Stable isotope ratio of carbon and nitrogen ($\delta^{13}C$ & $\delta^{15}N$), and $\Delta^{9}$-tetrahydrocannabinol (THC) contents were measured on 37 Korean cannabis and 10 commercial grade marijuana seized in Korea. Factors influencing on the measured values and their variations were investigated. $\delta^{13}C$ value of cannabis is specified mainly by water availability. Korean cannabis showed relatively low $\delta^{13}C$ values ranging -33.29$\sim$-27.01% (mean=-31.01%), which reflect geographic conditions of Korea where is rainy, especially during summer. $\delta^{15}N$ values, which reflect individual planting conditions, were relatively high up to -0.5$\sim$18.0% (mean=6.44%). It reflects characteristics of Korean cannabis growing wild in forest or cultivated in fertile soil. Tetrahydrocannabinol is the major hallucinogenic compound of cannabis. Ethanol extracts of cannabis leaves were derivatized by N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide (BSTFA), and the derivatives were analyzed by GC-MS in selected ion monitoring (SIM) mode. THC contents of Korean cannabis ranged 0.11$\sim$4.34% (mean=1.47%), which were relatively low compared with commercial grade marijuana.
The application of organic fertilizer could be accompanied by potential hazards to soil and humans due to trace metals. Livestock manure compost·liquefied fertilizer is a well-established approach for the stabilization of nutrients and the reduction of pathogens and odors in manures, which can be evaluated as compost·liquefied. In this study, the livestock manure compost·liquefied fertilizers produced at 333 liquid manure public resource centers and liquid fertilizer distribution centers were collected from May to December 2019. The nutrient content (nitrogen, phosphorus, and potassium), physicochemical properties, and heavy metal content were investigated. The livestock manure compost·liquefied fertilizer was measured using a mechanical maturity measurement device. The organic matter, arsenic, cadmium, mercury, lead, chromium, copper, nickel, zinc, E. coli (O157:H7), Salmonella, etc. of the livestock manure compost·liquefied fertilizers were analyzed. The average heavy metal content in the livestock manure compost·liquefied fertilizer was as follows: Cr 2.9 mg/kg (0.2~8.7 mg/kg), Cu 20.4 mg/kg (1.6~74.1 mg/kg), Ni 1.3 mg/kg (0.4~4.2 mg/kg), and Zn 79.8 mg/kg (3.0~340.7 mg/kg). Although large-scale organic fertilizer plants and resources recycling centers produce good organic (liquid) fertilizers with proper components, it is necessary to standardize livestock manure compost·liquefied fertilizer in order to facilitate efforts to turn livestock manure into useful resources.
BACKGROUND: Concerns have been raised about the impact of recent high concentrations of fine dust on human health. Ammonia(NH3) reacts with sulfur oxides and nitrogen compounds in the atmosphere to form ultrafine ammonium sulfate and ammonium nitrate (PM2.5). There is a growing need for accurate estimates of the amount of ammonia emitted during agricultural production. Therefore, in this study, ammonia emissions generated from the cultivation of leafy perilla in plastic houses were determined. METHODS AND RESULTS: Cow manure compost, swine manure compost, and poultry manure compost each at 34.6 ton ha-1, the amount commonly used by farmers in the field, was sprayed on the soil surface. Just after spraying cow manure compost, swine manure compost, and poultry manure compost, the ammonia was periodically measured and analyzed to be 22.5 kg ha-1, 22.8 kg ha-1, and 85.2 kg ha-1, respectively. The emission factors were estimated at 70.0 kg-NH3 ton-N, 62.8 kg-NH3 ton-N, and 234.1 kg-NH3 ton-N, respectively. Most ammonia was released in the two weeks after application of the compost and then the amount released gradually decreased. CONCLUSION: Therefore, it is necessary to improve the emission factor through a study on the estimation of ammonia emission by type of livestock manure and major farming types such as rice fields and uplands, and to update data on the production, distribution, and sales of livestock manure.
In this study, an analysis of the characteristics of organic matter and nitrogenous oxygen demand (NOD) of 17 sewage effluent and wastewater treatments was conducted. High CODMn and carbonaceous biological oxygen demand (CBOD) concentrations were observed in the livestock treatment plants (LTP), wastewater treatment plants(WTP), and night soil treatment plants (NTP), but the highest NOD concentration and contribution rates of NOD to BOD5 were found in sewage treatment plants (STP). There was no significant difference in the CBOD/CODMn ratio for each of the six pollution source groups, but the LTPs, WTPs, and NTPs all showed relatively high CODMn concentrations in their effluent samples, indicating that they are facilities which discharge large amounts of refractory organic matter. The seasonal change of NOD in all facilities' effluent was found to be larger than the seasonal change of CBOD, and data results also revealed an elevation of NOD and NH3-N concentration from December to February, when the water temperature was low. There was no significant difference in NH3-N concentration in relation to pollution source group (p=0.08, one-way ANOVA), but the STP, which had a high NOD contribution rate to BOD5 of 48%, showed a high correlation between BOD5 and NOD (r2=0.95, p<0.0001). These results suggest that the effect of NOD on BOD5 is an important factor to be considered when analyzing STP effluent.
Jeong, Hyun Cheol;Choi, Eun Jung;Lee, Jong Sik;Kim, Gun Yeob;So, Kyu Ho
Journal of Climate Change Research
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v.7
no.4
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pp.427-432
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2016
Nitrous oxide is one of the main sources of greenhouse gases and its concentration has increased from 273 ppb in 1,750 to 315 ppb in 2005. Specially, nitrogen fertilizer used in agricultural soils is considered as an important source of atmospheric $N_2O$ emission. This study was conducted to estimate the difference of nitrous oxide emission as chamber position on furrow and ridge and crop existence in gas sampling chamber on upland. Four treatments used in this experiment were (1) no-fertilizer without crop in chamber on ridge, (2) fertilizer application without crop in chamber on ridge, (3) fertilizer application with crop in chamber on ridge, (4) fertilizer application without crop in chamber on ridge and furrow. Nitrous oxide emission at fertilizer application with crop in chamber on ridge were the highest while were the lowest at no-fertilizer without crop in chamber on ridge. There was no significant difference of nitrous oxide emission by chamber position, but total emission by crop existence in chamber was significant difference. Therefore, in order to estimate greenhouse gases emission using chamber method in upland, it should be considered in correlation with crop existence in chamber and characteristic changes like as the soil moisture, microbial flora by crop growth stage.
Shin, Hyung Jin;Kim, Young-Joon;Lee, Jae Young;Kim, Hwang-Hee;Jo, Sung Mun;Cha, Sang Sun;Hwang, Seon-Ah;Lee, Seung-Kee;Park, Chan Gi
Korean Journal of Agricultural Science
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v.47
no.4
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pp.1057-1069
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2020
For most upland crops in Korea, underground water is used to ensure an adequate water supply. Thus, surface water storage tanks are needed to supply surface water from reservoirs or streams. This study discusses the design, manufacture and monitoring of a water storage tank capable of reliably supplying water to crops and preventing the inflow of floating debris. The study was conducted in an apple orchard in Yesan-gun, Chungcheongnam-do in Korea. Based on the water requirements of the crops and size of the orchard, a required flow volume of about 0.6 ㎥·h-1 was determined, along with a surface water storage tank capacity of 1.2 ㎥. Following a comparison with other materials, stainless steel (STS) was used to construct the water tank. The tank was designed to provide 14 hours of irrigation, enabling a small-capacity, cost-efficient tank design to be used. A surface water irrigation test was performed using the surface water storage tank. The average surface water irrigation flow rate was 0.00045 ㎥·m-2·h-1. The water quality test showed that the pH, suspended solids (SS), total nitrogen (TN), and total phosphorus (TP) values satisfied the reference values for agricultural water. The test results showed that the surface water storage tank evaluated in this study allows for crop irrigation when there is a lack of groundwater during droughts.
Kim, Baik-Ho;Park, Hye-Jin;Min, Han-Na;Kong, Dong-Su;Hwang, Soon-Jin
Journal of Korean Society on Water Environment
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v.27
no.6
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pp.855-861
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2011
Short-term effects of current velocity and turbid water on the benthic diatom community and water quality were examined in artificial channel ($20{\times}200{\times}10cm$) with two different experiments. The first and second experiments were consisted of different current velocities such as 1 L/min., and 1, 3, and 6 L/min., respectively. The concentration of turbid water is prepared with loess and fixed at 10 and 20 times of the turbidity of control inflow (10 NTU, LTW), respectively. At experiment 1 (EXP-1), introduction of turbid water increased dissolved oxygen, electric conductivity, pH and turbidity, but there were no differences between low- (100 NTU, MTW) and high-turbid water (200 NTU, HTW). However, experiment 2 (EXP-2) did not change any environmental parameters except dissolved total and inorganic nitrogen like EXP-1. MTW in EXP-1 strongly stimulated the growth of benthic diatom, while both MTW (150 NTU) and HTW (300 NTU) in EXP-2 did not increase or decrease the diatom abundance. Over the study, the dominant species was four, Aulacoseira ambigua, Cyclotella stelligera, Aulacoseira granulata and Achnanthes minutissima. In EXP-1, two highest species in abundance, A. ambigua and A. granulata were highly grown in MTW, while Achnanthes minutissima high in HTW adversely. These results indicate that the introduction of turbid water can play an important role in the shift of water quality and benthic diatom community in stream ecosystem, especially inflow of soil water in low current velocity.
Eska, Nugrahaeningtyas;Eska, Nugrahaeningtyas;Jun-Ik, Song;Jung-Kon, Kim;Kyu-Hyun, Park
Journal of Animal Science and Technology
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v.64
no.4
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pp.603-620
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2022
Human activities have caused an increase in greenhouse gas emissions, resulting in climate change that affects many factors of human life including its effect on water and food quality in certain areas with implications for human health. CH4 and N2O are known as potent non-CO2 GHGs. The livestock industry contributes to direct emissions of CH4 (38.24%) and N2O (6.70%) through enteric fermentation and manure treatment, as well as indirect N2O emissions via NH3 volatilization. NH3 is also a secondary precursor of particulate matter. Several approaches have been proposed to address this issue, including dietary management, manure treatment, and the possibility of inhibitor usage. Inhibitors, including urease and nitrification inhibitors, are widely used in agricultural fields. The use of urease and nitrification inhibitors is known to be effective in reducing nitrogen loss from agricultural soil in the form of NH3 and N2O and can further reduce CH4 as a side effect. However, the effectiveness of inhibitors in livestock manure systems has not yet been explored. This review discusses the potential of inhibitor usage, specifically of N-(n-butyl) thiophosphoric triamide, dicyandiamide, and 3,4-dimethylpyrazole phosphate, to reduce emissions from livestock manure. This review focuses on the application of inhibitors to manure, as well as the association of these inhibitors with health, toxicity, and economic benefits.
Proceedings of the Korean Society of Near Infrared Spectroscopy Conference
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2001.06a
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pp.1267-1267
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2001
The existing fruit sorter has the method of tilting tray and extracting fruits by the action of solenoid or springs. In peaches, the most sort processing is supported by man because the sorter make fatal damage to peaches. In order to sustain commodity and quality of peach non-destructive, non-contact and real time based sorter was needed. This study was performed to develop peach sorter using near-infrared spectroscopy in real time and nondestructively. The prototype was developed to decrease internal and external damage of peach caused by the sorter, which had a way of extracting tray with it. To decrease positioning error of measuring sugar contents in peaches, fiber optic with two direction diverged was developed and attached to the prototype. The program for sorting and operating the prototype was developed using visual basic 6.0 language to measure several quality index such as chlorophyll, some defect, sugar contents. The all sorting result was saved to return farmers for being index of good quality production. Using the prototype, program and MLR(multiple linear regression) model, it was possible to estimate sugar content of peaches with the determination coefficient of 0.71 and SEC of 0.42bx using 16 wavelengths. The developed MLR model had determination coefficient of 0.69, and SEP of 0.49bx, it was better result than single point measurement of 1999's. The peach sweetness grading system based on NIR reflectance method, which consists of photodiode-array sensor, quartz-halogen lamp and fiber optic diverged two bundles for transmitting the light and detecting the reflected light, was developed and evaluated. It was possible to predict the soluble solid contents of peaches in real time and nondestructively using the system which had the accuracy of 91 percentage and the capacity of 7,200 peaches per an hour for grading 2 classes by sugar contents. Draining is one of important factors for production peaches having good qualities. The reason why one farm's product belows others could be estimated for bad draining, over-much nitrogen fertilizer, soil characteristics, etc. After this, the report saved by the peach grading system will have to be good materials to farmers for production high quality peaches. They could share the result or compare with others and diagnose their cultural practice.
Water culture experiments were carried out to elucidate the effects of N availability, temperature and water potential of culture solution on the uptake and assimilation of N and dry matter accumulation by barley seedlings. N assimilation and dry matter accumulation at 3 to 4 leaves stage in barley plants were maximized at about 3.4 % of N concentration in leaf. N assimilation by barley plants increased with increase of nitrate concentration up to 80ppm in the solution. Over this level nitrate began to accumulated in the leaves and stems proportionally to the N availability in culture solution. Nitrate reductase activity increased in parallel with the increase in the concentration of reduced N in leaves. N uptake by barley plants decreased markedly when water potential reduced below -2 bar or when temperature dropped below 5$^{\circ}C$. These results suggest that the basal application rate of N, 60kg per hectare, for the barley crop needs to be re-examined under the concept of N use efficiency with taking into consideration of temperature and soil N availability because about a half of N accumulated in the leaves of barley plant before wintering is known to be lost by winter killing of above-ground part of the plant.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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