시비수준 및 식재간격에 따른 해바라기의 토양 중 중금속 제거 효과 = Effects of Fertilization Level and Seedling Distance of Sunflower on Phytoextraction of Heavy Metals in Soil)

국문 초록 (Abstract)

중금속의 식물재배정화법은 일반적으로 토양 내 존재하는 중금속을 식물체 내로 흡수, 이동시키 고 그 식물을 오염지에서 제거함으로써 이루어진다. 따라서 오염지 및 오염원에 대한 특성 및 오 염물질에 대한 식물체의 생리 특성 또한 식물재배정화법에 있어 중요한 요소로 여겨진다. 따라서 본 연구는 식물재배정화법을 이용하여 시비수준 및 식재간격에 따른 해바라기의 생육 및 식물체 내로의 중금속 흡수 특성을 조사하였다. 식물체 체내의 중금속함량을 분석하기 위하여 시료를 건 조 후 분쇄하여 H2SO4·HNO3·HClO4 법을 이용하여 분해한 뒤 ICP-OES 로 니켈, 카드뮴, 아연, 구리, 납, 비소 등 6항목에 대한 중금속 함량을 측정하였다. 생육 후기 해바라기의 높이는 약 139 cm으로 시비수준 및 식재간격에 따른 차이는 미미한 것으로 나타났으나, 건중량의 경우에는 평균 235.5 g 로 시비수준이 증가하고 식재간격이 넓어질수록 건중량 또한 증가하는 경향이 확인되었 다. 해바라기를 뿌리, 줄기, 잎, 꽃, 씨앗 등 5개 부분으로 구분하였을 때, 전반적으로 식재거리가 멀수록 건중량이 큰 경향이 나타났다. 또한 해바라기 생육 후반에 이를수록 단위 식물체당 흡수된 중금속량은 증가하는 경향이 있었으며 이 때 시비수준이 증가할수록 더 많은 중금속이 흡수되는 경향이 나타났다. 해바라기 내의 6개 중금속 분포는 생육 초기 모두 잎과 뿌리에 많이 있었으나 생육이 진행됨에 따라 줄기의 중금속 함량이 증가하는 경향이 있었다. 또한 모든 중금속 원소들에 대해 시비량이 많고 식재거리가 좁을수록 단위면적 당 중금속 흡수량이 늘어나는 경향이 확인되었 다. 해바라기가 제거할 수 있는 최대 중금속 흡수량은 시비수준의 경우, 무비구보다 2배 시비 처리 구가 1 ha 당 약 1.4∼1.9배가량 증가하였으며 식재거리 60 cm 처리구보다 20 cm 처리구의 중금속 흡수량이 6.7∼16.1배가량 증가하였다. 따라서 시비수준 보다는 식재거리를 조절하여 개체수를 늘리는 경우에 더 많은 양의 중금속을 제거할 수 있을 것으로 사료되었다. 중금속 흡수 효율이 가 장 높았던 처리구에서의 생육 초기 중금속 함량대비 제거율이 높은 순서는 니켈 (2.93%), 카드뮴 (1.90%), 아연 (1.18%), 구리 (0.53%), 납 (0.25%), 비소 (0.14%) 순으로, 니켈 제거율이 가장 높았고 비소가 가장 낮았다.