유류 및 중금속 복합오염 토양에 옥수수만 식재\( (\mathrm{DHM}+\mathrm{P}) \) 하거나 옥수수 식재와 더불어 근권세균을 동시에 접종한 조건( \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P}+\mathrm{B}) \)에서 51일 동안 처리한 토양의 \( \mathrm{pH} \), 수분 함량, 유기물 함량 및 탈수소효소 활성을 측정한 결과, 옥수수 식재로 인하여 토양의 미생물 활성이 증가함을 알 수 있었다. 두번째로, 비슷한 조건의 토양에 식재한 옥수수의 생장에 미치는 근권세균 접종효과를 분석하기 위해, 51일 동안 재배 후 수거한 옥수수의 지상부 길이와 중량 그리고 지하수(뿌리) 길이와 중량을 측정하였다. 그 결과, 접종한 Gordonia sp. S2RP-17과 Serratia sp. SY5는 뿌리의 biomass 생장을 향상시켰다. 하지만 옥수수의 지상부(줄기, 잎) 생장에는 큰 영향을 미치지는 않았다.
<p>유류 및 중금속 복합오염 토양에 옥수수만 식재\( (\mathrm{DHM}+\mathrm{P}) \) 하거나 옥수수 식재와 더불어 근권세균을 동시에 접종한 조건( \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P}+\mathrm{B}) \)에서 51일 동안 처리한 토양의 \( \mathrm{pH} \), 수분 함량, 유기물 함량 및 탈수소효소 활성을 측정한 결과를 Table 1에 나타내었다. 토양의 \( \mathrm{pH} \)는 \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P} \) 및 \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P}+\mathrm{B} \) 조건에서 거의 비슷하였으나, 근권세균을 접종한 \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P}+\mathrm{B} \) 토양의 수분함량과 유기물 함량이 옥수수만을 식재한 \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P} \) 토양보다 높았다\( (p<0.05) \). 또한, 근권세균을 접종한 조건인 \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P}+\mathrm{B} \) 토양의 탈수소 효소 활성(\( 840.6 \pm 127.9 ~\mu \mathrm{g}-\mathrm{TPF} \cdot \mathrm{g}-\mathrm{dry~soil}^{-1} \cdot \mathrm{d}^{-1} \))은 옥수수만 식재한 \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P} \)의 활성 \( (418.8 \pm 117.6 ~\mu \mathrm{g}-\mathrm{TPF} \cdot \mathrm{g}-\mathrm{dry~soil}^{-1} \cdot \mathrm{d}^{-1} \))보다 2배 이상 높았다. 또한, 본 연구에 사용한 토양의 초기 탈수소 효소 활성\( (124 \pm 21 ~\mu \mathrm{g}-\mathrm{TPF} \cdot \mathrm{g}-\mathrm{dry~soil}^{-1} \cdot \mathrm{d}^{-1} \))과 비교해 보면, 옥수수 식재 및 근권세균 접종에 의해 토양의 탈수소 효소 활성이 약 3~7배 이상 증가되었다. 일반적으로 식물의 뿌리에서 영양물질이 분비되며 이로 인해 토양 미생물의 활성과 신진대사가 활발해지는 것으로 알려져 있다. 그러므로 본 연구에서 옥수수 식재로 인하여 토양의 미생물 활성이 증가함을 알 수 있었다. 또한, \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P}+\mathrm{B} \) 토양의 탈수소 효소 활성이 \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P} \)의 활성 보다 2배 이상 높은 결과는 토양에 접종한 Gordonia sp. S2RP-17과 Serratia sp. SY5의 두 균주가 유류 및 중금속 오염 토양에서 어느 정도 생존하고 있다는 것을 간접적으로 시사하는 결과로 생각된다.</p> <p>유류와 중금속으로 복합 오염된 토양에 식재한 옥수수의 생장에 미치는 근권세균 접종효과를 분석하기 위해, 51일 동안 재배 후 수거한 옥수수의 지상부 길이와 중량 그리고 지하수(뿌리) 길이와 중량을 측정하였다(Table 2). 옥수수만을 식재한 \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P} \) 조건에서 재배한 옥수수 지상부 길이와 중량은 각각 \( 76.1 \pm 6.6 \mathrm{~cm} \) 및 \( 4.4 \pm 0.1 \mathrm{~g} \)이었다. 근권세균을 접종한 \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P}+\mathrm{B} \) 조건에서 재배한 옥수수의 지상부 길이와 중량은 각각 \( 78.7 \pm 5.8 \mathrm{~cm} \) 및 \( 5.6 \pm 1.1 \mathrm{~g} \)로, 근권미생물 접종에 의해 옥수수의 지상부 생장이 약간 촉진된 것으로 보였으나, 유의적인 차이는 없었다\( (p>0.05) \). 그런데, \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P} \) 조건에서 재배한 옥수수의 뿌리 길이와 중량은 각각 \( 40.9 \pm 5.5 \mathrm{~cm} \) 및 \( 1.9 \pm 0.2 \mathrm{~g} \)이었으나, \( \mathrm{DHM}+\mathrm{P}+\mathrm{B} \) 조건에서 재배한 옥수수의 뿌리 길이와 중량은 \( 38.3 \pm 5.2 \mathrm{~cm} \) 및 \( 5.6 \pm 0.7 \mathrm{~g} \)이었다. 근권세균 접종 유무에 따라 뿌리 길이는 유의차가 없었으나\( (p>0.05) \), 근권세균 접종에 의해 옥수수의 뿌리의 중량이 유의적으로 증가함을 알 수 있었다\( (p<0.05) \). 식물상 복원에 있어 식물의 생장을 촉진하고 또한 식물과 함께 오염물질을 제거할 수 있는 근권미생물의 역할이 매우 중요하다. 미생물은 토양에 있는 유기 오염물질을 탄소원으로 이용하며, 식물성 병원균으로부터 식물을 보호하거나 그러한 병원균으로부터의 해로운 영향을 줄이는 항생물질(antibiotic)을 합성하게 된다. 본 연구에서 접종한 Gordonia sp. S2RP-17과 Serratia sp. SY5는 옥수수의 지상부(줄기, 잎) 생장에는 큰 영향을 미치지 않았지만, 뿌리의 biomass 생장을 향상시켰다. Gordonia sp. S2RP-17는 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid(ACC) deamiase 활성을 가지고 있는데, 이에 의해 옥수수 뿌리 생장이 촉진된 것으로 사료된다. 즉, 식물이 오염물질에 노출 될 경우 ethylene을 생산하게 되는뎨, ethylene이 고농도로 축적되면 식물의 뿌리 성장이 저해를 받게 된다. 그런데 ACC는 ethylene의 전구체로, ACC deamiase은 ACC를 분해함으로써 ethylene을 생산을 억제하는 효과로 인해 식물 성장을 촉진할 수 있게 된다. 또한, Serratia sp. SY5 균주는 indole-3-acetic acid(IAA) 생산능이 우수한 근권세균인데, IAA는 식물 성장 호르몬인 오옥신 중의 하나로 식물 생장을 촉진하는 것으로 알려져 있다.</p>