도시에서 토양을 보존하고 합리적으로 이용하기 위하여 도시 토양을 과학적으로 이해하는 것이 필요하지만 아직까지 이처럼 과도하게 관리되고 교란된 토양의 특성에 대하여 집중적으로 연구되지 않았다. 본 연구에서 조사된 인천의 산림, 잔디밭, 가로수, 나지 및 포장 밑 토양에서 답압에 의한 견밀화에 의하여 토양 가밀도가 높았다. 또한 다양한 도시 토양에서 수분함량은 전원지 산림 토양에 비하여 적었고 지온은 높았다. 화학적으로는 도시 토양에서 pH가 중성에 가깝고 유기물 함량이 적었다. 도시 토양의 총세균수는 전원지 산림 토양의 단지 5∼50% 수준이었다. 단계식 다중회귀분석의 결과, 토양 유기물함량이 총세균수에 영향을 미치는 주요한 요인으로서 선정되었다. 대부분의 도시 토양에서 탈수소효소 활성도는 전원지 산림 토양과 유의한 차이가 없었으나, 아스팔트 포장 밑 토양에서는 낮았다 그러므로 견밀한 도시 토양에서 낮은 유기물함량이 물질 순환에 관여하는 미생물 수에 악영향을 미친다고 판단되었다.
다양한 인도 토양에서 Starkey's 배지를 이용하여 9종류의 화학합성독립영양 및 12종류의 화학합성종속영양 황산화 세균을 분리하였다. 분리한 세균은 황을 황산으로 산화시키는 기능이 있으며 생육 중 배지의 산도를 감소시켰다. 분리한 황 산화 세균은 혐기 조건에서는 생육하지 못했다. 화학합성독립영양세균 SGA6 및 JIG 2종만이 포도당을 이용하는 능력이 있었으며, LCH 1종을 제외한 모든 분리세균은 thiosulfate를 에너지원으로 이용하였다. 분리한 세균 중 황 산화 능력이 가장 우수한 것은 화학합성독립영향세균인 LCH이었으며 화학합성종속영향세균인 JIG의 황 산화 능력이 가장 낮았다. 분리한 황 산화 세균을 이용하여 점토를 이용하여 입제형태로 만들었을 때 균의 밀도는 약 $2.5{\times}10^7cfu\;g^{-1}$ 이었다.
[ $1982\~1983$ ]년 사이에 한국인삼연초연구소 음성시험장의 세균성마름병 상습발병포지에서 이 병의 방제체계 확립을 위해 시험한 결과 1. 세균성마름병은 세균증식에 적합한 온도와 토양습도가 주어진 7월하순${\cdot}$8월하순에 가장 큰 피해를 나타냈으며 토양훈증제처리구 및 저항성품종재배구에서는 병발생이 적고 느리게 나타낮다. 2. 세균성마름병의 방제효과는 감수성품종인 NC23 26에 비하여 저항성품종인 NC82의 무처리재배의 경우 $44.7\%\~55.8\%$의 방제효과를 보았으며 토양훈증제처리에 저항성품종인 NC82를 재배 할 경우 $95\~99\%$의 방제효과를 보았다. 경종적처리에서는 무처리재배에 비하여 $0.8\~20\%$로 낮게 나타났으며 저항성품종이나 토양훈증제를 함께 사용 할 경우 그 상승효과는 거의 인정되지 않았다. 3. 세균성마름병의 종합적인 방제체계확립은 경종적처리(춘추경, 잔간근제거, 조기이식, 피복물제거)에 토양훈증(Cylon)를 10a당 40l 토양관주한 후 저항성 품종(NC82)을 재배할 때 $95\%$ 이상의 방제효과를 거둘 수 있었다.
산림토양의 각 토양층으로부터 분리된 세균 중에는 통상 농도의 NB배지에서는 중식이 현저히 저해되고 희석한 DNB 배지에서만 중식이 가능한 세균이 다수 포 되어 있었으며, 이들 세균은 NB배지를 $10^{-1}$~$10^{-4}$배로 희석한 배지에서의 증식양상에 따라 4가지형으로 구분되었다. 본 연구에서는 저영양세균의 기준에 따라 $10^{-4}$NB(1 mg C/liter)배지에서 양호하게 증식하는 Type II와 IV세균을 저영양세균으로 분류하였고, 60개의 Type IV(편성저영양세균; obligate oligotrophic bacteria)균주를 순수분리 하였다. 이들 저영양성 세균중 질소고정능을 갖는 11균주에 대하여 화학분류 및 계통분류학적 특성을 검토한 결과 모든 균주는 주요 균체지방산으로 $C_{18:1}$)을, 퀴논종은 Q-10을 함유하였으며, G+C함량은 61-64 mol%범위를 나타내었다. 16S rDNA염기서열을 결정한 결과 각 균주는 Proteobacteria $\alpha$-subdivision의 BANA domain (Bradyrhizobium, Agromonas, Nitrobacter 및 Afipia)에 속하였고 Bradyrhizobium japonicum 및 Bradyrhizobium elkanii와 98% 이상의 높은 상동성을 나타내었다. 나타내었다.
당근 세균잎마름병은 세계적으로 가장 중요한 병에 속한다. 지난 10년 전 국내에서 처음 발견됨으로써 당근 생산에 큰 위협이 되는 병으로 간주되었다. 원인균으로 Xathomonas hortorum pv. carotae (Xhc)이며 본 연구는 제주도 당근재배지 토양에서 이 병원균을 분리 동정하고자 수행하였다. 분리한 세균 중 인공배지에서 균총의 형태가 당근 세균잎마름병균과 유사한 세균균총을 분리하여 선발하였다. 또한 이들 선발된 세균들을 대상으로 DNA 염기 서열과 NCBI 자료를 통해 몇몇 분리 세균이 Xhc으로 동정되었다. 게다가 이들 세균을 당근 잎에 접종하였더니 당근 세균잎마름병의 전형적인 병징이 나타났다. 본 연구 결과는 제주도 토양내 Xhc의 존재 가능성을 시사하고 앞으로의 당근 세균잎마름병 방제 수단을 강구하는 데 매우 필요한 자료로서 가치가 있다고 본다.
본 연구에서는 입단화 촉진을 통한 훼손토양의 복원을 위하여 산불토양으로부터 EPS 생성균주 2종을 순수분리 하였다. EPS 생성세균인 FM-02 균주는 Gram 음성 간균으로 16s-rDNA 염기서열분석 결과, Beta Proteobacterium sp. 에 속하는 종으로 동정 되었고, AL-02 세균은 양성 간균으로 16s-rDNA 염기분석 결과 Zoogloea sp. 와 81%의 유사도를 나타내었다. 분리균주가 생산하는 EPS의 양은 건중량 측정시 FM-02 균주는 1L당 약 1.8g 의 생산율을 보였으며, AL-02의 경우 약 8.3g의 수율을 보였다. 분리균주의 토양입단에 미치는 영향을 알아보기 위해 응집활성을 측정하였으며, FM-02 세균은 active carbon에 대한 응집활성 (FA)이 2.31로 나타났고, AL-02 세균은 kaolin clay에 대한 응집활성 (FA)이 6.21로 나타났다. 이상의 결과로부터, FM-02균주는 active carbon에 대한 높은 응집활성을 고려할 때 화학응집제를 대신한 생분해성 응집활성제로의 응응 가능성을 확인하였으며, AL-02균주는 kaolin clay에 대한 고활성의 응집능과 고생산성의 EPS수율을 갖는 균주로써 훼손된 토양에서 토양입자들의 응집을 통한 입단을 촉진하여 강우에 의한 토사유출 피해를 줄이는데 도움이 될 것으로 기대된다.
토양과 작물근계의 유용미생물을 이용하여 작물생산성을 증대하고 병충해의 생물학적 방제를 위해서는 토양-근계의 미생물군집을 분석하고 그 기능을 밝히는 것이 전제가 되어야한다. 그러나 희석평판법으로는 극히 일부분만이 배양된다는 점을 고려할 때, 생존하지만 배양 불가능한 미생물의 군집 분석도 반드시 병행할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는, 고추재배지의 토양, 근권토양, 근면의 세균군집 구조해석을 위해서, 배양을 거치지 않고 각 시료로부터 직접 DNA를 추출하여 PCR증폭, 16S rDNA cloning, sequencing, 계통 해석을 행했다. 그 결과, 토양중에는 근권세균보다 미지의 동정이 되지 않는 세균이 우점하고 있었다. 27 clones 중에서 16 clones이 그램음성세균의 대표격인 Proteobacteria였으며, 방선균 등이 속해있는 고(高) G+C 그램양성세균군은 1 clone이 검출되었다. 그 외는 CFB 군이 2 clones, Verrucomicrobia가 1 clone이었고, Nitrospira가 1 clone이었으며 4 clones은 어느 군에도 속하지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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