볏짚피복에 따른 옥수수 재배 밭 토양의 탄소 동역학 = Carbon Dynamics of Upland Soils Cultivated with Maize as Affected by Surface Cover with Rice Straw
저자
정영재 ( Young-jae Jeong ) ; 박세인 ( Se-in Park ) ; 임주연 ( Ju-yeon Lim ) ; 백누리 ( Nu-ree Baek ) ; 김한용 ( Han-yong Kim ) ; 최우정 ( Woo-jung Choi ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
107-107(1쪽)
제공처
우리나라의 연간 토양 유실량은 37.7 ton ha<sup>-1</sup>로 OECD 권고 기준(11 ton ha<sup>-1</sup>)의 3배 이상으로, 토양 유실을 방지하기 위한 여러 가지 관리 기법 중 작물 잔사를 이용한 지표 피복이 가장 널리 활용되고 있다. 지표 피복에 의한 토양과 양분 유실 저감 효과는 잘 알려져 있지만, 지표 피복에 의한 토양 탄소 동역학 변화에 대한 연구는 부족하다. 토양(1,500 Gt C)에는 대기 CO<sub>2</sub> (780 Gt C)의 2배에 해당하는 막대한 양의 탄소가 저장되어 있기 때문에 다양한 토양 관리 기법에 의한 토양 탄소 동역학 연구는 농경지의 탄소 관리를 위해 필요하다. 본 연구에서는 광주광역시 용봉동 소재 전남대학교 옥수수 포장에서 볏짚 무처리구, 볏짚 관행 처리구, 볏짚 2배 처리구를 각각 3반복으로 설치하여 볏짚 피복에 따른 토양 호흡량, 미생물 생체량(MBC, Microbial biomass carbon), 토양 용존 탄소량(DOC, Dissolved organic carbon) 변화와 인공유출 실험을 통해 지표 유거에 의한 DOC 유출량을 조사하였다. 토양 CO<sub>2</sub> 방출량을 조사하기 위해 1 N NaOH 용액 10 mL 가 담긴 바이얼을 넣은 CO<sub>2</sub> 포집 트랩(500mL)을 포장에 설치하여 옥수수 생육 기간 동안 6회(지표 피복 처리 후 25, 41, 57, 68, 82, 97 일 째)에 걸쳐 CO<sub>2</sub>를 측정하였고, CO<sub>2</sub> 방출량은 CO<sub>2</sub>-Cmgm<sup>-2</sup> day<sup>-1</sup>로 계산하였다. 또한, CO<sub>2</sub> 측정 시기에 토양 시료를 채취하여 토양 DOC와 MBC를 측정하였다. 토양 DOC 분석을 위해 토양 시료를 0.5 M K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> 40mL로 침출하였고, 침출된 시료 10mL와 0.025 N K<sub>2</sub>CrO<sub>7</sub> 20mL를 0.025 N FeSO<sub>4</sub> 로 적정 하여 토양 탄소를 정량하였다. 토양 MBC는 Chloroform fumigation(훈증)하여 토양 DOC분석 방법과 동일한 방법으로 토양미생물생체량을 분석하였다. 또한, 인공 유출 실험에서 유출수 시료의 DOC 함량과 농도를 분석하였다. 예상과 달리 토양 CO<sub>2</sub> 방출량과 DOC, MBC는 6회 모두 볏짚 처리에 따른 차이가 없었는데, 이는 지표에 피복된 볏짚이 토양 미생물의 탄소원으로 충분히 활용되지 못한 것을 의미한다. 하지만, 유출수 중 DOC 부하량과 농도는 볏짚 2배 > 볏짚 관행 > 볏짚 무처리구의 순서였는데, 이는 피복된 볏짚 조직이 볏짚에 부착된 미생물에 의해 일부 무기화되어 DOC로 용출된 것으로 판단된다. 따라서, 볏짚 피복은 토양 탄소 동역학에는 영향을 주지 않지만, 토양으로부터 유출되는 DOC 함량은 증가시키는 것으로 나타났다. 향후 지표 피복과 토양 혼합에 따른 토양 CO<sub>2</sub> 발생량, DOC와 MBC 함량에 대한 추가 실험을 통해 볏짚 사용 방식에 따른 토양 탄소 동역학 변화에 대한 후속 연구가 필요하다.
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