• 제목/요약/키워드: 1:5 Soil to Water Extract

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Reduction of Stress Caused by Drought and Salt in Rice (Oryza sativa L.) Crops through Applications of Selected Plant Extracts and the Physiological Response Mechanisms of Rice

  • Hyun Hwa Park;Young Seon Lee;Yong In Kuk
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.57-57
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    • 2022
  • In many areas of the world, salt damage and drought have had a negative impact on human survival due to a decrease in agricultural productivity. For instance, about 50% of agricultural land will be affected by salt damage by 2050. Biostimulants such as plant extracts can not only increase the nutrient utilization efficiency of plants, but also promote plant growth and increase resistance to abiotic or biotic stress. Therefore, the objective of this study was to determine how selected plant extracts might reduce levels of stress caused by drought and salt and to better understand the physiological response mechanisms of rice plants. In this study, we used Soybean leaves, Soybean stems and Allium tuberosum, Allium cepa, Hizikia fusiforme, and Gracilaria verrucosa extracts were used. These extracts had been used in previous studies and were found to be effective. The materials were dried in a dry oven at 50℃ for 5 days and ground using a blender. Each 50 g of materials was put in 1 L of distilled water, stirred for 24 hours, filtered using 4 layers of mirocloth, and then concentrated using a concentrator. Rice (cv. Hopumbyeo) seeds were immersed and germinated, and then sown in seedbeds filled with commercial soil. In drought experiments, three rice seedlings at 1 week after seeding was transplanted into 100 ml cups filled with commercial soils and grown until the 4-leaf stage. For this experiment, the soil weight in a cup was equalized, and water was allowed to become 100% saturated and then drained for 24 hours. Thereafter, plant extracts at 3% concentrations were applied to the soils. For NaCl treatments, rice plants at 17 days after seeding were treated with either 100 mM NaCl or plant extracts at 1%+ 100 mM NaCl combinations in the growth chamber. Leaf injury, relative water content, photosynthetic efficiency, and chlorophyll contents were measured at 3, 5, and 6 days after treatments. Shoot fresh weight of rice under drought conditions increased 28-37% in response to treatments of Soybean leaf, Soybean stem, Allium tuberosum, Allium cepa, Hizikia fusiforme, and Gracilaria verrucosa extracts at 3% when compared with control plants. Shoot fresh weight of rice subjected to 100 mM NaCl treatments also increased by 6-24% in response to Soybean leaf, Soybean stem, Allium tuberosum, Allium cepa, Hizikia fusiforme, and Gracilaria verrucosa extracts at 3% when compared with control plants. Compared to the control, rice plants treated with these six extracts and subjected to drought conditions had significantly higher relative water content, Fv/Fm, total chlorophyll and total carotenoids than control plants. With the exception of relative water contents, rice plants treated with the six extracts and subjected to salt stress (100 mM NaCl treatments) had significantly higher Fv/Fm, total chlorophyll and total carotenoids than control plants. However, the type of extract used did not produce significant difference in these parameters. Thus, all the plant extracts used in this study could mitigate drought and NaCl stresses and could also contribute substantially to sustainable crop production.

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시설 오이의 관비재배를 위한 토양용액과 엽병즙액중 질산태 농도 기준 설정 (A Criteria on Nitrate Concentration in Soil Solution and Leaf Petiole Juice for Fertigation of Cucumber (Cucumis sativus L.) under Greenhouse Cultivation)

  • 임재현;이인복;김홍림
    • 한국토양비료학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.316-325
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    • 2001
  • 비료의 효율적 이용 및 과다 시비에 따른 환경오염을 경감하고자 토양 및 식물체 중 질산이온 분석을 통한 간이진단기술을 검토하였다. 농가현장에서 토양중 질산이온을 추출하기 위한 간이검정방법으로서 porous cup을 이용한 토양용액채취법과 생토용적추출법은 실험실 분석법인 2M KCl 침출법과 비교하였고, 질산이온 간이측정기구인 compact ion meter, nitrate ion meter, test strip-소형 reflectometer법 등에 의한 질산이온 측정값은 실험실 정밀 측정장비인 IC 측정값과 비교하였다. 토양내 질소수준이 다른 하우스환경 하에서 오이의 재배기간동안 토양용액채취법과 생토용적침출법에 의한 토양중 질산이온농도는 주기적으로 monitoring 하였고, 엽병중 질산이온농도는 엽병 위치별로 분석하였으며, 토양과 식물체중 질산이온 농도들은 오이의 최종 수량과 관련하여 2차 회귀식으로 plotting 하였다. 질산이온 간이측정장비로서는 test strip을 이용한 소형 reflectometer법이 실험실 정밀 분석법인 IC에 의한 측정값과 가장 밀접한 상관성을 보였다. Porous cup을 이용한 토양용액채취법은 관수후 경과시간, 토양깊이, 점적호스로부터의 거리 등에 따라 토양용액중 질산이온 농도의 공간적 변이가 컸으나, 생토용적침출법과 2M KCl 침출법간 질산함량은 높은 상관성이 인정되었다. 엽병즙액중 질산농도의 엽의 위치에 따라 질산농도의 변화가 심하였고, 토양내 질소 수준에 따라 상위엽과 하위엽간 질소 농도의 분포 또한 상이하였다. 토양 및 식물체 엽병중 질산함량과 오이수량간 2차 회귀식으로부터 최고수량과 일치하는 각각의 질산 함량 수준을 검토한 결과, 토양용액채취법은 $400mg\;l^{-1}$ 수준, 생토용적 침출법은 $300mg\;l^{-1}$ 수준, 엽병즙액의 경우는 $1400mg\;l^{-1}$ 수준이었다. 여기서 엽병즙액과 오이수량간 상관성은 pot 시험을 통해 비교하였고, pot 실험결과 $1500mg\;l^{-1}$ 수준의 엽병내 질산농도 수준에서 최고 수량을 보여 하우스 실험결과와 유사하였다.

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세종특별자치시 주변의 금강 중류 물과 토양에서 야생 효모의 분리 및 국내 미기록 효모의 특성 (Isolation of Wild Yeasts from the Water and Riverside Soil of Geumgang Midstream in Sejong City, Korea, and Characterization of Unrecorded Wild Yeasts)

  • 한상민;김지윤;이종수
    • 한국균학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.51-61
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    • 2019
  • 우리나라 금강의 물과 주변 토양에 분포하는 야생 효모들의 종 다양성을 확립하고자 세종특별자치시 불티교와 햇무리교를 흐르는 금강 중류의 물과 주변 토양에서 야생 효모들을 분리, 동정하였고 이들 중 국내 미기록 효모들을 선별하여 이들의 균학적 특성을 조사하였다. 세종시 불티교 밑의 물과 주변 토양들로부터 32종, 37균주의 야생 효모들을 분리, 동정하였다. 이들 중 Holtermanniella takashimae SW048 (NNIBRFG9314), Cystofilobasidium infirmominiatum SW013 (NNIBRFG9310), Mrakia cryoconite SW015(NNIBRFG9316), Pichia sporocuriosa SW085(NNIBRFG9326)와 Cryptococcus aspenensis SW008 (NNIBRFG9309) 5균주들을 국내 미기록 효모 균주들로 최종 선별하였고, 이들은 구형-난형으로 출아에 의해 영양증식을 하였다. M. cryoconite SW015 외 모두 자낭포자를 형성하였고, P. sporocuriosa SW085 와 C. aspenensis SW008 균주는 20% 포도당을 함유한 YPD 배지에서도 생육하는 내당성 야생 효모들이었다. 또한, 세종시 햇무리교의 물과 주변 토양시료에서 모두 8종 26균주의 야생 효모들을 분리, 동정하였고 이들 야생 효모들 중 Occultifur kilbournensis HB060 (NNIBRFG9317), Sampaiozyma vanillica HB014 (NNIBRFG9332), Xenoramularia neerlandica HB039 (NNIBRFG9335), Candida norvegica HB315 (NNIBRFG9306), C. melibiosicaHB316 (NNIBRFG9305), C. quercuum GB014 (NNIBRFG9307)와 C. succiphila GB015 (NNIBRFG9308) 7균주 국내 미기록 효모들로 분류되었다. O. kilbournensis HB060와 X. neerlandica HB039는 자낭포자와 의균사를 형성하지 못하였고 C. norvegica HB315는 5 % NaCl를 함유한 YPD 배지에서 생육하는 내염성을 보였다. 본 연구결과는 앞으로 금강의 야생 효모 종 다양성 확립에 귀중한 자료로 활용될 것이다.

수수의 타감작용(他感作用)에 관(關)한 연구(硏究) (Allelopathic Effect of Sorghum Extract and Residues on Selected Crops and Weeds)

  • 김상열;에스 케이 디다타;알 피이 로블레스;김길웅;이상철;신동현
    • 한국잡초학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.34-41
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    • 1994
  • 생물검정 결과 수수에 함유된 타감물질의 억제 효과는 공시 식물, 사용부위 및 사용 농도에 따라 다르게 나타났다. 공시 작물 및 잡초 모두가 줄기에서 추출한 물질에 의해 발아 및 생장이 억제되었는데 작물은 무우, 밀, 벼 순으로 억제효과가 있었으며 옥수수에서 억제효과가 가장 적었다. 잡초는 Ipomoea, triloba에서 가장 억제효과가 나타났으며 그 다음이 Echinochloa colona, Rottboellia cochinchinensis 순으로 나타났다. 수수의 부위별로 타감물질의 억제정도를 조사한 결과 E. colona에서는 줄기 부위에서 가장 크게 나타났는데 7.5%(w/v) 에서 E. colona의 생육이 완전히 억제되었으나 잎, 뿌리는 억제효과가 크지 않았다. 무우에서는 줄기, 잎, 뿌리 모두가 비슷하게 억제 작용을 나타냈으며 5%에서 무우의 생육이 완전히 억제되었다. 온실에서 수수 줄기를 이용해서 mulching 실험을 한 결과 줄기의 타감물질이 E. colona와 무우에 상당한 억제효과가 있다는 것이 확인이 되었다.

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호박잎에서 Paraquat 활성 억제 물질의 분리, 동정 및 특성 구명 (Isolation, Identification and Characterization of Paraquat Activity-Inhibiting Substances in Squash (Cucurbita moschata Duchesne ex Poiret) Leaves)

  • 현규환;윤영범;장세지;신동영;권오도;최현석;정하일;국용인
    • 한국잡초학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.211-221
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    • 2012
  • 선행연구를 통해 18종의 호박 품종에 대한 엽위별 paraquat에 대한 내성 반응을 조사한 결과, 1엽<2엽<3엽<4엽 순이었다. 이들 품종 중에서 엽령간 뚜렷한 내성차이가 있는 중앙애호박의 경우 4엽은 1엽에 비해 paraquat에 대해 3배 이상의 높은 내성을 보였다. 또한 이들 4엽의 물 추출물과 paraquat를 혼용하여 옥수수 경엽에 처리시 paraquat 약해를 경감시켰다. 따라서 본 연구는 paraquat 약해를 경감시키는 물질이 어린 호박잎에 존재하는지를 알아보기 위하여 수행하였다. MeOH 추출물보다 물 추출물에서 paraquat 활성경감이 더 높아서 물 추출물을 실리카겔과 Sephadex LH-20 칼럼크로마토그래피와 TLC, HPLC를 이용하여 paraquat 활성 경감 효과를 보이는 순수물질을 얻어 NMR을 통해 분석한 결과 malic acid로 추정되었다. 따라서 malic acid가 paraquat 활성경감 물질여부를 확인하기 위하여 malic acid와 paraquat를 옥수수에 동시 처리하였다. 처리 후 1일째 $100{\mu}M$ paraquat를 단독으로 처리한 경우 옥수수 잎 피해가 62% 발생하였으나 $100{\mu}M$ paraquat에 malic acid를 각각 0.1, 0.3, 0.5 및 1% 혼용처리한 경우 잎 피해가 전혀 발생하지 않았다.

송이균 접종으로 외생균근을 형성한 소나무 묘목의 PDMP 및 Tween 용액 처리에 의한 순화 (Acclimation of Ectomycorrhizal Pine (Pinus densiflora) Seedlings Inoculated with Tricholoma matsutake by the Treatment of PDMP and Tween Solutions)

  • 박현;이봉훈;가강현;유성열;박원철
    • 한국산림과학회지
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    • 제98권4호
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    • pp.357-362
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    • 2009
  • 송이균을 접종하여 균근을 형성시킨 소나무 묘목을 실외로 가지고 나갈 경우 송이 균근이 이탈되는 현상을 극복하기 위한 방법을 모색하였다. 실내에서 형성한 송이균 접종 소나무 배지의 초기 토양구조를 유지하며 수분을 공급하고자 배양병의 아래에 구멍을 뚫어 화분형태로 변형을 시킨 후 8종류의 급수방식을 시도하였다. 증류수만을 공급한 경우에는 송이 균근이 이탈되었지만, 2.5% PDMP(24 g potato dextrose broth, 3 g malt extract, 1 g peptone) 용액이나 0.5% Tween 80 용액을 2주 간격으로 관수한 경우에는 3개월의 순화처리 이후에도 송이 균근이 강한 활성을 띠고 있음을 확인하였다. 순화기간동안 송이 균근 형성 비율이 증가하였으며, 순화 성공률은 70% 수준에 이르렀다. 금후 송이를 접종한 소나무 묘목은 이러한 순화처리 과정을 거쳐서 균근을 안정시킨 후 현지에 이식하는 방법을 사용하기를 추천한다.

아조염료 분해균 Citrobacter sp. MB2 생육특성 (Growth Characteristics of Citrobacter sp. MB2, Azo Dyes Decolorizing Bacterium)

  • 권대준;지원대;권오준;이태종;이난희;손동화;최웅규
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제49권3호
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    • pp.165-169
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    • 2006
  • 염색공단 주변의 토양과 하수로부터 아조염료 분해 탈색능이 우수한 MB2균을 분리하여 Citrobacter sp.로 동정하였다. Citrobacter sp. MB2의 성장 최적배지 및 배양조건은 sucrose 0.5%, yeast extract 1.0%, $K_2HPO_4$ 0.1%, $NaHCO_3$ 0.1%, pH 7.0, 배양온도 $30^{\circ}C$에서 호기적 진탕배양이었으며, 최적배지에서의 균성장은 분리용 배지나 nutrient broth에서의 균성장보다 각각 7배 및 50배 이상 개체수가 증가하였다. Citrobacter sp MB2는 금속염에 대해 강한 내성을 보였으며, 항생제 ampcillin과 penicillin G에 대해서 강한 내성을 보였다.

유기폐수처리를 위한 Rhodospirillum rubrum P17의 종균생산 (Starter culture production of Rhodospirillum rubrum P17 for use in treatment of organic waste water)

  • 조경덕;강성옥;임왕진;조홍연;양한철
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제36권6호
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    • pp.488-494
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    • 1993
  • 토양으로부터 생육도와 유기산의 자화도가 우수한 광합성세균 P17 균주를 분리하여 균학적 성질을 검토한 결과 이 균주는 Rhodospirillum rubrum으로 동정되었다. 유기폐수처리용 종균 생산을 위한 본 균주의 배양조건을 검토한 결과, 탄소원으로서 0.2% Na-acetate, 0.1% Na-propionate, 0.2% Na-lactate를 함유한 혼합 유기산이 효과적이었으며, 0.1% yeast extract를 첨가하였을 때 높은 생육도를 나타내었다. 최적배양조건의 환경인자들은 온도 $30^{\circ}C$, pH 7.0, 조도 2,500 lux, 교반 $50{\sim}100\;rpm$ 등이었다. Jar fermentor를 이용한 회분배양과 반연속배양으로부터 각각 5.17 g/l와 7.93 g/l의 균체가 생산되었으며, 연속배양에서는 희석비율 0.21 $h^{-1}$에서 생산성이 0.206 g/l/h이었다. R. rubrum P17을 두부공업폐수에 적용시켰을 때, 4일간 배양으로 초기 COD(3,240 mg/l)를 250 mg/l까지 감소시켰다.

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부산 석대 폐기물 매립장 일대의 지하수 오염 (Groundwater Contamination at the Seokdae Waste Landfill Area of Pusan City)

  • 정상용
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-8
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    • 1995
  • 매립장에서의 쓰레기는 주변 지역에 지하수오염, 악취, 유독가스 발생 등 큰 문제를 일으키고 있다. 본 연구에서는 최근에 부산시에서 만 6년 동안 사용해 왔었던 석대 폐기물 매립장 주변의 지하수 오염실태를 파악하고, 그 오염을 최소화할 수 있는 방안 연구를 목표로 매립장 주변의 우물과 시추공 내의 지하수위, 수질, 대수층 특성 등을 조사하고, 또 주변 하천의 수질, 매립장 일대의 지하수 분포 및 유동 상태 등을 연구하였다. 그 결과 지하로 침투하는 순수 침출수량은 일 평균 약 520 m$^3$로 추정되며, 침출수에 의한 지하수 오염범위가 매립장 중심에서 약 1-1.5 km 정도 까지에 이른다. 오염물질도 중금속류를 비롯한 기타 유해 성분들이 다량 존재한다. 앞으로 이 일대의 지하수를 보전 및 관리하기 위해서는 매립장과 지하수오염물질이 확산되고 있는 곳에 감시정을 여러개 설치하여 지하수위와 수질을 주기적으로 조사하고, 채수정을 설치하여 오염된 지하수를 뽑아내어 침출수 처리장에서 처리한 후 하천에 방류하여야 한다. 아울러 지하수 오염물질이 확산되고 있는 매립장 주변 지역에 차수벽 설치가 요구된다.

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제약업종 부산물 및 화장품 제조업 폐수처리오니의 비효검정 (Assessment of Fertilizer Efficiency of Pharmaceutical Byproduct and Cosmetic Industry Wastewater Sludge as Raw Materials of Compost)

  • 임동규;권순익;이승환;소규호;성기석;고문환
    • 한국토양비료학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.108-117
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    • 2005
  • 본 연구는 퇴비의 원료로 지정된 제약업종 공정오니 및 화장품 제조업 폐수처리오니를 시용한 후 고추를 재배하여 생육과 적과수량, 시기별로 토양 및 식물체 중 중금속 함량과 유해 유기화합물을 조사하였고, 시기별 토양에 대해 생물검정을 실시하였다. 토양 중 유기물 및 질소는 시험재료의 성분함량이 높은 처리구에서 높았다. 토양 중금속 전함량의 경우 Zn, Cr, Ni은 생육기간 동안 변화가 거의 없었으며, Cu, Pb, As, Cd은 수확기에 갑자기 함량이 증가하였고, 1 N HCl 가용함량에서는 Cd, As를 제외하고는 생육시기에 따른 함량의 차이는 없었다. 고추의 생육은 초기에는 오니구에서 화학비료구보다 전반적으로 불량하였는데, 이는 유기물 함량이 높고 질소함량이 낮아서 생육 후기까지 회복되지 못하였기 때문인 것으로 보였다. 고추 잎과 줄기의 질소함량은 생육 초기 및 중기에 모든 오니 처리구에서 낮았고, 수확기에 제약오니 1구에서 높았던 것은 이들 시험재료의 유기물 및 질소성분의 함량과 특성에 기인된 것으로 보였다. 식물체 중 중금속 함량에서 잎은 As 성분을 제외하고 다른 성분들은 생육 초기 및 중기에 함량이 높았다가 수확기에 감소하였으며, 줄기는 전 성분이 수확기에 감소하는 경향이었다. 고추의 총 적과수량은 화학비료>제약오니 3>돈분>제약오니 1>제약오니 2구 순으로 낮아졌으며, 화장품오니구는 타 처리구보다 상당히 감소하였다. 화장품오니구의 HEM 함량은 $4.80g\;kg^{-1}$, PAHs 함량은 $2,263.2{\mu}g\;kg^{-1}$으로 다른 처리구보다 월등히 높았고, 생물검정법의 일환인 상추종자 유근신장 조사에서는 화장품 오니구가 무처리구에 비해 20% 이상 낮은 신장율을 보였다.