무경운 유기농업과 경운 관행농업의 벼 생육 단계별 토양 미생물 개체수 변화를 분석하였다. 수확기 토양의 호기성 세균 개체수와 곰팡이 개체수는 무경운 유기농업이 경운 관행농업 보다 유의적으로 많았으며 담수 이전 그람음성 세균 개체수도 경운 관행농업 보다 유의적으로 많았다. 호기성 세균, 그람음성 세균 그리고 곰팡이 개체수는 담수 이후 급격하게 감소하였다. 그람음성 세균 개체수는 무경운 유기농업과 경운 관행농업 토양 미생물 생태를 가장 잘 구분할 수 있는 특성을 보였다.
Park, Seong-Yong;Choi, Ha-Yeon;Kang, Yun-Gu;Park, Seong-Jin;Luyima, Deogratius;Lee, Jae-Han;Oh, Taek-Keun
농업과학연구
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제47권4호
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pp.1049-1056
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2020
Ultrafine dust causes asthma and respiratory and cardiovascular diseases when inhaled. Ammonia (NH3) plays a big role in ultrafine dust formation in the atmosphere by reacting with nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) emitted from various sources. The agricultural sector is the single largest contributor of NH3, with the vast majority of emissions ensuing from fertilizers and livestock sector. Interest in using biochar to attenuate these NH3 emissions has grown. This experiment was conducted to study the effects of using rice hull biochar pyrolyzed at three different temperatures of 250℃ (BP 4.6, biochar pH 4.6), 350℃ (BP 6.8), and 450℃ (BP 10.3) on the emission of ammonia from soil fertilized with urea. The emissions of NH3 initially increased as the experiment progressed but decreased after peaking at the 84th hour. The amount of emitted NH3 was lower in soil with biochar amendments than in that without biochar. Emissions amongst biochar-amended soils were lowest for the BP 6.8 treatment, followed in an ascending order by BP 10.3 and BP 4.6. Since BP 6.8 biochar with neutral pH resulted in the lowest amount of NH3 emitted, it can be concluded that biochar's pH has an effect on the emissions of NH3. The results of this study, therefore, indicate that biochar can abate NH3 emissions and that a neutral pH biochar is more effective at reducing gaseous emissions than either alkaline or acidic biochar.
Sugar beet (Beta vulgaris L.) is known as a key product for agriculture in several countries across the world. Beet soil-borne virus (BSBV) triggers substantial economic damages to sugar beet by reducing the quantity of the yield and quality of the beet sugars. We conducted the present study to report the complete genome sequences of two BSBV isolates in Turkey for the first time. The genome organization was identical to those previously established BSBV isolates. The tripartite genome of BSBV-TR1 and -TR3 comprised a 5,835-nucleotide (nt) RNA1, a 3,454-nt RNA2, and a 3,005-nt RNA3 segment. According to sequence identity analyses, Turkish isolates were most closely related to the BSBV isolate reported from Iran (97.83-98.77% nt identity). The BSBV isolates worldwide (n = 9) were phylogenetically classified into five (RNA-coat protein read through gene [CPRT], TGB1, and TGB2 segments), four (RNA-rep), or three (TGB3) lineages. In genetic analysis, the TGB3 revealed more genetic variability (Pi = 0.034) compared with other regions. Population selection analysis revealed that most of the codons were generally under negative selection or neutral evolution in the BSBV isolates studied. However, positive selection was detected at codon 135 in the TGB1, which could be an adaptation in order to facilitate the movement and overcome the host plant resistance genes. We expect that the information on genome properties and genetic variability of BSBV, particularly in TGB3, TGB1, and CPRT genes, assist in developing effective control measures in order to prevent severe losses and make amendments in management strategies.
There are a number of industrial complexes which could be a source of heavy metal (loid)s contamination of arable soil in Gyeongnam province of South Korea. Heavy metal (loid)s accumulation of plant is more related to the concentration of plant available heavy metal (loid)s in arable soil than that of total heavy metal (loid)s. The objectives of this study were 1) to examine heavy metal concentrations in soils located near industrial complexes in Gyeongnam province and 2) to determine the relationship between concentration of plant available heavy metal (loid)s and chemical properties of soil. Soil samples were collected from 85 sites of arable lands nearby 7 industrial complexes in Gyeongnam province. Total heavy metal (loid)s concentration, available heavy metal (loid)s concentration, and chemical properties of collected soils were measured. The mean concentrations of arsenic (As), cadmium (Cd), copper (Cu), lead (Pb), and zinc (Zn) in the soils were $5.8mg\;kg^{-1}$, $1.3mg\;kg^{-1}$, $0.03mg\;kg^{-1}$, $51.5mg\;kg^{-1}$, and $68.7mg\;kg^{-1}$, respectively. Total concentration of Cd and Zn in arable soil located near ${\nabla}{\nabla}$ industrial complex exceeded the warning criteria ($4mg\;kg^{-1}$ and $300mg\;kg^{-1}$ for Cd and Zn, respectively) as described by in the soil environmental conservation Act of Korea. The concentration of plant available heavy metal (loid)s was negatively related to the soil pH and available Pb and Zn concentrations had relatively high correlation coefficient when compared with other heavy metal (loid)s. The concentration of plant available Pb and Zn was negatively related to that of organic matter (OM). Based on the above results, it might be a good soil management to control pH and OM concentration with soil amendments such as lime and compost to reduce phytoavailability of heavy metal (loid)s in arable soil located near industrial complex.
인삼재배에서 논전환밭의 이용이 증가하는 추세이며, 개간밭과 더불어 유기물투입의 효과를 조사할 필요가 있다. 토양생물은 유기물의 분해에 영향을 미치는 중요한 요소이기 때문에 유기물 시용이 토양생태계에 미치는 영향을 조사했다. 유박과 퇴비를 개간밭과 논전환밭에 $20Mg\;ha^{-1}$ 와 $40Mg\;ha^{-1}$로 투입하였다. 미생물상 변화는 인지 질지방산을 분석하여 검정하였고, 동물상의 변화는 미소동물의 개체밀도를 측정하였다. 미생물에 대한 PLFA 지수나 미소동물의 밀도는 개간밭보다 논전환밭에서 높았다. 개간밭에서는 유기물 투입에 의한 처리간 차이가 적었다. 논전환밭에서는 퇴비 $40Mg\;ha^{-1}$ 처리구에서 날개응애 밀도가 증가하였고, 이들의 밀도는 곰팡이 PLFA와 양의 상관관계가 나타났다. 위의 결과는 개간밭에서 유기물 함량이나 토양생물의 밀도가 낮은 심토로 개간하면 유기물을 투입하여도 토양생물에 대한 효과가 적을 수 있다는 것을 보여준다. 논전환밭에서는 유기물에 대한 토양생물들의 반응이 다르며 토양의 물리화학성도 토양생태계에 영향을 미칠 수 있다. 논전환밭과 개간밭에서는 유기물에 대한 토양생물의 반응이 다르므로, 투입된 유기물의 분해나 이에 따른 양분의 순환이 다를 수 있기 때문에 두 토양에서 시비방법을 다르게 할 필요성이 있다고 생각된다.
Dead animals amended with agricultural rersidues are utilized ai a compost to promote soil fertility and reduce environmental pollution by traditional methods of livestock mortalities. The full-scale bin composting swine mortality in roofed system with three amendments was very successful in reaching sufficient temperature above 55$^{\circ}C$ long enough for pathogen kill. The average temperature of tile compost material in dead swine amended with corn stover increased rapidly to 64$^{\circ}C$ on the 2nd day after primary composting and dropped to near ambient temperature on the 140th day of composting. The composting temperature of corn stover and wheat straw is more efficient for swine carcass composting than that of sawdust.
토양검정에 의한 유기자원 시비처방 효과를 구명하기 위하여 감자를 대상으로 포장시험을 실시하였으며, 유기자원 시비량은 유기자원의 질소, 인산, 칼륨 성분함량에 무기화율을 적용하여 결정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 질소 및 칼리의 이용효율은 화학비료와 유기자원처리의 차이가 없었으며, 인산의 이용효율은 0.1% 수준에서 유기자원구에서 높았다. 2. 감자 수확 후 토양화학성은 전기전도도, 질소 및 인산 함량이 유기자원구에서 높았다. 3. 감자 잎·줄기의 무기성분 중 질소 함량은 화학비료구에서 가장 높았고, 무처리구에서 가장 낮았다. 인산 및 칼륨 함량은 무처리구에서 가장 높았다. 인산은 화학비료구와 유기자원구의 차이가 없었고, 칼륨은 화학비료구에서 함량이 더 높았다. 4. 뿌리의 무기성분 함량도 잎·줄기에서와 같은 경향을 보였지만 건물중에 있어서는 수량이 많았던 유기자원구에서 가장 높았다. 5. 화학비료구와 유기자원구간 초장, 경수, 경경 및 엽색도는 차이가 없었지만 무처리구보다 높았다. 6. 괴경수량, 상서수량은 유기자원구에서 화학비료구보다 높은 경향이었으며 무처리구보다 높았다. 7. 지상부생체중과 T/R율은 유기자원구>화학비료구>무처리구 순이었다. 8. 초장은 경수, 경경, 괴경중, 상서중, 지상부생체중, T/R율 및 감자의 건물함량과 양(+)의 상관관계가 인정되었으며, 괴경중은 초장, 경수 및 경경과 양(+)의 상관관계가 인정되었다. 괴경중이 높을수록 상서중도 높았고, 지상부생체중이 높을수록 수량도 높은 양(+)의 상관관계가 인정되어 수량을 키우기 위해서는 지상부도 적정 이상으로 키우는 양분공급이 필요하다. 9. 이상의 결과를 볼때 본 연구에서 유기자원으로 처방한 시비방법은 화학비료대비 적정한 유기자원 처방법으로 활용가능하며, 후작물 재배에도 유리할 것으로 판단된다.
동일비료(同一肥料) 및 퇴비(堆肥), 석회(石灰), 규산질비료(珪酸質肥料) 등(等)의 장기연용(長期連用)이 논 토양(土壤) 및 현미중(玄米中) 중금속함량(重金屬含量)에 미치는 토양개량효과(土壤改良效果)를 밝힐 목적(目的)에서 조사(調査) 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 황산(黃酸)암모늄, 요소(尿素), 3요소(要素) 등(等) 비료(肥料)의 장기연용(長期連用)으로 토양중(土壤中) Cu, Zn(0.1N-HCl 침출)함량(含量)은 증가(增加)한 반면 현미중(玄米中) Cu, Zn함량(含量)은 감소(減少)하는 경향(傾向)이었고 Cd, Pb함량(含量)은 토양(土壤) 및 현미(玄米)에서 일정한 경향을 보이지 않았다. 2. 석회(石灰) 및 규산질비료(珪酸質肥料)의 장기연용(長期連用)으로 토양중(土壤中) Cu, Zn함량(含量)은 증가(增加)한 반면 현미중(玄米中) Cu, Zn함량(含量)은 감소(減少)하는 경향(傾向)이였고 Cd, Pb함량(含量)은 토양(土壤) 및 현미(玄米)에서 일정한 경향을 보이지 않았다. 3. 퇴비장기(堆肥長期) 연용(連用)으로 토양중(土壤中) Cu 및 Zu함량(含量)은 증가(增加)하였으나 Cd, Pb함량(含量)은 토양(土壤) 및 현미(玄米)에서 일정한 경향이 없었다.
토양 개량을 위해 시용하는 유기물은 종류에 따라서 토양미생물 활성과 다양성에 미치는 영향을 다르며 그 효과는 계절적인 영향을 크게 받는다. 도시 가로수 폐기물 퇴비, 가금류 분뇨, 귀리와 레드 클로버의 피복작물이 토양 효소활성과 토양 미생물의 생리적 군락(CLPP) 특성에 미치는 영향을 미국 미주리 주의 사양토에서 조사하였다. 이들 토양 조사 항목들의 계절적 변화 패턴을 조사하기 위해서 2년간 봄부터 가을까지 토양을 매년 5회 채취하였다. 나무 폐기물 퇴비는 시용 3달 후부터 탈수소효소의 활성을 증가시키기 시작하였다. fluorescein diacetate (FDA) 수화도는 첫 해의 9월부터 증가하기 시작했으나 그 이후 변화가 심하였다. 탈수수효소의 활성은 FDA 소화도에 비하여 토양 유기물의 량이나 특성에 더 직접적으로 반응하였다. 반면에 FDA 수화도나 CLPP는 일반적으로 유기물의 구성 성분에 반응하였고, 효소활성과 CLPP 모두 계절에 따른 변화가 심하였다. 계절에 따른 변화는 유기물과 토양 수분함량의 차이에 기인한 것으로 보였다. 도시 가로수 폐기물 퇴비는 일반적인 토양 미생물 활성을 증가시키는데 효과적이었고 녹비는 토양 미생물 군락의 다양성을 변화시키는데 효과적이었다. 그리고 토양 미생물 활성과 다양성은 계절적 변화가 심하고 그 정도는 시용하는 유기물의 종류에 따라서 차이가 있으므로 토양의 미생물 특성을 조사할 때에는 작물의 재배기간 동안 여러 번 실시할 필요가 있다.
Chromium as a constituent of rocks occurs naturally in the environment in varying concentrations. However, the human activity has changed the geochemical cycle of chromium in the environment and has caused the chromium accumulation in soils. Korean soils revealed a wide range of chromium contents depending on parent material and land use. The total chromium contents of volcanic ash soils in Jeju, which were determined using $HNO_3$ + $HClO_4$ + HF, ranged from 434 to 1,164 mg $kg^{-1}$. The 'ecological' total chromium contents extracted using conc. HCl + conc. $HNO_3$ (aqua regia) in the same soils varied in a lower range of 50-189 mg $kg^{-1}$ (averaged percentage of aqua regia contents in $HNO_3$ + $HClO_4$ + HF contents: 14.9%). Serpentine soils in Andong showed a 'ecological' total chromium content of 309 mg $kg^{-1}$ and against it granitic soils in Andong only 20 mg $kg^{-1}$. In uncontaminated forest soils of Korea, the 'ecological' total chromium contents varied from 4.89 to 106 mg $kg^{-1}$ and the soluble chromium contents determined using 0.1 M HCl ranged from 0.01 to 0.64 mg $kg^{-1}$ (averaged percentage of 0.1 M HCl contents in aqua regia contents: 0.4%). Arable lands contained more soluble chromium than reported in forest soils (averaged soluble chromium: 0.36 and 0.09 mg $kg^{-1}$, respectively). In particular, the soluble chromium contents in greenhouse, orchard and upland soils were higher than in contaminated soils near mine and industrial site (maximum contents: greenhouse 15.3 mg $kg^{-1}$; upland 12.1 mg $kg^{-1}$; orchard 8.29 mg $kg^{-1}$; mine site 4.76 mg $kg^{-1}$; industrial site 2.80 mg $kg^{-1}$). On the basis of these results a accumulation of chromium in some specific arable lands can be assumed, probably by long-continued applications of fertilizers or soil amendments containing chromium. In Korean Enforcement Decree of the Soil Environment Conservation Act soil standards for total chromium do not exist yet.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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