생분해성 코팅 요소 종류별 질소 용출 및 온실가스 발생량에 미치는 영향

• 영문명: Effects of biodegradable polymer coating urea to nitrogen release in the soil column
• 발행기관: 유기성자원학회
• 저자명: 최재이 신중두 조현종 정우진 이상범 윤석인
• 간행물 정보: 『유기물자원화』제32권 제1호, 49~59쪽, 전체 11쪽
• 주제분류: 공학 > 환경공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2024.03.31

국문 초록

Biodegradable coating urea plays an important role in reducing the non-pollutants in agroecosystems, maximizing the plant nutrient utilization efficiency and slow-releasing nitrogen. Herein, the objective of this study was to investigate the nitrogen-releasing patterns and greenhouse gas emissions on different biodegradable coating urea. The treatments consisted of the control as an application of chemical fertilizers, NBCF as the non-biodegradable coating urea, NB60, and MDS as biodegradable coating urea. As a result of this study, the maximum accumulated total nitrogen (TN) concentration in the NBCF was higher at 33% than one in the NB60 during the precipitation periods. Its leaching period in the NCBF was prolonged for day 10 compared to the NB60. TN and NO3-N releasing patterns in the NBCF and NB60 were fitted well on linear types(R2≥0.991), but their control and MDS were fitted well on Sigmoid curves(R2≥0.994) with high releasing concentration in the MDS compared to the control during leaching periods. For the greenhouse gas emissions, CH4 emissions in the NBCF, NB60, and MDS were increased at 0.38%, 11.36%, and 5.91%, and N2O emissions were also increased at 50.5%, 32.4%, 58.8% as compared to the control, respectively. Therefore, application of biodegradable polymer coating urea might mitigate the non-point pollutants in agro-ecosystem.

영문 초록

생분해성 중합체 코팅 요소는 질소 용출을 제어하면서, 질소이용 효율을 극대화하며 농업생태계의 비점오염 원을 줄여주는 역할을 한다. 따라서 본 연구의 목적은 생분해성 중합체 혼합물을 이용한 코팅 요소의 용출 패턴과 온실가스 배출량을 구명하는 것이었다. 처리내용은 속효성 비료인 요소를 대조구, 난분해성 코팅 요소(NBCF), 생분해 완효성 코팅 요소(NB60)와 생분해성 완효성 코팅 요소(MDS)를 토양에 혼합한 4가지 수준으로 구성하였다. 침출수에 대한 최대 총 질소 누적 농도는 NBCF가 NB60보다 33% 높았으며, NB60이 NBCF 보다 최대 용출 기간은 10일 지연되는 것으로 나타났다. 누적 총 질소 및 NO3-N의 용출 패턴에서 NB60과 NBCF는 일차 직선형태로 동일하였지만, 대조구와 MDS는 Sigmoid curves 형태로 누적 용출 농도는 MDS가 대조구보다 높게 나타났다. 생분해성 코팅 요소의 온실가스 발생량을 살펴보면, CH4의 발생량은 대조구 대비 NBCF, NB60, MDS 각각 0.38%, 11.36%, 5.91% 증가하였고, 또한 N2O의 발생량은 대조구 대비 각각 50.5%, 32.4%, 58.8% 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 생분해 완효성 코팅 요소는 비료 이용성을 감안하여 포장에 시용할 경우 비료 시용량뿐만 아니라 농업생태계 비점 오염원을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

키워드

Biodegradable coating urea Precipitation of nitrogen Greenhouse gas emissions 생분해성 코팅 요소 질소 용출 온실가스 발생량