토양미생물 군락에 대한 유기물 및 비료의 장기 연용 효과를 평가하고자 동일비료연용 논토양을 대상으로 미생물상, 미생물체량 및 세균 군락의 상호관계에 대해 조사하였다. 유기태 탄소함량은 비료를 연용한 곳 보다 볏짚 퇴비를 시용한 처리구에서 높았다. 토양 세균수는 무비구와 화학비료 시용구에 비해 퇴비, 석회, 규산을 병용한 처리구에서 비교적 높았다. 영년동일 논토양에서 Dactylosporangium, Ewingella, Geobacillus, Kocuria, Kurthia, Kytococcus, Lechevalieria, Micrococcus, Micromonospora, Paenibacillus, Pedobacter, Pseudomonas, Pseudoxanthomonas, Rhodococcus, Rothia, Sphingopyxis, Stenotrophomonas, Variovorax 등의 세균이 분리되었으며, Arthrobacter, Kocuria, Kurhtia 및 Bacillus 등의 세균이 우점하였다. 미생물체량 및 탈수소효소 활성은 볏짚퇴비 시용구에서 가장 높았다.
This study was conducted to investigate the effect of different concentrations of microbial products on growth of chinese cabbage and microorganisms in soil. Two different levels of microbial products, such as 50 times and 100 times diluted solutions of chitosan, wood vinegar and EM activity liquid, were treated for foliar application. the results were summarized as follows : Among foliar applications of microbial products, 100 times diluted solution of chitosan was effective on growth of chinese cabbage comparing to other levels of dilutions and untreated control plot. The number of microorganism in the soil tended to increase under the treatment of microbial products compared to control plot. Especially, the numbers of the bacteria and actinomycetes were estimated $73.67{\times}10^3$ CFU/g and $34.00{\times}10^3$ CFU/g, respectively, under the treatment of 100 times diluted solution of chitosan.
This study was conducted to investigate the effect of microbial product on microorganisms in soil and the growth of leaf lettuce. The test material were treated with chitosan, wood vinegar and EM activity liquid, and treatment concentration was 50 times solution and 100 times solution level with foliar application. The results were summarized as follows : Among foliar application of microorganisms treatments diluted by chitosan 100 times solution level was effective considering growth of leaf lettuce as compared other dilutions and control plot. Change of microorganism number in the soil for cultivation of chinese cabbages and leaf lettuce was increased with microorganism treatment plot as compared with control plot. Specially chitosan 100 times solution level showes the most significant effect.
최근에 소비자들의 안전 농산물에 대한 관심과 정부의 정책적인 친환경농업에 대한 지원으로 유기 과수 재배는 지속적으로 발전되어 왔다. 본 연구는 피복 작물별 유기 사과과원의 토양 화학성 및 시기별 토양미생물에 대한 비교분석을 통해 피복작물의 토양미생물상 영향을 구명하고 유기농법에 의한 과수재배법을 확립하고자 수행되었다. 피복작물은 벼과 작물인 호밀, 청보리와 콩과 작물인 레드클로버와 헤어리베치를 대상으로 하였다. 사과과원에서 피복처리에 의한 토양화학성분 변화는 자연초생구에 비하여 큰 차이를 보이지 않았으며 피복작물 처리간에도 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다. 토양 pH는 7.8~8.1 범위로서 유기 배 과원 관행과원의 pH에 비해 상당히 높은 것으로 조사되었다. 유효인산은 자연초생시험구와 피복작물 시험구간 유의성있는 차이는 없었다. 유기물 함량은 자연초생구와 벼과 피복작물간에 유의성 있는 차이는 없었으나, 콩과 피복작물과 비교했을 때 자연초생구에 비해 콩과 피복작물의 유기물 함량이 적은 것으로 조사되었다. 치환성 양이온인 칼륨함량에서 호밀과 레드클로버 시험구는 자연초생구에 비해 다소 낮은 것으로 조사되었고, 헤어리베치의 경우 자연초생구에 비해 높은 것으로 조사되었다. 칼슘 함량은 자연초생구에 비해 피복작물들에서 다소 낮은 것으로 나타났으며, 마그네슘 함량은 청보리와 헤어리베치에서 자연초생구에 비해 낮은 것으로 조사되었다. 토양미생물 군집밀도 조사결과 8월 토양에서 자연초생구에 비해 호밀과 레드클로버 시험구의 세균 군집밀도가 다소 높은 것으로 분석되었으며 방선균 군집밀도는 자연초생구와 비교해서 청보리가 약간 높은 것으로 나타났다. 진균 군집밀도도 8월 토양에서 자연초생구에 비해 헤어리베치 시험구의 군집밀도가 약간 높은 것으로 조사되었다. Pyrosequencing을 통해 처리구별 배양균 및 비 배양균의 군집조성을 비교한 결과 청보리로 피복한 사과과원 토양의 방선균 분포비율이 다른 토양에 비해 2배 이상 높은 것으로 조사되었다. 본 연구는 피복작물에 따른 토양미생물상 영향을 조사한 것으로서 사과과원의 효과적인 유기물 분해와 양분공급을 위한 피복작물 선정의 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.
퇴비 등의 유기물 시용은 화학적, 생물적 토양 특성을 변화시킬 수 있으나 그 성분함량과 시용량에 따라 다를 수 있다. 고추 주산지인 경북 영양의 미사질 양토에서 퇴비 0, 30, 60 Mg $ha^{-1}$를 시용하였을 때 토양의 미생물상의 변화를 인지질지방산 분석을 통해 분석하였다. 퇴비 시용량 30과 60 Mg $ha^{-1}$ 을 무처리와 각각 비교하였을 때 세균, 사상균, 균근균 지표지방산의 양은 유의성있는 증가를 보였으며 사상균/세균의 지방산 비와 불포화/포화지방산의 비도 각각 증가하였다. 그러나, 퇴비 시용량의 증가는 그람$^-$/그람$^+$ 세균 지방산의 비는 증가시켰으나 불포화/포화지방산의 비는 감소시켰다. 퇴비는 토양의 화학성과 미생물 군락을 부분적으로 증가시킬 수 있으나, 퇴비량의 증가는 미생물 군락의 구조만을 변화시킬 수 있었다.
고추와 옥수수의 근권(根圈)에서 분리(分離)하여 작물의 병원성(病原性) 사상균(絲狀菌)인 R. solani, F. oxysprum, F. solani에 대한 생육(生育) 저해력(沮害力)이 강한 B. subtilis B-4와 B-5를 분리(分離), 동정(同定)하였다. B. subtilis B-5 균주(菌株)에 plasmid pCPP4를 삽입하여 약제(藥劑) 내성(耐性)의 표식균주(標識菌株)를 조제하고 선발균주(選拔菌株)와 표식균주(標識菌株)의 생리적 특성을 비교 검토하였으며. 이들이 배추와 참깨의 생장(生長)과 토양(土壤) 미생물상(微生物相)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다 1. B. subtilis B-4와 B-5 균주(菌株)는 탄소원(炭素源)으로 glucose, arabinose, surcose, fructose, lactuse, mannitol, sorbitol 등을 이용하였고 neomycine 저항성 표식균주(漂識菌株)도 선발균주(選拔菌株)와 동일한 성질(性質)을 나타내었다. 2. 길항균(拮抗菌)의 접종(接種)에 따른 배추의 발아율(發芽率)은 일반적으로 petri dish 접종시(接種時)보다 연작토양(連作土壤)에 접종(接種)했을 때 R. solani 혼합접종구(混合接種區)에서 대조구(對照區)에 비하여 모두 20~25%의 높은 발아율(發芽率) 증가(增加)를 나타냈으며, F. oxy-sporum 혼합접종구(混合接種區)에서는 대조구(對照區)에 비하여 선발균주(選拔菌株)인 B-4, B-5 균주(菌株)의 접종구(接種區)가 14% 이상(以上)의 증가(增加)를 보였다. 3. 참깨의 발아(發芽)에 미치는 영향(影響)은 petri dish 접종(接種)에서 표식균주(標識菌株) B-5NEOr(94.1%), 토양접종(土壤接種)에서 B-5(97.1%)가 가장 우수(優秀)하였고, 선발균주(選拔菌株)인 B-4, B-5 길항균(拮抗菌)의 접종구(接種區)가 대조구(對照區)에 비해 10% 이상(以上)으로 발아율(發芽率)이 향상(向上)되었다. 일반적으로 표식균주(漂識菌株)에 비해 선발균주(選拔菌株)가, 그리고 petri dish보다는 토양(土壤) 접종시(接種時)에 발아(發芽)가 향상(向上)되었다. 4. 선발균주(選拔菌株)와 표식균주(標識菌株)의 초기생육(初期生育) 촉진효과(促進效果)는 배추에서 B-5균주(菌株)와 병원성(病源性) 사상균(絲狀菌)인 F. oxysporum을 혼합(混合) 접종(接種)한 처리구(處理區)가 대조구(對照區)에 비해 신선중(新鮮重)이 66%, 초장(草長)이 23% 증가(增加)하여 우수한 생육(生育)을 나타냈으며, 참깨에서 B-5NEOr과 F. oxysporum의 혼합처리구(混合處理區)와 B-5와 R. solani의 혼합처리구(混合處理區)에서 생체중(生體重)이 대조구(對照區)에 비해 2배 이상(以上)으로 높은 향상(向上)을 보였다. 5. 표식균주(標識菌株)를 배추와 참깨의 근권(根圈)에 $1.1{\times}10^8CFU/g$ dry soil로 접종(接種)한 결과 표식균주(標識菌株)는 4주후 $10^5{\sim}10^6$으로 경시적인 감소(減少)를 보였으며, Pseudomonas속균은 $10^5$수준으로 일정하게 유지(維持)되는 경향(傾向)이었다. 그러나 사상균(絲狀菌)은 최초 $10^8$에서 4주후 $10^3$수준으로 급소히 감소(減少)하여 B. subtilis 접종(接種)으로 사상균(絲狀菌)의 생육(生育)이 현저히 저해(沮害)되는 것으로 나타났다.
축산폐기물(돈분, 계분)과 임산부산물(톱밥. 제지슬러지)을 배합하여 수분함량을 조절한 10개 처리구에 대해 퇴비화 과정중 미생물상의 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 수분함량을 65%로 조절한 P-1 처리구의 경우 B/F값은 3571, C-1은 5400을 나타낸 반면, 수분함량 50%로 조절한 P-4의 B/F값은667, C-4는 334를 나타내어 퇴비 원료 중 수분함량에 따라 세균과 사상균의 존재율(B/F)에 큰 차이를 나타내었다. 2. 퇴비화가 진행되는 과정중 온도의 상승과 하강을 거치면서 회비 환경에 적응하는 미생물 flora의 천이가 일어났다 고온기에는 중온세균과 사상균수가 감소하는 한편 포자형성세균들이 증가하였으며, 냉각기에 다시 중온미생물수가 증가하였다. 발효과정 50일 후 퇴비내 B/F값은 300-25를 나타내어 세균수가 초기단계에 비하며 크게 감소하였다. 3. 발효과점 중 퇴적물의 중심온도가 $60^{\circ}C$까지 상승하는데 소요되는 시간은 처리구별로 각각 다른 양상을 나타내었다. 빠른 속도로 고온기에 달한 퇴비 중에는 병원성미생물이 잔존하지 않았지만, 더딘 속도로 고온기에 이르는 시료 중에는 병원성미생불이 사멸되지 않고 잔존해 있었다. 4. 퇴비화 과정중 미생물 flora의 다양성에 관하여 각 처리구별로 조사한 결과 대부분의 처리구에서 같은 양상을 나타내었다. 초기단계에는 중온성 세균과 fungi들이 주로 분포해 있었고, 고온단계의 전반기에는 주고 Bacillus spp., 후반기에는 Thermoactinomyces spp., 와 같은 고온기 이후 퇴비화가 진행되면서 중온성 미생물이 다시 증가하다가 후숙단계에 들어서면서 부식질로 변한 환경내에는 lignin 분해성 담자균류(Coprinus spp.)와 Coryneform bacteria와 같은 일부 저영양성 미생물 그룹이 분포해 있었다.
휴경논의 증가가 쌀 생산량 감소의 원인이 됨에 따라 휴경논의 합리적 재이용을 위한 생태환경 변화 양상을 구명하기 위하여 중서부 평야 기후권에 속하는 경기도(수원 외 9)지역을 대상으로 휴경년수별로 토양특성과 식생변화를 조사한 결과는 아래와 같다. 1. 휴경논 토양의 pH, Ca, Mg 변동(變動)은 휴경기간이 길수록 심토보다 표토부분이 증가(增加)하는 경향을 나타내었다. 2. 미생물상은 휴경기간이 길수록 세균은 감소하고, 방선균은 증가 하였으나, 사상균은 변화가 작은 경향을 나타내었다. 3. 휴경논의 식생에 대한 휴경기간별 분포비율을 평균(平均)해서 비교해보면 일년생은 1년: 89.5%, 2년: 30.7%, 3년: 33.1% 다년생은 1년: 10.5%, 2년: 69.3%, 3년: 66.9%로 일년생 초종에서 급격히 다년생 초종으로 변화하였고, 초종수(草種數)도 종합하면 1년: 38종(種), 2년: 37종(種), 3년: 25종(種)으로 감소하는 경향을 보였다. 4. 휴경논에서 자라는 버드나무는 휴경기간이 길수록 본수, 직경, 초장이 증가하였으며 휴경논의 재경작시 가장 큰 문제 식생으로 생각되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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