Bis(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) is one of the plasticizers used in the polyvinyl chloride (PVC) industry. It is known to be easily released into the environment. In this study, we investigated effects of DEHP on growth, metabolic pathway, and virulence gene expression in soil-borne bacterial plant pathogen, Pectobacterium carotovorum SCC1 using in vitro assays. As a result, DEHP at 20 μg mL-1 did not affect the growth, cell membrane permeability, or ATPase activity of P. carotovorum SCC1. However, it decreased succinyl-CoA synthase (SCS) activity in the tricarboxylic acid (TCA) cycle. Relative expression levels of virulence genes encoding pectate lyase and pectin were differentially influenced by DEHP treatment. These results suggest that biological characteristics of P. carotovorum might be influenced by DEHP in soil.

국내 음식물류폐기물의 1일 발생량은 14,143 톤으로 약 30%는 퇴비로 재활용하고 있으며, 그중 석회안정화공법을 통해 제조된 석회처리비료는 작물의 수량 증가, 산성 토양 개량 및 유기물 공급 등의 효과가 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 석회처리비료 시용량에 따른 작물 생육 및 토양의 화학적 특성에 대한 영향을 평가하고자 하였다. 처리구는 무처리구(CT), NPK 처리구(NPK). NPK+소석회 처리구(CH), NPK+석회처리비료 처리구 1, 2, 4, 8 및 16배(LTF1, 2, 4, 8 및 16)로 설정하였다. 석회처리비료는 석회소요량 기준으로 처리를 하여 상추 포트 재배실험을 진행하였다. 상추의 생육조사 결과 전반적으로 LTF1 처리구의 생육(수량 5,050 kg ha-1)이 가장 좋았던 반면, 석회처리비료 시용량이 증가할수록 생육이 저하되는 경향이었으며 수량도 LTF16 처리구(1,600 kg ha-1)에서 유의한 수준으로 감소하였다. 시험 후 토양의 pH, EC, OM, 교환성 양이온은 모두 시험 전보다 상승하였고 석회처리비료의 시용량이 증가함에 따라 증가하였다. 상추의 질소, 인산 및 칼륨의 양분흡수량은 LTF1 처리구에서 NPK 처리구 대비 각각 6.1, 0.5 및 4.0 kg ha-1 증가했으나, 석회처리비료 시용량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었다. 이를 통해 석회처리비료는 석회소요량 기준 2배량 이하로 시용하는 것이 적합하다고 판단되나 석회처리비료의 적정사용량 설정을 위해 연용 포장실험을 통한 추가적인 모니터링이 필요하다고 사료된다.

음식물류폐기물 직매립, 해양투기 등이 금지됨에 따라 음식물류폐기물은 대부분 자원화를 통해 처리되며 퇴비화하여 생산한 음식물류혼합퇴비(이 하, 음폐퇴비)는 작물 생산성을 향상 등을 위하여 농경지에 퇴비로 사용한다. 하지만, 염분 집적에 의한 작물 생육이 우려되며 이에 따른 피해를 줄이기 위하여 음폐퇴비와 블랙카본, 유용 미생물을 함께 사용하면 염분에 의한 피해를 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 이에 본 연구는 음폐퇴비와 바이오차의 한 종류인 블랙카본, 유용 미생물을 처리 시 상추의 수량과 토양 특성 변화를 알아보고자 하였다. 처리구는 무비구(NF), 무기질 비료 (NPK), 무기질 비료 + 음폐퇴비 (NPKF, 대조구), 무기질 비료 + 음폐퇴비 + 블랙 카본 (NPKFC), 무기질 비료 + 음폐퇴비 + 미생물 (NPKFB), 무기질 비료 + 음폐퇴비 + 블랙카본 + 미생물 (NPKFCB)이다. 상추 생육 조사 결과, 생육 후기인 21일째에 NPKFCB 처리구에서 엽장 20.7 cm, 엽폭 20.2 cm, SPAD-502 32.0으로 가장 생육이 좋았으며, 수량 조사 결과 또한 NPKFCB 처리구에서 주당 총 엽수가 28.8개로 가장 많았다. 수량지수는 무처리가 84.1로 가장 낮았고 NPKFCB 처리구에서 128.7로 가장 높았다. 이는 블랙카본에서 공급되는 K, P, Ca 등의 양분과 미생물 활성화가 작물 생산성 향상에 도움을 준 것으로 판단된다. 토양 화학성 분석 결과 pH는 NPKFB 처리구에서 6.9로 가장 높았으며, EC는 NPKF에서 1.7 dS m-1로 가장 높았다.

지중점적 관수(subsurface drip irrigation, SDI)는 작물의 뿌리가 수분을 가장 쉽고 효과적으로 이용할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 그러나 지중관수는 지표면 관수와 달리 수분의 공급 상태를 육안으로 확인하기 어려운 단점이 있다. 특히 작물의 뿌리가 수분을 흡수할 수 있는 유효수분 량은 토양에 따라 달라지고 동시에 수분을 보유하는 장력(potential energy)에도 영향을 미치게 된다. 지중관수는 지중에서 수분이 확산되는 위치 와 뿌리의 위치까지 도달될 때 효과가 발생한다. 그러나 실제로 토양 내부에서 수분이 이동하고 확산하는 것을 예측하기는 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 토양의 조건을 일정하게 하고 토층을 파괴시키지 않기 위해 토양조를 이용하였다. 그리고 수분을 지중에 공급한 이후에 토양을 절개하고 토양의 내부 위치별 토양수분을 측정하였다. 이때 토양 내부의 수분함량이 동일한 분포선을 찾아 유효 수분영역을 구하고 공급한 지중관 수량과 비교하였다. 아울러 토양내부의 습윤 확산 형태와 수분량으로 부터 토성에 따른 수분 확산이론을 예측하였다. 여기서 얻어진 수분확산 예측선도와 콩의 생육 시기별 뿌리의 생장위치를 중첩하여 최종적으로 지중관수량을 구하였다. 콩의 뿌리 생육은 파종이후 일일 평균 10 mm 성장한 것으로 나타나 생육 초기에 10일 간격으로 지중관수 공급량을 설계하였다. 주요 결과는 미사질양토에서 유효수분량을 25-35%로 유지하기 위해, 생육초기인 파종후 10일에는 8000 mL, 파종후 20일에는 7000 mL, 파종후 30일에는 6500 mL를 공급해야 할 것으로 판단되었다. 사질토 에서는 유효수분량을 20-30%로 유지하려면 파종후 10일에는 7500 mL, 파종후 20일에는 6500 mL, 파종후 30일에는 6000 mL를 공급하는 것이 타당한 것으로 판단되었다. 또한 생육 30일 이후에는 미사질양토나 사질토 모두 6000 mL를 공급하는 것이 적절할 것으로 보여 진다.

본 연구는 고추 재배 시험을 통해서 발전소로부터 배출되는 저회 (BA, bottom ash)의 농업적 활용 가능성을 평가하고자 수행되었다. 저회의 시용수준은 5 (BA5), 10 (BA10), 15 (BA15) 및 20 (BA20) ton ha-1으로 조절하였으며, 대조구는 퇴비를 일반 기비로 사용한 관행처리 방법으로 하였다. 고추의 생육 특성은 퇴비 처리구가 저회 처리구에 비해 생육이 증가되었고, 저회 사용수준에 따른 고추의 생육은 전반적으로 BA15 ≓ BA10 > BA20 > BA5 처리구 순으로 증가되었다. 고추 재배 후 조사된 토양의 화학적 특성은 저회의 시용수준이 증가될수록 pH, EC, SOC, 그리고 CEC 함량이 증가되는 경향을 보였다. 특히, 작물의 생육과 관련이 깊은 pH, SOC 및 CEC의 지표는 저회 처리구가 대조구에 비해 각각 0.20~0.82, 1.16~8.92 g kg-1 및 0.29~0.74 cmolc kg-1 범위로 증가되어 저회가 토양 탄소 함량 증진을 포함한 토양 비옥도 개선에 효과적인 역할을 한 것으로 판단된다. 따라서 본 시험의 결과로 미루어 볼 때 저회의 시용은 관행처리에 비해 고추의 수확량은 적지만 토양환경을 개선하는데 효과적인 것으로 판단되어 토양개량제로서 저회의 농업적 활용은 가능하다고 판단된다.

송국리형 주거지의 이용 및 폐기과정은 청동기시대의 흥미로운 연구 과제 중 하나이며, 특히 내부 흑색토층의 존재는 많은 관심을 끌어왔다. 송국리 유적 제24차와 25차 발굴조사에서 내부 흑색토층 이 확인된 주거지(98호, 100호, 107호)를 대상으로 환경고고학적 연구(토양 미세형태분석 및 규소체 분석)를 수행하였다. 토양 미세형태분석 결과, 내부 흑색토층은 탄화물이 집적된 층으로 보이며 탄화 가 비교적 가까운 곳에서 일어났을 가능성을 시사한다. 아마도 지붕이나 벽체를 비롯한 상부 구조물 이 탄화되어 집적된 층일 가능성이 높다. 한편 100호 주거지의 규소체분석 결과, 중간 흑색토층 및 상부 퇴적토에서 벼와 조의 규소체가 다량으로 확인되었다. 그리고 사초과 식물의 규소체와 해면동물 골편이 출토된 것으로 보아 저지대(예, 수전) 토양을 벽체 등의 건축재로 사용했던 것으로 보인다. 또 한, 내부 흑색토층이 보이는 주거지와 수혈유구는 연접한 경우가 많아, 화재에 의한 탄화물이 주거지 와 인근 수혈 내부로 흘러 들어간 것으로 생각된다. 이를 종합하여 보면 일부 주거지는 사용이 중지된 이후, 기둥과 같은 주요 건축재를 해체하여 반출한 다음 재활용이 어려운 나머지 잔존 구조물을 소각 했던 것으로 보인다. 그리하여 탄화물이 집적되어 수혈 중간부에 흑색토층을 생성했던 것으로 추정된 다. 본 연구에서는 토양 미세형태분석과 규소체분석이 상호보완적으로 함께 수행되어 해석의 지평을 넓힐 수 있었다.

Ethyl formate (EF) is a potent fumigant replacing methyl bromide. The use of EF is limited to a quarantine process. Appling EF to agricultural field as a safe insecticide in greenhouse give us valuable benefits including less residual concern. In this regard, residual pattern after EF fumigation in greenhouse should be undertaken. In the previous study, we have established agricultural control concentration of EF to control pests in a greenhouse. EF was fumigated at 5 g m-3 level for 2 h. The concentration of EF inside a greenhouse was analyzed to be 4.1-4.3 g m-3 at 30 min after fumigation. To prepare an analytical method for residues in cucumber crops and soil in the greenhouse, the limit of detection (LOD) of the method was 100 ng g-1 and the limit of quantitation (LOQ) of this method was 300 ng g-1. R2 values of calibration curves for crops and soil were 0.991-0.997. In samples collected immediately after ventilation, EF concentration was determined to be below LOQ level. In addition, EF level was below LOQ in samples collected at 3 h after ventilation except that leaf samples of melon during the flowering period showed a level of 1,068.9 ng g-1. Taken together, these results indicate that EF used in quarantine can be applied to agricultural fields without residual issue as an effective fumigant for insect pest control.

털부처꽃(Lythrum salicaria L.)은 전국에 분포하는 다년생 초본식물로 척박하고 습한 지역을 포함한 다양한 환경에서 잘 자라는 것으로 알려져 있다. 따라서 하천변, 척박지에서 정원 용, 화훼용 및 관상용 식물로 이용이 가능하다. 본 연구는 털 부처꽃의 적정 육묘 조건(토양종류, 플러그 트레이 셀 크기,파종립수, 액비농도 및 차광)을 조사하였다. 대조구(원예상토) 에서 재배된 유묘의 생육이 가장 우수하였다. 반면 피트모스 와 펄라이트의 혼합용토는 육묘기간이 지속되면서 생육수치 가 감소하는 경향을 나타냈다. 셀 크기는 용적이 가장 큰 162 셀에서 재배된 유묘의 생육이 우수하였으나, 200셀과 288셀에 서 자란 묘도 건강했다. 한편 유묘의 결주발생을 고려하면 셀 당 2립을 파종하는 것이 적합하였다. 액비 처리는 유묘의 생 육을 촉진하였다. 특히 Hyponex 1000배는 초장, 줄기직경, 엽수, 마디수, 근장, 지상부 생체중 및 지하부 생체중을 증가 시켰다. 또한 유묘의 생육은 55% 차광 하에서 우수하였다. 따 라서 털부처꽃의 가장 효과적인 생육조건은 원예상토가 충진 된 288셀 플러그 트레이에 셀 당 2립을 파종하고 Hyponex 1000배를 시비하면서 55% 차광 하에서 재배하는 것이었다.

To isolate aerobically and identify the diversity of halophilic bacteria in the soil around two ports, Daepopogu and Hwasun Port, on Jeju island, a total 46 halophilic bacteria strains were isolated and phylogenetically analysed. The isolated strains were divided into 3 phyla, 8 families, 16 genera and 23 species. The main taxa was the Bacilli class, which included 50.0% of the strains with 3 families, 10 genera and 15 species of Bacillaceae, Exiguobacterium_f and Planococcaceae. The second taxa was the Gammaproteobacteria class, which included 45.7% of the strains with 4 families, 5 genera and 7 species of Aeromonadaceae, Halomonadaceae, Marinobacteraceae and Vibrionaceae. The isolated strains were tested for hydrolytic enzymes, amylase, lipase and protease activity, and 31 strains showed activity of at least one enzyme. Furthermore, auxin activity was determined in 7 strains. This study showed that the isolated strains have possible applications in the food and agricultural industries and have importance as a genetic resource in Korea.

국내 음식부산물 발생량은 연간 약 500만톤으로 그 중 70 %가량은 퇴비화 또는 사료화로 자원화되고 있다. 최근 비료공정규격상 음식부산물 건조분말(DFP)이 혼합유기질비료 및 유기복합비료의 원료로 사용할 수 있게 되었지만 아직 적정사용기준에 대한 설정이 미흡한 상태이다. 이에 본 연구는 수집 시기별 음식부산물 건조분말의 화학적 특성을 평가하고 음식부산물 건조분말이 혼합된 혼합유기질비료의 사용량에 따른 작물 및 토양화학성 변화에 대해 평가하고자 하였다. 처리구는 무처리(NF), 무기질비료처리구(NPK, N-P2O5-K2O=32-7.8-19.8 kg 10a-1), 음식부산물 건조분말 단독처리구(DFP), 시판혼합유기질비료(MOF), 음식부산물 건조분말 혼합유기질비료 처리구(DFPMOF)이며 DFPMOF 처리구는 100, 200, 400 및 600%로 구분하여 설정하였다. DFP, MOF 및 DFPMOF 처리구는 질소비료 사용량을 기준으로 하여 비료처리를 하여 작물 재배실험을 진행하였다. 음식부산물의 화학적 특성은 시기별에 따라서 유의적인 차이가 없었으며 중금속 함량 또한 기준에 적합한 수준이었다. 배추 생산량은 DFPMOF 처리구가 6,280 kg 10a-1로 NPK처리구(7,000 g kg-1)와 가장 유사하였으며 질소이용효율 또한 유사한 경향이었다. 토양 pH는 DFPMOF 사용량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었으며, EC, OM 및 Ex. K는 DFPMOF 사용량이 증가함에 따라 감소하는 경향이었다. 이를 통해 DFPMOF 는 질소비료사용량 기준으로 처리하였을 때 가장 적합할것으로 판단되나, 적정사용기준을 설정하기 위해서는 장기간 연용시험을 통한 환경영향평가가 필요할 것으로 사료된다.

Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) occurring in underground buried pipes of API 5L X65 steel was investigated. MIC is a corrosion phenomenon caused by microorganisms in soil; it affects steel materials in wet atmosphere. The microstructure and mechanical properties resulting from MIC were analyzed by OM, SEM/EDS, and mapping. Corrosion of pipe cross section was composed of ① surface film, ② iron oxide, and ③ surface/internal microbial corrosive by-product similar to surface corrosion pattern. The surface film is an area where concentrations of C/O components are on average 65 %/ 16 %; the main components of Fe Oxide were measured and found to be 48Fe-42O. The MIC area is divided into surface and inner areas, where high concentrations of N of 6 %/5 % are detected, respectively, in addition to the C/O component. The high concentration of C/O components observed on pipe surfaces and cross sections is considered to be MIC due to the various bacteria present. It is assumed that this is related to the heat-shrinkable sheet, which is a corrosion-resistant coating layer that becomes the MIC by-product component. The MIC generated on the pipe surface and cross section is inferred to have a high concentration of N components. High concentrations of N components occur frequently on surface and inner regions; these regions were investigated and Na/Mg/Ca basic substances were found to have accumulated as well. Therefore, it is presumed that the corrosion of buried pipes is due to the MIC of the NRB (nitrate reducing bacteria) reaction in the soil.

This study was conducted to examine the dry matter yield and weed control of alfalfa according to postemergence herbicides treatment during spring seeding alfalfa. The seeding time of alfalfa was April 21, 2021, the seeding amount was 20 kg/ha, and the seeding method was by 20 cm wide. The alfalfa harvest was carried out at the early bloom stage (10% of flowering), and the harvest date was June 29, 2021. The test treatments were non herbicide (NH), hand weeding (HW), herbicide 1 (Trifluralin, H1), herbicide 2 (S-metolachlor, H2), herbicide 3 (Alachlor, H3), and herbicide 4 (Pendimethalin, H4). Alfalfa plant height was significantly highest in H2 (62.1±1.4 cm) followed by H3 (61.7±1.6 cm), HW (58.5±1.0 cm), H1 (57.2±1.3 cm), H4 (56.1±1.3 cm), and NH (54.1±1.2 cm) (p<0.05). Based on HW, H2 and H3 were high and H1 and H4 were short, but NH was significantly shorter than HW and H1~H4 (p<0.05). The dry matter yield of alfalfa in NH, HW, H1, H2, H3, and H4 were 717.2±94.2, 2,613.8±254.1, 1,667.8±94.1, 2,498.3±120.2, 2,435.0±118.3, and 1,793.7±354.3 kg/ha. HW is the highest among them (p<0.05). The feed composition of alfalfa was 22~24% of the dry matter yield, and the CP content were significantly higher in NH (23.6 %) (p<0.05). The NH had higher (p<0.05) NDF and ADF, but RFV was lower (p<0.05). The weed plant height was NH 98.0±3.3cm, HW 73.3±1.7 cm, H1 91.9±1.5 cm, H2 53.3±5.8 cm, H3 81.4±3.5 cm and H4 96.6±2.2 cm, and H2 was significantly smallest in the group (p<0.05). The weed dry matter yield was NH 4,770.4±232.5 kg/ha, HW 316.3±91.9 kg/ha, H1 2,353.4±173.7 kg/ha, H2 114.5±10.2 kg/ha, H3 752.7±440.6 kg/ha and H4 2,220.6±775.6 kg/ha. The weed control value was HW 94.1%, H1 53.5%, H2 98.2%, H3 84.9%, H4 48.7%, the weed value of H2 is similar to weed control value of HW. Considering the above results, postemergence herbicide treatment controlled weeds by more than 50% compared with no treatment, and among herbicides, H2 (S-metolachlor) was found to be on a similar level to hand weeding.

본 연구에서는 토양-탄체 간 분리 및 재접촉을 고려한 IFL 기반 침투해석 기술을 개발하고 이를 기존 문헌의 실험결과와 비교하는 연구를 수행했다. 탄체를 강체로 가정한 후, 토양 내로 침투 시 발생하는 구형공동팽창 현상을 고려함으로써 탄체의 궤적을 예측할 수 있다. 토양에 대한 저항함수는 Mohr-Coulomb 항복 모델을 활용했으며, 입사각 혹은 AOA에 따른 J-hook 현상을 모사할 수 있다. 기존 문헌에서의 실험결과(총 6회)와의 비교 결과, 수치해석으로부터 예측한 탄체의 침투 깊이는 실험대비 약 13.4%의 평균오차를 나타냈 다. 일반적으로 탄체의 침투 경로를 예측하기 위해 유한요소법이 널리 활용된다. 하지만, 유한요소법 활용 시, 탄체의 모델링을 위해 많은 시간과 노력이 필요하며, 해석 수행을 위해 수 시간이 소요된다. 본 연구를 통해 개발한 모델을 활용할 시, 탄체의 치수 입력만 필 요하며 해석 시간도 수 초 이내이다.

본 연구에서는 방사성동위원소 추적자 실험을 통해서 산화아연 또는 두 종류의 은나노물질로 오염시킨 토양에서 지렁이 (Eisenia fetida)의 금속축적과 제거율을 비교하였고, 이들을 이온상의 Ag와 Zn으로 처리한 대조구와 비교하였다. 추가적으로 토양의 금속을 다단계추출법 (sequential extraction method)을 이용하여 금속의 결합 형태로부터 생물이용도 (bioavailability)를 예측하고 실제 생물축적 (BAF, bioaccumulation factor)과 비교하였다. ZnO 처리구의 BAF (0.06)는 아연이온 처리구 BAF (1.86)보다 31배 낮았는데, 이는 토양에서 ZnO의 생물전이가 매우 낮음을 제시해 준다. 한편, 은의 BAF는 금속의 오염 형태에에 무관 하게 0.11~0.17의 범위를 보였다. 다단계추출법을 통해서 아연이온 처리구의 아연은 토양에 비교적 약한 결합을 하 는 형태 (mobile fraction)에 35% 분포하여 아연이온처리구 값 (<20%)보다 높았고, 이는 전자의 더 높은 BAF와 일치 한다. 하지만, ZnO 처리구의 다단계추출은 생물이용도나 BAF를 잘 예측하지 못했으며 이는 ZnO가 토양에서 아연 이온과 지화학적으로 다른 거동을 하기 때문으로 추정된다. 지렁이 체내에 축적된 은의 제거율 (3.2~3.8% d-1)은 아연의 제거율 (1.2~1.7% d-1)보다 2~3배 더 높았다

자동 관개 시스템에서는 관수를 자동으로 개시하고 중지할 수 있는 기준값의 설정이 중요하다. 관수 기준값은 작물의 종류와 생육 시기, 토성, 용적 밀도 등에 따라 달라지는 포장 용수량의 토양 수분값으로 결정되기 때문에, 전문적인 지식과 분석 경험이 필요하여 현장 농업인이 직접 파악하는 것은 어렵다. 그래서 재배 작물의 명칭, 재배 지역 및 재배 토양의 토성 등을 조건 변수로 하여 적절한 토양 수분값을 데이터베이스로부터 추출하고, 작물의 종류 및 생육 시기별 토양수분 기준을 데이터베이스화하여 선택한 작물에 적합한 토양수분 장력값을 설정할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘을 센서부, 제어부, 구동부로 구성되어 있는 시스템에 적용하여 토양 수분을 제어할 수 있는 시스템을 개발하였다. 실험구별로 수분 제어 기준값을 설정하여 측정한 수분값이 -33 kPa 실험구에서 부합률 97.3%, -25 kPa 실험구에서 부합률 96.6%의 결과를 나타내었다. 이 시스템을 이용하여 최근 농촌지역의 고령화와 노동인구 감소에 따른 생산성 감소를 억제하는데 기여할 것으로 사료된다.