Abstract
BACKGROUND: Green manure and graminaceousmanure crops have several benefits, such as improving soil physical and chemical properties and utilizing excessive greenhouse nutrients that they have a potential to be a water pollutant source. METHODS AND RESULTS: The objective of this study was to investigate nitrogen (N) supplying capabilities of green manure and graminaceous manure crops for lettuce (Lactuca sativa L.) and Chinese cabbage (Brassica campestris L.) grown under greenhouse conditions. For this two leguminous manures (Crotalaria juncea (Cr.) and Sesbaniaexaltata (Se.)) and two graminaceous manures (Sorghum bicolor; Haussolgo(Ha.) and Sudangrass (Sg.)) in the greenhouse were grown, cut, and incorporated into the greenhouse soil before planting. Chemical nitrogen (N) fertilizer rate was estimated based on N recommendation for lettuce and Chinese cabbage. 100% of the N recommended rates (1N) were 70 kg N $ha^{-1}$ for lettuce and 60 kg N $ha^{-1}$ for Chinese cabbage and 50% of the N recommendation rates (0.5N) were 35 kg N $ha^{-1}$ for lettuce and 30 kg N $ha^{-1}$ for Chinese cabbage. Nitrogen treatments were control (0N), Cr., Se., Cr + 0.5 N, Se + 0.5 N, Ha + 0.5 N, Sg + 0.5 N, and N recommendation rate (1N). Incorporated N from green manure and graminaceous manure crops were 130, 116, 93, and 87 kg N $ha^{-1}$ for Cr., Se., Ha., and Sg., respectively. Lettuce and Chinese cabbage were grown after incorporated green manure crops into the greenhouse soil. There was no significant difference in lettuce and Chinese cabbage yields under N treatments except control (0 kg/ha). Nitrogen use efficiency (NUE)was from 44% to 73% and the highest NUE was under Se. treatment. Although yields were not statistically different under N treatments except control, actual yield increase ranged from 170 to 1,100 kg/ha for lettuce and ranged from 2,770 to 5,210 kg/ha for Chinese cabbage compared to yield under N recommendation rate. Estimated economic benefit from this would be higher approximately between \2,770,000 and \5,210,000/ha under N treatments except control than the N recommendation rate. CONCLUSION: These results suggest that incorporating green manure crops, such as Cr. and SeSe. into soil or adding 0.5 N after incorporation of them can be beneficial in many ways in that it increases economic return because of yield increase, reduces the use of chemical N, and decreases the negative environmental impact on water quality because excessive N in the greenhouse soil can be used by green manure crops during the fallow.
녹비작물의 토양 환원에 따른 상추 및 얼갈이 배추의 수량과 더불어서 토양의 양분 수지량에 미치는 영향을 평가하고자 여름 휴한기 동안 두과 (네마장황, 세스바니아) 및 화본과(하우스솔고, 수단그라스) 녹비작물을 재배하였으며 화학비료를 시비한 질소 검정시비구 1.0N (130 kg/ha)를 대조구로 하여 비교하였다. 녹비작물의 생육에 있어서 두과인 네마장황과 세스바니아는 화본과인 하우스솔고와 수단그라스와 비교하여 생초량은 적었으나 질소의 양분함량은 높아서 토양으로 환원된 질소량은 네마장황(130 kg/ha) 및 세스바니아(116 kg/ha)가 하우스솔고(93 kg/ha)나 수단그라스 (87 kg/ha) 보다 많았다. 녹비작물의 토양환원 후 상추와 얼갈이 배추의 수량은 질소 무시비구를 제외하고 두과 녹비작물, 두과 녹비작물+화학비료 0.5N, 화본과 녹비작물+화학비료 0.5N 등 다양한 녹비작물 처리는 대조구인 화학비료 1.0N과의 비교에서 유의성 없었지만 수량은 상추에서 170~1,100 kg/ha가 얼갈이 배추에서 2,770~5,210 kg/ha가 증대되었으며, 이러한 수량 증수로 인해서 3,953~5,120 천원/ha에 해당하는 소득증가 효과가 산출되었다. 토양의 질소 양분수지는 녹비작물만 투입한 네마장황과 세스바니아 처리에서는 각각 46과 31 kg/ha를, 네마장황+화학비료 0.5N과 세스바니아+화학비료 0.5N 에서는 각각 109와 99 kg/ha를 보였으며, 하우스솔고+화학비료 0.5N과 수단그라스+화학비료 0.5N 에서는 각각 72와 66 kg/ha의 값을 나타내었다. 이는 화학비료 1.0N 처리에서의 질소 양분수지인 49 kg/ha와 비교하여 볼 때 녹비작물 및 화학비료와의 혼합시비를 통해서도 토양에 안정적인 질소 유지가 가능하다. 그러므로 녹비작물의 토양환원 후 시설 상추와 얼갈이 배추를 재배하는 경우 화학비료의 시비가 필요 없거나 시비추천량의 50%를 절감할 수 있을 것으로 판단되었다.
