밭 토양에서 퇴비와 복합비료 사용에 따른 암모니아 배출 특성 = Characteristics of Ammonia Emissions from the use of Compost manure and Composite Fertilizer in Upland Field

국문 초록 (Abstract)

목적 : 퇴비(CM)와 복합비료(CF)를 사용한 밭에서 질소비료 시비량에 따른 암모니아 휘발을 모니터링하고, 암모니아 휘발에 영향을 미치는 환경요인을 규명하였다.
방법 : 정체식챔버방법을 이용하여 밭에서 휘발된 암모니아를 포집 및 분석하고, 실험 전후 토양을 채취하여 분석하였다. Pearson's 상관분석 및 머신러닝을 통해 암모니아 휘발과 환경요인 사이의 관계 및 중요도를 분석하였다.수확된 작물은 생육특성을 분석하고 Duncan 분석을 통해 질소 비료 처리간 유의한 차이를 확인하였다.
결과 및 토의 : CM과 CF를 시비한 밭 토양에서 CM과 CF간의 암모니아 휘발의 차이는 보이지 않았지만, 감자밭에서 배추밭보다 더 많은 암모니아 휘발이 발생했다. 이는 밭 토양의 NH4+-N의 함량이 배추밭보다 감자밭에서 많기때문이다. 머신러닝 결과 토양 온도 및 토양 수분이 암모니아 휘발에 영향을 미치는 주요 환경요인으로 확인되었다. 수확한 감자와 배추의 생육 특성 분석결과 질소 비료의 시비량 증가는 작물 생육에 긍정적인 영향을 미쳤다.CM의 단일 적용은 작물 생육에 필요한 영양분을 공급하기에 부족했다.
결론 : 본 연구에서 얻은 암모니아 배출량에 대한 정량적 데이터를 통해 농업에서 암모니아 배출량의 기여도 및 암모니아 휘발의 영향요인을 확인할 수 있으며, 비료 사용 효율 개선 및 질소 관리 전략의 기초 자료를 제공하였다

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Objectives : This study aimed to monitor ammonia volatilization in upland fields under different nitrogen fertilizer applications, comparing compost manure (CM) and composite fertilizer (CF) and investigate the environmental factors influencing ammonia volatilization.
Methods : Ammonia was collected using the static chamber method in upland fields, and the soil analyses were conducted before and after ammonia volatilization monitoring. Pearson's correlation analysis and machine learning were utilized to determine the relationship between ammonia volatilization and environmental factors. Growth characteristics of harvested crops were analyzed, and Duncan analysis confirmed significant differences between nitrogen fertilizer treatments.
Results and Discussion : In both CM and CF fertilized fields, there was no significant difference in ammonia volatilization. However, more ammonia volatilization was observed in the potato field compared to the Chinese cabbage field, attributed to higher NH4 + -N content in the soil of the potato field. Machine learning identified soil temperature and moisture as significant factors affecting ammonia volatilization. The analysis of crop growth revealed a positive effect of increased nitrogen fertilizer application. The result showed that single CM application was insufficient to meet crop nutrient demands.
Conclusion : This study quantified ammonia emissions, identified influencing factors, and provided valuable data for enhancing fertilizer use efficiency and nitrogen management strategies in agriculture.