Kim, Seongjun;Han, Seung Hyun;Li, Guanlin;Yoon, Tae Kyung;Lee, Sang-Tae;Kim, Choonsig;Son, Yowhan
Journal of Ecology and Environment
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제40권1호
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pp.5-11
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2016
Background: As the decomposition of lignocellulosic compounds is a rate-limiting stage in the nutrient mineralization from organic matters, elucidation of the changes in soil enzyme activity can provide insight into the nutrient dynamics and ecosystem functioning. The current study aimed to assess the effect of thinning intensities on soil conditions. Un-thinned control, 20 % thinning, and 30 % thinning treatments were applied to a Larix kaempferi forest, and total carbon and nitrogen, total carbon to total nitrogen ratio, extractable nutrients (inorganic nitrogen, phosphorus, calcium, magnesium, potassium), and enzyme activities (acid phosphatase, ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-xylosidase, ${\beta}$-glucosaminidase) were investigated. Results: Total carbon and nitrogen concentrations were significantly increased in the 30 % thinning treatment, whereas both the 20 and 30 % thinning treatments did not change total carbon to total nitrogen ratio. Inorganic nitrogen and extractable calcium and magnesium concentrations were significantly increased in the 20 % thinning treatment; however, no significant changes were found for extractable phosphorus and potassium concentrations either in the 20 or the 30 % thinning treatment. However, the applied thinning intensities had no significant influences on acid phosphatase, ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-xylosidase, and ${\beta}$-glucosaminidase activities. Conclusions: These results indicated that thinning can elevate soil organic matter quantity and nutrient availability, and different thinning intensities may affect extractable soil nutrients inconsistently. The results also demonstrated that such inconsistent patterns in extractable nutrient concentrations after thinning might not be fully explained by the shifts in the enzyme-mediated nutrient mineralization.
Nitrogen dynamics of Seagrass Zostera marina were investigated in both Dongdae Bay and Ojiri from March to August, 2004. All seagrass samples were separated into four fractions such as leaves (new and adult), sheath and rhizome in order to understand temporal variations of nitrogen content in different fractions of Zostera marina. There are temporal variations of shoot production rates and total nitrogen contents in their different fractions at both study areas. Leaf production were almost 4 to 5 fold higher in summer than in winter. The irradiance is the primary factor controlling the leaf production of Zostera marina in both sites although water temperature also influence its productivity. Nitrogen contents of leaves were overall low in summer than in winter, but nitrogen content of rhizome increased during the summer season. In addition, nitrogen contents of new leaves were mostly higher than adult leaves in spite of lower nitrogen content of new and adult leaves in high productivity period. This result suggests that Zostera marina seems to have significant translocation ability of nitrogen in a shoot. The nitrogen content of leaf tissue may reflect nutritional nitrogen availability.
Nitrogen (N) is an important regulator of the expression of genes involved in carbon and N assimilation pathways in plants by selectively altering the levels of proteins and/or mRNAs. These in C4 plants include genes for such as phosphoenolpyruvate carboxylase, carbonic anhydrase, and pyruvate-Pi dikinase. The C4 genes are regulated in mesophyll cells by N availability both transcriptionally and posttranscriptionally through cytokinins and glutamine as signals. The level of both the signals is up-regulated by N availability: cytokinins in roots and glutamine in leaves. The level of glutamine is controlled by the differential expression by N of glutamine synthetase and ferrdoxin-dependent glutamate synthase genes which locate in the mesophyll cells of C4 plants. The results is discussed as molecular mechanism for the greater N use efficiency of the plants as well as N partitioning is the photosynthetic cells.
Wang, Jitan;Li, Defa;Gong, Limin;Xing, Jianjun;Shen, Huile;Ma, Guolong Song Fabo
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제16권10호
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pp.1487-1494
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2003
Studies were conducted with intact White Leghorn roosters to determine the true metabolisable energy (TME) and the true amino acid availability (TAAA) in five dehulled and hulled soybean meals produced in China. 60 roosters, kept in individual cages, were fasted for 48 h and then tube-fed 50 g of one of experimental feedstuffs and their excreta was then collected for the subsequent 48 h period. Two separate collection periods were used with each meal being fed to 12 roosters. The birds were given a 15-day recovery period between collection periods. An additional 12 roosters were either fasted or fed a protein-free diet in order to estimate the extent of endogenous losses of energy and amino acids in excreta. The average values per bird for nitrogen loss, endogenous energy losses (EEL) and endogenous energy losses corrected to zero-nitrogen balance ($EEL_n$) were found to be 0.74 g, 47.0 kJ and 21.5 kJ, respectively. It was found that the TME and TAAA values of dehulled soybean meal were higher than those of hulled soybean meal. The TME and nitrogen-corrected TME metabolisable energy values of dehulled soybean meal were 10.58 and 10.74 MJ/kg, respectively, while the corresponding values for hulled soybean meal were 10.03 and 10.27 MJ/kg, respectively. The average indispensable and dispensable amino acid availability of dehulled soybean meal was 92.1 and 93.5%, compared with 89.3 and 91.4% for hulled soybean meal. Dehulled soybean meal would therefore appear to be superior to hulled soybean meal as a source of protein and energy for use in poultry rations.
Pot and paddy field tests were conducted to study red discoloration of rice var. IR 667 leaves with reference to the leading Korean native variety Jinhung and Paldal, with the following results: 1. Minor elements such as Mn, Fe, B, Al, Ca and Si had no influence on the discoloration, but a supply of various soluble nitrogen compounds completely restricted it. The more prosperous the growth of IR 667 with nitrogen, the more severe the discoloration appears when nitrogen absorptin becomes limited. 2. Chlorotic pigments extracted from both IR 667 and Jinhung were compared spectrophotometrically, and found to have different spectral peaks. IR 667 had peak closer to red than Jinhung, indicating the characteristic of the variety. IR 667 was observed to be more sensitive to nitrogen deficiency than Jinhung or the other japonica variety. 3. It was concluded that all the factors limiting nitrogen supply for IR 667 growth, such as low nitrogen application, restriction of root respiration (low temperature, poor drainage, toxic gases or substances in the root zone, etc.) and pest injuries, would result in the appearance of the so-called red discoloration, because of the reduction in nitrogen uptake. Since, the discoloration of IR 667 is varietal characteristic when grown in Korea, control of it may be beneficial cultural practice in increasing grain yield, although the increased succeptibility to pests and a drop in the rate of maturity due to relatively high nitrogen level in the leaves may result in an unexpected drop in yield. It is anticipated that further exploration conducted from practical point of view will establish the relatioknships between the extent of red discoloration, nitrogen availability and grain yield in IR 667.
In this study, we evaluated the nitrogen (N) mineralization potential and Nitrogen use efficiency (NUE) of oil-cake, compost, hairy vetch and barley, which are the most widely used organic amendments in South Korea. The N mineralization potential (No) for organic fertilizers treated soil was highest for the hairy vetch treatment with a value of $18.9mg\;N\;100\;g^{-1}$, followed by oil-cake, barley and compost. The amount of pure N mineralization potentials in hairy vetch, oil-cake, barley and compost treatments were 8.42, 7.62, 3.82 and $3.60mg\;N\;100\;g^{-1}$, respectively. The half-life ($t_{1/2}$) of organic N in soil amended with oil-cake fertilizer mineralized quickly in 17 days. While, $t_{1/2}$ values of organic N for the compost and barley treatments accounted to 44.4 and 44.1 days, respectively. Oil-cake was good in supplying nutrients to plants. Compost and barley inhibited plant growth in the beginning growth stage and this is attributed to N immobilization effect. The results of this study highlight that compost and barley could be used as potential slow release fertilizers in conventional agriculture.
비가림하우스에서 고랭지배추 유기재배 시 시용량 및 토양비옥도에 따른 시용질소의 이용률과 배추의 수량성을 검토하였다. 무비구에서의 구중은 사양토 토양에서 현저히 낮았으며, 비옥도가 낮은 사양토에 비해 비옥도가 높은 식양토에서 높았다. 시비량에 따른 구중의 변화는 비옥도가 높은 식양토에 비해 비옥도가 낮은 사양토에서 더 크게 나타났다. 질소이용률은 토양의 비옥도가 높고, 질소시비량이 많을수록 낮았다. 질소함량 1%의 사양토에서도 계분퇴비 2톤/10a과 표준시비량 수준의 천연무기질자재의 시용으로 질소함량 6%의 식양토의 약 90% 수준의 수량을 나타냈다. 질소, 인산, 및 칼리질 천연광물자원인 구아노, 인광석 및 황산가리고토 등은 친환경 자재로서 균형적 시비를 꾀하는 유기재배에서 널리 활용될 수 있을 것으로 보인다.
Four feeds, three concentrates (rice bran, soybean meal and flaked corn) and one forage (corn silage) were incubated in four ruminally fistulated Holstein steers over three one week periods in a 3${\times}$4 incomplete latin square design where steers served as blocks and feeds as treatment. The objectives of the study were to investigate in situ DM, N and P degradability characteristics of feeds in order to assess availability of these nutrients by ruminants. In each period, all feeds were incubated in quadruplets (corn silage in triplicates) in the rumen of each steer in a reverse order for 3, 6, 9, 12, 18, 24 and 48 h. The DM 'a' fraction was higher and lower (p<0.001) in corn silage and rice bran respectively. Although corn silage contained the lowest (p<0.01) DM 'b' fraction, flaked corn contained the highest. Rate of DM degradation of flaked corn and corn silage were half (p<0.05) of the rate of DM degradation of either rice bran or soybean meal. Potential or effective DM degradability (p<0.05 to 0.001) at various passage rates were the lowest for rice bran and the highest for soybean meal. Corn silage N 'a' and 'b' was the highest and lowest, respectively (p<0.01). N 'c' of corn silage and rice bran was higher (p<0.001) than other feeds. Potential N degradability was the lowest in flaked corn (p<0.05). P 'a' was high (p<0.01) for corn silage and rice bran. P 'b' fraction was very high (p<0.001) in soybean meal but was absent in corn silage. Availability of DM (p<0.01 or 0.001), N (p<0.001) and P (p<0.05) differed between feeds at various passage rates except P availability at k=0.02 per h (p>0.05). The results demonstrate that the availability of DM, N and P by ruminants depends on feed as well as categories of animal.
Physiological, biochemical and genetic studies of Corynebacterium glutamicum, a workhorse of white biotechnology used for amino acid production, led to a waste knowledge mainly about amino acid biosynthetic pathways and the central carbon metabolism of this bacterium. Spurred by the availability of the genome sequence and of genome-based experimental methods such as DNA microarray analysis, research on genetic regulation came into focus. Recent progress on mechanisms of genetic regulation of the carbon, nitrogen, sulfur and phosphorus metabolism in C. glutamicum will be discussed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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