• 한국작물학회지
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• 제44권2호
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• pp.102-105
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• 1999

Mineralization of organic N is an important factor in determining the appropriate rate of organic matter application to paddy fields. A kinetic analysis was conducted for nitrogen mineralization of rice, barley, Chinese milk Ovetch (Astragalus sinicus L.; MV) and narrow leaf vetch straw in paddy soil. Nitrogen immobilization occurred rapidly and its rate increased in straw with high C/N ratio. The amount of nitrogen mineralization was rapid in the first year of rice-vetch cropping system. The rate constant (K) depended on the C/N ratio of organic matter. Mineralization of straw increased at high temperature. The amount of available N increment resulted in fast mineralization of straw, especially in rice and barley straw. Chinese milk vetch had the greatest mineralization rate at all temperatures and fertilization levels followed by narrow-leaf vetch. However, rice and barley straws with high C/N ratio immobilized the soil N at the initial incubation duration. Chinese milk vetch or narrow leaf vetch was not effectively mineralized in mixed treatments with rice or barley straw. The mineralization rate of organic matter was mostly affected by the C/N ratio of straw and temperature of incubation. Organic matter with low C/N ratio should be recommended to avoid the immobilization of soil N and the increasing mineralization rate of straw.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권2호
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• pp.110-116
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• 2001

벼 2모작 재배시 보릿짚시용후 질소시용량별 토양의 이화학적 변화와 수도체의 양분흡수량, 질소이용효율을 조사하기 위하여 2년간('97~'98) 전북통에서 시험한 결과는 다음과 같다. 보릿짚시용으로 경도, 용적밀도, 고상율이 낮아졌고 공극율과 기상율이 증가하여 토양의 물리성이 개선되었다. 보릿짚시용으로 벼 재배후 토양의 pH, OM, T-C, $SiO_2$, K, CEC가 증가한 반면 $P_2O_5$이 감소되었다. 보릿짚시용후 벼 재배시 토양중 $Fe^{+{+}}$함량은 분얼기~유수형성기까지 높은 함량을 보였으나 출수기에는 낮아졌고 $Mn^{+{+}}$함량은 증가되었다. 보릿짚시용시 수도체로의 시비질소 흡수량은 질소시용량 $126kg\;ha^{-1}$ 시용구까지는 증가하였으나 질소 $144kg\;ha^{-1}$ 시용구에서는 감소되었다. 또 질소시용량이 적을수록 보릿짚시용구에서 무시용구보다 시비질소 흡수기간이 길었다. 수도체로의 질소이용율은 분얼기에는 1% 전후였지만 최고분얼기부터 크게 증가하였고 보릿짚시용구에서 낮았다. 수도체로의 인산흡수량은 보릿짚시용구에서 질소시용량에 관계없이 모두 높았으나 칼리함량은 낮았다.

• 한국잡초학회지
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• 제17권3호
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• pp.310-313
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• 1997

볏짚을 논에 환원하면 잡초의 발생이 억제되는 경향이 있다. 이는 볏짚의 멀칭효과에 의한 차광, 수분증가 또는 용탈물 등의 영향일수도 있다. 따라서 본 시험은 실내에서 pH, 수분포텐셜, 볏짚분말의 혼합정도 등에 따라 보리와 독새풀의 발아와 생육에 미치는 영향을 구명하고, 포장에서 볏짚멀칭이 잡초발생에 미치는 영향을 조사한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. pH 4-10의 범위에서 보리와 독새풀의 생장과 발아는 영향을 받지 않았다. 2. 삼투압이 각각 -2.9bar, -0.6bar 이상에서 보리와 독새풀의 발아에 영향을 미쳤다. 3. 볏짚분말의 혼합농도가 4% 이상에서 보리의 지상부와 지하부의 무게는 감소하였고 지상부보다 지하부의 생장억제가 심하였다. 4. 볏짚멀칭에 의하여 광이 99.8% 차광되었고 독새풀의 발생본수와 건물중이 각각 87.1%, 86.2% 억제되었다.

• 한국잡초학회지
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• 제18권1호
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• pp.48-53
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• 1998

노동력 부족으로 대부분의 농가가 논에서 태우거나 볏짚이 있는 상태에서 보리를 파종하고 있으며, 이로 인하여 작물과 잡초의 발생이나 생육이 억제되는 현상이 관찰되고 있다. 이런 현상을 구명하고자, 추출온도, 시간, 추출농도, 생육시기, 품종에 따른 볏짚 추출물이 보리 또는 독새풀의 초장, 근장, 발아율에 미치는 영향을 조사하였다. 1. 볏짚 10%(w/v), $24^{\circ}C$, 5시간 추출액이 보리의 초장, 근장 및 발아를 가장 많이 억제하였다. 2. 5%(w/v)의 볏짚 추출액은 보리의 초장의 신장과 발아를 촉진하나, 독새풀은 억제하였고, 10-20%(w/v)에서 독새풀의 초장, 근장 및 발아율이 61.0-100% 억제되었다. 3. 볏짚의 유묘기, 분얼기, 출수기, 성숙기, 수확기의 추출물중 유묘기의 추출물이 보리의 초장, 근장 및 발아를 가장 많이 억제하였다. 4. 17종의 벼 품종 중 대림벼 추출물이 보리의 생육을 가장 많이 억제하였고, 안중벼가 가장 낮았다. 5 볏짚 추출물에 대하여 10종의 보리품종중 새올보리의 생육이 가장 많이 억제되었고, 부농이 가장 낮았다.

• 한국환경농학회지
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• 제17권4호
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• pp.324-328
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• 1998

볏짚과 보리짚을 효율적으로 퇴비화하기 위하여 이들을 폭쇄처리하여 퇴비화 하였다. 볏짚과 보리짚을 폭쇄 처리하였을 때 유기산의 생성으로 원시료에 비해 pH가 각각 4.0, 3.7로서 낮아졌고, EC도 1.66, 3.19mS/m로 감소하였으며, cellulose, lignin 및 총 탄소 함량은 증가되었다. 퇴적 16주 후에 볏짚이나 볏짚폭쇄물에서는 총질소가 $2{\sim}2.5$%가 더 증가한 것으로 나타났으나, 보리짚은 폭쇄를 하면 1.7%가 증가하지만 폭쇄처리를 하지 않은 시료는 오히려 0.41% 감소하였다. 이런 결과로 보리짚은 퇴비화가 어려운 재료이지만 폭쇄처리를 하면 퇴비화가 용이해짐을 알 수 있다. 볏짚의 C/N비는 퇴비화 초기부터 급격히 감소하였지만, 폭쇄처리를 한 볏짚과 보리짚은 퇴비화 후기에 급격히 감소하였다. 이것은 폭쇄처리로 유기산이 생성되어 초기에는 낮은 pH때문에 미생물이 생육이 어려웠으나, 퇴비화가 진행됨에 따라 안정하게 되어 퇴비화가 더 잘 이루어진다는 것을 알 수 있었다. 따라서 재료를 폭쇄처리하면 공극량이 증가하는 동시에 유효 표면적이 증가하여 퇴비화 기간을 단축할 수 있으며, 고온, 고압의 수증기에 의해 병원성균 및 잡초 종자가 제거된다. 이는 폭쇄처리에 의해 퇴비화가 효율적으로 진행된다는 것을 시사한다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제7권3호
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• pp.389-396
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• 1994

Effects of chemical treatments on in sacco and in vitro digestibility of barley straw by rumen fluid and pure cultures of cellulolytic bacteria were studied to evaluate the pretreatment and to improve the poor quality feed. Chemicals were applied by dissolving them in water equivalent to 40% of the weight of the straw (dry matter basis). Pretreatment with 5% NaOH yielded the largest increase in sacco digestion followed by pretreatment with 2% $(NH_4)_2SO_3$, 2.6% $NH_4OH$, 1.6% $NaHSO_3$ and untreated straw (control). In sacco dry matter digestibility of straw treated with NaOH and $(NH_4)_2SO_3$ continued to increase as the concentration of chemical increased (1 to 7.5%), as it was the in vitro dry matter loss by leaching. Treatment of barley straw with 5% NaOH enhanced significantly (p < 0.01) in vitro digestibility by rumen fluid, Fibrobacter suceinogenes and Ruminococcus albus though the fermentation products by cellulolytic bacteria were low, whereas the treatment with 5% $(NH_4)_2SO_3$ inhibited in vitro digestibility by F. succinogenes and R. albus together with lower fermentation products. Dry matter loss by leaching and bacterial digestion from barley straw treated with NaOH and $(NH_4)_2SO_3$ suggested the effect of pretreatment with these chemicals were based on leaching, and the cellulolytic bacteria had little to do with digestion.

• 한국작물학회지
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• 제41권5호
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• pp.505-513
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• 1996

보리 입모중 벼 직파재배에 있어서 콤바인 수확에 따른 보리짚 피복량의 불균일에 의한 표면수의 화학성분 변화와 그 표면수가 벼 품종의 발아율 및 초기 유묘신장에 미치는 영향을 검토하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. pH는 보리짚 무피복에 비하여 피복구가 낮았으며, 피복량이 많을수록 낮았으나 15일 이후에는 처리간 차이가 없었다. 2. 용존산소는 무피복에 비하여 피복량이 많을수록 낮았으나, 시일이 경과할수록 증가경향을 보였으나, EC는 용존산소와는 반대로 피복량이 많을수록 높았으며, 처리간 차이가 컸고 15 일에 가장 높았으며, 이후 감소하는 경향을 보였다. 3. N $H_4$-N는 처리 초기(5일)에 높고 피복량이 많을수록 높았으나, 급격히 감소되어 10일 이후에는 처리간의 차이를 보이지 않았다. N $O_3$-N는 N $H_4$-N와는 반대로 10일과 15일까지는 증가 경향을 보인 후 감소하였다. 그러나 피복량간에는 N $H_4$-N와 같이 기복량이 많을수록 높게 나타났다. 인산(P $O_4$$^{3-}$ ) 및 양이온( $K^{+}$,C $a^{2+}$ $Mg^{2+}$)함량 들은 무피복에 비하여 피복양이 많을수록 높았으며, 10일과 15일에 최고수준을 보인 후 감소하였다. 4. 보리짚 피복량별 논물이 벼 품종의 발아에 미치는 영향은, 피복량이 많을수록 발아율은 현격히 떨어졌으며, 생태형간에는 중만생종이 가장 높았고 중생종, 조생종 순이었다. 품종별로 보면 전량 환원구에서는 금오벼, 간척벼, 일품벼, 동진벼 및 계화벼가 우수하였던 바, 이러한 경향은 피복량간에도 같았다. 5. 치상 11일의 유묘신장은 무처리 대비 피복량이 많을수록 유묘의 신장률은 떨어졌으며, 전량 환원피복에서는 일품벼가 가장 우수하였고, 농안벼와 신운봉벼 는 50% 이하의 낮은 신장률을 보였으며, 2배 피복에서는 신운봉벼, 운장벼, 농안벼, 동진벼 등이 신장률이 낮게 나타났다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제2권3호
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• pp.429-431
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• 1989

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권12호
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• pp.1681-1691
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• 2012

This work was conducted to evaluate the effect of dilute sodium hydroxide (NaOH) on barley straw at boiling temperature and fractionation of its biomass components into lignin, hemicellulose, and reducing sugars. To this end, various concentrations of NaOH (0.5% to 2%) were applied for pretreatment of barley straw at $105^{\circ}C$ for 10 min. Scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy studies revealed that 2% NaOH-pretreated barley straw exposed cellulose fibers on which surface granules were abolished due to comprehensive removal of lignin and hemicellulose. The X-ray diffractometer (XRD) result showed that the crystalline index was increased with increased concentration of NaOH and found a maximum 71.5% for 2% NaOH-pretreated sample. The maximum removal of lignin and hemicellulose was 84.8% and 79.5% from 2% NaOH-pretreated liquor, respectively. Reducing sugar yield was 86.5% from 2% NaOH-pretreated sample using an enzyme dose containing 20 FPU of cellulase, 40 IU of ${\beta}$-glucosidase, and 4 FXU of xylanase/g substrate. The results of this study suggest that it is possible to produce the bioethanol precursor from barley straw using 2% NaOH at boiling temperature.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권10호
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• pp.1384-1389
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• 2023

This work aimed to evaluate the feasibility of biohydrogen production from Barley Straw and Miscanthus. The primary obstacle in plant biomass decomposition is the recalcitrance of the biomass itself. Plant cell walls consist of cellulose, hemicellulose, and lignin, which make the plant robust to decomposition. However, the hyperthermophilic bacterium, Caldicellulosiruptor bescii, can efficiently utilize lignocellulosic feedstocks (Barley Straw and Miscanthus) for energy production, and C. bescii can now be metabolically engineered or isolated to produce more hydrogen and other biochemicals. In the present study, two strains, C. bescii JWCB001 (wild-type) and JWCB018 (ΔpyrFA Δldh ΔcbeI), were tested for their ability to increase hydrogen production from Barley Straw and Miscanthus. The JWCB018 resulted in a redirection of carbon and electron (carried by NADH) flow from lactate production to acetate and hydrogen production. JWCB018 produced ~54% and 63% more acetate and hydrogen from Barley Straw, respectively than its wild-type counterpart, JWCB001. Also, 25% more hydrogen from Miscanthus was obtained by the JWCB018 strain with 33% more acetate relative to JWCB001. It was supported that the engineered C. bescii, such as the JWCB018, can be a parental strain to get more hydrogen and other biochemicals from various biomass.