1) -----------

Machinetransplanting

15,393 6.22 0.39 5.49 6,666 7.42 0.28 4.41

Direct seedingon dry paddy

28,480 5.08 0.24 3.18 6,019 5.01 0.33 3.27

No tillage practice

80,686 4.85 0.23 3.14 6,090 3.64 0.39 2.56

가능 이 높다고 단 다. 논에 ・ 량 상

경 향 크게 므 Fig. 3에 같이 벼 생

간 동안 강 량과 일조시간 살펴보았다. 강 량과 일조

시간 상 는 경향 강 량 8월 과 9월

에 많았고, 일조시간 7월 과 10월 에

특징 보 다.

벼 생 간동안 재 양식별 ․ 량과 강우시

염원 출특 가장 잘 는 것 알 진20,21)

염 질 량가 평균농도(FWMC)는 Table 2 같다.

개량 경운자연재 (80,688 m3 ha-1) > 건답직 재

(28,480) > 계이앙재 (15,393) 경운자연재 에

경운 효과에 여 월등히 많았 며, 량 재 양

식간에 차이가 미미 다.

개 량가 평균농도는 T-N, T-P, K 모 계이

앙재 > 건답직 재 > 경운자연재 경운자

연재 에 각각 4.85 0.23, 3.14 mg L-1 가장 낮

농도를 보 다. 출 량가 평균농도도 T-N과 K 농도

가 시 향 계이앙재 건답직 재 에 월등

히 높고 경운자연재 에 낮 경향이었다. 면 출

T-P 량가 평균농도는 재 양식간에 큰 차이없이 경운

자연재 에 다소 높았 나 산 평균농도에 는 가장 낮

함량 보여 Fig. 3에 처럼 8월 에 집 강우 다량

논 이 출 었 재 양식간 T-P농도 미 차이

가 향 것 단 었다.

개 이용 간 T-N과 T-P 농도는

존 농업 소 역 질조사 결과2-7) 슷 거나 약간 낮

이었 나, T-N과 T-P 소 질 경 농업용

인 1 mg L-1 0.1 mg L-1를 상회 여 농 동이나 농

마 생 입 통 질소 인 염이 연구지역

소 천에 향 것 단 었다. 또 Yoon 등11)

보고에 처럼 생 처리 를 벼에 개 면 T-N 농도

가 25 mg L-1 지는 벼 생 과 량에 향 미 지 않고,

시 시 히 양분 작용 므 벼 재 에 있어

이용 경우 천에 염부 량 경감시킬 뿐

만 아니라 양분 작용 여 료소모량 이는 부 인

효과도 있다.

Jung 등7) 보고에 면 생원에 른 질소 연간

염부 량 농업 동에 해 52.3%, 농업 동에 해 47.7%

가 생 며, 농업 동 가운데 41.8%가 토양 실과 료

부 인 다고 알 있 므 농업 동에 여 생

는 염 질 경감시키는 노 이 요구 어 진다. Fig.

4는 벼 생 간동안 재 양식별 염 질 효 과

량 나타낸 것이다. T-N 효 48~94% 범

경운자연재 > 건답직 재 > 계이앙재 이

었고, T-P에 효 도 68~87% 범 경운

자연재 에 가장 높았고 계이앙재 에 가장 낮았다. K

에 효 또 65~94% 범 경운자연재

에 가장 높았다. Kim 등10) 입 를 개 이

용 여 행시 50% 감 에 벼 재 시 T-N과 T-P

가 각각 84~86% 64~74% 도 는 효과가 있다고

보고 여 본 연구 결과 사 다.

본 연구에 사용 개용 는 천 러들어 가 직

이므 벼농사에 사용 개량에 자연

양 차이 량만큼 천 질 경감 있 것이

다. 벼 생 간동안 염 질 량 T-N, T-P,

K 모 경운자연재 > 건답직 재 > 계이앙재 이

었는데, 계이앙에 여 경운자연재 에 T-N 323, T-P

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개 벼농사 염원 경감효과 111

-30

0

30

60

90

120

150

Tillering Elongation Ripening

Growth stage

Puri

ficati

on q

uanti

ty o

f T-N

(kg

ha

-1) Machine transplanting

Direct seeding on dry paddy

No tillage practice

-2.0

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

Tillering Elongation Ripening

Growth stage

Puri

ficati

on q

uanti

ty o

f T-P

(kg

ha

-1)

-20

0

20

40

60

80

100

120

Tillering Elongation Ripening

Growth stage

Puri

ficati

on q

uanti

ty o

f K

(kg

ha

-1)

Fig. 5. The purification quantity of non-point source pollutants at different growth stage as affected by different rice cultivation practices.

0

20

40

60

80

100

T-N T-P KPuri

ficati

on e

ffic

iency o

f no

n-p

oin

t so

urc

ep

olluta

nts

(%)

48

79

94

6871

87

94

78

65

0

50

100

150

200

250

300

350

400

T-N T-P K

Puri

ficatio

n q

uanti

ty o

f no

n-p

oin

t so

urc

e

po

lluta

nts

(kg

ha

-1)

Machine transplanting

Direct seeding on dry paddy

No tillage practice

46

114

369

4.1 4.816.4

5571

238

Fig. 4. Effects of different rice cultivation practices on the mitigation of non-point source pollutants during the entire growing season.

12, K 183 kg ha-1가 었 며, 건답직 재 에 는

T-N 68, T-P 0.7, K 16 kg ha-1가 결과를 보 다.

재 에 경운자연재 는 토양침 가 원 여

개량이 많고, 인 여 개 양염 를 벼가 양

분 많이 이용함 써 높 질 효과를 나타낸 것

생각 다. 향후에는 지 분 통 여 지 침

는 량 살펴 야 것 사료 며, 특히 개량이 많았

경운자연재 는 에 용해 쉬운 질산 질소 같

분들이 지 염 원인 작용 가능 이 있 므

이에 보다 연구가 행 어야 것 생각

다. 소나 천 부 양 는 인과 질소 농도가 0.015

mg L-1 0.3 mg L-1 과 일어나는 상 재

부 양 지를 국 인 소 면 당 인

농도는 2.0~5.0 kg ha-1, 질소 농도는 50~100 kg ha-1이

므 1) 이들 부 양 질들 논 통 여 시킨다면

경 보 면에 막 용 일 있 것이다.

Takeda 등15) 벼 재 시 1,000 mm 이상 많 개용

가 요 에 질소 인 효과가 우 다고 보

고 고, Kaneki25)는 개 시스 에 벼농사 논

부 질소 인 출이 각각 6.8 kg ha-1 1.1 kg

ha-1 도 감소 었다고 있다.

염 질 량 분얼 , 신장 , 결실 벼 생

단계별 분 결과는 Fig. 5 같다. 계이앙재 에

는 염 질 량이 분얼 > 결실 > 신장

높았 나, 경운자연재 건답직 재 에 는

염 질 량이 결실 > 분얼 > 신장 이었다. 벼

신장 인 7월 에 8월 지는 Fig. 3에 처럼 강

우량이 가장 많았 시 강우에 여 출 는 논

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춘송 ․ 고지연 ․ 이재생 ․ 열 ․ 태 ․ 구연충 ․ 강항원112

Table 3. Total biomass and nutrient uptake of rice and weed as affected by different rice cultivation practices

Cultivations Plant dry weight (kg ha-1) Quantity of nutrient uptakea) (kg ha-1)

Rice Weed Total T-N P2O5 K2O

Machine transplanting 13,304 100 13,404 99.1 64.7 275.1

Direct seeding on dry paddy 10,109 425 10,534 91.6 38.5 214.1

No tillage practice 11,406 1,268 12,674 94.4 47.8 226.7a)Quantity of nutrient uptake (kg ha-1) = (rice dry weight × nutrient content of rice) + (weed dry weight × nutrient content of weed).

Table 4. Chemical properties of paddy soil before and after experiment as affected by different rice cultivation practices

Soil depth CultivationpH EC OM AV. P2O5 K Ca Mg Na

(1:5) (dS m-1) (g kg-1) (mg kg-1) ----------- (cmol+ kg-1) -----------

Top soil(1~20 cm)

Before experiment 6.17 0.205 21.1 82.7 0.32 3.92 0.98 0.38

Machinetransplanting

5.41 0.175 21.4 82.8 0.26 2.83 0.61 0.52

Direct seedingon dry paddy

5.89 0.105 23.9 156.8 0.28 3.62 1.04 0.42

No tillage practice

5.87 0.125 24.8 156.5 0.25 3.56 0.93 0.43

Subsoil(20~30 cm)

Before experiment 6.84 0.205 18.9 49.2 0.19 5.29 1.46 0.39

Machinetransplanting

5.71 0.075 22.9 74.9 0.27 4.50 0.94 0.38

Direct seedingon dry paddy

5.94 0.085 23.2 158.6 0.23 4.30 0.86 0.37

No tillage practice

5.94 0.070 21.4 124.8 0.21 3.90 0.81 0.41

이 많아 효과가 가장 낮았 며, 특히 계이앙재 에

는 질소 인, 칼륨 등 모든 염 질이 천 염원

작용 는 결과를 보 고, 건답직 재 에 도 T-P 경

우는 천 염원 작용 다.

건물생산능 과 양염 수량

경운자연재 는 불어 를 사용 지 않고

재 에 잡 생량이 많았다. 잡 또 양분

여 자라 에 양염 에 여 것 추

므 벼 건 량과 잡 건 량, 그리고 양염

분별 체내함량 분 다(Table 3). 벼 건 량( 조

량 + 식 체 건 ) 계이앙재 가 13,304 kg ha-1

가장 많았고, 다 경운자연재 , 건답직 재

이었다. 잡 건 량 경운자연재 (1,268 kg ha-1)에

가장 많았고, 계이앙재 에 가장 결과를 보 다.

재 양식별 건 량도 벼 건 량과 같 경향 계

이앙재 에 가장 높고 건답직 재 에 가장 낮았다.

경운자연재 가 재 임에도 건답직 재 에 여 건

량이 많 것 경운상태에 벼 종자 산 보릿짚

복에 른 입모량 보를 여 Table 1에 같이 건답직

보다 3 많 볍씨를 종 결과 인 것 생각

다. 단 면 당 부 양 분 량도 건 량과 같

경향 계이앙재 에 가장 높고 건답직 재 에 가

장 낮 경향 보 다. T-N 경우 모든 재 양식에 ha

당 90 kg 이상 여 차이가 었 나, 인산과 칼륨

경우 계이앙재 에 월등히 높 량 보 다.

시험 전・후 양특 변

시험 후 토양 살펴본 결과는 Table 4 같

다. 토양 pH는 시험 에 여 모든 재 양식에 토

심토 모 낮아 며, EC도 토 심토 모 에 감소

고, 특히 경운자연재 심토에 크게 낮아진 결과를 보

다. 함량 토 심토에 시험 에 각각 21.1과

18.9 g kg-1이었 나 시험 후에는 보릿짚 토양 원 모든

재 양식에 증가 고, 경운자연재 에 24.8 g kg-1

가장 높 함량 보 다.

효인산함량도 모든 재 양식에 시험 에 여 증

가 는데, 특히 건답직 재 경운자연재 에 토

심토 모 이상 증가 는 특징 보 다. 인산 토

양에 강 착 보이며, 담 상태 원 에 가용

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개 벼농사 염원 경감효과 113

Table 5. Physical properties of paddy soil after experiment as affected by different rice cultivation practices

Soil depth CultivationsThree phase of soil (%) Moisture

regain (%)Bulk density

(g cm-3)Porosity

(%)Solid Liquid Gaseous

Top soil(1~20 cm)

Machinetransplanting

51.3 32.0 16.8 23.3 1.36 48.7

Direct seedingon dry paddy

43.0 36.2 20.8 31.8 1.14 57.0

No tillage practice

50.6 36.6 12.7 27.3 1.34 49.4

Subsoil(20~30 cm)

Machinetransplanting

61.9 35.0 3.1 21.3 1.64 38.1

Direct seedingon dry paddy

60.3 35.7 4.0 22.4 1.60 39.7

No tillage practice

58.9 37.3 3.8 23.9 1.56 41.1

Table 6. Yield components of rice as affected by different cultivation practices

Cultivations

Headingdate

Yield componentsMilled rice

yield (kg ha-1)Panicle(No. m-2)

Spikelet(No. panicle-1)

Ripened grain (%)

1000 rough rice grain weight (g)

Machinetransplanting

Aug. 20 377.4 88.7 74.2 24.8 4,698(100)a

Direct seedingon dry paddy

Aug. 28 485.3 54.7 93.5 23.8 4,001(85)b

No tillage practice

Aug. 30 578.7 36.2 90.3 25.3 4,086(87)ab

많 부분 인산이 심토 산 통과 면 철, 알루

미늄 등과 결합 여 다시 고 는 특징 지니고 있다1).

라 건답직 재 경운자연재 는 계이앙재 에

여 지 침 는 분이 많아 인산 착 조장 여

토 심토 함량 증가시킨 것 볼 있었다.

벼 재 양식별 시험 후 토양 리 특 토 경

우 건답직 재 경운자연재 에 계이앙재 에

여 용 도가 낮고 공극 이 높았 나, 심토에 는 계이

앙에 용 도가 높고 경운자연재 에 가장 낮았 며,

공극 경운자연재 에 41.1% 가장 높아

지 분 침 가 용이 특 보 다(Table 5).

벼 수량과 품질특

벼 재 양식별 량 량구 요소는 Table 6과 같다.

출 는 종 이앙시 차이에 여 계이앙재 에

는 8월 20일, 건답직 재 에 는 8월 28일, 경운자연재

에 는 가장 늦 8월 30일 계이앙재 에 10일

도 빨랐다. 량 계이앙재 4,698 kg ha-1

여 건답직 재 에 는 약 15% 었고, 경운자연재 에

는 13% 었다. 그러나 계이앙재 경운자연재

량간에 통계 인 차는 없었다. 건답직 재 에

량이 가장 낮았 것 천립 이 크게 작용 것

단 다. 단 면 당 는 종량이 많았 경운자연재

에 히 많았 며, 당립 는 계이앙재 에

많았고, 등 당립 가 었 건답직 재 경

운자연재 에 90% 이상 높 값 나타냈다. Kim 등10)

보고에 면 입 개시 재 면 행시

에 여 28% 량감소를 보 다고 는데 본 연구

경운자연재 량 재 임에도 계이앙 감

도가 었다. 이러 결과는 앞에 도 언 듯이 본

연구가 벼 재 양식별 염 질 효과를 살펴

보고자 실시 연구이 에 종량 차이에 것

단 며, 불어 도 가 에 보리 종시 시 료

잔효 분도 향 것 추 다. 경운과 , 농

약에 경운자연재 는 재 도가 증가 잡

생량이 증가 여 량 감소가 가능 이 크므 차

도 연구에 연차간 변이분 이 요 것 생각 다.

벼 재 양식별 외 품질 맛과 단 질함량과

식미 를 분 결과(Table 7), 미품 에 상립

경운자연재 > 건답직 재 > 계이앙재 높았

고, 불 립 계이앙재 에 높았는데 특히 미 립

과 사미 이 건답직 재 나 경운자연재 에 여

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춘송 ․ 고지연 ․ 이재생 ․ 열 ․ 태 ․ 구연충 ․ 강항원114

Table 7. Grain quality of brown rice and palatability as affected by different rice cultivation practices

Cultivations Perfect grain ratio (%)

Imperfect grain ratio (%)Protein

content (%)Palatability

valueCracked Green-kerneled

damaged Immature opaque

Machinetransplanting

71.2 4.8 17.1 0.8 6.2 8.0 59.5

Direct seedingon dry paddy

86.6 2.2 8.7 1.8 0.7 8.0 69.4

No tillage practice

92.2 1.0 5.1 1.7 0.1 7.4 74.6

히 높았다. 맛과 미 단 질함량 재 인

경운자연재 에 7.4% 가장 낮았 며, Toyo 식미 는

경운자연재 > 건답직 재 > 계이앙재 높

결과를 보 다.

본 연구는 농경지 농 마 부 생 여 소 천

입 는 염 질 경감시키 여 농업간

끝 논에 개 이용 질 효

과를 살펴보고, 염 질 를 효과 인 벼 재

양식 탐색 여 행 다. 모든 벼 재 양식에

천 입 는 염 질이 는 효과를 인

있었다. 잡 건 량 포함 벼 재 양식별 건 생산능

계이앙재 에 가장 높았 나, 경운자연재 는

차이가 었고, 염 질인 T-N과 P2O5, K2O 량

계이앙재 > 경운자연재 > 건답직 재 높았

다. 벼 생 간동안 염 질 량 T-N과 T-P,

K 모 경운자연재 > 건답직 재 > 계이앙재 이

었는데, 계이앙에 여 경운자연재 에 T-N 323, T-P

12, K 183 kg ha-1가 었 며, 건답직 재 에 는

T-N 68, T-P 0.7, K 16 kg ha-1가 결과를 보 다.

계이앙재 는 건 생산량과 염 질 량 가장

많았 나 개 소요량이 고 시 에 여 염 질

효과는 상 낮았다. 벼 생 단계별 염 질

량 계이앙재 경우 분얼 > 결실 > 신장

높았 나, 경운자연재 건답직 재 에 는 결실

> 분얼 > 신장 이었다. 벼 재 양식별 량 계이

앙재 4,698 kg ha-1 여 경운자연재 는 13%,

건답직 재 는 15% 감 었다.

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