Soil $NH_4$-N content became higher in proportion to the increase in the urea application rate, while in livestock faeces compost (LFC) plots, it became lower than in urea plots and had no significant difference statistically among LFC plots. There was a close relationship between phosphate fertilization rate and the increment of soil available phosphate content after experiment resulting y=0.1788x-6.169 ($R^2=0.9425$) when applied fused superphosphate fertilizer, and y=0.0662x-2.689 ($R^2=0.9315$) when applied LFCs by the same amounts of phosphate (x: phosphate application, kg $ha^{-1}$, y: increment in soil available phosphate content, mg $kg^{-1}$. Plant height, number of stems, nutrients uptake by rice and rice yield showed higher levels in N 100, 150% application plots of chemical fertilizers, while every LFC plots exhibited lower values and no significant difference among them. Relative nitrogen fertilization efficiencies of LFCs compared to urea was 12.3% for cattle faeces compost (CaFC), 8.8 for swine faeces compost (SwFC) and 24.6 for chicken faeces compost (ChFC), respectively.
Kim, Myung Sook;Kim, Yoo Hak;Park, Seong Jin;Lee, Chang Hoon;Yun, Sun Gang;Sonn, Yeon Kyu
한국토양비료학회지
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제48권1호
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pp.22-29
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2015
The objectives of this study were to monitor the changes in soil solution nutrients and to evaluate their effect on rice uptake and yield. The changes of chemical characteristics of paddy soil solution were examined from the 58th fertilization experiment in which the continuous rice cropping experiment started in 1954 at the National Academy of Agricultural Science. The treatments were no fertilization (No fert.), inorganic fertilization (NPK), inorganic fertilizer plus rice straw compost (NPKC) and inorganic fertilizer plus silicate and lime fertilizer as a soil amendment (NPKCLS). The fertilizers were added at rates of standard fertilizer application rate in which nitrogen (N), phosphate ($P_2O_5$), potassium ($K_2O$), and sililcate ($SiO_2$) were applied at rates of $75{\sim}150kg\;ha^{-1}$, $70{\sim}86kg\;ha^{-1}$, $75{\sim}86kg\;ha^{-1}$, and $7.5Mg\;ha^{-1}$ respectively and lime was applied to neutralize soil acidity until 6.5. Average Electrical Conductivity (EC) of soil solution in NPKCLS and NPKC ranged from 1.16 to $2.00dS\;m^{-1}$. The $NH{_4}^+$ and $K^+$ levels in NPKCLS and NPKC were higher than that of the other treatments, due to high supply power of rice straw compost. The content of $H_3SiO{_4}^-$ was higher in NPKCLS because of silicate application. The dominant ions in soil solution were $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $Na^+$ among cations and $HCO{_3}^-$, $SO{_4}^{2-}$, and $Cl^-$ among anions in all treatments. The continuous application of inorganic fertilizers plus rice straw compost (NPKC) and silicate fertilizer (NPKCLS) led to the changes of various chemical composition in soil solutions. Also, they had a significant impact on the improvement of rice inorganic uptake and grain yield. Especially, inorganic uptake by rice in NPKC and NPKCLS significantly increased than those in NPK plot; 14~46% for T-N, 32~36% for P, 43~57% for K, and 45~77% for Si. Therefore, the combined application of inorganic fertilizers with organic compost as a soil amendment is considered as the best fertilization practice in the continuous rice cropping for the improvement of crop productivity and soil fertility.
황해 대륙붕 해역의 전 수주(whole water column)의 질소 섭취율 중 무광대(aphotic zone)내 식물플랑크톤에 의한 질소 섭취율의 기여도를 파악하기 위하여 상부의 유광대(euphotic zone)와 하부의 무광대에서 식물플랑크톤에 의한 질소 섭취율의 크기를 측정하였다. 1997년 5월과 11월에 유광대와 무광대에서 일정량의 해수를 채취하여 선상에서 식물플랑크톤의 질산염과 암모늄 섭취율 측정을 $^{15}N$으로 표지하여 추적하였다. 전 유광대내의 질산염 및 암모늄 섭취율은 각각 1.8${\sim}$15.3 mg N $m^{-2}$$d^{-1}$과 5.0${\sim}$132.2 mg N $m^{-2}$$d^{-1}$의 범위이며, 대체로 암모늄 섭취율이 질산염 섭취율보다 우세하였다(1.9${\sim}$19.4배). 전 수주내의 질산염 및 암모늄 섭취율은 각각 2.9${\sim}$22.0 mg N$m^{-2}$$d^{-1}$과 15.7${\sim}$175.5 mg N$m^{-2}$$d^{-1}$의 범위를 나타냈다. 전 수주내의 총 질소 섭취율 중 무광대의 식물플랑크톤에 의한 질소 섭취율이 차지하는 비율은 질산염의 경우에 13.0${\sim}$86.2%, 암모늄의 경우에는 13.8${\sim}$67.8%로서, 무광대에서 식물플랑크톤에 의한 질소 섭취가 상당함이 발견되었다. 본 연구의 결과는 무광대내에서 상당한 양으로 활발하게 질소를 섭취하는 식물플랑크톤이 물리적 작용들(예를 들면, 와류 혼합, 수온약층의 수직이동 등)에 의해 유광대로 다시 편입(entrainment)될 경우 유광대의 물질 순환에 크게 기여할 가능성이 있음을 시사한다. 그리고, 본 연구 결과는 황해에서 신생산(new production)의 크기가 질산염 섭취로만 추정될 경우 과소평가될 가능성이 있으며, 암모늄 섭취에 기초한 재생산(regenerated production)의 일부가 신생산에 포함되어야 함을 제시한다.
물달개비는 논에서 자라는 수륙양서형(水陸兩棲型) 잡초로 수중(水中) 및 토중(士中)에서 발아하여 초기에는 생장속도가 늦지만 경엽이 대기중으로 노출되면 생장속도가 빨라져 경엽부의 침수여부에 따라 생장의 차이를 보이는 잡초이다. 본 실험은 경엽부(莖葉部)가 침수(沈水)되었을 경우와 대기중에 노출되었을 경우 생장량(生長量)과 무기양분(無機養分)의 흡수량을 비고하고 기중광합성(氣中光合成)과 수중광합성(水中光合成)을 비교하여 물달개비의 생태적 특성을 구명하고자 하였다. 물달개비를 3엽기 또는 5엽기까지 수경재배(水耕栽培)로 균일하게 키운 다음 수경액으로 경엽부가 침수되도록 한 침수처리와 근부(根部)만 수경액을 공급한 처리를 하여 조사 및 측정을 하였다. 생장량은 초장(草長), 염수(葉數), 염변적(葉面積) 및 생체중(生體重)과 건물중(乾物重)을 처리 후 8일에 조사하였고, 엽록소함량과 무기양분은 2일마다 8일간 조사하였다. 광합성(光合成)은 2일 간격으로 10일 동안 측정하였는데, 기중광합성은 휴대용광합성측정기(LI-6000)로, 수중광합성(水中光合成)은 $CO_2$ 전극(電極)으로 측정하였다. 1. 침수조건하에서 물달개비의 초장(草長)은 신장(伸長)되었으나, 엽수, 엽면적 및 생체중과 건물중은 감소(減少)하였다. 초장은 3엽기에 처리한 것보다 5엽기에 처리한 것이 신장속도가 빨랐다. 2. 엽록소함량은 침수처리(沈水處理) 초기에는 증가하였으나, 3엽기의 경우 처리 2일 이후에, 5엽기의 경우 4일 이후에 급격히 감소하였다. 3. 경엽부의 침수에 따른 무기양분(無機養分)의 흡수량은 $NH^+\;_4$, $NO^-\;_3$, 및 $P_2O_5$은 3엽기 및 5엽기 침수시 모두 현저하게 감소하였으며, $K^+$, $Ca^{++}$ 및 $Mg^{++}$은 3엽기에는 큰 차이를 보이지 않았으나 5엽기의 경우 $Ca^{++}$과 $Mg^{++}$은 침수처리시 흡수량이 약간 증가하였다. 4. 기중광합성(氣中光合成)은 생장이 진전됨에 따라 증가하였으나, 수중광합성(水中光合成)은 3엽기 및 5엽기 모두 침수처리 초기에는 증가하였으나 8일 이후에는 뚜렷이 감소하였다.
본 연구는 혐기조, 안정화조, 무산소조, 막분리호기조로 구성된 membrane bioreactor의 운영을 통하여 도시 하수의 영양염류 제거 특성을 규명하였다. 수리학적 체류시간(HRT)과 슬러지 체류시간(SRT) 및 운영 여과 플럭스의 평균값은 각각 6.2시간, 34.1일과 19.6 L/$m^2$/hr (LMH)이었으며, 공정을 운전한 결과, $COD_{Cr}$, SS, TN 및 TP의 평균 제거율은 각각 94.3%, 99.9%, 69.4% 및 74.6%이었다. 슬러지 생산계수, SDNR, SNR, SPPR 및 SPUR은 각각 0.653 kgVSS/kgBOD/d, 0.044 $mgNO_3$-N/mgVSS/d, 0.035 $mgNH_4$-N/mgVSS/d, 51.0 mgP/gVSS/d 및 5.4 mgP/gVSS/d였다. 또한, 생산된 슬러지의 평균 질소 및 인 함량은 각각 8.86%와 3.5%였다.
Experiments were carried out to develop an optimal nutrient solution for the single-stemmed rose (Rosa hybrida L.) 'Red velvet' in a closed aeroponic system. Plants were grown in 1/3, 1/2, 1, or 3/2 strength of the nutrient solution of National Horticultural Research Station in Japan (NHRS). Significantly less changes of pH and EC ($dS{\cdot}m^{-1}$) in the drainage were observed in 1/2 strength treatment as compared to other treatments. The $NO_3-N$, K, Ca, and Mg concentrations in the drainage solution of 1/2 strength treatment were maintained at optimal levels. These results indicated that the rose uptakes of both nutrients and water was more stable than those in other concentration. The concentration of macronutrients in nutrient solution were adjusted based on the ratio of nutrient:water (n/w) taken up by plants grown in the 1/2 strength solution. The composition of the new solution (classified the University of Seoul (UOS) solution) was as follow; $NO_3-N$ 8.8, $NH_4-N$ 0.67, P 2.0, K 4.8, Ca 4.0, Mg 2.0 $me{\cdot}L^{-1}$. To further evaluate new solution on crop growth, the rose 'Red Velvet' was grown again in l/2, 1, and 2 strength UOS solution to compare with 1.0 strength PBG (proefstion voor bloemisterij en glasgroenpe) solution. Overall the plant growth, including the stem length and number of five-leaflet leaves was higher in 1.0 strength of UOS solution than other treatments. Results presented in this study indicate that the nutrients in the UOS solution are well balanced for the single-stemmed rose in the closed aeroponic system.
본 연구는 온배수가 인근 소하천의 수질과 농경지내 오염성분함량 변동에 미치는 영향을 구명하고 이에 대한 대책을 수립하는데 활용하고자 1997년 1월부터 1998년 9월 사이에 수행되었다. 온배수 유입으로 인근 소하천 물 중의 $PO_4^{3-}, SO_4^{2-}, Cl^{-}$, $NH_4 -N, Ca^{2+}, Na+ $및 COD성분함량은 농업용수 기준보다 낮았으며 유거 거리가 길어질수록 이들 농도는 더욱 낮아졌다. 유출된 온배수 중 $SO_4^{2-}$.농도는 농업용수 기준을 초과하였으나, 유거되면서 비오염 하천수와 혼합되었을 때 그 농도는 농업용수기준보다 낮아졌다. 온배수 수로변 침전퇴적물중 S, T-N, 토양유기물, 인산의 농도는 배출구로부터 가까워질수록 높았으며 Ni, Fe, Zn, Cu, Pb와 같은 금속류 함량은 온배수 유입지에서 가장 높았다. 온배수가 유입되어도 논 토양 중 T-N, EC, S, 토양유기물, 인산 함량은 축적되지 않았는데 이는 벼와 같은 재배식물의 양분대사와 논 토양의 자정력에 기인한 것으로 보인다. 그러나 조사지역의 온배수로 벼를 재배해도 토양중 오염성분의 집적은 나타나지 않았으나 온배수 중 EC와 NO$_3$-N농도를 감안한다면 벼 재배시 장기간 관개용수로 다량 사용시에는 비료사용량을 줄여주는 것이 농업환경보전에 바람직할 것으로 사료된다.
본 연구는 2개의 간헐혐기조, 막분리호기조 및 슬러지 가용화로 구성된 유로변경형 membrane bioreactor의 운영을 통하여 도시 하수의 영양염류 제거 특성을 규명하였다. 수리학적 체류시간(HRT)과 운영 여과 플럭스의 평균값은 각각 6.5 시간과 $20.4L/m^2{\cdot}hr$ (LMH)이었으며, 공정을 운전한 결과, $COD_{Cr}$, SS, TN 및 TP의 평균 제거율은 각각 94.0%, 99.3%, 99.9%, 69.9%와 66.9%이었다. 슬러지 생산계수, SDNR, SNR, SPPR 및 SPUR은 각각 0.34 kg VSS/kg BOD d, $0.067mg\;NO_3-N/mg\;VSS{\cdot}d$, $0.028mg\;NH_4-N/mg\;VSS{\cdot}d$, 16.0 mg P/g VSS d 및 2.1 mg P/g VSS d였다. 또한, 생산된 슬러지의 평균 질소 및 인 함량은 각각 8.9%와 3.5%였다.
There is an increasing concern over arsenic (As) contamination in rice. This study was conducted to develope a prediction model for As uptake by rice based on the physico-chemical properties of soil. Soil and brown rice samples were collected from 46 sites in paddy fields near three different areas of closed mines and industrial complexes. Total As concentration, soil pH, Al oxide, available phosphorus (avail-P), organic matter (OM) content, and clay content in the soil samples were determined. Also, 1.0 N HCl, 1.0 M $NH_4NO_3$, 0.01 M $Ca(NO_3)_2$, and Mehlich 3 extractable-As in the soils were measured as phytoavailable As concentration in soil. Total As concentration in brown rice samples was also determined. Relationships among As concentrations in brown rice, total As concentrations in soils, and selected soil properties were as follows: As concentration in brown rice was negatively correlated with soil pH value, where as it was positively correlated with Al oxide concentration, avail-P concentration, and OM content in soil. In addition, the concentration of As in brown rice was statistically correlated only with 1.0 N HCl-extractable As in soil. Also, using multiple stepwise regression analysis, a modelling equation was created to predict As concentration in brown rice as affected by selected soil properties including soil As concentration. Prediction of As uptake by rice was delineated by the model [As in brown rice = 0.352 + $0.00109^*$ HCl extractable As in soil + $0.00002^*$ Al oxide + $0.0097^*$ OM + $0.00061^*$ avail-P - $0.0332^*$ soil pH] ($R=0.714^{***}$). The concentrations of As in brown rice estimated by the modelling equation were statistically acceptable because normalized mean error (NME) and normalized root mean square error (NRMSE) values were -0.055 and 0.2229, respectively, when compared with measured As concentration in the plant.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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