초록
인산은 식물 영양 물질과 환경 오염원으로 대비되는 불질이의로, 인산의 탈착 반응에 대한 연구는 농업과 환경에 관련된 토양 중에서 인산의 작용기작을 이해하기 위하여 필수적이다. 본 연구는 인산 탈착 유효량(Q)과 가용량(I)의 매개 변수($Q_{max}$ 및 $I_0$)와 관련된 인산 완충력을 측정하고, 그 매개 변수와 토양 특성간의 상관관계에 대한 특징을 조사하였다. 토양은 인산 무처리 표본과 $KH_2PO_4$ 용액을 사용하여 $100mg\;P\;kg^{-1}$의 농토를 처리한 표본을 이용하였다. 인산 탈착 Q/I 곡선은 음이온교환수지비즈법을 사용하여 얻었고, 실험 방정식 ($Q=aI^{-1}+bIn(I+1)+c$)을 이용하여 탈착 곡선을 설명하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 (${\g}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산 처리 유무와 관계 없이 인산 탈착 Q/I 곡선은 특징적인 오목형 곡선 형태를 보였으나, 유효 인산 함량이 낮은 토양 (${\lt}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산의 추가 처리 없이는 오목형 인산 탈착 Q/I 곡선을 얻을 수 없었다. 인산 추가 처리 시, 고형의 불안정 결합형 인산량$Q_{max}$)과 용액 내 인산량($I_0$)은 증가하였으나, $Q_{max}$ 와 $I_0$의 비율은 감소하였다. 그로 인하여, 인산의 완충력($|BP_0|$)을 나타내는 인산 탈차 Q/I 곡선의 경사가 감소하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 중 인산 무처러 표본의 인산 완충력($|BP_0|$)은 $48\;61L\;kg^{-1}$ 인산 추가 처리 표본의 인산 완충력은 $18\;44L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 실험에 사용된 모든 토양에 인산을 추가 처리한 후 나타난 인산 완충력은 $14\;79L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 또한 $Q_{max}$ 계수는 $71.4\;173.1mg\;P\;kg^{-1}$, $I_0$ 계수는 $0.98\;3.72mg\;P\;L^{-1}$ 사이에서 다양하게 나타났다. 인산 완충력을 지배하는 $Q_{max}$ 및 $I_0$, 계수는 토양 특성 중 하나의 특정 인자와 관련된 것으로는 볼 수 없었다. 그러나, 이들 계수는 토양 pH, 점토함량, 유기물함량 빛 석회함유 여부와 복잡하게 관련되어 있다. 또한, 토양으로부터 인산의 방출 활성은 처리된 인산의 천연 불안정 인산의 탈착성에 현저히 의존하였다.
Phosphorus desorption study is essential to understanding P behavior in agricultural and environmental soils because phosphorus is considered as two different aspects, a plant nutrient versus an environmental contaminant. This study was conducted to determine soil P buffering power related to P desorption quantity intensity (Q/I) parameters, $Q_{max}$(an index of P release capacity) and $l_0$(an index of the intensity factor), and to investigate the characteristics of relationship between the P desorption Q/I parameters and the soil properties. Soil samples were prepared with treatments of 0 and $100mg\;P\;kg^{-1}$ applied as $KH_2PO_4$ solution. The P desorption Q/I curves were obtained by a procedure using anion exchange resin beads and described by an empirical equation ($Q=aI^{-1}+bln(I+1)+c$). The P desorption Q/I curves for the high available P (${\g}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P) soils were characteristic concave trends with or without soil P enrichment, whereas for the low available P (${\lt}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P) soils, the anticipated Q/I concave curves could not be obtained without a proper amount of P addition. When the soils were enriched in phosphates, the values of desorbed solid phase labile P and solution P, such as $Q_{max}$ and $I_0$ respectively, were increased, but the ratio of $Q_{max}$ versus $I_0$ was decreased. Thus, the slope of desorption Q/I curve represented as phosphorus buffering power, $|BP_0|$, is decreased. The $|BP_0|$ values of the high available P soils ranged between 48 and $61L\;kg^{-1}$ in the P untreated samples and between 18 and $44L\;kg^{-1}$ in the P enriched samples. Overall $|BP_0|$ values of both low and high available P soils treated with $l00mg\;P\;kg^{-1}$ ranged between 14 and $79L\;kg^{-1}$. The $Q_{max}$, values ranged between 71.4 and $173.1mg\;P\;kg^{-1}$, and the lo values ranged between 0.98 and $3.82mg\;P\;L^{-1}$ in the P enriched soils. The $Q_{max}$ and $I_0$ values that control the P buffering power may be not specifically related to a specific soil property, but those values were complicatedly related to soil pH, clay content, soil organic matter content, and lime. Also, phosphorus release activity, however, markedly depended on the desorbability of the applied P as well as the native labile P.
