토양 내 아연존재형태 및 탈수소효소 활성도 변화에 미치는 메밀의 영향

Abstract

본 연구는 가을철 식물상추출공법의 적용 가능성을 알아보기 위하여 아연 폐광지 부근의 논토양에서 토양 내 아연존재형태 및 탈수소효소 활성도 변화에 미치는 메밀(Fagopyrum esculentum)의 영향을 조사한 것이다. 메밀을 식재한 논토양은 아연 농도가 약 600 mg/kg인 고오염 구역과 약 300 mg/kg인 중등도 오염 구역으로 구분되었다. 메밀을 재배한 결과, 메밀은 고오염 구역에서 아연에 의한 성장 저해를 입었으나 토양으로부터 식물유효성 형태의 아연을 흡수하여 식물체내에 축적하였고, 아연 독성으로 저해된 토양 내 탈수소효소 활성도를 증가시켰다. 6주 동안 메밀을 재배한 후 근권 토양 내 식물유효성 아연 농도는 고오염 구역에서 약 25% 감소, 중등도 오염 구역에서 약 70% 감소하였다. 근권 토양에서 감소한 식물유효성 아연의 양은 식물체내에 축적된 아연의 양과 유사하여(Recovery 92~107%), 메밀이 토양 내 식물유효성 아연을 제거 및 축적하였음을 알 수 있었다. 또한 토양 내 총 아연 농도와 토양 탈수소효소 활성도는 음의 상관관계를 가진 것으로 나타났으며, 초기에 고오염 토양에서는 중등도 오염 토양에 비하여 토양 탈수소효소 활성도가 약 1.5배 저해되었지만 메밀 재배 후 두 구역의 근권에서 약 35% 증가한 것을 확인하였다. 따라서 메밀을 이용한 가을철 식물상추출공법을 통하여 토양 내 아연의 독성이 감소함을 알 수 있었다.;Changes of zinc speciation and dehydrogenase activities in soil were studied to examine the application possibility of phytoextraction in fall season by Fagopyrum esculentum at a paddy soil near a closed zinc mine. The concentrations of zinc in paddy soil, in which Fagopyrum esculentum was planted, ranged from approximately 600 mg/kg(high Zn soil) to 300 mg/kg(moderate Zn soil). Despite of severe growth inhibition by zinc at the high Zn area, Fagopyrum esculentum accumulated phytoavailable fraction of zinc absorbed from the soil, and enhanced soil dehydrogenase activity(DHA) that had been inhibited by zinc toxicity. After the plant cultivation of 6 weeks, the concentrations of phytoavailable Zn in the rhizosphere soil at high and moderate Zn area has decreased 25% and 75%, respectively. The amount of zinc reduction in the rhizosphere soil corresponds to that accumulated in plants (recovery 92~107%), which implies Fagopyrum esculentum removed zinc from the soil. Dehydrogenase activity was inversely correlated to the total zinc concentrations in soil. Before plant cultivation, the dehydrogenase activity in the high Zn soil was twice lower than that in the moderate Zn soil. More than 35% of dehydrogenase activity increase was observed in both soils after the application of phytoextraction with Fagopyrum esculentum. Therefore, it is obvious that zinc toxicity was decreased in fall season through the phytoextraction by Fagopyrum esculentum.