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Use of NIR Soil Analyzer for Measuring Chemical Properties of Field Soil
유관식,조래광,박우철,김복진,Ryu, Kwan-Shig,Cho, Rae-Kwang,Park, Woo-Churl,Kim, Bok-Jin 한국토양비료학회 2001 한국토양비료학회지 Vol.34 No.4
근적외 이용 토양분석기에 의한 토양수분, 유기물, 전질소 측정과 그 외 토양의 여러 가지 이화학 성분에 대한 측정결과를 검토하였다. 토양시료를 몰탈로 갈아서 토양입자를 0.2mm의 체를 통과시킨 140점의 토양시료를 85점은 근적외 토양분석기의 표준곡선을 작성하고 나머지 55점의 토양시료는 표준곡선을 이용하여 추정한 토양의 이화학성 중에서 토양수분, 토양 pH, 유기물, 전질소 CEC, 치환성 Ca, Mg, K 및 유효규산함량은 근적외 토양분석기로 동시에 추정할 수 있어 시비처방을 위한 토양의 비옥도를 판정하는데 유용하게 이용할 수 있을것으로 생각된다. The overall objective of this research was to show a NIR soil analyzer assessing soil fertility by measuring soil properties rapidly. A total of 140 soil samples were used to obtain calibrations and validation estimating soil properties. The soil samples were ground to pass 0.2mm sieve openings. Partial least square regression analysis was used to develop a calibration for soil analysis. The results indicated that NIR soil analyzer could be used as a routine method for quantitatively determining pH, OM, total nitrogen, CEC, extractable Ca, Mg, K, available $SiO_2$ and soil moisture simultaneously within one minute. Therefore, the NIR soil analyzer may be suitable for quick estimation of soil fertility estimation in fertilizer assessments.
Possible Use of NIR Spectroscopy for Soil Testing
유관식,조래광,박우철,김복진,Ryu, Kwan-Shig,Cho, Rae-Kwang,Park, Woo-Churl,Kim, Bok-Jin 한국토양비료학회 2001 한국토양비료학회지 Vol.34 No.4
실험실에서의 기존의 토양분석방법은 많은 시약을 사용하고 분석시간이 많이 걸린다. 본 연구는 근적외 분광분석기를 이용하여 토양의 여러 가지 이화학성분에 대한 측정결과를 검토하였다. 토양시료를 몰탈로 갈아서 토양입자를 0.2mm의 체를 통과시킨 140점의 토양시료를 85점은 근적외 분광분석기(InfraAlyzer 500, Bran & Luebbe Co.)로 표준곡선을 작성하고 나머지 55점의 토양시료는 표준곡선을 이용하여 토양의 이화학성중에서 토양 pH, CEC, 치환성 Ca, Mg, K 및 유효규산, 휴믹산 및 전기전도도(EC)를 추정하였다. 표준곡선은 부분최소자승법을 이용하여 작성하였다. 토양시료를 곱게 분쇄하면 근적외선의 고른 확산반사를 얻을 수 있어서, 근적외 분광분석기를 이용하여 여러 기지 토양의 화학성을 수초내에 추정할 수 있어 토양검정에 이용할 수 있을 것으로 생각된다. Traditional methods of chemical analysis for the soil properties take time and produce harmful waste. The purpose of this research was to evaluate an NIR technique for measuring some soil properties that are rapid and accurate in soil fertility assessments. The NIR instrument (InfraAlyzer 500, Bran & Luebbe Co.) was used for obtaining spectral data from 140 finely ground soil for calibrations and validation estimating pH, CEC, extractable Ca, Mg, K, $SiO_2$, humic acid and EC. Partial least square regression analysis was used to develop a calibration of NIR spectroscopy method. The results indicated that NIR spectroscopy could be used as a routine nondestructive method quantitatively determining soil chemical properties quickly. However the NIR technique may require sample preparation to obtain even diffuse reflection spectra from the soil and data manipulations to obtain optimal predictions.
유관식 (Kwan Shig Ryu) 한국환경농학회 1998 한국환경농학회지 Vol.17 No.4
To investigate the effects of simulated acid rain(SAR) on the downward movement of mineral nutrients, SARs of different pH were applied to the soil. SAR of pH 2.0 decreased the soil pH greatly, while SAR of pH 4.0 and 6.0 did not change the soil pH to compare to that of SAR of pH 2.0. Decrease in soil pH was in the order of sandy loam$gt;loam$gt;clay loam. The amoumt of leached exchangeable and soluble bases from the soil due to the penetration of SAR was in the order of Ca$gt;Mg$gt;K. After application of 1200mm SAR of pH 2.0 in to the soil downward mean movements of the exchangeable and soluble bases was in the order of Mg$gt;Ca$gt;K in sandy loam and loam soil and Ca$gt;Mg$gt;K in clay loam soil. Downward movements of the those bases under pH 4.0 into the soil was in the order of Mg$gt;K$gt;Ca in sandy loam and clay loam, and K$gt;Mg$gt;Ca in loam soil. Available phosphorus moved slightly downward with increasing acidity of the SAR.
주진호,양재의,김정제,정영상,최중대,윤세영,유관식,Joo, Jin-Ho,Yang, Jae-E,Kim, Jeong-Je,Jung, Yeong-Sang,Choi, Joong-Dae,Yun, Sei-Young,Ryu, Kwan-Shig 한국토양비료학회 2000 한국토양비료학회지 Vol.33 No.2
Soil erosion in the hilly and mountainous uplands in the Daekwanryong area, Kangwon-Do, were investigated through a field plot experiment. The plot size was 15m long and 2.5m wide with the average slope of 12.5 percents. Soil erodibility factor (K), surface coverage (SC), soil aggregate percentage and wind erodibility (I) were evaluated in the mountainous soils under different management practices for corn and potato cultivations. Soil erodibility factor (K) was greater in upper part than in lower part of the plots. Surface coverage (SC) values ranged from 0.01 to 0.84 depending on the amounts of crop residues. Soils having a greater crop residue in surface were less subjected to soil erosion. SC values after corn harvest were 0.4 to 0.8, while those after potato harvest were 0.4 to 0.5, indicating potato might be better than corn for erosion control. Soil aggregate percentages of the experimental plots ranged from 49.7 to 79.8%. Those were higher in potato-cultivated plots with higher surface coverage, organic fertilizer treatment and contour tillage. Soil aggregate percentage of potato-cultivated plots was significantly correlated to crop residue coverage after harvest. The dried soil aggregate percentage, showing the ranges of 26.4 to 56.4%, were higher in the plots with the increased crop residue incorporation. Wind erodibility (I) of the soil was decreased with increasing surface coverage. When soil had 26.4% of the dried aggregate percentage, wind erodibility was estimated to be $183Mgha^{-1}$ which was equivalent to soil loss of $0.5Mg\ha^{-1}day^{-1}$. 강원도 평창군 도암면에 소재하는 농촌진흥청 고령지 농업시험장에 포장을 설치하여 옥수수와 감자 작부 체계 하에 토양의 토양피복인자 (SC), 내수성 토양 입단함량, 내풍식성 입단함량과 풍식성 인자 (I)를 조사하였다. 토양 침식인자 값 (K)은 실험 처리구의 상부가 하부보다 높았다. SC 값은 식물 잔재물의 양에 따라 다른 값을 보였으며, 0.01~0.84 이었다. 수확 후 식물 잔재물의 지면 피복도 (%)에 따른 SC 부요소 값은 옥수수 재배구에서 0.4~0.8 이며, 감자 재배구에서는 0.4~0.5이었다. 이는 감자 수확 시 잔재물이 옥수수 수확 시 잔재물에 비해 비교적 많이 남기 때문이었다. 시험 포지 토양의 입단함량 범위는 49.7~79.8%이었다 옥수수 재배구 중 화학비료 및 유기질 비료를 시용하고 등고선 경운 방법에 의한 처리구가 입단함량이 가장 높았다. 옥수수 수확 후의 피복도 (%)와 입단 함량 (%)의 관계는 회귀관계식이 성립되며, $r^2$는 0.96 이었다. 옥수수 재배구의 평균 입단함량이 감자 재배 포장의 평균 입단함량보다 다소 낮았다. 시험 포지 토양의 내풍식성 입단함량의 범위는 26.38~56.45% 이었다. 옥수수 재배구의 토양 입단 함량 (%)은 수확 후 잔재물과 유의성이 있었다. 옥수수 재배구 중 화학비료 및 유기질 비료를 시용하고 등고선 경운법에 의한 처리구의 경우 내풍식성 입단 함량은 26.42%로 풍식성 인자를 계산하면 $183Mgha^{-1}$이고, 토양의 휴조도 인자 (K')는 0.52이었다. 이에 따르면, 년 중 기상상태가 풍식이 일어날 수 있는 건조 상태일 경우 최대 풍식 가능량은 1일 $0.5Mgha^{-1}$에 해당하는 양이었다.