Estimation of Greenhouse Gas Emission in Rice Paddy Soil Under Slow Released N Fertilizer Application: Annual Investigation

Abstract

Intermittent drainage can reduce methane (CH4) emission from rice paddy soils, but nitrous oxide (N2O) emission can increase. We believe that the slow released N fertilizer can mitigate N2O emissions by reducing N lost to the environment. In this study, we tried to assess the influence of slow N fertilizer on effective greenhouse gas (GHG) reduction. We installed three different treatments, urea (U) treatment, controlled release fertilizer (CRF) treatment, and hairy vetch with urea (HV) treatment. The emission rates of CH4 and N2O were monitored using the closed chamber method during cropping and fallow season. The grain yield was investigated to calculate yield scaled greenhouse gas intensity (GHGI). Compared with U treatment, CH4 emission was reduced in CRF but increased in HV treatment. In contrast, N2O emission was increased in CRF but reduced in HV treatment. Grain yield was increased in CRF and HV treatment than U treatment. The GHGI was the lowest in CRF treatment by high grain yield and low GHG emission. In contrast, GHGI was the highest in HV treatment due to increased CH4 emission. In conclusion, controlled release fertilizer can effectively reduce GHG emission. However, CRF application increased N2O emissions during the fallow season, and further investigation is needed to determine whether this is due to the effect of fertilizer residues. In addition, due to field experiments that are easy to influenced by the environmental condition, it seems necessary to verify the research results through additional investigations over many years.

Greenhouse Gases Emission from Rice Paddy under Different Tillage Intensity during Fallow Season

“…) 비교하여 절반 수준이었다 (Gwon et al, 2020). 또한 선행연구에서는 경운 직후에 일시적으 로 높은 N 2 O 배출이 나타난 반면 (Gwon et al, 2020) Net GWP (Mg CO 2 eq. ha…”

“…배출량과 기온 간에 유의적인 상관성이 있는 것이 확인되었다. 이는 선행연구(Gwon et al, 2019(Gwon et al, , 2020와 마찬가지 로 토양 미생물의 활성이 온도의 영향을 받기 때문으로 판단된다(Pietikäinen et al, 2005). 다만 Gwon et al (2019)의 연구결과에 따르면 관행 경운구 CO 2 배출 수준은 150~212.7 mg CO 2 m -2 hr -1 로 본 연구에서 측정된 경운구 (97.0 mg CO 2 m -2 hr -1 ) 및 최소경운구 (131.3 mg CO 2 m -2 hr -1 )에서 상대적으로 CO 2 배출이 적은 것을 확인할 수 있었다.…”

“…최소경운 구에서는 최대 1.09 mg CH 4 m -2 hr -1 , 다. 또한 휴경기에는 선행연구에서와 마찬가지로 음의 CH 4 배출이 관측되기도 하였다(Gwon et al, 2020). 이는 휴경 기 중 메탄생성균의 활성이 억제된 조건에서 메탄산화균에 의해 대기 중 메탄이 소비되었기 때문으로 판단된다(Cai et al, 2016).…”

“…ha -1 )를 차지하는 것으로 나타났다. 최 소경운구의 net GWP가 다소 컸으나 통계적으로 유의적인 차이는 없었다.휴경기 논에서 온실가스 배출이 간과되고 있음을 주장한 다양한 선행 연구들이 있다(Haque et al, 2015;Martínez- Eixarch et al, 2018;Gwon et al, 2019Gwon et al, , 2020. 그러나 온실가스 배출과 탄소 변화량을 함께 고려한 net GWP 값을 산 정한 연구는 미흡한 상황이다.그나마 Haque et al (2015)의 선행연구에서 풋거름작물 환원 여부에 따른 휴경기 논에 서의 net GWP 산정 사례가 있어 본 연구와 일부 비교가 가능하였다.…”

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

“…지구온난화에 대한 우려가 증가되면서 농업 분야에서도 저탄소 녹색성장에 대한 필요성이 대두되고 있다 (Yi, 2009). 온실가스 중 지구 온난화 지수 (global warming potential, GWP)가 높은 N 2 O의 주 배출원이 무기질 비료 시용 을 포함하는 농업활동에 의한 것으로 보고되었으며 (Kim et al, 2017;Gwon et al, 2020), 현재 우리나라의 무기질 비 료의 사용량은 2010년 233 kg ha -1 에서 2018년 268 kg ha -1 으로 사용량이 증가되고 있는 추세로 OECD 주요 국가와 비교하였을 때, ha당 무기질 비료의 사용량이 높은 수준으로 분류되고 있다 (Kim et al, 2008;KOSTAT, 2020). 무기 질 비료는 식물이 쉽게 이용할 수 있는 편리성과 효율성이 있기 때문에 작물의 수량 증대와 안정적인 생산량 확보가 가능하다는 장점으로 인하여 국내 농가에서 꾸준히 사용되고 있으며, 사용량이 증가하고 있다 (Kim et al, 2018).…”