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류순호,정강호,노희명,최우정,Yoo, Sun-Ho,Jung, Kang-Ho,Ro, Hee-Myong,Choi, Woo-Jung 한국토양비료학회 2001 한국토양비료학회지 Vol.34 No.4
본 연구는 점적관수시 토양수분 영역의 변화를 측정하고 이에 따른 관비와 표면시비로 투입된 중질소 표지요소에서 유래한 무기태 질소의 분포 양식을 비교하기 위하여 수행되었다. 이를 위해 비닐하우스 내에서 6주간 포트실험을 수행하였다. 관비구는 $117mg\;N\;L^{-1}$ 수준으로 4주간 1.41 g N 을 투입하였으며 표면시비구는 토양 5 kg에 1.81 g N 을 고루 섞어 표면 (3 cm) 에 충진하였다. 관개는 -50 kPa의 토양 수분 장력을 관수점으로 하여 유속 $0.5L\;hr^{-1}$로 공급하였다. 질소 동위원소비의 분석결과 관비구의 경우 투입된 1.41g N 중 89% 에 해당하는 1.25 g N 이 토양에서 무기태 질소로 회수되었으며 표면시비구의 경우 1.87 g N 중 단지 51% 만이 회수되었다. 이는 낮은 농도의 관비로 공급된 요소가 습윤구역에 분포하여 가수분해, 질산화가 일어나는데 반해 표면시비는 고농도로 집적된 요소가 지표에서 가수분해되어 암모니아 휘산이 많이 일어나기 때문이다. 관비로 공급된 요소에서 유래한 무기태 질소의 60%가 0-10 cm 깊이에 있었으며 깊어짐에 따라 농도가 점차 감소하였다. 반면 표면시비된 요소에서 유래한 무기태 질소는 91%가 지표에 집중되어 10 cm 밑으로는 거의 발견되지 않았다. 관비의 경우 요소에서 유래한 무기태 질소의 99%가 질산태 질소로 회수된 반면 표면시비된 요소에서 유래한 무기태 질소는 38%가 암모늄태로 남아있었으며 대부분 습윤구역 바깥쪽 표면에서 회수되었다. 이는 수분이동이 적고 건습이 반복되는 지표, 특히 습윤구역 외부에 투입된 요소의 경우 이동성이 적으며 질산화가 지연되기 때문이다. 본 실험의 결과로 보아 관비로 요소를 투입할 때 암모니아 휘산에 의한 질소의 손실을 최소화할 수 있었으며 발견된 요소유래 무기태 질소의 분포로 보아 식물이 흡수하기 용이한 무기태 특히 질산태 질소를 지속적으로 공급할 수 있었다. The objectives of this study were to measure the changes in soil moisture regimes and the distribution patterns of inorganic N derived from the fertigated $^{15}N$-labeled urea, and compare them with the results obtained from broadcast-applied soil under the same drip irrigation domain. In fertigated soil, a $^{15}N$-labeled urea solution of $117mg\;N\;L^{-1}$ was applied by surface drip irrigation for 4 weeks. In broadcast-applied soil, no the other hand, 4 g of $^{15}N$-labeled urea(1.87 g N) mixed thoroughly with 5 kg of soil was placed on the surface of packed soil. Soil water status was controlled by drip irrigation scheduled at soil matric potential of -50 kPa. A calibrated time-domain reflectometry probe was installed in the soil vertically 15 cm apart from a drip emitter to control drip irrigation. About 60% of urea-derived inorganic nitrogen was remained in the top zone between 0 and 10 cm depth of fertigated soil, while, most of the inorganic nitrogen (91%) was accumulated in the top zone of broadcast-applied soil. Of inorganic nitrogen derived from urea, the percentage of $NO_3{^-}$ was much higher for fertigation (99%) than for surface application (62%). The relatively lower recovery of urea-derived inorganic nitrogen of broadcast-applied urea-N (51%) than that of fertigated urea-N (89%) was attributable to enhanced $NH_3$ volatilization.
류순호,한광현,배병술,박무언,Yoo, Sun-Ho,Han, Gwang Hyun,Bae, Byung-Sul,Park, Moo-Eon 한국토양비료학회 1999 한국토양비료학회지 Vol.32 No.4
논토양 중 물질의 수직이동에 관한 정보를 얻고자 벼재배포장에서 TDR probe를 10cm간격으로 130cm까지 설치하고 1998년 5월 20일 부터 11월 3일까지 깊이별 용적수분함량 및 전체전기전도도 ${\sigma}_a$ 변화를 모니터링하였다. 1. 토양의 용적수분함량은 불포화지역(20-100cm)을 포함하는 ${\varepsilon}$형태의 profile을 보였고, C1층(60-90cm)은 수분함량 변화가 가장 큰 것으로 관측되었다. 2. 지하수위 변화에 대한 van Genuchten 수분보유특성 함수로 fitting한 결과 깊이 60cm 지점은 표면담수와 지하수에 의해 영향을 받지만, 깊이 80cm에서는 주로 지하수에 의해서만 영향을 받는 것으로 판단되었다. 3. 토양 층위별 용탈수량에서 깊이 130cm이하로 이동되는 수분은 약 2cm $day^{-1}$로 거의 일정했지만 지하수위가 높은 시기에 C1층은 매우 높은 수리전도도(최고 38cm $day^{-1}$)를 나타내었다. 4. C1층으로 유입되는 용질은 매우 빠른 속도로 C2층으로 이동하고 C2층에서 지체된 후 비교적 일정한 속도로 하부로 이동하는 것으로 판단되었고, 시험기간 중 수분함량 변화가 거의 없었던 50, 110cm 지점의 ${\sigma}_a$ 변화를 통해 이를 확인할 수 있었다. 벼를 재배하는 동안 장기간 표면이 담수상태로 유지된다하더라도 실제로 포화되는 지역은 표면으로부터 20cm 이내이며, 수분 및 용질의 이동은 그 이하의 불포화지역에서 지하수위의 상승과 하강, 그리고 빠른 투수속도를 가지는 토양층위의 존재 여부에 따라 크게 달라지는 것으로 판단된다. To obtain informations on vertical movements of water and solute in rice paddy field during the growing season, soil water contents and bulk electrical conductivities (${\sigma}_a$) were monitored using Time Domain Reflectometry. Soil water contents with depth showed ${\varepsilon}$-shaped profiles constituting of partly saturated zones at top and bottom layers and unsaturated zones (20-100cm) between them. Analysis by fitting with a van Genuchten-type model showed that soil water contents at 60cm were affected by both water supplied from surface water and groundwater, but at 80cm mainly affected by groundwater. Water percolation at the rate of 2cm $day^{-1}$ rates were, but large fluctuation from 10 to 38cm $day^{-1}$ in C1 layer (60-90cm). Therefore, it can be said that any water or solute entering C1 layer is very rapidly transported to C2 layer, especially during the period of high groundwater table staying, and retarded to a relatively constant percolation rate in C2 layer. This can be manifested by the fact that rapid decrease and steady increase of electrical conductivities at 50 and 110cm depth respectively, were found around that period.