• 제목/요약/키워드: nitrogen fixing algae

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Usage of Azolla spp. as a Biofertilizer on the Environmental-Friendly Agriculture

  • Nam, Ki-Woong;Yoon, Deok-Hoon
    • 한국자원식물학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.230-235
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    • 2008
  • The aquatic fern Azolla spp. is of value as a bio-fertilizer for wetland paddy. It is popular and cultivated widely in other countries like China, Vietnam, and the Philippines, but has yet to be taken up in Korea, in a big way. It fixes nitrogen as high as 3-5kg N per day, because it contains nitrogen fixing blue-green algae, Anabaena azollae. Azolla's ability to create a light-proof mat that suppresses other weeds has been used for centuries in rice production. Azolla spp. has also the capacity to take up the heavy metals such as Mercury and Chromium (75${\sim}$100%) and may be used as a bioaccumulator in the phytoremediation. Azolla meal also can be used as an unconventional feed resource has a potential as a feedstuff for livestock.

Optimal Growth Conditions for the Two Euryhaline Cyanobacterial Clones, Anabaena sp. CB-MAL21 and CB-MAL22 Isolated from Mankyeong Estuary, Korea

  • Kim, Young-Geel;Myung, Geum-Og;Yih, Won-Ho;Shin, Yoon-Keun
    • ALGAE
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    • 제19권2호
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    • pp.145-148
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    • 2004
  • As a result of the 2-year monthly monitoring of the phytoplankton community at 3 stations in Mankyeong Estuary, Korea, we learned that cyan bacterial species of the genus Anabaena occurred at most sampling points with huge salinity differences (0.1-32.5 psu). We isolated several clones of Anabaena spp. from the monitoring stations, and screen out two euryhaline and nitrogen-fixing Anabaena clones, CB-MAL21 and CB-MAL22. The two clones were grown under various environmental gradients such as temperature (20, 30, 35 and 40$^{\circ}C$), salinity (0, 2, 5, 15 and 30psu), and $PO_4^{3-}$-P concentration (0, 1.6, 8.0, 40 and 200 ${\mu}M$M). Growth of CB-MAL21 and CB-MAL22 was measured by daily monitoring of chlorophyll fluorescence from each experimental culture for more than three serial transfers. Both the two experimental clones did not grow at 0psu. Maximal growth rates of the two clones were markedly reduced at lower $PO_4^{3-}$-P concentrations showing negligible growth at 0 and 1.6 ${\mu}M$M. However, growth of CB-MAL21 was not affected by low $NO_3^--$ concentration in culture media, showing the nitrogen-fixing ability. Maximum biomass yields of the two clones decreased dramatically at 35 and 40$^{\circ}C$. Optimal growth conditions for the two experimental clones were determined to be 20-30$^{\circ}C$, 40 ${\mu}M$M $PO_4^{3-}$-P, and wide salinity range from 5.0 to over 30psu. Best growth of CB-MAL21 was shown at (20$^{\circ}C$-15psu), which is less saline and cooler condition than those (i.e., 30$^{\circ}C$-30psu) for the best growth of CB-MAL22. The euryhaline and nitrogen-fixing CB-MAL21 strain thus can be a candidate laboratory culture for the future cyan bacterial marine biotechnology in temperate coastal waters.

친환경농업을 위한 생물비료로서의 아졸라의 이용 (Usage of Azolla spp. as a Biofertilizer on the Environmental-Friendly Agriculture)

  • 남기웅;윤덕훈
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2008년도 춘계학술발표회
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    • pp.5-13
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    • 2008
  • The aquatic fern Azolla spp. is of value as a bio-fertilizer for wetland paddy, and also can be used as an ideal feed for cattle, pigs and poultry. It is popular and cultivated widely in other countries like China, Vietnam, and the Philippines, but has yet to be taken up in Korea, in a big way. It fixes nitrogen as high as 3-5kg N per day, because it contains nitrogen fixing blue-green algae, Anabaena azollae. Azolla's ability to create a light-proof mat that suppresses other weeds has been used for centuries in rice production. Azolla spp. has also the capacity to take up the heavy metals ($75{\sim}100%$) and may be used as a bioaccumulator. Moreover, Azolla meal as an unconventional feed resource has a potential as a feedstuff for livestock.

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The Study of Cyanobacterial Flora from Geothermal Springs of Bakreswar, West Bengal, India

  • Debnath, Manojit;Mandal, Narayan Chandra;Ray, Samit
    • ALGAE
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    • 제24권4호
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    • pp.185-193
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    • 2009
  • Geothermal springs in India, formed as a result of volcanic or tectonic activities, are characterized by high temperature and relatively abundant reduced compounds. These thermal springs are inhabited by characteristic thermophilic organisms including cyanobacteria. Cyanobacteria are among the few organisms that can occupy high temperature aquatic environments including hot springs. In alkaline and neutral hot springs and streams flowing from them cyanobacteria can form thick colourful mats that exhibit banding patterns. The present investigation involves study of mat forming cyanobacterial flora from hot springs located in Bakreswar, West Bengal, India. The important species found are Synechococcus bigranulatus, S. lividus, Gloeocapsa gelatinosa, G. muralis, Phormidium laminosum, P. frigidum, Oscillatoria princes, O. fragilis, Lyngbya lutea, Pseudanabaena sp., Calothrix thermalis, and Fischerella thermalis. Their distribution pattern in relation to physico-chemical parameters of spring water has also been studied. Three cyanobacterial strains of the above mentioned list were grown in culture and their pigment content and nitrogen fixing capacity were also studied. Nitrogen fixing capacities of Calothrix thermalis, Nostoc sp. (isolated in culture) and Fischerella thermalis are 5.14, 0.29, and 2.60 n mole $C_2H_4/{\mu}g$ of Chl-${\alpha}$/hr respectively. Carotenoid : Chlorophyll-${\alpha}$ ratio of four mat samples collected from Kharkunda, Suryakunda, Dudhkunda and bathing pool are 2.45, 1.60, 1.48, and 1.34, respectively. Higher value of Carotenoid : Chlorophyll-${\alpha}$ ratio coincided with higher temperature.

Services of Algae to the Environment

  • Rai, Lal-Chand;Har Darshan Kumar;Frieder Helmut Mohn;Carl Johannas Soeder
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제10권2호
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    • pp.119-136
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    • 2000
  • Being autotrophic, algae occupy a trategic place in the biosphere. They produce oxygen both directly and indirectly through the chloroplasts of all green plants. The chloroplasts are believed to have originated from archaic prokaryotic algae through endosymbiosis with primitive eukaryotic cells. Phytoplankton and other algae regulate the global environment not only by releasing oxygen but also by fixing carbon dioxide. They affect water quality, help in the treatment of sewage, and produce biomass. They can be used to produce hydrogen which is a clean fuel, and biodiesel, and fix $N_2$ for use as a biofertilizer. Some other services of algae to the environment include restoration of metal damaged ecosystems, reducing the atmospheric $CO_2$ load and citigating global warming, reclamation of saline-alkaline unfertile lands, and production of dimethyl sulphide (DMS) and oxides of nitrogen (NOx) involved in the regulation of UV radiation. ozone concentration, and global warming. Algae can be valuable in understanding and resolving certain environmental issues.

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논토양의 생물적(生物的) 질소고정(窒素固定)에 미치는 볏짚시용효과(施用效果) -II. 질소고정미생물(窒素固定微生物) flora와 그 활성(活性)에 미치는 볏짚연용효과(連用效果) (Effects of rice straw application on the biological nitrogen fixation of paddy field -2. Effects of rice straw annual application on the biological activities and nitrogen fixing microbial flora)

  • 유익동;타츠히코 마츠구치
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.443-449
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    • 1988
  • 논토양의 질소고정미생물(窒素固定微生物) flora와 그 활성(活性)에 미치는 볏짚 연용효과(連用效果)를 밝히기 위하여 일본 청삼현(靑森縣) 농업시험장내 화학비료연용구(化學肥料連用區) 및 볏짚연용구(連用區) 작토층(作土層)을 공시토양으로 하고 질소시비량(窒素施肥量)을 달리하여 질소고정미생물 flora의 변천(變遷)과 대응하는 질소고정활성의 변화정도를 조사하였다. 1. 시용(施用)볏짚의 광합성미생물(光合成微生物)에 의한 ARA는 양토양(兩土壤) 모두 질소 300ppm 첨가구에서는 3주후(週後)부터, 질소 33ppm 및 무첨가구에서는 시용초기(施用初期)부터 ARA가 현저히 증가하였다. 비광합성미생물(非光合成微生物)에 의한 ARA는 광합성미생물(光合性微生物)에 의한 ARA의 1/10에 지나지 않았다. 2. 시용(施用)볏짚에 서식(棲殖)하고 있는 질소고정미생물 flora를 조사한 결과 초기 3주간에는 양토양(兩土壤) 모두 광합성세균(光合成細菌)(Rhodopseudomonas)이 주로 증식(增殖)하였으며 균량(菌量)과 ARA는 상관관계가 인정되었다. 그후 ARA의 급격(急激)한 증가에 대응(對應)하여 heterocyst형성 염조(鹽藻)의 증식이 현저히 증가하였는데 이상과 같은 효과(效果)는 화학비료연용구(化學肥料連用區) 토양보다 볏짚연용구(連用區) 토양에서 더욱 뚜렷하였다. 3. 염조류(鹽藻類)의 증식(增殖)은 질소시비량에 따라 약간씩 달라 질소 무시용구에서는 Anabaena, Nostoc, Cylindrospermum이 주로 증식(增殖)되었으나 질소 33ppm 시용구에서는 Cylindrospermum, Calothrix, 질소 100ppm 시용구에서는 Calothrix가 왕성히 증식(增殖)되는 경향이었다.

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논발생(發生) 담수조류(淡水藻類)에 관(關)한 연구(硏究) II. 람조류(籃藻類)의 동정(同定) (Fresh-water Algae Occurred in Paddy Rice Fields II. Identification of Blue-green Algae)

  • 이한규;박재읍;류갑희;이정운;박영선
    • 한국잡초학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.166-172
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    • 1992
  • 전국(全國) 논에 발생(發生)하는 부유성(浮遊性) 남조류(藍藻類)와 토양중(土壤中)에 서식(棲息)하면서 괴불 등(等)을 일으키는 남조류(藍藻類)를 1991년(年) 채집(採集) 동정(同定)하여 다음과 같은 결과(結果)을 얻었다. 1. 논에 서식(棲息)하는 남조중(藍藻中)에서 남조식물문(藍藻植物門)(Cyanophyta)으로 분류(分類) 동정(同定)된 종(種)은 소구체과(小球體科)(Chroococceaceae) 7종(種), 카마에시폰과(科)(Chamaesiphonaceae) 1종(種), 플레우로캅사과(科)(Pleurocapsaceae) 1종(種), 염주말科(Nostocaceae) 6종(種), 흔들말과(科) (Oscillatoriaceae) 5(종)種으로서 총(總) 5과(科)14속(屬) 20종(種)이었다. 2. 논에 서식(棲息)하며 질소(窒素) 고정능력(固定能力)이 있는 남조류(藍藻類)로서 Cylindrospermum, Anabaenopsis, Anabaena, Nostoc 등(等) 4속(屬) 6종(種)이 동정(同定)되었다. 3. 남색(藍色)을 띄는 괴불에는 사상(絲狀) 남조류(藍藻類) gms들말(Oscillatona) 등(等)이 주종(主種)을 이루고 있었다. 4. 단세포성(單細胞性) 남조류(藍藻類) Chamaesiphon은 서산(瑞山) 간척지(干拓地)에 많이 발생(發生)하는 Cladophora 등(等)에 부착생활(附着生活)하고 있었다. 5. Spirulina와 Oscillatona는 특유(特有)한 방법(方法)의 운동성(運動性)을 가지고 있었다.

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볏짚시용(施用)이 논토양(土壤)의 미생물상(微生物相)에 미치는 영향(影響) -III. 질소고정(窒素固定)에 관여(關與)하는 미생물상(微生物相)과 질소고정능(窒素固定能) (Effects of Rice Straw on the Microflora in Submerged Soil -III. Microflora in Relation to Nitrogen Fixation and Acetylene Reducing Activity)

  • 김용웅;김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.399-405
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    • 1984
  • 논토양(土壤)에 볏짚을 시용(施用)하고 투수조건하(透水條件下)에서 수도재배중(水稻栽培中), 토양중(土壤中) 질소고정(窒素固定)에 관여(關與)하는 미생물(微生物)의 소장(消長)과 질소고정능(窒素固定能)을 조사분석(調査分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. Azotobacter는 경시적(經時的)으로 약간 증가(增加)하고 볏짚시용(施用)으로 균수(菌數)가 낮아지는 경향(傾向)이었다. Clostridia 는 경시적(經時的)으로 크게 증감(增減)되지 않았다. Blue green algae는 출수기(出穗期)까지 증가(增加)하다 감소(減少)했으며 볏짚시용(施用)으로 균수(菌數)가 증가(增加)하는 경향(傾向)이다. 질소무황세균(窒素無黃細菌)은 재배기간중(栽培其間中) 거의 검출(檢出)되지 않았고 Yeast는 경시적(經時的)으로 약간 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. 질소고정미생물(窒素固定微生物)의 균수(菌數)가 증가(增加)되면 acetylene환원력(還元力)도 증대(增大)되었으며 수도재배기간중(水稻栽培其間中) 질소고정력(窒素固定力)은 0.2~0.4kg/10a이었다. 수도무재배구(水稻無栽培區)에서 질소(窒素)의 고정력(固定力)은 볏짚시용(施用)으로 약간 증가(增加)되었으나 투수(透水)의 효과(效果)는 뚜렷하지 않다.

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농약(農藥)이 토양미생물상(土壤微生物相)에 미치는 영향(影響)에 관(關)한 연구(硏究) -III. 농약(農藥)이 담수토양(湛水土壤)의 질소순환(窒素循環)에 관여(關與)하는 미생물(微生物)에 미치는 영향(影響) (Effects of Pesticides on Soil Microflora -III. Effects of Pesticides on Microorganisms Related to the Nitrogen Cycle in the Submerged Soil)

  • 이경보;김용웅;김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.149-159
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    • 1988
  • 담수토양(湛水土壤)에서의 농약(農藥)의 처리(處理)가 질산화성균(窒酸化成菌), 질산환원균(窒酸還元菌), 탈질균(脫窒菌), 질산화작용(窒酸化作用), 질소고정미생물(窒素固定微生物) 및 질소고정력(窒素固定力)에 미치는 영향(影響)을 조사분석(調査分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 암모니움산화균(酸化菌)은 농약처리구(農藥處理區)에 있어서 균수(菌數)가 감소하였으며, 아질산산화균(亞窒酸酸化菌)은 cabamate계(系) 살충제(殺蟲劑)인 carbofuran과 MIPC 처리구(處理區)에서 균수(菌數)가 감소하였고 질산환원균(窒酸還元菌)과 탈질균(脫窒菌)은 농약처리구(農藥處理區)가 대조구(對照區)에 비해 균수(菌數)가 감소하였으나 simetryne 처리구(處理區)에 있어서는 배양(培養) 60일(日)경에 탈질균(脫窒菌)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. $NO_2{^-}$$NO_3{^-}$ 생성량(生成量)은 농약처리(農藥處理)에 의해 경시적(經時的)으로 감소하는 경향(傾向)이었다. azotobacter 속균(屬菌)과 clostridia 속균(屬菌)은 농약(農藥)에 의해 크게 저해받지 않았으며 홍색무황세균(紅色無黃細菌)과 홍색황세균(紅色黃細菌)은 제초제인 simetryne 처리구(處理區)에서 균수(菌數)가 감소하였고 blue-green algae는 acephate 처리구(處理區)에서 균수(菌數)가 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. acetylene 환원력(還元力)은 acephate 처리구(處理區)에서 높은 경향(傾向)을 보였으며 일반적으로 살충제(殺蟲劑)나 제초제(除草劑)의 살포가 토양(土壤)의 질소고정력(窒素固定力)에 크게 영향을 주지는 않는 것 같다.

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논토양(土壤) 질소고정(窒素固定) 미생물(微生物)의 활성(活性)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on C2H2-C2H4 reducing activities (N2-fixing) in paddy soil)

  • 이상규;이명구;임선욱
    • 한국토양비료학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.23-28
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    • 1977
  • 경기도(京畿道) 일도(一圖)의 논토양(土壤) 질소고정미생물(窒素固定微生物)의 종류(種類)와 분포(分布), 그리고 이들 미생물(微生物)에 의(依)한 질소고정능(窒素固定能)을 알기 위(爲)하여 토양통별(土壤統別), 유형별(類型別), 지형별(地形別)로 분류(分類)하여 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 논토양(土壤)(유기물(有機物)이 첨가(添加)되었을 때) 타양성(他養性) 질소고정미생물(窒素固定微生物)에 의(依)한 $C_2H_2$-환원력(還元力)은 해안평탄(海岸平坦)>내륙평탄(內陸平坦)>산간지(山間地)의 순(順)으로 높았다. 또한 토양통(土壤統) 간(間)에는 광활(廣活)>만경(萬頃)>석천(石泉)>평택(平澤)>부용(芙溶)>화동통(華東統) 등(等)의 순(順)으로 높았으며 그외(外) 토양통(土壤統) 간(間)에는 비슷한 경향(傾向)을 보였다. 2. 담수(湛水) 40일간(日間) $C_2H_2$-환원법(還元法)에 의(依)하여 환산(換算)된 질소고정력(窒素固定力)을 보면 해안평탄지(海岸平坦地)에서 유래(由來)된 토양(土壤)이 제일 높아 평균(平均) 약(約) 3.2kg/10a이고 내륙평탄지(內陸平坦地) 2.6kg/10a, 그리고 산간지(山間地) 토양(土壤)이 2.0kg/10a이었다. 3. 논토양(土壤) 타양성(他養性) 질소고정균(窒素固定菌)의 종류(種類)와 분포(分布)를 보면 가. 내륙평탄지(內陸平坦地)인 평택통(平澤統)에서 50개(個)의 Azotobacter의 취락(聚落)을 제외(除外)하고는 전(全) 토양(土壤) 공(共)히 Azotobacter와 Beijerinckia는 확인(確認)되지 않았으며 혐기성(嫌氣性) 질소고정균(窒素固定菌)인 Clostridia의 분포(分布)는 인정(認定)되었으나 그 수(數)가 질소(窒素) 공급(供給)에 영향(影響)할 수 있는 범위(範圍)에는 미달(未達)하였다. 나. 그외(外) 무질소배지(無窒素培地)에서 생육(生育)되는 미동정(未同定) 호기(好氣) 및 혐기성(嫌氣性) 질소고정미생물(窒素固定微生物)의 분포(分布)는 대단히 높아 시험지(試驗地) 토양(土壤)의 질소고정(窒素固定)은 이들 미생물(微生物)과 algae에 의(依)해서 주(主)로 일어나는 것으로 생각(生覺)된다.

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