Korean Journal of Soil Science and Fertilizer. August 2019. 206-216
https://doi.org/10.7745/KJSSF.2019.52.3.206

MAIN

  • Introduction

  • Materials and Methods

  • Results and Discussion

  • Conclusion

Introduction

국민의 생활수준 향상과 Well-being 문화의 확산으로 소비자의 안전 먹거리에 대한 관심이 높아짐에 따라 우리나라의 친환경농산물 인증실적 면적은 80.1천 ha, 생산량은 496.4천 톤으로 전농경지 대비 각각 4.9%를 점하고 있고 이는 2012년을 정점으로 다소 감수추세에 있다. 친환경농산물 중 채소류의 생산량은 약 139천 톤으로 전체의 28%를 차지하고 있다 (Jeong et al., 2018).

배추는 우리나라의 대표적인 엽채류로 주로 김치 또는 생으로 섭취되기 때문에 농약이나 화학비료를 이용하지 않은 것을 선호하게 되어 친환경 농업기술을 이용한 재배가 많이 이루어지고 있다. 유기질비료 시비로 배추의 양분공급에 의한 작물의 생산성 증진 및 토양환경개선에 대한 연구가 있다 (Lim and Lee, 1992; Yun et al., 2011). 유기질비료를 활용하고자 할 경우 비료의 성분조성과 토양의 양분함량을 고려한 적정한 수준의 시비를 통한 합리적인 활용이 중요시 되고 있다 (Simamoto and Smith, 2000).

농업에 사용되는 유기자원의 형태는 크게 식물성 자원(농작물 등 식물의 잔사와 대두박 및 가공 부산물 등)과 동물성 자원(골분, 어분 및 혈분 등)로 구분되며 이들 중 어분은 질소함량이 10% 내외로 높은 대표적 동물성 유기자원이다. 최근 어분은 질소와 인산이 풍부하여 미국을 중심으로 유기농산물 생산에 사용되고 있고 우리나라도 친환경 유기농 자재로 등록되어 있는 실정이다. 어분의 범세계적 생산량은 4.731 Mt으로 대부분 갑각류, 연어 등 양어사료로 이용되고 비료로의 이용은 7% 미만으로 추정하고 있다 (Miles and Chapman, 2015).

어분의 농업적 이용에 관한 연구는 수산물 처리과정에서 발생하는 부산물의 퇴비화 기술개발 등 많은 연구가 수행되었고 어분 시용 후 질소 무기화에 대한 연구는 채소뿐 만 아니라 과수 등에도 연구는 활발히 진행되었으며 (Mikkelsen and Hartz, 2008; López-Mosquera et al., 2011), 어분을 시용하여 채소 재배 시 생육이 크게 향상되었다 (Blatt and McRae, 1998). 뉴질랜드에서는 어분 비료를 사용한 키위 유기재배 시 질소흡수와 광합성율이 증가되었다 (Barlow and McCurran, 2000).

우리나라의 어분의 유기질 비료 연구의 대부분은 다른 유기질 비료와의 혼용에 대한 연구이고 어분 액비처리 농도별 오이 초장과 과실의 생체중 및 건물중은 통계적 유의차는 없었으며 잎과 줄기의 생체중과 건물중은 어분액비 100 mg/L 처리 시 통계적 유의차를 보였다 (Kim, 2007; An et al., 2017).

그러나 대부분의 어분에 대한 연구는 어분을 이용한 액비의 시용 효과 및 다른 유기자원과의 혼용 효과에 대한 연구가 주류를 이루고 있는 실정이고 명태 어분의 수준을 고려한 배추의 생육 및 적정 시비량 활용과 토양에 미치는 연구는 아직 미약한 실정이다.

따라서 본 연구는 질소비료의 추비 횟수가 많고 추비가 어려운 소규모 배추 비닐멀칭재배 시 합성 질소비료 대용을 위한 어분의 기초자료를 얻고자 어분의 시용량이 배추 생육과 토양화학성 변화에 미치는 영향을 구명하였다.

Materials and Methods

공시 토양 및 재료의 특성

공시 토양의 특성

본 연구는 경상남도 밀양시 삼랑진읍 청학리에 소재하는 부산대학교 비닐하우스 (35°27´10.2¨N, 128°48´32.7¨E)에서 2017년 5월부터 7월까지 pot시험으로 수행하였다. pot에 충진한 토양은 점토함량이 약11%인 하성충적층 사양토로 시험 전 토양이화학성은 Table 1과 같다. pH는 7.0, 유기물함량 11.0 g/kg, CEC 6,5 cmolc/kg, T-N은 0.22%, 질산태 및 암모니아태 질소함량이 각각 20.0 및 4.0 mg/kg이었고 유효인산함량 178 mg/kg이며 치환성 양이온함량은 우리나라 밭토양 평균치보다 매우 낮은 수준이었다 (Kang et al., 2012).

Table 1. Chemical Properties of used soil in this study.

Soil Texture
(USDA)
pH
(1:5)
EC
(dS/m)
OM
(g/kg)
Av.P2O5
(mg/kg)
Ex. cation
(cmolc/kg)
T-N
(%)
NH4+‒N
(mg/kg)
NO3-‒N
(mg/kg)
CEC
(cmolc/kg)
K Ca Mg Na
7.0 7.0 0.34 11 178 0.1 2.6 0.9 0.03 0.22 4 20 6.5

공시 재료의 특성

본 시험에 사용된 어분 (fish-meal)은 러시아 산 명태의 내장 및 뼈를 동결 건조하여 분쇄한 것으로 성분을 분석한 결과는 Table 2와 같다. 질소 함량이 10.64%로 비교적 높은 수준이었고 인 (P)은 2.75%, 칼륨 (K)은 0.76%로 일반적인 어분의 성분 (Chandra, 2005)과 유사한 수준이었고, 나트륨의 함량은 0.84%로 비교적 높은 1.32 mg/kg이었고 카드뮴과 크롬은 검출되지 않았다. 이는 우리나라 어분의 유기질비료 공정규격 함량 범위 보다 (RDA, 2018) 낮은 수준이었다.

Table 2. Nutrient concentration of the fish-meal used this study.

Origen of fishmeal Moisture T-N K Mg Na NaCl P Cl pH Pb Zn Fe Hg Cd Cr
----------------------------------- (%) ---------------------------------- (1:5)   -------------- (ppm) --------------- 
Pollock from Alaska 7.08 10.64 0.76 0.17 0.84 1.3 2.75 0.29 5.3 ND 7.31 1.32 0.06 ND ND
* ND: Not Detected.

어분의 처리

암모니아 발생량 조사

질소함량이 많고 탄소함량이 적은 유기물 시용할 경우 우려되는 암모니아 발생의 양을 측정하기 위하여 직경 10 cm의 소형토분을 이용해 어분 시용량을 달리하여 암모니아 가스 발생 양상을 베추에 대한 어분 시용량 구명조건과 같은 비닐하우스에서 수행하였다. 어분의 시용량은 배추 질소시비량에 준해 전량 기비로 시용하여 암모니아 발생량이 측정되지 않을 때까지 암모니아가스 측정기 (Lumidor Minimax X4, Honeywell, USA)를 이용해 조사하였다.

배추에 대한 적정 시용량 구명

공시작물 배추의 춘광 품종을 본엽이 약 12개로 다소 노화된 플러그묘를 1/2,000a pot 당 1본씩 정식하였다. 어분의 적정 시용량 및 생육 특성을 구명을 위하여 Table 3과 같이 시설배추 질소 표준시비량 (RDA, 2014)을 기준으로 관행시비구를 처리하였으며, 어분 처리 100%구를 중심으로 50% 감비구 (FM50%), 50% 증비구 (FM150%), 100% 증비구 (FM200%) 및 150% 증비구 (FM250%)와 무비구 나누어 완전임의배치 7반복으로 수행하였다.

Table 3. Treatment of fish-meal for Chinese cabbage cultivation.

Treatment ID Application rate of FM Amount of FM applied (g/pot) Application method
NF No Fertilizer -
T1 FM 50% 16.0 Basal incorporation
T2 FM 100% 32.1
T3 FM 150% 48.1
T4 FM 200% 64.1
T5 FM 250% 80.2
CF Conventional fertilization (N-1.6, P-0.4, K-1.0 Compost-123)
**Application rate of fish-meal was completed based on nitrogen amount of convention fertilization for Chinese cabbages in Korea.
***Used pot : 1/2,000a

조사내용 및 방법

배추 생육 및 수량적 특성

어분 시용량에 따른 배추의 생육특성은 정식 후 2주 간격으로 농업과학기술 연구조사 분석기준 (RDA, 2012)에 준해 엽수, 엽장, 엽폭 및 SPAD 값 (SPAD 502+, Konica Minolta, Japan) 등을 측정하였다. 배추의 수확은 정식 후 62일에 수량은 지상부 생체중으로 측정하였다.

토양 화학적 특성

시험 후 토양시료는 각 pot의 표토 약 3 cm를 제거한 다음 배추의 근권부위 (토심 0 - 15 cm)에서 채취하여 풍건 후 조제하여 분석에 사용하였고, 토양질소 분석용 시료는 습토상태로 냉장고에서 보관하면서 분석에 이용하였다. 토양화학성은 농업과학원 토양화학분석법 (NAAS, 2010)에 따라, 토양 pH와 EC는 풍건토양과 증류수를 1:5비율로 희석 후 30분 동안 정체한 다음 초자전극법으로 측정 (SG23, Mettler Toledo, USA)하였다. 토양 유기물은 Tyurin법 및 질소는 Kjeldahi 분해법으로 측정하였고, 유효인산은 Lancaster법으로 측정하였다. 치환성양이온은 1N의 NH4OAc (pH7.0)로 침출시켜 ICP (Perkin Elmer 3300, USA)를 이용하여 분석하였다.

통계처리

통계 분석은 SAS (Statistical Analysis System, Version 9.4, SAS Institude Inc.) 프로그램을 이용하여 분산분석 (Analysis of Variance, ANOVA)을 하였다. 처리 평균 간 비교는 Duncan’s new multiple range test (DMRT)로 5% 유의수준에서 검정하였다.

Results and Discussion

어분 시용에 따른 암모니아 발생 양상

작물 재배에서 질소는 가장 중요한 양분일 뿐만 아니라 가장 결핍이 되기 쉬운 양분이다. 일반적으로 유기태질소의 무기화는 시용시기의 온도와 유기질비료의 C/N율에 따라 상이하며 특히, 어분과 같이 C/N율이 낮은 신선 유기물을 과량 시용할 경우 토양에서 NH3가 휘산되며, 근권의 NH3는 유묘의 뿌리에 독성을 유발한다 (Lee and Lim, 1984; Ku and Lee, 2015). 그리고 작물의 NH3장애는 토양 내 질소함량, 미부숙 유기질 비료시용 및 환경적 요소가 원인이다 (Eerden, 1982). 어분을 처리한 구의 암모니아 가스 발생은 시용 2일 후부터 시작하여 어분 처리 후 3일째에 처리구별 암모니아 가스 발생량의 차이가 뚜렷하였다. 어분 처리 후 3일째의 시용량과 암모니아 가스 발생과의 관계는 어분의 시용량이 증가함에 따라 암모니아 가스 발생 농도가 높아지는 고도로 유의한 지수함수적 정의 상관을 보였다 (Fig. 1). Pot당 시용량이 5.0 g 이하에서는 3 - 6 ppm이었으나 약 12 g/pot처리에서는 98 ppm으로 높았다. 질소함량이 높은 유기자원의 이용 시 질소의 손실을 최소화하기 위해서는 탄소원을 투입해 미생물에 의한 질소부동화를 높이는 것이 합리적인 관리기술이므로 어분 시용 시 탄소원과 혼합하여 사용할 필요성이 있다 (Poudel et al., 2001).

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Fig. 1.

Relationship between the amount of fish-meal applied and ammonia volatilization at 3-day after incorporated. Vertical bars are presented the standard error.

어분 시용량 및 시용 후 경과일수 별 암모니아 가스 발생양상은 Fig. 2와 같다. 어분시용에 따른 암모니아 발생은 시용량이 증가함에 따라 많아져 시용량이 가장 많은 T5는 5일에 약 200 ppm에, T4와 T3는 10일경 80 - 100 ppm에 도달하였다. 반면 시용량이 상대적으로 적었던 T2와 T1은 측정시간 동안 10 - 20 ppm수준을 유지하였다. 시험기간 동안 암모니아의 발생은 외기 환경과 밀접한 관계를 보여 강우가 지속되어 온도가 낮았던 처리 후 12 - 19일에는 발생량이 낮은 경향을 보였다. 아울러 기온이 상승한 시기에는 암모니아가스 발생량이 많았으며 이와 같은 양상은 어분 처리 후 약 40일까지 지속되었고 그 후는 점진적으로 감소하는 경향을 보였다.

암모니아 가스 독성을 감소시키는 방법으로 토양의 pH 완충력과 암모니아 이온 흡수에 따른 근권의 산성화 방지 등이 필요하며 (Dijk and Eck, 1995), 질산태 질소와 암모니아태 질소 비료의 혼용이 암모니아가스 독성을 감소시킬 수 있다 (Gill and Reisenauer, 1993). 이분해성 탄수화물의 시용으로 시비질소 대비 탄질비를 10으로 조절하면 미생물의 질소 부동화를 통하여 암모니아가스 장해를 감소시킨다 (Ku et al., 2010).

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Fig. 2.

The pattern of ammonia (NH3) volatilization according to the amount and days after of fish-meal incorporation. Vertical bars are presented the standard error. Application rate of fish-meal was completed based on nitrogen amount of convention fertilization for Chinese cabbages in Korea.

어분 시용량에 따른 시험 후 토양화학성의 차이

정식 약 60일 간 배추를 재배한 후 수확하여 분석한 어분 시용량에 따른 토양의 화학성 차이는 Table 4와 같다. 일반적으로 어분의 시용량이 증가함에 따라 토양 pH는 낮아지는 경향을 보였다. NF (무비구)와 CF (관행 시비구)의 경우, 시험 전과 같은 pH 7.0 내외로 큰 차이가 없는 반면, 어분을 시용한 구에서는 pH가 낮아 졌으나 어분 처리량이 많은 T3, T4, T5의 경우 pH감소가 뚜렷하게 나타나지 않았다. 본 결과는 어분액의 생분해과정에서 시간이 경과됨에 따라 pH가 급격히 낮아져 분해 30시간에는 pH 5.8로 낮아졌다는 보고와 유사한 결과를 보였다 (Kang et al., 2018). 그리고 어분의 주성분인 단백질은 주로 세포 외 단백질 분해 효소에 의해 분해되어 작은 펩타이드와 아미노산을 생성하여 pH가 떨어진다 (Wang et al., 2015). 어분처리에 따른 토양 유기물함량의 변화는 없었는데 이는 어분의 탄소함량이 낮음에 기인된 것으로 사료된다. 시험 후 토양의 전기전도도 (EC)는 어분의 시용에 따라 높아지는 경향을 보여 시용량이 적은 T1을 제외하고는 관행 시비구보다 높은 수준이었고 토양 인산함량은 어분 시용량이 많을수록 높아지는 경향을 보여 T4와 T5는 관행 시비구와 유사한 150 - 160 mg/kg 수준이었다.

Table 4. Comparison of soil chemical properties at harvesting time of Chinese cabbages as influenced by amount of fish-meal applied.

Treatment ID pH OM EC   Av.P2O5 NH4+‒N NO3-‒N   Ex. Cations (cmolc/kg)
(1:5)  (g/kg) (dS/m)   --------------- (mg/kg) ---------------   K Ca Mg Na
NF 6.96 19.6 0.19 84.2e 2.34b 1.33e 0.08b 2.27a 0.68a 0.14bc
CF 6.99 19.2 0.24 172.7a 2.30b 2.21e 0.09a 2.64ab 0.63ab 0.13bcd
T1 6.54 19.5 0.16 114.5d 2.24b 4.60d 0.05cd 2.53ab 0.61bc 0.18a
T2 5.15 19.5 0.26 120.0d 3.27b 5.37d 0.05cd 2.49ab 0.55c 0.16ab
T3 5.00 19.4 0.38 131.3c 3.82b 7.73c 0.04d 2.39b 0.61bc 0.12cd
T4 5.11 19.4 0.45 162.9ab 6.76a 9.38b 0.04d 2.41b 0.58bc 0.10d
T5 5.01 19.4 0.46   151.8b 6.61a 10.98a   0.04d 2.49ab 0.57bc 0.11cd
*NF: No fertilizer, CF: N, P, K chemical fertilizer + compost, T1, T2, T3, T4 and T5 applied with 50, 100, 150, 200, and 250% of fish-meal, respectively.
**Application rate of fish-meal was completed based on nitrogen amount of convention fertilization for chinese cabbages in Korea.
***Numbers followed by the same letter within a column are not significantly different (Duncan’s test, p<0.05).

시험 후 토양 NH4+‒N와 NO3-‒N함량은 어분 시용구가 관행 시비구에 비해 많았고 어분 시용량에 따른 차이는 암모니아태 질소보다 질산태 질소에서 뚜렷하였다. NH4+‒N의 경우, 어분의 시용량이 상대적으로 적었던 T1 - T3는 무비구와 관행 시비구 결과값의 유의성이 인정되지 않은 반면 T4와 T5는 6.6 - 6.8 mg/kg로 뚜렷하게 많았다. NH4+‒N와 달리 NO3-‒N함량은 어분 시용구는 관행 시비구에 비해 통계적으로 유의한 차이를 보여 상대적으로 시용량이 적은 T1과 T2에서도 4.6 mg/kg와 5.4 mg/kg을 보였고 시용량이 많은 T4와 T5는 9.4 mg/kg와 11.0 mg/kg을 보였다. 본 결과 유기재배는 관행 재배에 비하여 시기에 관계없이 높은 전 질소 함량을 유지하는 것과 같은 결과를 나타내었다 (Blaise et al., 2004). 시험 후 토양의 치환성 양이온의 무기태 질소가 높을수록 pH 는 낮아지는 경향을 보였다. 이러한 결과는 유기재배에서 작물의 생육기간 증가에 따라 유기질비료로부터 양이온의 흡수를 촉진시켜 pH가 낮아졌으며 (Zhang et al., 2006), 유기재배 의한 양이온의 흡수가 증가함과 동시에 뿌리 외부에 H+가 증가되는 현상에서 기인한 것이라는 연구와 유사한 결과를 얻었다 (Park and Kim, 1998). 시설재배지 토양의 pH적정기준 (pH 6.0 - 6.5)보다 낮았는데, 시설하우스에서 돈분 퇴비 등을 시용 후 상추, 시금치를 재배한 토양의 pH 변화 및 유박비료를 시용하여 적격자를 재배한 토양의 pH변화와 유사한 경향이었다 (Kwak et al., 2003). 유기물 함량은 무비구(NF)에서 가장 높게 확인되었고, 그 차이는 아주 적었으며 처리구의 유의성은 확인되지 않았다.

시험 후 토양의 무기태 질소함량과 pH와의 관계는 Fig. 3과 같다. 무비구과 관행 시비구는 질산태 및 암모니아태 질소 모두 pH와의 차이는 없었으며, 어분 시용구에서는 시용량이 많아질수록 무기태 질소 함량이 증가함에 따라 pH가 낮아졌고 질산태 질소 5.3 mg/kg 이상에서는 pH가 5.01 - 5.15으로 유의한 차이가 없었다. 그러나 질산태 질소의 함량은 어분시용량과 밀접한 관계를 보였다. 암모니아태 질소도 질소와 유사한 관계를 보였으나 질산태 질소보다 낮은 3.28 mg/kg에서 pH가 5.1이하로 낮아 졌다. 어분 액비 100 mg/L 처리는 다른 처리구와 비교하여 pH와 치환성 양이온 칼륨, 마그네슘 함량이 뚜렷하게 낮아지는 결과와 비슷한 결과를 보였다 (An et al., 2017).

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Fig. 3.

Relationship between pH and soil NH4+‒N, NO3-‒N of the soils after the experiment due to different levels of fish-meal applied. Vertical bar are presented the standard error.

배추의 생육 및 수량

어분 시용에 따른 수확기 배추의 수량 및 생육특성은 Table 5와 같다. 수확기 배추의 SPAD 값은 NF (무비구)와 T1 (어분 50% 시용구)에서는 31 내외로 낮았으며 다음은 CF (관행 시비구)와 T2 (어분 기준량 시용구)가 38정도를 보였으며 어분 증비구 (T3, T4, T5)에서는 40이상으로 높은 값을 보였다. 배추 지상부 생체중은 어분 시용구가 관행 시비구에 비해 월등히 무거웠으며 어분 처리량에 따른 생체중의 차이는 T1에서는 주당 760 g으로 적었으나, T2와 그 이상의 시용구들은 주당 약 1.0 kg으로 무거웠으나 처리간 통계적 차이는 인정되지 않았다. NF 배추는 결구를 하지 못한 상태로 수확을 하였으며 어분 시용구의 결구중은 T1 (어분 50% 시용구)에서는 396 g, T4 (어분 200% 시용구)에서 564 g으로 가장 높은 수량성을 보였으나 통계적인 차이는 인정되지 않았다. 결구 엽수의 차이는 결구중의 경향과 비슷한 경향을 보였고 외엽의 수는 결구중과 반대의 경향이었다. 처리별 구폭은 관행 시비구는 15.9 cm로 가장 적었으며 어분 시용구는 19 cm 내외였으나 시용량에 따른 차이는 인정되지 않았다. 본 연구결과는 2006년의 유기농 봄 배추 출하기 생육 상태 연구결과와 비교하였을 때 구중 1,596 g/주, 구폭 21.0 cm 보다는 결구중은 절대적으로 적었으며 구폭은 비슷한 경향이었고 완효성 비료 시용 시 배추의 결구 엽수는 45.3개라는 보고와도 유사한 결과를 보였다 (Back et al., 1999). 수확기 배추는 무기태 질소 (NH4+‒N, NO3-‒N) 가 높을수록 생육이 증가하지만, 작물의 시비량을 산출하기 위해서는 최고 수량보다는 경제적이고 친환경적인 시비관리가 필요한데, 경제적 수준의 적정시비량은 경제적 이윤을 고려하여 최고 수량의 95%를 낼 수 있는 시비량이다 (Kwak et al., 2001).

Table 5. Comparison of yield and growth statue of Chinese cabbage at the harvest as affected by different level of fish-meal applied.

Treatment ID SPAD   Plant
fresh weight
Root
weight
Head
weight
No. of
out leaf
No. of
head leaf
  Height of
head
Width of
head
(value)   ---------------- (g/plant) ---------------- -------- (ea./plant) --------   ------------ (cm) ------------
NF 31.38c 138.6d 21.48c - 28.85a - - -
CF 38.74b 395.7c 27.10bc 221.4b 13.16d 34.00c 22.42c 15.92b
T1 32.18c 760.0b 42.43a 396.4a 14.85d 40.85bc 26.71b 19.85a
T2 37.88b 931.4ab 36.72ab 474.7a 18.42cd 45.42abc 29.35ab 19.14ab
T3 40.81ab 1094.3a 36.94ab 495.1a 19.71bc 46.00ab 31.86a 19.86a
T4 44.07a 1082.7a 41.98a 563.7a 22.00bc 53.42a 28.50b 19.92a
T5 41.24ab   1008.6a 39.29a 413.1a 24.14b 44.00abc   28.18b 18.64ab
*NF: No fertilizer, CF: N, P, K chemical fertilizer + compost, T1, T2, T3, T4 and T5 applied with 50, 100, 150, 200, and 250% of fish-meal, respectively.
**Application rate of fish-meal was completed based on nitrogen amount of convention fertilization for chinese cabbages in Korea.
***Numbers followed by the same letter within a column are not significantly different (Duncan’s test, p<0.05).

어분 시용과 관행 시비에 따른 수확기 배추의 생체중은 Fig. 4과 같다. 총 생체중은 T3 (어분 150% 시용구) 및 T4 (200% 시용구)에서 1,094 g/주 및 1,083 g/주로 많았으나 어분의 시용량이 많았던 T5 (250% 시용구)와 T2 (어분 100% 시용구)는 1,009 g/주 및 931 g/주로 적었다. 결구된 배추 잎의 생체중은 어분 200% 시용구까지는 어분 시용량이 많을수록 증가하여 T4가 563.7 g/구에서 가장 높았으나 T5는 결구중이 105.7 g/구로 적었다. 결구 배추의 엽수는 비료의 양에 직접적으로 영향은 받는 다는 보고 (Laczi et al., 2016)와 유사한 결과를 보였으나 T5에서 결구 중이 적었던 것은 생육기간 중 과잉의 토양질소에 의한 생육의 장애에 의한 것으로 판단이 되며 차후 면밀히 연구할 필요성이 있었다. 그리고 관행 시비구의 수량성이 불량의 원인은 어분을 기비 1회 시용 가능성 검토가 큰 목적이므로 관행 시비구의 추비를 생략함에 따라 배추 생육 후기 질소 등 양분 부족에 의한 것으로 생각된다. 따라서 토양 질소 등 영양분이 절대적으로 부족했던 무비구 (NF)는 결구가 되지 않았다.

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Fig. 4.

Comparison of fresh weight of head leaf and out leaf as affected by different amount of fish-meal applied.

*NF: No fertilizer, CF: NPK chemical fertilizer+compost, T1, T2, T3, T4 and T5 applied with 50, 100, 150, 200, and 250% of fish-meal, respectively.
**Application rate of fish-meal was completed based on nitrogen amount of convention fertilization for chinese cabbages in Korea. Vertical bar are presented the standard error.

Conclusion

본 연구는 명태 어분의 시용량에 따른 배추의 생육과 토양화학성에 미치는 영향을 평가하여 질소 요구도가 높은 배추의 친환경 재배를 위한 기초자료를 얻고자 2017년 5월부터 7월까지 경남 밀양시 소재의 부산대학교 비닐하우스에서 pot (1/2,000a) 시험을 7반복으로 수행하였고, 처리는 어분처리구, 관행처리구, 무비구로 구분하였다. 어분 처리량은 시설배추 질소 표준시비량을 어분의 질소함량으로 환산해 50%, 100%, 150%, 200%, 250% 등 5처리하여 토양화학성 및 배추생육 등을 비교 분석한 결과는 다음과 같다.

어분 시용 시 암모니아 가스는 처리 2일부터 발생하였고 발생량은 어분의 시용량과 지수함수적 정의 상관을 보였다. 어분 시용함에 따라 시험 후 토양의 pH는 낮아져 100% 처리구 (32.1 g/pot, 1/2,000a)부터 pH 5.1내외였다. 어분을 시용에 따라 EC, 유효인산 및 무기태 질소함량은 증가하였고 NO3-‒N는 5.4 mg/kg, NH4+‒N은 3.3 mg/kg이상에서 무기태질소가 증가하여도 pH는 낮아지지 않았다.

배추 수확기 SPAD값은 어분의 시용량과 정의 상관을 보였고, 생체중도 SPAD값의 결과와 유사한 관계를 보였다. 배추의 생체중은 관행처리구에 비해 어분처리구들이 구당 무게가 무거웠고, 결구한 배추의 무게는 T4 (64.1 g/pot, 1/2,000a)구가 가장 무거웠고, 결구 배추 엽수도 53.4로 가장 많았다.

이상의 결과를 바탕으로 배추재배에 명태 어분을 시용 할 때 발생하는 암모니아 가스 발생을 줄일 수 있는 C/N율 조절 식물성 유기자원과 혼용방법 및 pH 하강을 최소화 할 기술이 보완 된다면 합성질소 대체 우수한 친환경 유기자원일 것으로 사료된다.

Acknowledgements

This work was carried out with the support of “Cooperative Research Program for Agriculture Science and Technology Department (Project No. PJ013347062019)” Rural Development Administration, Republic of Korea.

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