일리노이주의 옥수수 포장에서 질소질 비료의 적정시용에 대한 전문가체계의 검증

Model Verification of Decision Assisting Nitrogen Expert System NES to Illinois Cornfields

전보에서 개발한 질소질 비료의 적정시비량 산정을 위한 전문가체계 모델인 NES 를 일리노이주 옥수수 포장에 적용하여 검증하였다. 본 검증에는 Howard 박사와 5개의 일리노이주 농업 시험장에서 수행한 옥수수에 대한 질소질 비료의 시용 결과를 각각 이용하였고, 현행 일리노이주 옥수수 포장의 질소시비 추천량, Hoeft 추천량, 이론적 최대이익산출 추천량 및 NES 추천량 등 각각의 추천기준에 대한 예상수량, 질소회수율 및 질소유실량을 산정 비교하였다. 생산성 지표(PI), 토양 유기물함량(SOM) 및 시비전 질산태질소 함량(PSNT) 등 3개의 토양특성을 고려한 NES의 추천량이 타 추천량에 비해 가장 적었으며, 이에 따른 질소의 회수율도 가장 높았다. 그러나, 수익면에 있어서는 NES 추천량이 이론적 최대이익산출 추천량에 미치지 못했는데, 이는 환경 비용을 고려하지 않은 결과로 생각된다. 따라서 경작 형태나 경운, 환경 비용 등에 따른 질소의 효율성을 고려한 보다 발전된 시비량 모델의 개발이 요구된다.

To verify the newly developed decision assisting expert system for nitrogen fertilizer application NES to Illinois cornfields, a couple of N rate studies from Dr. Howard and five Illinois Agricultural Experiment Stations were applied. Four types of recommendations including the current Illinois recommendation, Hoeft recommendation, NES, and maximum economic recommendation were compared with each other for the crop yields, profits, recovery rate, and N losses to cornfields. The N rate of NES recommendation, considering productivity index (PI), soil organic matter content (SOM), and pre-sidedressing nitrate concentration (PSNT) level, was the lowest in comparison to those of other recommendations. However, N recovery rate in NES was generally higher and the resulting N loss was lower than others. But, adherence to the recommendations may also reduce farmers income if environmental expense did not considered. Therefore, NES will be more effective by adding the factors including environmental expense, tillage systems, crop rotation, and other agricultural management parameters.