왕겨 바이오차와 유기농자재 혼합에 따른 주요 양분 용출 모델 적용 및 N2O 배출량 산정 (Application of major plant nutrient releasing model and N2O emissions to the leachate from the mixtures of rice hull biochar and organic fertilizer materials)

서지정보

· 발행기관 : 유기성자원학회
· 수록지 정보 : 유기물자원화 / 31권 / 3호 / 43 ~ 53페이지
· 저자명 : 이동건, 최재이, 심창기, 남주희, 윤석인, 송종석, 박도균, 신중두

초록

본 연구는 플라즈마 왕겨 바이오차와 왕겨 바이오차가 식물의 주요 영양소 용출과 온실가스 성분 중 N2O 배출에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 처리는 3 수준으로 바이오차를 넣지 않은 혼합물(Control), 왕겨바이오차를 넣은 혼합물(Rice hull biochar) 그리고 플라즈마 처리한 왕겨 바이오차를 넣은 혼합물(Plasma-treated rice hull biochar)로 구성되어 있다. 바이오차 처리에 따른 양분 누적 용출 농도를 살펴보면, NH4-N 누적 용출 농도는대조구에서 3673.5mg L-1 가장 높게 나타났으며, 플라즈마를 처리한 왕겨 바이오차 처리에서 3296.35mg L-1로 가장낮게 나타났다. 누적 인(PO4-P) 용출 농도는 대조구에서 681.0mg L-1로 가장 높게 나타났으며, 왕겨 바이오차 처리에서가장 낮게 나타났다. 누적 칼륨(K) 용출 농도는 플라즈마 처리한 왕겨 바이오차 처리에서 가장 높은 누적 용출농도를 보인 반면, 왕겨 바이오차 처리구에서 가장 낮은 누적 용출 농도를 나타났다. 식물의 주요 영양소 용출추정치는 수정된 Hyperbola 모델에 적합한 것으로 나타났다(p<0.0001). 각 N2O 온실가스 배출량의 경우, 플라즈마처리한 왕겨 바이오차(Plasma-treated rice hull biochar)가 혼합된 토양 중의 N2O 발생량은 대조구 보다 약 3배 이상감소하는 것으로 산정되었다. 기존 바이오차 보다 아산화 질소를 감축시키는 좋은 소재로 판단된다. 따라서, 향후왕겨 바이오차 처리 별 작물 생육 반응 구명이 필요한 것으로 판단된다.

영어초록

This batch experiment evaluated the impacts of major plant nutrient releases by applying the modified Hyperbola model on the leachates and N2O emissions from incorporated rice hull biochar with organic fertilizer materials. The treatments consisted of the control as incorporated with organic fertilizer materials, the incorporated rice hull biochar with organic fertilizer materials, and the incorporated plasma-activated rice hull biochar with organic fertilizer materials under redox conditions. The results indicated that the maximum release amount of NH4-N was 3486.3 mg L-1 in the control, and their reduction rates of NH4-N, NO3-N, PO4-P, and K were 8.0%, 17.5% 44.3.0% and 8.7%, respectively, relative to the control. In the control, the highest soluble amount of PO4-P was 681.0 mg L-1. The estimations for accumulated NH4-N, NO3-N, PO4-P, and K-releases in all the treatments were significantly (p<0.01) fitted with a modified Hyperbola model. For greenhouse gas emissions, the lowest cumulative N2O was 340.4 mg kg-1 in the soil incorporated with plasma-activated rice hull biochar, and the reduction rates were 27.8% and 86.4% in the rice hull biochar and plasma-activated rice hull biochar treatments, respectively, compared to the control. Therefore, it concluded that the incorporated rice hull biochar can be especially useful for controlling PO4-P release and N2O emissions for bio-fertilizer applications.

참고자료

· 없음