Improving Rice Productivity and Soil Quality by Coal Ash-Phosphogypsum Mixture Application

석탄회와 폐석고 혼합제재에 의한 벼 수량 증대 및 토양의 이화학성 개선

As a silicate source to rice, a coal ash (50%) was mixed with a phosphogypsum (hereafter, gypsum, 50%). Field experiments were carried out to evaluate rice (Oryza sativa) productivity in silt loam (SiL) to which 0, 20, 40 and $60Mg\;ha^{-1}$ of the mixture were added. The mixture increased rice yield and showed the highest yields following the addition of $30Mg\;ha^{-1}$. The mixture did not result in an excessive uptake of heavy metals by the rice grain. The mixture improved available silicate and phosphate and exchangeable calcium contents in soil. The available boron content in soil increased with the mixture application levels up to $1.42mg\;kg^{-1}$ following the application of $60Mg\;ha^{-1}$, but boron toxicity in rice was not found. It is concluded that the coal ash and gypsum mixture could be a good alternative to inorganic soil amendments to restore the soil nutrient balance in paddy soil.

유효규산을 다량 함유하고 있는 알카리성 석탄회를 농업적으로 활용하고자 산성의 인산석고와 50:50으로 혼합하여 토양 개량제를 제조하였다. 혼합제재의 적정 시용량과 토양의 이화학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 평택통의 논토양에 혼합제재를 0, 20, 40, $60Mg\;ha^{-1}$의 4 수준으로 처리하여 벼 재배시험을 실시하였다. 혼합제재 시용량이 증가함에 따라 벼의 수량성은 증가하여 약 $30Mg\;ha^{-1}$ 처리시 최고수량(Yield Index 109)을 획득할 수 있었다. 혼합제재 시용에 따른 백미와 토양내 중금속 함량의 증가는 발생되지 않았으며, 토양의 pH 향상, 그리고 유효 규산 및 인산함량 및 치환성 칼슘함량을 증가시켜 토양 비옥도 개선에 효과가 있었다. 벼 재배과정 중 혼합제재를 최고 $60Mg\;ha^{-1}$ 처리시 토양내 유효붕소 함량은 최고 $1.42mg\;B\;kg^{-1}$ 까지 증가하였으나, 생육기간 중 붕소독성은 발생되지 않았다. 이상의 결과로부터 석탄회와 인산석고의 50:50 혼합제재는 토양개량제로서 활용성이 대단히 높은 것으로 평가된다.