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DNDC Model을 이용한 논토양에서 간단관개의 온실가스 배출량 저감효과 평가
김길원 ( Gil Won Kim ),모하마드모자멜하끄 ( Mozammel Haque ),김필주 ( Pil Joo Kim ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-
우리나라에서 대표적으로 사용되는 겨울철 녹비 작물에는 보리, 호밀, 헤어리베치, 자운영 등이 있으며 녹비 작물의 재배는 겨울철 토양의 침식을 방지하며 토양의 물리성 및 화학성을 개선시키 는 효과가 있으며 녹비 작물 환원 시 토양의 유기물 함량을 증진시키는 효과 있어 화학비료 대체 제로 녹비 작물 시용이 추천되고 있다. 하지만 녹비 작물의 환원으로 인해 증가된 토양의 유기물 함량은 논토양의 담수 특성상 벼 재배 기간 중 메탄(CH4)의 배출량을 크게 증가시켜 온난화를 가 속화 시키는 문제점을 가지고 있다. 이에 따라 본 연구자는 DNDC 모델을 이용하여 녹비 작물 환 원 논토양에서 CH4 발생량 저감 방법에 대해서 연구를 실시하였다. 실험에 사용된 포장은 경상대 학교 내에 위치하고 있으며, 녹비 작물로는 보리와 헤어리베치를 혼파하여 사용하였고 혼파 비율 은 각각 75%, 25%였으며, 녹비작물의 환원 비율은 0, 25, 50 75, 100%로 설정 하였다. DNDC 모 델을 활용하여 벼 재배 기간 중 CH4을 발생량을 효과적으로 저감시키기 위한 방법으로 중간 낙수를 선택 하였다. 낙수 시기는 메탄이 가장 많이 발생하는 이앙 후 30일과 관행적으로 흔히 사용되 고 있는 이앙 후 45일과 60일로 선택 하였으며, 낙수 기간은 3일, 5일, 10일로 선택 하였다. CH4의 발생량은 녹비 작물의 환원 비율에 따라 유의적으로 증가 하였으며 DNDC 모델을 이용한 예측량 역시 이와 유사한 경향을 나타내었다. DNDC 모델을 이용하여 중간 낙수를 적용한 결과 이앙 후 30일경 중간 낙수를 실시하는 것이 CH4 발생량을 저감하는데 가장 효과 적인 것으로 나타났으며 낙수 시기가 3일에서 10일로 점차 증가함에 따라 CH4 발생량은 유의적으로 감소하는 경향을 나타 내었다. 하지만 낙수 기간이 증가함에 따라 아산화질소(N2O)의 발생량이 증가 하는 경향을 나타내 어 온실 가스 측면에서는 적절한 낙수 기간 설정이 필요한 것으로 나타났다. 결론적으로 녹비 작 물 시용 논토양에서 벼 재배 기간 중 온실 가스를 저감 하는 가장 좋은 방법은 이앙 후 30일경 5 일간 중간 낙수를 실시하는 것이 가장 좋은 것으로 나타났으며, 이때 벼 생육 반응 검토 및 수량 도 함께 조사 되어야 할 것으로 판단된다.
Gil Won Kim(김길원),So Yeong Park(박소영),Suvendu Das(수벤두 다스),Pil Joo Kim(김필주) 한국토양비료학회 2021 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2021 No.11
Methane (CH₄) and nitrous oxide (N₂O) have been considered as two of the major greenhouse gases (GHGs) from agricultural land, out of which CH₄ is normally emitted from water-logged paddy fields while N₂O is emitted from aerobic upland soils. Both of these arable lands are thought to be the major GHGs emission sites, however, it has not been studied yet which land is responsible for higher contribution to GHGs emissions in the same region. A two year field study was conducted to calculate the contribution for global warming made by rice paddy fields and red pepper cultivation in upland soil under different nitrogen (N) fertilization levels. The urea as a source of nitrogen was applied at four different levels (0, 50, 100, and 200% of recommended doses for cultivation), and rice and red pepper were cultivated for paddy and upland fields, respectively during May to October. The CH₄ and N₂O were measured from both arable lands to quantify GHGs fluxes. The CH₄ emission was increased in a quadratic response with increasing nitrogen application level at rice paddy field and upland soil, but rice paddy has significantly higher CH₄ emission than red pepper upland soils. In contrast, N₂O emission showed a correlation of linear regression with N fertilization level increasing at both of the arable lands, however, upland soil showed significantly higher N₂O emission than rice paddy field. The rice paddy field has much higher global warming potential (GWP) than upland soil under lower levels of N fertilization (below 265 kg N ha<SUP>-1</SUP>) using carbon dioxide (CO₂) equivalent comparison. However, upland soil showed clearly higher GWP than rice paddy field under higher N fertilization. Therefore, we concluded that upland soil is a place which contribute much more to the GHGs emission caused by high N₂O fluxes under application of high N fertilizer.