• 한국환경농학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.262-268
• /
• 2019

토양에서 유기자원의 무기화 특성을 구명하기 위하여 질소함량별로 볏짚, 우분퇴비, 균배양체, 유박, 아미노볼 등 총 5가지를 각각 처리하여 128일 동안 실내 항온배양실험을 실시하였으며, 이 분석결과를 질소 무기화 모형에 적용하여 유기자원의 질소 무기화 양상을 구명하였다. 항온배양 기간 동안 유기자원의 질소 순 무기화율은 질소함량이 가장 높은 아미노볼에서 가장 높았고, 질소함량이 가장 낮은 볏짚에서 가장 낮았다.잠재적 질소 무기화율은 전질소 함량과는 양의 상관관계(0.96)가 인정되었다. 무기화 속도상수 k는 유기자원의 유기물(-0.96) 및 탄소함량(-0.97)과 음의 상관관계가 인정되었다. 모형에 의해 추정된 1작기 동안의 질소 무기화율은 볏짚 6.6%, 우분퇴비 11.6%, 균배양체 30.9%, 유박 70.7%이었으며 아미노볼은 81.0%를 나타냈다. 질소 무기화율은 유기자원의 종류 또는 질소함량에 따라 다르게 나타나 질소 무기화율을 유기자원의 질소 공급 특성을 결정하는 지표로 사용할 수 있다. 질소함량이낮거나 발효과정을 거치는 퇴비 등의 유기자원은 퇴비화 과정에서 유기태 질소가 안정화되어 질소의 무기화율이 무발효 유기자원보다 낮으므로 시비량 결정시 양분공급의 목적보다는 토양 물리성 개량을 목적으로 사용하는 것이 바람직하다.

• Journal of Ecology and Environment
• /
• 제43권1호
• /
• pp.14-21
• /
• 2019

Background: Stoichiometry plays an important role in understanding nutrient composition and cycling processes in aquatic ecosystems. Previous studies have considered C:N:P ratios constant for both DOM (dissolved organic matter) and POM (particulate organic matter). In this study, water samples were collected in the six major rivers in Korea and were incubated for 20 days. C:N:P ratios were determined during the time course of the incubations. This allowed us to examine the changes in N and P contents of organic matter during decomposition. Results: POM and DOM showed significant differences in N and P content and the elemental ratios changed during the course of decomposition; DOM showed higher C:N and C:P ratios than POM, and the C:N and C:P ratios increased during decomposition, indicating the preferential mineralization of P over N and N over C. Conclusions: The N and P contents of organic matter in aquatic ecosystem are far from constant and vary significantly during decomposition. More detailed information on the changes in C:N:P ratios will provide improved understanding of decomposition processes and improved modeling of aquatic ecosystems.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제45권3호
• /
• pp.377-384
• /
• 2012

온도조건이 유기물의 질소무기화율, 인지질 지방산유래 미생물 분포와 군집구조에 미치는 영향을 평가하고자 수행하였다. 비화산회토양 30 g에 입상유기질비료, 음식물퇴비, 돈분퇴비를 각각 2 g씩 잘 혼합한 후 $10^{\circ}C$, $20^{\circ}C$, $30^{\circ}C$에서 항온배양을 하면서 질소 무기화량과 인지질 지방산 함량을 분석하였다. 질소 무기화율은 온도와 비례하여 증가하였으며 음식물퇴비>입상유기질비료>돈분퇴비 순으로 질소무기화율이 높았다. 지방산 유래 미생물 그룹의 분포는 온도, 유기물종류에 따라 차이를 보였으며 시간이 경과 할수록 미생물의 밀도는 감소하는 경향을 나타냈다. G-/G+, F/B, Unsat/sat비는 온도가 올라가면서 감소하였다. 인지질 지방산 함량을 이용하여 주성분 분석을 한 결과 270일에 온도에 따라 입상유기질비료는 뚜렷한 미생물군집구조를 보였다. 결론적으로 미생물 활성은 온도, 유기물 종류에 따라 상대적인 민감도와 시기별로 차이를 보였다.

• Environmental Engineering Research
• /
• 제22권4호
• /
• pp.347-355
• /
• 2017

This study investigated how the combined changes in environmental conditions and nitrogen (N) deposition influence the mineralization processes and carbon (C) dynamics of wetland soil. For this objective, we conducted a growth chamber experiment to examine the effects of combined changes in environmental conditions and N deposition on the anaerobic decomposition of organic carbon and the emission of greenhouse gases from wetland soil. A chamber with elevated $CO_2$ and temperature showed almost twice the reduction of total decomposition rate compared to the chamber with ambient atmospheric conditions. In addition, $CO_2$ fluxes decreased during the incubation under the conditions of ambient $CO_2$ and temperature. The decrease in anaerobic microbial metabolism resulted from the presence of vegetation, which influences the litter quality of soils. This can be supported by the increase in C/N ratio over the experimental duration. Principle component analysis results demonstrated the opposite locations of loadings for the cases at the initial time and after three months of incubation, which indicates a reduction in the decomposition rate and an increasing C/N ratio during the incubation. From the distribution between the decomposition rate and gas fluxes, we concluded that anaerobic decomposition rates do not have a significantly positive relationship with the fluxes of greenhouse gas emissions from the soil.

• 에너지공학
• /
• 제27권2호
• /
• pp.70-80
• /
• 2018

Natural organic matter (NOM) is among the most common pollutant in underground and surface waters. It comprises of humic substances which contains anionic macromolecules such as aliphatic and aromatic compounds of a wide range of molecular weights along with carboxylic, phenolic functional groups. Although the concentration of NOM in potable water usually lies in the range of 1-10 ppm. Conventional treatment technologies are facing challenge in removing NOM effectively. The main issues are concentrated to low efficiency, membrane fouling, and harmful by-product formation. Ion-exchangers can be considered as an efficient and economic pretreatment technology for the removal of NOM. It not only consumes less time for pretreatment but also resist formation of trihalomethanes (THMs), an unwanted harmful by-product. This article provides a comprehensive review of ion exchange processes for the removal of NOM.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제18권2호
• /
• pp.219-230
• /
• 1995

Although many studies of nutrient cycling in forest ecosystems have reported that clearcutting creates increased organic matter decomposition and nitrogen (N) mineralization in soils, little is known about the change of these factors following various levels of canopy removal. A series of experimental plots with four levels of canopy cover, i.e., clearcut, 25％, 75％, and uncut, was established in northern red oak (Quercus rubra L.) stands in northern Lover Michigan, U.S.A. I examined decomposition of cellulose filter papers and N mineralization using an in situ soil incubation technique in the top 15cm of mineral soil during the second growing season (1992, May-October) following stand manipulation. Mass loss from cellulose filter papers was more rapid in the canopy removal treatments than in the uncut treatment. similarly, net N mineralization was significantly greater in the canopy removal treatments than in the uncut treatment. There was no significant difference in net N mineralization rates among the three levels of canopy removal. Net N mineralization for the growing season was 58 kg/ha for the clearcut, 54 kg/ha for the 25％ canopy cover, 51 kg/ha for the 75％ canopy cover, and 22 kg/ha for the uncut treatment. These results indicated that even only small amounts of canopy removal (leaving 75％ canopy cover) let to substantial increases of cellulose decomposition and the amount of available soil nitrogen.

• The Korean Journal of Ecology
• /
• 제18권3호
• /
• pp.385-395
• /
• 1995

Species effects on soil nitrogen mineralization and nitrification in the top 15 cm of soil were evaluated using the buried-bag incubation method in three coniferous plantations in the Kwangneung Experimental Forest, Kyonggi Province. The plantations were established on a similar soil in 1927, and included Larix decidua, Pinus strobus, and Thuja occidentalis. Ten soil samples within each plantation were taken during an entire growing season (May 2~Oct. 30, 1994). Mean daily nitrogen mineralization rates during 45-day in situ soil incubations were significantly different among species and incubation dates. Growing season nitrogen mineralization also differed significantly among species and ranged from 47.7 mg N/kg soil for Larix decidua to 21.5 ma N/kg soil for Thuja occidentalis. Growing season nitrification differed significantly among species and comprised from 93% to 100% of the total growing season nitrogen mineralized. We speculated that organic matter contents and quality might control nitrogen mineralization and nitrification in these soils.

• 농업과학연구
• /
• 제42권4호
• /
• pp.431-437
• /
• 2015

자원순환 및 친환경 농업을 실천하는 농가가 증가함에 따라 유기물을 활용한 농경지 양분관리에 대한 필요성이 대두되고 있다. 질소 공급원으로 유기물을 시용했을 때 질소 공급효과에 대한 연구들을 정리한 결과는 다음과 같다. 농경지에 유기물을 시용했을 때 질소의 공급은 질소 순환에서 무기화 과정을 통해 이루어지기 때문에 작물의 단기적인 질소 이용률은 무기질 비료에 비해 낮다. 유기물의 질소 공급량은 유기물의 C/N율이 낮을수록 무기화율이 높아지므로 C/N율을 고려한 유기물 시용이 중요하다. 가축분 퇴비의 경우 축종별 분뇨 질소함량과 퇴비와 혼합된 부산물 종류에 따라 질소 무기화율이 달라질 수 있으며, 녹비는 작물 종류와 환원시기, 토양 양분조건 등에 따라 C/N율이 달라진다. 또한 적정량의 질소를 추천하기 위해서는 토양 중 유기태 질소로부터 가용화 될 수 있는 질소의 양을 측정하여야 한다. 지금까지 보고된 퇴비, 녹비에 대한 질소공급과 작물 생산성에 대한 연구결과는 재배 여건과 작물 종류 등에 따라 다르게 나타나 질소 공급을 위한 유기물 추천 모델을 구성하기 위한 기초자료로 활용하기에는 어려움이 있다. 유기물 추천 모델을 구성하기 위해서는 우선적으로 유기물질 종류별 질소 공급량에 대한 기초 데이터가 구축되어야 하며, 토양의 질소공급량을 평가할 수 있는 분석 방법의 구축이 필요하다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제49권5호
• /
• pp.510-516
• /
• 2016

Soil respiration has been recognized as a key factor of the change of organic matter and fertility due to the carbon and nitrogen mineralization. In this study, we evaluated the effect of soil respiration on the light fraction-C and inorganic N content depending on temperature in soil applied with organic matter. Soil respiration was calculated by using total $CO_2$ flux released from soil applied with $2Mg\;ha^{-1}$ of rice straw compost and rye for 8 weeks incubation at 15, 25, $35^{\circ}C$ under incubation test. After incubation test, light fraction and inorganic N content were investigated. Rye application dramatically increased soil respiration with increasing temperature. $Q_{10}$ value of rye application was 1.69, which was higher 27% than that of rice straw compost application. Light-C and $NO_3-N$ contents were negatively correlated to soil respiration. Light-C in rye application more decreased than that in rice straw compost with temperature levels. These results indicate that temperature sensitivity of soil respiration could affect soil organic mater content and N availability in soil due to carbon availability. Also, light fraction would be useful indicator to evaluate decomposition rate of organic matter in soil under a short-term test.

• 한국환경농학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.320-326
• /
• 1997

제초제 imazapyr의 토양환경중 행동을 구명하기 위하여 물리화학적 특성이 상이한 8종의 토양을 이용하여 $^{14}CO_2$로의 무기화 및 흡착 시험을 수행하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 물리화학적 특성이 상이한 8종의 토양중 배양기간 동안 발생된 $^{14}CO_2$의 양은 총 처리 방사능의 약 1.5${\sim}$4.9%로써 토양에 따라 상이한 방출율을 보였다. pH가 낮고 유기물이 많은 토양 C, G 및 H에서는 낮은 $^{14}CO_2$ 방출량을 보인 반면 pH가 높고 유기물이 적은 토양 B와 D에서는 높은 $^{14}CO_2$ 방출율을 보였다. 2. Imazapyr의 흡착실험에서 평형농도 도달시간은 네 토양 모두에서 약 3시간 이었다. 물리화학적 성질이 상이한 토양에서 0.25${\sim}$28.32%의 흡착율을 보였으며, 토양구성 요소중에서, 유기물 함량이 토양에 의한 imazapyr의 흡착에 가장 큰 영향을 미쳤다. Freundlich 흡착상수$(K_f)$는 유기물의 함량이 2.0${\sim}$21.3배 증가함에 따라 5.5${\sim}$25.6배 증가하였다. 그러므로 토양 유기물이 imazapyr의 흡착에 미치는 범위는 점토가 미치는 것보다 더 큼이 분명하다. $K_f$값은 토양 C, D, G 및 H에서 각각 0.44, 0.08, 0.65 및 2.05이었으며, 모든 토양에서 $K_d$와 유사한 값을 보였다.