In rice-barley cropping systems, efficient utilization of barley straw is essential, both to improve the soil fertility and to conserve the environment. In order to identify the effects of barley straw mulch rates in rice cultivation, a rice cultivar, 'Gancheogbyeo', was directly seeded on a no-tillage field synchronized with barley harvesting with five barley straw mulch rates, i.e., 0, 2.5, 5.0, 7.5 and 10.0 ton h $a^{-1}$ and agronomic characters of rice and soil nitrogen were determined. The increasing of barley straw mulch rates. Dominant weed species, chestnut, occurred in large amounts in no mulching or lower mulch rates than in higher mulch rates. The content of N $H_4$$_{+}$-N in soil applied with high barley straw mulch rates was lower during the month after seeding, and then it was higher at heading date, compared with lower mulch rates or no mulch plot. As the barley straw rate increased, maximum tillering stage was delayed, and plant height was reduced. Although the lodging of rice plants was seldom observed in all plots, the breaking strength of the culm was significantly higher in the mulch rate of 10.0 ton h $a^{-1}$ . With an increase of barley straw mulch rate, the effective tillering rate and spikelet number $m^{-2}$ decreased while ripened grain ratio increased. The rice grain yield was slightly decreased with an increase of barley straw mulch rate, although significant differences were not found all barley straw mulch rates. These results suggest that there is no significant yield loss although the total barley straw production, approximately 5.0 ton h $a^{-l}$ in the present study, apply in the paddy for the following rice cultivation by no-tillage direct seeding.ect seeding.
The object of this study was to determine long-term temporal and spatial patterns of nutrients (nitrogen and phosphorus), suspended solids, and chlorophyll (Chl) in Chungju Reservoir, based on the dataset of 1992 - 2013, and then to develop the empirical models of nutrient-Chl for predicting the eutrophication of the reservoir. Concentrations of total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) were largely affected by an intensity of Asian monsoon and the longitudinal structure of riverine (Rz), transition (Tz), and lacustrine zone (Lz). This system was nitrogen-rich system and phosphorus contents in the water were relatively low, implying a P-limiting system. Regression analysis for empirical model, however, showed that Chl had a weak linear relation with TP or TN, and this was mainly associated with turbid, and nutrient-rich inflows in the system. The weak relation was associated with non-algal light attenuation coefficients (Kna), which is inversely related water residence time. Thus, values of Chl had negative functional relation (R2 = 0.25, p < 0.001) with nonalgal light attenuation. Thus, the low chlorophyll at a given TP indicated a light-limiting for phytoplankton growth and total suspended solids (TSS) was highly correlated (R2 = 0.94, p < 0.001) with non-algal light attenuation. The relations of Trophic State Index (TSI) indicated that phosphorus limitation was weak [TSI (Chl) - TSI (TP) < 0; TSI (SD) - TSI (Chl) > 0] and the effects of zooplankton grazing were also minor [TSI (Chl) - TSI (TP) > 0; TSI (SD) - TSI (Chl) > 0].
Ruminal protozoa, especially entodiniomorphs, engulf other members of the rumen microbiome in large numbers; and they release oligopeptides and amino acids, which can be fermented to ammonia and volatile fatty acids (VFAs) by amino acid-fermenting bacteria (AAFB). Studies using defaunated (protozoa-free) sheep have demonstrated that ruminal protozoa considerably increase intraruminal nitrogen recycling but decrease nitrogen utilization efficiency in ruminants. However, direct interactions between ruminal protozoa and AAFB have not been demonstrated because of their inability to establish axenic cultures of any ruminal protozoan. Thus, this study was performed to evaluate the interaction between Entodinium caudatum, which is the most predominant rumen ciliate species, and an AAFB consortium in terms of feed degradation and ammonia production along with the microbial population shift of select bacterial species (Prevotella ruminicola, Clostridium aminophilum, and Peptostreptococcus anaerobius). From an Ent. caudatum culture that had been maintained by daily feeding and transfers every 3 or 4 days, the bacteria and methanogens loosely associated with Ent. caudatum cells were removed by filtration and washing. An AAFB consortium was established by repeated transfers and enrichment with casamino acids as the sole substrate. The cultures of Ent. caudatum alone (Ec) and AAFB alone (AAFB) and the co-culture of Ent. caudatum and AAFB (Ec + AAFB) were set up in three replicates and incubated at 39℃ for 72 h. The digestibility of dry matter (DM) and fiber (NDF), VFA profiles, ammonia concentrations, pH, and microscopic counts of Ent. caudatum were compared among the three cultures. The co-culture of AAFB and Ent. caudatum enhanced DM degradation, VFA production, and Ent. caudatum cell counts; conversely, it decreased acetate: propionate ratio although the total bacterial abundance was similar between Ec and the Ec + AAFB co-culture after 24 h incubation. The ammonia production and relative abundance of C. aminophilum and P. anaerobius did not differ between AAFB alone and the Ec + AAFB co-culture. Our results indicate that Ent. caudatum and AAFB could have a mutualistic interaction that benefited each other, but their interactions were complex and might not increase ammoniagenesis. Further research should examine how such interactions affect the population dynamics of AAFB.
생활폐기물 소각장에서 발생되는 질소산화물($NO_x$)을 저감을 위한 요소용액 이용 선택적 무촉매 환원(SNCR: selective non-catalytic reduction) 상용화 공정에 대하여 전산유체역학(CFD: computational fluid dynamics) 모델을 개발하였고, 이 모델은 현장 실험결과로 검증되었다. 저 농도 일산화탄소와 12% 과잉공기 조건에서 요소와 질소산화물간의 7개 화학반응식과 액적의 증발과정을 포함하는 3차원 난류반응 흐름 CFD 모델은 소각로에 설치된 SNCR 공정의 유체역학 모사를 위하여 사용하였다. 본 SNCR 공정에서는 정면 노즐 1개와 측면 노즐 2개를 사용하여 2차 연소로 내에 요소용액을 공기와 함께 분사하였다. 3개의 노즐에 동일유량으로 NSR=1.8에서 요소용액과 공기를 분사할 경우, 출구온도는 현장 실험값과 모사값이 일치하며, 질소산화물 저감효율은 실험에서는 57%, CFD 모사에서는 59%를 보여주었다. 각 노즐 별 분사유량의 비율을 변화하면서 수행된 CFD 모사 결과에서는 3개의 노즐에 동일 유량을 분사하는 것보다 정면 1개 노즐에 측면노즐 유량의 2배를 분사하는 것이 약 8% 높은 질소산화물저감 효율을 보여주었다.
아산화질소($N_2O$)는 온실효과가 $CO_2$의 300배 이상 되는 강력한 온실기체로서, 주로 탈질, 질산화와 같은 토양의 질소순환과정에서 생성되고 토양의 환경에 따라 복잡한 발생 양상을 보이는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 하나의 유역 내에서 토지이용도에 따른 $N_2O$ 발생량의 변이와 이를 조절하는 요인을 밝히기 위한 목적으로 수행하였다. 이를 위해 강원도 해안 분지지형 내에 산림과 밭, 논 세 종류의 토지이용 형태를 선정하여, 2010년 5월부터 10월까지 매월 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 계절 별 토양을 채취하여 무기질소의 함량을 비롯한 이화학적인 분석을 시행하였다. 그 결과 $N_2O$는 밭에서 많이 발생하였고, 이는 시비에 의한 질소의 유입 때문으로 분석되었다. 산림과 논 토양에서는 유기물로부터 유래한 무기질소가 존재하나, 그 공간적 편차가 크고 질소순환이 빠르게 진행되지 않아 $N_2O$ 발생량이 크지 않은 것으로 보인다. 토양의 $N_2O$ 발생량을 조절하기 위해서는 시비의 강도와 시점에 대한 관찰과 조절이 중요할 것으로 사료된다.
경기도 광릉의 국립수목원 내의 토양과 빛 환경이 서로 다른 낙엽활엽수림과 전나무림에서 하층식생으로 생육하는 까치박달의 자원의 획득과 이용 및 분배를 이해하기 위하여, 잎의 질소와 인 농도의 계절 변화와 재전류, 엽록소와 LMA를 조사하였다. 엽면적 지수가 상대적으로 낮은 낙엽활엽수림은 유입되는 광량이 많았고, 전반적인 토양 양분의 수준이 양호하였으나, 유효인산의 농도는 전나무림의 1/3 수준으로 현저히 낮았다. 이로 인해, 낙엽활엽수림에서 생육하는 까치박달의 경우, 잎의 인 농도가 전나무림의 까치박달 보다 연중 낮았고, 재전류율은 상대적으로 높게 나타났다. 토양 내 질소 농도는 상대적으로 낙엽활엽수림에서 높았으나, 계절별 잎의 질소농도와 질소의 재전류율은 임분간의 유의적 차이는 없었다. 빛의 유입이 적은 전나무림에서는 까치박달의 LMA와 엽면적당 질소 분배가 상대적으로 낮았으며, 또한 엽록소 a/b율은 낮고, 총 엽록소 함량은 높여 질소에 대한 엽록소의 비율이 높았다. 이러한 결과는 임분 조건이 서로 다른 낙엽활엽수림과 전나무림에서 생육하는 까치박달이 주어진 토양과 빛 환경에 순응하여 양분의 동태와 분배의 전략적 차이를 달리하여 생육하고 있음을 시사한다.
해저 파이프라인 예비커미셔닝(Pre-commissioning) 단계는 입수(Flooding), 배수(Venting), 하이드로테스팅(Hydrotesting), 탈수(Dewatering), 건조(Drying), 질소충진(N2 Purging)의 공정과정으로 구성된다. 이 중 건조와 질소충진 과정은 운용 중 파이프라인 내부에 하이드레이트(Hydrate)의 발생과 가스 폭발의 위험을 방지하기 위해 상대습도를 이슬점 아래로 감소 및 유지되도록 규정되어 있다. 본 연구의 목적은 해저 파이프라인 예비커미셔닝 중, 공기건조(Air Drying)와 질소충진 공정과정에 대한 해석법을 개발하고 현장계측 결과와의 상호 비교를 통해 해석법의 활용가능성을 평가하는 데 있다. 해저 파이프라인 내부 상대습도 평가를 위한 방법으로 전산열유체(CFD)를 활용한 해석기법을 도입·적용하였고 해양공사 해저 파이프라인 공기건조와 질소충진 공정과정에 대한 현장계측 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 개발된 공기건조와 질소충진 해석법 및 평가방법을 향후 해저 파이프라인 예비커미셔닝 작업의 사전 엔지니어링 도구로 활용할 경우, 작업생산성 향상에 크게 기여할 것으로 사료된다.
수분조건(${\theta}$m 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) 변화에 따른 토양내 우분퇴비의 질소와 탄소의 전환특성을 조사하기 위해 7월말에서 11월 초 사이 15주간 실내에서 Incubation 실험을 실시하였다. 실험기간동안에 토양 pH는 질산화 과정중 발생되는 수소의 영향으로 낮은 폭으로 지속적인 감소를 보였으며, 유기물과 수분처리량이 증가할수록 암모니아 질소의 발생률의 증대와 환원물질의 생성으로 토양 pH가 높아졌다. 전 질소의 감소율은 수분량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으나, 전 탄소는 이와 반대의 경향을 보였다. 따라서 낮은 수분조건(${\theta}$m 0.2)에서 C/N율은 시험기간동안 지속적으로 감소되어 지력이 증진됨을 볼 수 있었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 높은 수분조건에서는 지속적인 C/N율 증가가 발생되어 지력 감소와 토양 pH 감소 원인으로 작용하였다. 우분처리에 따른 $NO_3\;^--N$ 발생량은 ${\theta}$m 0.3 이하의 수분조건에서는 비교적 양호한 통기조건 때문에 지속적으로 증가되었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 조건에서는 초기에 큰 폭의 감소가 발생되었으며, 특히 ${\theta}$m 0.5에서는 2∼3주 이후 $NO_3\;^--N$가 발생되지 않았다. 그러나 $NH_4\;^+-N$의 발생량은 위와 반대경향을 보여, 수분함량이 증가함에 따라 발생량이 증대되는 경향을 보였다. 전 질소에 대한 무기태 질소의 비율로 나타낸 질소의 무기화율은 낮은 수분조건에서는 꾸준히 증가하였으나, 높은 수분조건에서는 초기 큰 폭의 감소가 발생된 후 서서히 증가되는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합할 때, 토양내 유기물 시용시 지력 유지 측면에서 토양내 수분조건은 대단히 중요하며, 높은 수분조건에서는 질소 손실량 증대에 의한 지력 감소가 발생될 것으로 예측되었다.${\theta}$ m 0.2 정도의 적정 수분조건에서는 양호한 통기성과 수분유지로 인한 질소 손실을 줄일 수 있었다.
Deep ocean water is located in the sea deeper than 200m. At such depth the solar light does not reach, photosynthesis is not performed and nutrition salt is not consumed. Therefore, campared with surface water, Deep Sea Water contains more nutrition salt, such as nitrogen and phosphor. Moreover, it has the good balance of minerals. This Research is primary attempt for apply deep sea water to food industry. New type of mineral salt manufacturing system was developed and high levels of Ca, K, Mg detected from the salt analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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