유기물 투입원에 따른 논 토양 탄소저장량 평가

Assessment of Carbon Storage in Paddy Soil by Source of Organic Material

벼 재배 시 볏짚, 우분퇴비, 돈분퇴비 등과 같은 유기물원을 투입하고 있는데, 이러한 유기물원의투입은 작물의 양분공급뿐만 아니라 유기물의 무기화를 통한 토양 탄소 저장에도 기여한다고 알려져있다. 이에, 본 연구에서는 벼 재배 시 투입되는 유기물원 종류에 따라 벼의 생산량 및 토양 탄소 저장량을 평가하고자 하였다. 본 연구의 처리구는 무비구(No Fertilizer; NF), 무기질비료(N-P2O5-K2O; NPK), 무기질비료+볏짚퇴비(N-P2O5-K2O-Rice straw compost; NPKR), 무기질비료+우분퇴비(N-P2O5-K2O-Cow Manure Compost; NPKC), 무기질비료+돈분퇴비(N-P2O5-K2O-Swine Manure Compost; NPKS)으로 구성되어 있으며 처리구별 시비량은 3요소 9.0-4.5-5.7 (kg 10a-1), 볏짚 퇴비 1,779 kg 10a-1, 우분퇴비 1,600 kg 10a-1, 돈분퇴비 350 kg 10a-1로 처리하였다. 벼 생산지수는 무비구의 생산량을 기준(100)으로 산출하였으며, 토양탄소 저장량은 8년간 용적밀도와 유기물 함량 데이터를 이용하여 산정하였다. 벼 생산지수는 2014년 대비 2021년 모든 처리구에서 약 1.2배 증가하는 경향이 나타났다. 토양탄소 함량은 NPKS (10.5 g kg-1) > NPKC (9.9 g kg-1) ≒ NPKR (9.7 g kg-1) > NPK (8.7 g kg-1) ≒ NF (8.5 g kg-1) 순이었으며(P<0.001), 용적밀도는 NF (1.41 Mg m-3) ≒ NPK (1.38 Mg m-3) > NPKC (1.33 Mg m-3) ≒ NPKS (1.32 Mg m-3) ≒ NPKR (1.30 Mg m-3)로 유기뮬원을 투입한 처리구의 용적밀도가 낮았다(P<0.001). 또한, 토양 탄소 저장량은 경작 초기(약 34 Mg C ha-1)에 비해 처리구별로 NF 14.5%, NPK 20.0%, NPKR 33.0%, NPKS 33.2% 및 NPKC 51.2% 증가하였다(P<0.05). 본 연구 결과, 무기질비료 단독 투입보다적절한 유기물원의 투입은 논 토양 탄소 저장량 증가에는 효과적일 것으로 예상된다. 하지만, 논 토양에서 유기물 투입은 메탄과 아산화질소 등 온실가스 배출량을 증가시킬 수 있으므로 탄소 저장량 증가, 온실가스 관리 등을 위한 종합적인 평가를 수행하기 위한 장기모니터링이 필요할 것으로 판단된다.