토양에서 인산가용화 미생물의 역할을 탐색하기 위해, 밭과 시설재배 토양에 서식하는 인산가용화 미생물의 특성을 조사하였다. 노지 밭 토양에 비해 시설재배지 토양에서 EC가 높았으며, 토양 pH, 유기물, 유효인산, 치환성 양이온 및 총 인도 시설재배지에서 비교적 높은 경향이었다. 인산가용화 세균의 수는 시설재배지 토양이 밭 토양보다 높았으나, 인산가용화 세균의 종류는 밭 토양에 많았다. 인산가용화 세균의 밀도와 인산가용화능 간에 정의 상관이 있었다. 밭 토양에서는 Bacillus, Cedecea, Brevibacillus, Paenibacillus Pseudomonas, Serratia속 등이 시설재배지 토양에서는 Bacillus, Cellulomonas 속 등의 인산가용화 세균이 분리되었다.
Phosphorous (P) is considered to be one of the key essential elements demanded by crop plants. Approximately 70 - 90% of phosphatic fertilizers applied to crops are fixed in soil as Ca, Fe, and Al metal cations, which are insoluble and thus not readily available for plant uptake. Therefore, most soils are deficient in plant available P. This is usually rectified by applying phosphate fertilizers continuously, although this is not economically viable or environmentally acceptable. The present paper reviews the mechanisms involved with phosphate solubilization and mineralization by phosphate solubilizing microorganisms (PSMs) with the associated factors that determine the success. PSMs are effectively involved in mediating the bioavailability of soil P. Their contribution includes mineralization of organic P solubilization of inorganic P minerals, and storing sizable amounts of P in biomass through different mechanisms such as the production of organic and inorganic acids, H2S, siderophores, exopolysaccharides, and production of enzymes such as phosphatases, phytase, and phosphonatases/C-P lyases, which are capable of chelating the metal ions, forming complexes, and making plant available P. PSMs manifest a wide range of metabolic functions in different environments, resulting in significantly higher plant growth, enhanced soil properties, and increased biological activities. Therefore, development of bio-inoculants with efficient novel PSM strains and further investigations on exploring such strains from diverse ecological niches with multifunctional plant-growth-promoting traits are needed.
Among the major nutrients, phosphorus is by far the least mobile and available to plants in most soil conditions. A large portion of soluble inorganic phosphate applied to soil in the form of phosphate fertilizers is immobilized rapidly and becomes unavailable to plants. To improve the plant growth and yield and to minimize P loss from soils, the ability of a few soil microorganisms converting insoluble forms into soluble forms for phosphorus is an important trait in several plant growth-promoting microorganisms belonging to the genera Bacillus and Pseudomonas and the fungi belonging to the genera Penicillium and Aspergillus in managing soil phosphorus. The principal mechanism of solubilization of mineral phosphate by phosphate solubilizing bacteria (PSB) is the release of low molecular weight organic acids such as formic, acetic, propionic, lactic, glycolic, fumaric, and succinic acids and acidic phosphatases like phytase synthesized by soil microorganisms in soil. Hydroxyl and carboxyl groups from the organic acids can chelate the cations bound to phosphate, thereby converting it into soluble forms.
PDA-calcium phosphate 평판배지를 이용하여 경상남북도 일대의 토양으로부터 인산가용화능이 우수한 사상균을 분리하고 배양특성을 조사하였다. 최종적으로 분리한 인산가용화능이 우수한 사상균 PS-104 균주를 선발하여 형태적 특성을 조사한 결과 이 균주의 분생자는 비가지형으로 끝이 돌출되어 있으며, 균사가 격막으로 형성되는 등의 특징을 갖는 Aspergillus sp. PS-104 균주로 동정되었다. 이 균주의 인광석 분해능이 최대가 되는 최적 배양온도와 pH는 각각 $30^{\circ}C$와 pH 7.0이었다. 이와 같은 배양조건에서 tricalcium phosphate, aluminium phosphate, hydroxyapatite, 인광석 등의 난용성 인산염에 대한 이 균주의 인산가용화능을 살펴보면 최대 인산가용화능은 tricalcium-phosphate 처리구(1,900 ppm)에서, 최소 인산가용화능은 hydroxyapatite 처리구(320 ppm)에서 확인되었다. 또한 이 균주의 인산가용화능은 질소원으로 첨가한 ammonium 염보다 nitrate 염에서 높게 나타났다.
PDA-calcium phosphate 평판배지를 이용하여 경남북 일대의 토양으로부터 인산가용화능이 우수한 1,000여종의 세균과 200여종의 사상균을 분리하였다. 이중에서 인산가용화능이 가장 우수한 사상균 GL-101 균주를 선발하여 MEA와 PDA 배지에서 배양하면서 분생자병과 분생자의 형태적 특성을 조사한 결과 플라스크형의 phialide, 분생자병의 branching type이 simple type이며, conidial head가 columnar shape 등의 특징을 갖는 Penicillium sp. GL-101로 동정되었다. 이 균주의 인광석 분해능이 최대가 되는 최적 배양온도와 초발 pH는 각각 $25^{\circ}C$와 pH 7.5이었다. 이와같은 배양조건에서 tricalcium-phosphate, aluminium phosphate, hydroxyapatite, 인광석 등의 난용성 인산염에 대한 이 균주의 인산가용화능을 살펴보면 배양 8일째에 최대값을 보였으며, tricalcium-phosphate에 대해서는 1,152 ppm, 인광석에 대해서는 565 ppm, aluminium phosphate에 대해서는 292 ppm, hydroxyapatite에 대해서는 217 ppm의 유리인산을 생성하였다.
난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽) 가용화능(可溶化能)이 있는 Pseudomonas putida 와 Aspergillus niger 를 공시(供試) 균주(菌株)로 하여 산성(酸性) 토양(土壤)인 적황색토(赤黃色土)와 알칼리성(性) 토양(土壤)인 석회질토(石灰質土)에 피망을 재배하며, 선발(選拔)된 난용성(難溶性) 인산염(燐酸鹽) 가용화균(可溶化菌)의 접종효과를 조사(調査)하였다. 재배(栽培) 후(後) 토양(土壤) 유효인산(有效燐酸) 함량(含量)은 적황색(赤黃色) 토양의 무접종(無接種)에 비해 무비구(無肥區) 및 시비구(施肥區)에서는 Aspergillus niger, 볏짚구(區)에서는 Pseudomonas putida 와 Aspergillus niger 접종시(接種時) 유의(有意)하게 높았으나, 석회질토양에서는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 피망의 인산(燐酸) 흡수량(吸收量)은 알칼리성(性)칸 토양(土壤)인 석회질토양(石灰質土壤)의 Pseudomonas putida 및 Aspergillus niger 접종시(接種時) 볏짚시용구를 제외한 무비구(無肥區) 및 시비구(施肥區)에서 증가(增加)하였다. Cellulase 활성(活性)은 접종에 의한 처리간 뚜렷한 차이는 없었으나 적황색(赤黃色) 토양(土壤)의 볏짚 시용구에서 가장 높았다. Phosphatase 활성은 적황색(赤黃色) 토양(土壤)에서는 Aspergillus niger 가 접종(接種)된 모든 처리에서 증가(增加)하였으며, 그 중 시비구(施肥區)와 볏짚 시비구(施肥區)에서는 유의성(有意性)이 있었고, 석회질토양(石灰質土壤)에서는 인산염(燐酸鹽) 가용화균(可溶化菌)이 접종된 모든 처리에서 증가하였으며, 특히 시비구(施肥區)에서는 Aspergillus niger, 볏짚구(區)에서는 Pseudomonas putida 접종시(接種時) 유의성(有意性)있게 증가(增加)하였다.
This study was conducted to understand the dynamics of microbial communities of soil microorganisms, and their distribution and abundance in the indigenous microorganisms (IMOs) manipulated from humus collected from the forest near the crop field. The soil microorganisms originated from humus and artificially cultured microbial-based soil amendments were characterized by molecular and biochemical analyses. The bacterial population (2 × 106~13 × 106 CFU/g sample) was approximately 100-fold abundant than the fungal population (2 × 104~8 × 104 CFU/g sample). The 16S rDNA and ITS sequence analyses showed that the bacterial and fungal communities in humus and IMOs were mainly composed of Bacillus and Pseudomonas, and Trichoderma and Aspergillus species, respectively. Some of the bacterial isolates from the humus and IMOs showed strong inhibitory activity against soil-borne pathogenic fungi Fusarium oxysporum and Sclerotinia sclerotiorum. These bacteria also showed the siderophore production activity as well as phosphate solubilizing activity, which are requisite traits for biological control of plant pathogenic fungi. These results suggest that humus and IMOs could be a useful resource for sustainable agriculture.
인산가용화능이 우수한 균주인 Burkholderia sp. DA23과 Klebsiella sp. DA7l-1 두 균주를 사용하여 농도별 아미노산 첨가에 따른 성장 양상과 유리인산 방출량을 조사한 결과, 두 균주의 생육과 인산가용화에 있어 아미노산이 도움이 되는 것으로 나타났다. DA23과 DA7l-1 모두 0.05%와 0.1%의 아미노산을 SM배지에 첨가하여 성장 양상을 확인한 결과 아미노산을 첨가한 배지의 균주가 아미노산을 처리하지 않은 배지의 균주에 비해 높은 세포 밀도 성장을 보여주었다. 인산가용화 균주의 아미노산 첨가의 경우 무처리보다 높은 pH 저하를 보였으며, 또한 아미노산 첨가가 아미노산 무처리구에 비해 2배이상 높은 인산가용화 효과를 보였다. DA7l-1의 아미노산 첨가의 경우는 DA23의 아미노산 첨가보다 아미노산 첨가에 의한 인산가용화 효과가 더 있는 것으로 나타났다. hydroxyapatite와 tri-calcium phosphate 의 인산염 차이에 따른 아미노산 처리 효과는 없었으며, 0.05%의 미량의 농도에서도 인산가용화로의 세포밀도 성장 및 가용화능에 효과를 나타내었다.
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.