논의 밭전환 연차간 우분시용에 의한 질소공급 및 밭사료작물의 생산력 변화

Changes of Soil Nitrogen Supply and Production of Upland Forage Crops by Cattle Manure during Conversion from Paddy to Upland Condition in Paddy Field

2002년부터 2004년까지 수원의 작물과학원 논포장을 년차간 순차적으로 밭으로 전환하고 또 밭상태에서 우분을 누적투입하면서 호밀과 옥수수의 윤작을 통하여 질소와 관련된 토양특성, 작물의 건물수량 및 질소흡수량을 조사하였는데, 주요 결과는 다음과 같다. 논의 밭전환 1년차에는 밭사료작물, 특히 답리작 호밀의 생육과 수량이 현저히 감소하였으며, 그에 따라 우분시용에 의한 무기태질소 등 양분의 이용효율도 현저히 감소하였다. 그러나 전환년차의 증가와 함께 밭사료작물의 수량과 질소흡수량이 증가하였는데, 특히 밭상태에서 전환3년차까지 우분의 누적투입은 토양에의 무기태 질소공급과 더불어 옥수수의 수량, 질소흡수량 및 우분질소 이용률을 계속적으로 증가시켰다. 그 증가는 전환년차 증가에 따른 논토양 자체의 질소공급보다는 주로 우분시용에 의한 토양물리성 개선, 토양탄소 및 무기화 가능한 지력질소(가급태질소)의 증가 등 지력증진에 크게 기인하였다. 따라서 전환밭에서 정상적인 밭사료작물의 수량을 얻기 위해서는 전환2년 이상의 기간이 필요하였으며, 이때 우분의 투입은 토양에 무기태질소 공급뿐만 아니라 토양유기물 등 지력증진에도 효과적이었으며, 또한 그것이 누적적으로 투입될 때 그 효과가 증가되는 것으로 나타났다.

The effect of cattle manure with the rates of 2 and 4 ton 10a-1 for winter rye and summer corn cultivation, respectively, on the dry matter (DM) yield and nitrogen (N) uptake were investigated during successive three-year conversion period from paddy to upland condition in paddy field. The changes in soil properties and soil N supplying capacity during repetitive manure application were also examined. Growth and DM yield of upland forage crops, especially winter rye were hindered highly by poor soil condition in the first year after conversion from paddy to upland condition, so apparent recovery of cattle manure N by crops was very low in the first conversion year. But, DM yield and N uptake of upland forage crops were increased linearly by accumulative input of cattle manure along with mineral N enrichment in soil, which also increased apparent recovery of cattle manure-N. It seemed that those increases were mainly due to the improvement of soil properties such as soil mineral N, soil organic matter (soil carbon), potentially mineralizable N and bulk density by accumulative input of cattle manure rather than the increase of soil N supply according to accumulative conversion period from paddy to upland condition. It was derived that conversion period from paddy to upland condition over 2 years is needed to obtain proper DM yield in paddy field and accumulative inputs of cattle manure during the conversion period is more influential to the continuous increment of DM yield and N uptake of upland crop as well as of potential N supplying capacity of soil.