• 제목/요약/키워드: Optimum nutrients

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Aspergillus terreus에 의해 생합성되는 이타콘산의 생산성 증가를 위한 통계적 생산배지 최적화 (Statistical Optimization of Production Medium for Enhanced Production of Itaconic Acid Biosynthesized by Fungal Cells of Aspergillus terreus)

  • 장용만;신우식;이도훈;김상용;박철환;정용섭;전계택
    • KSBB Journal
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    • 제24권1호
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    • pp.30-40
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    • 2009
  • Aspergillus terreus에 의한 이타콘산 생산 발효공정에서 생산균주의 성장을 어느 정도 제한시킴으로써 배양생리적 특성이 이타콘산 생합성 쪽으로 치우치도록 통계적 방법을 적용하여 itaconic acid의 생산배지 조성을 최적화하는 연구를 수행하였다. 이타콘산은 TCA회로를 거쳐 합성된 cis-aconitic acid의 디카르복실화 반응에 의해 생합성되는 고부가 화학원료물질이다. 우선 One factor at a time (OFAT) 방법을 이용하여 이타콘산의 생산성 증가에 크게 영향을 미치는 중요한 탄소원들로 sucrose, glucose, fructose와 soluble starch를 확인할 수 있었고, 질소원들로는 cottonseed flour와 soybean meal을 찾을 수 있었다. Fractional factorial design을 통하여 이들 6가지 요인들 간의 상호작용의 정도를 확인한 결과 sucrose와 cottonseed flour간의 상호작용의 정도가 가장 컸고, 나머지 요인들 간의 상호작용의 정도는 작거나 혹은 이타콘산 생산에 오히려 부정적인 결과를 나타냈다. 또한 full factorial design (FFD) 실험을 통해 생산배지에 $KH_2PO_4$$MgSO_4$가 과량 첨가되면 이타콘산의 생산성이 심각하게 저해됨을 알 수 있었다. FFD의 1차모델식을 근간으로 하여 최급상승법 (steepest ascent method, SAM)을 적용하여 sucrose, cottonseed flour, $KH_2PO_4$$MgSO_4$의 최적 농도로 향하는 가장 가파른 기울기를 구함으로써, 신속하고 효율적으로 최적 농도지점에 대한 정보를 얻을 수 있었다. SAM이 제시해주는 농도 부근에서 반응표면분석 (response surface method, RSM)을 적용하여 각 배지성분의 농도를 최적화시키기 위해, 2개의 중요한 요인인 sucrose와 cottonseed flour를 이용하여 중심합성계획 (central composite design, CCD) 실험을 수행하였다. 그 결과 이타콘산의 최적 배지 조건은 sucrose 90.4 g/L, cottonseed flour 53.8 g/L인 것으로 관찰되었고, 이 농도에서 이타콘산의 생산성은 초기 사용된 배지에서의 생산성에 비해 약 7배 증가한 4360 mg/l로 나타났다. 이로부터 탄소원 (C)으로 사용한 sucrose와 질소원 (N)으로 사용한 cottonseed flour 간의 C/N 비율이 이타콘산의 생산성에 큰 영향을 미친다는 것을 확인할수 있었다.

7가지 시비처리가 물푸레나무, 들메나무, 잣나무, 전나무 묘목의 생장 및 양분농도에 미치는 영향 (The Effects of 7 Fertilizers on the Growth and Nutrient Concentrations of Fraxinus rhynchophylla, Fraxinus mandshurica, Pinus koraiensis, and Abies holophylla Seedlings)

  • 한시호;변재경;조민석;안지영;박관수;김세빈;박병배
    • 한국산림과학회지
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    • 제105권2호
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    • pp.177-185
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    • 2016
  • 시비는 고정포지에서 연속적인 묘목 생산에 의해 발생할 수 있는 양분 부족을 예방하고 건전한 묘목 생산을 위해 필수적이다. 본 연구에서는 물푸레나무, 들메나무, 잣나무, 전나무 묘목을 대상으로 무처리인 대조구를 포함하여, 단일원소비료 질소(N $13.8g{\cdot}m^{-2}$), 인(P $6.1g{\cdot}m^{-2}$), 칼륨(K $7.5g{\cdot}m^{-2}$) 처리와 NPK복합비료 1x(N $6.9g{\cdot}m^{-2}$, P $3.05g{\cdot}m^{-2}$, K $3.75g{\cdot}m^{-2}$), 2x(1x의 2배량), 4x(1x의 4배량) 처리가 묘목의 생장과 양분 변화에 미치는 영향을 양분벡터분석법(Vector diagnosis method)으로 정량화하였다. 토양 pH는 시비량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며, 치환성 칼슘과 마그네슘은 질소와 복합비료 처리에서 감소하였다. 물푸레나무와 들메나무는 질소와 복합비료 시비에서 수고와 근원경이 유의하게 증가하였고, 잣나무와 전나무는 처리에 따른 차이가 없었다. 물푸레나무와 들메나무는 대조구에 비해 복합비료 처리에서 약 2배의 물질량 증가를 보였다. 양분벡터반응은 수종과 시비처리에 따라 상이한 경향을 보였는데, 물푸레나무는 식물체 내 질소 농도와 함께 질소함량이 감소되는 "양분희석" 현상이 나타났고, 식물체 인과 칼륨은 4x처리에서 식물체 농도 변동 없이 함량이 증가하는 "양분최적" 현상을 보였다. 들메나무는 질소, 인, 칼륨의 단일원소비료 처리에서 건중량의 변화 없이 질소 함량을 감소시키는 "체내이동" 현상을 보였으며, 복합비료 처리는 정도는 다르지만 "양분희석" 현상을 보였다. 본 연구는 양묘과정에서 물푸레나무와 들메나무는 적절한 시비가 요구되지만, 잣나무와 전나무는 시비가 필수적이지 않음을 보여주고 있다.

오이 관비재배 시 토성에 따른 적정 배양액 조성 (Composition of Nutrient Solution According to Soil Texture in Fertigation Culture of Cucumber (Cucumis sativus L.))

  • 한석교;은종선;김호철;이용범;배종향
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.162-169
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    • 2008
  • 오이 관비재배에서 토성에 따른 적정 관비액 조성을 구명하고자 양토와 사양토를 대상으로 Yamasaki 오이배양액 농도에 따른 토양의 화학성 변화, 생육 및 과실 특성 등을 조사하였다. 토양 EC는 모두 재배 중기부터 상승하였고, pH는 양토에서는 적정수준이었으나 사양토는 모두 높은 수준이었다. 광합성속도는 양토 1/2배액, 증산율은 사양토 1배액에서 가장 낮았다. 그리고 확산저항성과 엽록소함량은 사양토 1배액에서 높았다. 배액량은 사양토 1/2배 액에서 가장 많았고 양토 1배액에서 가장 적었고, 수분 흡수량은 반대의 경향이었다. 토양 무기양분은 두 토양 모두에서 칼슘을 제외하고 1배액에서 높았다. 잎의 질소 함량은 사양토 1배액, 인산은 양토 1/2배액, 가리는 모두 1배액, 칼슘은 양토 1/2배액과 사양토 1배액, 마그네슘은 양토 1/2 배액에서 높았다. 생육과 수량은 사양토보다 양토에서 높았고 1배액에서 가장 좋았다. 따라서 오이 관비재배 시 양토에서는 $NO_3$-N 12.3, $NH_4$-N 1.0, P 3.0, K 5.9, Ca 5.7, Mg $3.5\;me\;L^{-1}$, 사양토에서는 $NO_3$-N 11.7, $NH_4$-N 1.0, P 3.0, K 5.9, Ca 4.9, g $3.2\;me\;L^{-1}$으로 조성된 배양액이 적합한 것으로 생각된다.

사료의 단백질 수준에 따른 아미노산 첨가수준이 브로일러의 생산성에 미치는 영향 (The Effects of Amino Acid Levels with Protein the Diet on Broiler Performance)

  • 정방균;곽종형
    • 한국가금학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.43-55
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    • 1991
  • 본 시험은 육계사료의 동물성 단백질 절약효과를 구명하기 위해 동물성 단백질과 식물성 단백질의 배합률을 달리함과 아울러 단백질 수준에 따라 methionine과 lysine의 첨가수준을 각각 달리 하였을 때 육계의 성장, 영양소 이용률 및 경제성 분석을 하였다 육계 초생추(Arobor Acres) 264수를 이용하여 전ㆍ후기 단백질 수준을 대조구(20~18%)에 대하여 $T_1$구(18~16%), $T_2$ 구(18~16%) 및 $T_3$구(22~20%)의 4구를 두고 이를 각 단백질 수준에 전기에서 methionine과 lysine을 대조구(0.4~1.1%), $T_1$구(0.44~1.21%), $T_2$구(0.48~1.32%) 및 $T_3$구(0.48~1.32%)수준으로 하고 후기에서 대조구(0.32~0.90%), $T_1$구(0.352~0.99%), $T_2$ 구(0.384~1.08%) 및 $T_3$구(0.384~1.08%) 수준으로 하여 1990년 4월 7일부터 동년 5월 19일까지 6주에 걸쳐 사양 및 대사시험 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 증체량은 전기간을 통하여 대조구가 가장 좋았으며 단백질 수준과 methionine 및 lysine 수준이 다같이 높은 $T_3$구는 후기의 증체량이 아주 좋았다. 2. 사료 섭취량은 대조구가 전ㆍ후기를 통하여 가장 많았고 $T_3$구가 가장 적었으며 사료요구율은 전기에는 $T_1$구(1.51)와 $T_2$ 구(1.53)가 대조구 (1.61)와 $T_3$구(1.63)보다 좋았고 후기의 사료요구율은 단백질 수준이 높은 $T_3$구(1,37)와 대조구(158)가 $T_2$ 구 (2.05)와 $T_1$구(2.16)보다 좋았다(P<0.01). 3. 건물, 조섬유 및 가용무질소물의 이용률은 전기에서는 methionine , lysine수준이 높을수록 향상되었으나 후기에서는 낮아지는 경향이 있었고 조단백질 이용률은 조단백질 수준이 높을수록 향상되는 경향이었다. 4. 복강지방 함양은 대조구가 가장 적었으며 단백질수준이 낮은 구에서 많았다. 도체율은 대조구가 가장 높았고 복강지방 축적률은 단백질 수준이 낮은 구에서 높았다(P< 0.05). 5. kg증체에 대한 사료비는$T_3$구가 249.4원이고 대조구가 254원 순으로 좋았다. 6. 본 시험의 결과를 종합하여 볼 때 육계의 전기ㆍ후기 사료에 있어서 단백질 수준은 20~18%, methionine수준은 0.4~0.32% 및 lysine수준은 1.1~0.90%가 유리한 것으로 나타났다.

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질소(窒素) 시용량(施用量)이 호프(Humulus lupulus L.)의 수량(收量) 및 품질(品質)에 미치는 영향(影響) (Effect of Nitrogen Application on the Yield and Quality of Hop(Humulus lupus L.))

  • 이용환;조병옥;허범량;호교순
    • 한국토양비료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.38-43
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    • 1992
  • 호프에 대한 재배년수별 질소시용량(窒素施用量)을 밝히고 품질(品質)을 구명(究明)하고자, Hallertau 품종(品種)을 공시(供試)하여 질소(窒素)를 성분량(成分量)으로 각각(各各) 0, 12, 18, 24, 30, 36kg/10a을 처리(處理)하여 재배(栽培)한바, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 호프의 모화기(毛花期), 구화형성기(毬花形成期), 구화성숙기(逑花成熟期)는 질소시용량(窒素施用量)이 많을수록 다소 지연(遲延)되는 양상(樣相)을 보였고, 마디수와 만장(蔓長)은 질소(窒素) 24㎏/10a 까지는 길어지고 그 이상(以上)의 수준(水準)에서는 감소(減少)하는 경향(傾向)이였다. 2. 수량(收量)은 질소(窒素) 24kg/10a에서 가장 증수(增收) (1,023kg/10a)되었으며, 주당구화수(株當毬花數) 및 구화중(毬花重)은 년생(年生)에 관계없이 수량(收量)과 유의성(有意性)을 보였고, 착화측지당(着花側枝當) 구화수(毬花數)및 100구화중(毬花重)은 4년생(年生)과 5년생(年生)에서 수량(收量)과 유의한 정(正)의 상관(相關)을 보였다. 3. 식물체(植物體)의 양분함유율(養分含有率)은 CaO, T-N, $K_2O$, MgO, $P_2O_5$ 순(順)으로 많이 흡수(吸收)되였고, T-N, CaO, MgO는 경엽(莖葉)에, $P_2O_5$, $K_2O$는 구화(毬花)에 많이 함유(含有)되였고, 질소시비량(窒素施肥量)이 증가(增加)함에 따라 T-N, $P_2O_5$, MgO는 증가(增加)하나 $K_2O$, CaO는 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다. 4. 구화형성기(毬花形成期)에 부위별(部位別) 양분함량(養分含量)을 보면, $SiO_2$는 상위부(上位部)보다는 하위부(下位部)에, $P_2O_5$는 하위부(下位部)보다는 상위부(上位部)에, T-N과 $K_2O$는 상(上), 하위부(下位部)보다는 중위부(中位部)에 무기성분(無期成分) 함량(含量)이 많이 분포(分布)하는 경향(傾向)이었다. 5. 회귀곡선식(回歸曲線式)에 의한 질소(窒素) 적정시비량(適正施肥量)은 2년생(年生) 19.3, 3년생(年生) 24.3, 4년생(年生) 27.9, 5년생(年生) 31.8kg/10a이였다. 6. 구화중(毬花重) 질소흡수량(窒素吸收量)과 ${\alpha}$-acid 및 ${\beta}$-acid 함량과는 정(正)의 상관(相關)관계를 보였다.

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호밀의 품종 및 수확시기가 사초생산성 및 품질에 미치는 영향 (Effect of Variety and Harvest Date on the Forage Production and Quality in Winter Rye)

  • 이병생;김종덕;권찬호;정길웅
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권2호
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    • pp.227-234
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    • 2004
  • 본 시험은 숙기가 다른 호밀 4품종(조생종=‘Koolgrazer’, 중생종=‘Homil22’ 및 만생종=‘Danko’)을 공시하여 수확시기를 4월 20일, 4월 26일 및 5월 4일로 달리하였을 때 호밀의 사초수량과 품질을 비교하기 위하여 천안연암대학실습농장에서 2001년에서 2002년까지 수행하였으며 얻어진 결과는 다음과 같다. Koolgrazer, Homil22 및 Danko의 출수기는 각각 4월 17일, 22일 및 29일 이었다. 건물률은 수확시기가 4월 10일에서 5월 4일로 늦어짐에 따라 15.6%에서 21.6%로 증가하였다. 한편 품종간 비교에서는 Koolgrazer, Homil22 및 Danko가 각각 20.9, 1838 및 16.3%로 Koolgrazer가 가장 높았다. 호밀의 건물수량은 수확시기가 늦어짐에 따라 ha당 11.2톤에서 13.9톤으로 증가하였으나, 호밀품종간에는 유의적인 차이가 없었다. 가소화영양소 총량(TDN) 수량은 수확시기가 늦어짐에 따라 ha당 7.4톤에서 8.4톤으로 증가하였으며 한편 품종간에는 유의적인 차이가 없었다. 조단백질 함량은 수확기기가 늦어짐에 따라 20.3%에서 17.1%로 감소하였으며, 품종 중에서는 만생종인 Danko가 Koolgrazer 및 Homil22보다 높았다. 섬유소 함량(NDF, ADF, ADL, Hemicellulose 및 Cellulose)에서는 만기수확인 5월 4일이 수확시기 중 가장 많았다. 한편 호밀의 품종간 비교에서는 조생종인 Koolgrazer가 중생종과 만생종인 호밀22 및 Danko보다 섬유소 함량이 많았다. Cellulase에 의한 유기물 소화율은 수확시기가 늦어짐에 따라 감소하였다. 품종간 비교에서는 조생종인 Koolgrazer가 가장 낮았다. 호밀의 품종과 수확기기간에는 사초생산성 뿐만아니라 품질에서도 유의적인 차이가 있었다. 사초생산성이 최대이고 적정 품질을 위한 조생종인 Koolgrazer 시기는 4월 24일에서 4월 28일, 종생종인 Homil22는 4월 29일에서 5월 3일, 만생종인 Danko는 5월 4일에서 5월 8일이라고 생각된다.

한국재래닭의 능력에 관한 연구 I. 서로 다른 사료 급여가 한국재래닭의 능력에 미치는 영향 (Studies on the Performance of Korean Native Chickens I. Effect of Various Feeding Systems on Performance of Korean Native Chickens)

  • 김상호;이상진;강보석;최철환;장병귀;오봉국
    • 한국가금학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.169-175
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    • 1998
  • 본 연구는 한국재래닭의 적정 사료급여체계에 대한 기초자료를 제시하기 위해, 재래닭 810수를 공시하여 부화후 1일령부터 64주령까지 사양시험을 실시하였다. 시험사료는 NRC('94,T1), Japanese Feeding Standard('92, T2), 한국표준가축사료급여기준('94, T3)에 의거 배합하였으며 사양시험 결과는 다음과 같다. 1. 육성률은 처리간에 차이가 없었으며, 50% 산란 도달일령 역시 164∼165일로서 비슷하였다. 2. 20주령 체중은 가 T1과 T3에 비하여 낮았으며, 사료섭취량은 반대로 T2가 약간 많이 섭취한 경향이었지만, 처리간 통계적 유의성은 인정되지 않았다. 3. 64주간 평균 산란율은 T2가 가장 높았고 T3가 낮았지만 유의적 차이는 인정되지 않았으며, 산란 최고기는 공히 27∼30주령이었다. 4. 평균난중과 1일 산란량은 각각 49∼50g과 30∼31g으로서 처리간 비슷한 결과를 보였다. 5. 사료섭취량은 T1이 1∼2 정도 적게 섭취하였으나 유의성은 없었고, 사료요구율은 T1이 가장 개선되었으며 T2, T3순으로 나타났다. 6. 대사에너지 섭취량은 T1이 T2와 T3에 비하여 많았으며(P<0.05), 조단백질 섭취량은 반대의 경향을 보였지만 유의성은 없었다. 산란 kg당 영양소 요구량도 동일한 경향이었으나 유의성은 없었다. 7. 난형질은 사료의 영양소 수준에 따른 차이가 없는 것으로 나타났는데, 난황색은 콘글루덴밀의 영향으로 T1이 진하게 나타났다(P<0.05). 8. 수정율과 부화율은 처리간에 차이가 없었으며, 39주령의 성적이 62주령에 비하여 우수하였다. 이상과 같은 결과로 한국재래닭의 합리적인 사료급여체계는 육성기를 3 혹은 4단계로 나누어 사육하고, 산란기 영양소는 대사에너지 2,800kcal/kg, 조단백질 15%수준이 합리적일 것으로 사료된다.

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코이어 더스트 혼합상토에 용과린의 시비수준에 의한 적축면 상추의 생장과 근권부 화학성 변화 (Growth of Red-leaf Lettuce and Changes in Soil Solution Chemical Properties of Coir-dust Containing Root Media Influenced by Application Rates of Pre-planting Fused-Superphosphate)

  • 김창현;최종명;이동훈
    • 원예과학기술지
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    • 제33권5호
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    • pp.658-667
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    • 2015
  • 코이어 더스트(coir-dust, CD)와 팽연왕겨(expanded rice hull, ERH), 훈탄(carbonized rice hull, CRH), 및 분쇄수피(ground pine bark, GRPB)를 혼합하여 조제한 CD+ERH(8:2, v/v), CD+CRH(6:4) 및 CD+GRPB(6:4)의 세 종류 혼합상토에 기비로 혼합된 용과린의 시비수준이 적축면 상추의 생장과 근권부 화학성 변화에 미치는 영향을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 용과린을 $0.0-6.0g{\cdot}L^{-1}$까지 $1.5g{\cdot}L^{-1}$씩 시비수준의 차이를 두어 상토에 혼합한 후 본엽 3매인 적축면 상추를 정식하고 5주간 태양광 병용형 식물공장에서 재배하였다. 매주 1회 중성비료를 $100mg{\cdot}L^{-1}$으로 농도를 조절하여 포트당 150mL씩 공급하였고, 시비 30분 후 포트 하단부에서 토양수를 추출하여 근권부 pH, EC 및 무기이온 농도 변화를 분석하였으며, 정식 5주 후에 지상부 생장을 조사하였다. 적축면 상추는 CD+CRH 보다 CD+ERH와 CD+GRPB에서 지상부 생장량이 많았고, 각 상토에서 용과린 시비수준이 높을수록 지상부 생장량이 많은 경향이었다. 정식 3주 이후 CRH를 포함한 상토의 근권부 pH는 4.0-4.8, $PO_4{^{3-}}$ 농도는 $20-100mg{\cdot}L^{-1}$ 범위로 분석되었는데 이는 ERH와 GRPB를 포함한 혼합상토 보다 pH는 낮고 $PO_4{^{3-}}$ 농도는 높은 결과이다. 용과린의 시비수준이 높을수록 세 종류 상토의 토양용액 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, $SO_4{^{2-}}$ 농도가 높았지는 경향이었으며, CD+CRH에서 다른 혼합상토보다 $K^+$ 농도가 높았다. 재배기간이 경과함에 따라 세 종류 상토의 $NO_3$-N 농도가 높아졌으며, $NO_3$-N 농도가 높을 때 토양용액 EC도 상승하는 경향을 나타냈다. 이상의 결과를 종합하면 식물공장에서 적축면 상추를 재배하기 위해 적합한 혼합상토는 CD+ERH와 CD+GRPB 였고, 기비로 혼합되는 용과린의 적정 시비 수준은 $4.5-6.0g{\cdot}L^{-1}$의 범위라고 판단하였다.

가정용 수경재배기에서 재배한 로메인상추의 생육에 적합한 양액 강도와 NH4+:NO3-의 비율 (Optimum Strength and NH4+:NO3- Ratio of Nutrient Solution for Romaine Lettuce Cultivated in a Home Hydroponic System)

  • 노경덕;정병룡
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.97-105
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    • 2023
  • 본 연구는 대표적인 엽채류인 로메인(Lactuca sativa L. var. longiflora) 'Caesar Green'의 수경재배에 적절한 양액 강도와 NH4+ :NO3-의 비율을 찾기 위해 수행하였다. 첫 실험에서는 한 상업용 양액(Peters, 20-20-20)과 실험실에서 제조한 다목적 양액(GNU solution)을 2수준의 강도(GNU1, 100%; GNU2, 70%)로 조절하여 사용하였다. 발아속도는 GNU1보다 GNU2와 Peters에서 더 빨랐다. GNU1과 GNU2로 재배한 로메인이 Peters에서 재배된 것보다 초장, 엽장, 엽폭, 생체중이 더 컸다. 반면 Peters에서 재배한 로메인의 뿌리는 색이 어둡고 뿌리털이 짧았다. 조직 내 NH4+ 함량은 Peters에서 GNU1 과 GNU2보다 유의하게 높았다. 두번째 실험에서는 GNU1과 GNU2 양액을 질소 형태 비율(NH4+ :NO3-;100:0, 83.3:16.7, 66.7:33.3 및 50:50)에 따라 총 8가지로 조성하였다. NH4+ :NO3- 비율을 50:50으로 처리했을 때 조직 내 NH4+ 함량이 가장 높았고 독성 증상이 나타났다. 결론적으로 순환형 저면관수 수경재배 시스템에서 로메인에는 GNU2-2가 적합한 양액이었다. 두 실험 모두 비교적 이온 강도가 낮은 양액인 GNU2 그룹에서 더 많은 생장을 보였다. GNU2-2 양액에서 가장 높은 생체중을 보이면서도 NO3-의 조직 내 함량이 낮았다. 이는 GNU2 하위 그룹이 이온 강도가 낮기 때문에 조직 내 잉여 NO3-의 축적을 억제한다는 점에서 식품안전성 측면에서 더 유리했다. 또한 이것은 양액에의 무기양분 투입 절대량을 줄일 수 있다는 점에서 바람직하다.

느타리버섯의 생리화학적성질(生理化學的性質) 및 재배(栽培)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the physio-chemical properties and the cultivation of oyster mushroom(Pleurotus ostreatus))

  • 홍재식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제21권3호
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    • pp.150-184
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    • 1978
  • 합성배지(合成培地)에서 느타리 버섯균(菌)의 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)에 대한 영양적(營養的) 특성(特性)과 생리화학적(生理化學的) 제성질(諸性質)을 구명(究明)하고 볏짚과 톱밥 양(兩) 배지(培地)에서 느타리 버섯의 대량(大量) 생산(生産)을 위한 배양조건(培養條件)을 밝히고, 느타리 버섯 재배기간(栽培期間) 중 배지(培地)와 버섯중의 각종(各種) 성분(成分)의 추이(推移)를 알고자 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 탄소원(炭素源) 중 mannitol과 서은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 lactose와 rhamnose는 균사(菌絲) 조차도 생육하지 못하였다. 또한 구연산, 호박산, ethyl alcohol 및 glycerol에서는 자실체(子實體) 형성(形成)이 매우 빈약(貧弱)하였고, 식초산, 개미산, 푸마르산, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol 및 n-propyl alcohol은 균사생육(菌絲生育)을 저해(阻害)하였다. 2. 질소원(窒素源)중 peptone은 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)이 빠르고 자실체(子實體)의 수량(收量)이 많았으나 DL-alanine, asparagine, L-aspartic acid, glycine및 serine은 자실체형성(子實體形成)이 매우 빈약(貧弱)하였으며 아질산태질소(亞窒酸態窒素), L-tryptophan 및 L-tyrosine은 균(菌)의 생육을 저해(沮害)하였다. 또한 peptone에 무기태질소(無機態窒素)와 아미노산(酸)을 혼용(混用)한 결과 $(NH_4)_2SO_4$, $NH_4$-tartarate, DL-alanine및 L-leucine에서는 자실체(子實體)의 수량(收量)이 약 10% 증가되었고, L-aspartic acid는 약 15%. L-arginine은 약20%, L-glutamic acid와 L-lysine은 약 25%증가 되었다. 3. C/N율(率) 15.23에서 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었으며, C/N율(率) 11.42에서는 자실체형성(子實體形成)은 늦으나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 증가되는 경향이 있었다. 또한 동일 C/N율(率)에서도 mannitol과 peptone의 농도(濃度)가 높은 편이 수량(收量)이 증가되었다. 그러므로 자실체(子實體)의 수량(收量)과 자실체형성(子實體形成) 소요일(所要日)의 관점(觀點)에서 보면 C/N율(率) 30.46이 어느정도 적당(適當)한 것 같다. 4. Thiamine $50{\mu}g%,\;KH_2PO_4$ 0.2%, $MgSO_4{\cdot}7H_2O$$0.02{\sim}0.03%$일때 균사(菌絲)와 자실체(子實體) 생육(生育)이 우수(優秀)하였으며 미량원소(微量元素)로서는 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$,\;ZnSO_4{\cdot}7H_2O$$MnSO_4{\cdot}5H_2O$가 공존(共存)하면 생육촉진(生育促進)의 상승효과(相乘效果)가 인정되었으나 3이원소(元素)중 Mn이 결핍(缺乏)하면 균사(菌絲)와 자실체(子實體)의 생육(生育)이 다소 저하되었다. 이들 염류(鹽類)의 최적농도(最適濃度)는 각각 0.02mg%이었다. 5. Cytosine $0.2{\sim}1mg%$와 indole acetic acid 0.01mg%에서 균사량(菌絲量)은 증가되었으나 자실체(子實體)의 수량(收量)에는 효과 없었으며 그밖의 purine염기(鹽基), pyrimidine염기(鹽基) 및 식물(植物) hormone은 영향이 없었다. 6. 광조사(光照射영)에 의해서 균사생육(菌絲生育)은 저해(沮害)되었으며 영양생장(營養生長)의 후기에 광(光)을 조사(照射)하면 원기형성(原基形成)이 유도(誘導)되었다. 광(光)의 최적조도(最適照度)는 $100{\sim}500lux$, 조사시간(照射時間)은 매일 $6{\sim}12$시간이었고, 이 이상(以上)의 조도(照度)에서는 오히려 저해(沮害)되었으며, 암소(暗所)에서는 원기(原基)가 형성(形成)되지 않고 영양생장(營養生長)만 계속되었다. 7. 균사생육(菌絲生育)과 자실체(子實體) 형성(形成)의 최적온도(最適溫度)는 각각 $25^{\circ}C,\;10{\sim}15^{\circ}C$이었고 최적(最適)의 pH범위(範圍)는 $5.0{\sim}6.5$이었으며 균사(菌絲)는 $7{s\im}10$일간 배양(培養)했을 때가 자실체(子實體) 형성(形成)이 제일 우수(優秀)하였다. 또한 배지량(培地量)이 적을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 빠르나 자실체(子實體)의 수량(收量)은 감소(減少)되었고 배지량(培地量)이 많을수록 자실체(子實體) 형성(形成)은 늦은반면에 그 수량(收量)은 증가 되었으며, 원기형성(原基形成)은 $CO_2$에 의하여 저해(沮害)되었다. 8. 볏짚과 톱밥 병 배지(培地)에서 균사생육(菌絲生育)의 최적(最適) 수분량(水分量)은 70%이상 이었으며 미강(米糠) 10%를 배지(培地)에 첨가(添加)했을 때는 균사생육(菌絲生育)과 자실체형성(子實體形成)이 우수(優秀)하였다. 그리고 양배지(兩培地)에 $CaCo_3$를 단독(單獨)으로 첨가했을 때는 유효(有?)하였으나 미강(米糠)과 함께 첨가했을때는 효과(?果)를 볼 수 없었다. 9. 재배(栽培) 실험(實驗)에서 느타리 버섯의 전체(全體) 수량(收量)은 볏짚배지(培地)에서 $14.99kg/m^2$, 톱밥배지(培地)에서 $6.52kg/m^2$이었고 양배지(兩培地) 모두 90%이상이 1,2주기(週期)에서 얻어졌으며 볏짚배지(培地)(dry matter $20.96kg/m^2$)의 전수율(全收率)을 톱밥배지(培地)(dry matter $20.83kg/m^2$)의 약 2.3배(倍)이었다. 10. 재배기간(栽培期間)중 양(兩) 배지(培地)의 일반 성분을 고형물(固形物) 기준(基準)으로 볼때 회분(灰分)의 변화는 적었으나 유기물(有機物)은 감소(減少)되었으며, 수분(水分)은 종균접종시(種菌接種時) 약 79%이던것이 균사번식기간(菌絲繁殖期間)중에 다소 감소(減少)되었고 그 이후부터는 큰 변화가 없었다. 11, 종균접종시(種菌接種時) 부터 4주기(週期) 수확(收穫) 후까지 배지(培地) 성분(成分)의 소실(消失)을 보면 볏짚배지(培地)는 고형물(固形物) 약 19.7%, 유기물(有機物) 약 19.3%, 질소(窒素) 약 40%가 소실(消失)되었으며, 톱밥 배지(培地)에서는 고형물(固形物) 약 7.5%, 유기물(有機物) 약 7.6%, 질소(窒素) 약 20%가 소실(消失)되었다. 버섯 1kg을 생산(生産)하기 위하여 볏짚 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 232g, 질소(窒素) 약 7.0g이 소실(消失)되었고, 톱밥 배지(培地)에서는 유기물(有機物) 약 235g, 질소(窒素) 약 6.8g이 소실(消失)되었으며, 버섯 1kg당(當) 함유된 유기물(有機物)은 각각 82.4g, 82.3g, 질소(窒素)는 각각 5.6g, 5.4g이었다. 12. 양배지(兩培地)의 전질소(全窒素)는 점차적으로 감소(減少)되었고 불용성질소(不溶性窒素)의 절대감소량(絶對減少量)은 수용성질소(水溶性窒素)보다 컸으며 아미노태(態) 질소(窒素)는 3주기(週期)까지는 계속 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. 13. 볏짚 배지(培地)에서는 재배기간(栽培其間)에 소실(消失)된 전(全) pentosan의 28%, ${\alpha}$-cellulose는 13.8%가 균사생육(菌絲生育)중에 소실(消失)되었고 톱밥배지(培地)에서는 전(全) pentosan의 24.1%, ${\alpha}$-cellulose는 11.9%가 소실(消失)되었으며 lignin은 양(兩) 배지(培地)의 2주기(週期) 수확(收穫)부터 다소 감소(減少)되었다. 환원당(還元糖), trehalose 및 mannitol은 계속 증가의 추세를 보였으며 C/N율(率)은 볏짚 배지(培地)에서 종균(種菌) 접종시(接種時) 33.2이었던 것이 폐상시(廢床時)에는 30.3이었고, 톱밥 배지(培地)는 61.3이었던 것이 60.0 이었다. 14. 양(兩) 배지(培地)에서 P, K, Mn, Zn은 감소(減少)되었고, Mg, Ca, Cu는 불규칙하게 변화되었으며, Fe는 증가되는 경향이었다. 15. 재배기간(栽培期間)중 각종효소(各種酵素)의 활성(活性)은 톱밥배지(培地)보다 볏짚배지(培地)가 월등히 높았다. 즉 CMC 당화활성(糖化活性)과 CMC액화활성(液化活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후부터 2주기수확(週期收穫)까지는 양배지(兩培地)에서 점차적으로 증가 되었으나 그 이후부터는 감소(減少)되었다. xylanase활성(活性)은 1주기(週期)보다 2주기(週期)에서 급격히 상승되었고 3주기(週期)가 되면서 볏짚 배지(培地)에서는 신속히 감소(減少)되었으나 톱밥 배지(培地)에서는 이와같은 감소(減少)를 볼 수 없었다. protease 활성(活性)은 균사번식(菌絲繁殖)후 최고의 활성도(活性度)를 보였다가 점차로 감소(減少)하였다. 또한 볏짚 배지(培地)의 pH는 종균접종시(種菌接種時) 6.3이던 것이 4주기(週期)후는 5.0이었고 톱밥배지(培地)의 pH는 5.7에서 4.9로 떨어졌다. 16. 볏짚 배지(培地)에서 생육한 버섯은 섬유소(纖維素)를 제외한 모든 성분량(成分量)이 톱밥배지(培地)에서 생육한 버섯보다 높은 경향이있었으며 양배지(兩培地)에서 버섯의 각주기별(各週期別) 성분(成分) 변화는 $1{\sim}3$주기(週期)까지는 거의 비슷하였으나 4주기(週期)에서는 다소 감소(減少)의 추세를 보였다.

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