• 제목/요약/키워드: Nutrient substrate

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휘발성 지방산의 주입을 통한 생물학적 영양염류 제거공정의 효율증진에 관한 연구 (Enbancement of Treatement Efficiency in a Biological Nutrient Removal Process by addition of Volatile Fatty Acids)

  • 정연규;고광백;김수진;임성균
    • 상하수도학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.73-82
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    • 1996
  • The removal efficiencies of organic substrates, nitrogen and phosphorus in the anaerobic-aerobic biological phosphorus removal process were investigated by addition of acetic acid, propionic acid and butyric acid which are normal volatile fatty acids contained in anaerobic digester supernatants. Substrate utilization coefficients for the phosphorus release and uptake were also estimated. The effect of a VFA, which showed higher phosphorus removal efficiency than the other VFAs did, was also studied in an anaerobic-aerobic-anoxic biological nutrient removal process. For the anaerobic-aerobic process added by VFA, the phosphorus removal efficiencies were up to about 68%, 55% and 61% for the reactors of acetic acid, propionic acid and butyric acid added, respectively, which indicates the efficiencies were increased by about 8-21%, comparing to that of 47% for the reactor with no VFA added. There were no significant difference in removal efficiencies for organic substrate and $NH_3-N$ without regard to addition of VFA. However, the removal efficiency of total nitrogen was increased in the case of VFA added, since $NO_3-N$ was less produced. For the anaerobic-aerobic-anoxic process added VFA, the removal efficiencies for $NH_3-N$ and $PO{_4}^{3-}-P$ were increased by 5% and 13%, respectively, comparing with them in the reactors not added VFA.

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순환식 수경재배에서 재배시기별 장미의 무기이온 흡수특성과 적정 배양액 조성 (Seasonal Mineral Nutrient Absorption Characteristics and Development of Optimum Nutrient Solution for Rose Substrate Culture in a Closed Hydroponic System)

  • 양은영;박금순;오정심;이혜진;이용범
    • 생물환경조절학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.354-362
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    • 2009
  • 본 연구는 장미 순환식 수경재배 시 재배시기별로 적합한 배양액을 개발하고자 일본야채다업시험장 표준액을 1/4S, 1/2S, 2/3S, 1S로 하여 펄라이트와 입상 암면을 4:6 부피비로 섞은 고형배지를 이용하여 실험을 실시하였다. 고온기재배의 경우 1/2S 처리구에서, 저온기의 경우 2/3S 처리구에서 광합성 속도, 절화 품질 및 생육이 우수하였다. 이를 토대로 1/2S(고온기), 2/3S(저온기) 처리구의 양수분 흡수율을 기준으로 새로운 배양액을 조성하였다. 이온의 조성은 고온기의 경우 $NO_{3^-}N$ 6.8, $NH_{4^-}N$ 0.7, $PO_{4^-}P$ 2.0, K 3.8, Ca 3.0, Mg 1.2, $SO_{4^-}S$ $1.2me{\cdot}L^{-1}$, 저온기의 경우 $NO_{3^-}N$ 6.8, $NH_{4^-}N$ 0.7, $PO_{4^-}P$ 2.0, K 3.8, Ca 3.0, Mg 1.2, $SO_{4^-}S$ $1.2me{\cdot}L^{-1}$ 이었다. 개발한 배양액의 적합성 평가실험 결과 UOS 배양액은 Ca, P 등의 이온이 장미의 양분흡수율보다 많이 함유된 기존의 배양액과 비교하여 근권 내 EC 변화가 안정적이었다. 또한 절화수량이 재배기간에 관계없이 기존 배양액보다 높은 결과를 나타내었고 특히 저온기 재배시 아이찌현 배양액 처리구에 비하여 수확량이 140% 증가하였다. 따라서 고형배지를 이용한 장미 순환식 수경재배시 새로 개발된 배양액을 사용할 경우 기존 배양액에 비해 비료절감의 효과와 함께 안정적인 생육 및 수량증대를 기대할 수 있다.

잎새버섯 봉지재배시 영양원으로서 맥주박 효과 (Effect of brewers dried grain as a nutrient supplement in plastic vinyl bag cultivation of maitake (Grifola frondosa S. F. Gray))

  • 이재홍;이남길;문윤기;정태성;권순배;박영학;김인종
    • 한국버섯학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.34-38
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    • 2016
  • 잎새버섯 봉지재배에 적합한 영양원을 구명하기 위하여 밀기울, 건비지 및 맥주박을 다양하게 혼합하여 생육 및 수량특성을 조사한 결과, 수확소요일수는 혼합배지 Mix II가 61.3일로 가장 적었으며, 수량에서는 혼합배지 Mix IV가 142.6g으로 가장 높게 나타났다. 밀기울과 맥주박의 적정 혼합율을 구명하기 위한 시험 결과, 맥주박 첨가율이 높아질수록 수확소요일수가 줄어들었으며, 수량은 맥주박 15%와 밀기울 5% 혼합율 처리에서 140.8 g으로 가장 높게 나타났다.

순환식 펄라이트재배에서 생육단계에서 따른 오이의 양수분 흡수 특성 (Nutrient and Water Uptake of Cucumber Plant by Growth Stage in Closed Perlite Culture)

  • 김형준;김진한;우영희;남윤일
    • 생물환경조절학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.125-131
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    • 2001
  • 순환식 펄라이트 재배에서 오이의 양액흡수는 일사량 변화와 관계없이 단위일사량당 흡수량이 80~100 mg.MJ$^{-1}$까지 증가 후 일정하게 유지되어 양액흡수 지표는 전체 양액흡수량보다 단위일사량당 양액흡수량이 더 적합하였다. NO ̄$_3$-N의 흡수량은 초기에 3 mg.MJ$^{-1}$에서 후기 16 mg.MJ$^{-1}$로 상승하였고 Ca는 초기에 3mg.MJ$^{-1}$에서 후기에 14 mg.MJ$^{-11}$ 로, Mg는 초기에 1 mg.MJ$^{-1}$에서 후기에 5 mg.MJ$^{-1}$로 증가되었으나, 정식 후 62일 이후의 증가세로 둔화되었다. K는 초기에 5.0 mg.MJ$^{-1}$에서 후기 18 mg.MJ$^{-1}$로 증가되었으나 지속적인 증가를 보여주지 못하였는데 이것은 오이의 하엽 제거로 인한 결과로 생각되어진다. 그러나 P는 초기에 0.5 mg.MJ$^{-1}$에서 후기의 3.2mg.MJ$^{-1}$로 지속적으로 증가되었다. S는 초기에 0.5 mg.MJ$^{-1}$에서 증가에 6.5 mg.MJ$^{-1}$까지 증가되다가 후기에 2.7 mg.MJ$^{-1}$로 감소되었다. 오이의 각각의 무기이온 흡수량과 가장 상관이 높았던 요소는 정식일수와 엽면적이었으나 이 두 요소와 단위일사량당 양액흡수량과는 $r^2$=0.92, 0.97로 높은 상관을 보였다. 단위일사량당 양액흡수량을 이용한 각각의 무기이온 흡수량 회귀식은 $r^2$=0.9 이상으로 높은 상관관계를 보여 실용적 이용이 가능할 것으로 보였다.

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토마토의 순환식 고형배지재배에 적합한 배양액 개발 (Development of Optimal Nutrient Solution for Tomato Substrate Culture in Closed System)

  • 최은영;이용범;김재영
    • 생물환경조절학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.43-54
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    • 1998
  • 순환식 펄라이트 고형배지경에서 토마토의 영양과 환경특성을 고려한 생육단계별 최적 배양액을 개발하고자 일본 야채시험장표준액(야시액)을 2 수준(l/2, 1.0 배액)으로 하여 실험을 하였다. 전반적으로 일본 야시액 1배액에서 생육이 좋았으며 식물체내 무기이온함량도 적정치로 나타났다. 따라서 1배액의 양수분 흡수율에 의해 토마토 순환식 고형배지경용 배양액을 조성 하였고 그것을 SCUT 배양액으로하였다. 생육단계별로 육묘기. 영양생장기 및 결실기로 나누어 양수분 흡수율(n/w)을 계산한 결과, 육묘기에 N 13.5, P 3.3, K 7.0, Ca 7.0 및 Mg 3.5 me.L$^{-1}$이었고, 영양생장기에는 N 14.2, P 3.3, K8.0, Ca 7.5 및 Mg 4.0 me.L$^{-1}$, 결실 비대기에는 N 10.0, P 3.0, K 7.0, Ca 6.0, Mg 3.0 me.L$^{-1}$로 조성하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 생육단계별로 조성된 시립대 순환식 토마토 배양액(SCUT)을 네덜란드의 순환식 배양액 (PBG)과 함께 비교실험을 수행한 결과 근권내 pH 와 EC변화는 저농도구인 1/2배액에서 변화가 크게 나타나지 않았다. 근권내 무기이온함략 변화는 시립대액에서는 생육단계별로 조성배양액을 바꾸어 공급하면서 실험한 결과 1/2배액에서 근권내 N, p 함량이 적정수준이하로 나타났고 2배액에서는 근권내 N, K, Ca, Mg 함량이 집적되어 고농도로 되는 경향을 보였다. 반면에 1배액에서는 전반적으로 근권내 무기양분이 적정수준을 유지하고 있었으며 특히 시립대 배양액에서 토마토의 생육, 수량 및 품질이 높게 나타났다.

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Fed-Batch Sorbose Fermentation Using Pulse and Multiple Feeding Strategies for Productivity Improvement

  • Giridhar, R.;Srivastava, A.K.
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제5권5호
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    • pp.340-344
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    • 2000
  • Microbial oxidation of D-sorbitol to L-sorbose by Acetobacter suboxydans is of commercial importance since it is the only biochemical process in vitamin C synthesis. The main bottleneck in the batch oxidation of sorbitol to sorbose is that the process is severely inhibited by sorbitol. Suitable fed-batch fermentation designs can eliminate the inherent substrate inhibition and improve sorbose productivity. Fed-batch sorbose fermentations were conducted by using two nutrient feeding strategies. For fed-batch fermentation with pulse feeding, highly concentrated sorbitor (600g/L) along with other nutrients were fed intermittently in four pulses of 0.5 liter in response to the increased DO signal. The fed-batch fermentation was over in 24h with a sorbose productivity of 13.40g/L/h and a final sorbose concentration of 320.48g/L. On the other hand, in fed-batch fermentation with multiple feeds, two pulse feeds of 0.5 liter nutrient medium containing 600g/L sorbitol was followed by the addition of 1.5 liter nutrient medium containing 600g/L sorbitol at a constant feed rate of 0.36L/h till the full working capacity of the reactor. The fermentation was completed in 24h with an enhanced sorbose productivity of 15.09g/L/h and a sorbose concentration of 332.60g/L. The sorbose concentration and productivity obtained by multiple feeding of nutrients was found to be higher than that obtained by pulse feeding and was therefore a better strategy for fed-batch sorbose fermentation.

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반복회분식 배양을 흉한 젖산생산에 관한 연구

  • 오후록;위영중;정선옥;윤종선;류화원
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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    • pp.410-413
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    • 2001
  • In this study a repeated batch production of lactic acid was investigated for the purpose of reducing amount of yeast extract dosage. First batch operation was performed with nutrient rich media(glucose 100-150 g/${\ell}$, and high yeast extract contents; 15 g/${\ell}$), and subsequential batch operations were performed with nutrient poor media(glucose 100-150 g/${\ell}$, and reduced yeast extract contents; 4-5 g/${\ell}$). Volumetric productivities(6.03-6.20 g/${\ell}{\cdot}h$) and substrate conversion rate(94-98%) of eve η subsequential batch operation were maintained with the same level of first batch operation(6.19 g/${\ell}{\cdot}h$, and 99%, respectively), when concentrations of glucose and yeast extract were 100, and 4 g/${\ell}$ respectively.

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배액전극제어법 적용시 배액 이동매개체 선발 (Evaluation of Solution Mediator in Irrigation System Controlled by Drainage Level Sensor)

  • 김성은;심상연;이상돈;김영식
    • 농업생명과학연구
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    • 제44권6호
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    • pp.23-26
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    • 2010
  • 펄라이트자루를 사용한 수경재배에서 급액관리방식의 일종인 배액전극제어법에 필요한 배액 이동매개체를 선발하기 위해서 시판되고 있는 친수성 매트 중에서 극세사, 융, 면 등의 배양액 흡수속도를 분석했다. 또한, 선택된 매트가 배액전극제어법을 적용하였을 때에도 높은 흡수속도를 갖는지 알아보기 위해 연구를 수행하였다. 실험결과 면이 가장 수분보유력이 뛰어났으며, 배액전극제어법을 적용했을 때에도 가장 적합한 것으로 나타났다.

광릉 천연활엽수림의 낙엽낙지와 낙엽분해에 따른 양분동태 (Nutrient Dynamics in Litterfall and Decomposing Leaf Litter at the Kwangneung Deciduous Broad-Leaved Natural Forest)

  • Choonsig Kim;Jong-Hwan Lim;Joon Hwan Shin
    • 한국농림기상학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.87-93
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    • 2003
  • 산림생태계에서 낙엽낙지의 유입과 유입된 낙엽낙지의 분해는 산림의 주요한 탄소 및 양분의 공급원이다. 본 연구는 온대중부지역에 속하는 경기도 광릉의 천연 활엽수림에 위치한 DK-site를 대상으로 2년 동안 연 낙엽낙지 유입량과 낙엽분해율을 측정하였다. 낙엽낙지량은 원형의 낙엽수집기(수집면적 0.25$m^2$)를 낙엽분해 율은 10${\times}$30 cm 크기의 낙엽분해주머니(메쉬 1.5 mm)를 이용하였다. 광릉 장기생태연구조사구의 연 낙엽낙지량은 5,627 kg/ha/yr로 이중 순수한 엽량은 총 낙엽낙지량의 61%를 차지하였다. 수종별 유입량은 본 조사구의 우점종인 졸참나무 잎이 가장 많은 양을 보였으며 서어나무, 까치박달 순이었다. 낙엽분해율은 서어나무, 까치박달 낙엽이 졸참나무 낙엽에 비해 분해속도가 빨라 2년의 조사기간 동안 까치박달 낙엽 84%, 서어나무 낙엽 77%, 졸참나무 낙엽 48%가 분해되었다. 졸참나무 낙엽의 분해가 느리게 진행된 것은 타수종의 낙엽에 비해 졸참나무 낙엽내 낮은 양분함량 같은 기질의 차가 원인인 것으로 나타났다. 칼륨을 제외한 양분(N, P, Mg)함량은 분해 초기함량에 비해 낙엽분해과정동안 증가하였다. 또한 낙엽분해과정동안 양분(N, P, K, Ca, Mg)의 방출량은 까치박달과 서어나무낙엽이 졸참나무낙엽에 비해 신속한 것으로 나타났다. 본 연구결과에 따르면 광릉장기생태연구 조사구내 우점종의 낙엽분해와 양분의 동태는 동일한 입지에 있어서도 수종간에 상당한 차이를 나타내었다.

수경재배 잎들깨의 생육과 수량에 미치는 코이어 배지의 혼합비율 효과 (Effect of Coir Substrate Mixing Ratios on the Growth and Yield of Perilla Leaves under Hydroponics)

  • 박평식;박종원;현혜경;김현숙;함수상;김학헌;최효길
    • 한국환경과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.17-25
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    • 2024
  • This study aimed to determine the most suitable coir substrate mixing ratio for optimizing the growth and yield of the "lpduelkkae 1" cultivar. We comprehensively analyzed the physicochemical properties, growth, and yields of four different substrate combinations: perlite (coir with mixing ratios of 70:30 (PC30), 50:50 (PC50), and 30:70 (PC70)) and 100% coir (C100). The results revealed substantial differences in substrate properties. C100 exhibited the highest total porosity and the lowest solid phase, indicating excellent air permeability. The pH levels and electrical conductivity (EC) values ranged from 5.4-6.8 and 1.2-3.1 dS·m-1, respectively. Leaf growth parameters, including length, width, and dry weight, showed positive correlations with high coir ratios, except for PC30. PC70 and C100 outperformed other substrates in stem growth, exhibiting superior stem diameter and fresh and dry weights. The quantity of marketable leaves was the highest in the C100 substrate. Furthermore, C100 comprised integrated levels of essential nutrients, such as Ca and Mg, owing to its high coir content. In conclusion, a coir ratio of approximately 70% (v/v) should be maintained in the substrate for creating an optimal cultivation environment. Furthermore, the selection of humidity-resistant varieties as well as precise nutrient and moisture management for different seasons and growth stages are crucial for a successful perilla leaf hydroponic cultivation.