Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
/
v.3
no.4
/
pp.220-237
/
2001
Over the 20th century global temperature increase has been 0.6$^{\circ}C$. The globally averaged surface temperature is projected to increase by 1.4 to 5.8$^{\circ}C$ over the period 1990 to 2100. Nearly all land areas will have higher maximum temperature and minimum temperature, and fewer cold days and frost days. More intense precipitation events will take plate over many areas. Over most mid-latitude continental interiors will have increased summer continental drying and associated risk of drought. By 2100, if the annual surface temperature increase is 3.5$^{\circ}C$, we will have 15.9$^{\circ}C$ from 12.4$^{\circ}C$ at present. Also the annual precipitation will range 1,118-2,447 mm from 972-1,841 mm at present in Korea. Consequently the average crop periods for summer crops will be 250 days that prolonged 32 days than at present. In the case of gradual increase of global warming, an annual crop can be adapted to the changing climate through the selection of filial generations in breeding process. The perennial crops such as an apple should be shifted the chief producing place to northern or high latitude areas where below 13.5$^{\circ}C$ of the annual surface temperature. If global warming happens suddenly over the threshold atmospheric greenhouse gases, then all ecosystems will have tremendous disturbance. Agricultural land-use plan, which state that farmers decide what to plant, based on their climate-based advantages. Therefore, farmers will mitigate possible negative imparts associated with the climate change. The farmers will have application to use agricultural meteorological information system, and agricultural long-range weather forecast system for their agroecosystems management. The ideal types of crops under $CO_2$ increase and climate change conditions are considered that ecological characteristics need indispensable to accomplish the sustainable agriculture as the diversification of genetic resources from yield-oriented to biomass-oriented characteristics with higher potential of $CO_2$ absorption and primary production. In addition, a heat-and-cold tolerance, a pest resistance, an environmental adaptability, and production stability should be also incorporated collectively into integrated agroecosystem.
BACKGROUND: This study was carried out to assess a biochemical methane potential of giant miscanthus (Miscanthus sacchariflorus) which was a promising candidate energy crop due to a high biomass productivity, in order to utilize as a feedstock for the biogas production. METHODSANDRESULTS: Giant miscanthus was sampled the elapsing drying time of 6 months after harvesting. TS (Total Solid) and VS (Volatile Solid) contents were 94.7 and 90.8%. And CP (Crude Protein), EE (Ether Extracts), and CF (Crude Fiber) contents of giant miscanthus were 1.4, 0.46, and 46.12%, respectively. In the organic composition of giant miscanthus, the NDF (Neutral Detergent Fiber) representing cellulose, lignin, and hemicellulose contents showed 86.88%, and the ADF (Acid Detergent Fiber) representing cellulose and lignin contents was 62.91%. Elemental composition of giant miscanthus showed 47.75%, 6.44%, 41.00%, and 0.28% for C, H, O, and N, respectively, and then, theoretical methane potential was obtained to $0.502Nm^3kg^{-1}-VS_{added}$. Biochemical methane potential was assessed as the range of $0.154{\sim}0.241Nm^3kg^{-1}-VS_{added}$ resulting the lower organic biodegradability of 30.7~48.0%. CONCLUSION: Therefore the development of pretreatment technology of the giant miscanthus was needed for the improvement of anaerobic digestability.
Poblete-Castro, Ignacio;Rodriguez, Andre Luis;Lam, Carolyn Ming Chi;Kessler, Wolfgang
Journal of Microbiology and Biotechnology
/
v.24
no.1
/
pp.59-69
/
2014
One of the major challenges in metabolic engineering for enhanced synthesis of value-added chemicals is to design and develop new strains that can be translated into well-controlled fermentation processes using bioreactors. The aim of this study was to assess the influence of various fed-batch strategies in the performance of metabolically engineered Pseudomonas putida strains, ${\Delta}gcd$ and ${\Delta}gcd-pgl$, for improving production of medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (mcl-PHAs) using glucose as the only carbon source. First we developed a fed-batch process that comprised an initial phase of biomass accumulation based on an exponential feeding carbon-limited strategy. For the mcl-PHA accumulation stage, three induction techniques were tested under nitrogen limitation. The substrate-pulse feeding was more efficient than the constant-feeding approach to promote the accumulation of the desirable product. Nonetheless, the most efficient approach for maximum PHA synthesis was the application of a dissolved-oxygen-stat feeding strategy (DO-stat), where P. putida ${\Delta}gcd$ mutant strain showed a final PHA content and specific PHA productivity of 67% and $0.83g{\cdot}l^{-1}{\cdot}h^{-1}$, respectively. To our knowledge, this mcl-PHA titer is the highest value that has been ever reported using glucose as the sole carbon and energy source. Our results also highlighted the effect of different fed-batch strategies upon the extent of realization of the intended metabolic modification of the mutant strains.
Alakline phosphatase activity (AP A) as a phosphorus deficiency measurement in flowing waters and of microhabitats (rocks, wood, leaves, and sediments) was measured and its relationship to flux of nutrients and response to rainfall events were determined for two geologically different streams in west Alabama from August to November. Results indicated water column AP A in both streams had a low correlation with levels of orthophosphate, total organic phosphorus, nitrate, ammonia, dissolved organic carbon, and discharge (r=0.075-0.583; n=g-IU. Communities on rock surfaces showed a higher AP A level than those on wood and leaves. Sediment passed through a $106{\mu}m$ sieve showed 2-9 times higher AP A level than material passed through $425{\mu}m$ sieve. The first storm after drought at Yellow Creek introduced substantial quantities of DOC (2.5 times baseflow concentrations) and $N0_3-N$ (5.8 times baseflow concentrations) which did not affect AP A significantly. The second storm at Little Schultz Creek caused minor changes in nutrient cocentrations; however $N0_3-N$ levels and AP A were drastically lower due to the dilution effect. Retention of stream water AP A at Yellow Creek and Little Schultz Creek on $0.45{\mu}m$ filter (54 and 43%, respectively) and $0.22{\mu}m$ (83 and 77% of total APA. respectively) indicated more free dissolved portion of the enzyme was present at Little Schultz Creek. Little Schultz Creek (with carbonate and with a higher productivity and biomass) showed a consistantly greater AP A activity $(132{\pm}54\;{\mu}M{\cdot}1^{-1}{\cdot}min^{-I};\;n=g)$ than Yellow Creek $(41{\pm}23\;{\mu}M{\cdot}1^{-I}{\cdot}min^{-I}$, with a sandstone substrate; n=l1, $p{\leq}O.OO1)$. Overall, a greater APA on all microhabitats and the presence of more dissolved enzyme in Little Schultz Creek during the study period may indicates it is more P deficient than Yellow Creek.
Recently microalgae have been proposed as a promising biodiesel feedstock, owing to their higher lipid productivity and non-arable land based cultivation system. Biomass and lipid productivities of microalgae are largely affected by various environmental and nutritional factors. In this study, the effects of nitrogen (nitrate and ammonium) and organic carbon (glucose and glycerol) sources on the cell growth and lipid production of Chlorella sp. KR-1 were examined in flask cultures. Under autotrophic culture conditions for 15 days, overall cell growth and lipid (fatty acid methyl ester, FAME) production with nitrate were better than those of ammonium, resulting in 1.06 g cell/L and 333 mg FAME/L, respectively. Maximal intracellular lipid contents (348 - 352 mg FAME/g cell) were observed at low concentrations of 1 mM for both nitrate and ammonium. In the supply of light, addition of glucose in the range of 1 - 20 g/L showed higher cell densities than the autotrophic cell growth condition. Higher lipid accumulation of 375 mg FAME/g cell could achieved at 5 g glucose/L albeit of relatively short incubation of 7 days. With glycerol, intracellular lipid contents were ~1.9 times lower than glucose cases although similar cell growths were observed for both carbon sources.
A variety of abiotic stresses limit plant growth and crop productivity. Among the abiotic stress, salinity is one of the major harmful stresses to plants. Plant growth-promoting bacterium was isolated from reclaimed land soil of Kyehwa-do and identified as Pseudomonas. Pseudomonas sp. strain G19 produced $7.5{\mu}g/ml$ of indole acetic acid and solubilized 25% of insoluble phosphate after 36 h cultivation. Also, G19 was able to produce a protein that was structurally homologous to 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase of Pseudomonas fluorescens KACC10070 playing a role in reduction of ethylene in plant. The strain G19 increased the biomass of Chinese cabbage seedlings grown in the presence of 150 mM NaCl. The results indicated that the strain G19 promoted the growth of Chinese cabbage seedling under salinity stress through microbe-plant interactions.
Surface soil is one of the most important resources that have many functions for human needs such as conservation of water resource, purification of contaminated materials, and productivity of food or energy. However, the surface soil is a limited resource that cannot be recovered readily for a long time once it is lost by erosion. In Korea, the Ministry of Environment enacted the notification on the investigation of surface soil erosion and corresponding countermeasures. As the results, database of soil quality assess criteria (biomass, groundwater recharge, habitat, carbon storage, buffer, and soil loss) was established, and the web-based system that can evaluate surface soil conditions was developed. However, non-experts have difficulties in using the system because the system requires in-depth knowledge about soil qualities. In this study, the Web Geographic Information System (GIS) watershed-based surface soil information system was developed to improve usability of the system and accessibility of soil quaility database. The system provides the current condition of surface soil characteristics and GIS-based soil data at selected locations. The users are able to download soil quality data in different districts, watersheds, and special regions allocated by TauDEM module. The system developed in this study would valuable surface soil information for studies of soil quality and its environmental effects, and thereby contributing to establishing more appropriate and robust soil conservation laws.
Forages are the backbone of sustainable agriculture. They includes a wide variety of plant species ranging from grasses, such as tall fescue and bermudagrass, to herbaceous legumes, such as alfalfa and white clover. Abiotic stresses, especially salinity, drought, temperature extremes, high photon irradiance, and levels of inorganic solutes, are the limiting factors in the growth and productivity of major cultivated forage crops. Given the great complexity of forage species and the associated difficulties encountered in traditional breeding methods, the potential from molecular breeding in improving forage crops has been recognized. Plant engineering strategies for abiotic stress tolerance largely rely on the gene expression for enzymes involved in pathways leading to the synthesis of functional and structural metabolites, proteins that confer stress tolerance, or proteins in signaling and regulatory pathways. Genetic engineering allows researchers to control timing, tissue-specificity, and expression level for optimal function of the introduced genes. Thus, the use of either a constitutive or stress-inducible promoter may be useful in certain cases. In this review, we summarize the recent progress made towards the development of transgenic forage plants with improved tolerance to abiotic stresses.
Choi, Suk Soon;Lee, Hyun Min;Jeong, Tae-Young;Yeom, Sung Ho
Applied Chemistry for Engineering
/
v.23
no.2
/
pp.228-231
/
2012
In this work, the mixture of sewage sludge incubated in an anaerobic bioreactor for 35 days and paperboard sludge was treated in a batch anaerobic digester equipped with a ultrasonicator, and methane production during the treatment was investigated. The Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) increased with increasing the amplitude of ultrasonicator, which help solubilizing paperboard sludge more effectively. The optimum amplitude of ultrasonicator for the enhancing methane productivity was found to be $142.5\;{\mu}m$ and the methane production amount increased as the anaerobic digestion period became longer. In addition, the anaerobic digestion was performed with various biomass (6000, 9000 and 12000 mg/L) and methane production increased with higher cell mass. These results will be used as valuable data to enhance the methane production from anaerobic digestion of the high concentration of organic wastes containing the paperboard sludge and sewage sludge.
This paper reviews the future directions and perspectives on the soil environmental researches in the 21 century. Previously, the principal emphasis of soil environmental researches had put on the enhancement of food and fiber productions. Beside the basic function of soil, however, the societal needs on soil resources in the 21st century have demands for several environmental and social challenges, occurring regionally or globally. Typical global issues with which soil science should deal include food security with increasing agronomic production to meet the exploding world population growth, adaptation and mitigation of climate change, increase of the carbon sequestration, supply of the biomass and bioenergy, securing the water resource and quality, protection of environmental pollution, enhancing the biodiversity and ecosystem health, and developing the sustainable farming/cropping system that improve the use efficiency of water and agricultural resources. These challenges can be solved through the sustainable crop production intensification (SCPI) or plant welfare concept in which soil plays a key role in solving the abovementioned global issues. Through implementation of either concept, soil science can fulfill the goal of the modern agriculture which is the sustainable production of crops while maintaining or enhancing the ecosystem function, quality and health. Therefore, directions of the future soil environmental researches should lie on valuing soil as an ecosystem services, translating research across both temporal and spatial scales, sharing and using data already available for other purposes, incorporating existing and new technologies from other disciplines, collaborating across discipline, and translating soil research into information for stakeholders and end users. Through the outcomes of these approaches, soil can enhance the productivity from the same confined land, increase profitability, conserve natural resource, reduce the negative impact on environment, enhance human nutrition and health, and enhance natural capital and the flow of ecosystem services. Soil is the central dogma, final frontier and new engine for the era of sustainability development in the $21^{st}$ century and thus soil environmental researches should be carried according to this main theme.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.