The dry weight of mother plants' leaves had the highest increase rate in both NS (single-use) and NS+EM (mixed-use) mixed with NS 0.8 (customary use). In seafood amino acid fertilizer (SAF) application, the increase rate was highest in SAF solution at a 300-fold dilution. Mother plants' crown diameter, plant height, leaf length, leaf width, petiole length and leaf number showed the greatest growth amount when NS 0.8 (customary use) was mixed to NS (single-use) or NS+EM (mixed-use) solution. The growth was highest in SAF solution diluted 300 folds, but lowest in SAF solution diluted 100 folds. Of all inorganic nutrients, excluding sulfur, total amount of nitrogen, available phosphorus, potassium, calcium and magnesium had the highest increase rate in both NS (single-use) and NS+EM (mixed-use) with the treatment of NS 0.8 (customary use). Total nitrogen, in particular, was increased by 3.1% in NS 0.4, 6.0% in NS 0.8, and 4.5% in NS 0.8 with the application of NS+EM at a 500-fold dilution compared to NS alone. Total nitrogen amount showed the highest increase rate in SAF solution diluted 300 folds. Total nitrogen, available phosphorus, calcium, magnesium and EC in soils applied with culture solutions (NS, NS+EM) had increasing tendencies after fertilizer application. The results were comparable to those of SAF treatment. The increase rate of each inorganic nutrient composition declined in soils applied with NS+EM solution diluted 500 folds compared to NS alone.
Heavy metal(loid) contamination of rice is the main issue in abandoned metal mine area with regard to food safety. A field study was conducted in mine area to see if soil amendments treatment including calcium superphosphate, sulfur, steel slag and S-containing fertilizer could reduce As and/or Cd content in rice grain and increase the growth of rice. The As content in brown rice reduced to 60% compared to the control only in $7.0Mg\;ha^{-1}$ of steel slag treatment. Cd reduction in rice was thought to be not the effect of amendments but the result from the difference in growth and development of rice plant and this could be ascribed to low soil Cd availability to rice plant. Compared with control, increased rice yield of cultivar Hwanggeumnuri was 1.3~2.2 and $1.5Mg\;ha^{-1}$ in calcium super phosphate and S-containing fertilizer treatment, respectively and the trend was also observed in cultivar Ungwang. However, steel slag treatment reduced the Ungwang yield by $0.4{\sim}0.9Mg\;ha^{-1}$. Future work will be needed to establish the agricultural measure with which secure the safety and yield of rice simultaneously.
황산화 미생물인 Genus Thiobacillus 중 몇 종류의 탈질균은 여러 종류의 황 화합물($S^{2-}$, So, $S_2O{_3}^{2-}$, $S_4O{_6}^{2-}$, $SO{_3}^{2-}$)을 황산염이온으로 산화시키면서 동시에 질산성질소를 질소 가스 형태로 전환시킨다. 이는 독립영양 미생물이므로 외부 탄소원이 필요치 않으며, C/N비가 낮은 폐수에 에탄올 대신 값이 싼 황 입자의 투입으로 경제적이며 효과적인 탈질화를 유도할 수 있다. 후탈질시 인위적인 유기물의 투입대신 값 싼 황입자를 사용하여 질소를 제거하며, 처리효율이 안정적이고, 운전이 쉬워, 최근 이 공정은 세계적으로 많이 연구되고 있다. 그러나 탈질시 알칼리도가 파괴되어 특히 알칼리도가 낮은 폐수의 경우 고농도 탈질시 pH가 떨어져 탈질이 더 이상 진행되지 않으며, 고농도의 질산성질소를 처리할 경우 부산물로서 고농도의 황산염이온이 생성된다는 부수적인 단점을 안고 있다. 본 연구에서는 MCR로부터 독립영양 미생물을 분리 characterization 및 미생물 동정을 하였다. MCR내에는 주로 Paracoccus denitrificans and Paracoccus versutus (formerly Thiobacillus versutus)가 주종을 이루었으며 이들 미생물들은 유기물도 에너지원으로 이용할 수 있는 facultative autotrophic denitrifier이었다. 이들 미생물을 탈질에 이용할 시 유기물이 있는 조건에서도 성장하기 때문에 유입 폐수 내 유기물 농도에 영향을 받지 않고 또는 인위적으로 소량의 유기물을 넣어 독립영양탈질과 종속영양탈질을 동시에 일어날 수 있도록 함으로서 독립영양탈질의 단점인 높은 황산염이온 생성 및 알칼리도 파괴를 막을 수 있을 것으로 사료된다.
축분(우분) 퇴비화시 악취 경감과 양질의 퇴비생산을 위한 적절한 공기주입율을 설정하고자, 밀폐형 반응조 (242l)에 우분과 볏짚의 혼합물(65% 수분함량)을 퇴적하고 0.09, 0.18, 0.90 및 $1.79l\;min^{-1}kg^{-1}dry-solids^{-1}$ 4처리의 공기량을 주입하여 574시간의 퇴비기간동안 퇴적물내의 산소농도 및 산소소비율의 변화와 황화합물 가스의 발생양상 및 산소농도와의 상관관계를 구명하였다. 1. 퇴적물내의 산소농도는 공기주입 즉시 급격히 감소하였으며, 공기주입을 $0.90l\;min^{-1}kg^{-1}dry-solids^{-1}$이하 처리에서의 산소제한성(산소 15%이하)은 공기주입율과 부의 지수적 관계로써 35~300시간의 범위에 있었으나 $1.79l\;min^{-1}kg^{-1}$에서는 산소제한성이 없었다. 2. 공기주입율별 산소소비율은 $0.80{\sim}1.57O_2g\;h^{-1}\;kg^{-1}VS^{-1}$ 범위로써 그 크기는 0.90> 1.79> 0.18> $0.09lmin^{-1}kg^{-1}$ 순이었고, 누적산소소비량은 $460{\sim}900O_2g\;kg^{-1}VS^{-1}$ 범위를 나타내었다. 최대 산소소비량은 공기주입율 $1.2{\sim}1.3lmin^{-1}\;kg^{-1}$ 범위로 추정되었다. 3. 황화수소, 이산화 황 및 메틸멀캅탄 가스의 배출농도는 퇴비화 초기에 극도로 높고 후기로 갈수록 급격히 감소하였으며, 처리별로는 공기주입율이 증가할수록 뚜렷이 감소하였다. 가스의 평균 배출농도는 0.03~2.18, 0~0.50, 0.07~3.38 ppm으로 각각 배출되어 그 농도의 크기는 매틸멀캅탄> 황화수소> 이산화황의 순이었다. 4. 퇴적물내의 산소농도와 황화합물 가스의 배출농도와는 1% 고도의 부의 지수적 상관이 있었으며, 황화수소와 메틸멀캅탄 가스는 산소농도 5%이하에서 급격히 증가하고 15%이상에서는 거의 배출되지 않으나 이산화황은 산소농도 29%에서도 배출되는 것으로 추정되었다.
화산회토양 감자 연작지 토양 pH 수준별로 고토석회, 유황, 황산칼륨, 패화석, 규산질비료, 석회질소, 유안비료를 이용하여 감자 더뎅이병 발생을 경감시키고 토양건전성을 유지하는데 적절한 대체농자재를 선발하고자 수행하였다. 토양 pH가 낮은 황산칼륨 처리구(24 kg/10a)에서는 더뎅이병 발병률이 84.4%, 발병도가 28.4%로 가장 낮았다. 방제효과는 12.3%, 상품율은 93.2%로 다른 처리구와 비교할 때 가장 높게 나타났다. 석회질소 처리구(60kg/10a)가 발병도 38.3%로 낮았고 방제효과 23.8%, 상품율 66.3%로 높았다. 토양 pH가 높은 시험구 중 더뎅이병 발병률은 석회질소 처리구(60 kg/10a)가 38.3%로 가장 낮았고 유안 처리구(48 kg/10a)는 62.6%로 높았다. 더뎅이병 방제효과는 석회질소 처리구(60 kg/10a)에서 23.8%로 유황 처리구의 6.1% 보다 4배 이상, 상품률은 66.3%로 가장 높게 나타났다. 감자더뎅이병 병원균 Streptomyces acidiscabies과 Streptomyces scabiei를 석회질소 2.5, 5 g/L, 10 g/L에 접종시 생장량은 다른 토양개량제 보다 상대적으로 억제되었다. 결론적으로 감자 파종 전에 토양 pH가 5 이하이면 황산칼륨을, 6 이상이면 석회질소를 시비하면 더뎅이병 발생을 경감시킬 수 있을 것으로 보인다.
김해통의 Jarosite광물을 화학분석을 통하여 토양 생성학적으로 그 특성을 구명하였다. Jarosite광물이 많이 존재하는 $Bg_2$와 $Bg_3$ 층의 습토와 건토의 pH는 $Bg_3$와 Jarosite 광물 공히 4.0 이하이였으며, 건토의 항온처리에서도 pH는 크게 변하지 않았다. 여러종류의 염용액으로 침출한 K, Al, Na및 S 등의 이온은 모두 $Bg_2$와 $Bg_3$층에 많이 분포하여 Jarosite 광물의 형성을 확인할 수 있었다.
코이어 더스트와 수피를 동일한 비율로 혼합한 상토로 '싼타' 딸기를 수경재배할 때 기비로 혼합된 유황의 처리수준 차이가 토양용액의 중탄산 농도, pH, 식물체의 생육 및 무기원소 흡수량에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 혼합상토 조제시 유황분말을 0, 0.23, 0.45, 0.90 및 $1.80g{\cdot}L^{-1}$으로 조절하여 혼합하였고, 작물 재배 중에는 중탄산 농도를 $240mg{\cdot}L^{-1}$으로 조절한 Hoagland 용액을 관비하였다. 식물체의 생육조사 및 무기원소 함량 분석은 양액처리 140일 후에, 근권부의 화학성 분석은 매 2주 간격으로 수행하였다. 유황의 시비수준이 증가할수록 모주의 전반적인 생장이 우수하였다. 엽록소 함량을 제외한 모주의 생장조사 항목에서 무처리구가 가장 저조하였고, $0.45g{\cdot}L^{-1}$ 이상의 세 처리구 간에서 통계적인 차이가 인정되지 않았다. 유황 처리수준이 높아질수록 런너 발생 및 자묘의 생장 역시 우수해지는 경향을 보였다. 런너 길이, 모주당 발생한 자묘수 및 1번 자묘의 생체중은 $0.45g{\cdot}L^{-1}$ 보다 낮은 유황처리구보다 0.90과 $1.80g{\cdot}L^{-1}$ 처리구가 우수하였지만 두 처리 간에는 통계적인 차이가 없었다. 유황 0과 $0.23g{\cdot}L^{-1}$ 처리구는 토양용액의 중탄산 농도와 pH가 지속적으로 상승한 반면 $0.90g{\cdot}L^{-1}$ 이상 처리구에서 다소 낮아지는 경향이었다. 토양용액 내 K과 $PO_4$의 농도는 0.90과 $1.80g{\cdot}L^{-1}$가 다른 처리구보다 낮았으며, Ca과 Mg의 농도는 처리구 간에 차이가 없었다. 유황 무처리구에서 분석한 무기원소 함량이 가장 적었으며, 유황 처리수준이 높아질수록 증가하였다. 이상의 결과, 코이어 더스트와 수피 혼합상토(5:5, v/v)에서 '싼타' 딸기를 수경재배할 때 양액의 중탄산 피해를 방지하고 식물 생육을 촉진시키기 위해서는 유황을 $0.90g{\cdot}L^{-1}$ 이상 기비처리하는 것이 효과적이라 판단하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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