Ramage, Williams, Walch-Liu 등의 연구는 암모늄염을 질소원으로 사용할 때 담배 신초와 뿌리의 생체 중량이 감소하고, 식물의 생장과 형태 변화에 부정적인 영향을 준다는 결과를 보였다. 그러나 본 연구에서는 암모늄염이 카드뮴에 의한 담배의 생장 저해를 회복하는 긍정적인 효과를 나타냈다. Goyal 등의 연구는 암모늄염 농도가 높을 경우 독성을 보이며, 낮은 농도에서도 칼슘과 마그네슘의 흡수를 억제하고 신초의 생장을 저해한다는 결과를 제시하였다. 이러한 암모늄염에 의한 신초 생장 억제 현상은 다른 식물들에서도 관찰되었다.
<p>Ramage와 Williams 그리고 Walch-Liu 등은 질소원으로서 질산염 대신 암모늄염울 사용하면 담배 유식물의 신초와 뿌리의 생체 중량이 현저하게 감소하는 것을 관찰하고, 암모늄염에 의한 \( \mathrm { pH } \) 의 변화와 생성된 유리 암모니아에 의한 독성에 의해 식물의 생장과 morphogenesis가 negative effect를 가진다고 하였는데, 본 연구에서는 암모늄염이 \( \mathrm { Cd } \)에 의한 담배의 생장 저해를 회복시키는 positive effect를 나타내었다. 이와 같은 암모늄염에 의해 유도되는 신초생장 억제 현상은 Beta vulgares, Lycopersicon esculentum, Zeamaize, Phaseolus vulgares에서도 보고되었다.</p> <p>또한 Goyal 등은 압모늄염 농도가 높으면 오히려 독성을 나타내며, 암모늄염은 낮은 농도라도 그것 자체만 사용하면 칼슘이나 마그네슘의 흡수를 억제시키고, 암모늄염의 비율이 높아진수록 뿌리가 손상을 입어 수분 합수가 억제되고 생육이 저하된다고 한다. \( { } ^ { 15 } \mathrm { ~N } - \mathrm { NH } _ { 4 } \mathrm { NO } _ { 3 } \) 를 담배에 공급하면 잎에서의 nicotine 농도가 증가한다는 보고도 있다.</p> <h2>Chlorophyll에 미치는 Cd의 효과에 대한 암모늄염의 영향</h2> <p>광합성 색소인 chlorophyll에 미치는 Cd의 효과에 대한 \( \mathrm { NH } _ { 4 } \mathrm { NO } _ { 3 } \) 의 영향을 조사한 결과, \( 0.2 \\mathrm { m } \mathrm { M } \) \( \mathrm { Cd } \) 를 첨가한 MS 기본배지에서 생장한 담배의 chlorophyll a와 b, total chlorophyll의 함량이 각각 \( 13.20 \\mathrm { mg } \) / \( \mathrm { g } \) \( \mathrm { fr } . w \mathrm { t } \), \( 21.42 \\mathrm { mg } \) / \( \mathrm { g } , 34.62 \) \( \mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 로 나타났으며, 농도의 중가에 따라 각 함량도 증가하여 \( 13.62 \\mathrm { mg } / \mathrm { g } \) \( \mathrm { fr } . w \mathrm { t } \), \( 21.82 \\mathrm { mg } / \mathrm { g } \), \( 35.44 \\mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 을 나타내는 \( 80 \\mathrm { mM } \) \( \mathrm { NH } _ { 4 } \mathrm { NO } _ { 3 } \) 에서 가장 높은 수치를 보였다. 그러나 \( 100 \\mathrm { mM } \\mathrm { NH } _ { 4 } \mathrm { NO } _ { 3 } \) 에서는 \( 13.48 \\mathrm { mg } / \mathrm { g } \), \( 21.6 \mathrm { mg } \) / \( \mathrm { g } \), \( 35.08 \\mathrm { mg } / \mathrm { g } \) 로 \( 80 \\mathrm { m } \mathrm { M } \\mathrm { NH } _ { 4 } \mathrm { NO } _ { 3 } \) 에서 보다 감소하였으나 \( 60 \mathrm { m } \mathrm { M } \) 이하의 농도보다는 증가하였다. 이와 같이 암모늄염 농도의 증가는 Cd에 의한 저해 효과를 회복시키는 것으로 나타났으며, 이 중 \( 80 \\mathrm { m } \mathrm { M } \)이 가장 큰 영향을 보여 주었다.</p> <p>Cd는 aminolevulinic acid 의 합성을 억제할 뿐만 아니라, protochlorophyllide 광환원을 억제함으로서 chlorophyll의 합성을 저해하는데, 이는 Cd의 독성이 chlorophyll의 현저한 reduction과 관련되어 있음을 보어 주고 있다. 또한 Larsson 등과, Skórzyńska-Polit 와 Baszyński 도 Cd 가 chlorophyll의 함량을 감소시킨다고 보고하였으며, Imai 등은 chlorophyll 함량은 잎이 팽창할 때 가장 빠르게 증가하며, \( \mathrm { NH } _ { 4 } \mathrm { NO } _ { 3 } \) 를 처리하면 증가한다고 보고하였다. 이러한 보고들로 보아 암모늄염이 chlorophyll외 합성을 저해하는 Cd의 작용을 방해하기 때문에 chlorophyll의 함량이 증가된 것으로 해석된다.</p> <p>따라서 광합성의 감소가 Cd에 의한 chlorophyll 함량의 감소를 통해 간접적으로 일어날 수 있으며, 이는 암모늄염에 의해 회복될 수 있을 것으로 생각된다.</p>