붕어(무게 28.1±3.7 g, 길이 10.0±1.0 cm)에 0, 2.0×104, 2.0×105, 2.0×106, 2.0×107 CFU/ml의 Aeromonas hydrophila를 주사 후 2주간 실험을 실시하였다. A. hydrophila로 인위감염한 Carassius carassius의 2주 뒤 반수치사농도는 19.776×105 CFU/ml이었다. 혈액학적 지표에서는 A. hydrophila에 의해 혈색소와 적혈구 수가 유의하게 감소한 반면, 적혈구 용적은 유의적 변 화가 없었다. 마그네슘, 칼슘과 같은 혈장 무기 성분은 유의적으로 감소하였다. 유기 혈장 성분 에서 A. hydrophila 인위감염에 의해 혈장 포도당과 콜레스테롤이 유의하게 증가한 반면, 총 단 백질은 유의하게 감소하였다. 혈장 효소 성분인 ALP는 A. hydrophila 인위감염에 의해 유의하 게 증가하였다. 본 연구의 결과는 C. carassius에 대한 A. hydrophila의 인위감염이 치명적인 병원성 세균으로 혈액학적 성상 및 혈장 성분에 유의한 생리학적 변화를 유도하였음을 의미 한다.

붕어(무게 42.4 ± 9.0 g, 길이 15.0 ± 1.0 cm)를 96시간 동안 0, 5, 10, 20, 40 및 80 mg Zn2+/l의 수 인성 아연에 노출시켰다. 수인성 아연에 노출된 붕어의 96시간 반수치사농도(LC50)는 51.58 mg Zn2+/l였다. 혈액학적 지표에서 48시간에 40 mg Zn2+/l 농도에서 RBC 수치가 유의하게 감소 한 반면, 헤마토크릿은 아연 노출에 의해 유의하게 증가하였다. MCV (μl)와 MCH (pg)는 40 mg Zn2+/l 농도에서 48시간에 유의하게 증가하였다. 칼슘, 마그네슘, 포도당, 콜레스테롤, 총 단백질 및 ALT와 같은 혈장 성분은 아연 노출에 의해 크게 변화되었다. 본 연구의 결과는 붕어에 대한 아연 노출이 독성으로서 혈액학적 매개변수 및 혈장 성분의 유의한 생리학적 변화를 유발함을 시사한다.

본 실험은 붕어(Crucian carp, Carassius carassius)(무게 39.7±3.1 g, 전장 14.8±0.5 cm)의 수인 성 니켈 0, 10, 20, 40, 80 및 160 mg Ni2+/l 농도로 96시간 급성 노출을 실시하였다. 수인성 니 켈에 노출된 붕어의 반수치사농도(LC50)는 117.69 mg Ni2+/l으로 나타났다. 혈액학적 성상에서 RBC count는 수인성 니켈 96시간 급성 노출 중 48시간에서 유의적으로 증가한 반면, 96시간에 서 유의적 감소가 나타났다. MCV와 MCH는 96시간에서 80 mg Ni2+/l 농도에서 유의적으로 증 가했다. Calcium, magnesium, glucose, cholesterol, total protein, AST, ALT 및 ALP 와 같은 혈장 성분은 수인성 니켈 노출에 의해 유의적 변화가 나타났다. 이 연구의 결과는 수인성 니켈 노출 에 따른 붕어의 생존율, 혈액학적 성상 및 혈장 성분의 변화를 확인하고 이는 수인성 니켈의 독성에 의한 것으로 판단했다.

본 실험에서 미세플라스틱의 노출은 넙치의 혈액학적 성상인 hemoglobin 및 hematocrit 수치의 유의적인 감소를 유발하였다. 또한 미세플라스틱의 노출은 넙치 혈장 무기 성분인 calcium, 유기성분인 glucose 및 cholesterol, 효소성분인 AST의 유의적인 변화를 나타냈다. 본 연구에서 바이오플락 환경에서 미세플라스틱의 노출이 어류의 혈액생리에 영향을 주며 독성으로 작용하는 것을 확인할 수 있었다. 향후, 일반 해수와 바이오플락 환경으로 각각 양성한 넙치를 이용하여 사육환경의 변화에 의한 미세플라스틱 노출 영향의 차이에 대해서도 추가적인 연구가 이루어져야 할 것이다. 본 연구는 다양한 어종에서 종별 미세플라스틱의 농도 연구에서 미세플라스틱 노출에 따른 종별 독성영향 비교평가를 위한 기본 자료로 활용될 수 있을 것이다. 하지만, 바이오플락 환경에서 미세플라스틱의 응집은 미세플라스틱의 독성에 영향을 미치는 중요한 요소이기 때문에 (Choi et al. 2020), 향후 연구에서 철저한 모니터링과 함께 다양한 미세플라스틱 독성에 미치는 요소에 대한 추가연구가 필요할 것이다.

본 실험에서 아질산 급성노출은 대왕범바리의 혈액학적 성상 및 혈장성분에 유의적 변화를 나타내었다. 혈액학적 성상인 Hct와 Hb는 아질산 노출에 의한 유의적 감소를 확인하였다. 혈장 성분인 glucose, cholesterol, GPT 및 ALP는 아질산 노출에 의해 유의적으로 변화를 나타냄을 확인 하였다. 본 실험의 결과 아질산 노출 100 mg L-1 이상의 농도는 대왕범바리의 혈액 성상 및 혈장 성분의 유의적 영향을 미치며, 800 mg L-1의 아질산 급성 노출은 대량 폐사를 유발할 수 있으나, 기존 국내 양식 대상종인 Olive flounder, P. Olivaceus는 171.043 mg L-1 (Kim et al. 2018), Yellow tail, Seriola quinqueradiata는 147 mg L-1 (Sugiyama et al. 1991)에 비해 상대적으로 높은 값을 보여 아질산 내성이 상대적으로 강함을 확인할 수 있었다.

본 실험에서 암모니아 급성 노출은 대왕범바리의 혈액학적 성상 및 혈장 성분에 유의적 변화를 나타내었다. 본 실험의 결과 20 mg L-1 이상의 급성 암모니아 노출은 대왕범바리의 혈액학적 성상 및 혈장 성분에 영향을 주어 생리적 변화를 일으키며, 40 mg L-1의 급성 암모니아 농도는 대량 폐사를 유발할 수 있음을 나타낸다. 향후 대왕범바리바이오플락 양식기술 적용을 위한 양식연구에 이러한 결과를 지표로 활용할 수 있을 것이다.

본 연구에서 바이오플락 환경에서 적정 밀도 구간 산정을 위한 실험을 진행했으며, 본 실험의 결과 밀도 구간 Group 1 (40마리 m-2)과 Group 2 (60마리 m-2)에서는 수질 안정을 통해 생리적 변화 없이 13주간 실험이 이루어졌지만, 밀도 구간 Group 3 (80마리 m-2)과 Group 4 (100마리 m-2)에서는 아질산염 안정화 실패, 혈액성상 및 혈장성분의 변화를 나타내었다. 물론, 유수를 하지 않는 바이오플락 시스템 특성상 고밀도 구간에 따른 밀도 스트레스뿐만 아 니라, 고밀도 구간의 수질불안정에 따른 높은 암모니아 및 아질산 농도에 따른 영향도 복합적으로 고려해야 할 것이다. 본 실험의 결과 밀도 60마리 m-2까지의 밀도 구간에서 수질안정과 함께 혈액학적 성분의 유의적 변화 없이 100 g 크기의 넙치 사육양성에 적합할 것으로 보인다.

안정된 바이오플락 사육수에는 대량의 미생물들이 존재하고 있으며 사육수온이 높아 재사용이 가능할 경우 빠른 수질안정화 및 에너지 절약을 할 수 있다. 바이오플락 사육수 내 부유하고 있는 자가 및 타가 영양세균은 호기성과 혐기성 세균을 모두 포함하고 있어 탄소원을 넣고 산소를 공급하지 않는 혐기성 상태로 만들면 탈질과정이 가능하다. 본 연구에서 바이오플락 탈질수의 특성은 암모니아 (6.9 mg L-1), 아질산 (0.3 mg L-1), 질산농도 (9.2 mg L-1), 높은 pH (8.42), alkalinity (590 mg L-1)였으며 이 탈질수를 첨가한 사육수의 물리적 환경 변화가 어린새우의 생존 및 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 탈질수를 100% 사용하여도 생존율의 변화를 보이지 않았으나 혈림프를 포함한 체액 분석결과 탈질수 혼합에 의한 조직손상 및 스트레스 지표인 크레아틴, 혈중 요소성 질소의 증가가 관찰되었고 탈질수 혼합비율이 높을수록 새우 체내 이온 (Na+, K+, Cl-)의 농도가 유의적으로 감소하여 향후 삼투압조절에 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타남에 따라 탈질수를 일정비율로 (50% 미만) 혼합하여 사용하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.

이 연구는 초기 넙치종묘 (2.69±0.35 g)를 바이오플락으로 6개월간 1차 양성한 넙치를 이용하여, 침전조 매질 (대조구, 바이어볼, 파판)별 7개월간 사육양성을 수행하였다. 7개월간 모니터링 결과 수질은 초기 이후, 주요 독성물질인 암모니아 및 아질산 1 mg L-1 이하로 안정적으로 유지되었다. 사료계수 (FCR)는 사육 5~6개월에 대조구에서 유의적으로 낮게 나타났지만, 사육 7개월에는 높은 성장을 나타내며 다른 구간과 비슷한 사료계수를 나타내었다. 본 실험에서 모든 시스템에서 안정적인 성장과 수질환경이 유지되었으며, 본 실험 모니터링 결과는 최근 환경오염으로 문제가 되고 있는 유수식 넙치양식에서 친환경 미래양식인 바이오플락으로의 전환을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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 SRI 은 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 (r2=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 있는데SRI원리를 소식재배와 연계한다면 보다 좋은 재배방법이 될것으로 기대된다.

본 연구는 넙치 치어 (평균 체장 13.3±1.6 cm, 평균 체중 25.6±3.7 g)를 수중 6가크롬에 10일간 0, 0.5,1.0, 2.0 mg L-1 의 농도로 노출시켜 독성영향 판단하기 위해 수행되었다. 넙치 hemoglobin과 hematocrit와 같은 혈액학적 성상은 수중 크롬노출에 의해 유의적으로 감소하였다. 혈장 무기성분인 calcium과 magnesium은 크롬노출에 의해 유의적인 변화는 나타나지 않았다. 혈장 무기성분인 glucose와 cholesterol과 같은 1.0 mg L-1 이상의 크롬노출에 의해 유의적으로 증가하였지만, total protein은 유의적인 변화는 나타나지 않았다. 혈장 효소성분인 AST, ALT, ALP는 크롬노출에 의해 유의적인 증가가 나타났다. 본 실험의 결과는 수중 크롬노출은 넙치의 혈액 및 혈장성분에 유의적인 변화를 유발하며, 이러한 지표 의 변화는 수중 크롬노출의 독성영향을 판단하는 주요한 지표가 될 것이다.

Climate change may result in increases in air temperature and shifts in precipitation patterns as the result of increases in atmospheric CO2. Outdoor, naturally sunlit, plant growth chambers referred to as SPAR (Soil Plant Atmosphere Research) chambers are one of the important research facilities under controlled conditions. SPAR provide precise control of the major environmental variables influencing crop growth including temperature, humidity and atmospheric CO2 concentration. Especially the SPAR system is considered as the most realistic approach for studying crop canopy gas exchange including photosynthesis, respiration, transpiration. Indeed, many reports have confirmed that gas exchange values in SPAR is highly associated with dry matter and yield. So SPAR data can be used to develop quantitative relationships and functions, which are then tested against field data. In ARS, the SPAR system is widely used for research on: (1)Response and adaptation of crops and weeds to elevated CO2 and global warming, (2)Developing analytical and management strategies to improve crop utilization and to reduce losses due to the environment, (3)Mechanistic process-level crop simulation models for assessment of agricultural systems.

Juvenile Paralichthys olivaceus (mean length 19.8±2.6 cm, mean weight 97.8±15.8 g) were exposed for 96 hours to different nitrate concentrations of 0, 62.5, 125, 250, 500, 1,000, and 1,500 mg L-1 in biofloc and 0, 62.5, 125, 250, 500, and 1,000 mg L-1 in seawater. Median lethal concentration values (LC50, the concentration at which 50% of mortality occurred after 96 hours of exposure) of nitrate to P. olivaceus in biofloc and seawater were 1,226 and 597 mg NO3 L-1 (P<0.05), respectively, revealing a higher toxicity of nitrate to P. olivaceus in seawater than in biofloc. In hematological parameters, hematocrit level in P. olivaceus exposed to nitrate was significantly increased only at a concentration of 1,000 mg L-1 in biofloc and at concentrations higher than 250 mg L-1 in seawater, but no significant changes in hemoglobin were found in biofloc and seawater. In plasma parameters, aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransminase (ALT) were significantly increased by nitrate exposure in biofloc and seawater, but no significant changes in alkaline phosphatase (ALP) were found in biofloc and seawater. Results of this study indicate that nitrate exposure to P. olivaceus have a lethal toxic effect and alter hematological and plasma constituents of flatfish P. olivaceus. Given relatively lower toxicity of nitrate in biofloc than in seawater, the use of biofloc in aquaculture may reduce potential toxic effect caused by nitrate in feces and feed residue.

‘Palbangmi’ is a super high-yield rice cultivar bred by interspecies cross between Tongil type and Africa rice. But, ‘Palbangmi’ has a problem in grain maturation which results in rice yield decreases. Because ‘Palbangmi’ is Tongil and Africa rice interspecies-crossed cultivar, it would be predicted to require higher temperature for grain maturation than japonica rice. Therefore, ‘Palbangmi’ would be required to determine Late Marginal Heading Date (LMHD) for normal maturation. In this study, experiment of transplanting date was carried out to determine LMHD of ‘Palbangmi’ in Suwon and Iksan for 3 years. When daily mean temperature was below 23oC, grain filling ratio (%) increased about 8% for each 1oC. On the other hands, grain filling ratio (%) didn't increase when the daily mean temperature was above 23oC. Therefore, it is determined that 23oC is adequate for minimum threshold temperature for grain maturation. The LMHD of ‘Palbangmi’ was determined from calculated heading dates for each year which could satisfy threshold temperature for 40 days after heading during last 15 years. As a results, LMHD was earlier than August 1 in 16 regions where it is inadequate for ‘Palbangmi’. Continually, LMHD was August 1 ~ August 5 in 13 regions, August 6 ~ August 10 in 14 regions and August 11 ~ August 15 in 21 regions. Finally, LMHD was later than August 15 in 14 regions. Considering that heading date of ‘Palbangmi’ is August 13 as mid maturing ecotype, it is suggested that earlier transplanting required for normal maturing in almost areas except south plain area and some areas of central plain area.