• 한국농공학회논문집
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• 제57권6호
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• pp.47-57
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• 2015

Organic farming system has been considered environmental friendly and sustainable agricultural practice. However, the influence of organic farming on soil quality and environment is not well informed and controversial. We sampled and analyzed 0~15 cm and 15~30 cm depth soils of organic and conventional paddy fields in Yongin and Anseong. The electric conductivity and organic matter content of organic paddy soil were significantly less (p = 0.0097, 0.0067, respectively) than those of conventional paddy soil. Available phosphate and total phosphorus in 0~15 cm depth of organic paddy soil were $211.1{\pm}135.3$, $872.4{\pm}286.3mg/kg$, respectively, less than those of conventional paddy soil. Available phosphate amount in conventional paddy was $358.8{\pm}246.7mg/kg$, which is higher than 300 mg/kg that can cause secondary environmental contamination by runoff. The amount of total nitrogen in organic paddy soil was less than that in conventional paddy while their difference was not significant. The concentration of the heavy metals in organic paddy soil was also lower than that in conventional paddy soil but their difference was not statistically significant. Our findings demonstrate that electric conductivity, organic matter, nutrients, and heavy metals in organic paddy soil were less than those in conventional paddy soil. However, additional monitoring of soil properties for longer period is necessary to certify such a conclusion.

• 한국작물학회지
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• 제60권3호
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• pp.355-365
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• 2015

Environment-friendly growth enhancers for rice are being promoted to reverse the negative impact of intensive chemical-based and conventional rice farming on yield sustainability and environmental problems. Several rhizosphere microorganisms and pyroligneous acids (PA) had demonstrated beneficial influence on growth, yield and grain quality of rice. Since most of the previous study had evaluated the effect of PGPR and PA on paddy rice singly, the effect of combined application of these on the growth and yield of paddy rice and on some soil chemical properties were determined. A four factorial pot experiment was conducted to evaluate the effect of PGPR, PA in combination with fertilizers and on different soil types. There were 54 treatment combinations including the control with three replications under complete randomized design. Plant growth parameters were evaluated using standard procedures during tillering and heading stages. Rice yield and some soil chemical properties were determined at harvest. Results showed that inoculation of Bacillus licheniformis and Fusarium fujikuroi enhanced plant growth by increasing the plant height which could be ascribe to its ability to promote IAA and GA production in plants. Inoculation of Rhizobium phaseoli enhanced chlorophyll content indicative to its ability to improve the N nutrition. However, these plant growth benefits during the vegetative stage were override by the fertilizer application effect especially during the maturity stage and grain yield. High fertilization rates on coarse-textured soil without nutrient loss resulted to high available nutrients and consequently high yield. Wood vinegar application however improved nutrient availability in soil which could be beneficial for improving soil quality. Further evaluation is necessary to fully assess the potential benefits that could be derived from inoculation of these organisms and wood vinegar application in different soil environment especially under different field conditions.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
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• 한국균학회 2014년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.19-19
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• 2014

Pleurotus ostreatus, P. eryngii, and Flammulina velutipes are major edible mushrooms that account for over 89% of total mushroom production in Korea. Recently, Agrocybe cylindracea, Hypsizygus marmoreus, and Hericium erinaceu are increasingly being cultivated in mushroom farms. In Korea, the production of edible mushrooms was estimated to be 614,224 ton in 2013. Generally, about 5 kg of mushroom substrate is needed to produce 1 kg of mushroom, and consequently about 25 million tons of spent mushroom substrate (SMS) is produced each year in Korea. Because this massive amount of SMC is unsuitable for reuse in mushroom production, it is either used as garden fertilizer or deposited in landfills, which pollutes the environment. It is reasonably assumed that SMS includes different secondary metabolites and extracellular enzymes produced from mycelia on substrate. Three major groups of enzymes such as cellulases, xylanases, and lignin degrading enzymes are involved in breaking down mushroom substrates. Cellulase and xylanase have been used as the industrial enzymes involving the saccharification of biomass to produce biofuel. In addition, lignin degrading enzymes such as laccases have been used to decolorize the industrial synthetic dyes and remove environmental pollutions such as phenolic compounds. Basidiomycetes produce a large number of biologically active compounds that show antibacterial, antifungal, antiviral, cytotoxic or hallucinogenic activities. However, most previous researches have focused on therapeutics and less on the control of plant diseases. SMS can be considered as an easily available source of active compounds to protect plants from fungal and bacterial infections, helping alleviate the waste disposal problem in the mushroom industry and creating an environmentally friendly method to reduce plant pathogens. We describe extraction of lignocellulytic enzymes and antimicrobial substance from SMSs of different edible mushrooms and their potential applications.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.143-148
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• 2012

경남지역 논토양의 양분관리를 위한 기초자료를 제공하기 위해 260 지점의 화학성분 변동을 1999년부터 2011년까지 4년 주기로 분석하였다. 논토양 pH, 유기물 함량, 유효인산 함량, 유효규산 함량, 치환성 칼슘 및 마그네슘 함량은 1999년에 비해 2011년에 유의적으로 증가하였다. 유기물 함량의 초과비율은 1999년 40.0%, 2003년 30.4%, 2007년 48.5%, 2011년 50.8%로 증가하였다. 유효인산 함량의 초과비율은 1999년 55.0%, 2003년 57.7%, 2007년 52.7%, 2011년 63.5%로 2배 이상 과잉 집적되었다. 유기물 함량은 홍적대지에서 가장 높았고 유효인산 함량은 산록경사지에서 가장 높았다. 논토양의 통계분석과 주성분 분석을 통하여 경남지역 논토양의 유효인산 함량은 지형별 화학특성을 구별할 수 있는 중요인자로 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권3호
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• pp.399-403
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• 2012

경남지역 논 토양의 중금속 관리를 위한 기초 자료를 제공하고자 260 지점을 대상으로 2011년에 Cd, Cu, Ni, Pb, Zn 및 As 전함량과 0.1N HCl 가용성 Cr 함량을 분석하였다. 논토양의 중금속 평균 함량은 Cd 0.143 (범위 0.003-0.537) mg $kg^{-1}$, Cr 0.322 (0.002-0.986) mg $kg^{-1}$, Cu 25.41 (6.03-76.19) mg $kg^{-1}$, Ni 16.36 (2.63-32.94) mg $kg^{-1}$, Pb 18.67 (4.16-87.02) mg $kg^{-1}$, Zn 71.76 (22.99-153.58) mg $kg^{-1}$, As 3.516 (0.002-19.481) mg $kg^{-1}$ 였다. 논토양에서 Cd 함량은 산록경사지에서 가장 높은 반면 Ni과 As 함량은 홍적대지, Zn 함량은 해안평탄지에서 가장 높았다. 또한, Cd, Cu 및 Zn 함량은 미사질식양토에서 미사질양토, 사양토 및 양토 보다 높은 경향이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권6호
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• pp.525-532
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• 2014

Since mine wastes were merely dumped in the mine waste dump, they have produced acid mine drainage (AMD). Therefore, main objective of this study was to evaluate the effect of coal combustion products (CCPs) on heavy metal stabilization and detoxification for mine wastes. Total six treatments for incubation test were conducted depending on mixing method (completely mixing and layered). Also, lysimeter experiment was conducted to examine efficiency of polyacrylamide (PAM) on reduction of mine wastes erosion. Result of incubation test showed that concentrations of soluble aluminium (Al) and iron (Fe) in leachate decreased compared to control. The lowest soluble Al and Fe in leachate was observed in 50% mixed treatment (14.2 and $1.03mg\;kg^{-1}$ for Al and Fe respectively) compared to control treatment (253.0 for Al and $52.6mg\;kg^{-1}$ for Fe). The pH of mine wastes (MW) and leachate increased compared to control after mixing with CCPs and ordered as control (MW 6.4, leachate 6.3) < 10% (MW 7.7, leachate 7.1) < 20% (MW 9.0, leachate 7.8) < 30% (MW 9.5, leachate 8.3) < 40% (MW 9.9, leachate 8.5) < 50% (MW 10.5, leachate 8.6). Application of PAM, both in liquid and granular type, dramatically decreased the suspended solid (SS) concentration of CCPs treatments. Reduction of SS loss was ordered as MW70CR30L ($24.4mg\;L^{-1}$) > MW70CR30LPL ($6.7mg\;L^{-1}$) > NT ($3.1mg\;L^{-1}$) > MW70CR30M ($1.6mg\;L^{-1}$) > MW70CR30MPL ($1.1mg\;L^{-1}$) > MW70CR30PGM ($0.7mg\;L^{-1}$) > MW70CR30LPG ($0.5mg\;L^{-1}$) > MW70CR30MPG ($0.4mg\;L^{-1}$). Overall, application of CCPs can be environmental friendly and cost-effective way to remediate coal mine wastes contaminated with heavy metals. In addition, use of PAM could help to prevent the erosion coal mine wastes in mine waste disposal area.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권4호
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• pp.266-287
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• 2004

식물체에 해를 끼치지 않고 식물체와 공생하는 박테리아는 식물의 생장을 촉진 시키며 친환경적 식물 보호제 역할을 함으로서 높은 관심을 받아왔다. Methylobacterium spp.로 분리된 분홍색 색소를 형성하는 methylotrophic bacteria (PPFMS)는 식물의 잎 표면에 서식한다. 거의 모든 식물체의 잎에는 PPFMS를 가지고있으며, Methylobacterium의 특별한 특성을 가진 이들은 탄소와 에너지원으로 잎의 methanol를 이용한다. 비록 이들 박테리아들은 잘 알려 지지 않았지만. 그들은 식물 대사 작용에 영향을 주면서 함께 진화되어 왔다. 이 주장은 다음의 예로 보인 관찰로서 뒷받침 한다. (1) PPFMS는 씨 안에서 발견되고 (2) PPFMS는 자주 무균 세포 배양에서 발견되고 (3) 적은 수의 PPFMS를 지닌 종자는 낮은 발아율을 보였고, (4) 감소된 PPFMS를 가진 식물들은 낮은 줄기/뿌리 비율을 보이고, (5) 콩깍지 형성 시기에 콩잎에 PPFMS의 엽면처리는 종자 수와 생산량을 높이며, (6) 우산이끼를 배양하는데 있어서 PPFM에 의해 생성된 비타민 Rl2는 우산이끼의 생장을 위해 필요하고 (7) 벼에 있어서 Rhizoctonia solani에 인해 나타나는 엽초마름병의 발병률은 PPFMS를 처리한 벼에서 억제되거나 감소되었고, 그리고 (8) PPFM의 종은 기공과 엽록소의 농도, malic acid의 함량을 증가시켜 식물의 광합성 능을 증가시켰다. Methylobacterium spp.은 식물체의 잔사를 이용하거나 식물체에 유용한 대사산물을 생산함으로써 식물의 신진대사에 관여하는 것으로 알려진 공생자이다. 박테리아와 식물체간의 이로운 상호작용에 관해 알려진 많은 보고서들이 있다. 식물체의 수분장애 완화, 광합성호르몬 생산, 그리고 질소고정과 같은 식물의 생장을 촉진시키는 박테리아 종과 같은 선발은 성공적으로 분리 해낼 수 있었고, 작물생산에 있어서 이 같은 미생물의 처리는 생산력을 증가시킬 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제36권5호
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• pp.290-303
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• 2003

현대 농업은 과도한 인구 증가에 따른 필요한 식량을 충족하기 위해 화학비료에 많이 의존하고 있다. 이는 농작물의 집약적인 경작으로 인해 토양의 중요 식물영양소가 점차 고갈되고 유기물 함량이 낮아진 토양에서 양분을 공급하기 위해 화학비료를 많이 사용하기 때문이다. 그러나 화학비료의 무분별한 사용은 화학비료의 가격상승과 더불어 화석연료의 소모를 늘리며, 심각한 환경오염을 일으키게 되었다. 따라서, 현재 세계가 주목하고 있는 새로운 방안은 농업 환경을 유지시키는 토양에 인산과 질소를 높이는 bacteria, fungi, algae와 같은 미생물의 접종과 함께 유기물 비료를 시비함으로서 화학 비료의 효능을 증가시키거나 화학비료의 대체 영양분으로 이용하는 것이다. 이러한 미생물비료 중 Azospirillum은 식물뿌리에 군집화 함에 있어 기주 식물에 특이성이 없으며, 넓은 범위의 pH 환경과 질소화합물이 존재하는 환경에서도 질소고정이 가능하다. Azospirillum 균 접종은 10-25%의 수확량 증가를 나타냈으며 질소비료시비를 25% 절감시키는 효과를 나타내었다. 질소고정 외에 Azospirillum은 뿌리의 생육을 증가시켜 무기양분과 수분의 흡수를 증가시킨다. 또한, Azospirillum은 식물 생장 호르몬을 생성하여 뿌리호흡 및 물질대사와 뿌리의 생장 및 활력을 높이고 polyhydroxybutyrate를 생성 이용하여 thermosplastic을 분해할 수 있다고 보고되고 있으며, 이러한 Azospirillum의 호르몬 생성 및 질소 고정 효능을 증대 향상시키기위해 많이 연구되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 친환경농업을 위한 유용미생물로써 Azospirillum의 효율적 가치를 평가하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권5호
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• pp.379-384
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• 2009

본 연구에서는 바이오매스자원별 실태 및 동태적 변화를 알아보기 쉽게 시간적 공간적인 분포와 추세를 시각화하여 주제별 분포지도를 작성하였다. 분뇨 배출량은 축종별 사육두수에 따른 원단위 배출량을 적용하여 계산하였다. 전국 가축분뇨배출량 지도를 작성하여 분석해본 결과 경기남부 지역과 충청남도 북부 지역에서 분뇨배출량이 많이 나타나는 것을 알 수 있었고, 시군구 단위의 조사에서도 비슷한 결과가 나타났다. 또한 음식물 폐기물 폐수발생량, 음식물 쓰레기 매립, 재활용 분포지도에서는 수도권지역이 공공시설 및 민간시설 모두 음식물 폐기물 폐수발생량이 높게 나타났고, 민간시설 부분에서는 경상도 일원이 폐수발생량이 높았다. 강원도, 전남 지역에서는 상대적으로 음식물 쓰레기 재활용 분포도가 높게 나타났다. 바이오매스자원으로 활용가치가 높은 농업부산물인 볏짚 생산량 분포도를 시 군 단위로 작성하였는데 볏짚 생산량이 많은 곡창 지역의 경우 바이오에너지로 활용하는 방안을 모색할 필요가 있다고 판단된다. 이들 결과를 통해 바이오매스 발생원별 분포지도는 정책입안자, 농민, 일반인에게 바이오매스 자원에 대한 정보를 가시적으로 전달할 수 있고, 친환경 농업정책 추진과 바이오 에너지 이용 정책 자료로 활용 가능할 것으로 생각된다.

• 농약과학회지
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• 제18권2호
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• pp.88-94
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• 2014

현재까지 신선 농산물의 안전성을 위협하는 화학적 및 생물적 위해요인에 대한 연구는 주로 수확 후 또는 판매 농산물에 국한되었다. 그러나 최근 위해요인의 오염원 및 전염경로로 수확 전 생산환경 시료들이 주목되면서 생산환경 시료에 대한 위해요인 조사분석이 필요하였다. 본 연구에서는 토양, 관개수 및 퇴비 등의 수확 전 생산환경 시료와 수확 후 관리시료 들에 대한 화학적(잔류농약, 중금속) 및 생물적(호기성 미생물, 대장균군, 식품 위해미생물) 위해요인을 조사분석하였다. 조사시료수는 각각 화학적 위해요인 43 시료 그리고 생물적 위해요인 83 시료를 분석하였다. 유개재배지 시료 중에는 토양시료 1점에서 dimethomorph만이 미량으로 검출되었으나 관행재배지 살포농약의 오염에 의한 것으로 판단되었다. 반면 관행재배지 시료에서는 시료간 동일검출 항목을 제외한 총 20 종류의 잔류농약이 검출되었다. 또한 중금속의 검출은 유기 및 관행재배지 각 시료에서 나타났으나, 모두 우려기준 이하로 조사되었다. 한편 호기성 미생물은 7 log CFU/g으로 조사되었으며, 대장균군은 이보다 매우 낮은 농도를 보여주었다. 특히 5종의 식품 위해미생물 중에서는 Bacillus cereus만이 검출되었으나, 신선편의 식품의 검출한계보다 낮은 농도로 조사되었다.