Pantoea agglomerans DSM3493 was isolated from green house soils collected from Chungchugnam-do province, Gongju-Gun area in South Korea and phosphate solubilization and organic acid production of the strain were assessed using three types of insoluble phosphate sources (Ca phosphate, Fe phosphate and Al phosphate) under three different pH conditions (7, 8 and 9). The highest Ca phosphate solubilization ($651{\mu}g\;mL^{-1}$) was recorded at pH 7 followed by pH 8 and 9 (428 and $424{\mu}g\;mL^{-1}$ respectively). The solubilization rate was found to be 80.4, 98.1 and $88.7{\mu}g\;mL^{-1}$ (for Fe phosphate containing medium) and 9.3, 12.1 and $29.8{\mu}g\;mL^{-1}$ (for the Al phosphate containing medium) respectively at pH 7, 8 and 9. Though increasing pH of the medium caused reduction in the rate of solubilization of Ca phosphate, solubilization of Fe and Al phosphates enhanced with increasing pH. By contrast, the highest amount of organic acid was produced with Ca phosphate while the lowest was recorded with the presence of Al phosphate. Among the organic acids, gluconic acid production was found to be the highest, followed by oxalic acid and citric acid regardless the source of phosphate. Results can thus be concluded that the production of organic acids appears to play a significant role in the inorganic phosphate solubilization.
본 실험은 인산가용화균인 Pantoea agglomerans를 alginate를 이용하여 고정화 시킨 후 다양한 종류의 인광석을 대상으로 인산 가용화능을 평가하고 고정화된 균의 보관 및 저장온도에 따른 인산 가용화능의 변화를 살펴보기 위하여 수행되었다. 실험에 사용된 원산지가 다른 인광석 (Tunisia, Israel, Morocco, China) 중 Morocco산 인광석의 가용화 속도가 빠르고 높은 농도의 인산이 가용화 되었다. 반면, 중국산 인광석은 가용화 속도가 느리며, 가용화된 인산의 농도도 매우 낮았다. 고정화된 균의 저장 온도는 6개월간 보관 시 인산 가용화능에 유의성 있는 차이를 나타내자 않았다.
The monitoring of chemical dynamic changes in controlled horticultural lands is very important for agricultural sustainability. Field monitoring was performed to evaluate the soil chemical properties of 200 controlled horticultural soil samples in Gyeongnam province every 4 years from 2000 to 2012. Soil chemical properties such as pH, amount of organic matter, available phosphate, nitrate nitrogen, and exchangeable potassium, calcium, magnesium, and sodium were analyzed. The amount of exchangeable calcium and soil pH were significantly higher in 2012 than in 2000. In 2012, the frequency distribution for values of pH, organic matter, available phosphate, and exchangeable potassium, calcium, and magnesium that were within the optimum range was 16.0%, 22.5%, 11.5%, 3.5%, 2.5%, and 5.0%, respectively. Especially, available phosphate and exchangeable calcium were excess level with portions of 76.0% and 96.5%, respectively. These results indicated that a balanced management of soil chemical properties can reduce the amount of fertilizer applied for sustainable agriculture in controlled horticultural lands.
Enterobacter intermedium은 호기조건에서 glucose를 gluconic acid로 이를 다시 2-ketogluconic acid로 산화시킨다. 리터당 22.5 g의 glucose와 8.3 g gluconic acld, 그리고 40 g 인광석을 포함한 배지에서 배양 10일 후 $1028mg\;L^{-1}$ 의 수용성 인산이 얻어졌으며, 이 배양액을 인산생물비료로 사용하였다. E. intermedium에 의해 인광석이 용해된 인산생물비료를 평가하기 위하여 다섯 가지 처리구가 사용되었다 (PBF1/3, PBF2/3, PBF3/3, BP 그리고 MF). MF와 BP처리구에서는 인산비료가 10a당 $5.9kg\;P_2O_5$ 기준으로 시용되었으나, PBF1/3, PBF2/3 그리고 PBF3/3처리구는 10a당 $5.9kg\;P_2O_5$ 에 해당하는 인산량의 1/3, 2/3, 3/3에 해당하는 인광석 용해 배양액이 각각 시용되었다. 상추 정식 후 20일, 35일 그리고 50일 후에 성장요소, biomass, 토양효소 활성 그리고 토양 화학성이 분석되었다. 근권의 dehydrogenase 활성과 유효인산농도가 인산생물비료 (PBF1/3, PBF2/3 그리고 PBF3/3)처리구에서 BP 및 MF처리구에 비해 일반적으로 높았다. 토양 미생물 blomass는 생육초기에 BP 및 MF처리구에 비해 PBF3/3처리구에서 매우 높았다. 모든 결과를 고려할 때, PBF2/3처리구에서는 MF처리구와 비교하여 생체중이 23% 증가하고 인산흡수가 50% 증가하였다. 즉, 인산생물비료는 무기인산비료의 대용으로 사용 가능성을 나타내었다.
Three levels of nitrogen, phosphate and potassium were applied to tobacco for the establishment of the optimum rate of the fertilizers for yield and quality. 1 . The rate increment of nitrogen and potassium increased tobacco growth, but phosphate were non - significant between rate. 2. The contents of total-nitrogen and total-alkaloid in the leaf were increased, with the increase of nitrogen rate while the effect of phosphate and potassium were negligible. 3. The yield and quality of the tobacco were increased with the increasing rate of nitrogen and potassium fertilizer but phosphate should little difference.
유기농업자재로 친환경농업에서 널리 사용되고 있는 골분의 적정 시비량을 추정하고자 포트시험으로 골분과 용성인비를 각각 150 및 300 mg $P_2O_5/kg$ 수준으로 처리한 토양에서 옥수수를 4-5주씩 3회 연속 재배하여 골분의 인산 비효를 용성인비와 비교하여 조사하였다. 포트당 옥수수 지상부 총 건물 중은 150 및 300 mg $P_2O_5/kg$ 처리에서 용성인비에 비해 골분 처리에서 각각 6% 및 3% 적었으며, 인산 흡수량 또한 골분 처리에서 7-9% 정도 적었다. 이러한 결과를 보면, 골분을 기존 작물별 표준시비량보다 대략 10% 정도 높여 시용하면 용성인비와 대등한 수준의 비효를 거둘 수 있을 것으로 판단된다. 비료용 시판 골분에는 직경 1 mm 이상의 굵은 뼈 입자가 18% 이상 함유되어 있다는 점과 이러한 골분을 연용할 경우 잔류효과가 기대되는 점을 고려하여 포장시험을 통해 작물별 적정시비량이나 시용주기 등 보다 상세한 골분 시용방법을 정해야 할 것이다.
건답(乾畓) 직파(直播) 재배(栽培) 논에서 건답(乾畓) 초기(初期)에 표면(表面) 시용(施用)된 요소(尿素)의 암모니아 휘산량(揮散量)을 알아내고, 이를 억제(抑制)하기 위하여 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)의 사용(使用) 효과(效果)를 검토(檢討)하였다. 인산(燐酸)입힌 요소(尿素)는 요소(尿素) 94.5%, 인산(燐酸) 5%, 그리고 silica powder 0.5% 비율로 섞어 조제하였다. 토양(土壤) 수분(水分)이 다른 상태로 조절한 토양(土壤)에 요소(尿素), 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素) 및 urease 활성 억제제인 thio urea 5%를 처리하여 실험실 내에서 요소(尿素) 가수 분해율(分解率)을 조사하였다. 건답(乾畓) 직파(直播) 포장(圃場)에서의 암모니아 휘산량(揮散量)을 측정하기 위하여 직경22.5cm 높이 40cm인 아크릴 원통을 이용하여 인산(燐酸)과 giycerol 암모니아 포집포를 설치하여 암모니아 휘산량(揮散量)을 조사하였다. 실내 실험 결과 포장용수량(圃場容水量) 상태에서 요소(尿素) 첨가 후 3일만에 요소(尿素) 잔존률이 39.6%로 떨어졌고, 1주일 후에는 대부분의 요소(尿素)가 가수(加水) 분해 되었다. Thiourea의 사용에 의하여 가수분해(加水分解) 억제 효과가 있었다. 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)를 첨가한 경우 3일만의 요소(尿素) 잔존률은 높았으나, 7일 후에는 요소(尿素) 첨가와 비슷해졌다. 토양수분(土壤水分) 함량이 포장용수량(圃場容水量) 이상으로 충분한 조건에서는 요소(尿素) 및 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素) 첨가 1주일 후의 가수분해율(加水分解率)은 97~98%로 차이가 없었고 thiourea 사용 효과만 있었다. 비교적 건조한 상태인 300KPa 수분(水分) 상태에서는 습윤한 상태 보다 가수(加水) 분해율(分解率)이 낮았으며, 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)와 thiourea 첨가 요소(尿素)의 가수분해율(加水分解率)은 요소(尿素) 사용에 비해 낮았다. 건답(乾畓) 직파(直播) 논에서 포장(圃場) 시험한 결과 담수 전인 건답(乾畓)상태에서 요소(尿素) 시용구에서는 시용 질소(窒素)의 14.7%가 암모니아로 휘산(揮散)되어 손실되었으며, 인산(燐酸) 입힌 요소(尿素)와 인산(燐酸)과 magnesium phosphate를 입힌 완효성(緩效性) 비료(肥料)의 암모니아 휘산률(揮散率)은 2~4%로 매우 낮았다. 한편 축산분(畜産糞) 유기질(有機質) 비료(肥料)를 사용한 구에서의 암모니아 휘산량(揮散量) 역시 많았다.
Soil testing is one of the major strategies for establishing sustainable agricultural practice as it analyzes nutrient contents of soil and determines the amount of nutrients required for crop growth. Soil testing for the field cultivating regional major crops in Korea has been conducting by National Academy of Agricultural Science (NAAS), provincial agricultural research & extension services and agriculture technology centers since 2000. 1,006,227 soil samples were analyzed and uploaded on Korean soil information system (http://soil.rda.go.kr) from 2003 to 2013. Soil pH has changed from 6.1 to 6.2. Organic matter (OM), available (Avail.) phosphate and exchangeable (Exch.) K have decreased from 24 to $23gkg^{-1}$, 541 to $399mgkg^{-1}$ and 0.90 to $0.72cmol_ckg^{-1}$ between 2003 and 2013, respectively. Especially, Exch. Ca contents decreased to $5.7cmol_ckg^{-1}$ in 2009 and increased to $6.2cmol_ckg^{-1}$ in 2013. Ratios of optimal ranges for cropping were 48% for pH, 22% for OM, 26% for Avail. phosphate, and 23, 16, 22% for Exch. K, Ca and Mg in 2013. Ratios of optimal ranges for pH increased and low ranges for OM, Avail. phosphate and Exch. K increased. Frequency distribution was 64% for pH 5.5~7.0, 65% for OM $10{\sim}30gkg^{-1}$, 48% for Avail. phosphate under $300mgkg^{-1}$ and 23, 29, 22% for Exch. K 0.2~0.6, Ca 4.0~6.0 and Mg $1.0{\sim}1.5cmol_ckg^{-1}$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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