인공산성비를 처리하였을 때 작물이 입는 피해양상 상호간의 관계를 알아보기 위하여 벼(일품벼), 콩(만리콩), 감자(대지), 고추(풍촌)에 pH 1.8, 2.3, 2.8인 인공산성비와 PH 6.0인 인공비를 출아 또는 정식 후 30일 부터 수확기까지 2주 간격(감자는 1주 간격)으로 처리하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1. 인공산성비에 의한 잎의 가시적 피해는 벼, 콩, 고추는 pH 1.8과 2.3처리에서는 갈색 반점으로 나타났고, pH가 낮을수록 피해가 더 심했다. 감자는 어느 pH의 인공산성비 처리에서도 가시적 피해가 없었다. 2. 엽록소 함량은 벼와 감자에서는 인공산성비 처리간에 차이가 없었지만 고추와 콩에서는 인공산성비 pH가 낮을수록 잎의 엽록소 함량이 감소하였다. 3. 광합성 능력은 벼에서는 인공산성비 pH간에 차이가 없었다. 그러나 콩, 감자, 고추는 pH 2.8과 6.0에서는 차이가 없었으나 pH 2.8이하에서는 pH가 낮을수록 광합성 능력이 감소하였다. 4. 벼, 콩, 감자의 수량은 인공산성비 pH간에 차이가 없었으나 고추에서는 인공산성비의 pH가 낮을수록 과장, 과경, 1 과중, 주당 과실수, 과실 수량은 감소하였다. 5. 산성비에 대한 내성이 큰 벼와 감자에서는 가시적 피해가 다른 조사형질과는 상관이 없었다. 한편 내성이 약한 콩과 고추에서 가시적 피해는 콩의 엽록소 함량과 광합성 능력, 고추의 광합성 능력과 수량간에 부의 상관이 있었다.
The individual and combined effects of acidic rain, Mg deficiency (-Mg) and Al surplus (+Al) on the growth of shoots and roots of pitch pine seedlings and the effect of humic substances (Lit) on Al toxicity were investigated. The growth of height and dry matter were not significantly less for pitch pine seedlings sprayed with simulated acid rain (SAR) of pH 3.5 than for those sprayed with SAR of pH 5.6. But treatments of Al and +Al-Mg in soil solution reduced the growth of seedlings in terms of height of shoots, and dry matter of shoots or roots. Effect of Mg deficiency on the growth of seedlings was apparent only when Al was treated simutaneously. The growth of seedlings, regardless of rain pH, decreased in the following order: control=-Mg>Lit+Al>+Al>+Al-Mg. Treatments of Al and +Al-Mg in soil solution reduced the total length of secondary and teritary roots of seedlings regardless of rain pH, and decreased in the following order: the primary root
벼, 옥수수, 보리, 밀, 콩, 팥, 배추, 무, 상추, 시금치, 고추, 토마토 등 12개 작물의 최근 성숙엽의 절편을 pH 3.0, 4.0, 5.0, 5.6의 인공산성비 용액에 1, 2, 3, 4시간 침지하여 침지용액의 pH 및 EC 변화와 침지 잎 절편의 변색정도를 조사하였다. 또 이 결과와 인공산성비에 대한 내성과의 상관관계와 침지용액의 pH 및 EC 변화와 잎에서 용출된 양이온과의 상관관계를 요약하면 다음과 같다 1. 잎 침지용액의 pH가 안정되고, 작물간 차이가 현저한 것은 pH 4.0 인공산성비 용액에 I~4시간 침지하였을 때이며, 침지용액의 pH는 용액의 Ca및 Mg 함량과 정의 상관이 있었으나 K 및 Na 함량과는 상관이 없었다. 2. 잎 침지용액의 EC가 안정되고, 작물간 차이가 현저한 것은 pH 5.0인공산성비 용액에 1∼4시간 침지하였을 때이며, 침지용액의 EC는 용액의 K, Ca, Mg 함량과 정의 상관이 있었으나 Na 함량과는 상관이 없었다. 3. 침지용 인공산성비의 pH가 3.0 이상일 때는 침지 후 4시간까지 엽색이 변하지 않았으며, pH 2.0에서는 작물과 침지시 간에 따라 엽색이 변하는 정도가 달랐다. 4. 포장에서 인공산성비에 의한 잎 피해정도와 잎 절편 침지용액의 pH와는 정의 상관이 있었으나 EC 및 잎 절편의 색깔 변화와는 상관이 없었다.
잣나무 유묘(幼苗)와 쥐똥나무 삽목묘(揷木苗)를 인공산성우(人工酸性雨)로 처리(處理)하고 엽내(葉內) 엽록소(葉綠素) a와 b의 함량(含量)을 분석(分析)하여 양(量)의 증감(增減)에 따른 산도(酸度) 수준(水準)의 영향(影響)을 논의(論議)하였다. 처리(處理)된 시험수종(試驗樹種)은 1985년(年) 봄에 pot에 재배(栽培)되고 해당지역(該當地域)의 30년간(年間)의 강우(降雨) 양식(樣式)을 모의(模擬)해서 산성우(酸性雨)(pH 수준(水準) 6.5, 4.0 및 2.0)를 5월(月)부터 8월(月)까지 4개월간(個月間)에 걸쳐 살포(撒布)하고, 동년(同年) 9월(月) 18일(日) 성숙(成熟)된 엽(葉)을 채취(採取)하여 엽중(葉中)의 엽록소(葉綠素)를 분석(分析)하였다. 분석(分析) 결과(結果)에 의(依)하면, 양(兩) 수종(樹種) 공통적(共通的)으로 산성우(酸性雨)의 산도(酸度)가 강(强)해짐에 따라 엽록소(葉綠素) a와 b의 함량(含量)은 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였고. 엽록소(葉綠素) a에 있어서는 감소(減少) 경향(傾向)이 통계적(統計的)으로 유의(有意)했고, 엽록소(葉綠素) b의 경우(境遇)는 유의(有意)하지 않았으나 감소(減少) 경향(傾向)이 있는 것으로 받아들일 수 있었다. 산성우(酸性雨)의 pH 수준(水準)에 따른 엽록소(葉綠素) a와 b에 대한 감소(減少) 효과(効果) 차이(差異)에 있어서는 양(兩) 수종(樹種) 모두 pH 수준별(水準別)로 감소(減少) 지수(指數)가 유사(類似)하였으며, 따라서 엽록소(葉綠素) a 대(對) b의 함량비(含量比)는 산성우(酸性雨)의 pH 수준(水準) 여하(如何)에 불구(不拘)하고 일정(一定)한 값을 유지(維持)하고 있었다.
화강암 모재의 갈색산림토양에 3년생 잣나무(Pinus koraiensis) 묘목을 이식하여 1999년 4월 21일부터 11월 17일까지 210일간 pH 5.6(대조구), 4.0, 3.0, 2.5 및 2.0의 인공산성우를 조제하여 살포한 결과, 잣나무 묘목의 가시장해는 pH 2.5 및 pH 2.0 처리구에서 관찰되었다. 잎과 뿌리 그리고 개체 건중량은 대조구에 비해 pH 2.0 처리구에서 유의적으로 감소하였으며, T/R비는 타 처리구에 비해 pH 2.0 처리구에서 현저히 증가하였다. 잣나무 묘목의 각 기관내 원소성분을 분석한 결과, 잎의 Ca, P농도 및 chlorophyll함량은 대조구에 비해 pH 2.0 처리구에서 증가하는 경향을 보였으며, N농도는 모든 기관에 있어서 처리구 pH가 감소함에 따라 증가하였다. 잣나무 묘목을 육성한 토양을 분석한 결과, 처리구의 pH가 감소함에 따라 토양 pH가 저하되고 Ca, Mg, Al 및 Mn 농도가 증가하였는데, 특히 토양 pH 4.4 전후에서 급격한 증가를 보였다. 한편, 잣나무 묘목의 개체건중량과 토양의 pH 및 Al농도와의 사이에 각각 높은 상관(r=0.90, p<0.05 ; r=-0.94, p<0.01)이 인정되었다. 이 결과는 토양의 pH 및 Al농도는 산림수종의 생장에 미치는 산성우의 영향평가에 있어 중요한 지표가 될 것으로 사료된다.
산성비에 의한 작물의 조직피해를 알아보기 위하여 벼, 콩, 보리, 무 등 4개 작물에 pH 2.0, 2.5, 2.7, 3.0 및 6.0(대조구)의 인공산성비를 10mm씩 2일 간격으로 10회 처리한 후 잎의 피해율과 모용(Trichome) 및 기공의 변화를 살펴본 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 산성비 처리에 의한 작물별 가시적 피해는 콩 > 무 > 벼 > 보리의 순으로 외떡잎 식물인 벼와 보리가 쌍떡잎 식물보다 적게 나타났다. 2. pH 2.0의 인공산성비를 처리한 작물의 잎 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 살펴본 결과, 콩과 무는 잎의 모용이 변형되었으나 벼 잎에서는 변화가 없었다. 3. pH 2.5 인공산성비 처리로 벼를 제외한 콩, 보리 및 무의 기공에 피해가 나타났다.
고추, 들깨, 가지 등 3개 작물에 pH 2.0, 2.7, 3.0 및 6.0(대조구)의 인공산성비를 10mm씩 2일 간격으로 10회 처리한 후 잎의 피해율과 조직의 변화 그리고 효소 활성의 변화를 살펴본 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 산성비 처리로 작물에 나타난 가시적피해는 고추>들깨>가지의 순 이었으며, 작물의 산성비에 대한 일반적인 피해증상은 잎표면에 나타나는 갈색 또는 백색의 반점이다. 2. pH 3.0의 인공산성비를 처리하여 작물의 잎표면을 전자현미경(SEM)으로 관찰한 결과, 가지를 제외한 고추와 들깨 잎표면의 모용(Trichome)이 변형되었다. 3. pH 2.7 인공산성비 처리로 기공(Stoamta)의 피해가 나타났다. 4. 산성비 처리에 따른 작물의 생리적 특성 변화에서 Peroxidase 활성의 차이를 보였으며, 들깨에서는 1회 처리로 급격한 활성증가를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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