Effects of Green Manure Crops on Red-pepper Yields and Soil Physico-chemical Properties in the Vinyl House

시설재배지 녹비작물 재배가 고추의 수량과 토양 이화학성에 미치는 영향

  • 양승구 (전라남도농업기술원) ;
  • 서윤원 (전라남도농업기술원) ;
  • 이유석 (전라남도농업기술원) ;
  • 김현우 (전라남도농업기술원) ;
  • 마경철 (전라남도농업기술원) ;
  • 임경호 (전라남도농업기술원) ;
  • 김홍재 (전라남도농업기술원) ;
  • 김정근 (전라남도농업기술원) ;
  • 정우진 (전남대학교 농업생명과학대학 응용생물공학부 친환경농업연구사업단)
  • Received : 2010.09.24
  • Accepted : 2011.06.23
  • Published : 2011.06.30

Abstract

To establish the organic cultivation of pepper using green manure crops, this work studied the growth characteristics and yield of green manure crops, mineral composition of green manure crops, mineral uptake in shoots of green manure crops, chemical composition in soil of green manure crops, and the growth characteristics and yield of pepper in vinyl house. Shoot dry weight of green manure crops was higher level in Sorghum bicolor and Sorghum than in Crotalaria juncea and Glycine max. Also, the roots were spread deeply into soil in Sorghum bicolor and Sorghum. Density of root-knot nematodes in rhizosphere of green manure crops was significantly more decrease in Crotalaria juncea and Sorghum than in Glycine max and Sorghum bicolor. Total nitrogen and CaO content of green manure crops was significantly higher in Crotalaria juncea and Glycine max than in Sorghum bicolor and Sorghum. $K_2O$ content was significantly higher in Sorghum bicolor and Sorghum than in Crotalaria juncea and Glycine max. MgO content was not significant difference at all green manure crops. Cations content ratio of $K_2O$ : CaO : MgO was 3.4 : 1.4 : 1. Total nitrogen uptake in shoots of green manure crops was high level in Glycine max, Sorghum bicolor and Sorghum compared with in Crotalaria juncea. $K_2O$ and MgO uptake was significantly higher in Sorghum bicolor and Sorghum than in Crotalaria juncea and Glycine max. Value of pH in soil of green manure crops was more increase in Crotalaria juncea and Glycine max than in Sorghum bicolor, Sorghum and control, but after cultivation of pepper pH in soil was recovered with initial soil pH before seeding of green manure crops. EC value in control, green manure crops, and pepper cultivation decreased by 44%, 15~18%, and 38~61% level, respectively, compared with initial soil of green manure crops treatment. K content in soil of control, Crotalaria juncea and Glycine max cultivation was increased by 14%, but the K content in soil of Sorghum bicolor and Sorghum decreased by 24~38%. Cation exchange capacity (CEC) in soil of Crotalaria juncea and Sorghum bicolor decreased by 11%, but CEC in soil of Glycine max, Sorghum and control increased by 11%. Harvest fruit yield was higher in Crotalaria juncea, Glycine max, and Sorghum bicolor cultivation than in control and Sorghum.

본 연구는 자원 순환농법으로 환경 친화적인 고추 유기재배 기술을 확립하고자 하계 녹비작물의 재배가 시설 토양의 화학성과 고추의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 시험을 수행하였다. 화본과 녹비작물인 하우스솔고와 수수는 건물수량이 많았으며, 뿌리도 깊게 분포하였다. 뿌리혹선충의 밀도는 수수와 네마장황 재배 토양에 하우스솔고와 콩 재배 토양에 비하여 현저하게 감소되었다. 녹비작물의 무기성분 함량은 네마장황과 콩에서 T-N와 CaO 함량이 높았다. 녹비작물의 무기성분 중 T-N 고정량은 콩과 하우스솔고 그리고 수수가, $K_2O$와 MgO의 고정량은 하우스솔고와 수수에서 많았으며, CaO의 고정량은 콩 녹비작물에서 많았다. 녹비작물 재배 토양의 pH는 증가되었으나, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양의 pH는 감소되었다. 녹비작물 재배 토양의 염류농도는 현저하게 감소되었으나, 녹비작물을 환원 후 고추를 재배한 토양의 염류농도는 증가되었다. 녹비작물 재배 토양의 유기물함량은 하우스솔고 재배 토양을 제외하면 유의적인 차이가 없었으나, 고추를 재배한 토양의 유기물함량은 감소되었다. 토양의 T-N함량은 콩을 제외하고 녹비작물 재배에 의하여 감소되었다. 녹비작물 재배 토양의 K농도는 콩 재배 토양에서 증가되었으나, 하우스솔고와 수수 재배 토양은 감소되었다. 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양의 K 농도는 콩과하우스솔고 재배 토양에서 증가되었다. 녹비작물 재배 토양의 Ca과 Mg 농도는 하우스솔고 재배 토양을 제외하면 유의적인 차이가 없었으나, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양에 서 감소되었다. 녹비작물 재배 토양의 양이온치환용량은 네마장황과 하우스솔고 재배토양에서 감소되었으나, 수수와 콩, 무처리 토양은 증가되었으며, 녹비작물을 환원 고추를 재배한 토양은 유의적인 차이가 없었다. 녹비작물을 토양에 투입 환원 후 재배한 고추의 생육과 수량은 처리간에 유의적인 차이는 없었으나, 고추 수량은 녹비작물 재배 토양이 무처리에 비하여 7~23% 정도 증가되었다.

Keywords

References

  1. 김충국.서종호.조현숙.최성호.김시주. 2002. 벼 재배시 헤어리베치 녹비의 이용 효과. 한국토양비료학회지 35: 169-174.
  2. 류종원. 2008. 고랭지에서 파종시기에 따른 헤어리베치와 올리포트베치의 생육특성 및 녹비생산량. 한국유기농학회지 16(4): 409-420.
  3. 박진면 ․ 이인복 ․ 강윤임 ․ 황기성. 2009. 무기질 및 유기질 비료 시용이 고추 생육과 토양화학성에 미치는 영향. 한국원예학회지 27(1): 24-29.
  4. 서윤원.양승구.김현우.정종모. 2008. 배추 유기재배지 토양관리 기술체계 확립, 영농활용자료. 전남농업기술원연구보고서. pp. 66-84.
  5. 서종호.이호진.김시주. 2000a. 헤어리베치의 추파시기에 따른 녹비의 수량 및 질소량 변화. 한국잡초학회지 45: 400-404.
  6. 서종호. 이호진.허일봉.김시주.김충국.조현숙. 2000b. 동계 녹비작물 초종별 화학성 및 생산성 비교. 한국초지학회지 20(3): 193-198.
  7. 서종호.이호진.허일봉.김시주.김충국.조현숙. 2000c. 동계 사초호밀 및 녹비 헤어리베치 재배에 따른 토양 질산태질소 및 옥수수 질소 흡수량 비교. 한국초지학회지 20(3):199-206.
  8. 서종호.박종열.송득영. 2005. 경사지 밭토양 유실억제 및 질소비료 절감에 대한 피복 작물 헤어리베치의 효과. 한국토양비료학회지 38(3): 134-141.
  9. 서종호.이재은.박호기.김석동. 2007. 콩 질소집적에 대한 호밀녹비 효과 및 시비 중질소 회수율. 작물과학연구논총 8: 622-6291.
  10. 손보균.진서영.김홍림.조주식.이도진. 2008. 인삼재배 예정지의 Arbuscular 근균균(AMF) 번식체 밀도 향상. 한국토양비료학회지 41: 170-176.
  11. 손상묵. 2000. 한국 토착유기농업의 토양비옥도 증진책의 문제점과 대안. 한국유기농학회지 8: 53-77.
  12. 송창길.강봉균. 2000. 녹비작물 재배 후 플라스틱 필름 멀칭에 따른 가을감자의 더뎅이병 방제 및 수량 특성 변화. 한국유기농학회지 8: 99-109.
  13. 양승구.서윤원.김병호.손보균.위치도.최경주.정우진.박노동. 2011a. 시설토양에서 녹비작물 재배가 무경운 유기재배 고추의 Arvusular Mycorrhizal fungi(AMF) 포자에 미치는 영향. 한국유기농학회지 19(3): 게재예정.
  14. 양승구.서윤원.김용순.임경호.김선국.김홍재.김정근.정우진. 2011b. 녹비작물 재배가 무경운 재배 고추의 생육과 수량 및 시설토양의 화학성에 미치는 영향. 한국유기농학회지 v 19(2): 게재예정
  15. 윤덕훈 ․ 남기웅. 2009. 콩 유기재배시 춘파 호밀 간작의 효과. 한국유기농학회지 17:529-538.
  16. 유영채 ․ 이철원 ․ 송범헌 ․ 오성환 ․ 최낙거. 2007. 과수원에서 헤어리베치(Vicia villosa Roth)를 이용한 잡초방제 효과. 한잡초지 27(2): 140-147.
  17. 이정태 ․ 이계준 ․ 박철수 ․ 황선웅 ․ 용영록. 2005. 고랭지 배추 재배지에서 헤어리베치 초생재배에 의한 토양유실 경감 및 질소비료 공급효과. 한국토양비료학회지 38(5): 294- 300.
  18. 정경란 ․ 손상묵. 2000. 두과 ․ 녹비작물 재배를 통한 유기농업 토양비옥도의 유지와 증진. 한국유기농학회지 pp. 97-110.
  19. Curran, W. S. and L. D. Hoffman. 1994. The influence of a hairy vetch (Vicia villosa) cover crop on weed control in corn. Weed Technol. 8: 777-784. https://doi.org/10.1017/S0890037X00028682
  20. Fisk, J. W., O. B. Hesterman, A. Shrestha, J. J. Kells, R. R. Harwood, J. M. Squire, and C. C. Sheaffer. 2001. Weed suppression by annual legume cover crop in no-tillage corn. Agron. J. 93: 319-325. https://doi.org/10.2134/agronj2001.932319x
  21. Power, J. F. and J. A. Zachariassen. 1993. Relative nitrogen utilization by legume cover crop species at three soil temperatures. Agron. J. 85: 134-140 https://doi.org/10.2134/agronj1993.00021962008500010025x
  22. Rural Development Administration. 2006. Method of soil chemical analysis. RDA. Suwon, Korea.
  23. Smith, M. S., W. W. Frye, and J. J. Varco. 1987. Legume Winter cover crops. Advances in soil Sci. 7: 95-139.
  24. Utomo, M., W. W. Frye, and R. L. Blevins. 1990. Sustaining soil nitrogen for corn using hairy vetch cover Crop. Agron. J. 82: 979-983. https://doi.org/10.2134/agronj1990.00021962008200050028x