돈분의 화학성이 담수 토양 내 메탄 생성 잠재력에 미치는 영향 = Effect of Chemical Properties of Swine Manures as an Organic Amendment on CH4 Production Potential Under the Flooded Soil
저자
정승탁 ( Seung Tak Jeong ) ; 김길원 ( Gil Won Kim ) ; 김필주 ( Pil Joo Kim )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2013
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
297-297(1쪽)
제공처
축분은 토양의 유기물 공급과 작물의 생산성을 향상시키기 위해 농경지에 유기물원으로 널리 사용 되고 있다. 반면, 토양 내 투입된 축분은 논토양과 같은 혐기적 조건에서 주요 온실가스인 메탄(CH4)을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 메탄의 발생은 주로 유기물의 조성과 함량 등과 같은 화학적 특 성에 크게 영향을 받는 것으로 보고되어 있다. 특히, 가축의 사양관리 방법에 따라서 축분 내 화학성 은 큰 차이를 나타내는 것으로 보고되었으며, 가축분이 농경지로 투입될 경우 메탄 발생량 또한 큰 차이가 날 것으로 판단된다. 하지만 대부분의 연구는 사양관리에 따른 가축분의 화학성 변화에만 국 한되어 있으며, 메탄 발생에 미치는 영향성에 대한 평가는 아주 미흡한 실정이다. 사양관리에 따른 돈분의 유기물 조성 및 화학성 차이가 담수 토양에서 메탄 생성에 미치는 영향을 알아보기 위해 사 양관리가 서로 다른 임신돈, 포유돈, 육성돈, 유기농 돈분을 선발하여 이들의 화학성 및 전체 무기화 탄소(CH4-C+CO2-C) 중 생성된 메탄(CH4-C)의 비율인 메탄 생성 잠재력(CH4 production potential)을 분석하였다. 각 돈분 별 담수 토양 내 메탄 생성 잠재력을 조사하기 위해 건토 20g에 돈분을 건중 기준으로 0.2g씩 동량을 가하여 30℃에서 암조건으로 2주간 배양실험을 실시하여 CH4와 CO2를 정량 분석 하였고, 유기물 조성 및 화학성을 알아보기 위해 각 돈분의 organic labile carbon 및 화학성을 분석하였다. 그 결과 메탄 생성 잠재력은 육성(51.0), 포유(50.3), 임신(40.5) 돈분에 비해 유기농 (26.1) 돈분이 14.4 이상 낮았으며, CWEC(cold water extractable carbon), HWEC(hot water extractable carbon) 함량 또한 포유(129, 169 g kg-1), 육성(117, 156 g kg-1), 임신(81, 121 g kg-1) 돈분에 비해 유기농(44, 75 g kg-1) 돈분에서 매우 낮았다. 중금속 중 Al과 Fe 함량은 관행 돈분에 비해 유기농 돈분이 더 높았으며, Cu와 Zn 함량은 유기농 돈분에서 현저히 낮게 나왔다. 돈분의 메 탄 생성 잠재력과 돈분의 화학적 특성 및 organic labile carbon 함량 과의 상관관계를 분석해본 결 과, CWEC(0.864***) 및 HWEC(0.867***)에서 메탄 생성량과 매우 높은 정의 상관관계를 보였다. 메탄 생성균의 효소(mythyl-coenzyme M reductase) 보조인자인 Ni함량과 CH4 production potential의 상 관관계는 확인되지 않았으며, 메탄 산화균의 효소(methane monooxygenase) 보조인자인 Cu, Fe 함 량 역시 CH4 oxidation potential과의 상관관계는 확인되지 않아, 이들이 메탄 배출에 미치는 영향은 작은 것으로 판단되었다. 결론적으로 축분 시용 토양에서 메탄 발생량의 결정은 organic labile carbon에 가장 많은 영향을 받는 것으로 평가되었다.
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