This study was conducted to evaluate the effects of green manures and complemental fertilization with oil cake or liquid fertilizer on growth and nitrogen use efficiency of Chinese cabbage cultivated in organi systems. Field experiments were carried out at the National Institute of Agricultural Science in Suwon, South Korea from 2012 to 2014. Two green manure crops, Crotalaria and Hairy vetch, was cultivated in summer and in winter, respectively. The application methods of the green manure consisted of three tillage systems (overall tillage, partial tillage and no tillage). Oil cake and liquid fertilizer were used as complemental fertilizer. The results showed that when used as covering material in the upland soil without tillage, green manure fertilization was more effective in increasing growth and yield of Chinese cabbage than when incorporated into soil. It was possible to grow and harvest Chinese cabbage in the spring season by the application of hairy vetch as winter green manure. The higher yield of Chinese cabbage with green manure application was caused by the lower incidence rate of soft rot and tip-burn. The yield of the Chines cabbage that received green manure applications over two consecutive seasons followed by the supplemental fertilization with oil cake was similar to that of the conventional chemical fertilization. Following a single season green manure application in summer, however, the yield of cabbage was only about 70% of the conventional treatment. Green manure cultivation with additional liquid fertilization produced a yield similar to the conventional fertilization treat-ment, soil inorganic nitrogen concentration remained stable and the nitrogen use efficiency increased in the green manure applied soil. In conclusion, the organic cultivation of Chinese cabbage in the autumn season could be outperformed in the upland soil receiving two seasons (winter and summer) of green manure fertilization followed by the supplemental fertilization with liquid fertilizer.

국제연합식량농업기구(FAO, United Nations Food and Agriculture Organization)의 보고서에 따르면 21세기 전 세계의 인구는 2050년 약 90억에 달할 것으로 예측되며, 이러한 인구팽창으로 인한 식량부족 및 사료공급의 문제는 생산 시 야기되는 자원고갈 및 환경영향에 대한 우려와 함께 전 세계의 큰 관심사로 화두되었다. 이렇듯 현대사회가 직면한 복합적인 문제점을 해결하기 위해 전 세계적으로 새로운 미래자원에 대한 탐색이 이루어졌으며, 곤충이 하나의 유망자원으로서 새롭게 각광받기 시작하였다. 특히 목질을 섭식하는 흰개미의 경우 난분해성 물질인 리그닌과 셀룰로오스의 분해능력으로 인해 해외에서는 이미 오래전부터 흰개미의 장내 미생물을 이용하여 목질계 바이오매스로부터 바이오에탄올을 생산하는 방법에 대해 연구가 진행되어왔다. 하지만 국내에서는 흰개미를 목조 문화재를 가해하는 해충으로 분류하여 흰개미의 방제에 초점을 맞추어 연구가 많이 진행되어왔을 뿐 유용자원으로서의 흰개미의 잠재성에 대한 관심과 연구가 미흡한 실정이다. 또한, 흰개미는 우수한 단백질 공급원으로서 일부 국가에서는 식용 및 사료로서 활용하고 있지만 이에 따른 환경영향 및 효율에 관한 연구 역시 미흡하다. 따라서 본 연구는 국내에 분포하는 일본흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)를 대상으로 흰개미가 주로 섭식하는 폐목재를 먹이로 주어 사육하였을 때, 생산되는 식용과 사료의 온실가스 발생량(LCA, Life cycle assessment)과 질소의 순환효율(ROI, Return on Investment)을 정량화하여 환경적･경제적 이점을 도출하고자 하였다.정량화된 온실가스 발생량과 질소의 순환효율은 식용으로 활용할 경우 기존의 단백질원인 한우, 양돈, 육계, 대두와 비교하고, 사료의 경우 대두박과 비교하였다. 그 결과 흰개미를 식용과 사료로 이용할 경우 온실가스 발생량 측면에서 비교적 높은 값을 나타내었으며, 질소의 순환효율에서는 상대적으로 우수한 결과를 나타내었다. 미래 유망자원으로서 보다 다양한 곤충에 대한 탐색이 이루어질 필요성이 있으며, 곤충활용에 따른 환경적⋅경제적 이점의 정량화는 향후 곤충산업의 발전방향을 제시하고 활성화하는데 이바지할 수 있을 것으로 예상한다.

국제연합식량농업기구(FAO, United Nations Food and Agriculture Organization)의 보고서에 따르면 21세기 전 세계의 인구는 2050년 약 90억에 달할 것으로 예측되며, 이러한 인구팽창으로 인한 식량부족 및 사료공급의 문제는 생산 시 야기되는 탄소, 질소의 손실로 인한 자원고갈 및 환경영향에 대한 우려와 함께 전 세계의 큰 관심사로 화두되었다. 또한, 대두, 유채, 팜을 이용한 식물성 바이오오일의 생산은 식량작물을 에너지작물로 활용함에 따라 개발도상국의 식량부족 문제를 심화시키는 악효과를 야기했다. 이렇듯 현대사회가 직면한 복합적인 문제점을 해결하기 위해 전 세계적으로 새로운 미래자원에 대한 탐색이 이루어졌으며, 곤충이 하나의 유망자원으로서 새롭게 각광받기 시작하였다. 다양한 곤충 중 흰개미의 경우, 분류계통상 고등 및 하등 흰개미로 분류되는데 종류에 따라 섭식대상이 다양하며 소화기작에서도 약간의 차이를 보인다. 특히 목질을 섭식하는 흰개미는 난분해성 물질인 리그닌과 셀룰로오스의 분해능력으로 인해 해외에서는 이미 오래전부터 흰개미의 장내 미생물을 이용하여 목질계 바이오매스로부터 바이오에탄올을 생산하는 방법에 대해 연구가 진행되어왔다. 하지만 국내에서는 흰개미를 목조 문화재를 가해하는 해충으로 분류하여 흰개미의 방제에 초점을 맞추어 연구가 많이 진행되어왔을 뿐 유용자원으로서의 흰개미의 잠재성에 대한 관심과 연구가 미흡한 실정이다. 또한, 흰개미는 우수한 단백질 공급원으로서 일부 국가에서는 식용 및 사료로서 활용을 하고 있지만 이에 따른 환경영향 및 효율에 관한 연구 역시 미흡하다. 따라서 본 연구는 국내에 분포하는 흰개미 중 일본흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)를 대상으로 흰개미가 주로 섭식하는 폐목재를 먹이로 주어 사육하였을 때, 생산되는 오일과 식용의 온실가스 발생량과 탄소와 질소의 순환효율을 정량화하여 흰개미를 산업용으로서 활용하는 것에 대한 타당성과 전체 탄소와 질소의 물질흐름에 있어서 환경적･경제적 이점을 정량화하고자 하였다.

2001년 국립식량과학원 인공기상실에서 수경재배로 규산의 시용 여부가 영양생장기 벼의 수분과 질소흡수량에 미치는 효과를 조사하여 규산시용 여부 및 공급된 질소의 형태별 처리에 의한 시험품종들의 수분과 질소이용효율을 산출한 결과는 다음과 같다.1. 처리 67일 후의 벼 건물중은 규산처리 시험구 및NH4+NO3 혼합시용 처리구가 규산을 처리하지 않은시험구 및 NH4 단독시용 처리구보다 유의하게 증가하였음.2. 이앙 후 67일간 조사된 벼의 수분흡수량은 규산처리와 규산 무처리 간의 차이가 없었으나 질소흡수량은규산 무처리에 비해 규산처리구에서 유의하게 증가하였음.3. 질소형태별로는 NH4 단독 시용보다 NH4+NO3 혼합시용에서 규산처리 여부와 관계없이 수분과 질소흡수량이 월등히 많았음.4. 수분이용효율은 규산처리 시험구가 규산을 처리하지않은 시험구에 비해 유의하게 증가하였으나 질소형태별 처리에서는 차이가 없었음.5. 질소형태의 혼합처리가 암모늄태 단독처리보다 질소흡수량은 유의하게 많았으나 질소이용효율은 감소하였음.

This study was conducted to evaluate soil inorganic N concentrations and N uptake efficiency of sorghum × sudangrass hybrid (Sorghum bicolor (L.) Moench) as affected by organic nutrient sources from 2009 to 2011. The treatments included chemical fertilizer, compost, oilcake, alfalfa hay mulch, and control. Nutrient applications were made at rates equivalent to approximately 210 kg of actual N per hectare. The precipitation during the growth period from May to September was higher in 2011, followed by 2009, and 2010. Oilcake had the lowest C:N ratio in the raw materials. Compost treatment slowed N-mineralization rate in soil during the measured years. Soil mineral nutrition and dry matter production were not consistently affected by treatments, but the dry matter production was negatively correlated with the amount of precipitation from May to September for three years. Chemical fertilizer treatment increased N efficiency in plants in the first two years, observing with lower N efficiency in plants treated with compost for 3 years. Increased precipitation from June to August improved N efficiency in sudangrass plants treated with compost but reduced the efficiency with the chemical fertilizer. Total dry matter production and N efficiency in plants were not affected by the C:N ratio of the raw materials rather than weather condition.

This study was conducted to evaluate soil nutrient concentrations and N uptake efficiency of paddy rice as affected by nutrient sources from 2009 to 2011. The treatments included chemical fertilizer, compost, oilcake, oilcake 2X, hairy vetch, vetch+rye, and control. Nutrient applications were made at rates equivalent to approximately 90 kg of actual N per hectare. Oilcake had the lowest C:N ratio from the raw materials, but compost had the highest C:N ratio of 34:1. Soil pH and concentrations of C, N, Ca, and Mg were unaffected by nutrient source treatments. N uptake efficiency was the greatest for oilcake-treated rice compared to those treated by NPK, hairy vetch, and compost in 2009 and 2010. Composttreated rice had the greatest N uptake efficiency in 2011 when the high amount of precipitation occurred.

Agriculture plays a vital role in the sustenance of human society and is the fundamental of developing economies. Nitrogen is one of the most critical inputs that define crop productivity. To ensure better value for investment as well as to minimize the adverse impacts of the accumulative nitrogen species in environment, improving nitrogen use efficiency of crop plants is of key importance. Efforts have been made to study the genetic and molecular biological basis as well as the biochemical mechanisms involved in nitrogen uptake, assimilation, translocation and remobilization in crops and model plants. This review gives an overview of metabolic, enzymatic, genetic and biotechnological aspects of nitrogen uptake, assimilation, remobilization and regulation. This review presents the complexity of nitrogen use efficiency and the need for an integrated approach combining physiology, quantitative trait genetics, system biology, soil science, ecophysiology and biotechnological interventions to improve nitrogen use efficiency.

This study was carried out to evaluate the variation of physiological nitrogen-use efficiency (PNUE: Grains yield/total nitrogen content of shoot) in rice under different nitrogen (N) fertilizer levels, and to investigate the relationship of PNUE with agr

밀과 보리에 있어서 종자크기와 질소영양이 수분리용효율과 탄소동위원소차별에 미치는 영 향을 조사하여 탄소동위원소차별, 수분이용효율, 질소영양간의 상호작용를 구명하고저 종자크기가 영과당 각각 44mg과 22mg인 춘파형 밀과 보리 한 품종을 직경이 15.3cm인 폿트에서 2본씩 재식, m2 당 질소 10g과 32g 비율로 시용하여 수분이용효율에 관련된 형질과 탄소동위원소차별을 조사하였다. 두 종자크기와 두 질소 시비량을 평균한 건물중은 절간신장기에는 보리가 밀보다 105% 컸던 반면 개화기에는 보리보다 출수가 3일 늦은 밀이 보리보다 16% 많았다. 절간신장기과 개화기에 있어서 보리에 비하여 밀에서 건물중에 미치는 대립종자의 영향이 컸었다. 다질소구가 소질소구에 비하여 개화기에 있어서 밀과 보리의 건물중이 각각 40%와 31% 높았다. 절간신장기와 개화기에 있어서 수분이용효율은 보리가 밀보다 각각 35%와 20% 많았고, 지상부의 탄소동위원소차별은 밀보다 보리가 생육기와 식물체 부위에 따라 2.0~3.6% 적었다. 종자크기가 수분이용효율에 미치는 영향은 뚜렷한 경향이 없었고 탄소동위원소차별에도 유의한 영향을 주지 않았다. 절간신장기에 있어서 수분이용효율은 질소영양에 의하여 영향을 받지 않았으나 개화기에 있어서는 소질소구에 비하여 다질소구에서 밀과 보리가 각각 2%와 7% 컸었다. 두 맥종과 두 종자크기를 평균한 탄소동위원소차별은 생육시기에 관계없이 다질소구에서 소질소구보다 약 2.5% 낮았다. 탄소동위원소차별은 절간신장기에는 수분이용효율과 유의한 상관관계가 없었으나 개화기에 있어서는 부의 상관이 있었다.리고 질소시용량이 적을수록 높은 경향이었으며 아밀로스함량은 재배유형과 비종간에는 큰 차가 없었으나, 시비량간에 있어서는 질소시용량과 비례하여 증감하는 경향을 보였다. 5. 쌀의 N, K함량은 완효성 비료가 속효성 비료보다 높고 질소시용률이 많을수록 높았으나, Mg함량은 질소시용량이 많을수록 높았으며 기계이앙에서는 속효성 비료가, 그리고 건답직파에서는 완효성 비료가 높게 함유하였고, Na함량은 완효성 비료의 시용에서 보다 높게 함유하였다. 또한 Mg/K비을은 속효성 비료가 완효성 비료보다 높았고 기계 이앙보다는 건답직파에서 높게 나타났다. 그러나 N/K비율은 완효성 비료가 높았다. 6. 쌀의 외관상 미질은 완효성 비료보다는 속효성 비료 시용에서 그리고 질소시용량이 적을수록 우수하였으나, 밥맛 검정은 재배유형간에는 기계이앙이 건답직파보다 우수하였고, 비종간에는 속효성 비료보다는 완효성 비료에서, 그리고 질소의 감비보다는 100%시용구에서 보다 우수한 경향을 보였다. 따른 분얼체계와 동신엽, 동신분얼의 수량성은 표준구와 50%증비구는 0, 1, 2, 11, 3, 21, 12, 22, 4, C의 순위였으나 100%증비구에서는 주간보다 1차분얼의 1이 무겁고 3보다 11이 무거웠다.섭취하였고, 탄수화물은 농촌지역 여고생이 대도시 지역 여고생에 비하여 유의적으로 많이 섭취하였다. 지역별 여고생의 에너지섭취 비율은 탄수화물 : 단백질 : 지방의 섭취 비율이 대도시 60.75% : 16.4% 22.9%이며, 중소도시가 62.7% : 15.7% : 21.5%,농촌이66.8% : 14. l% : 19.1%이었다. 영양지식의 정확도나 인지도는 영양소 섭취와

보리품종의 재배법에 따른 적정시비량, 내비성의 품종간차이, 시비량에 따른 식물체중의 질소함량 및 수량변이에 영향하는 수량구성요소의 효과 등을 구명하여 효율적인 합리적인시비의 기초자료에 공코저 보통재배 및 드릴파재배조건에서 5개품종을 공시하여 6개수준의 질소시용으로 실시된 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 출수기는 다비에 의하여 1~2일 지연되었고 성숙기는 좀더 지연되었으며 재배법에 따른 차이는 현저하지 않았다. 2) 간장은 비교적 짧은 품종의 경우에는 질소증시에 따라 증대되는 경향이고 그 정도는 드릴파재배에서 더욱 컸으나 장간종에서는 거의 변화를 볼 수 없었으며 축수장은 품종의 특성으로서 질소증시에 따른 변화를 볼 수 없었다. 3) 수장은 질소시용량과 일정한 관계가 없으며 드릴파재배에서 약간 적은 경향이었다. 4) 수수는 품종간에 현저한 차이가 있고 다비조건에서 많으며 드릴파재배에서 적었다.5) 포장도복은 재배법에 따르는 차이가 크지 않고 하가네무기와 올보리에서는 전혀 볼 수 없었고 수원18호는 6kg이상의 수준에서는 질소시비량의 증가와 더불어 도복현상이 증대되었고 수원 006 및 부여는 질소증시와 더불어 도복현상이 심히 증대되었다. 6) 질소증시에 따르는 도복저항지수의 감소는 하가네무기 및 올보리에서 현저하고 수원18호는 작었으며 수원 006 및 부여에서는 거의 볼 수 없었고 재배법간에도 현저한 차이를 볼 수 없었다. 7) 엽중질소함량은 품종간에 현저한 차이가 있어 다비조건에서 증수를 보인 하가네무기 및 올보리에서 높고 부여 및 수원 006에서 낮으며 드릴파재배보다 보통재배에서 높고 일반적으로 질소시용량이 많으면 엽중질소함량도 많은 경향이었다. 또 식물체의 질소함량도 대체로 같은 경향이나 엽중질소함량보다는 현저히 낮았다. 8) 질소증시에 따르는 증수효과는 보통재배에서 보다 드릴파재배에서 큰데 품종간에 현저한 차이가 있어 하가네무기는 보통 및 드릴파재배에서 직선효과에 유의성이 인정되었고 올보리는 보통재배에서는 곡선효과에, 드릴파재베에서는 직선효과에 유의성이 인정되었으며 그밖의 품종에서는 6~9kg이상의 증비에 의한 증수를 볼 수 없었다. 또 내도복성인 품종에서도 9kg이상의 수준에서는 증수율이 낮아 증수정도에 유의성이 인정되지 않았다. 9) 수량에 영향하는 수량구성요소의 경로계수분석에 의하면 하가네무기는 보통재배에서는 m2 당수수가, 드릴파재배에서는 1000립중과 m2 당수수가 크게 영향하는데 비하여 올보리에서는 1000립중이 크게 영향하고 수원18호는 보통재배의 경우에는 수수와 1000립중이, 드릴파재배의 경우에는 m2 당수수가 크게 영향하였다. 10) 질소시용량과 엽중질소함량과는 보통재배의 수원18호와 드릴파재배의 올보리 및 수원006에서 유의적 회귀관계가 인정되었다. 11) 엽중질소함량과 종실수량과는 드릴파재의 하가네무기 및 올보리에서 유의적상관이 인정되었다.