Effect of Mulching with Easily-Decomposable Organic Materials on the Rice Growth and Earthworm Ecology Characteristics in Paddy Fields

http://dx.doi.org/10.17137/Korrae.2014.22.4.072

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ORIGINAL PAPER

✝

Corresponding author([email protected])

분해성 피복자재의 멀칭처리가 벼 생육 및 지렁이 생태에 미치는 영향

남홍식^✝, 이상범, 박광래, 홍승길, 강충길, 손진관, 김석철

농촌진흥청 국립농업과학원

(2014년 11월 17일 접수, 2014년 12월 24일 수정, 2014년 12월 25일 채택)

Effect of Mulching with Easily-Decomposable Organic Materials on the Rice Growth and Earthworm Ecology Characteristics in Paddy

Fields

Hong-Shik Nam

, Sang-Beom Lee, Kwang-Lai Park, Seung-Gil Hong, Chung-Kil Kang, Jin-Kwan Son, Seok-Cheol Kim

ABSTRACT

This study was conducted to investigate the effects of mulching of easily-decomposable organic materials including rice powder and corn starch on rice paddy fields. The treatments were including seven mulching materials each consisted of rice powder [Rice], starch with black color [Starch-B] and transparent [Starch-T] and stone powder [Stone], and conventional vinyl [Conventional], no-mulching without herbicide [Control-O] and no-mulching with herbicide [Control-C]. Rice growth and yield were different among the treatments; the highest yields were observed for [Rice] (6.51 ton ha-1) and [Conventional] (6.47 ton ha

) followed by [Starch-T]

(6.25 ton ha

) and [Stone] (6.20 ton ha

) which is comparable to the [Control-C] (6.15 ton ha

). However, [Starch-B] showed lower rice yield (4.93 ton ha

) than the [Conventional] or [Control-C]. Mean soil temperature ranged form 23.6 to 24.1°C with the highest temperature for [Rice] treatment, and cumulative soil temperature was also significantly higher in the [Rice]

treatment. Among the soil parameters, electrical conductivity, organic matter content, and phosphorus concentration were also different among the treatments. The amount of earthworm casting was higher for [Rice] treatment (17.7 kg m

) compared to the others (5.5~9.8 kg m

).

It was suggested that mulching of rice fields with organic materials containing rice powder is

better than others in respected to rice yield and earthworm activity.

Keywords : soil environment, organic material, mulching, rice, paddy field

초 록

본 연구는 벼 재배에서 유기물함유 피복자재의 멀칭처리가 벼 생육 및 수량과 논 환경에 미치는 영 향을 구명하기 위해 수행하였다. 피복 자재의 원료 및 색상에 따라 쌀함유, 전분함유(투명색과 검정 색), 광물질함유, 일반 비닐의 멀칭 처리구와 무피복(관행 및 유기재배) 대조구를 설정하였다. 처리구 에 따라 벼의 생육과 수량이 상이하였는데, 벼의 수량은 쌀함유 피복(6.51 ton ha

)과 일반 비닐(6.47 ton ha

)이 가장 높았고, 전분함유 투명 피복(6.25 ton ha

)와 광물질 함유 피복(6.20 ton ha

)이 관행 제초구(6.15 ton ha

)과 유사하였으며, 전분함유 검정 피복(4.93 ton ha

)은 관행 제초구 보다 낮았다. 벼 재배 기간 중 토양의 평균 온도는 23.6~24.1°C로 쌀함유 피복에서 가장 높았으며, 토양의 누적온도 역시 쌀함유 피복에서 다른 처리보다 높았다. 토양 이화학성 중 전기전도도, 유기물 함량, 인 산 함량 등도 처리간 차이가 있었다. 쌀함유 피복구에서 지렁이에 의한 분변토 생성량(17.7 kg m

)이 다른 처리구(5.5~9.8 kg m

) 보다 많은 특성을 보였다. 따라서, 벼 수량과 논 토양의 지렁이 활동 측 면에서 쌀함유 피복의 효과가 가장 큰 것으로 판단되었다.

주제어 : 토양환경, 유기물, 멀칭, 벼, 논

1. 서론

농업분야에서 비닐피복의 활용은 보온 및 보습, 잡초억제 등의 다양한 효과를 가지고 있다. 주로 값싸고 편리한 폴리에틸렌을 사용하고 있는데 사 용 후 회수하여 재활용하여야 바람직하나

, 폐기 물로 소각하였을 때 유해물질이 발생하고, 방치 하였을 때 차후 농작업이 곤란하고, 경관을 해치 는 등 단점이 있다

. 한국환경공단이 조사한 결 과에 의하면 전국에서 발생하는 폐비닐은 연평균 330,000 ton 정도이며, 이중 약 23%가 방치되 고 있어 토양을 비롯한 환경오염에 대한 우려가 거론되었다

. 이를 극복하고자 분해되는 자재개 발에 대한 연구로 식물성 분해비닐이 대두되고 있는데 식물성 원료로 옥수수 전분, 쌀 등의 유 기물을 함유하고 있는 특성은 가지고 있다

.

한편 벼 재배에서 잡초방제는 주요 관리요건인 데 관행재배에서 주로 제초제를 사용하고 있으나 농약의 환경위해성을 고려하여 유기농에서는 경 종적 방법으로 경운, 심수관리, 피복식물 활용과

물리적 방법으로 인력제초, 중경제초와 생물적 방법으로 오리, 왕우렁이, 개구리밥 활용 등과 그 밖에도 쌀겨, 목초액, 종이멀칭, 비닐피복 등 의 방법이 다양하게 활용된다

. 비닐피복에 의 한 벼 잡초관리는 높은 억초효과가 있고

멀칭 이앙기를 활용하여 피복과 동시에 이앙이 가능한 장점과 더불어 분해비닐을 활용한다면 논의 다원 적 기능 유지와 논 농업환경 건전성 및 생물다양 성 가치가 더욱 높아질 것이다

.

따라서 본 연구에서는 전분 및 쌀 등의 유기물 을 함유한 피복재의 멀칭처리를 하였을 때 벼 생 육과 처리별 논 환경에 미치는 영향을 구명하고 자 관련 조사를 수행하였다.

연구 수행 중 논 환경에서 아가미지렁이의 특 이한 군집특성이 발견되어 이에 대한 조사를 추 가하였다. 아가미지렁이는 환형동물문>빈모강>

물지렁이목>실지렁이과의 담수성 저서생물로 특 히 연못, 물웅덩이, 하천, 논 등에서 우점도가 높 은 것으로 알려져 있다

. 체장은 8〜15㎝, 폭 1

〜2㎜, 체절 100〜200개 이상으로 각 절에 4속

Treatment code Materials Color Cultivation practice

[Control-O] - - Organic

[Control-C] - - Conventional

(Herbicide application)

[Conventional] Vinyl Black Organic

[Rice] Rice powder Black Organic

[Starch-B] Starch Black Organic

[Starch-T] Starch Transparent Organic

[Stone] Stone powder Black Organic

[Table 1] General Informations of Experiments

[Fig. 1] Rice transplanter simultaneously mulching with each organic materials.

의 강모가 있으며 등쪽은 모상강모이고 후반부 체절에는 등과 배 쪽에 줄치상으로 배열한 사상 의 아가미돌기가 있으며 꼬리를 밖으로 내어놓고 흔드는 특성이 있다

. 피복재 처리별 논 생물에 미치는 영향을 파악하고자 연구수행 중 군집특성 의 차이를 보인 아가미지렁이의 조사하였다.

따라서 본 연구의 목적은 벼 재배에서 식물성 분해비닐 원료로 쓰이는 전분 및 쌀 등 유기물을 함유한 피복재의 종류별로 멀칭처리를 하였을 때 벼 생육과 처리별 논에서 지렁이 활동에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다.

2. 재료 및 방법

처리구 조성은 논 표면 피복여부에 따른 무피

복 대조구와 관행 대조구, 피복재의 종류별 처리

구를 조성하여 벼 재배방식에 따라 유기재배와

관행재배 등으로 구분하여 설정 배치하였다

[Table 1]. 벼의 생육은 조사시기에 따라 초장,

엽면적, 엽색도, 줄기수, 잎줄기 무게와 뿌리길이

및 무게를 조사하였고, 수확시 수량구성요소를

조사비교 하였다. 논의 토양환경에 미치는 영향

으로 토양의 온도, 수분, 전기전도도와 일반성분

[Rice] [Starch-T] [Conventional] [Starch-B] [Stone]

[Fig. 2] Experimental sites of rice cultivation with mulching treatments.

[Fig. 3] Sampling equipment at experimental sites and earthworm.

등을 조사 및 분석 하였고, 논 표면에 특이적으 로 나타난 아가미지렁이에 대해 개체수와 영향요 인으로 분변토를 조사하였으며 피복에 따른 환경 조건의 변화와 벼 생육 등을 비교 하였다.

유기물 함유 피복재 처리구는 승용멀칭이앙기 를 활용하여 멀칭동시이앙을 하였고[Fig. 1], 유 기농 재배관리로 종자소독은 온탕침법으로 55℃

10분간 침지하였고 최아 후 유기농 상토 육묘 및 이앙 후 본답에서 유기농업자재로 목록공시된 자재를 활용하여 양분관리 및 필요에 따라 병해

충관리를 병행하였다. 무피복 대조구는 육묘는 피복구와 동일하게 하고 이앙 후 본답에서의 관 리는 무제초 방임관리를 하였으며 관행 제초구는 이앙 후 제초제를 살포하고, 병해충 발생에 따라 화학농약을 투입하여 재배관리 하였다[Fig. 2].

토양센서를 이용하여 온도, 전기전도도를 측정

하고, 주기적으로 토양을 채취하여 일반성분 함

량을 분석하였고 아가미지렁이는 지름 15㎝ 원

통관으로 벼 포기를 중심으로 작토층 내 개체를

조사하였다[Fig. 3].

5/26 6/6 6/18

7/2 8/4 9/6

[Fig. 4] Growth stage of rice with mulching treatment(mm/dd).

3. 결과 및 고찰

3.1 유기물함유 피복재 멀칭이 벼 생육 및 수량에 미치는 영향

유기물을 함유한 피복재의 멀칭에 따른 벼의 생육개선 효과는 무피복에 비하여 피복조건 월등 히 왕성하였다[Fig. 4]. 일반적으로 벼 유기재배 가 비료, 농약을 사용하는 관행재배보다 생육이 저조하고 종이멀칭에서 초장이나 경수가 관행에 비해 떨어진다

는 보고가 있으나 본 연구에서 는 피복재 멀칭 유기재배에서 제초제 처리 관행 재배보다 초장, 잎줄기 건물중, 줄기수, 엽색도, 엽면적지수, 뿌리길이, 뿌리무게 등의 생육이 높 은 특성으로 보였다[Table 2]. 이것은 피복재의 멀칭효과에 의한 온도상승으로 벼의 생육환경이 개선되었기 때문으로 판단된다. 피복재의 멀칭은 이앙 후 초기 뿌리활착이 중요한 시기에 피복에 의한 보습 및 보온효과에 의해 뿌리발육이 촉진 되고 더불어 양분흡수가 좋아지고 휘산에 의한 양분손실이 억제됨으로써 양분이용율이 높아져 짙은 엽색을 유지하고 벼 체내 영양물질 생성이 원활하여 잎의 발생, 줄기의 분얼 및 생장에서

유리한 조건이 조성되었다고 사료된다

. 벼의 수량은 쌀함유 피복(6.51 ton ha

)과 일 반 비닐(6.47 ton ha

)이 가장 높았고, 전분함 유 투명 피복(6.25 ton ha

)와 광물질 함유 피 복(6.20 ton ha

)이 관행 제초구(6.15 ton ha

)과 유사하였으며, 전분함유 검정 피복(4.93 ton ha

)은 관행 제초구 보다 낮았다. [Table 3]. 이는 피복조건에서 생육증가에 따라 더 많은 이삭이 발생하여 총영화수가 많이 확보되고 등숙 율 또한 높았던 때문이다. 한편 Starch-B 피복 에서 수량이 낮은 것은 피복효과가 떨어져 잡초 가 발생함으로써 잡초와의 경합으로 단위면적당 이삭수가 확보되지 않았기 때문으로 보인다

.

3.2 유기물함유 피복재 멀칭이 논 토양환 경에 미치는 영향

벼 이앙 후 7월 20일부터 10월 20일까지의 토 양깊이 10 ㎝에서 최고, 평균, 최저의 평균온도 는 [Table 4]와 같았다. 이때 피복구에서 대조 구인 무피복구에 비하여 최고온도는 0.6~0.8℃, 평균온도는 0.2~0.4℃, 최저온도는 –0.1~0.2℃

로 경미하게 높았지만 이 기간동안에 대조구에

Treatments Date

Plant height

(㎝)

Shoot dry weight (g/plant)

Number of tiller (No./plant)

SPAD value LAI

Root length

(㎝)

Root weight (g/plant)

[Control-O] 7.21 50 1.2 7 25.0 0.2 12 0.4

8.22 77 3.3 4 29.1 0.5 13 1.5

9.19 88 6.8 6 26.5 0.5 18 1.3

[Control-C] 7.21 68 10.4 24 35.3 1.4 18 5.9

8.22 108 40.5 22 39.4 6.3 15 15.9

9.19 113 61.7 19 32.5 3.0 15 18.3

[Conventional] 7.21 75 20.4 27 34.0 3.5 19 4.8

8.22 108 46.1 20 33.1 5.3 20 15.6

9.19 113 80.5 22 27.7 2.9 18 13.9

[Rice] 7.21 78 21.1 28 37.5 3.9 21 8.2

8.22 114 57.5 26 37.5 8.7 21 35.3

9.19 117 79.7 22 27.5 3.2 16 17.5

[Starch-B] 7.21 77 18.4 25 38.4 3.0 18 7.8

8.22 114 41.6 17 38.3 5.4 18 20.6

9.19 115 64.6 20 32.1 2.7 19 18.0

[Starch-T] 7.21 74 23.0 26 38.6 3.5 16 7.8

8.22 111 48.3 25 36.6 7.1 21 22.5

9.19 120 71.5 19 31.6 2.6 17 15.5

[Stone] 7.21 76 23.6 34 39.9 4.1 20 7.7

8.22 106 47.9 24 38.0 8.0 19 27.3

9.19 115 92.3 26 33.3 3.9 17 27.6

[Table 2] Responses of Rice Growth on Treatments

Treatment

No. of tiller (No./m

)

No. of panicle (No./m

)

No. of panicle (No./tiller)

Ripened grain

(%)

1000-Grai n weight

(g)

Grain yield (ton ha

)

[Control-O] 118 2,295 19 50 22.6 0.25

[Control-C] 324 27,397 85 92 24.4 6.15

[Conventional] 342 28,517 83 92 24.6 6.47

[Rice] 406 32,381 80 91 22.3 6.51

[Starch-B] 283 21,609 76 92 24.8 4.93

[Starch-T] 410 29,322 71 90 23.7 6.25

[Stone] 357 27,396 77 92 24.5 6.20

[Table 3] Effect of the Treatments on Rice Yield and Yield Compositions on Under Treatments

대한 평균 적산온도의 차는 18.9~41.0℃ 로 높 은 양상을 보였으며 처리구별로는 쌀함유 흑색피

복>일반 흑색피복>전분함유 흑색피복>전분함유

투명피복 순으로 나타났다[Fig. 5]. 토양온도가

Control-C Conventional Rice Starch-B Starch-T

Maximum 26.8 27.6 27.7 27.6 27.4

Average 23.6 23.9 24.1 23.8 23.8

Minimum 21.0 21.0 21.2 20.9 21.0

[Table 4] Effect on Soil Temperature with Different Treatments (Unit: ℃)

[Fig. 5] Changes of difference in daily mean soil accumulated temperature at 10 ㎝ of soil depth with different treatments(the x-axis: date, the y-axis: ℃).

높을수록 이앙 후 뿌리의 조기 활착에 유리하고 이에 따른 양분흡수가 원활하여 벼의 엽색도가 높게 유지되는 것으로 조사되었다. 또한 벼의 생 육단계에서 중요한 분얼기 및 감수분열기와 수잉 기에서 토양의 온도상승 및 유지로 저온에 의한 피해를 경감하여 벼 재배조건이 개선되었다고 판 단된다

.

또한 관개수 온도가 24℃ 일 때 고인 논물은 30℃, 주변 논토양은 37℃, 피복표면은 50℃로 높은 보온성을 유지함을 볼 수 있었는데[Fig. 6]

이는 피복표면의 높은 온도로 벼 포기사이 잡초 발생을 억제하는데도 효과적이었다고 판단된다.

전기전도도(EC)는 7월 20일 무피복구에서 0.110 Sᆞm

로 높고 피복구에서 0.069-0.091 Sᆞm

로 낮았는데 점차 무피복구에서는 감소추 세로 10월 9일에 0.063 Sᆞm

까지 낮아졌고

피복구는 0.068-0.086 Sᆞm

로 초기에는 무피 복구보다 낮았지만 10월 9일까지 0.07-0.09 S ᆞm

로 일정수준을 유지하는 경향이었고 수확 기 논토양이 건조하였을 때 0.01-0.03 Sᆞm

로 급격하게 낮아졌다[Fig. 7].

pH는 무피복에서 6.4 이상인데 비하여 멀칭구 에서는 6.1 이하로 낮았으며 피복자재 종류에 관 계없이 비슷한 경향을 보였다. 유기물함량은 무 피복구에서 7월 2일에 28 g kg

으로 낮고 7월 26일, 8월 19일에 각각 41, 37 g kg

으로 피복 구 31~36 g kg

보다 높았으며 피복구에서는 검정색 전분함유 피복구에서 7월 26일 36 g kg

로 높았으나 대체로 낮게 유지되었다. 총탄 소 함량은 유기물함량과 비슷한 경향을 보였다.

총질소 함량은 처리구별로 비슷한 경향이었는데

이삭거름 시용 후 0.23% 수준으로 높아졌으나

[Fig. 6] Distribution of temperature as affected by treatment

[Fig. 7] Changes of electrical conductance(EC) at 10 ㎝ of soil depth as affected by treatment(the x-axis: date, the y-axis: Sᆞm

).

출수기인 8월 19일에는 0.01%로 낮아졌다. 유효 인산은 무피복구에서 70 mg kg

이상으로 피복 구 55~73 mg kg

수준보다 높았으며 이는 pH 변화와 비슷한 경향이었다. 칼륨, 칼슘, 마그네 슘, 나트륨은 생육이 진전될수록 낮아지는 경향 이었다. 논의 토양 화학성에서 피복에 의해 pH

가 다소 낮아지기는 하였으나 토양환경이 악화되 는 변이를 보이지는 않았다[Fig. 8].

피복자재 분해정도와 토양특성에서 유기물함유

피복자재의 분해가 빠른 곳일수록 논토양의 pH,

EC, OM, T-C, P

O

, K

O, CaO의 값이 높은 경

향이었다[Table 5]. 이는 분해에 관련된 요인으

Content

Control-O Starch-T Rice Starch-B Conventional

pH

OM

T-C

T-N

P

O

K

O

CaO

MgO

Na

O

[Fig. 8] Changes of chemical content of soil as affected by treatments.

로 이들 요소가 깊이 관여하고 있음을 보이는 것 으로 미생물 및 수서생물 발생양상과 관개방식

등과의 상호관계에서도 영향을 미칠 것으로 판단

된다.

Slow Middle Fast

pH 5.32 5.86 5.96

EC

(Sᆞm

) 0.058 0.168 0.150

OM

(g/㎏) 15.5 24.1 31.3

T-C

(%) 0.9 1.4 1.8

T-N

(%) 0.01 0.01 0.01

P

O

(㎎/㎏) 2.92 3.30 7.50

K

O

(cmolᆞkg

) 0.38 1.08 0.71

CaO

(cmolᆞkg

) 4.50 10.68 14.11

MgO

(cmolᆞkg

) 1.19 5.23 0.88

Na

O

(cmolᆞkg

) 0.13 0.20 0.11

Surface

Plow layer

[Table 5] Chemical Characteristics of Soil by Decomposition Rate

3.3 유기물함유 피복재 멀칭이 논에서 아 가미지렁이 발생에 미치는 영향

이앙 후 초기부터 피복재 멀칭구에서 아가미지 렁이가 출현하여 벼 포기주위로 군생하며 꼬리를 흔드는 모습이 발견 되었는데 이러한 아가미지렁 이의 활동은 벼 뿌리에 산소를 공급하는 효과와 분변토를 포기주위로 높게 형성하여 복토효과 및

유기물 분해에 따른 양분공급 효과를 기대할 수

있었는데 지렁이분립의 첨가에 의해 벼의 생육이

향상된다는 연구의 결과와 일치하였다

. 점차

벼 포기주변으로 분변토가 허물어지며 피복표면

으로 이동하여 아가미지렁이의 군집이 넓어지며

분변토 복토층이 형성되어 수서생물의 활동공간

을 확대 제공하는 효과를 보였다[Fig. 9].

[Fig. 9] Transplanting site of soil up around rice plant by earthworm casting.

Treatment Near Middle Far Average

Rice 6,830 7,010 5,310 6,383

Starch-T 1,970 -

-

1,970

Conventional 2,170 1,930 2,630 2,243

Starch-B 2,560 3,850 2,040 2,817

Stone 3,000 3,460 4,150 3,537

[Table 6] Effect on Weight of Earthworm Casting with Different Treatments from Irrigation Point (Unit: g/60x60㎝

)

*Decomposition of mulching

피복층 위로 많은 양의 토양이 축적되는 양상 을 관개수의 유입에 따른 부유토양의 축적이라는 의견이 있었으나 벼의 관개지점에서 거리별로 복 토토양의 분포를 조사하였을 때 관개지점에서 가 까운 곳에만 집중적으로 쌓이지 않고 조사지점에 관계없이 고르게 나타남으로 보아 아가미지렁이 에 의한 토양입자의 이동이었음을 확인할 수 있 었다. 또한 피복층 아래에 큰 입자의 모래가 많 이 분포한다는 것도 아가미지렁이의 유기물 섭식 에서 입의 크기가 작아 모래와 같은 큰 입자는 섭식할 수 없어 포기 밑에 남겨지고 작은 입자의 토양과 유기물이 아가미지렁이의 체내를 통해 분 변토로써 이동하였음으로 추론할 수 있었다

17)

[Table 6].

무피복 무제초구 및 제초제 관행구와 피복재

멀칭구에서 채취한 아가미지렁이의 개체수는 큰 차이를 보이지 않으나 멀칭구에서 아가미지렁이 가 토양 상층으로 이동하는 특성

으로 인해 벼 포기 주변으로 집중적으로 몰려 있었는데 혐기성 세균, 유기물과 직접적인 관련이 있는 것으로 알 려져 있다

. 이러한 아가미지렁이의 활동은 지 속적으로 산소를 공급하고, 유기물 섭식 및 분해 는 벼에 양분을 공급할 수 있으며, 분변토의 집 적은 벼 뿌리길이와 생장 증가 및 초장, 잎, 줄 기 생육을 개선하며, 복토높이가 높아짐에 따라 도복 방지에도 효과적이라고 판단된다.

피복재를 멀칭처리 하였을 때 수확 후 근권 분

포 조사에서 분변토 복토층에서도 벼 뿌리가 발

달되어 있고, 피복층 밑으로 넓게 퍼져있음이 관

찰되었다. 또한 아가미지렁이에 의한 토양 및 유

[Fig. 10] Mass of earthworm casting and sand layer.

기물의 섭식 후 분변토 지상부로 이동시킴에 따 라 입자 큰 모래층이 나타났는데 이는 뿌리의 호 흡 및 흡수에서 물리적으로 유리하게 작용하였을 것으로 보인다[Fig. 10].

쌀함유 피복구에서 아가미지렁이에 의한 분변 토 생성량(17.7 kg m

)이 다른 처리구(5.5~9.8 kg m

) 보다 많은 특성을 보였는데 쌀함유 피 복에서 벼 수량이 가장 높았던 점에서 아가미지 렁이의 활동과 분변토의 생성이 벼의 수량 증가 와도 상호관계가 높은 것으로 사료된다[Table 7].

4. 결론

유기물 함유 피복재 멀칭처리에서 벼의 생육은 무피복에 비하여 우수하였고 초장, 잎줄기 건물 중, 줄기수, 엽색도, 엽면적지수, 뿌리길이, 뿌리 무게에서 높은 특성을 보였다. 이앙 후 초기 뿌 리활착이 중요한 시기에 피복에 의한 보습 및 보 온효과로 뿌리발육과 잎과 줄기의 생육이 왕성하 였다.

벼의 수량에서 ha 당 대조구 무피복 유기재배 0.25 ton, 제초제 관행 6.15 ton 이었는데 피복 구에서 6.20~6.51 ton 으로 피복조건에서 우수 하였다. 이는 피복조건에서 이삭수가 증가하여

총영화수가 많이 확보되고 등숙율 또한 높았던 때문이다.

벼 이앙 후 7월 20일부터 10월 20일까지의 토 양깊이 10 ㎝에서 무피복 대조구에 대한 피복구 의 평균적산 온도의 차는 18.9~41.0 ℃ 누적되 는 양상을 보였으며 처리구별로 쌀함유 피복>일 반 검정피복>전분함유 검정피복>전분함유 투명 피복 순으로 나타났다. 관개수 온도가 24 ℃ 일 때 논물은 30℃, 주변 논토양은 37 ℃, 피복표면 은 50 ℃로 높은 보온성을 보였다.

논 토양에서 pH는 무피복에서 6.4이상인데 비

하여 피복구에서는 6.1이하로 낮았으며 피복자재

종류에 관계없이 비슷한 경향을 보였다. 유기물함

량은 무피복에서 7월 2일에 28 g kg

으로 낮고

7월 26일, 8월 19일에 각각 41, 37 g kg

으로

피복구 31~36 g kg

보다 높았으며 피복에서는

검정 전분함유 피복에서 7월 26일 36 g kg

로

높았으나 대체로 낮게 유지되었으며 총 탄소 함

량은 유기물 함량과 비슷한 경향을 보였다. 총 질

소 함량은 처리구별로 비슷한 경향이었는데 이삭

거름 시용 후 0.23% 수준으로 높아졌으나 8월

19일에는 0.01%로 낮아졌다. 유효인산은 무피복

구에서 70 mg kg

이상으로 피복구 55~73 mg

kg

수준보다 높았으며 이는 pH 변화와 비슷한

경향이었다. 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 나트륨은 생육

이 진전될수록 낮아지는 경향이었다.

Treatment Date No. of earthworm (No./Φ15㎝)

Height of earth up

(㎝)

Weigh of earthworm casting

(㎏ m

)

Rice yield (ton ha

)

Rice 7.21 71 6.1

8.22 42 5.7 17.7 6.51

9.19 20 7.3

Starch-T 7.21 64 8.0

8.22 46 6.7 5.5* 6.25

9.19 52 8.7

Conventional 7.21 57 7.1

8.22 22 5.0 6.2 6.47

9.19 14 7.7

Starch-B 7.21 35 7.3

8.22 47 5.7 7.8 4.93

9.19 53 6.0

Stone 7.21 42 6.2

8.22 28 5.3 9.8 6.20

9.19 4 9.7

Control-O 7.21 68 8.7

8.22 84 8.3 -* 0.25

9.19 68 4.8

Control-C 7.21 111 6.2

8.22 89 6.3 - 6.15

9.19 71 6.3

[Table 7] Relationships Between Earthworm and Rice Yield Under Treatments

* Decomposition ; sampling difficulties

이앙 후 초기부터 피복자재 멀칭구에서 아가미 지렁이가 벼 포기주위로 군생하여 꼬리를 흔드는 양상이 발견되었으며 이는 벼 뿌리에 산소를 공 급하는 효과와 분변토를 포기주위로 높게 형성하 여 복토효과, 유기물 분해에 따른 양분공급 효과 를 기대할 수 있었다. 점차 벼 포기에서 주변으 로 분변토가 허물어지며 피복표면으로 이동하여 아가미지렁이의 군집이 넓어지고 분변토에 의한

토양 복토층을 형성하여 수서생물의 서식공간을 확대 제공하는 효과를 기대할 수 있었다.

연구결과를 통해 벼 생육 및 수량 증가뿐만 아

니라 각종 환경위협에 처해있는 농업경관의 환경

보전에 이바지 하는 한편, 국가 생물다양성의 중

요한 역할을 수행하는 논 생태계의 지속가능한

이용 및 관리에 이바지 할 수 있을 것으로 기대

한다.

감사의 글

본 연구는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업과 학기술 연구개발사업(과제번호 : PJ008433)의 연구비 지원으로 수행되었음.

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