벼 재배 시 활성 바이오차 팰렛 비료 시용에 따른 논 표면수와 토양의 주요 양분 함량 및 벼 생육에 미치는 영향

Influences of Major Nutrients in Surface Water, Soil and Growth Responses to Application of Supplemental Activated Biochar Pellet Fertilizers in Rice (Oryza sativa L.) Cultivation

실험은 벼 재배 기간 동안 활성바이오차팰렛 비료(ABPFs) 시용에 따른 벼 생육 반응, 논 표면수 및 토양의 화학적 특성 변화를 평가하였다. 시험구 처리는 대조구, 활성왕겨바이오차 팰렛 비료(ARHBP-40%), 활성 야자수바이오차 팰렛 비료(APBP-40%)로 구성되어 있다. ARHBP-40% 처리구에서 논 표면수의 NH₄⁺-N 및 PO₄⁻-P의 농도가 가장 낮게 관측되었으며, 대조구에서 토양 중의 NH4⁺-N농도가 이양 후 30일 까지 급격하게 감소되었다. 또한, 바이오차 혼합처리구에서 NH₄⁺-N 농도는 이양 후 1일에 9.18 mg L⁻¹로서 가장 낮았으며, 이양 후 56일에 ABPFs 처리구에서 NH₄⁺-N 농도가 1 mg L⁻¹ 이하로 관측되었다. 이앙 후 30일 까지 ARHBP-40% 처리구에서 PO₄⁻-P농도는 0.06 mg L⁻¹에서 0.08 mg L⁻¹ 범주로 처리구 사이로 가장 낮았다. 대조구에 있어 논 토양 중의 NH₄⁺-N 농도는 이양 후 14일에 177.7 mg kg⁻¹ 에서 49.4 mg kg⁻¹로 급격히 감소한 반면, NO₃⁻-N 농도는 13.2 mg kg⁻¹로 가장 높았다. 토양 중의 P₂O₅ 농도는 처리에 관계없이 이양 후부터 수확기 까지 증가하는 경향 이었다. APBP-40% 처리구에서 K₂O 농도는 이앙 후 84일에 252.8 mg kg⁻¹로 가장 높았다. 대조구에서 초장은 다른 처리구에 비해 높았으며, 수량은 대조구와 ARHBP-40% 처리구 사이에 차이가 인정되지 않았다. 따라서 농업 생태계에서 ARHBP-40% 처리를 함에 따라 질소와 인산 시용량을 줄일 수 있다.

The application of supplemental activated biochar pellet fertilizers (ABPFs) was evaluated by investigating key factors such as changes of surface paddy water and soil chemical properties and rice growth responses during the growing season. The treatments consisted of control, activated rice hull biochar pellet (ARHBP-40%), and activated palm biochar pellet (APBP-40%) applications. It was shown that the lowest NH₄ ⁺-N and PO₄⁻-P concentrations were observed in surface paddy water to the ARHBP-40%, while the NH₄ ⁺-N concentration in the control was abruptly decreased until 30 days after transplant in the soil. However, the lowest NH₄ ⁺-N concentration in the blended biochar application was 9.18 mg L⁻¹ at 1 day of transplant, but its ABPFs application was observed to be less than 1 mg L⁻¹ at 56 days after transplant. The lowest PO₄⁻-P concentration in paddy water treated ARHBP-40% ranged from 0.06 mg L⁻¹ to 0.08 mg L⁻¹ until 30 days after transplant among the treatments. For the paddy soil, the NH₄ ⁺-N concentration in the control was abruptly decreased from 177.7 mg kg⁻¹ to 49.4 mg kg⁻¹, while NO₃ ⁻-N concentration was highest, 13.2 mg kg⁻¹ in 14 days after transplant. The P₂O₅ concentrations in the soils increased from rice transplants until the harvesting period regardless of the treatments. The highest K₂O concentration was 252.8 mg kg⁻¹ in the APBP-40% at 84 days after transplant. For the rice growth responses, plant height in the control was relatively high compared to others, but grain yield was not significantly different between the control and ARHBP-40%. The application of ARHBP-40% can minimize nitrogen and phosphorous application rates into the agro-ecosystem.