중질소(N-15)를 추적자로 사용하는 동위원소 희석법(isotope dilution technique)을 이용하여 수도를 pot 재배하면서 중질소로 표지된 요소를 15kg N/10a(관행구)와 30kg N/10a(배비구) 수준으로 사용한 후 토양과 수도체의 중질소함량을 안정동위원소비 질량분석기로 분석하여 사용한 요소로부터 유래하는 질소의 수지(balance)를 계산하였다. 수도체 중 시용한 요소로부터 유래하는 질소가 차지하는 비율(NDFF)은 관행구에서 평균 64%, 배비구에서 평균 89%로서 배비구가 높았으나, 수도체에 의한 시용된 요소의 회수율은 관행구와 배비구가 각각 65.5와 54.2%로서 시용된 요소의 효율은 관행구가 높았다. 시용된 요소 중 토양에 무기태 질소의 형태로 남아있는 잔류율은 관행구과 배비구에서 수도를 재배하지 않은 경우 각각 $13.5%(NH_4-N;5.53%,;NO_3-N;7.99%)$와 $16.5%(NH_4-N;7.49%,;NO_3-N;8.98%)$이고, 수도를 재배한 경우 각각 $2.0%(NH_4-N;0.63%,;NO_3-N;1.32%)$와 $2.3%(NH_4-N;0.87%,;NO_3-N;1.40%)$로서 수도를 수확한 직후의 토양에서 관행구와 배비구 모두 시용된 요소는 $NH_4-N$의 형태보다는 $NO_3-N$의 형태로서의 잔류율이 높았다. 시용된 요소 중 토양에 유기태 질소의 형태로 남아있는 잔류율은 수도를 재배한 경우에는 관행구와 배비구가 각각 23.65와 26.93%로서 비슷하였으나, 수도를 재배하지 않은 경우에는 각각 64.98과 41.83%로서 큰 차이가 있었다. 수도체와 토양에 의한 시용된 요소의 전체 회수율은 수도를 재배하지 않은 경우 관행구 78.5%, 배비구 58.3%이고, 수도를 재배한 경우 관행구 91.1%, 배비구 83.4%로서 시용된 요소의 전체 회수율은 관행구가 높았다.
The pot experiment using $^{15}N$ isotope dilution technique was carried out to calculate the balance of nitrogen of surface applied urea in the rice-soil system. The $^{15}N$ concentration was determined by stable isotope ratio mass spcetrometer (model: VG ISO-GAS MM622). In the pots with $^{15}N$ labeled urea application at the rates of 15 and 30 kg N/10a, the percentage of nitrogen derived from fertilizer (NDFF) in rice was higher at the rate of 30 kg N/10a (average 89%) than at the rate of 15 kg N/10a (average 64%). However, the recovery as percentage of fertilizer N by rice was higher at the rate of 15 kg N/10a (65.5%) than at the rate of 30 kg N/10a (54.2%). The percentage of the fertilizer N remained in extractable inorganic N form at the rates of 15 and 30 kg N/10a were $13.5%;(NH_4-N;5.53%,;NO_3-N;7.99%)$ and $16.5%;(NH_4-N;7.49%,;NO_3-N;8.98%)$ in unplanted soil, and $2.0%;(NH_4-N;0.63%,;NO_3-N;1.32%)$ and$2.3%;(NH_4-N;0.87%,;NO_3-N;1.40%)$ in soil planted to rice, respectively. The dominant form of inorganic-N in soil after harvest was $NO_3-N$ form rather than $NH_4-N$ form regardless of urea application rate or rice cultivation. The percentage of the fertilizer N remained in organic N form at the rates of 15 and 30 kg N/10a were 65.0 and 41.8% in unplanted soil, and 23.7 and 26.9% in soil planted to rice, respectively. In conclusion, the efficiency of surface-applied urea was greater at the rate 15 kg N/10a than at the rate of 30 kg N/10a.
