본 연구는 '대서' 품종과 국산 신품종 감자('고운', '새봉', '진선')로 추출한 감자전분의 이화학적, 구조적, 페이스팅 및 유변학적 특성에 대하여 평가하였다. 인 함량은 전분 포도당 잔기의 C-6에서의 인산화 정도에 따라 '대서' 전분이 유의적으로 높았고 '고운' 전분이 유의적으로 낮게 나타났다. 인 함량은 전분의 peak viscosity에 영향을 미쳐 인 함량이 높은 '대서' 전분이 peak viscosity 또한 가장 높게 나타났다. Breakdown viscosity는 국산 신품종 감자전분이 '대서' 전분에 비해 유의적으로 낮게 나타남으로써 '대서' 전분보다 열과 전단에 의한 구조의 파괴가 적어 식품 가공에 이용하기 적합함을 확인하였다. 주사전자현미경, X-선 회절도, FT-IR 스펙트럼, 1D NMR 분석 결과 '대서' 전분과 국산 품종 감자전분의 구조적인 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 정상유동 특성에서는 모든 전분에서 shear-thinning 현상이 나타났으며 그중에서도 특히 '고운' 전분이 가장 강한 shear-thinning 현상과 가장 높은 ${\eta}_{a,5}$, K, ${\sigma}_{oc}$값을 나타냈다. 동적 점탄특성에서는 본 연구에 사용한 모든 국산 신품종 감자전분의 G'과 G"이 '대서' 전분보다 높아 점탄성이 우수함을 입증하였다. 따라서 본 연구에서 페이스팅 특성과 동적 점탄특성 결과를 통해 국산 신품종의 감자전분의 열과 전단에 대한 저항성이 '대서' 전분보다 높아 가공 시 구조의 파괴가 적으며 점탄성 또한 '대서' 전분보다 높아 가공시장에서 더 유용하게 쓰일 수 있음을 확인하였다. 즉 본 연구에 사용된 국산 신품종 감자 품종이 가공용으로서 '대서' 품종을 대체해 국내 감자 가공시장의 점유율을 높일 수 있을 것이라고 판단된다.
본 연구는 메꽃과 6종의 식물에 대해 신속하고 비파괴적으로 분류하기 위해 근적외선(Vis-NIR) 스펙트럼을 이용하였고 데이터의 전처리와 머신러닝 기술을 적용하였다. 전국적으로 분포하는 메꽃과 6종에 대해 야외에서 휴대용 분광기를 이용하여 판별하였다. 식물의 잎의 표면에서 400~1,075 nm의 근적외선 스펙트럼(1.5 nm)을 수집하였다. 수집된 스펙트럼 데이터는 3가지의 전처리와 raw데이터를 이용하였고 4종류의 머신러닝 모델을 적용하여 높은 판별 정확도를 확인하였다. 전처리와 머신러닝 모델의 조합을 통해 분석된 판별의 정확도는 43~99%의 범위로 분석되었고, standard normal variate 전처리와 support vector machine 머신러닝 모델의 조합에서 판별 정확도가 98.6%로 가장 높게 나타났다. 본 연구에서 수집된 스펙트럼은 식물의 성장단계, 다양한 측정 지역 및 잎에서의 측정 위치 등과 같은 요인과 더불어 데이터 분석을 위한 조건으로 최적의 전처리와 머신러닝 기술을 적용한다면 메꽃과 식물의 야외에서의 정확한 분류가 가능하고 이들 식물의 효과적인 관리와 모니터링에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 갈퀴나물(Vicia amoena) 전초를 이용한 에탄올 추출물의 세포독성과 항염증 활성 효과를 평가하였다. RAW264.7 cell(대식세포)에서 염증 매개 물질인 lipopolysaccharide(LPS)로 염증을 유발시켜 nitric oxide (NO) 및 prostaglandin E2 (PGE2)같은 염증 유발 인자들의 생성 저해효과를 확인하였다. 갈퀴나물 에탄올 추출물의 염증 유발 인자 억제 시 저해효과를 측정하였을 때 nitric oxide 및 prostaglandin E2 생성을 농도 의존적으로 현저하게 저해하는 농도인 40 ㎍/㎖의 농도에서 LPS에 의해 유도된 NO를 36.0 ± 0.5 % 저해하였으며, 특히 PGE2에서는 88.0 ± 0.8 % 만큼 유의성 있는 저해효과를 나타내었다. 따라서 본 연구결과는 갈퀴나물의 에탄올 추출물이 유의성 있는 항염증 효과를 나타내며, 이러한 효능은 예방의학적 가능성을 충분히 가지고 있기에 염증성 질환의 예방을 위한 항염증 소재로의 개발 가능성을 제시할 수 있을 것으로 기대된다. 차후 에탄올 추출물의 보다 다양한 농도 및 유기용매 분획물에서 염증반응을 매개하는 iNOS·COX-2 등 의 다양한 효소의 발현과 Iκ-Bα의 분해 등 염증반응의 신호전달물질의 변화에 대한 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
지속농업은 환경의 건전성과 균형을 유지하는 것에 좌우된다. 본 연구는 농촌진흥청과 전국 도 농업기술원이 공동으로 전국 논토양의 화학성분 함량의 현황과 장기적인 변화양상을 파악하기 위하여 1999년부터 4년 1주기로 모니터링한 결과, 토양 화학성 변동 해석과 그에 따른 토양의 질 지표의 변화정도를 예측하고자 수행하였다. 2007년에 조사한 전국 논토양 2,070 지점의 평균 화학성은 pH 5.8, 유기물 24 g $kg^{-1}$, 유효인산 132 mg $kg^{-1}$, 유효규산 126 mg $kg^{-1}$이었고, 치환성 칼륨, 칼슘 및 마그네슘은 각각 0.32, 4.7, 1.3 $cmol_c\;kg^{-1}$이었다. 장기적인 변화에서는 pH는 약간 증가하였으나 치환성 칼륨은 다소 감소하였다. 그러나, 치환성 칼슘과 유효규산 함량은 지속적으로 가장 많이 증가하였다. 그리고 논토양의 화학성 질 지표는 2007년까지 점점 향상되고 있었으며 유효규산의 질 지표 변화량이 가장 높아 전체 질 지표에 미치는 영향이 가장 컸음을 알 수 있었다.
Kang, Seong Soo;Roh, Ahn Sung;Choi, Seung Chul;Kim, Young Sang;Kim, Hyun Ju;Choi, Moon Tae;Ahn, Byoung Gu;Kim, Hee Kwon;Park, Sang Jo;Lee, Young Han;Yang, Sang Ho;Ryu, Jong Soo;Sohn, Yeon Gyu;Kim, Myeong Sook;Kong, Myung Suk;Lee, Chang Hoon;Lee, Deog Bae;Kim, Yoo Hak
한국토양비료학회지
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제46권6호
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pp.641-646
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2013
Chemical properties of agricultural soils in Korea have been investigated at four-year interval in order of paddy, polytunnel, upland, and orchard soils since 1999; polytunnel soils were investigated over the whole country in 2000, 2004, 2008, and 2012. Polytunnel soils were taken from the surface (0-15 cm) and subsurface (15-30 cm) at 2,651, 1,274, 1,374 and 1,374 sites in all provinces of South Korea. One hundred sampling sites located in more than 400 m altitude were additionally investigated in 2008 and 2012. Average of soil chemical properties in 2012 except Jeju province were 6.6 for pH, 3.2 dS $m^{-1}$ for EC, 37 g $kg^{-1}$ for organic matter (OM), 1,049 mg $kg^{-1}$ for available (Avail.) phosphate, 1.58 $cmol_c\;kg^{-1}$ for exchangeable (Exch.) K, 10.6 $cmol_c\;kg^{-1}$ for Exch. Ca, and 3.3 $cmol_c\;kg^{-1}$ for Exch. Mg. Except pH, averages of all chemical properties exceeded the upper limit of optimal range. The median values except pH showed a lower value than the averages. The pH, OM and Exch. Ca had slightly increased from 6.3 to 6.6, from 34 to 37 g $kg^{-1}$, and from 7.7 in 2000 to 10.6 $cmol_c\;kg^{-1}$ in 2012, respectively. The order of sample ratios exceeding the optimal range were Avail. $P_2O_5$ (83%) > Exch. Ca (80%) > Exch. K (70%) > Exch. Mg (65%) > EC (55%) > OM (48%) > pH (29%) in 2012. The order of sample ratios below the optimal range was OM (25%) > Exch. K (25%) > pH (20%), Exch. Mg and Avail. $P_2O_5$ (9%) > Exch. Ca (6%) in 2012. The excessive proportion of pH, Exch. Ca, Exch. Mg and OM slightly increased, while the insufficient proportion of those decreased. Approximately 55% of polytunnel soils exceeding EC 2 dS $m^{-1}$ was evaluated with salt accumulated soils having the risk of growth disorder of crops. Nutrient contents in polytunnel soils in Korea showed high level especially Avail. $P_2O_5$ and Exch. cations. Therefore, recommended fertilization based on soil testing or plant testing is needed for soil nutrient management.
청명미풍 조건에서 기온역전층 높이와 기온역전강도의 매시 변화를 정량적인 경험식으로 나타내어 야간의 매시 기온을 추정하는 방법을 고안하였다. 2007년 5월부터 2008년 3월까지 강원도 평창군 대관령면 고령지농업연구소에서 초단파 온도 프로파일러 (Model MTP5H)로 지면으로부터 높이 600m까지 50m 간격의 기온 연직 분포를 한 시간 간격으로 측정하였다. 연직기온에서 가장 기온이 높은 고도를 기온역전층 높이로, 역전층의 기온과 지면 위 100m의 기온 편차를 역전강도로 간주하고 야간 동안 시간에 따라 기온 역전층이 발달되는 정도를 모의하는 추정식을 작성하였다. 산사면에서 작물이 실제 경험하는 기온을 추정하기 위해 2014년 10월부터 2015년 11월 23일까지 전남 구례군과 광양시 사이의 중대리 계곡에서 사면의 고도별 기온을 수집하여 연직기온의 역전층 높이 및 역전강도 추정모수를 보정하였다. 지리산 남쪽의 집수역 3개 내에 구축된 검증관측망으로부터 2015년 한 해 동안의 기상자료를 수집하였고, 기상청 방재 및 종관기상관측망으로부터 배경기온을 제작, 기온감률과 함께 기온역전 조건하의 매시 기온을 추정한 다음 검증을 실시하였다. 그 결과, 청명미풍 조건에 대해 19지점 평균 ME $-0.69^{\circ}C$, 평균 RMSE $1.61^{\circ}C$이었고 2000-0100 시간대에서 과소추정오차가 증가되었다. 기존에 사용되어 왔던 최저기온 모형으로 0600 기온을 추정하고 새로운 모의 방법으로 산출된 결과와 추정 오차를 비교한 결과, 평균 ME는 기존 $-0.86^{\circ}C$에서 $-0.12^{\circ}C$로, 평균 RMSE는 $1.72^{\circ}C$에서 $1.34^{\circ}C$로 개선되었다. 청명미풍 조건에서 도출된 기온 추정식의 활용도를 높이기 위해서는 추정 오차를 개선하고 다양한 기상조건에 대한 영향을 반영하는 후속 연구가 필요하다.
본 연구는 씨감자 생산에 적합한 분무경재배용 경삽묘를 폐쇄형식물생산시스템을 이용하여 생산하기 위한 광도조건을 설정하기 위하여 수행하였다. 감자(Solanum tuberosum L.) '수미'와 '추백'의 경정배양묘를 순화한 다음 삽수를 채취하여 경삽하였다. 서로 다른 LED 광도(60, 120, 180, 그리고 240 μmol·m-2·s-1)에서 40일간 육묘하고, 80일간 분무경재배하였다. 1. LED 광도 60 μmol·m-2·s-1에서 경삽묘를 육묘하였을 경우 '수미' 17.3 cm, '추백' 16.1 cm로 두 품종 모두 초장이 가장 길었고, 마디수도 많았다. 광도가 높을수록 초장은 작고 마디수도 적었다. 2. 품종에 따라 엽면적이나 SPAD 값, Fv/Fm 값은 육묘기의 광도에 따라 약간의 차이를 보였다. 경삽묘의 생체중은 60 μmol·m-2·s-1 광도에서 가장 무거웠으며, 건전묘 생산율도 두 품종 모두 60 μmol·m-2·s-1 광도에서 가장 높았다. 3. 분무경재배에서 LED 광도 60 μmol·m-2·s-1에서 육묘한 경삽묘가 품종간 차이를 보이기는 하지만 지상부 경엽중이 가장 무거웠고, 정식판 아래 경삽묘장이 가장 길고 뿌리 무게도 가장 무거웠으며, 광도가 높을수록 가벼웠다. 4. 복지수에 있어서도 품종간 차이는 있으나 60 μmol·m-2·s-1 광도에서 육묘한 경우 '수미' 4.2개/주, '추백' 7.7개/주로 가장 많았다. 또한 60 μmol·m-2·s-1 광도에서 괴경수 및 총괴경중이 가장 좋았는데 광도가 높을수록 두 품종의 총괴경수와 총괴경중이 적어지는 경향이었다. 이상의 연구결과를 종합해 보면 폐쇄형식물생산시스템을 이용하여 분무경재배용 경삽묘를 생산할 경우, 육묘에 적합한 LED 광도는 60 μmol·m-2·s-1라고 판단되었다.
벼의 등숙기 및 수발아 동안 질소대사의 변화를 밝히기 위해 질소순환대사 중의 폴리아민 농도 변화를 측정하였다. 20년간 무비재배한 포장에 안산벼를 재배하여 지엽과 종실을 출수 후 1주일 간격으로 채취하였고, 또한 도복 후 종실을 매일 채취하여 분석시료로 사용하였다. 채취 시료의 유리형(遊離形)과 결합형(結合形) 및 부착형(附着形) 폴리아민을 HPLC이용 분석하였다. Putrescine, spermidine, spermine, agmatine, tyramine이 벼에서 발견되는 주요 아만류 였다. 불량환경에서 생합성이 유도되는 아민류인 putrescine의 함량은 수발아 기간동안 현저히 증가하였다. 벼 등숙기 동안 tyramine은 다른 폴리아민과 마찬가지로 종실과 지엽에서 감소하였다. 그러나 부착형 agmatine의 경우 처음 6주간 현저한 증가를 보이다가, 그 이후에는 낮은 수준으로 감소하였다. 등숙기간과 수발아 동안 여러 종류 중 부착형 tyramine과 spermine의 함량이 가장 크게 변화하였다. 흥미롭게도 모든 부착형 폴리아민과 tyramine의 함량은 종실비대기에 감소하였던 반면, 수발아시에는 증가하였다. 이것은 수발아 기간동안 tyrosine 탈탄산반응과 페농화합물의 부착화작용이 중요반응기작일 수 있다는 것을 암시하였다. 부착형 spermine은 출수초기에 생체중 g 당 3.4 mole 수준으로 합성되었다가 비대기 내내 nmol 수준으로 감소하였으며, 지속되는 수발아 진행과정에서 다시 생체중 g 당 2.8 mole로 급격히 증가하였다. 결론적으로 벼의 등숙기간 동안 질소동화에서 결정적인 역할을 하는 아민류는 tyramine이라는 것이 밝혀졌다.
우리나라 논토양의 토양화학성을 4년 1주기로 정점조사하여 1999부터 2011년까지의 변화를 평가하였다. 2011년 논토양의 화학성 중 측정 평균값은 토양 pH가 5.7, 유기물함량은 $26.0g\;kg^{-1}$, 유효인산 함량은 $131mg\;kg^{-1}$을 나타냈다. 치환성 칼륨, 칼슘, 마그네슘 함량은 각각 0.3, 5.1, $1.25cmol_c\;kg^{-1}$이었고, 유효규산 함량은 $146mg\;kg^{-1}$이었다. 유효인산 함량은 적정범위 상한기준을 1.1배 초과하였고, 치환성 마그네슘과 유효규산 함량은 적정범위 하한기준의 각각 80%와 92% 수준이었다. 측정 평균값이 증가한 항목 중 과다와 적정범위의 비율도 증가하는 경향을 보였고, 적정범위보다 낮음의 비율은 감소하였다. 유효인산과 치환성칼륨 및 마그네슘 함량의 과다 비율은 다소 감소하고 부족비율은 증가하는 경향을 보였다. 따라서 양분과다 경지에 대하여는 토양검정에 의한 적정시비량을 준수하고, 규산질비료나 퇴비 등을 양분과다 경지보다는 부족한 경지로 공급될 수 있도록 하는 토양관리 또는 정책개발이 필요할 것으로 판단된다.
고령지의 대표지인 강원도 평창 지역의 밭은 석비레 사양토로 객토 및 성토를 하고 다량의 부산물 퇴비를 투입하여 영농활동을 하는 곳이 많다. 석비레 사양토에 부산물퇴비를 처리하여 퇴비의 종류별 유출수와 유거수의 양분농도를 경시적으로 조사하였다. 전기전도도는 유거수 ($0.9-2.0dS\;m^{-1}$)와 침출수 ($0.8-2.2dS\;m^{-1}$)에서 모두 계분퇴비 처리구에서 가장 높은 값을 보였고, 총질소 ($25-75mg\;L^{-1}$)와 총인 ($0.12-0.43mg\;L^{-1}$)의 농도도 처리한 부산물 중에서 계분퇴비 처리구가 가장 높은 것으로 나타났다. 시험기간 동안 전기전도도는 지속적으로 증가하는 경향을 보였고, 총질소와 총인의 농도는 감소하는 경향을 보였다. 우분과 계분을 톱밥과 혼합해서 만든 퇴비 처리구와 음식물퇴비 처리구, 맥주공장의 폐수오니를 처리한 시험구에서 발생한 유거수의 평균 총질소 농도는 각각 41, 34, $37mg\;L^{-1}$이었고, 침출수의 평균 총질소 농도는 35, 28, $34mg\;L^{-1}$이었으며, 총인 농도는 처리간에 비슷한 경향을 보였다. 전체적으로 전기전도도는 침출수가 높았고, 총질소의 농도는 유거수에서 다소 높게 나타났다. 본 시험 결과 고령지 농경지의 대표지인 평창지역에서 성토로 많이 이용하고 있는 석비레 사양토에 부산물퇴비를 과량 투입하여 영농활동을 하게 되면 물에 의한 총질소와 총인의 이동이 다량 발생할 수 있음을 알 수 있었고, 특히 계분퇴비에서 유출이 높게 나타나 계분퇴비의 사용법에 대한 연구가 시급한 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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