Abstract

This study evaluated the effect of using waste nutrient solution (WNS) and reclaimed wastewater (WW) on the growth of Chinese cabbage and soil quality. The pH and electrical conductivity (EC) values of waste nutrient solution were 6.3 and $1.5dS\;m^{-1}$ and being 6.8 and $0.4dS\;m^{-1}$ in reclaimed WW, respectively. WNS found to be included more than $10g\;m^{-2}$ of $NO_3^-$, $K^+$, $SO_4^{2-}$ and $Ca^{2+}$, thereby enhancing Chinese cabbage growth. However, $Cl^-$ and $Na^+$ contents were higher than other nutrients in WW. Among the three irrigation resources, no significant differences were found for the growth of Chinese cabbage plants. On the other hand, pH was decreased in WNS-treated soil when compare to that in WW-treated soil which pH was increased. In spite of the uptake of nutrients by the growing plants, irrigation of the WNS led to an increase in available $P_2O_5$ and exchangeable cations such as $K^+$ and $Mg^{2+}$ in the soil when compared to soil that irrigated by groundwater or WW. Taken together, the use of WNS can remarkably reduce the amount of the chemical fertilizer for Chinese cabbage production; however, WNS can possibly cause a problem as nutrients accumulation in soil.

배추 재배를 위해 관수한 용수의 특성은 대조구인 지하수가 pH 7.0, EC $0.06dS\;m^{-1}$였으며, 폐양액이 pH 6.3, EC $1.5dS\;m^{-1}$, 하수처리수가 pH 6.8, EC $0.4dS\;m^{-1}$였다. 배추재배지에 관수된 폐양액은 $NH_4^+$ 함량이 낮았으나 $NO_3^-$, $K^+$, $SO_4^{2-}$ 및 $Ca^{2+}$이 $10g\;m^{-2}$ 이상으로 작물생육에 필요한 다량의 원소를 함유하고 있었으며, 이와 달리 하수처리수는 폐양액과 달리 원소 함량이 낮았으며 $Cl^-$와 $Na^+$ 함량이 높았다. 지하수, 폐양액 및 하수처리수를 이용하여 재배한 배추는 모든 처리구에서 구고, 구폭, 생체중, 건물중, 상품율 등 그 생육에 차이가 없었으며, 다양한 수준으로 질소 비료를 절감하고 폐양액을 관수한 처리구에서도 모든 처리구간 생육이 유사하였다. 한편 배추재배지의 배추수확 후 토양 pH는 대조구인 지하수 처리구에서 작물재배 전과 차이가 없었으며 폐양액 처리구는 양분의 토양집적으로 인하여 pH가 감소하였고 하수처리수 처리구는 pH가 상승하는 것으로 나타났다. 다량의 양분을 함유하고 있는 폐양액 관수는 토양의 EC를 관행재배구보다 현저히 증가시켰으며, 배추재배에 의한 양분의 흡수에도 불구하고 토양 내 인산과 칼륨 함량도 관행재배구보다 증가하는 것으로 나타났다.

Keywords

• Chinese cabbage;
• Reclaimed wastewater;
• Waste nutrient solution;
• Water reuse