이 연구는 바이오가스 슬러리(BS)를 열수탄화 수상상(HCAP)과 혼합하여 탄소와 질소를 벼 재배 시스템으로 재활용하는 지속 가능한 농업 접근법을 탐구합니다. 2년에 걸쳐 합성 질소 비료의 대안으로서 돼지 유래 BS와 식물 유래 HCAP을 결합하여 벼 재배 시스템의 효과를 평가하였습니다. 네 가지 질소 대체 비율이 실험되었습니다: 0% (대조군, CKU), 50% (낮은 질소 대체율, BSVL), 75% (중간 질소 대체율, BSVM), 100% (높은 질소 대체율, BSVH). 결과적으로 BS와 HCAP의 결합 적용은 토양 용해 유기물(DOM) 및 전체 질소 함량을 각각 28.5‒82.5%와 5.8‒7.2%까지 유의하게 증가시켰으며, 이는 증가하는 질소 대체율과 긍정적 상관관계를 보였습니다 (P < 0.05). DOM 구성 요소는 미생물 부산물 유사 및 풀빅산 유사 물질의 상당한 증가를 나타내어 각각 0.6‒2.0배와 2.8‒10.3배 증가했습니다. 암모니아 증발은 2년에 걸쳐 pH 및 홍수수에서의 암모늄 수준과 연관되어 15.6‒46.3% 및 2.2‒12.6%로 유의하게 감소했습니다 (P < 0.05). 추가적으로, 화학적 질소 비료를 BS와 HCAP으로 대체하는 것은 벼의 질소 흡수를 손상시키지 않고 곡물의 질소 함량을 유지했습니다. 구조적 방정식 모델 결과는 BS와 HCAP을 이용한 질소 대체가 벼 재배 토양에서 탄소 및 질소의 재활용을 향상시키며 토양 DOM 및 총 질소 축적을 개선했음을 나타냈습니다. 전반적으로, 이 연구는 BS와 HCAP에서 탄소 및 질소를 벼 재배 토양으로 재활용하여 화학 비료를 대체하고 토양 비옥도를 향상시키는 실현 가능한 전략을 제시합니다.