바이오차의 농경지 토양 탄소 증진 및 온실가스 감축 효과 = Enhanced Soil Carbon Sequestration and Reduced Green House Gas Emission in Cropland Soils by Biochar Application

국문 초록 (Abstract)

바이오차는 바이오매스를 열분해하여 제조한 고형물로 탄소 함량이 높다. 바이오차를 토양에 투입하면 탄소를 반영구적으로 저장해 탄소를 격리할 수 있다. 본 연구는 기후변화 완화를 위한 농업 분야 대응 기술로 주목받고 있는 바이오차의 토양 온실가스 저감 및 탄소저장 효과를 조사하기 위해 수행되었다. 연구는 1) 농경지 바이오차 투입에 따른 토양 탄소저장, 온실가스 감축 및 작물 생육: 한·중·일 문헌 연구, 2) 바이오차 종류별 농경지 온실가스 배출 특성 비교, 3) 콩대 바이오차 투입에 의한 밭 토양 탄소 증진 효과, 4) 과원 전정 가지 바이오차 투입에 따른 토양 탄소 및 온실가스 배출량 비교 등 4가지로 구성하였다. 연구 결과 바이오차 투입량에 비례하여 토양 탄소 저장량이 증가하였고, 바이오차 투입에 따른 농경지에서 배출되는 온실가스인 아산화질소 (N₂O) 배출량은 감소하였다. 본 연구를 통해 우리나라 농업환경 여건에서 바이오차에 의한 온실가스 배출 저감과 토양 탄소 함량 증진 효과를 실험적으로 검증함으로써 향후 저탄소농업 실천 기술로서의 바이오차 활용 가능성과 방법을 제시한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Biochar is a carbon-rich solid material converted from agricultural biomass pyrolysis under limited oxygen supply. Due to the recalcitrant C of biochar, biochar application to the soils is of help in enhancing soil organic carbon (SOC) sequestration in croplands that might be a strategy of agricultural sector to mitigate climate change. This study include four topics: 1) literature review on the effect of biochar application on crop productivity and greenhouse gas emission as well as SOC content in East Asian countries, 2) the pattern of greenhouse gas emissions by application of different biochar, 3) SOC sequestration potential of soybean upland soil applied with soybean stalk biochar, and 4) the greenhouse gas emission and SOC storage in orchard soils amended with biochar produced from pruning branch using the pyrolyzer. SOC content increased with increasing the application rates of biochar. Nitrous oxide (N₂O) reduction was correlated with biochar application rate. The results of these studies suggest the potential use of biochar as a measures of low-C agricultural practices by providing evidences on the reduced greenhouse gases emission and increased SOC content by biochar application.