초록
김해특이 산성토양에서 벼생육을 저해하는 원인을 구명하고자 폿트에 벼를 재배하면서 생육기간동안 2주일 간격으로 토양 및 용출액 pH, Eh, $Fe^{2+}$, Al 등의 변화를 조사하였고 수확기 식물체에 대해 P, Si, Fe, Al 등을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 생육초기에는 무처리구나 석회처리구에서 모두 정상적인 생육을 하였으나 유수형성기 며칠 전에 무처리구에서 갑자기 적갈색반점이 나타나기 시작하여 2~3일 사이에 극심하게 전 부위에 퍼졌다. 이때에 생육이 극히 저해를 받아 그 이후의 생육은 상당히 억제되어 결국 수량에 있어서 큰 차이를 가져왔다. 이 시기에 토양은 급격한 환원이 일어났으며 FeS의 생성이 현저하였으나 유리 $H_2S$는 검출되지 않았다. 피해가 없었든 석회처리구에서는 Al이 검출되지 않았으나 무처리구에서만 토양이나 용출액 중에 Al이 상당량 존재해있었다. $Fe^{2+}$은 토양 중에서는 석회처리구에서 오히려 높았고 용출액 중에서는 석회구보다 무처리구에서 약간 높은 경향이었으나 그차는 크지 않았다. 그러나 용출액중의 $Fe^{2+}$의 함량은 무처리에서 후기 계속 높은 경향이었으나 석회구에서는 극히 낮은 농도로 떨어졌다. 토양에서도 후기에는 석회처리구를 훨씬 능가하여 높은 함량을 보였다. 식물체 분석결과 처리에 무관하게 P의 함량이 보통답에서 자란 벼보다 낮은 경향이었고 석회처리에 의해 Si의 흡수량이 현저히 증가하였다. Fe나 Al의 함량은 무처리구에서 모두 높았는데 Fe 함량 차이가 더 뚜렷하였다. 이는 생육후기에 무처리구에서 $Fe^{2+}$가 계속 높은 함량을 보였기 때문으로 보인다. 결론적으로 이 특이 산성토양에서의 피해는 pH가 낮고 Al 함량이 비교적 높은 상태에서 강한 환원에 의해 유발되는 것으로 생각되어 $Fe^{2+}$에 의한 피해 여부를 조사하기 위해서는 생육기간중 Fe 흡수상황을 식물체 분석을 통하여 더욱 검토하여야 할 것이다.
A pot experiment with an acid sulfate soil from Kimhae was carried out to find out the cause of toxicity in rice plant. The effect of liming on changes in pH, Eh, Al, and $Fe^{2+}$ in soil and leachate was examined at two-week interval during the growth of rice. Also, total $P_2O_5$, $SiO_2$, Fe and Al contents in plants at harvesting stage were determined. In the early stage, the rice plant in the check soil showed the same healthy growth as did in limed soil even at high Al in soil and leachate. Around panicle forming stage, reddish brown mottlings suddenly infested all over the plants when accompanied with strong reduction, and afterward growth was severely retarded, and finally caused the significant difference in yield. During the strong reduction, significant amount of sulfide was formed only in check soils, but no free $H_2S$ was detected. Appreciable Al was still present in soil and leachate, and $Fe^{2+}$ in check soil was lower than that in limed soil, but $Fe^{2+}$ in leachate was slightly higher. Limed soils were more reduced and produced more $Fe^{2+}$ due to increased microorganism activity in the neutral pH. In the leachate, the check showed slightly higher $Fe^{2+}$ concentration but considerably higher than limed one at later stage. Appreciable amount of Al was detected only in check soil and leachate from transplanting to panicle formation stage. Plant tissues at harvesting stage contained very low P regardless of liming. Uptake of Si was markedly increased by liming. Contents of Fe an Al was markedly higher in check than limed one, but difference in Fe content was more drastic possibly due to more Fe uptake in presence of markedly higher $Fe^{2+}$ in soil and leachate at later growing stage. In conclusion toxic symptom in this acid sulfate soil seems to be primarily due to Al when accompanied with low pH and strong reduction. But association with $Fe^{2+}$ toxicity is not completely excluded. In order to differentiate the effect of $Fe^{2+}$ from that of Al more detailed plant analysis at different stage is required.