Effect of Fly Ash Fertilizer on Paddy Soil Quality and Rice Growth

석탄회는 B, Ca 등의 식물영양소를 함유하고 토양과 유사한 성분함량을 갖고 있어 농경지 토양의 비옥도 증가 및 개량을 위한 물질로 농업적으로 활용 가능성이 클 것으로 판단된다. 본 연구는 비산재를 과립형태로 제조하여 개량제로 시비하였을 때 논토양과 벼의 생육에 미치는 영향을 평가하였다. 시험구의 처리는 무처리구, 화학비료 처리구, 석탄회 시비구 2종으로 구성하였으며, 실제 농경지에 적용하였고, 벼 재배 후 토양의 특성 변화와 농작물의 수량 및 품질을 분석하였다. 벼 재배 후 개량제를 처리한 토양의 화학적 특성은 pH, EC 및 유기물 함량이 대조구와 큰 차이를 나타내지 않았다. 하지만 유효인산, 유효규산과 치환성 칼슘, 마그네슘의 함량은 대조구(127, <TEX>$23mg\;kg^{-1}$</TEX>; 1.18, <TEX>$0.08cmol_+kg^{-1}$</TEX>)보다 증가하여 유효인산과 유효규산은 최대 149와 <TEX>$27mg\;kg^{-1}$</TEX>, 치환성 양이온은 1.28과 <TEX>$011cmol_+kg^{-1}$</TEX>으로 관행시비와 비슷한 효율성을 나타냈다. 벼의 생육 측면에서 초장, 엽색도 분얼수는 개량제를 처리한 처리구에서 가장 높은 것으로 나타났고, 생산량 측면에서 통계적으로 유의성은 없지만 등숙률, 백미중이 개량제 처리에 따라 무비구에 비해 7% 수준 증가하였다. 또한 연구에서 사용한 화학적 첨가물을 함유한 개량제의 처리는 백미 중의 성분함량 중 T-N, <TEX>$K_2O$</TEX> 및 <TEX>$P_2O_5$</TEX> 함량을 증가시켰으며, 질소의 공급은 체내 단백질함량을 증가시키는데 도움을 준 것으로 나타났다. 토양 및 쌀 분석결과 유해중금속의 함량은 대조구와 비슷한 수준으로 나타나 안전성이 검증되었다. 본 연구의 결과를 토대로 석탄회를 농업 측면에서 재활용할 경우 토양과 작물에 유익한 환경을 제공할 수 있고, 자원의 재활용 측면에서 연구가치가 높을 것으로 판단된다. Coal ash can be added to agricultural soils to increase the chemical properties of soil such as pH, cation exchange capacity and nutrient availability of - B, Ca, Mo etc-. Therefore, the main purpose of this study was to evaluate the feasibility of fly ash as a soil amendment in paddy soils. Selected fly ash was mixed with bentonite and calcium hydroxide at the ratio of 80:15:5 (w/w) and manufactured as a pellet type at the size of 10 mm. Field experiments were conducted to evaluate the effects of fly ash fertilizer on the soil quality and crop growth compare to the control (no fertilizer) and, - traditional fertilizer. Results showed that soil pH and organic matter in paddy soils after applying the manufactured fly ash fertilizer were not increased compared to the other two treatments. However, the concentration of available phosphate and silicate in paddy soils were higher than those of the control and traditional fertilization. With regard to crop growth, no significant difference was observed between three different treatments. However, the content of protein in the rice grain cultivated with the fly ash fertilizer was higher than in the rice cultivated by other two treatments. Overall, fly ash fertilizer could increase the concentration of available silicate and phosphate in the paddy soil and improve the rice quality. In conclusion, fly ash can be utilized in agricultural soils as soil amendment, especially in the rice paddy soil.