Arsenic (As) uptake and accumulation from agricultural soil to rice vary depending on the soil environmental conditions such as soil pH, redox potential, clay content, and organic matter (OM) content. Therefore, these factors are important in predicting changes in the uptake and accumulation of As in rice plants. Here, we studied the chemical properties of As-contaminated and/or rice straw compost (RSC)-treated soils, the growth responses of RSC-applied rice plants under As-contaminated soils, the changes in As content of soil, and the relationship between As uptake and accumulation from the RSC-treated soils to the rice organs under As-contaminated soils. Rice plants were cultivated in 30 mg kg-1 As-contaminated soils under three RSC treatments: 0 (control), 12, and 24 Mg ha-1. No significant differences were indicated in the chemical properties of pre-experimental (before transplanting rice seedling) soils, with the exception of EC, OM, and available P2O5. As the treatment of RSC under 30 mg kg-1 As-contaminated soils increased, EC, OM, and available P2O5 increased proportionally in soil. Increased soil RSC under As-contaminated soils increased shoot dry weight of rice plants at harvesting stage. As content in roots increased proportionally with RSC content, whereas As content in shoots decreased under As-contaminated soil at all stages of rice plants. Nevertheless, As accumulation were significantly decreased in both roots and shoots of RSC-treated rice plants than those in the plants treated without RSC. These results indicate that the use of RSC can mitigate As phytotoxicity and reduce As accumulation in rice plants under As-contaminated soils. Therefore, RSC can potentially be applied to As-contaminated soil for safe crop and forage rice production.
본 연구는 고농서 농법 중 부추를 황아재배하여 생장량과 무기물, 아미노산, 유리당 및 항산화 등을 조사하여 앞으로의 재배방법에 활용가능여부를 알아보고자 수행하였다. 15oC의 암상태(황아재배)와 광상태(관행재배)의 조건하에서 부추 뿌리 파종 후 초장, 지상부 생체중 및 재생장율을 조사하였다.
1. 부추 황아재배는 관행재배에 비해 초장 및 지상부 생체중이 높았을 뿐만 아니라 1, 2차 재생장한 지상부 생체중도 황아재배가 관행재배 보다 약 2배 많았다.
2. 일반적으로 황아재배 부추는 Mg, K, Ca, Fe, Mn 등의 함량이 관행재배 비해 적었으나 Na 함량은 많았다. 그러나 광 및 암조건하에서 생장한 부추의 Cu, Zn 함량 차이는 없었다.
3. 황아재배에 의해 생장한 부추의 구성아미노산 aspartic acid, serine, proline, glycine, alanine, methionine, tyrosine, histidine, lysine은 관행재배에서 생장한 부추에 비해 유의적으로 많았다. 그러나 valine과 phenylalanine은 관행재배에서 생장한 부추에서 많았다.
4. 구성아미노산 전체 함량에서도 황아재배에서 관행재배 보다 1.7배 많았고, 필수아미노산 종류의 전체 함량도 다소 많았다. 일부 유리아미노산의 함량은 관행재배가 황아재배에 비해 많으나 전체 유리아미노산 함량은 황아재배에서 많았다. 구성과 유리아미노산 전체함량에서도 황아재배에서 생장한 부추가 관행재배에서 생장한 부추에 비해 약 1.6배 많았다. 유리당의 경우 fructose와 maltose는 황아재배와 관행재배에서는 차이가 없으나 glucose와 sucrose 함량은 황아재배에서 생장한 부추에 서 관행재배에서 생장한 부추에 비해 유의적으로 많았다.
5. 부추 재배방법별 DPPH 소거효과는 암상태에서 재배한 부추에 비해 광상태에서 재배한 부추에서 약 1.8∼4.7배 높은 것으로 나타났다.