Korean J. Soil Sci. Fert. Vol.51, No.3, pp.306-315, 2018 Korean Journal of Soil Science and Fertilizer Article https://doi.org/10.7745/kjssf.2018.51.3.306 pissn : 0367-6315 eissn : 2288-2162 Comparison of Different Approaches on Determining Nitrogen Balance in a Lowland Paddy Soil Hyun-Hwoi Ku 1,2,3 * 1 Crop and Environmental Sciences Division, International Rice Research Institute, Los Baños, Laguna, Philippines 2 Farming Systems and Soil Resources Institute, Agricultural Systems Cluster, College of Agriculture, University of the Philippines at Los Baños, Los Baños, Laguna, Philippines 3 Climate Change Research Center, Han-Kyong National University, 327 Jungang-ro, Anseong-si, Gyeonggi-do 17579, Korea *Corresponding author: seanku@hknu.ac.kr A B S T R A C T Received: August 14, 2018 Revised: August 29, 2018 Accepted: August 31, 2018 Nitrogen (N) balance is a key indicator assessing a degree of soil fertility and N loading by accounting input minus output N in agro-ecosystem. However, a recent approach on determining N balance has been evaluated regarding a change in soil N stock for continuing crop cultivation. To describe an assessment method on N balance, this study was conducted with three different methods, Method A (Input N Output N (crop N removal+loss N) = N surplus or deficit), Method B (Input N Output N (crop N removal+loss N + Δ soil total N) = N surplus or deficit), and Method C (Input N Output N (crop N removal+loss N) + Δ soil total N = N surplus or deficit). Four levels (0, 60, 120, and 180 kg N ha -1 ) of N from urea and two levels (120 and 180 kg ha -1 ) of N from combination of urea and CM (Urea:Cattle Manure = 60:60 and 60:120) were applied in a lowland paddy soil. Results showed that Method B indicated all negative N values regardless the sources and rates of N application, while Method A and C described different N balance values in the given N applications. Using Method A, a response of N balance to urea applications (0, 60, 120, and 180 kg N ha -1 ) was linearly increased. The values of N balance were negative at 0 and 60 kg N ha -1, while it was close to zero at 120 kg N ha -1 and showed the higher value at 180 kg N ha -1, respectively. Similarly, the combined N applications at 120 and 180 kg N ha -1 showed similar N balance values. Meanwhile, Method C indicated different N balance values at the combined N applications, showing significantly higher N balance values at 120 kg N ha -1 and the more value at 180 kg N ha -1, as compared with Method A. The difference was attributed to the soil N stock considering as count factor in determination of N balance. Thus, the study recommended Method C when evaluating both of soil fertility and N loading in crop cultivation field. Keywords: Nitrogen balance, Nitrogen surplus, Soil total nitrogen, Nitrogen loading, Rice paddy A response of N balance to urea applications (0, 60, 120, and 180 kg N ha -1 ) was linearly increased using Method A and C. However, the difference values of N balance between the method A and C in the combined N applications (Urea+CM 120 and 180 kg N ha -1 ) were attributed to the change of soil N as considering independent factor for method C. C The Korean Society of Soil Science and Fertilizer. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non- Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Comparison of Different Approaches on Determining Nitrogen Balance in a Lowland Paddy Soil 307 Introduction 질소수지 (N balance or N budget) 는일정한경계를조건으로질소유입과유출의수지를정량적으로분석하는기법으로농업생태계질소순환을이해하는유용한방법이다. 질소수지분석은토지, 토양, 또는농장경계에서유입질소의총계와유출질소의총계의차이로질소거동 (behavior) 을분석하여농축산물생산성및환경오염정도를동시에평가하는지표로사용되고있다 (Høyås, et al., 1997; Oomen, et al., 1998). 일반적으로, 농경지에서질소수지평가는단순히농경지로유입되는질소 ( 작물잔사, 가축분퇴액비, 무기질및유기질비료, 생물학적고정및관개수 ) 에서농경지로부터유출되는질소 ( 작물에의한흡수, 용탈, 유거, 암모니아휘발, 탈질및토양침식 ) 의수지 ( 잉여, 부족 ) 로산정하고있는데, 최근보고된질소수지산출방법은질소유입에서유출 ( 작물이흡수한질소량 ) 의차이가환경부하 (N surplus) 로해석하는방법을채택하고있다 (Eurostat, 2013). OECD의보고자료에의하면 (OECD, 2001), 국가별주요질소수지는단순히유입질소 ( 유기태및무기태비료시비, 생물학적질소고정, 대기강하물 ) 에서유출질소 ( 농산물생산, 조사료 ) 의수지로산출하는방법으로서잉여질소양분 ( 토양중잔존질소 ) 을잠재적환경유출로간주하고있다. Leip, et al. (2011) 는질소수지산출방법으로농장 (Farm) 과토지 (Land) 및토양 (Soil) 을경계로세부적인질소유입및유출인자를제시하여평가하였다. 농장경계는농장의울타리가경계조건이되며가축과작물생산량을유출인자로, 토양잔존총질소, 유거, 용탈, 가스배출량을잉여양분으로구분하였다. 토지경계는국가전체의토지가경계가되므로국가의지형경계가기준이되며작물과조사료생산량을유출인자로잉여양분은농장경계조건과같다. 토양경계는농업활동이가능한경작지를경계조건으로설정하였으며작물과조사료생산량및토양잔존총질소량을유출인자로, 유거, 용탈, 가스배출량을잉여양분으로구분하였다. 한편, 윤등 (2016) 은지역단위양분부하 ( 질소, 인 ) 와수지분석모형을제시하였는데, 질소부하분석모형은농경지에서작물이필요로하는질소요구량에대한작물의질소흡수량과투입부하수준을산출하고 ; 질소수지분석은농경지질소순환, 즉투입질소, 생물학적고정, 대기침착, 작물흡수, 유거, 유출, 토양잔존질소량을포함하는모형을제시하였다. 현재까지제시된국내의질소수지 ( 유입질소와유출질소차이 ) 는국가또는지역단위별각경계조건에서일년단위로산출하여투입량에따른가축, 작물및조사료생산성과환경부하정도를평가하고있다. 그러나, 매년영농활동이이루어지는농경지에서토양잔존총질소함량은농경지의토양비옥도평가에있어서주요지표로활용되고있음에도불구하고질소수지평가시잠재적환경부하로분류하고있다. Ladha, et al. (2016) 는농경지에서작물재배전 / 후토양잔존총질소를고려하여주요식량작물재배지에서질소수지를평가한바있고, 토양잔존총질소함량은매년 1작또는 2작의농경지에서후작물시비량산정에영향을주는주요계수로평가하고있다. 더구나, 국내작물별시비량산정은토양유기물함량를고려한방법을추천하고있다 ( 농촌진흥청, 1999). 작물생산성증진을위해시비되는질소는시비방법 ( 유기질과무기질비료 ) 에따라토양유기물함량증감에기여하는데, 유기질비료와무기질비료를혼합하여시비된처리구가무기질비료만시비된처리구보다토양유기물및토양잔존총질소함량을증가시켜작물의질소이용효율을유의적으로증진시킨다는연구결과가확인된바있다 (Conacher and Conacher, 1998; Ku, et al., 2016; Sainju, 2017; Xu, et al., 2008). 상기연구결과에서유추할수있는것은유기물혼용시비가무기질비료만시비된처리구보다재배후토양잔존총질소함량을증가시켜환경유출량을경감시키고후작물질소흡수에기여할것으로판단된다. 따라서, 매년영농활동이이루어지는농경지에서질소수지는유입및유출되는질소와작물재배전과수확후에변화하는토양총질소를고려하여평가하는것이필요하다. 따라서, 본연구의목적은질소수지평가에
308 Korean Journal of Soil Science and Fertilizer Vol. 51, No. 3, 2018 있어유입과유출질소의차이로산정된질소수지산출방법과토양잔존총질소를독립인자로고려한산출방법간의차이를평가하는것이다. Materials and Method 포트실험벼포트실험은 2013년 5월 29일부터 10월 3일까지국제미작연구소 (International Rice Research Institute) 내유리온실에서수행되었다. 포트는원통형플라스틱으로직경 530-mm 및높이 700-mm로총부피가 138L이며, 포트시험에사용된토양은국제미작연구소실험포장에서수거한담수상태의논토양을사용하였다. 시험전분석에사용된토양은각각의포트에채워진토양을벼이앙하루전깊이 300-mm까지채취하고혼합, 건조, 분쇄시킨후 2-mm체를통과한시료를분석에사용하였다. 토양산도 (ph) 는 6.4, 전기전도도 (EC) 는 0.42 ds m -1, 양이온치환용량 (CEC) 은 37.1 cmol c kg -1, 총질소함량 (total nitrogen) 은 0.11%, 총유기탄소함량 (total organic carbon) 은 1.16 % 이었다 (Table 1). Table 1. Physical and chemical properties of soil used in the pot experiment. ph EC CEC Total nitrogen Total organic carbon Clay Sand Silt (1:1) (ds m -1 ) (cmolc kg -1 ) (%) (%) (%) (%) (%) 6.4 0.42 37.1 0.11 1.16 40 26 33 EC: electrical conductivity; CEC: cation exchangeable capacity. 포트에시비된질소원은요소 (urea) 와우분 (CM, cattle manure) 이었으며, 요소의시비수준은 0, 60, 120, 180 kg N ha -1 이었고, 요소와우분을혼합한시비수준은각각 120 (urea 60 kg N ha -1, CM 60 kg N ha -1 ) 및 180 (urea 60 kg N ha -1, CM 120 kg N ha -1 ) 이었다 (Table 2). 건조된우분은모이앙하루전에토양과혼합하였으며, 혼합깊이는 0-30cm 이었다. 요소는 3번분시하였으며, 모이앙하루전 (20 %), 이앙후 29일 (30 %), 이앙후 60일 (50 %) 에표층시비하였다. 인산 (P) 과가리 (K) 의시비량은각각 30 kg ha -1 이며전량기비로시비하였다. Table 2. The sources and rates of N used in the pot experiment. Treatments Fertilizer Urea CM Amounts of N (N kg ha -1 ) (N kg ha -1 ) (g pot -1 ) No N 0-0 Urea 60 60-2.94 Urea 120 120-5.88 Urea 180 180-8.82 Urea+CM 120 60 60 5.88 Urea+CM 180 60 120 8.82 CM (cattle manure); amendment was applied based on N contents (1.38% by dry-weight basis). 1) P and K fertilizer in each treatment were applied at 30kg ha -1. 2) The amounts of fertilizer N (Urea) were calculated based on area basis.
Comparison of Different Approaches on Determining Nitrogen Balance in a Lowland Paddy Soil 309 벼의품종은 PSB Rc-18 (Oryza sativa L.) 이며, 15일동안육묘한모를포트당 4주 (3-4본/ 주 ) 씩손으로이앙하였다. 물관리는토양표면에서 50 mm 높이로상시담수하였으며, 담수높이가토양표면아래도내려가지않도록주 2-3 회물을관개하였고물관리는벼수확 2주일전까지지속되었다. 실험은완전임의배치 4반복으로수행되었다. 질소분석벼수확후지상부 ( 알곡 + 잎 + 줄기 ) 는 1주일동안 70 C에서건조후분쇄와혼합과정을거쳐총질소분석에사용되었다. 토양은처리별시험전과후에 30 cm 깊이로채취하여 3일간건조기 (105 C) 에서건조시킨후분쇄하고 2 mm 체를통과한시료를총질소분석에사용하였다. 총질소는켈달증류법으로분석하였으며 (Bremner, et al., 1996). 처리별모든시료는 3반복으로분석하였다. 유입및유출질소유입질소 (Input N) 는요소 (Urea 0, 60, 120, 180 kg N ha -1 ) 와혼합질소 (Urea+CM 120, 180 kg N ha -1 ) 의시비량으로산정하였으며, 포트에처리한시비량은 Table 1과같다. 관개수에함유된질소, 생물학적질소고정, 및대기질소침착은 0 으로간주하였다. 유출질소 (Output N) 는수확후벼의질소흡수량과벼재배기간유출된질소 ( 용탈과탈질 ) 로산정하였으며, 본실험조건상유거질소는배제하였다. 벼수확후, 총흡수된질소를산정하기위해서단위면적당지상부의건조중을측정하고질소함량을분석하여단위면적당작물이흡수한평균질소량을식 (1) 에따라산정하였다. (1) 여기서, 는단위면적당지상부작물의질소흡수량 (g pot -1 ), 는지상부의총질소함량 (%), 는포트당지상부건조중 (g pot -1 ) 이다. 벼재배기간환경으로의질소유출량 ( 용탈과탈질 ) 은무처리구대비시비구에서유출된질소를식 (2), (3), 및 (4) 를이용하여산정하였다. 식 (2) 는무처리구대비질소비료가시비된토양에서작물의질소흡수량 ; 식 (3) 에서는수확전과후의토양잔존총질소변화량 ; 식 (4) 에서는토양에시비된질소량에서작물이흡수한질소량과토양잔존총질소변화량의차이로질소유출량을산출하였다. (2) (3) (4) 여기서, 는질소이용효율 (g g -1 ), 와 는시비구와무비구의작물질소흡수량 (g pot -1 ), 는시비량 (g pot -1 ), 는환경으로의질소유출량 (g pot -1 ), 는토양질소변화량 (g pot -1 ), 는벼수확후토양잔존총질소함량 (g pot -1 ), 은벼재배전토양잔존총질소함량 (g pot -1 ) 이다.
310 Korean Journal of Soil Science and Fertilizer Vol. 51, No. 3, 2018 질소수지접근방법본연구에적용된질소수지산출방법은 Table 3와같다. Method A는토지, 농장, 토양통합경계조건에서시비량을유입질소 (Input N) 로산정하였으며, 벼의질소흡수량과환경으로의질소유출량을유출질소 (Output N) 로산정하여질소수지를산출하였다. Method B는토양경계조건에서시비량을유입질소로산정하고, 벼의질소흡수량과환경으로의질소유출량및토양잔존총질소변화량 (ΔSoil N) 을유출로질소수지를산출하였다. Method C는농업생태계내물질순환의기본원리 (Input N Output N =ΔSoil total N) 를변형하여작물재배전과후토양잔존총질소변화량를독립적인자로고려하여질소유입 ( 시비량 ) 에서유출 ( 작물의질소흡수와환경으로의질소유출 ) 량과재배전과후의토양잔존총질소변화량을평가인자로고려하여수지를산출하였다. 여기서, 산출값이음 ( ) 이면질소결핍 ; 영 (0) 이면이상적질소순환 ; 양 (+) 이면잉여질소로서토양비옥도증진또는잠재적질소부하로평가하였다. Table 3. Method approaches for determining N balance. Approach N balance Boundary Cited reference Method A Input N Output N(Crop N removal+loss N) Farm Leip, et al. (2011) Method B Input N Output N(Crop N removal+loss N+ Soil N) Soil Leip, et al. (2011) Method C Input N Output N(Crop N removal+loss N)± Soil N Soil Ladha, et al. (2016) 통계분석본연구는완전임의배치 4반복으로유리온실에서수행되었으며, 통계처리는벼지상부질소흡수량 (Rice N uptake), 질소이용효율 (NUE), 시험전과후깊이 300mm까지의토양총질소함량 (Δ soil total N), 질소수지 (N balance) 를 Statistical Tool for Agricultural Research (STAR V. 2.0.1) 통계프로그램을이용하여각변수의평균값을던컨검정 (Duncan s multiple range test) 으로처리간차이를 5% 유의수준에서검정하였다. Results and Discussion 벼의질소반응과토양총질소변화수준별질소시비량과질소원을달리한벼의지상부질소흡수량, 질소이용효율및벼재배전과수확후의토양총질소변화량의차이는 Fig. 1과같다. 벼의지상부총질소흡수량은모든질소시비수준에서무비구 (No N) 보다높았다. 무기질비료시비수준이가장높았던시비구 (Urea 180) 에서작물의질소흡수량이가장높았지만, 질소시비방법에상관없이 Urea 60, 120, 및 180시비구에서처리간차이가없었다 (Fig. 1a). 반면, 질소이용효율 (NUE) 은시비방법에따라차이가있었는데, 요소시비구 (Urea 60, 120, 및 180) 에서시비수준이가장낮았던 Urea 60에서질소이용효율이높은경향이었지만 Urea 120 및 Urea 180과통계적으로차이가없었다. 그러나, 요소와우분이혼용된처리구 (Urea+CM 120과 180) 는 Urea 60보다질소이용효율이낮았다. 혼용처리구의질소이용효율은시비량이증가할수록낮은경향이었지만통계적차이는없었다 (Fig. 1b). 한편, 벼재배전과수확후의토양잔존총질소함량은요소처리구에서시비량이증가할수록증가하였으며, 우분이시비된처리구에서는더높은토양잔존총질소변화량을보였다. 더구나, 같은시비수준 (120 및 180 kg N ha -1 ) 에서토양잔존총질소함량은각각의요소시비구보다혼용구에서유의적으로높았다 (Fig. 1c).
Comparison of Different Approaches on Determining Nitrogen Balance in a Lowland Paddy Soil 311 Fig. 1. Rice N uptake (a), nitrogen use efficiency (b), and Δ soil total N content (c) in the treatments (Data source from Ku, et al. (2017)). 본실험에서사용된벼품종은 PSB Rc-18이며, 최적알곡수량생산을위한질소시비추천량은질소원에상관없이 120 kg N ha -1 이었다 (Ku, et al., 2017). 그러나, 벼지상부 ( 알곡 + 줄기 + 잎 ) 에누적된질소흡수량은질소시비추천량에상관없이요소시비량이증가할수록직선적으로증가하는경향이었다. 이러한결과는벼의질소요구량을상회하는유효한질소양분이토양에존재할때, 알곡으로동화되어축적되는질소보다잎과줄기에더많은질소가축적되기때문으로판단된다 (Marschner, 2011). 한편, 요소와우분이혼용된시비구 (Urea+CM 180 kg N ha -1 ) 는같은수준의요소시비구보다상대적으로벼지상부의누적질소흡수량및질소이용효율이낮은경향이었는데, 유기질비료가토양에시비되면유기물은미생물생육을증대시키는동시에유기물이분해되는과정에서더많은탄소와질소를필요로하여무기화 (mineralization) 와부동화 (immobilization) 를촉진시킨다. 즉, 토양에유효한무기태질소의일부는작물흡수에이용되지만일부는미생물에의해부동화되어작물에유효한토양무기태질소가혼용구에서낮은것으로판단된다 (Havlin, et al., 2007). Kang and Roh (2012) 의보고에의하면, 국내논토양에서유기질비료의무기질비료대체효과는약 50% 정도로평가하였다. 즉, 우분 60과 120 kg N ha -1 이토양에시비되면무기질비료대체량은 30와 60 kg N ha -1 되며, 나머지질소양분은토양총질소함량을증가시키거나환경으로유출된다고하였다. 이러한논리로
312 Korean Journal of Soil Science and Fertilizer Vol. 51, No. 3, 2018 유추해보면, 혼용구의 120과 180 kg N ha -1 는요소로서 90과 120 kg N ha -1 이되어작물에유효한질소의함량은같은수준인요소시비구보다낮다. 이러한결과는, 벼수확후토양깊이 30cm에서채취한토양잔존총질소변화량에서확인할수있었으며, 토양잔존총질소변화량은같은시비량 (N 120과 180 kg ha -1 ) 에서요소시비구보다혼용구에서더높았다 (Fig. 1c). 질소수지질소수지접근방법별산출된방법은Method A, B, 및 C이며 (Table 1), 세가지방법으로평가한질소수지는 Fig. 2와같다. Method A는유입 ( 시비량 ) 에서유출 ( 벼질소흡수량, 환경유출량 ) 의차이를산출하여수지를평가하였다. 요소시비구에서양의값 (+) 의질소수지를보인처리구는 Urea 180 kg N ha -1 이었다. Urea+CM 120 kg N ha -1 처리구는양의값을보였지만, 음의값 ( ) 을보인Urea 120 kg N ha -1 처리구와통계적차이가없었고, 마찬가지로 Urea+CM 180 kg N ha -1 처리구의질소수지는 Urea 180 kg N ha -1 처리구와통계적차이가없었다 (Fig. 2a). Method B는작물재배전과수확후의토양잔존총질소증감량을유출질소에포함하여질소수지를평가하는방법으로서, 질소수지는모든처리구에서음의값 ( ) 을보였다. 처리간비교에서 Urea 120과 180 kg N ha -1 시비구는무처리구 (No N), Urea 60 및 Urea+CM 120보다질소수지값이높아질소결핍이상대적으로낮은것으로나타났지만 Urea+CM 180 kg N ha -1 와유의적인차이를보이지않았다 (Fig. 2b). Method C는토양잔존총질소변화량을독립인자로고려하여질소수지를산출하는방법으로서, 본방법을이용하여산출된질소수지는 Fig. 2c와같다. 질소수지가영 (0) 에가까운시비구는 Urea 120 kg N ha -1 처리구이며, No N와 Urea 60 kg N ha -1 에서음의값 ( ) 으로질소결핍을 ; Urea 180과 Urea+CM 120 및 180 kg N ha -1 에서양의값 (+) 으로잉여질소가높은것으로나타났다. 질소시비방법별우분이혼용된 Urea+CM 120 kg N ha -1 의질소수지는 Urea 120과 180 kg N ha -1 시비구보다높았으며, 우분시비량이증가할수록잠재적잉여질소가높은것으로나타냈다 (Fig. 2c). 한편, 혼용구를제외한요소시비구에서시비량에대한질소수지는시비량이증가할수록증가하였고질소수지가 0 이되는시비량은 Method A에서 6.2 g N pot -1 (126 kg N ha -1 ) 이었으며, Method C에서 5.4 g N pot -1 (110 kg N ha -1 ) 이었다 (Fig. 3). 질소수지는토지, 농장, 및토양경계조건에따라평가하는방법이상이하며, 질소수지평가시유입및유출인자는접근방법에따라구성하는인자를달리하여산정한다. 일반적으로질소수지값이영 (0) 이면이상적질소순환 ; 양 (+) 이면토양중잔존하는잠재적질소부하량 ( 대기및수계유출 ); 음 ( ) 의값이면질소결핍으로해석한다 (Sainju, 2017). Method A의접근방법은국가또는지역단위기준에서토지, 농장, 및토양을통합경계로유입질소에서유출질소 ( 가축, 작물, 사료, 바이오메스생산, 및환경유출 ) 의수지를산출하여해당지역의질소부하정도 ( 잉여또는결핍 ) 를평가하는방법으로알려져있다. Method A을이용한질소수지분석결과, No N과 Urea 60는질소결핍, Urea 120과 Urea+CM 120은이상적질소순환, Urea 180과 Urea+CM 180은질소부하 ( 잉여 ) 로평가되었다. 벼재배시시비방법에상관없이질소수지값이 0 에가까운시비구는 Urea 120 ( 0.11 g pot -1 ) 과 Urea+CM 120 (0.14 g pot -1 ) 이었다. 반면, Method C에서질소수지가 0 에가까운시비구는 Urea 120 (0.35 g pot -1 ) 이었지만, 혼용구 (Urea+CM 120) 의질소수지는 5.7 g pot -1 으로 Method A에서산출한값보다현저히높았다. 이러한결과는토양잔존총질소변화량이경계조건별질소수지접근방법에따라차이가있는것으로판단된다. Method A는유입질소에서유출질소의차이가토양잔존질소량으로귀결되어잠재적질소부하또는결핍으로평가한다. 반면, Method C는질소수지산정시토양잔존질소변화량을독립적계수로서포함하고있다. 농경지의경우, 작물수확후토양잔존질소는후작물질소시비량산정에따른유기물함량과함께토양비옥도 ( 생산성 ) 평가의지표가된다 (Meisinger, et al., 2008;
Comparison of Different Approaches on Determining Nitrogen Balance in a Lowland Paddy Soil 313 Fig. 2. Determination of N balance in the N applications using the different methods (Method A (a): Input N-Output N(Crop N removal+loss N); Method B (b): Input N-Output N (crop N removal+loss N+ΔSoil total N); Method C (c): Input N-Output N(Crop N removal+loss N) ± ΔSoil total N. Fig. 3. Determination of urea-n rate on N balance to be 0 using the linear curves (Method A: Input N-Output N (Crop N removal+loss N); Method C: Input N-Output N (Crop N removal+loss N) ± ΔSoil total N.
314 Korean Journal of Soil Science and Fertilizer Vol. 51, No. 3, 2018 Sainju, 2017). 상기두방법의차이는질소수지산정방법에따라산출값이잠재적질소잉여 (Method A: 부하또는결핍 ) 로귀결하느냐아니면토양비옥도 (Method C) 를고려하고있는가에있다. 유기질과무기질질소비료의혼용시비는작물의생산성과토양의비옥도를함께증진시킨다는연구를보고한바있으며, 혼용시비에따라증가되는토양잔존질소는무기질비료만시비한농경지보다높아서후작물재배시시비량을경감하여도작물수량은감소되지않는다는연구결과가보고되었다 (Xu, et al., 2008; Yeon, et al., 2007). 따라서, 유기물이시비된토양에서는비옥도가증진되므로, 질소수지산정시 Method C를적용하는것이추천된다. 한편, 토양경계조건에서적용한 Method B는시비량에상관없이음 ( ) 의값을보였는데, 이러한결과는토양잔존질소변화량이유출질소 ( 환경유출 ) 인자로포함되어산정되었기때문이다. Conclusion 본연구는논토양에서질소수지접근방법별차이를비교하기위하여수행되었다. 시비수준과질소원이상이한질소수지 (Methed A와 C) 는시비량이증가할수록증가하는경향이었지만, 질소유입에서유출의차이로산출되는방법 (Method B) 에서모두음의값 ( ) 으로질소결핍을나타내었다. Method A의경우, 질소수지는 Urea 와 Urea+CM 120 시비구에서 0 에가까운수지값을보였으며, 180 kg ha -1 시비구 ( 요소구와혼용구 ) 에서질소부하량이높은것으로평가되었다. Method C에서질소수지가 0 이되는시비구는 Urea 120이며, 그수준보다높았던 Urea 180에서수지값 (+) 이증가하였고, 혼용구 (Urea+CM 120과 180) 에서더높았다. Method A와 B를활용한질소수지는작물생산성과질소부하량을직접적인지표로평가하는데반해, Method C는작물이흡수한질소에서토양잔존총질소변화량을토양비옥도증감효과또는잠재적질소부하 / 결핍으로평가할수있었다. 따라서, 본연구는매년영농활동이수행되는농경지의수확후토양잔존질소는후작물질소시비량결정에주요계수로고려되기때문에농경지질소수지산출시 Method C방법으로산출하는것을추천한다. References 농촌진흥청. 1999. 작물별시비처방기준. p152. 윤영만, 김창현, 구현회, 오승용, 홍종미, 윤성휘, 김창규, 이만희. 2016. 양분총량제도입을위한기반조성연구. 환경부및농림축산식품부연구용역보고서. p 228. Bremner, J., D. Sparks, A. Page, P. Helmke, R. Loeppert, P. Soltanpour, et al. 1996. Nitrogen-total. Methods of soil analysis. Part 3-chemical methods.: 1085-1121. Conacher, J. and A. Conacher. 1998. Organic farming and the environment, with particular reference to Australia: a review. Biological Agriculture & Horticulture 16:145-171. Eurostat (2013). Nutrient Budgets Methodology and Handbook. Version 1.02. Eurostat and OECD, Luxembourg. Havlin, J.L., S.L. Tisdale, W.L. Nelson and J.D. Beaton. 2007. Soil fertility and fertilizerspearson education. Høyås, T.R., N. Vagstad, M. Bechmann and H.O. Eggestad. 1997. Nitrogen budget in the river Auli catchment: A catchment dominated by agriculture in southeastern Norway. Ambio (Sweden). Kang, C.-S. and A.-S. Roh. 2012. Fertilization efficiency of livestock manure composts as compared to chemical fertilizers for paddy rice cultivation. Korean Journal of Soil Science and Fertilizer 45:86-92. Ku, H.-H., K. Hayashi, R. Agbisit and G. Villegas-Pangga. 2016. Effect of rates and sources of nitrogen on rice yield,
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