Effects of Co-application of Biochars and Composts on Lettuce Growth

Abstract

The effect of biochar and organic resource applications on lettuce cultivation was investigated. Treatment conditions of pot experiment were designed with CN (control), IF (inorganic fertilizer), BC400-1 (Rice husk biochar 400°C 1%), BC400-1+CP (Rice husk biochar 400°C 1%+compost), BC400-4 (Rice husk biochar 400°C 4%), BC400-4+CP (Rice husk biochar 400°C 4%+compost), BC600-1 (Rice husk biochar 600°C 1%), BC600-1+CP (Rice husk biochar 600°C 1%+compost), BC600-4 (Rice husk biochar 600°C 4%) and BC600-4+CP (Rice husk biochar 600°C 4%+compost). The lettuce fresh weight in IF, BC400, and BC600 treatments increased 185, 101-219, and 83-138%, respectively, over that in CN treatment. Total amount of nutrient uptake in lettuce increased in the order BC400-4+CP > IF ≒ BC600-4+CP ≧ BC400-4 ≧ BC400-1+ CP ≧ BC600-1+CP ≧ BC600-4 ≒ BC600-1 ≧ BC400-1 ≒ CN treatments. Considering the results of fresh weight, number of leaves, and nutrients of lettuce, the growth of lettuce was most effective in BC400-4+CP treatment, over that in the IF treatment. Application of combined biochar and compost significantly affected the chemical characteristics of field soil after lettuce harvest. In addition, the positive effects of biochar and compost in soil were related to improved nutrient availability-related parameters such pH and CEC. Therefore, proper application of biochar with compost is effective at improving lettuce cultivation and can benefit the soil environment.

Characteristics of Distribution and Decomposition of Organic Matter in Soils Cultivated with Various Fruits and Vegetables in Plastic Film House Fields

“…양질의 유기물을 공급하기 위해서는 농업생산과정에서 나오는 부산물의 투입량을 증대 및 휴경기 피복작물 재배 등을 통해 토양 내 바이오매스 환원량을 극대화시키는 토양 관리 방안이 필요하다. 동시에 투입 되는 유기물을 퇴비화 (Kim et al, 2014(Kim et al, , 2018Jeong et al, 2019), 바이오차 (Zhang et al, 2010;Park et al, 2021), 사전부숙 (Lee et al, 2020a;Song et al, 2021) 등 안정화 기술을 적용함으로써 토양으로 투입된 이후의 분해량을 최 소화시킴으로서 농경지에서 토양유기물 함량을 지속적으로 증진시켜 나갈 수 있다.…”

“…국내에서 토양유기물 증진을 위한 다양한 시도가 이루어지고는 있으나, 대부분 유기물 축적량이 상대적으로 많은 벼 논을 중심으로 연구가 수행되어 왔다. 토양유기물 함량을 증진하기 위해 토양 내 유기물 투입을 증가시키기 위한 녹비작물 활용 기술 (Lee et al, 2010;Kim et al, 2012Kim et al, , 2013Kim et al, , 2015Hwang et al, 2015), 투입된 유기물이 토양에서 분해되면서 손실되는 양을 최소화 시킬 수 있는 유기물 활용 기술 (Jeong et al, 2018;Lee et al, 2020b;Park et al, 2021) 개발과 관련한 연구가 주로 수행되어 왔다. 또한 경운 혹은 비닐 멀칭과 같은 재배 관리방법에 따른 농경지 내 유기물 변동과 축적량을 현장에서 비교하는 연구 (Kim et al, 2016;Lee et al, 2019) 토양유기물의 분해 (decomposition)는 토양호흡량 (soil respiration rate)에 의해 결정되며, 토양 내 다양한 요인 특 히 토양수분함량, 토양온도, 미생물 대사에 필요한 탄소기질 종류 및 이 ‧ 난분해성 함량 등에 의해 영향을 받는다 (Lloyd and Taylor, 1994;Buchmann, 2000;Li et al, 2008;Ko et al, 2016).…”

Greenhouse Gas Emissions according to Application of Biochar by Soil Type in the Closed Chamber

“…농업 분야 에서 발생되는 각종 바이오매스 자원을 바이오차로 전환하여 활용할 경우 CO 2 , CH 4 , N 2 O 등의 온실가스 저감 효과가 있다 (Ameloot et al, 2013;Liu et al, 2019;Shaukat et al, 2019). 더불어 토양 개량 (Huang et al, 2013;Liu et al, 2016;Nguyen et al, 2017), 작물 수확량 개선 (Park et al, 2019(Park et al, , 2021Martos et al, 2020) 등의 추가 효과를 얻을 수 있다 (Carvalho et al, 2016).…”

“…기존 연구들의 경우 바이오차 재료 및 제조 방법 (Gaskin et al, 2008;Lehmann and Joseph, 2009), 온실가스 배출 량 평가 (Karhu et al, 2011;Aguilar-Chavez et al, 2012;Troy et al, 2013), 작물 생육에 초점을 맞추어 연구되어 왔 다 (Dong et al, 2015;Park et al, 2021). 바이오차의 효과는 바이오차의 재료 (Liu et al, 2011;Quilliam et al, 2013) 및 물리 ‧ 화학적 특성 (Gaskin et al, 2008;Lehmann and Joseph, 2009), 열분해 온도 (Lehmann et al, 2011;Clough et al, 2013), 기존 토양특성 (Van Zwieten et al, 2014;Nguyen et al, 2017), 비료 투입량 (Carvalho et al, 2016;Shaukat et al, 2019)에 따라 토양특성 및 작물 생육에 차이를 보인다 (Chen et al, 2020;Park et al, 2021). 비옥한 토 양보다 빈약한 토양에서 바이오차 적용 효과가 더 높은 것으로 평가되고 있다 (Hailegnaw et al, 2019).…”

Effect of Soil Amendments Derived from Agricultural Biomass to Improve Corn Growth and Soil Fertility in an Upland Field

“…농경지 토양의 유기물 함량 감소는 토양의 물리 적, 화학적 및 생물학적 특성을 저하시켜 토양의 비옥도 감소를 초래한다. 우리나라의 무기질 비료 시용량은 OECD 국가에서 높은 수준으로 분류되고 있음에도 불구하고 작물 생산의 안정성을 유지하기 위해 정기적으로 무기질 비료 를 사용하고 있다 (Park et al, 2021). 따라서 현대적인 농업 시스템 내에서 작물의 생산량은 안정적으로 유지하고 토 양의 비옥도는 증진시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.…”