Particle-size Effect of Silicate Fertilizer on Its Solubility and Mobility in Soil

토양(土壤)에 처리한 광재규산질비료의 입도별(粒度別) 용해도(溶解度) 및 이동성(移動性)

The effect of particle size of silicate fertilizer, crushed slag from the steel industry, on the behavior of silicate in soil was investigated through laboratory experiments. The silicate fertilizer was sieved to obtain three fractions of particles, coarser than 10 mesh 20-35 mesh, and finer than 100 mesh. Silicate concentration of the extract obtained by shaking 20 mg of particles, coarser than 10 mesh, 20-35 mesh, and finer than 100 mesh, in 50 ml of distilled water for 4 hours was 0.3, 1.0, and 3.2 ppm respectively. As shaking the mixture of the silicate fertilizer and soil proceeded, silicate concentration of the extract increased, and this increase after 4 hour shaking was attributed mainly to dissolution of soil silicate. When the mixture of soil and the silicate fertilizer was incubated under submerged condition, silicate concentration of the solution decreased for the first 2-4 weeks, thereafter increased with incubation time. During this incubation period, silicate concentration of the solution changed inversely with pH of the solution. After 6-10 weeks, however, both silicate concentration and pH of the solution increased with incubation time. Silicate concentration of the effluent from the 14.5 cm soil column of which top 4.5 cm was packed with the mixture of 30 g of soil and 30 mg of the silicate fertilizer reached maximum at 0.94 pore volumes for the particles of 20-35 mesh and 1.03 pore volumes for the particles finer than 100 mesh, whereas the effluent concentration reached maximum at 0.88 pore volumes for the soil column without the silicate fertilizer treatment. Soil analysis made after water percolation revealed that 1.5 pore volumes of water could leach down large amount of the water soluble silicate but not the sodium acetate extractable silicate, from top 3-6 cm soil layer.

시판(市販)되고 있는 광재규산질비료를 사별(篩別)하여 10목이하(目以下) 20-35목(目) 및 100목이상(目以上)의 3개입자군(個粒子群)으로 분리(分離)하고 그들을 토양(土壤)에 처리했을 때 토양용액(土壤溶液)의 규산함량변화(珪酸含量變化), 토양(土壤)에서의 이동성(移動性) 등을 조사(調査)한바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 규산질비료(珪酸質肥料) 20mg을 증류수50ml로 침출(浸出) 했을 때 용액(溶液)의 규산농도(珪酸濃度)는 10목이하(目以下), 20-35목(目), 100목이상(目以上) 입자(粒子)에 처하여 각각 0.3, 1.0, 3.2ppm 이었으며 1N-Na-acetate용액(溶液)으로 침출(浸出)했을 때의 농도(濃度)는 각각 24.5, 126.2, 225.5ppm 이었다. 2. 규산질비료(珪酸質肥料) 20mg을 첨가(添加)한 상양(上壤)20g을 증류수 50ml로 침출(浸出)했을 때 10목이하(目以下), 20-35목(目), 100목이상(目以上) 입자(粒子)의 규산질비료(珪酸質肥料)를 처리한 토양용액중(土壤溶液中)의 규산농도(珪酸濃度)는 규산(珪酸)을 첨가(添加)하지 않았을 때 보다 각각 0.25, 0.97, 3.28ppm 증가하였다. 3. 토양용액(土壤溶液)의 pH는 규산질비료(珪酸質肥料)의 첨가(添加) 여부와 관계(關係)없이 담수일수(湛水日數)와 함께 2~4주(週)까지는 상승(上昇)하고 그 후(後) 6~10주(週)까지 하강(下降)하였다. 이때 수용액중(水溶液中)의 규산농도(珪酸濃度)는 pH와 역상관(逆相關)을 냐타내었으나 담수(湛水) 6~10주이후(週以後)에는 pH와 관계(關係)없이 수용액중(水溶液中)의 규산농도(珪酸濃度)는 증가하였다. 4. 토양투하수(土壤透下水)의 분액별(分液別) 규산농도(珪酸濃度)는 규산질비료(珪酸質肥料)를 첨가(添加)하지 않았을 경우 투과수(透過水)의 양(量)이 0.88 pore volume에 달(達)했을 때 최고치(最高値)를 나타내었으며 20-35목(目), 100목이상(目以上)의 규산질비료(珪酸質肥料)를 첨가(添加)하였을 때에는 각 각 0.94, 1.03pore volume에서 최고농도(最高濃度)를 나타내었다. 5. 1.5pore volume의 증류수를 투하(透下)시킨 후(後) 토양(土壤) column의 부위별(部位別) 규산함량(珪酸含量)을 분석(分析)한 바 수용성(水溶性) 규산(珪酸) 함량(含量)은 6~9cm이하에서는 깊이에 관계없이 일정(一定)하나 그 위 부위(部位)에서는 위로 갈수록 낮은 함량(含量)을 나타내었다. 그러나 1N-Na-acetate 가용규산(可溶珪酸)은 이동(移動)되지 않고 규산(珪酸) 처리부위에 집적(集積)되어 있었다.