• 제목/요약/키워드: rice ecosystem

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Diversity of Bacteriophages Infecting Xanthomonas oryzae pv. oryzae in Paddy Fields and Its Potential to Control Bacterial Leaf Blight of Rice

  • Chae, Jong-Chan;Nguyen, Bao Hung;Yu, Sang-Mi;Lee, Ha Kyung;Lee, Yong Hoon
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권6호
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    • pp.740-747
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    • 2014
  • Bacterial leaf blight (BLB) caused by Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) is a very serious disease in rice-growing regions of the world. In spite of their economic importance, there are no effective ways of protecting rice plants from this disease. Bacteriophages infecting Xoo affect the population dynamics of the pathogen and consequently the occurrence of the disease. In this study, we investigated the diversity, host range, and infectivity of Xoo phages, and their use as a bicontrol agent on BLB was tested. Among the 34 phages that were isolated from floodwater in paddy fields, 29 belonged to the Myoviridae family, which suggests that the dominant phage in the ecosystem was Myoviridae. The isolated phages were classified into two groups based on plaque size produced on the lawn of Xoo. In general, there was a negative relationship between plaque size and host range, and interestingly the phages having a narrow host range had low efficiency of infectivity. The deduced protein sequence analysis of htf genes indicated that the gene was not a determinant of host specificity. Although the difference in host range and infectivity depending on morphotype needs to be addressed, the results revealed deeper understanding of the interaction between the phages and Xoo strains in floodwater and damp soil environments. The phage mixtures reduced the occurrence of BLB when they were treated with skim milk. The results indicate that the Xoo phages could be used as an alternative control method to increase the control efficacy and reduce the use of agrochemicals.

제초제(除草劑) 신기능(新機能) 작물품종(作物品種) 이용(利用) 잡초방제(雜草防除) 기술(技術) (Weed Management Using a Potential Allelopathic Crop)

  • 김길웅;박광호
    • 한국잡초학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.80-93
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    • 1997
  • Allelopathic compounds as naturally occurring herbicide have originally reported from local vegetation since B.C. 300. These compounds are known as secondary plant metabolites which released from plants into the environment often attract or repel, nourish or poison other organisms. In recent, many natural plant allelochemicals be used to attempt to biologically or ecologically control weed among worldwide weed scientists. Some allelochemicals have also used as fungicides, insecticides, and nematodicides, and were less than man-made agrochemicals to damage the global ecosystem. It makes efficient use of resources internal to the farm, relies on a minimum of purchased inputs. Some scientists selected for allelopathic activity when breeding weed-controlling cultivars of rice, sorghum, cucumber, surflower etc. Thus, this paper is focused on allelopathic compounds isolated from cultivated crop with the high potential of prospective herbicides. The most environmentally acceptable and sustainable approach to utilization of allelopathy for weed control is to develop plant cultivars with proven allelopathic characteristics. In rice accessions, there are 60 cultivars/lines which have known as allelopathic activity and some of these cultivars control weed more less 90% within certain radius of activity. These accessions are originated from 15 countries including Korea, Japan, USA, India, Philippines, Indonesia, Laos, Taiwan, Afghanistan, Mali, Pakistan, Colombia, Egypt, China, and Dom. Rep. From these cultivars, the most common allelopathic compounds identified in rice are p-Hydroxybenzoic, Vanillic, p-Coumaric, and Ferulic acids. In addition, allelopathic lines of the following crop have shown inhibition of weed growth : beet (Beta vulgaris), lupin(Lupinus spp.), com(Zea mays), Wheat(Triticum aestivum), oats(Avena spp.) peas(Pisum sativum), barley(Hordeum vulgare), rye(Secale cereale), and cucumber(Cucumis sativus). Thus, future allelopathy research must be designed its potentially phytotoxic propertices and the ecotoxic features of the allelochemicals from release to degradation ; its ecological sustainability, its allelopathic effect in early growth. stages, and selectivity properties in combination with chemical stages, and selectivity properties in combination with chemical concentrations. Also, research approach in allelopathy might be screened for highly allelopathic germplasm collection of crops, the idea being to ultimately transfer this agronomic character into improved cultivars by either conventional breeding or other genetic transfer techniques.

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농경지의 이용형태가 토양성 절지동물 군집 및 다양성에 미치는 영향 (Effect of Agricultural Land Use on Abundance, Community Structure and Biodiversity of Epigeic Arthropods)

  • 어진우;김명현;남형규;송영주
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.139-144
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    • 2019
  • BACKGROUND: Epigeic arthropods participate in ecological functions as predators, decomposers and herbivores. The purpose of this study was to investigate the responses of some dominant arthropods in rice fields to different forms of agricultural land management. METHODS AND RESULTS: The abundance of microarthropods was compared between rice fields and uplands in the non-growing season. Collembola, Oribatida and Mesostigmata were more abundant in the upland fields than in the paddy fields. The community composition and diversity of epigeic arthropods were compared between fallow and rice fields. The total abundance and species richness of spiders and ground beetles were not significantly different in the two types of agricultural fields. The abundance of Arctosa kwangreungensis was greater in fallow fields than in cultivated fields. The community structure of arthropods was compared between paddy fields with and without barley. The cropping system altered the community composition of spiders but not their biodiversity. Barley cultivation increased the abundance of ground beetles but decreased that of spiders. We suggest that this contrast was partly due to the availability of plants that provided shelter and food for ground beetles. CONCLUSION: These results show that soil use intensity and cropping system alter the community composition of epigeic spiders and ground beetles. This could result in ecosystem-level alterations with respect to the control of pests and weeds. Our results also suggest that biodiversity of ground-dwelling arthropods may not increase during short fallow periods.

파종방법을 달리한 수원 및 이천 지역 소규모 수도포장에서의 절지동물 군집 (Arthropod Community in Small Rice Field associated with Different Planting Methods in Suwon and Incheon)

  • 이준호;김광호;임언택
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.55-66
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    • 1997
  • 파종방법을 달리한 논생태계내 절지동물의 군집상을 분석하기 위하여 경기도 수원에 위치한 담수직파, 건답직파, 이앙구의 3포장과 이천에 위치한 담수직파, 이앙구 2포장을 선정하여 1994년도에 조사하였다. 절지동물은 총 15목 45과가 채집되었다. 절지동물군집을 기능군(길드)로 나누어 분석한 결과, 두 지역 모두 파종 방법에 관계없이 밀도가 '천적군>해충군>비해충군'의 순으로 나타났다. 해충군에는 멸구과(Delphacidae)의 벼멸구(Nilaparvata lugens Stal), 흰등멸구(Sogatella furcifera Horvath), 애멸구(Laodelphax striatellus Fallen)와 매미충과(Cicadelidae)의 끝동매미충(Nephotettix cincticeps Uhler)이 우점종들이었고 전체 해충군의 80% 이상을 차지하였다. 파종방식에 따른 해충밀도의 유의성 있는 차이는 없었다. 천적군에서는 거미류가 전체 천적의 90% 이상을 차지했다. 그 중 배회성 거미(hunting spider)와 50% 이상이었고 늑대거미과(Lycosidae)의 황산적거미(Pirata subpiraticus Bos. et St.)가 주요 우점종이었다. 조망성 거미류(webbing spider)에서는 갈거미과 (Tetragnathidae)의 턱거미(Pachygnatha clerki Sundevall)가 주요 우점종이었다. 파종방식에 따른 거미군 집구성의 뚜렷한 차이는 없었다. 비해충군은 본답 초기에 깔따구류 등의 파리류가 주종을 이루었고 벼의 생육이 진전됨에 따라 급격히 감소하였다. 파리류의 발생은 기계이앙구보다 직파구에서 많았으며 특시 건답직파구에서 많이 발생하였다.

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캄보디아 남부 천수답지역의 벼 집약관리재배 시스템(SRI)에 대한 현장 연구 (On-Farm Study of the System of Rice Intensification (SRI) of Rainfed Lowland in Southern Cambodia)

  • 이윤호;서명철;조정일;조현숙;김준환;신평;백재경;상완규
    • 한국국제농업개발학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.285-291
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    • 2018
  • 1. 본 연구는 저지대 천수답지역인 캄보디아 남부 따게오주에서2012~2013년에 2년간 벼 집약재배관리 시스템(System of Rice Intensification: SRI)에 대한 현장 연구 결과이다. 2. 천수답 지역에서 2년간 SRI는 FP 보다 화학비료 사용 없이 쌀 수량이 증가 되었다. 캄보디아 천수답 농가의 SRI은 어린모로 조기 이앙과 넓은 재식 밀도로 인해 이삭수 확보와 함께 지형에 따른 물 보유 능력과 오랜 기간 유기물 사용으로 수량이 증가된 것으로 판단된다. 3. 쌀 수량에 미치는 영향으로 총 질소 흡수량과 단위면적당 총 영화수는 ($r^2=0.95$) 정의 상관관계를 보였으며, 천수답 지역에서 물 관리 방법은 어렵지만 유기물을 장기간 사용한 지역 농가의 쌀 생산은 증가 되었다. 4. 최근 국내에서 일부 지역에서 소식재배가 확대되고 있는데 SRI원리를 소식재배와 연계한다면 보다 좋은 재배방법이 될 것으로 기대된다.

토양유실 저감을 위한 지표피복재 적용 (Applications of Surface Cover Materials for Reduction of Soil Erosion)

  • 원철희;신민환;최용훈;신재영;박운지;최중대
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.848-854
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    • 2011
  • The objective of this research was to experimentally test the effect of rice straw mats on the reduction of runoff, sediment and discharge under a laboratory scale with different rainfall intensity and slopes. We used the small runoff plots of $1m{\times}1m{\times}0.65m$ ($L{\times}W{\times}H$) in size were filled with loamy sand. Experimental treatments were bare (control), rice straw mats + PAM(SP), rice straw mats + PAM + sawdust(SPS) and rice straw mats + PAM + rice husks(SPR); slope of 10% or 20%; and rainfall intensity of 30 or 60 mm/hr. Runoff volume and coefficient from covered plots were significantly lower than those from control plots. Under the 30 mm/hr and 10% simulations, average runoff coefficient of covered plots decreased more than 92%. Under 60 mm/hr and 20% simulations, the ratios were between 39.8~58.1%. Under the condition of 30 mm/hr rainfall and 10% slope, sediment discharge from covered plots was practically zero. And at 20% plots, sediment reduction ratio was more than 95%. Under the condition of 60 mm/hr rainfall, sediment reduction ratio of 10 and 20% plots ranged between 86.3~95.3% and between 79.8~86.5%, respectively. The differences in initial runoff time, runoff and sediment discharge among different cover materials were not significant. Rainfall intensity showed higher impact on initial runoff time, runoff, and sediment discharge than slope. It was also shown that even if runoff reduction by surface cover were low, sediment discharge reduction could be very significant and contribute to improve the water quality of streams in sloping agricultural regions. It was concluded that the use of straw mat and PAM on sloping agricultural fields could reduce soil erosion and muddy runoff significantly and help improve the water quality and aquatic ecosystem in receiving waters.

플럭스 관측 기반의 생태계 생산성과 효율성 평가: 해남 농경지 연구 사례 (Assessment of Ecosystem Productivity and Efficiency using Flux Measurement over Haenam Farmland Site in Korea (HFK))

  • 요하나 마리아 인드라와티;김준;강민석
    • 한국농림기상학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.57-72
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    • 2018
  • 기후스마트농업(Climate-Smart Agriculture, CSA)이 성취되고 있는지에 대한 정량적인 평가방법을 구축하기 위해 타워 기반의 플럭스 관측 시계열 자료를 활용할 수 있다. 이 연구에서는 벼농사가 지배적인 전형적인 비균질 농경지를 대상으로 CSA의 첫 번째 목표와 관련된 생산성과 효율성 평가를 시도하였다. 이를 위해 해남 농경지에 위치한 KoFlux 사이트(HFK)에서 2003년부터 2015년까지 벼의 생장기간 동안에 관측된 탄소, 물 및 에너지 플럭스의 시계열 자료를 분석하여 일련의 정량적인 지표들을 평가하였다. 이 연구기간 동안에 HFK에서는 네 가지의 다른 품종(동진 1호; 2003-2008, 남평; 2009, 온누리; 2010-2011, 새누리; 2012-2015)의 벼가 경작되었다. 전반적으로 품종을 구분하지 않을 경우, 연구기간 동안의 HFK의 총일차생산(GPP)은 800 - 944 g C m-2, 물사용효율(WUE)은 1.91 - 2.80 g C kg H2O-1, 탄소사용효율(CUE)은 1.06 - 1.34, 그리고 광사용효율(LUE)은 0.99 - 1.55 g C MJ-1이었다. 벼 이외의 다른 식생이 포함된 HFK의 비균질성을 고려하여 어림 잡아 비교해 보면, 네 품종 중에서 동진1호를 재배했을 때에 HFK의 생산성이 아시아의 단일 벼논의 생산성과 비슷했고 WUE도 높았던 반면에 CUE는 상대적으로 낮았다. 또한, 새누리를 재배했을 때에도 HFK가 비슷하게 높은 생산성을 보였으나 동진1호보다 생장기간이 상대적으로 길었다. 따라서 동진1호가 지배적인 HFK가 CSA의 관점에서 더 좋은 특성을 보여 준다. 그러나 현실적으로는 농부들이 해충 저항성이 동진1호보다 높은 새 누리를 재배하고 있다. 이는 CSA의 나머지 두 목표의 하나인 탄력(resilience) 향상을 통한 적응력 강화와 관련된 것으로 온실가스 방출 저감을 포함한 총체적인 평가가 이루어져야 함을 시사하며, 이에 대한 평가와 분석이 현재 진행 중에 있다.

생태적 유역관리 도구로써 마을방죽의 수질정화 효율성 고찰 (A Study on Efficiency of Water Purification of Korean Village Bangjuk[dike] as a Means of Ecological Watershed Management)

  • 안병철
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.90-100
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    • 2012
  • 본 연구는 수생태계의 건전성 활용방안에 대한 연구를 마을방죽과 수체계의 원리에서 그 해답을 찾고자 하였으며, 연구대상지 10개의 마을방죽을 중심으로 분석하였다. 마을방죽의 수체계를 구성하는 우물, 공동샘, 마을수로 등 물 흐름을 이루고 있는 구성요소들의 구조와 특성에 대한 이해를 바탕으로 마을방죽의 사회적 생태적 역할 및 도시화로 인해 훼손되거나 소멸된 수생태계 건전성 확보와 생태적 유역관리를 위한 하나의 도구적 방안으로서의 결론은 다음과 같다. 1. 마을방죽은 마을에서 발생하는 배출수와 방죽보다 높은 수위의 농경지에서 흘러드는 농수로를 통해 물을 방죽에 모아서 농업용수로 재활용하고, 그 이상의 물은 논도랑을 통해 하천으로 흘려보내는 구조로서, 각 마을에서 발생하는 유출수를 효율적으로 관리하는 생태적 유역관리를 일상에서 실천하고 있었던 것이라고 볼 수 있다. 단순한 물 흐름의 일시적 저류시설이 아니라, 이를 다시 재사용하고 걸러서 하천으로 보내는 일종의 친환경수처리 시스템인 것이다. 2. 전통마을 5개소와 근대화 이후 농촌마을 5개소를 중심으로 사례대상지 10개의 마을방죽을 선정하여 마을의 수 체계와 방죽의 구조, 물 흐름을 분석하여 방죽의 유형을 분류하였다. 마을방죽의 유형은 소택습지형, 자연유하의 물흐름 구조인 수고답저형, 인위적 수리시설이 필요한 수저답고형 등 3가지 유형으로 분류되었다. 사례연구 대상지 중 전통마을 5개소는 모두 소택습지형으로 나타났으며, 근대화 이후 농촌마을 중 계지마을, 산제리마을, 마암마을, 양촌마을은 수고답저형으로, 상천리마을은 수저답고형으로 분류되었다. 3. 소택형 방죽과 수고답저형 방죽, 수저답고형 방죽으로 분류된 사례대상지의 수질분석을 통해 마을방죽의 수질정화 기능을 확인하였다. 마을하수도 유출수와 생활하수의 영향을 받는 원터마을과 계지마을에서는 암모니아성질소($NH_3-N$)와 총인(T-P)의 효율이 56~95%로 높은 것을 볼 수 있으며, 축사와 농경지의 영향이 강한 상천리와 산제리 마을에서는 부유물질(SS)이 70~85%, 총질소(T-N)와 총인(T-P)이 5.3~65%의 효율로 나타났다. 4. 오염원의 침전과 여과, 식물에 의한 탈질작용을 통해 마을에서 유출되는 생활하수, 마을하수도 배출수, 우수유출수 및 비점오염원들이 하천에 유입되기 전에 다시 한번 걸러주게 되는 수질정화 시스템을 마을방죽의 구조에서 확인할 수 있다. 이러한 구조를 통해 마을방죽은 생태적 유역관리를 위한 기초적 시설로서 활용되어져야 한다. 환경 필터층의 역할을 하는 마을방죽의 수처리 시스템은 단위유역, 집수유역 중심의 생태적 유역관리를 위한 친환경 시설로서 연구되어지고 활용되어야 한다.

Description of Two Wolf Spiders (Araneae: Lycosidae) from Korea

  • Yoo, Jung Sun;Lee, SueYeon;Lee, Joon-Ho;Im, Jae Seong;Kim, Seung Tae
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제30권1호
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    • pp.30-35
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    • 2014
  • Arctosa yasudai (Tanaka, 2000) and Pardosa isago Tanaka, 1977 belonging to Lycosidae were captured by pitfall trap in rice field and apple orchard during the intensive survey of arthropod fauna of agricultural ecosystem in Korea. Taxonomic descriptions for two species are presented with diagnostic illustration.