어분 혼합 산도 조절 바이오차 펠렛 시용에 따른 토양 무기화 패턴 및 온실가스 발생량 비교

• Published in: 유기물자원화 Vol. 32; no. 4; pp. 5 - 16
• Main Authors: 남주희, Joo Hee Nam, 김민정, Min Jeong Kim, 심창기, Chang Ki Shim, 박상원, Sangwon Park, 홍승길, Seonggil Hong, 주옥정, Okjung Ju, 안난희, Nanhee An, 최재이, Jaeyee Choi, 윤석인, Seok-in Yun, 신중두, Joung-du Shin
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 유기성자원학회 2024
• Subjects: greenhouse gas emissions; Kimchi cabbage; mineralized patterns of plant nutrients; 김치 배추; 식물 양분 용출 패턴; 온실가스 발생량; 환경공학
• ISSN: 1225-6498; 2508-3015
• DOI: 10.17137/korrae.2024.32.4.5

본 연구의 목적은 배추 재배 시 어분을 혼합한 산 처리된 계분과 왕겨 바이오차 펠렛 처리 후 토양 중의 주요 양분의 무기화 패턴, 식물 생육 반응 및 온실가스 발생량의 변화를 분석하고자 하였다. 계분 바이오차와 왕겨 바이오차를 0.4M Citric acid를 처리한 후, 어분과 4:6로 혼합하여 산도를 pH 6.0-6.5사이로 조절한 다음 펠렛화하였다. 시험구 처리는 화학비료 처리구를 대조구(Control)로 하였으며, 어분을 혼합하여 산 처리된 계분 바이오차(PBFP) 및 왕겨 바이오차 펠렛(RBFP)처리구로 구성되어 있다. 연구 결과로서, 산도를 조절한 왕겨 바이오차 펠렛 처리구는 토양에서 RBFP 처리구의 양분 누적 무기화는 대조구에 비해 NH 4 -N는 14.2% 줄어든 반면, NO 3 -N 농도는 52.5%가 높게 무기화가 발생되었으며, P 2 O 5 의 누적 농도는 대조구와 RBFP 처리구 사이에 유의차가 없었다. 또한 누적 NH 4 -N 및 NO 3 -N 농도에 대한 무기화 패턴은 작물 생육 모형인 Sigmoid curves에 적합한(P<0.001)것으로 나타났다. 누적 P 2 O 5 및 K 농도의 무기화 패턴은 Linear types으로 판단되었다. 또한 온실가스 발생량 측면에서, 대조구와 비교하여 RBFP 처리구의 누적 CH 4 및 N 2 O 발생량은 각각 14.4%와 54.6% 완화된 것으로 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 유기농 배추 재배 시, 온실가스 발생량 저감을 위해 어분을 혼합한 산도 조절된 왕겨 바이오차 펠렛 사용이 적절한 것으로 판단된다. This experiment was conducted to investigate the effects of mineralization patterns of plant major nutrients, greenhouse gas emissions, and plant growth responses in the Kimchi cabbage cultivated field incorporated with acidified biochar pellets with mixed dry fish powder. The treatments consisted of 1) Control; recommended application amounts of fertilizers (32-7.8-19.8 kg 10a -1 ), 2) RBFP; acidified rice hull biochar fertilizer pellet incorporated with dry fish powder, and 3) PBFP; acidified poultry biochar fertilizer pellet incorporated with dry fish powder. Mineralized cumulated NH 4 -N concentration in the RBFP decreased at 14.2%, but the cumulated NO 3 -N concentration enhanced at 52.5% compared to the control. In addition, the cumulated P 2 O 5 concentration was not significantly different(p< 0.05) between the control and RBFP. The mineralized patterns of cumulative NH 4 -N and NO 3 -N were significantly fitted well (R 2 >0.917) for sigmoid curves. The cumulative mineralized P 2 O 5 concentration in the PBFP was decreased at 2.8% compared to the control. Also, the cumulative mineralized K concentration in the RBFP increased at 5.4 folder than the control. However, the mineralized patterns for the cumulative P 2 O 5 and K concentrations were significantly fitted well (R 2 >0.983) for linear types. The cumulative CH 4 and N 2 O gas emissions in the RBFP mitigated by 14.4% and 54.6%, respectively, compared to the control. The highest yield was observed in the RBFP and PBFP. Therefore, it is strongly recommended that the RBFP is applied to mitigate the greenhouse gas emissions, enhancing the yield for the organic farming practice of Kimchi cabbage cultivation.