• 한국토양비료학회지
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• 제35권4호
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• pp.243-252
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• 2002

토양생태계는 정량화하기 어려운 다양한 규칙이 다중적으로 조화되어 끊임없이 변하고있어 어떤 현상을 획일적으로 평가하기 어렵다. 그러나, 미생물은 환경에 대한 감수성이 빨라 토양의 생물적인 특성 변화를 가장 먼저 나타내기 때문에, 미생물은 생태계의 가변적 변동상의 지표가 될 수 있다. 또한 토양에 생명력을 부여해주는 기능을 가지고 있어 토양미생물의 작용 및 기능 평가는 토양 건전성 관리에 있어 중요한 역할을 한다. 따라서 본 연구는 생물학적 토양 건전성 평가 지표요인 개발하고자 주요 모재별 미경지 토양의 생물학적 토양특성을 평가하고자 수행하였다. 주요 모재별 미경지 토양의 미생물 밀도는 현무암유래 토양에서 낮고 석회암유래 토양에서 높은 경향이었으나, 그람 음성균은 비슷한 수준을 유지하고 있었다. 토양 건조처리시 미생물의 생존율은 형광성 Pseudomonas속이 0.1%로 가장 낮았으나 고온성 Bacillus속과 호알카리성균은 90%이상으로 높았다. 토양미생물체량과 미생물 유fo 유기탄소량 간에는 정의 상관관계를 나타냈으며, 토양 건조처리 효과는 토양별 9.7~95.0% 범위로 평균 39.8%였다. 건토를 재습윤하였을 때 중온성 Bacillus속은 원래 균수보다 높게 복원되는 토양이 많았다. 토양 pH는 미생물수 복원율에 정의 영향을 주었다. 건토의 재습윤화에 의한 토양 미생물체량 복원율은 평균 65.3%였으며, 재습윤토의 미생물체 복원량과 형광성 Pseudomonas속간에 유의한 정의 상관관계가 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제40권1호
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• pp.49-59
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• 2021

BACKGROUND: Soil salinity causes reduction of crop productivity. Rhizosphere microbes have metabolic capabilities and ability to adaptation of plants to biotic and abiotic stresses. Plant growth-promoting bacteria (PGPB) could play a role as elicitors for inducing tolerance to stresses in plants by affecting resident microorganism in soil. This study was conducted to demonstrate the effect of selected strains on rhizosphere microbial community under salinity stress. METHODS AND RESULTS: The experiments were conducted in tomato plants in pots containing field soil. Bacterial suspension was inoculated into three-week-old tomato plants, one week after inoculation, and -1,000 kPa-balanced salinity stress was imposed. The physiological and biochemical attributes of plant under salt stress were monitored by evaluating pigment, malondialdehyde (MDA), proline, soil pH, electrical conductivity (EC) and ion concentrations. To demonstrate the effect of selected Bacillus strains on rhizosphere microbial community, soil microbial diversity and abundance were evaluated with Illumina MiSeq sequencing, and primer sets of 341F/805R and ITS3/ITS4 were used for bacterial and fungal communities, respectively. As a result, when the bacterial strains were inoculated and then salinity stress was imposed, the inoculation decreases the stress susceptibility including reduction in lipid peroxidation, enhanced pigmentation and proline accumulation which subsequently resulted in better plant growth. However, bacterial inoculations did not affect diversity (observed OTUs, ACE, Chao1 and Shannon) and structure (principle coordinate analysis) of microbial communities under salinity stress. Furthermore, relative abundance in microbial communities had no significant difference between bacterial treated- and untreated-soils under salinity stress. CONCLUSION: Inoculation of Bacillus strains could affect plant responses and soil pH of tomato plants under salinity stress, whereas microbial diversity and abundance had no significant difference by the bacterial treatments. These findings demonstrated that Bacillus strains could alleviate plant's salinity damages by regulating pigments, proline, and MDA contents without significant changes of microbial community in tomato plants, and can be used as effective biostimulators against salinity stress for sustainable agriculture.

• Journal of Ginseng Research
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• 제26권2호
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• pp.89-95
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• 2002

인삼의 적변현상을 방제하기 위한 효율적인 방안을 마련하기 위한 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 천연자원으로부터 적변억제 효과가 우수한 방제물질 (Biotic preventers) ICPE-C$_{105}$과 ICPE-P$_{107}$을 선발하였다. 2 .적변방제 효과를 증진시키기 위해 선발한 보조제(AI) 중 "R"과 "W"가 우수하였다. 3. 방제물질과 보조제를 조합한 방제물질을 처리한 모든 처리구에서 인삼의 생장이 우수하였으며, 특히 ICPE-C$_{105}$R과 ICPE-P$_{107}$R의 처리구는 각각 67.3%, 52.7%의 생장 증가를 나타냈다. 4. 묘삼의 출아율은 ICPE-C$_{105}$P와 ICPE-P$_{107}$P 처리구에서 대조구보다 우수하였다. 5. 또한 방제물질 처리에 따른 적변발생율에서 대조구는 35%의 적변이 발생한 반면, ICPE-C$_{105}$R과 ICPE-P$_{107}$R이 5.3%의 적변발생율을 나타내어 적변에 효과가 있음을 확인하였다. 6. 인삼뿌리의 ginsenoside함량에 미치는 방제물질의 효과에서는 ICPE-C$_{105}$P와 ICPE-P$_{107}$R의 처리구가 각각 5.0%, 14.2%의 ginsenoside의 함량증가 효과가 있음을 확인하였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권1호
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• pp.43-60
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• 2019

Background: Tropical montane forests played an important role in the provision of ecosystem services. The intense degradation and deforestation for the need of agricultural land expansion result in a significant decline of forest cover. However, the expansion of agricultural land did not completely destruct natural forests. There remain forests inaccessible for agricultural and grazing purpose. Studies on these forests remained scant, motivating to investigate biomass and soil carbon stocks. Data of biomass and soils were collected in 80 quadrats ($400m^2$) systematically in 5 forests. Biomass and disturbance gradients were determined using allometric equation and disturbance index, respectively. The regression modeling is employed to explore the spatial distribution of carbon stock along disturbance and environmental gradients. Correlation analysis is also employed to identify the relation between site factors and carbon stocks. Results: The result revealed that a total of 1655 individuals with a diameter of ${\geq}5cm$, representing 38 species, were measured in 5 forests. The mean aboveground biomass carbon stocks (AGB CS) and soil organic carbon (SOC) stocks at 5 forests were $191.6{\pm}19.7$ and $149.32{\pm}6.8Mg\;C\;ha^{-1}$, respectively. The AGB CS exhibited significant (P < 0.05) positive correlation with SOC and total nitrogen (TN) stocks, reflecting that biomass seems to be a general predictor of SOCs. AGB CS between highly and least-disturbed forests was significantly different (P < 0.05). This disturbance level equates to a decrease in AGB CS of 36.8% in the highly disturbed compared with the least-disturbed forest. In all forests, dominant species sequestrated more than 58% of carbon. The AGB CS in response to elevation and disturbance index and SOC stocks in response to soil pH attained unimodal pattern. The stand structures, such as canopy cover and basal area, had significant positive relation with AGB CS. Conclusions: Study results confirmed that carbon stocks of studied forests were comparable to carbon stocks of protected forests. The biotic, edaphic, topographic, and disturbance factors played a significant variation in carbon stocks of forests. Further study should be conducted to quantify carbon stocks of herbaceous, litter, and soil microbes to account the role of the whole forest ecosystem.

• 한국토양비료학회지
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• 제35권2호
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• pp.118-126
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• 2002

토양의 특성과 재배 환경이 상이한 13개 토양을 대상으로 미생물의 다양성을 분석하여 토양 환경별 미생물상 지표의 기준을 설정하기 위해서 실험한 결과는 다음과 같다. 희석 평판법에 의한 토양별 미생물의 군집은 호기성 세균은 $2{\sim}27{\times}10^6$, 형광성 Pseudomonas는 $1{\sim}1364{\times}10^5$, 그람 음성 세균은 $1{\sim}126{\times}10^4$, 중온성 Bacillus는 $1{\sim}110{\times}10^5$ 범위로 토양간에 현저한 차이를 보였다. 특히 그람 음성 세균은 충북 음성 고추 재배지 (4번 토양)과 충북 괴산 고추 재배지 (6번) 토양이 현저히 많았고, 형광성 Pseudomonas는 경남 진주의 시설재배지 (7번 토양)에서 현저히 높은 군락을 형성하였고, 이 들 토양은 작물의 생육이 양호한 토양이었다. 따라서 시설재배인 토양에서는 그람 음성 형광성 Pseudomonas 및 mesophillic bacillus의 군집이 토양 환경 및 작물 생육과 미생물의 지표로서 가능성을 제시하였다. 13개 토양에서 분리한 579 균주 중 호기성 세균은 Agrobacterium 102 isolates, Bacillus 112 isolates, Pseudomonas 32 isolates, Kocuria 44 isolates, Paenibacillus 34 isolates 등의 다양한 군집을 이루고 있었고, 또한 624균주의 그람 음성 세균은 Pseudomonas 속이 51%로 제일 많은 군집을 이루고 있었는데 이 들 속내에는 Pseudomonas putica, Pseudomonas fluorescens 등이 많았고 그 다음으로는 Senotrophomonas maltophilia, Bukhodenis cepacia 순으로 다양한 군집을 이루고 있었다. RAPD 분석에 의한 Pseudomonas의 종 다양성은 토양에 따라서 4-31개의 균주 types을 보였으며 특히 4, 6번 토양에서 균주의 다양성이 높게 나타났다. 특히 형광성 Pseudomonas의 군집을 많이 이루었던 7번 토양에서는 26균주에서 5개 균주 types을 보여 종 다양성이 단수하였다. 토양 환경별 미생물 군집은 논 토양에서 신규 세균으로 추정되는 다수의 새로운 분리균이 출현되어 새로운 지표 미생물의 가능성을 제시 하였으며, 또한 MIDI 분석에서 no match 되는 분리균에 대한 미생물 자원의 이용성이 높이 평가되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제43권4호
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• pp.291-297
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• 2000

포장과 실내실험에서 cyfluthrin의 토양 중 반감기에 큰 차이를 나게 하는데 영향을 끼치는 환경요인들을 구명하고자 여러 가지 환경조건에서의 분해와 이동실험을 수행하였다. 미생물 유무, 온도 및 광도의 차이에 따른 분해실험결과에 의해 회귀식에서 구한 cyfluthrin의 분해반감기는 살균토양에서보다 비살균토양에서 1.9배, $15^{\circ}C$에서보다 $25^{\circ}C$에서 1.2배정도 짧았고, 100%차광(암조건)에서 무차광(자연광조건)으로 갈수록 61.4일에서 4.5일로 짧아졌다. 휘발조건에서의 분해반감기는 11.8일이었고 비휘발조건에서는 23.8일로 휘발 유 무에 따라서 차이가 있었다. Cyfluthrin의 표준품과 제품의 분해반감기는 포장에서 각각 15일과 1일이었고, 실내실험에서는 각각 26일과 3일로 포장에서나 실내실험에서 모두 제품이 표준품보다 짧았다. 수분함량의 차이에 따른 분해반감기는 포장용수량의 55% 수분함량에서 28.5일이었고, 포장용수량에서는 2.9일이었으며 전반적으로 수분함량이 많을 수록 짧아졌다. 수용액 pH의 차이에 따른 분해반감기는 산성용액에서보다 알칼리용액에서 짧았으나, 포장실험 토양 pH 6.4와 실내실험 토양 pH 5.6에서의 분해반감기는 차이가 없었다. 약제처리후 강우량과 강우시간별 용탈실험에서는 초기 표면처리량의 $81{\sim}94%$ 정도가 토양 컬럼 2cm이내의 층에 존재한 것으로 보아 용탈에 의한 이동은 적었다. 이상의 결과, cyfluthrin의 포장과 실내실험에서 반감기의 현저한 차이에 가장 큰 영향을 끼친 환경요인으로는 토양수분, 광 및 제형이었고, 다음으로는 토양미생물, 휘산이었으며, 온도, pH, 약제처리후 강우량 및 강우시간은 거의 영향이 없는 것으로 판단된다.5.88%로 높은 활성을 나타내었다. S. typhimurium TA98에 대하여 변이원 4-NQO와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 S. typhimurium TA100과 마찬가지로 숙성 기간이 길어질수록 증가하는 경향을 나타내었으며, 4-NQO와 NPD에 대한 항돌연변이 활성은 표고버섯을 10% 첨가시 각각 54.59%와 55.00%로 높은 활성을 나타내었다.s megaterium의 특징과 일치하였다. 그러나, 균체 지방산은 Paenibacillus marcerans의 균종과 유사하여 B16은 더 자세한 동정방법과 분류체계를 통해 명확한 동정이 필요하리라 사료되었다. 따라서 B16은 잠정적으로 Bacillus megaterium B16이라 명명하였다.X>$GDL+CaSO_4$ 첨가구는 0.3%에서, 그리고 $Ca-gluconate+CaSO_4$ 첨가구는 0.4%에서 높게 나타났으며 그 중 0.3% $GDL+CaSO_4$ 첨가구가 적당한 경도를 가지면서도 부드럽고 고소한 맛이 강하여 가장 높은 기호도를 나타내었다.cids은 $190^{\circ}C$까지는 $2.51{\sim}4.41$ ppm으로 거의 변화를 보이지 않다가 $210^{\circ}C$에서 18.92 ppm으로 급증하였고, 이후 $220^{\circ}C$에서 7.20ppm, $230^{\circ}C$에서 5.56 ppm으로 점진적으로 감소하였다. 이는 nonanoic acid, palmitic acid, stearic acid등이 고온가열에 의해 생성되었다가 이들이 열분해로 소실되었기 때문으로 생각된다.평균치는 34점이었으며 여윔에서는 너무 살찜으로 갈수록 사회적 체형불안도가 상승하는 경향을

• 한국토양비료학회지
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• 제20권2호
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• pp.185-192
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• 1987

담수상태(湛水狀態)의 논토양(土壤)에서 광합성미생물(光合成微生物) 및 타양성미생물(他養性微生物)에 의한 질소고정력(窒素固定力)을 알기 위하여 우리나라 전국(全國) 수도(水稻) 삼요소시비량시험지(三要素施肥量試驗地) 16개소(個所)의 무질소구(無窒素區) 표토(表土)를 채취(採取)하여 초자실(硝子室)에서 항온(恒溫)하면서 토양통(土壤統), 농업기후대(農業氣候帶), 논토양유형(土壤類型), 토성(土性) 및 배수정도(排水程度)에 따른 질소고정량(窒素固定量) 차이조사(差異調査)를 한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 담수항온기간중(湛水恒溫期間中) 광합성질소고정미생물(光合成窒素固定微生物)에 의한 Acetylene 환원력(還元力)은 항온(恒溫) 7일째, 그리고 타양성질소고정미생물(他養性窒素固定微生物)에 의한 Acetylene 환원력(還元力)은 항온(恒溫) 35일째 가장 높았다. 2. 타양성미생물(他養性微生物)에 의한 질소고정력(窒素固定力)이 가장 높은 토양통(土壤統)은 장계(長溪), 옥천(沃泉) 및 화동통(華東統)이었으며 질소고정력(窒素固定力)이 낮은 토양(土壤)은 부용(芙蓉) 및 대정통(大靜統)이었다. 광합성미생물(光合成微生物)에 의한 질소고정력(窒素固定力)이 가장 높은 토양(土壤)은 대정(大靜) 및 지산통(芝山統)이였으며 낮은 토양(土壤)은 장계(長溪), 함창통(咸昌統)이였다. 3. 항온(恒溫) 105 일간(日間) Acetylene 환원법(還元法)에 의한 생물질소고정량(生物窒素固定量)은 광합성미생물(光合成微生物)에 의하여 3.0mg, 그리고 타양성미생물(他養性微生物)에 의하여 4.9mg/100g이었다. 4. 농업기후대별(農業氣候帶別) 생물질소고정량(生物窒素固定量)은 광합성미생물(光合性微生物)의 경우 기온(氣溫)이 온난(溫暖)한 남부해안지역(南部海岸地域)에서 높고 타양성미생물(他養性微生物)은 산간지(山間地)와 충청내륙지역(忠淸內陸地域)에서 높았다. 5. 답토양유형별(沓土壤類型別) 질소고정량(窒素固定量)은 광합성미생물(光合成微生物)의 경우 보통답(普通沓) 토양(土壤)에서 높고 타양성미생물(他養性微生物)의 경우는 조립질(粗粒質)의 사질답(砂質畓) 토양(土壤)에서 높았다. 6. 토양(土壤)의 특성별(特性別) 질소고정력(窒素固定力)을 볼 때 광합성미생물(光合成微生物)은 배수(排水) 약간불량(若干不良)한 식질(埴質) 혹(或)은 식양질토양(埴壤質土壤)에서 높고 타양성미생물(他養性微生物)은 배수양호(排水良好)한 사질토양(砂質土壤)에서 높았다.

• Mycobiology
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• 제33권1호
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• pp.51-60
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• 2005

Pot greenhouse experiments were carried out to attempt to increase the salinity tolerance of one of the most popular legume of the world; cowpea; by using dual inoculation of an Am fungus Glomus clarum and a nitrogen-fixer Azospirillum brasilense. The effect of these beneficial microbes, as single- or dual inoculation-treatments, was assessed in sterilized loamy sand soil at five NaCl levels ($0.0{\sim}7.\;2ds/m$) in irrigating water. The results of this study revealed that percentage of mycorrhizal infection, plant height, dry weight, nodule number, protein content, nitrogenase and phosphatase activities, as well as nutrient elements N, P, K, Ca, Mg were significantly decreased by increasing salinity level in non-mycorrhized plants in absence of NFB. Plants inoculated with NFB showed higher nodule numbers, protein content, nitrogen concentration and nitrogenase activities than those of non-inoculated at all salinity levels. Mycorrhized plants exhibited better improvement in all measurements than that of non-mycorrhized ones at all salinity levels, especially, in the presence of NFB. The concentration of $Na^+$ was significantly accumulated in cowpea plants by rising salinity except in shoots of mycorrhizal plants which had $K^+/Na^+$ ratios higher than other treatments. This study indicated that dual inoculation with Am fungi and N-fixer Azospirillum can support both needs for N and P, excess of NaCl and will be useful in terms of soil recovery in saline area.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권7호
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• pp.1320-1332
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• 2016

Light hydrocarbons accumulated in subsurface soil by long-term microseepage could favor the anomalous growth of indigenous hydrocarbon-oxidizing microorganisms, which could be crucial indicators of underlying petroleum reservoirs. Here, Illumina MiSeq sequencing of the 16S rRNA gene was conducted to determine the bacterial community structures in soil samples collected from three typical oil and gas fields at different locations in China. Incubation with n-butane at the laboratory scale was performed to confirm the presence of "universal microbes" in light-hydrocarbon microseepage ecosystems. The results indicated significantly higher bacterial diversity in next-to-well samples compared with background samples at two of the three sites, which were notably different to oil-contaminated environments. Variation partitioning analysis showed that the bacterial community structures above the oil and gas fields at the scale of the present study were shaped mainly by environmental parameters, and geographic location was able to explain only 7.05% of the variation independently. The linear discriminant analysis effect size method revealed that the oil and gas fields significantly favored the growth of Mycobacterium, Flavobacterium, and Pseudomonas, as well as other related bacteria. The relative abundance of Mycobacterium and Pseudomonas increased notably after n-butane cultivation, which highlighted their potential as biomarkers of underlying oil deposits. This work contributes to a broader perspective on the bacterial community structures shaped by long-term light-hydrocarbon microseepage and proposes relatively universal indicators, providing an additional resource for the improvement of microbial prospecting of oil and gas.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제23권5호
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• pp.353-357
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• 2000

수 종의 한국자생식물과 귀화식물의 서식지 토양 pH를 측정한 결과 자생식물의 토양 pH범위는 5.33∼7.20인 반면 귀화식물의 토양 pH는 3.95∼6.10으로 자생종에 비하여 귀화종의 토양 pH가 낮았다. 자생식물과 귀화식물의 에탄올 추출액이 토양미생물인 Bacillus sphiaericus 2362, Bacillus thuringiensis var. subtilis, Bacillus thuringiensis var. cereus, Actinomycetes에 미치는 항균활성 은 자생식물보다 귀화식물이 전반적으로 활성이 높게 나타났다. 돼지풀의 추출액은 4개의 균주 모두에서 항균활성이 크게 나타났고 특히 방선균에서 clear zone 이 48mm로 가장 크게 형성되었다. 8종류의 phenolic compound와 benzoic acid의 항균활성은 caffeic acid가 각 균주 에서 clear zone을 가장 크게 형성하였고 다음은 benzoic acid, ρ-coumaric acid의 순이였다. 즉 방선균에 대한 돼지풀의 항균활성은 phenolic compound들 간의 상승효과에 의하여 형성된 것임을 알 수 있었다.