• 제목/요약/키워드: C/N비

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고성만 굴 양식장 표층퇴적물의 지화학적특성과 중금속 오염에 관한 연구 (Geochemical Characteristics and Heavy Metal Pollutions in the Surface Sediments of Oyster Farms in Goseong Bay, Korea)

  • 강주현;이상준;정우건;조상만
    • 한국패류학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.233-244
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    • 2012
  • 고성만의 표층퇴적물에 대한 지화학적 특성과 중금속 오염을 평가하기 위하여 26개 조사정점에 대한 퇴적학적, 지화학적 분석을 하였다. 표층퇴적물의 입도분포는 니질퇴적물로 90% 이상이 세립질 (silt) 로 나타났다. 사질퇴적물은 병산천, 월평천 그리고 대독천 영향을 받는 곳에서 국부적으로 분포하고 있었다. 표층퇴적물의 유기물 함량은 고성만 입구에서 1.6%로 낮게 나타났고, 고성읍에 영향을 받는 만의 북쪽에서는 2.8%로 높게 나타났다. C/N비에 근거한다면 현장에서 형성된 유기물과 인근 주변 대륙에서 유입된 유기물이 혼재된 것으로 나타나고 있다. 탄산염 함량은 0.52%에서 최대 4.29%로 나타났다. 상대적으로 굴 양식장이 위치한 조사정점들에서 탄산염 함량이 높았다. 이는 퇴적물 중에 혼재된 패각편의 영향이 큰 것으로 생각된다. 황화수소 함량은 일본수산자원보호협회에서 제시한 기준값의 이하로 고성만의 건강상태가 양호한 것으로 생각된다. 중금속 오염의 여부를 판단하기 위하여 부화지수 및 농집지수는 조사정점 15에서 Cu농도가 다른 조사정점들에 비해 아주 높게 나타났다. 이는 구리 폐광산 영향인 것으로 생각된다. Hg의 경우 고성만 북쪽에서 다소 높게 나타났다. 이는 농약, 화학비료 및 고성읍에 의한 영향인 것으로 생각된다. 중금속 원소들의 주성분 분석결과 요인 부하량은 2개의 그룹으로 나누어졌다. 요인 1그룹 (Al, As, Cd, Cr, Ni, Pb, V)은 육지에 의한 오염이 아닌 암석의 물리적, 화화적 풍화에 의한 것으로 생각된다. 요인 2그룹 (Cu, Zn, Hg) 은 육지에 의한 오염인 것으로 생각된다. 특히 Cu의 경우 병산천에 위치한 폐광산의 영향 및 화학비료에 영향을 받은 것으로 생각되며, Hg는 화학비료 및 농약에 의한 것으로 생각된다. 고성만의 표층퇴적물 내에 함유된 금속원소들의 분포 경향성을 살펴보기 위하여 상관관계를 분석해 본 결과 유기물 함량을 나타내는 감열감량과 황화수소 함량이 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 또한 황화수소 함량이 1%미만으로 낮고, 유기물 함량은 2%미만으로 낮게 나타나 고성만의 표층퇴적물 저서환경이 건강하다고 생각된다. 보존성 원소인 Al과 As, Cd, Cr, Ni, Pb, V과 강한 상관관계를 나타내었다.

임산부산물을 이용한 원예용 혼합상토 개발 (Utilization of Wood by-product and Development of Horticultural Growing Media)

  • 정지영;임기병;김지수;박한민;양재경
    • 원예과학기술지
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    • 제33권3호
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    • pp.435-442
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    • 2015
  • 본 연구는 임산부산물인 톱밥과 목질섬유를 원예작물용 혼합상토 원료로서의 적용가능성을 검토하고자 물리화학적 특성 분석 및 배추 육묘를 위한 종자발아 단계부터 생육과 관련된 실험을 수행하였다. 톱밥 및 목질섬유를 기존 사용되고 있는 피트모스와 물리화학적 특성을 비교 분석한 결과, 총 탄수화물 함량은 톱밥과 목질섬유가 각각 58.9, 41.1%로 피트모스(33.9%)보다 높은 총 탄수화물 함량을 나타냈고, C/N비는 톱밥 425.1, 목질섬유 240.8로 피트모스(56.3)보다 높은 수치를 나타냈다. 또한 피트모스의 무기성분함량은 K($0.02mg{\cdot}100g^{-1}$), Ca($0.57mg{\cdot}100g^{-1}$), Mg($0.13mg{\cdot}100g^{-1}$) 성분만을 소량 함유하고 있으나, 톱밥 및 목질섬유는 작물 재배 시 무기영양보충에 도움을 줄 수 있는 K, Ca, Mg, P성분이 다량 함유되어 있는 것으로 나타났다. 그러나 톱밥은pH 4.8로 피트모스(pH 5.1)와 목질섬유(pH 5.9)에 비해 산성을 나타내었고, 생장저해물질인 페놀성 화합물 함량도 톱밥이 $181.8mg{\cdot}g^{-1}$으로 피트모스 $103.1mg{\cdot}g^{-1}$ 및 목질섬유 $29.8mg{\cdot}g^{-1}$ 비해 높은 함량을 나타냈으며, 톱밥의 공극률 및 수분보유력은 각각 82.5, 47.1%, 목질섬유의 공극률 및 수분보유력은 각각 90.6, 56.2%로서 피트모스의 공극률(89.9%) 및 수분보유력(47.0%)과 유의한 차이를 나타내지 않았다. 톱밥 및 목질섬유를 혼합한 상토에서 작물생육특성을 분석하기 위해 배추를 육묘 하여 발아율, 엽면적 및 초장을 측정한 결과 목질섬유 혼합상토는 피트모스와 유사한 수준의 생육 특성을 나타내었고, 톱밥 혼합상토는 피트모스에 비해 상대적으로 낮은 수준의 생육특성을 나타냈다. 이는 물리적인 특성보다 화학적인 특성, 특히 원료의 pH 또는 생장저해물질의 함량이 작물의 생육에 영향을 미친 것으로 판단된다. 이러한 물리화학적 특성 및 생육 특성의 결과를 고려했을 때, 목질섬유는 피트모스를 부분적으로 대체할 수 있는 혼합상토 원료로서 적합할 것으로 판단된다.

가축분뇨 병합처리 바이오가스화를 위한 설계 및 운전 기술지침 마련 연구(II) - 정밀모니터링 결과 중심으로 - (A Study on Establishment of Technical Guideline of the Installation and Operation for the Efficient Bio-gasification Facility of Pig Manure and Food Waste(II): - Results of the Precision Monitoring -)

  • 이동진;문희성;손지환;배지수
    • 유기물자원화
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    • 제25권3호
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    • pp.91-98
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    • 2017
  • 본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 현장조사시 정상적으로 운영 중인 9개의 혐기소화시설과 사육돈 종류에 따른 가축분뇨 발생원 (농가) 14곳을 정밀모니터링 대상으로 선정하였으며 삼성분, 영양성분 (탄수화물, 단백질, 지방), 휘발성지방산, 질소 등에 대한 물리화학적 분석을 실시하였다. 가축분뇨 바이오가스화 시설로 반입되는 유기물의 휘발성고형물 농도는 (Volatile solids, VS) 단독처리시 2.81 %, 음식물류와 병합처리시 5.92 %로 조사되었으며, 유기물분해율은 단독처리 대비 20.5 % 증가된 63.6 %의 제거율을 보였다. 영양물질 결과를 바탕으로 이론적 메탄수율과 실제 현장에서의 메탄수율을 비교한 결과, VS 기준 실제 메탄수율은 이론값 대비 72 %에 해당하는 $0.36Sm^3CH_4/kgVS$로 실측되었다. 농가발생원의 총고형물 농도를 분석한 결과, 자돈 및 이유돈은 5.6 %로 가장 낮았으며 육성돈, 비육돈, 모돈 등은 약 11~13 %로 높은 유기물 함량을 보였다. 또한 가축분뇨에는 모래, 가축털 뭉치 등의 이물질이 존재함으로 혐기소화 과정에서 스크리닝 등의 전처리 과정을 사전에 실시하여야 한다. 음폐수와 가축분뇨의 혼합비율을 달리하여 운전한 연속식 반응기를 통해 병합처리 효과에 따른 적정 혼합비율을 도출하고자 하였다. 연속식 반응기 실험에서 가축분뇨와 음폐수의 혼합비율을 100:0, 80:20, 40:60, 20:80으로 설정하여 진행하였을 때, 60:40~40:60의 범위에서 적정 혐기소화 조건 (100 gTS/L 이하, 알칼리도 1 gCaCO3/L 이상, C/N비 12.0~30.0 등)에 부합하는 실험결과를 도출하였다.

부영양 저수지에서 남조류의 발달과 천이 및 영향 요인 (Cyanobacterial Development and Succession and Affecting Factors in a Eutrophic Reservoir)

  • 김호섭;황순진;공동수
    • 생태와환경
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    • 제40권1호
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    • pp.121-129
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    • 2007
  • 본 연구는 부영양 저수지에서 남조류의 발달과 천이에 영향을 미치는 요인들과 그 결과를 평가하기 위하여, 2003년 3월부터 2004년 2월까지 현장 조사를 통하여 남조류 종조성과 밀도변화, 침전특성, 퇴적물 특성을 분석하였다. 또한 인, 수온, 광도를 달리한 조건에서의 남조류 성장률을 비교하였다. 식물플랑크톤은 봄철(3${\sim}$4월)에 규조류와 편모조류가 우점한 시기를 제외하고는 연중 남조류가 우점하였고, 7월과 11월에 높은 밀도 증가가 관찰되었다. 남조류 우점기간 중 5월에는 Oscillatoria spp., 6월에는 Aphanizomenon sp.이 우점하였고, 7월부터 11월까지는 Microcystis spp.가 우점종으로 나타났다. Oscillatoria spp.가 우점하고 침강율이 높았던 5월에는 수온, 광도 그리고 TN/TP비가 높았던 반면, Microcystis spp.가 우점한 7월부터 11월까지의 TN/TP비는 상대적으로 낮은 범위 (평균 27)를 보였다. 침강속도는 규조류가 우점한 3월 가장 높았고, 남조류의 우점종 기간 중에서는 5월과 10월이 다른 시기와 비교할 때 빨랐다. 퇴적물의 C/N비는 $6{\sim}8$의 범위였고, 간극수내 무기인의 농도는 심층에 산소농도가 희박(<2mg $O_2$ $L^{-1}$)하였던 시기에 감소하였다. 남조류의 성장률은 영양염 농도와 수온에 크게 의존하였고, 특히 높은 인 농도는 낮은 수온에서도 남조류가 발달하는 원인으로 나타났다. 본 연구의 결과는, 인이 충분하게 공급되는 국내의 많은 소형 부영양 저수지에서 연중 남조류의 발달과 지속가능성을 시사하며, 수질개선과 조류제어를 위해 인의 저감(특히, 퇴적층 관리)을 매우 중요하게 고려해야 함을 강조한다.

동해 울릉분지 남단 주상퇴적물에 대한 최종빙기-홀로세간의 지화학적 기록 변화: 고해양환경 변화 (Last Glacial Maximum-Holocene Variability in Geochemical Records of a Core Sediment from the Southern Part of the Ulleung Basin, East Sea: Implications for Paleoceanographic Changes)

  • 허식;한상준;현상민
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제6권2호
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    • pp.71-80
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    • 2001
  • 최종빙기와 흘로세 사이의 전이기에 일어난 동해의 고해양환경 변화를 이해하기 위하여 울릉분지 최남단 대륙사면에서 얻어진 주상시료(95PC-1)퇴적물에 대한 지화학적 고분해 연구를 하였다. 지화학적 결과는 주요 고행양학적변화가 이 전이기에 뚜렷하게 일어나고 있음을 밝히고 있다. 주요원소를 분석한 결과 최종빙기와 홀로세 사이에 뚜렷한 퇴적물의 조성변화를 보이고 있으며 이는 퇴적물의 공급변화가 수반되었음을 지시하고 있다. 퇴적물 중의 $TiO_2/Al_2O_3$는 흘로세와 최종빙기의 퇴적물 조성이 다름을 지시하고 있다. 유기탄소 함량도 약 $0.5{\sim}4%$ 정도의 폭으로 변화하고 있으며 이러한 변화는 평균적인 최종빙기와 간빙기(흘로세)의 값과 비교했을 때 각각 $2{\sim}4$배, 2배 정도 증가하여 전이기에 생물생산이 증가한 것임을 알 수 있다. 대륙기원 유기물의 유입을 지시하는 C/N비도 이 전이기를 중심으로 10이상을 보이고 있어 유기물이 인근 대륙으로부터 유입되었음을 지시하고 있으며, 특히 최종빙기 동안에는 활발하게 대륙으로부터 유기물이 유입되었음을 알 수 있다. 탄산염 함량변화는 흘로세 기간동안에는 비교적 안정하여 약 2.5%전후의 값을 보이고 있다가 전이기에 큰 폭의 변화를 보이면서 최종빙기에는 점진적으로 감소하는 경향을 보이고 있다. 퇴적물의 화학원소에 근거한 풍화지수(CIW)를 조사해본 결과 약 1만년을 경계로 뚜렷하게 변화하고 있으며 이러한 점은 유기물과 탄산염에 나타난 전이기와 잘 일치하고 있다. 입도분석 결과 나타난 최종빙기와 흘로세 간의 실트질 퇴적물의 함량차이는 빙기동안에 강해진 기후요소와 밀접히 관계되는 것으로 생각된다. 따라서 전이기에 나타나는 지화학적 기록변화는 해수면 상승과 결부된 해양환경변화 및 지역적인 기후변동과도 밀접히 관계되고 있음을 지시한다.

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돈분 퇴비화 시 공기 흡입 강도에 따른 이화학적 특성변화 (Changes of Physico-chemical Characteristic on Swine Manure Using Different Suction Strength in Composting System)

  • 이동준;김중곤;정광화;곽정훈;;이지웅
    • 유기물자원화
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    • 제25권2호
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    • pp.59-67
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    • 2017
  • 본 연구는 톱밥이 수분조절재로 혼합된 돈분 퇴비화 시 공기 흡입 강도의 효과를 조사하기 위해 실시하였다. 25 L 규모의 퇴비화 반응기에 일정하게 주입되는 공기 주입량을 기준으로 공기 흡입량을 4 단계 (100%, 200%, 300%, 400%)로 구분하여 실험을 수행하였다. 모든 반응기의 온도가 퇴비화 개시 후 2일 이내에 호열성 단계에 도달하였으며 퇴비화 5일 까지 이를 유지하는 것을 관찰할 수 있었다. 이후 반응기의 온도는 점차 감소하여 퇴비화 실험이 끝날 무렵에는 외기와 비슷한 온도를 나타냈다. 초기 혼합원료의 수분함량은 64.27% 로 측정되었으며, 점차 감소하여 100%에서 38.4, 200%에서 33.08%, 300%에서 14.59% 그리고 400%에서 11.93로 나타났다. 퇴비화 기간 동안, pH는 6.83에서 8.67로 증가하였다가 점점 감소하여 100%, 200%에서 7.56, 300%에서 8.19, 400%에서 8.08로 관찰되었으며, 이는 100%와 200%의 공기 흡입강도가 타 처리구보다 퇴비화에 적합한 흡입조건인 것으로 사료된다. 퇴비화 초기 혼합 원료의 총 켈달질소 (TKN)는 2.3%로 측정되었으나, 점차 변화하여 퇴비화 종료 시점에 100%는 3.3%, 200%는 3.1%, 300%는 2.5%, 400%는 2.3%로 조사되었다. 이러한 결과는 100%, 200% 처리구가 타 처리구에 비해 $CO_2$ 발생 및 수증기 휘발로 인한 중량손실이 높기 때문인 것으로 사료된다. 퇴비화 초기 혼합원료의 C/N비는 25.17로 측정되었으며 급격히 감소하여 퇴비화 종료 시점에는 100%에서 11.88 200%에서 11.97, 300%에서 14.31, 400%에서 14.72로 조사되었으나 처리구 간 큰 차이는 발견되지 않았다. 이상의 연구 결과 양질 퇴비화를 위한 공기 주입량 대비 최적 공기 흡입 강도는 100%와 200% 처리구인 것으로 조사되었다.

수영만 퇴적물의 퇴적속도와 중금속 오염 (Pollution of Heavy Metals and Sedimentation Rate in the Sediments of Suyeong Bay, Pusan)

  • 양한섭;김성수
    • 한국수산과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.643-658
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    • 1994
  • 수영만 퇴적물중 중금속 원소의 오염역사와 인위적 오염부하량을 알아보기 위하여 1993년 5월 수영만에서 4개의 주상퇴적물을 채취하여 $^{210}Pb$, TIL, TOC, TON 및 중금속 원소(Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, Co, Cd, Ni)를 측정하였다. 1. 퇴적속도는 정점 S3에서 2.4 mm/yr($0.12g/cm^2/yr$)로 가장 느리고, 나머지 3개 정점에서는 $3.5{\sim}4.0 mm/yr(0.18{\sim}0.20g/cm^2/yr)$ 범위로 정점별 차이가 크지 않았다. TIL과 TOC의 농도는 가장 바깥 정점인 정점 S4에서 가장 높고, 용호만 입구쪽에 위치한 정점 S3에서 가장 낫은 반면에 TON은 정점 S2에서 가장 높고, 정점 S1에서 가장 낮았다. 반면, Co를 제외한 중금속의 농도는 대체적으로 수영강 하구쪽에 가장 가까운 정점 S1에서 가장 높고, 정점 S3에서 가장 낮았다. 2. 수영강 하구에 가까운 정점 S1과 정점 S2에서는 Pb, Zn 및 Cu의 농도가 1930년대부터 점차 증가하고 $1960{\sim}1970$년경에 극대값을 보이다가 그 이후에 점차 감소하는 경향이다. 그러나, Fe, Mn, Cd은 대체적으로 상부퇴적층에서 높고 하부퇴적층에서 낮으나, Co와 Ni은 오히려 하부퇴적층에서의 농도가 상부퇴적층보다 높다. 3. 4개 정점에 대한 인위적인 오염 총부하량은 Pb이 $9{\sim}291{\mu}g/cm^2$, Zn이 $165{\sim}1,122{\mu}g/cm^2$, Cu가 $20{\sim}208{\mu}g/cm^2$의 범위로 Zn이 가장 컸으며, 정점별로는 정점 S1과 S2가 정점 S3와 S4에 비해 수십 배 크다. 1900년 이후의 총퇴적량(anthropogenic+natural)에 대한 인위적 오염부하량의 비율은 정점 S1과 S2의 경우 Pb과 Cu는 $28{\sim}35\%$이고, Zn은 $32{\sim}42\%$에 상당한다. 그러나, 정점 S3와 S4에서는Pb이 $4\%$ 이하이고, Cu가 $11\%$ 이하이나 Zn은 $10{\sim}22\%$의 수준이다. 4. 성분 상호간의 관계를 보면, C/N비값은 TON과 좋은 정의 상관성(r=0.68)을 보이는 것으로 보아 C/N 비값의 수직분포는 TON에 의해 좌우된다고 할 수 있다. 인위적인 오염이 많은 Pb, Zn, Cu은 상관계수 0.7 이상으로 비교적 좋은 상관성을 보여 이들 물질의 공급원 및 지구화학적 거동이 유사함을 의미한다. 또한, Cd-Ni 및 Cd-TON은 상관계수 0.8 이상으로 좋은 정의 상관성을 보인다. 특히, Cd은 퇴적물내에서도 수주중에서와 마찬가지로 TON과 비슷한 거동을 한다고 판단된다.

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간척지(干拓地)에서 수도(水稻) 및 기타작물(其他作物)의 내염성(耐鹽性)에 관(關)한 연구(硏究) -9. 상이(相異)한 조건(條件)들에서 재배(栽培)된 수도묘(水稻苗)의 염분간척지(鹽分干拓地)에서의 활착(活着)과 수량(收量)에 관(關)하여 (Study on the Salt Tolerance of Rice and Other Crops in Reclaimed Soil Areas. -9. On the Rooting and yields in Saline Soil of the Rice Seedlings Reared in Different Conditions)

  • 임경빈;임웅규;황종서
    • 한국토양비료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.79-85
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    • 1971
  • 관옥(關玉)을 수묘대(水苗垈), 육묘대(陸苗垈), 염분묘대(鹽分苗垈)에서 길러 수도생육기간중(水稻生育期間中)의 평균(平均) 염분농도(鹽分濃度) 0.48%(4월말(月末) 0.67%)의 간척지(干拓地)에 이앙(移秧)하고 암모니아 태(態)N와 요소태(尿素態)N의 2수준(水準)으로 시비(施肥)한 도합(都合) 6처리(處理)를 하여 각(各) 처리(處理) 요인(要因)의 효과(效果)를 보았던 바 결과(結果)를 요약(要約)하면 아래와 같다. 1) 이앙기(移秧期)의 육묘(陸苗)는 초장(草長)이 짧았으나 건물중(乾物重)/초장(草長)이 크고 묘(苗)가 충실(充實)하였으며 염분지이앙후(鹽分地移秧後)의 발근력(發根力)이 현저(顯著)히 강(强)하였다. 2) 육묘(陸苗)는 다른 육묘법(育苗法)에 의(依)한 묘(苗)들에 비(比)하여 경부(莖部)의 함수탄소함량(含水炭素含量)이 현저(顯著)히 많으며 따라서 C/N비(比)가 대단(大端)히 컸고 이 경향(傾向)은 활착후기(活着後期)까지 계속(繼續)되었다. 3) 각(各) 묘(苗)들의 염분첨가배양액(鹽分添加培養液)에서 염분묘(鹽分苗)는 대체(大體)로 호흡활성(呼吸活性)이 높았으며 육묘(陸苗)는 수묘(水苗)에 비(比)하여 고염분배양액(高鹽分培養液)에서도 호흡활성(呼吸活性)이 떨어지지 않았다. 4) 육묘(陸苗)에 의(依)한 수도(水稻)는 다른 묘(苗)들에 비(比)하여 수수(穗數), 수중(穗重) 및 수당입수(穗當粒數)에서 우월(優越)하였으며 임실율(稔實率)이 낮은 경향(傾向)을 나타냈다. 5) 염분구(鹽分區)에서 유안(硫安)과 요소(尿素)의 정조수량(精租收量)에 대(對)한 비효(肥效)의 차(差)는 없었으며 육묘(陸苗) 및 염분묘(鹽分苗)에 의(依)한 재배방법(栽培方法)으로 수묘(水苗)에 비(比)하여 정조수량(精租收量)에서 33% 및 22%씩 각각(各各) 증수(增收)되였다.

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