벼 수확량 증진을 위한 철분 시비 효과

철(Fe)은 벼의 필수 미량 영양소이자 논 토양의 화학적 과정을 조절하는 핵심 요소입니다. 철 기반 비료는 토양 비옥도와 작물 성능을 개선하는 데 사용되어 왔지만, 대부분의 연구는 단기적 반응이나 반복 적용에 초점을 맞춰, 단일 철분 투입의 장기적인 농업적 효과는 제대로 이해되지 않고 있습니다. 본 연구는 일본 니가타현 도카마치와 나가오카 두 지역의 논에서 7년간의 현장 실험을 통해, 1회성 영가철(zero-valent Fe) 분말 적용이 여러 재배 시즌에 걸쳐 지속적인 농업적 이점을 제공하는지 조사했습니다. 선형 혼합 효과 모델 분석 결과, 두 지역 모두에서 토양 내 유리 철 산화물(free iron oxide)이 적용 후 7년까지 지속적으로 높은 수준을 유지했습니다. 벼 이삭 수는 7년간 철분 시비에 대해 유의미한 전체적인 양의 반응을 보였습니다(도카마치 +33.0 m⁻², 나가오카 +11.4 m⁻²). 그러나 이삭 수 증가가 곡물 수확량으로 전환되는 양상은 지역별로 달랐습니다. 도카마치에서는 이삭 수 증가가 더 높은 총 곡물 수(+3084 m⁻²)와 곡물 수확량(+0.482 t ha⁻¹)으로 이어졌으나, 나가오카에서는 이삭당 곡물 수 감소(-5.1개 이삭⁻¹)로 상쇄되어 유의미한 수확량 증가를 보이지 않았습니다. 이삭 수 증진의 영양 관련 단서를 탐색하기 위해 식물 질소(N) 및 철분 흡수를 분석한 결과, 구조 방정식 모델은 이삭 수 반응이 철분 흡수 단독보다는 질소 흡수 증진 및 철분 흡수와의 조화와 더 밀접하게 관련되어 있음을 보여주었습니다. 본 연구 결과는 철 기반 관리가 벼 수확량 형성에 장기적인 영향을 미칠 수 있음을 시사하며, 수확량 실현에 대한 지역별 제약 요인을 이해할 필요성을 강조합니다. 배경 토양 철분 함량이 낮았던 도카마치에서 수확량 구성 요소 보상이 현저히 약했다는 점을 고려할 때, 철분 시비의 수확량 이점이 배경 토양 조건에 따라 달라지는지 추가 연구가 필요합니다.