경유를 sandy loam 토양에서 농도별로 투여하여 토양미생물군집에 미치는 영향을 조사하였으며 또한 경우가 첨가된 토양에서 경유의 신속한 제거를 위해 실시한 bioremediation에 의한 영향을 측정하였다. 경유는 토양에서 16주 후 약 50% 내외의 잔류량을 나타내며 bioremediation 처리시 제거율은 60~95% 정도가 증가하여 16주 후 약 8~20 범위의 잔류량을 나타내었다. 토양에 경유가 첨가되었을 때에는 세균직접계수, 진균류의 균사 길이, 호기성 종속영양세균과 탄화수소 분해세균의 수가 최고 10 내지 100배 정도 증가하였다. Bioremediation 처리시에는 그 증가가 더욱 두드러져 각종 미생물 개체수 측정치가 최고 100배 내지 1000배까지 증가하였다. 경유가 fluorescein diacetate 가수분해 활성에 미치는 영향은 bioremediation 처리를 하지 않은 토양에서는 뚜렷한 증감의 경향이 없었으나 bioremediation 처리를 한 토양에서는 10배 내외의 활성의 증가를 보였으며 이러한 양상은 soil dehydrogenase 활성에서도 유사하게 나타났다.
본 연구에서는 차세대 염기서열분석(pyrosequencing) 기술을 이용해 조릿대(Sasa borealis) 대나무림의 낙엽층과 근권 토양 내 주요 군집인 방선균군집의 계통학적 특성을 분석하여 방선균 유전자원 다양성 확보를 위한 기반 연구를 수행하고자 하였다. 낙엽층 시료 내 세균군집은 2,588 OTUs, 다양성 지수 7.55로 나타났으며, 근권토양 시료의 경우 2,868 OTUs, 다양성 지수 8.15로 다양한 세균군집이 균등하게 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 대나무림 토양시료 내 세균군집은 총 35개의 문으로 구성되었으며, Proteobacteria (51-60%), Bacteroidetes (16-20%), Acidobacteria (4-16%) 그리고 Actinobacteria (4-14%) 계통군이 주요 세균군집으로 확인되었다. 특히, Actinobacteria은 총 6목 35과 121속의 다양한 방선균이 분포하였으며, 전체 방선균군집의 83%가 Actinomycetales 목으로 확인되었다. 이들 Actinomycetales 목은 28개 과로 구성되었으며, Micromonosporaceae, Pseudonocardiaceae 그리고 Streptomycetaceae는 조릿대 대나무림의 낙엽층과 근권토양에서 풍부도가 가장 높고 변이가 적은 대표 방선균군집으로 확인되었다.
토양추출물, 인삼삼출물과 용액이 Pseudomonas sp. P. fluorescens 및 Erwinia carotovora에 미치는 화학주성은 토양추출물처리, 삼출물 및 용액은 증류수 보다 이들 세균이동에 영향을 나타냈다. 고무관내 흙속으로 세균의 이동성은 P. fluorescens가 토양추출물처리 삼출물에서 주성을 나타냈으나, P. sp 와 E. caotovora는 주성이 없었다. 세균주성에 미치는 진균의 삼출액은 이동에 영향력을 나타내지 못하였다. 고무관내 흙을 진균으로 접종한 후에 세균의 주성은 Pseudomonas sp. 에서는 주성이 나타나지 않았으나, P. fluorescens와 E. carotovora는 F. solani, F. oxysporum 및 혼합균처리에서는 주성이 나타났다. Alternaria panax는 이들 세균에 대해 주성이 없었으나, E. carotovora는 A. panax에 대해 주성이 있었다. 토양유기물함량은 김포, 강화의 나병지와 건전지에는 낮았고, K함량은 김포의 건전지에 높았다. 세균분포는 괴산의 나병 및 건전지와 강화건전지에 진균은 금산 괴산의 나병 및 건전지에 많이 분포되었다. 방선균은 괴산건전지에 특히 많이 분포하였고 다음이 풍기나병지였다.
울산석유화학공단과 인접한 지역(선암)및 농촌지역(대암)의 산림토양에서 내산성 종속영양세균 및 나프탈렌분해세균의 분포와 특성을 조사하였다. 토양 pH의 평균은 선암과 대암에서 각각 3.8과 4.6으로 측정되었다. 종속영양세균과 나프탈렌분해세균을 최확수치(MPN)법으로 계수하였으며, 선암의 경우 pH 7.0과 pH 4.0에서 생장하는 종속영양세균 수의 중앙간은 각각 $5.3{\times}10^7\;3.3{\times}10^7$ MPN/dried Soil g이었고, 나프탈렌분해세균 수의 중앙간은 pH 7.0과 4.0에서 각각 $5.6{\times}10^4$ 와 $4.0{\times}10^5$ MPN/dried soil g이었다. 대암에서 측정한 종속영양세균수의 중앙간은 두 pH 모두 선암에서보다 많았으나 나프탈렌분해세균의 농도는 선암이 대암보다 높았다. MPN시험관과 농화배양으로부터 17개의 나프탈렌분해세균을 분리하였으며, 이들은 Sphingomonas paucimobilis, Brevundimonas vesicularis, Burkholderia cepacia, Ralstonia pickettii, Pseudomonas fluorescens, Chryseomonas luteola 등으로 동정되었다. 분리한 17개 균주 중 6개는, 최소배지에서의 나프탈렌분해 활성이 PH 7.0에 비해 PH 4.0에서 더 높았으나 영양배지에 접종하였을 때의 생장정도는 pH 4.0이 pH 7.0보다 더 크지 않았다. 배지의 pH가 분리한 세균의 세포막 지방산 조성을 변화시켜 나프탈렌분해 활성에 영향을 주는 것으로 생각된다.
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.
답전윤환토양(畓田輪換土壤)에서 작부형태(作付形態)를 달리하여 작물을 재배했을 때 토양미생물상(土壤微生物相)의 경시적변화(輕時的變化)와 토양화학성분(土壤化學成分)과의 관계를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 작물재배 기간 중 미생물상의 변화는 휴한지(休閑地)와 수도 및 대두 연속재배지(連續栽培地)에서 세균과 방선균수는 5월부터 8월까지 현저한 증가를 보였으나 사상균수는 감소되었다. 2. 대두연속재배구에서 Gram 음성균(陰性菌)인 Pseudomonas- 및 Rhzobium속 세균수가 그리고 Gram 양성균(陽性菌)인 Bacillus subtilis의 증가를 보였으며, 휴한지(休閑地)에서는 Agrobacterium속 세균수의 증가를 보였다. 3. 감자 및 배추 연속(連續) 재배구(栽培區)에서 Fusarium-, Rhizoctonia-, Phoma속의 토양(土壤) 병원성(病源性) 사상균(絲狀菌) 수(數)가 증가되었으며, 특히 전(全) 사상균(絲狀菌) 수(數)에 대한 토양(土壤) 병원성(病源性) 사상균(絲狀菌)의 비율이 현저히 증가되었다. 4. 토양(土壤) 미생물(微生物) 분석(分布) 중 세균 및 방선균 수는 토양 양이온 중(Ca+Mg)/K 비율과 정(正)의 상관관계(相關關係)를 그리고 사상균(絲狀菌) 수(數)와의 부(負)의 상관관계(相關關係)를 보였다.
토양으로부터 유기인계 살충제인 phosphamidon을 분해하는 세균들을 분리하고 Biolog system을 이용하여 동정하였다. 그람양성 세균들은 모두 Bacillus 속에 속하는 종들이었으며 그람음성 세균들은 토양에서 우점하지 않는 세균들이 많았다. 이들중 phosphamidon 함유배지에서 생장률이 높은 균주들을 선택하여 phophamidon 분해능을 조사한 결과 Capnocytophaga gingivalis 로 동정된 YD-17 균주가 가장 높은 생분해능을 나타내어 1000ppm의 phosphamidon 이 배양 21일 후 94%의 잔류량을 보였으며 이는 대조구에 비해 제거율이 52% 증가된 결과였다. 이 때 균주의 생장을 단백질량으로 측정하였는데 분해균주들이 고농도의 phosphamidon에 의해 저해되지 않고 지속적인 생장을 하여 phosphamidon을 탄소원으로 이용하는 생분해가 일어난 것을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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