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논토양중 카드뮴 유효도와 수도의 흡수이행에 미치는 석회 및 Humic acid 사용효과
김민경,김원일,정구복,박광래,윤순강,엄기철 한국환경농학회 2004 한국환경농학회지 Vol.23 No.1
토양중 중금속이 식물에 흡수 및 이행되는 것을 경감시켜 여기에서 생산된 농산물의 안전성 향상을 위한 기초자료를 확보하고 논토양의 카드뮴 유효도와 흡수이행에 미치는 석회와 humic acid 처리 효과를 구명하기 위하여 실내경험과 포트실험을 수행하였다. 실내실험에서 공시토양에 2.5와 5.0 ton/ha의 석회와 1%와 2% humic acid를 처리한 후 토양중 가용성 카드뮴 함량 변화를 조사한 결과, 두 처리 모두 14일까지는 담수상태에서 처리효과로 인하여 가용성 카드뮴 함량이 감소하다가 그 이후에는 토양의 완충능에 의해 다시 증가하는 경향이었다. 이때, 토양의 가용성 카드뮴 함량은 토양 pH 및 양이온치환용량과 부의 상관이 있었다. 2.5 ton/ha의 석회와 1% 의 humic acid를 처리한 후 담수시켜 안정화된 다음 벼를 재배하여 조사한 결과, 석회와 humic acid 처리에 비해 분얼기와 수확기의 치화태 및 수용태 카드뮴 함량이 낮아졌으나, 분얼기에 비해 수확기에 토양중 이동이 어려운 산화물 및 탄산염태와 황화물 및 잔류태의 함량이 증가하였다. 식물에 흡수가 용이한 형태로 알려진 치환태와 수용태는 모두 토양 pH와 고도의 부의 상관이 있었다. 수확기의 줄기, 잎 및 현미 건물중은 석회 및 humic acide 처리구에서 대조구에 비해 모두 높았고, 특히 석회 처리구의 건물중이 현저하게 높았다. 석회 처리구에서 줄기와 잎의 카드뮴 함량은 각각 1.01과 0.37㎎/㎏으로 대조구와 비슷하였으나, 뿌리나 현미의 카드뮴 ?량은 각각 2.11과 0.09㎎/㎏으로 대조구에 비해 낮았다. 지상부와 뿌리의 카드뮴 함량은 humic acid 처리에 의해 현저히 낮아졌으며, 특히 현미로의 카드뮴 이행도 월등히 낮게 나타난다. This study was conducted to know the effect of lime and humic acid on cadmium availability and its uptake by plant grown in contaminated paddy soils with heavy metal. The treatment levels of lime were 2.5 and 5.0 ton/ha and that of humic acid were 1 and 2%. The contents of 0.1 N HCl extractable Cd were reduced with lime and humic acid and were negatively correlated with CEC as well as soil pH. The sequential extraction procedure was used to fractionate the heavy metals in soil into the designated from exchangeable (0.5 M KNO₃), water soluble (H₂O), organically bound (0.5 M NaOH), carbonate (0.05 M Na₂-EDTA) and sulfide/residual (4 M HNO₃). In soil amended with 2.5 ton/ha lime and 1% humic acid, chemical forms of Cd at tillering stage were predominant exchangeable+water soluble extractable Cd, whereas that at harvesting stage were predominant carbonate+sulfide/residual extractable Cd. The exchangeable forms of Cd in soil with lime and humic acid were negatively correlated with soil pH during the harvesting period. Total absorbed Cd of paddy rice tended to occur in the order of root > stem > leaf > brown rice. Cd con- tents of brown rice with lime and humic acid treatment were 0.09 and 0.08 mg/kg, respectively. That were lower than control, 0.20 ㎎/㎏. It could be that treatment of lime and humic acid in polluted soil by heavy metals would reduce the uptake of heavy metals by plants and be a temporary method of reclamation at the highly heavy metal contaminated soils.
박광래(Kwang Lai Park),須賀有子(Yuko Suga),홍승길(Seung Gil Hong),이초롱(Cho rong Lee),안민실(Min sil Ahn),김석철(Seok Cheol Kim),橋本知義(Tomoyoshi Hashimoto) 유기성자원학회 2016 유기물자원화 Vol.24 No.4
유기농 밭 토양의 특성을 파악하기 위해 유기농 인증을 받은 국내 15개 선도 농가를 선정하고, 밭 토양의 시료를 채취하여 유기농 인증토양에 대한 토양 이화학성 및 미생물상 조사를 실시하였다. 토양 이화학성중 pH는 4.9~7.3의 범위에서 변동하였다. 대부분의 작물은 6.0~7.0의 범위를 나타냈지만, 전남의 양파와 고구마 재배토양은 pH 4.5, 5.8의 산성을 나타내었으며, 경기의 마늘과 고추 그리고 전북의 대두 재배토양에서는 pH 7.2~7.3을 나타냈다. 이러한 토양의 알칼리화는 시용 자재에 의한 것으로 추정되었다. EC는 대부분의 조사 지역에서 관행 토양의 기준인 2 dS/m 보다 낮은 값을 보였지만, 일부 배추와 고구마 재배 토양에서는 3.9과 3.7을 나타냈다. 유효태 인산 함량은 재배 작물의 종류에 따라 크게 달라 관행 토양의 기준인 300~500mg kg-1에서 크게 벗어난 300~1,894mg kg-1을 나타내었다. 이것은 유기 재배 토양에는 화학 비료 대신 가축분 퇴비를 대량으로 시용하기 때문으로 추정되었다. 미생물 군집 구조 분석은 세균의 16S rDNA 및 사상균의 18S rDNA의 PCR-DGGE 분석을 실시하였다. DGGE 패턴에 기반 클러스터 분석 결과, 재배경력에 따라 5년 이하와 5년 이상으로 구분되어 재배이력이 길어질수록 토양 세균 군집이 차별화 되어 장기 유기농경지의 토양 특성 구분이 가능하였으나 사상균의 경우는 재배이력 및 지역별로 일정한 경향이 나타나지 않았다. 따라서, 유기농경지의 미생물적 특성을 구분할 때 5년 이상된 장기재배 토양을 대상으로 세균의 군집분석을 실시하는 것이 매우 효과적일 것으로 판단된다. The objectives of this study was to investigate the difference between organic-farming and conventional-farming soils relatives to soil chemical properties and microbial flora. Fifteen soil sampling sites were chosen from the certified organic upland farm, considered with its location, crop and application of organic compost types. Soil chemical properties were analyzed by standard methods established by National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration. For the soil chemical properties, the values of pH were ranged from 4.5 to 7.3. The values of electrical conductivity (EC) in the sampling sites were below 2 dS/m of convention cultivation soil. For analyzing the microbial flora, the bacillus(16S rDNA) and cladothricosis(18S rDNA) were analyzed by using PCR-DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) in the soil of 15 sampling sites. Cluster analysis of biodiversity index was performed by using pattern of DGGE. DGGE patterns and clustering analysis of bacterial DNA from soil extracts revealed that the bacterial community was differentiated between less than 5 years and more than 5 years depending on the cultivation history. But there was no consistent tendency between cultivation history and regional trend in the case of molds. Therefore, it would be very effective to analyze bacterial clusters of organically cultivated soils in long - term cultivated soil for more than 5 years.