• 제목/요약/키워드: soil composition

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동래 납석광산 산성 광석배수의 중화실험: 중금속의 거동 특성 규명 (Neutralization of Acid Rock Drainage from the Dongrae Pyrophyllite Deposit: A Study on Behavior of Heavy Metals)

  • 염승준;윤성택;김주환;박맹언
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제7권4호
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    • pp.68-76
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    • 2002
  • 동래 납석광산 지역의 산성광석배수(ARD)에 의해 오염된 동래천의 공간적 화학조성 변화와 중금속의 제거 과정을 중화실험을 통하여 조사하였다. 광산에 인접한 동래천은 강산성(pH 3.0~4.2)이며 많은 양의 Al. Fe, $SO_4$및 중금속(Pb, Cu, Zn, Cd)을 포함하고 있다. 동래천의 화학조성은 산성배수의 침출지에서부터 수영강과의 합류지점까지 체계적으로 변화한다. 즉, 동래천으로 유입되는 침출수는 Al과 Fe가 풍부하나 하류로 갈수록 Al이 풍부한 조성으로 변한다. 침출수(pH 2.3)는 오염되지 않은 동래천(pH 6.5)과 소규모의 지류(pH 6.2)와 혼합되면서 pH가 최대 4.2까지 증가한다. 이러한 낮은 pH 범위(<4.2)에서는 거의 모든 Fe가 침전되나 Al은 대부분 용존상태로 남게 되어 하류로 갈수록 A띠 풍부한 조성으로 변화하게 된다. 한편, Al이 풍부한 하류의 지표수는 유량이 큰 수영강(pH 6.9)과 혼합되면서 pH가 증가(5.7)하여 흰색의 Al 침전물을 형성시킨다. 침출수를 대상으로 한 중화실험 결과. pH 3.5 이하에서 Fe침전물이, pH 4~6범위에서 Al 침전물이, 그리고 pH 6.0이상에서 Mn침전물이 형성되었다. pH의 증가에 따른 이러한 Fe, Al 및 Mn의 단계적인 침전은 실제 동래천에서 관찰되는 침전물의 형성과 잘 일치하고 있다. 또한 pH 증가에 따른 Fe및 Ai침전물에 의한 중금속의 흡착순서는 Pb>Cu>Cd$\geq$Zn이었으며, 50%의 흡착을 보이는 pH의 값($pH_{50}$은 Pb 3.2, Cu 4.5, Cd 5.2 및 Zn 5.8이었다. 이와 비교하기 위해서, Al이 풍부한 하류의 지표수를 대상으로 한 중화실험 결과, $pH_{50}$의 값은 Pb 4.5, Cu 5.8, Cd 7.4 및 Zn 7.0으로서 침출수에 비해 높은 값을 보였다. 이와 같은 결과로부터, 광산배수에서의 중금속의 제거는 pH의 변화뿐 만 아니라 하천수의 Fe 및 Al의 상대적인 양에 따라 결정됨을 알 수 있다.

한반도 특산식물 꼬리말발도리 개체군 구조 및 서식지 특성 (Population Structure and Habitat Characteristics of Deutzia paniculata Nakai, as an Endemic Plant Species in Korea)

  • 정지영;피정훈;박정근;정미진;김은혜;서강욱;이철호;손성원
    • 생태와환경
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    • 제49권1호
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    • pp.31-41
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    • 2016
  • 꼬리말발도리는 한반도 특산식물임에도 불구하고 종의 분포, 개체군 및 자생지 특성, 그리고 이것에 기초한 종 보전 연구를 찾아보기 어렵다. 본 연구는 꼬리말발도리를 대상으로 종 분포 및 생태 특성을 분석하였다. 꼬리말발도리의 분포 특성은 문헌, 표본 및 현장 조사 자료를 참고하였다. 현장 조사는 6개 지역에서 11개의 대방형구 ($15{\times}15m$)와 33개 소방형구 ($5{\times}5m$)의 자생 집단을 대상으로 2014년 5월부터 10월까지 실시하였다. 개체군 특성으로 풍부성(밀도, 피도), demographic 속성 (개화율 및 결실율)이 조사되었으며, 자생지 특성으로 식생 (구조 및 종조성), 임내광량 (광량, 수관열림도) 및 토양 (온 습도, 이화학 속성) 특성을 분석하였다. 꼬리말발도리는 경상도 (강원도 태백 포함)가 분포 중심이었으며, 넓은 해발 분포 범위 (평균 493 m, 및 해발 290~959 m 범위)를 나타내었다. 꼬리말발도리 자생지의 평균 사면경사는 $16^{\circ}$ ($7{\sim}35^{\circ}$ 범위)이었으며, 주로 너덜 계곡 입지 및 그곳과 접한 사면하부에 분포하였다. 꼬리말발도리 개체군의 소방형구 ($5m{\times}5m$) 내에서 평균 12.5개체가 출현하였고, $m^2$당 평균밀도는 0.5를 보였다. 평균 개화율은 15%로 낮은 개화율을 보이며 영양생식에 의한 번식이 빈번히 이루어지는 것으로 판단된다. 꼬리말발도리 자생지의 조사구 수준 식물상은 138분류군이었다. 꼬리말발도리 자생지의 식생은 너덜 입지환경을 잘 반영하는 층층나무 (중요치 25.5%) 및 물푸레나무 (중요치 15.8%)가 우점하는 서식지로 나타났다. 층층나무 유형은 급경사 지역, 그리고 물푸레나무 유형은 주로 높은 해발고도에 분포하는 특성이 관찰되었다. 연구 결과, 꼬리말발도리는 인간 활동보다는 범람과 같은 자연 교란, 기후변화 및 진화 생태학적인 요인에 의해 개체수의 변동이 예상되는 종으로 판단되며, 개체군 및 자생지의 지속성을 위협하는 뚜렷한 증거는 찾아볼 수 없었다.

광주천 인근 천부 지하수의 수리화학 및 안정동위원소 특성 (The Hydrochemical and Stable Isotope Characteristics of Shallow Groundwater Near the Gwangju Stream)

  • 윤욱;지세정;소칠섭
    • 자원환경지질
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    • 제36권6호
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    • pp.441-455
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    • 2003
  • 광주지역의 지하수는 주로 Ca-$HCO_3$, Ca-Na-$HCO_3$, Ca-Na-$HCO_3$-Cl 유형의 다양한 수질을 보여준다 그러나 광주천인근 지하수는 50mg/L 이상의 비교적 높은 $Cl^-$농도를 보이고, EC는 400${\mu}s$/cm 이상의 값을 나타내며, Ca-Cl 유형의 수질 특성을 보이고 있다. 일부 지역에서는 하천과 인근 지하수 관정 사이의 거리에 따라서 $Cl^-$, $HCO_3^-$/의 농도, EC와 ${\gamma}^{18}O$ 값이 체계적으로 변화하여 하천수의 지하유입이 확인되고 있다. 안정동위원소 연구결과, 광주지역 전체 지하수의 ${\gamma}^{18}O$ 값의 범위는 -9.2∼-5.5${\textperthansand}$ 이나 광주 동남부 고지대에서는 비교적 가벼운 값(>-8${\textperthansand}$)을 나타내나, 저지대 층적층이 분포된 하천 인근 지하수에서는 -6${\textperthansand}$ 보다 무거운 ${\gamma}^{18}O$ 값이 분포 경향을 보인다. 하천 인근에서 채취된 14개 지하수 시료 사이에는 ${\gamma}$D 및 ${\gamma}^{18}D$ 값이 ${\gamma}D{=}7.1{\times}{\gamma}^{18}O$-1의 관계를 보여 증발작용에 의한 동위원소 비평형을 나타내나, 하천수와 인근 지하수의 ${\gamma}^{18}O$값은 일부 지역에서 하천수 유입에 의한 체계적인 분별효과를 나타내기도 한다. 하천 인근 지하수의 DIC(용존무기탄산염)에 대한 ${\gamma}^{13}C$ 값은 -17.6∼15.2${\textperthansand}$로써 매우 가벼운 값을 나타내며, 토양 유기물 기원의 $CO_2$실 영향이 우세한 것으로 확인되었다. $NO_3^-$에 대한 ${\gamma}^{15}N$${\gamma}^{18}O$ 값은 각 0∼17.0${\textperthansand}$ 및 6.6∼17.4${\textperthansand}$로써 토양의 질산염, 생활하수 및 분뇨 기원의 질소가 혼합된 것으로 나타나고 있으며 대부분 시료는 탈질 화작용이 약 40∼60%까지 진행되면서 ${\gamma}^{15}N$${\gamma}^{18}O$ 값의 체계적인 분별효과가 야기되었다.

남산과 광릉지역의 잣나무림에서 낙엽분해과정에 관련된 날개응애 군집분석 (Community Analysis of Oribatid Mites (Acari : Oribatida) in the Process of Needle Leaf Decomposition in Korean Pine (Pinus koraiensis) Forest of Namsan and Kwangreung)

  • 배윤환
    • 한국토양동물학회지
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    • 제6권1_2호
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    • pp.25-31
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    • 2001
  • 주변환경의 오염에 의한 스트레스를 받는 정도가 다른 남산과 광릉의 잣나무림에서 낙엽주머니 (mesh size :남산 1.7mm, 광릉 0.4mm, 1 7mm)방법을 이용하여 낙엽의 분해과정에 관련된 날개응애 군집에 대한 분석을 실시하였다. 각 조사구에서 2년에 걸쳐 총 11회 수거한 낙엽주머니에서 조사된 날개응애 종 수는 30종을 초과하지 않았고, 남산과 광릉의 mesh size 1.7mm에서 조사된 종 수는 광릉이 남산에 비해 유의성있게 높았다(paired t-test, p<0.05), mesh size가 다른 광릉 지역의 낙엽주머니간에는 종수의 차이가 없어 남산,광릉 두지역간의 종수 차이만이 인정되었다. 낙엽주머니내 날개응애 체장 분포 및 체장별 밀도 패턴은 세 조사구에서 중형종(0.3-0.7mm미만)이 다수 출현했고, 밀도가 높은 종은 광릉에서는 체장이 0.2-0.5 mm 사이의 종들이, 남산에서는 이들 조사구들보다 조금 더 큰 종들에서 높은 밀도를 보였다. S renson 지수 및 Cluster analysis를 이용한 조사구 날개응애 군집의 정성적, 정량적 분석은 두 지역의 날개응애 군집이 종 구성에 있어 다른 그룹이라는 것을 제시했다. 낙엽주머니내 날개응애 종들의 출현은 20종 미만의 종들이 5월에서 9월 사이에 출현하였는데, 1년차와 2년차간에 출현 패턴에는 다소 변화가 있었다. 낙엽주머니내 날개응애 유입은 1년차에는 5월부터 다수의 새로운 종들이 이입되었지만, 2년차에는 새로운 종의 유입은 미미한 반면 1년차에 이입했던 종들의 재차 유입이 일어났고, 유입시기도 빨라졌다. 낙엽주머니내 날개응애군집의 종 다양도 분석에는 종 풍부도지수, Shannon 지수, 균등도 지수가 사용되었고, 이들 세 가지 다양도 지수의 값이 모두 광릉이 높고 남산이 낮은(mesh size 1.7mm>광릉 mesh size 0.4 mm>남산 mesh size 1.7 mm) 일관된 경향을 나타냈다. 이는 날개응애 군집의 종 다양성은 광릉지역이 남산지역에 비해 더 높다는 결론을 도출할 수 있는 것이었다. 낙엽주머니내 출현종의 우점종과 출현빈도 분석결과, 각 조사구의 우점종들은 전체 밀도의 70%이상을 차지하고 있어 비중이 매우 높은 것들로 나타났고, 최고 우점종은 mesh size 1.7mm의 남산과 광릉 조사구에서 Tricho-galumna nipponica로 동일했고, 광릉 mesh size 0.4 mm에서는 이 종보다 크기가 작은 Ramusella sengbuschi가 최고 우점종이었다. 그리고 낙엽주머니내에 밀도와 출현빈도가 높아 낙엽분해에 직,간접적으로 크게 관여하는 날개응애 종들로는 Tricogalumna nipponica, Epidamaeus coreanus, Scheloribates latipes, Ceratozetes japonicus, Ramusella sengbuschi, Eohypochthonius crassisetiger, Cultroribula lata 등을 선발할 수 있었다.

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페레니얼 라이그라스에서 Mycorrhiza 접종이 탄수화물대사와 가뭄스트레스 저항성에 미치는 영향 (Mycorrhizal colonization effects on C metabolism in relation to drought-tolerance of perennial ryegrass)

  • 이복례;정우진;김대현;김길용;손보균;김태환
    • 한국토양비료학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.232-242
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    • 2002
  • Mycorrhiza 접종이 페레니얼 라이그라스가 가뭄 스트레스 저항성에 대한 효과를 검증하기 위해 mycorrhiza 접종구(AM)와 mycorrhiza를 접종하지 않은 비접종구 (non-AM)를 정상적 토양 수분 (-0.04Mpa) 및 가뭄 스트레스 (-0.12MPa)를 각각 처리한 후 0.14 및 28일에 잎의 수분포텐셜, 인의 함량, 작물의 성장 및 탄수화물 농도를 분석하였다. 가뭄 스트레스구에서 잎의 수분포텐셜, 클로로필, 인의 함량 및 잎의 성장이 유의적으로 감소되었다. 가뭄에 의한 이러한 생리적 장해요인들은 mycorrhiza 접종에 의해 완화되었다. 가뭄 스트레스하에서 잎의 soluble sugar 농도는 감소 되었으며, AM 처리구는 non-AM 처리구보다 soluble sugar 농도는 높게 나타났다. 가뭄 스트레스하에서 지상부의 starch와 fructan의 축적은 가뭄 스트레스 하에서 감소되는 반면 뿌리에서는 증가하였다. 가뭄 스트레스 하에서 뿌리에서 starch의 농도는 non-AM 처리구에서 AM처리구보다 더 높게 나타났다. 가뭄 스트레스 하에서 잎의 fructan 농도는 약간 감소하였으나 뿌리에서는 현저히 증가하였다. 가뭄 스트레스 하에서 처리 후 28일째 fructan의 농도는 정상적 수분공급구와 비교해 볼 때 non-AM과 AM 잎에서 각각 18.7% 와 13.3% 낮았다. 뿌리에서 가뭄스트레스에 의한 fructan의 축적은 mycorrhiza 접종에 의해 약 14% 감소되었다. 이상의 결과들은 mycorrhiza 접종은 잎의 수분 포텐셜과 인의 함량을 더 높게 유지하게 하고, soluble sugar의 함량을 더 많이 보유하게 함으로써 작물의 가뭄에 대한 내성을 증가 시킴을 잘 보여 주었다.

수도(水稻)의 냉해(冷害)와 생리적(生理的) 반응(反應)에 미치는 유묘(幼苗)의 경화(硬化) 및 Abscisin 산(酸) 처리효과(處理效果) (Effect of Hardening and Abscisic Acid Treatments at Seedling Stage on Chilling Injury and Related Physiological Responses in Rice Plants)

  • 이병무;류인수;허일봉
    • 한국토양비료학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.61-66
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    • 1989
  • 수도묘(水稻苗)를 실내시험(室內試驗)으로 무경화(無硬化), 변온경화(變溫硬化)($25-20-15^{\circ}C$), 저온경화(低溫硬化)($10^{\circ}C$, 2-4-8시간(時間)), ABA $10^{-4}$M 수용액(水溶液) 3회(回) 엽면처리(葉面處理)하여 $10^{\circ}C$생육상(生育床)에 3일간(日間) 방치한 후 묘소질(苗素質), 근활력(根活力), 광합성능(光合成能), 수도체중(水稻體重) 인지질(燐脂質)의 지방산(脂肪酸) 부포화도(不飽和度) 및 내생(內生) ABA함량(含量)과 포장(圃場)에 조기이앙(早期移秧)(수원(水原) 1985. 5. 6)하여 생존개체율(生存個體率)을 조사(調査)하여 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 묘(苗)의 개체(個體) 건물중(乾物重)은 무경화(無硬化) 175mg에 비(比)하여 변온경화(變溫硬化) 186mg 저온경화(低溫硬化) 192mg, ABA처리(處理) 182mg으로 유의성(有意性) 있는 차이(差異)를 보였다. 2. 경화(硬化) 및 ABA처리묘(處理苗)를 1 주(株) 1 본(本)씩 조기이앙(早期移秧)하여 조사(調査)한 생존개체율(生存個體率)은 변온경화(變溫硬化) 85%, 저온경화(低溫硬化)90.7% ABA처리(處理) 77.8%로 무경화(無硬化) 62.0%에 비(比)하여 증가(增加)하였다. 3. 근활력(根活力) (${\mu}g/gF.W/hr$)은 무경화(無硬化) 110에 비(比)하여 변온경화(變溫硬化) 125, 저온경화(低溫硬化) 135, ABA처리(處理)는 120 으로 증가(增加)되었고, 개엽별(個葉別) 광합성능(光合性能)(${\mu}gCO_2/dm^2/hr$)은 무경화(無硬化) 55.1에 비(比)하여 변온경화(變溫硬化) 62.0, 저온경화(低溫硬化) 67.0, ABA처리(處理) 61.9로 높았다. 4. 수도체(水稻體)의 인지질(燐脂質) 지방산부포화도(脂肪酸不飽和度)(부포화(不飽和)/포화(飽和))는 무경화(無硬化) 1.19에 비(比)하여 변온경화(變溫硬化) 1.75, 저온경화(低溫硬化) 1.86, ABA처리(處理) 1.80으로 경화(硬化) 및 ABA처리(處理)로 부포화지방산(不飽和脂肪酸) 함량(含量)이 증가(增加)되었다. 5. 경화처리(硬化處理)에 의한 식물체중(植物體重) 내생(內生) ABA함량(含量)(ng/gF.W)은 무경화(無硬化) 33.9에 비(比)하여 저온경화(低溫硬化)에서 67.2로 증가(增加)되었고 ABA처리(處理)에서는 91.7이었다.

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농업생태계의 서식지 질 지표 개발을 위한 식생분석 (Study on Vegetation Analysis for Indicators Development of Agro-ecosystem Habitat Quality)

  • 박광래;강방훈;최재웅;김창환
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권6호
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    • pp.1040-1046
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    • 2010
  • 대상 지역에서 조사된 관속식물은 53과 114속 124종 16변종 1품종으로 총 141종류로 조사되었다. 이것은 한국산 관속식물 4,191종류의 3.36%에 해당된다. 이들 중에서 귀화식물은 11과 20속 20종 2변종으로 총23종류로서 남한 전체에 분포되어 있는 귀화식물 267종에 대한 이 지역 귀화식물 지수는 8.61%로 조사되었다. 조사된 관속식물은 양치식물이 전체의 0.71%, 나자식물이 0.71%, 피자식물이 98.58%를 차지하고 있어 대부분이 피자식물로 구성되어 있는 것으로 조사되었다. 식물의 생활형의 특성으로 구분하여, 휴면형은 1년생 식물 (Th)이 45종 31.91%, Th (w)이 19종 13.48%, 반지중식물 (H)이 17종 12.06% 등의 순으로 분포하였다. 조사대상지역 관속식물의 번식형이 지하기관형 (Radicoid form)은 지하나 지상에 연결체를 전혀 만들지 않는 단립식물의 비율이 99종 70.21%로 가장 많았으며, R4는 13종 9.22%, R2.3은 12종 8.51%로 조사되었다. 번식형 중 종자나 과실의 산포를 유형화한 산포기관형 (Disseminule form)은 중력산포형 ($D_4$)이 62종 43.97%, 풍수산포형 ($D_1$)이 23종 16.31%, $D_{1.4}$이 21종 14.89% 등의 순으로 분포한다. 이러한 식물의 생활형의 분포비율을 조사함으로써 식물 군락에서 종 조성 뿐만 아니라 환경요소에 대한 군집의 반응 또는 공간의 사용, 군락 내에서의 가능한 경쟁관계에 대한 정보를 파악하여 생물다양성을 유지 증진하기 위한 서식지 보존에 관한 기초자료로 활용 되어 질 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 금후 과제로서 생물 분포량을 조사하여 식물상과의 상관을 분석함으로서 비오톱 유형별 서식지의 질을 판정할 수 있을 것으로 기대된다.

기후분포가 다른 재배지에서 생장한 겉보리 생육, 수량 및 품질 비교 (Comparative Analysis of Growth, Yield, and Grain Quality of Hulled Barley Grown Under Different Meteorological Conditions in South Korea)

  • 박현화;이효진;김예건;김대욱;국용인
    • 한국작물학회지
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    • 제68권2호
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    • pp.69-80
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    • 2023
  • 본 연구는 기후분포가 다른 3개 그룹 지역(G1, G2, G3)에 겉보리를 파종하고, 월동 전(12월), 월동 후(2월) 및 출수기(4월)에 생육과 수확기(6월)에 수량 차이를 조사하였고, 이들 그룹 지역간 생육과 수량차이와 작물생육기 기상요인과 출수기에 토양화학성과 잎 무기성분과 관련성을 조사하였다. 또한 수확기에는 그룹 지역간에 수확한 겉보리 종자의 일반성분, 무기물 및 아미노산 함량을 조사하였다. 월동 전, 후 분얼수는 G1지역이 G2와 G3지역에 비해 높았다. 그러나 출수기의 분얼수와 지상부 건물중은 G2와 G3 지역이 G1지역에 비해 높았다. 재생기, 유수형성기 및 출수일의 경우 G2 지역은 G1과 G3지역에 비해 다소 늦었다. 그러나 엽록소 함량(SPAD값)은 그룹 간에 차이가 없었다. 수량의 경우 G2지역이 G1과 G3지역에 비해 9~15% 감소하였다. G2지역의 수량 감소는 수수, 영화수 및 등숙율 감소에 기인되는 것으로 판단된다. 또한 G2지역에서 수량이 감소했던 것은 G2지역이 작물 생육기에 최고, 최저 및 일 평균기온이 G1과 G3지역에 비해 낮았기 때문인 것으로 판단된다. 그러나 토양 내 무기성분은 G2지역에서 G1과 G3 지역에 비해 높았다. 식물체의 무기성분 함량은 G1지역에서 G2와 G3 지역에 비해 높은 경향이었다. Cu, K, Mg 및 P와 같은 무기물 함량은 G3 지역에서 그리고 조단백질과 대부분 아미노산은 G2 지역에서 다른 지역에 비해 상대적으로 낮은 경향을 보였다. 따라서 재배한계지 G1지역은 주산지 G3 지역에 비해 겉보리 수량과 일반성분, 아미노산 및 무기물 함량 등에 부정적인 영향없이 안정적으로 재배가 가능한 것으로 판단된다.

Brief Introduction of Research Progresses in Control and Biocontrol of Clubroot Disease in China

  • He, Yueqiu;Wu, Yixin;He, Pengfei;Li, Xinyu
    • 한국균학회소식:학술대회논문집
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    • 한국균학회 2015년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.45-46
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    • 2015
  • Clubroot disease of crucifers has occurred since 1957. It has spread to the whole China, especially in the southwest and nourtheast where it causes 30-80% loss in some fields. The disease has being expanded in the recent years as seeds are imported and the floating seedling system practices. For its effective control, the Ministry of Agriculture of China set up a program in 2010 and a research team led by Dr. Yueqiu HE, Yunnan Agricultural University. The team includes 20 main reseachers of 11 universities and 5 institutions. After 5 years, the team has made a lot of progresses in disease occurrence regulation, resources collection, resistance identification and breeding, biological agent exploration, formulation, chemicals evaluation, and control strategy. About 1200 collections of local and commercial crucifers were identified in the field and by artificiall inoculation in the laboratories, 10 resistant cultivars were breeded including 7 Chinese cabbages and 3 cabbages. More than 800 antagostic strains were isolated including bacteria, stretomyces and fungi. Around 100 chemicals were evaluated in the field and greenhouse based on its control effect, among them, 6 showed high control effect, especially fluazinam and cyazofamid could control about 80% the disease. However, fluzinam has negative effect on soil microbes. Clubroot disease could not be controlled by bioagents and chemicals once when the pathogen Plasmodiophora brassicae infected its hosts and set up the parasitic relationship. We found the earlier the pathogent infected its host, the severer the disease was. Therefore, early control was the most effective. For Chinese cabbage, all controlling measures should be taken in the early 30 days because the new infection could not cause severe symptom after 30 days of seeding. For example, a biocontrol agent, Bacillus subtilis Strain XF-1 could control the disease 70%-85% averagely when it mixed with seedling substrate and was drenching 3 times after transplanting, i.e. immediately, 7 days, 14 days. XF-1 has been deeply researched in control mechanisms, its genome, and development and application of biocontrol formulate. It could produce antagonistic protein, enzyme, antibiotics and IAA, which promoted rhizogenesis and growth. Its The genome was sequenced by Illumina/Solexa Genome Analyzer to assembled into 20 scaffolds then the gaps between scaffolds were filled by long fragment PCR amplification to obtain complet genmone with 4,061,186 bp in size. The whole genome was found to have 43.8% GC, 108 tandem repeats with an average of 2.65 copies and 84 transposons. The CDSs were predicted as 3,853 in which 112 CDSs were predicted to secondary metabolite biosynthesis, transport and catabolism. Among those, five NRPS/PKS giant gene clusters being responsible for the biosynthesis of polyketide (pksABCDEFHJLMNRS in size 72.9 kb), surfactin(srfABCD, 26.148 kb, bacilysin(bacABCDE 5.903 kb), bacillibactin(dhbABCEF, 11.774 kb) and fengycin(ppsABCDE, 37.799 kb) have high homolgous to fuction confirmed biosynthesis gene in other strain. Moreover, there are many of key regulatory genes for secondary metabolites from XF-1, such as comABPQKX Z, degQ, sfp, yczE, degU, ycxABCD and ywfG. were also predicted. Therefore, XF-1 has potential of biosynthesis for secondary metabolites surfactin, fengycin, bacillibactin, bacilysin and Bacillaene. Thirty two compounds were detected from cell extracts of XF-1 by MALDI-TOF-MS, including one Macrolactin (m/z 441.06), two fusaricidin (m/z 850.493 and 968.515), one circulocin (m/z 852.509), nine surfactin (m/z 1044.656~1102.652), five iturin (m/z 1096.631~1150.57) and forty fengycin (m/z 1449.79~1543.805). The top three compositions types (contening 56.67% of total extract) are surfactin, iturin and fengycin, in which the most abundant is the surfactin type composition 30.37% of total extract and in second place is the fengycin with 23.28% content with rich diversity of chemical structure, and the smallest one is the iturin with 3.02% content. Moreover, the same main compositions were detected in Bacillus sp.355 which is also a good effects biocontol bacterial for controlling the clubroot of crucifer. Wherefore those compounds surfactin, iturin and fengycin maybe the main active compositions of XF-1 against P. brassicae. Twenty one fengycin type compounds were evaluate by LC-ESI-MS/MS with antifungal activities, including fengycin A $C_{16{\sim}C19}$, fengycin B $C_{14{\sim}C17}$, fengycin C $C_{15{\sim}C18}$, fengycin D $C_{15{\sim}C18}$ and fengycin S $C_{15{\sim}C18}$. Furthermore, one novel compound was identified as Dehydroxyfengycin $C_{17}$ according its MS, 1D and 2D NMR spectral data, which molecular weight is 1488.8480 Da and formula $C_{75}H_{116}N_{12}O_{19}$. The fengycin type compounds (FTCPs $250{\mu}g/mL$) were used to treat the resting spores of P. brassicae ($10^7/mL$) by detecting leakage of the cytoplasm components and cell destruction. After 12 h treatment, the absorbencies at 260 nm (A260) and at 280 nm (A280) increased gradually to approaching the maximum of absorbance, accompanying the collapse of P. brassicae resting spores, and nearly no complete cells were observed at 24 h treatment. The results suggested that the cells could be lyzed by the FTCPs of XF-1, and the diversity of FTCPs was mainly attributed to a mechanism of clubroot disease biocontrol. In the five selected medium MOLP, PSA, LB, Landy and LD, the most suitable for growth of strain medium is MOLP, and the least for strains longevity is the Landy sucrose medium. However, the lipopeptide highest yield is in Landy sucrose medium. The lipopeptides in five medium were analyzed with HPLC, and the results showed that lipopeptides component were same, while their contents from B. subtilis XF-1 fermented in five medium were different. We found that it is the lipopeptides content but ingredients of XF-1 could be impacted by medium and lacking of nutrition seems promoting lipopeptides secretion from XF-1. The volatile components with inhibition fungal Cylindrocarpon spp. activity which were collect in sealed vesel were detected with metheds of HS-SPME-GC-MS in eight biocontrol Bacillus species and four positive mutant strains of XF-1 mutagenized with chemical mutagens, respectively. They have same main volatile components including pyrazine, aldehydes, oxazolidinone and sulfide which are composed of 91.62% in XF-1, in which, the most abundant is the pyrazine type composition with 47.03%, and in second place is the aldehydes with 23.84%, and the third place is oxazolidinone with 15.68%, and the smallest ones is the sulfide with 5.07%.

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동해안지역 온천유형별 수리화학적 특성 및 영족기체 기원 (Hydrochemistry and Noble Gas Origin of Various Hot Spring Waters from the Eastern area in South Korea)

  • 정찬호;;김규한;최훈공;;박지선;박충화;이종익;허순도
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권1호
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    • pp.1-12
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    • 2008
  • 이 연구는 한반도 동해안 일대에 분포하고 있는 주요 온천에 대하여 화학성분, 안정동위원소, 삼중수소 그리고 헬륨과 아르곤 같은 영족기체의 동위원소 특성을 분석하여 온천유형별 온천수의 지화학적 특성을 밝히고, 영족기체의 기원을 규명하고자 하였다. 이를 위하여 동해안 일대의 6개 온천지에서 11개의 온천수 시료와 14개의 가스시료를 채취하여 분석하였다. 온천수의 수리화학적 특성을 보면 오색탄산온천수를 제외한 모든 온천수의 pH는 $7.0{\sim}9.1$ 범위의 약알카리성 내지 알카리성을 보이며 오색탄산온천의 pH는 5.7의 약산성의 특성을 보였다. 온천수의 토출온도는 $25.7{\sim}68.3^{\circ}C$ 범위를 보였으며 전기전도도는 $202{\sim}7,130{\mu}S/cm$의 넓은 범위로 해운대와 동래온천은 평균 $3,890{\mu}S/cm$으로 높은 값을 보인다. 온천을 용존성분에 따른 분류하면 오색, 척산, 백암, 덕구온천은 소량의 유황가스 함유한 알카리성의 Na-$HCO_3$형으로 분류되고, 해운대와 동래온천은 높은 TDS(총용존고형물질)의 해수형 Na-Cl형을 보인다. 그리고 오색탄산온천은 약산성으로 탄산을 함유한 Na-$HCO_3$형으로 분류된다. 연구지역 온천수의 ${\delta}^{18}O$${\delta}D$값은 각각 $-7.8{\sim}-11.7%o$$-57.3{\sim}86.4%o$의 범위를 보여 온천수가 순환수 기원임을 지시한다. 위도가 높아질수록 낮은 동위원소 조성 값을 보이는 위도효과가 잘 나타난다. 일부 해수형온천수의 삼중수소 함량은 거의 0 TU에 가까운 값을 보여 최소 약 50년 이상 체류한 물임을 알 수 있다. 오색탄산온천수를 제외한 온천수의 $^3He/^4He$ 동위원소비는 $0.1{\times}10^{-6}{\sim}1.1{\times}10^{-6}$ 범위를 보여, 대기-지각 혼합선보다 상위에 분포한다. 이는 온천수내 He 가스가 대부분 대기와 지각기원이며, 일부는 맨틀기원의 He 가스가 부분적으로 존재한다는 것을 의미한다. 판 경계부에 위치한 일본의 온천수내 He가스는 대부분이 맨틀기원으로 알려져 있어 판 경계부에서 떨어진 우리나라의 경우와 뚜렷한 차이를 보인다. 그러나, 오색탄산온천에서는 대기기원 He 동위원소비보다 2.4배 높은 값인 $3.3{\times}10^{-6}$을 보여주어 지하 심부의 맨틀기원의 가스가 지각상부 대수층까지 공급된 것으로 해석된다. 온천수의 $^{40}Ar/^{36}Ar$ 비는 대기기원의 값과 유사한 범위를 보인다.