Park Sei Joon;Kim Wook Han;Lee Jae Eun;Kwon Young Up;Shin Jin Chul;Ryu Yong Hwan;Seong Rak Chun
한국작물학회지
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제50권1호
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pp.1-4
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2005
This experiment was conducted to investigate the soil nitrogen credit of biological nitrogen fixation (BNF) and the nitrogen balance of soybean in soybean-barley cropping systems. Soybean cultivar, Shinpaldalkong2 and barley cultivar, Olbori, were used in soybean mono-cropping (SM), barley monocropping (BM), and barleysoybean double cropping system. The barley-soybean double cropping system was treated with two different levels of nitrogen fertilizers, 0 nitrogen fertilizer (BS-F0), and standard nitrogen fertilizer (BS-F1). Nitrogen and organic matter concentrations in soil of BS-F1 plot on October, 2001 were increased $4.8\%\;and\;5.9\%$, respectively, compared with those on October, 2000. The ranges of BNF rate in soybean were $69.1\~ 88.2\%$ in two years, and the rate was the highest in BS-F0 plot and the lowest in SM plot. The ranges of nitrogen harvest index (NHI) in all treatments were $83.9\~86.7\%$. The yield was 270 kg/10a in BSF1 plot and 215 kg/10a in BS-F0 plot. However, the nitrogen balances were +0.6 kg/10a of gain of soil nitrogen in BS-F0 plot and -0.4 kg/10a of loss of soil nitrogen in BS-F1 plot. In comparisons of SM and BS-F1 plots, although the seed yields were similar in two plots, the loss of soil nitrogen was higher in SM than BS-F1 plot. Overall, our results suggest that barley-soybean double cropping system was more effective in respect to seed productivity and soil nitrogen conservation than soybean monocropping system, and the N credit to following crops by soybean cultivation was identified in soybean double cropping system.
A highly $CO_2$ tolerant microalga, Chlorella KR-1, has been isolated and used to fix $CO_2$ from actual flue gas. Growth of Chlorella KR-1 with the supply of flue gas from a liquified natural gas boiler was comparable to that obtained with 10% $CO_2$. Chlorella KR-1 produced from $CO_2$ fixation using the flue has about 50% crude protein with balanced amino acid profiles. Toxicity was not detected when the microalga was used as a feedstuff for chicks. These results indicate that the KR-1 cells could be a favorable protein source for poultry.
Many recent studies suggest that the posterior dynamic stabilization(PDS) can be a more physiologically-relevant alternative to the rigid fixation for the patients suffering from low back pain. However, its biomechanical effects or clinically proven efficacies still remain unknown. In this study, we evaluated kinematic behaviors of the lower lumbar spine with the PDS system and then compared to those of the rigid fixation system using finite element (FE) analysis. A validated FE model of intact lumbar spine(L2-L5) was developed. The implanted model was then constructed after modification from the intact to simulate two kinds of pedicle screw systems (PDS and the rigid fixation). Hybrid protocol was used to flex, extend, laterally bend and axially rotate the FE model. Results showed that the PDS systems are more flexible than rigid fixation systems, yet not flexible enough to preserve motion. PDS system allowed $16.2{\sim}42.2%$ more intersegmental rotation than the rigid fixation at the implanted level. One the other hand, at the adjacent level it allowed more range of motion ($2.0%{\sim}8.3%$) than the rigid fixation. The center of rotation of the PDS model remained closer to that of the intact spine. These results suggest that the PDS system could be able to prevent excessive motion at the adjacent levels and restore the spinal kinematics.
새로운 형태의 내부조사형 광생물반응기에서 Chlorella sp. HA-1의 이산화탄소 고정화 특성을 살펴보았다. 높은 이산화탄소 농도에서 균체를 적응시켜 10%와 20%(v/v) 이산화탄소 농도 모두에서 내성을 가지도록 하였다. 그리고 조도, 초기균체농도, pH 등을 조절하여 이산화탄소 고정화양, 372 $gCO_2/m^2{\cdot}day$을 얻었다. 또한 장시간 동안 지속적으로 배출되는 이산화탄소를 제거하기 위한 운전 방법으로 반연속식 배양방법을 사용하여 희석비를 0.1씩 증가시켰을 때 각 단계마다 균체성장속도를 일정하게 유지하는 결과를 얻었다.
본 연구는 숙주특이적인 근류형성에 두과작물의 뿌리분비물에 포함된 기주특이적인 flavonoids와 근류균의 상호작용에 대해 실험하였다. Flavonoid 화합물에 대한 근류균의 생물학적 활성은 B. japonocum의 경우 대두의 뿌리분비물에 포함된 flavonoid화합물인 daidzein과 genistein에서는 생장 증진 효과가 나타났으며, alfalfa의 뿌리분비물에 포함된 flavonoid인 luteolin에서는 생장 저해 효과가 나타났으며, R. meliloti의 경우 luteolin의 경우 생장증진 효과가 나타났으며, daidzein과 genistein의 경우 생장저해효과가 나타났다. 각 근류균의 흡수 특이성은 B. japonicum에서 daidzein과 genistein이 각각 $14.95\;{\mu}g/g$와 $14.20\;{\mu}g/g$로 가장 높고 luteolin이 가장 낮게 나타났으며, R. meliloti의 경우 luteolin이 $18.31\;{\mu}g/g$으로 가장 높고 daidzein과 genistein이 가장 낮게 나타났다. 이와 같은 사실로 숙주특이적인 flavonoids가 근류균의 숙주특이성에 깊은 관련이 있을 것으로 사료된다.
근류균과 대두의 공생에서 숙주 결합성을 조사하기 위하여 대두종자로 부터 분리한 lectin과 뿌리추출물과의 동일성 여부를 조사한 결과는 다음과 같다. 탈지 대두분으로 부터 분리한 lectin은 크로마토그라피와 전기영동상 단일물질로 분리되었고 백운 및 팔달로 부터 분리한 lectin은 표준 lectin의 항체와 항원-항체 반응을 나타내어 동일한 물질이었다. 종자lectin 및 뿌리추출물 및 뿌리분비물에 대한 화학주성은 RCR 3407, KCTC 2422에서 뿌리분비물에 대한 주성이 가장 높았고 종자 lectin과 뿌리추출물은 비슷한 화학주성을 나타내었다. 대두의 유근으로 부터 분리한 뿌리추출물은 표준 lectin의 항체와 침강선을 형성하여 대두 종자 lectin과 동일한 물질임을 알수 있었으며 뿌리 분비물과는 침강선을 형성치 않았다. 대두와 상호접종군을 형성하는 RCR3407, KCTC2422 및 LPN-101은 대두의 종자 lectin 및 뿌리추출물과 결합하였으나 완두의 lectin과는 결합하지 않았고 대두와 근류형성을 하지않는 LPN-100은 대두의 lectin과 결합하지 않았다.
미세조류를 이용한 생물학적 이산화탄소 고정화 방법은 이산화탄소를 효과적으로 제거할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 따라서 발전소 등에서 배출되는 폐탄산가스를 고정화하기 위하여 미세조류의 성장에 영향을 주는 운전 조건을 평가하였다. 본 실험에서 사용된 Euglena gracilis는 산성 조건에서도 잘 성장하여 오염의 가능성이 적고, 고농도 이산화탄소(10-20%)에 대한 내성이 강한 것으로 알려져 있다 또한, 단백질 함량이 풍부하고 세포벽이 얇아 배양 후 사료로의 이용성도 크다. 광반응기에서 회분식 배양을 이용하여 운전 조건을 평가한 결과 실험 조건에서 최적 pH는 3.5, 온도는 $27^{\circ}C$, 이산화탄소 농도는 5~10%, 광도는 $520{\mu}mol/m^2/s$로 각각 조사되었다. 또한 이러한 자료를 기초로 하여 연속 운전을 실시한 결과 $CO_2$농도 10%, HRT 4일에서 최종 건조 무게 $1.2g/{\ell}$로 높은 성장율을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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