요소유래(尿素由來) NO3-N 및 동반(同伴) 양(陽)이온의 토양(土壤) 중 행동(行動) -I. NO3-N 동반(同伴) 양(陽)이온의 용탈(溶脫)

Behavior of NO3-N and Accompanying Cations Derived from Urea under Upland Condition -I. Leaching of NO3-N and Accompanying Cations

  • 윤순강 (농업기술연구소 농화학과) ;
  • 류순호 (서울대학교 농업생명과학대학)
  • 발행 : 1994.03.31

초록

나지(裸地)와 목초가 재배(栽培)되고 요소(尿素)가 시용된 초지에서 질소행동(窒素行動)과 이들에서 유래(由來)한 $NO_3-N$ 및 동반용탈양(同伴溶脫陽)이온의 행동을 구명(究明)하여 환경보전적(環境保全的)인 질소관리(窒素管理)를 위한 정보(情報)를 얻고자 우리나라 밭 토양(土壤)의 토성점유율(土性占有率)이 높은 사양토(砂壤土)를 공시(供試)하여 Lysimeter 시험으로 수행(遂行)하였다. 목초수량(牧草收量)과 질소흡수량(窒素吸收量)은 질소시용량(窒素施用量)이 많을수록 증가하였으나(p<0.05), Lysimeter로 부터 나오는 용탈수량(溶脫水量)은 질소시용량(窒素施用量), 건물수량(乾物收量)과 밀접한 부(負)의 상관이 있어서 시용된 질소량(窒素量)과 건물수량(乾物收量)이 많을수록 감소하였다($r=-0.95^{**}$). 용탈(溶脫)된 $NO_3-N$은 질소시용량(窒素施用量)이 가장 많았던 35kg N/10a 구(區)에서 230 g $NO_3-N$/10a였으나 질소(窒素) 무시용나지구(無施用裸地區)에서는 1,607g $NO_3-N$/10a으로 질소시용구(窒素施用區)에 비하여 8.5~17.8배(倍)가 많았다. 양(陽)이온 용탈량(溶脫量)은 질소시용량(窒素施用量)이 많을수록 감소하는 부(負)의 상관을 보였으며 [$r=-0.92^{**}(Ca)$, $-0.88^{**}(Mg)$, $-0.94^{**}(K)$, $-0.89^{**}(Na)$], Ca의 용탈량(溶脫量)이 가장 많았다. 양(陽)이온 용탈율(溶脫率)은 나지구(裸地區)의 경우 Ca가 6.48%로 가장 높았고, 요소(尿素)와 인산(燐酸), 가리(加里)가 시용되고 목초(牧草)가 재배(栽培)된 처리구에서는 K이 14.0%로 가장 높았다. 용탈수(溶脫水)에 양(陽)이온의 당량(當量)은 질소시용량(窒素施用量)이 많을수록 경미하게 감소하였으나 $NO_3-N$ 당량(當量)은 증가하는 경향을 보였다. $NO_3-N$ 당량(當量)에 대한 양(陽)이온 당량(當量) 합(合)의 비율은 나지(裸地)의 경우 3.17였으나 목초가 재배(栽培)되고 질소(窒素)가 시용된 구(區)에서는 크게 증가하였으며 질소시용량(窒素施用量)이 많을수록 낮아지는 경향(傾向)을 보였다.

Lysimeter experiments were conducted to elucidate the behavior of $NO_3-N$ derived from urea applied at different rates and accompanying cations in soils and to further provide fundamental information of rational nitrogen-fertilizer management. Urea was applied at rates of 0, 7, 14, 21, 28 and 35kg N/10a to sandy loam pakced into PVC cylindrical lysimeter(vol. : $0.187m^2$, area $0.43m^2$). Leachates from the lysimeter with or without grass grown were collected periodically and analyzed for $NO_3$ and cations. Grass growth and yield responses to N fertilization were also examined. Dry matter yield and nitrogen uptake increased with the urea application rate. The amount of leachate from the lysimeter was negatively correlated with urea application ratesl($r=-0.95^{**}$). The nitrate leaching loss with grass grown was 230 g N/10a at the maximum rate of 35kg N/10a, but the highest leaching loss was observed as 1,607 g N/10a from the bare plot. Increase in urea application rates decreased significantly leaching losses of Ca, Mg, K and Na(>0.01). The highest leaching loss from the bare plot was observed for Ca but only 6.5% of exchangeable form and 14.0% for K from the grass plot respectively. Equivalent ratio of cations to nitrate leached were 3.2 % for the bare plot and the ratio for the grass plot increased with the urea application rate, ranging from 18.6 to 32.7%.

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