The loss of soil available nutrients may affect soil quality and crop growth. Biochar can form a multi-level fixed network because of its rich pore structure and surface functional groups, which can effectively fix available nutrients in soil and maintain nutrient utilization rate. Because it is difficult to directly prepare biochar materials with good adsorption characteristics through experimental results. This study employed an XGBoost machine learning prediction model to determine the optimal nutrient-rich biochar preparation conditions. The R2 value ranged from 0.97 to 0.99. The results indicated that specific surface area was the primary factor influencing ammonium nitrogen adsorption, with a feature importance of 56.13%. Production conditions (hydrothermal temperature and time) significantly affected the adsorption of nitrate nitrogen and available phosphorus, with feature importances of 75.91% and 81.54%, respectively. Mean pore diameter was negatively correlated with potassium ion adsorption characteristics. Biochar prepared under hydrothermal conditions at 202.50–251.25 °C for 3 h exhibited favorable adsorption characteristics for multiple soil available nutrients. This study provides new insights into biochar’s application in the field of soil nutrient adsorption through data analysis. It is helpful to avoid the waste in the process of energy utilization from biomass to biochar.

This study investigated cultivar variation in biomass partitioning patterns and nutrient harvest index across eight Brassica napus cultivars (Akela, Capitol, Colosse, Naehan, Pollen, Saturnin, Sparta, and Tamra). Seed dry weight varied ranging from 5.8 ± 0.3 g DW to 35.7 ± 6.7 g DW, with Colosse showing the highest seed production and Tamra showing the lowest. Harvest index (HI) was divided two groups showing high group (Capitol, Colosse, Pollen, Tamra) and low group (Akela, Naehan, Saturnin, Sparta), which were ranged from 10.8% to 31.7%. Sulfur harvest index (SHI) ranged from 25.6% to 46.5%, with Capitol and Pollen exhibiting the highest efficiency and with Akela and Naehan exhibiting the lowest efficiency. Nitrogen harvest index (NHI) showed greater variation, ranging from 39.8% to 74.3%, with Capitol and Pollen recording the highest value but Akela and Naehan recording the lowest values. Together, these results demonstrate that seed yield, HI, and nutrient harvest index can be partially decoupled among cultivars, highlighting SHI and NHI as complementary traits for selecting nutrient-efficient rapeseed germplasm. Consequently, Colosse and Pollen emerge as promising cultivars for seed oil production, whereas Akela, Sparta, and Naehan are better suited for feed use.

The nutrient composition of feed plays a crucial role in regulating gene expression in animals, thereby affecting growth, metabolism, and immune functions. In poultry, the optimized use of feed additives such as crude protein and phytase can enhance nutrient absorption, improve feed efficiency, and reduce environmental waste. In this study, we investigated the transcriptomic changes in the blood of forty-eight one-week-old broiler chickens fed diets differing in crude protein and phytase content. Using RNA sequencing and bioinformatic analysis, a total of 44 differentially expressed genes were identified in response to dietary variation. These genes were primarily involved in immune response, regulation of cell morphology, glycolytic process, and glycerolipid metabolism. Functional enrichment analysis revealed significant associations with cytokine–cytokine receptor interaction pathways, which regulate lipid metabolism, cellular proliferation, differentiation, and inflammatory responses. Moreover, decreased levels of crude protein and phytase were linked to alterations in protein autophosphorylation, amino acid biosynthesis, and energy metabolism pathways. These findings indicate that dietary modulation of crude protein and phytase levels can significantly influence metabolic and immune regulatory mechanisms in early-stage broilers. The appropriate feeding of feed additives (such as crude protein and phytase) not only improves nutritional deficiencies and feed efficiency issues in livestock, but also contributes to sustainable meat production, including the reduction of nitrogen and ammonia emissions, thereby supporting environmentally responsible poultry production.

This study evaluated the effects of dietary cellulose-to-starch ratios on nutrient digestibility, fermentation characteristics, and greenhouse gas emissions in the rumen. For 48 h of in vitro rumen incubation, each substrate (0.3 g) was incubated with rumen fluid mixture (30 mL) in quadruplicate. Six treatments were formulated with different ratios of structural (cellulose-based) and non-structural (starch-based) carbohydrates (10:0, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8, and 0:10). After incubation, total gas emission was measured and analyzed for CO2 and CH4. The remaining contents were centrifuged to determine rumen fermentation characteristics and digestibility. The crude protein level of all treatments was maintained at 15% by combining soybean meal and urea. After incubation, in vitro dry matter digestibility (IVDMD) and organic matter digestibility (IVOMD) increased linearly with higher starch content, while ammonia-N and total volatile fatty acid (VFA) concentrations decreased quadratically. In addition, acetate concentration and the acetate to propionate (A:P) ratio increased along with starch content (p<0.05), whereas propionate concentration decreased (p<0.05). As starch content increased, CO2 and CH4 emissions based on DM increased linearly (p<0.05) but decreased (p<0.05) quadratically and linearly based on DMD and OMD, respectively. Therefore, this study concluded that the dietary cellulose-to-starch ratios affected rumen fermentation characteristics and greenhouse gas emissions, particularly methane mitigation by increasing dietary starch content. Further study should be conducted to determine the concentrate-to-forage ratio that reduces greenhouse gas emissions without adverse effects on animal performance.

This study compared the growth, yield characteristics, and nutrient absorption of two perilla cultivars (‘Ipdeulkkae 1’ and ‘Donggeul 2’) treated with various nutrient solution levels (EC 1.0, 1.2, 1.4, and 1.6 dS·m-1). The results showed that plant growth and yield significantly increased with higher EC levels, particularly for ‘Donggeul 2’ under EC 1.4 dS·m-1, which exhibited superior production and high nutrient use efficiency. These results indicate that increasing EC improves nutrient status, thereby enhancing photosynthetic efficiency and biomass production. Furthermore, ‘Ipdeulkkae 1’ showed excellent growth at higher EC levels, while ‘Donggeul 2’ responded more sensitively to changes in NH₄ concentration but maintained stable productivity at lower EC conditions. The findings suggest the need for tailored nutrient solution management strategies that consider cultivar-specific differences. While elevated EC levels positively influenced yield, they also confirmed that excessively high EC can cause osmotic stress and ion imbalance. This study provides essential data for determining optimal EC levels for high-quality and stable perilla production. Future research should examine the interactions between nutrient solution concentration and environmental factors to develop more precise nutrient management techniques and to facilitate select superior cultivars.

Sesbania bispinosa (Jacq.) W. Wight is a weedy green manure plant of the family Fabaceae. The legume plants play a major role in nitrogen fixation and soil fertility while biochar plays a significant role in environmental remediation. The present study has aimed to convert S. bispinosa in combination with cow dung (1:1, v/v) into enriched vermicompost through the amendment of different concentrations of activated Prosopis wood biochar. Totally 10 treatments were maintained: VSB1- VSB5 and SB1-SB5 with and without earthworms, respectively. The treatments were maintained under controlled environmental conditions in triplicate till 28 days. The initial and final samples of the treatments with and without earthworms were analyzed for physicochemical characteristics, FTIR analysis and phytotoxicity assay. The pH, total organic carbon, C/N ratio and C/P ratio showed a declining trend while the nutrients, total nitrogen, phosphorus, potassium, calcium and sodium contents displayed increment towards the progression of vermicomposting. A total nitrogen content of 2.78% was recorded in vermicompost amended with 3% biochar followed by 2.61% in 2% biochar amendment. The functional group changes from initial substrates to final vermicompost inferred through FTIR analysis denote the decomposition of complex organic materials into simple forms. The lowest C/N ratio (19.06) with a higher germination index (102.85%) of Vigna mungo (black gram) seeds were observed in the vermicompost of S. bispinosa + cow dung substrates amended with 3% biochar within a very short period of time (28 days). Hence, the use of biochar at a 3% level is recommended for the vermiconversion of green manure biomass to obtain nutrient-amplified vermicompost. It is also beneficial to use 2% biochar in vermicomposting, however, 3% biochar amendment is highly beneficial and a better choice from a vermicompost quality perspective.

저온기 엽채류 생산시 저온, 저광 등으로 인해 생육 저하 및 수량 감소가 발생한다. 저온기 근권부 가온을 통해 지상부 저 온 스트레스를 경감하고 생육 및 수량을 개선할 수 있다. 최근 루꼴라, 고수, 바질, 공심채 등 향신채소의 국내 수요가 증가하 면서, 연중 생산의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 양 액 가온을 통한 근권부 온도 제어 효과와 지상부 생육 및 수량 에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 저온기 경남 함안 에 위치한 유리 온실에서 실험을 실시하였으며, 루꼴라, 고수, 바질, 공심채를 분무경베드에 정식하여 무처리 대조구와 양 액 가온 설정온도별 처리구(NSH20, NSH25, NSH30)를 설 정하였다. 양액 조성은 PBG 엽채류 조성을 따랐으며 재배기 간 동안 폐기 없이 표준 양액(EC 1.8, pH 5.5)으로 보충하여 사용하였다. 양액의 특성 및 이온 농도는 약 3일 간격으로 분 석하였으며, 작물의 생육 및 수확 조사는 각각 정식후 2주와 4 주차에 수행하였다. 재배 기간 동안 온실 내부의 일일 최저, 평균, 최고 온도는 각각 13.75℃, 18.66℃, 30.08℃였으며, 재 배 기간 중 온실 내 최저 온도는 9.97℃였다. 대조구의 근권부 온도는 최저 13.35℃, 평균 17.17℃로 근권부 저온으로 인한 뿌리 생육 저하, 지상부 생육 감소를 유발할 수 있다. 설정 온 도별 가온 양액을 공급한 경우 근권부 평균 온도는 NSH30는 24.61℃, NSH25는 21.41℃, NSH20는 18.62℃였다. 호냉 성 작목인 루꼴라와 고수는 근권부 온도에 따른 생육 및 수량 변화가 확인되지 않았다. 반면 호온성 작목인 바질과 공심채 는 양액 가온을 통한 근권부 온도 제어시 생육 및 수량 개선이 확인되었다. 바질은 NSH25와 NSH30 처리구에서 유사한 생 육 및 수량 개선 효과가 확인되었으며, 에너지 효율성을 고려 했을 때 양액 가온 온도를 25℃로 설정하는 것이 더 경제적인 근권부 온도 관리 방안이 될 것으로 생각된다. 반면 공심채는 NSH30에서 수량이 대조구 대비 107%, NSH25 대비 60% 증 가한 것으로 보아 양액 가온 설정 온도를 높게 유지하는 것이 적합할 것으로 생각된다.

개의 생애 단계에 따른 영양소 이용성을 이해하는 것은 건강, 발달, 그리고 수명 증진을 위해 중요하다. 특히 자견 시기에는 생리적으로 요구되는 영양소의 결핍이나 과잉 없이 최적의 영양 균형을 유지하는 것이 중요하며, 이 시기의 영양 불균형은 장기적으로 개의 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이유 후 초기 급성장 단계(12~24주령)의 자견과 성견의 소화율에 대한 연구는 많이 수행되었으나, 자견 성장 후기 단계의 소화율에 초점을 맞춘 연구는 제한적이다. 따라서 본 연구는 비글의 성장 후기 단계를 대표하는 30주령과 42주령에서 주요 영양소와 아미노산의 외관상전장소 화율(apparent total tract digestibility, ATTD)을 비교하였다. 비글 8마리를 대상으로 AAFCO에서 제시한 영양소 요구량을 충족하도록 설계된 사료를 통제된 환경에서 2주간 급여하였으며, 전분채취법을 이용하여 소화율을 평가하였다. 성장률(GR)은 30주에 비해 42주령에서 유의미하게 감소하여 체중 증가 속도가 둔화되는 경향이 확인되었다. 주요 영양소 소화율 분석 결과, 조지방 소화율은 30주령에서 99.01 ± 0.10%에서 42주령에서 97.62 ± 0.15%로 통계적으로 유의미하게 감소하였다(p < 0.001). 또한, 건물 소화율 또한 조지방 소화율과 함께 주령 증가에 따라 유의미하게 감소하는 결과를 보였다(p < 0.05). 반면, 히스티딘 소화율은 30주령의 93.55 ± 0.46%에서 42주령의 94.83 ± 0.24%로, 라이신 소화율은 94.60 ± 0.24%에서 95.19 ± 0.19%로, 아르기닌 소화율은 95.78 ± 0.30%에서 96.43 ± 0.21%로 증가하였다(p < 0.05). 본 연구는 비글의 성장 후기 단계에서 성장률과 조지방 흡수가 감소한 반면, 특정 아미노산의 소화율이 개선되었음을 보여준다. 이러한 결과는 비글의 성장 후기 단계에서도 영양소 이용성이 변화할 수 있음을 시사하며, 성장 단계에 따라 정밀한 영양 관리의 중요성을 강조한다.

This study was conducted to evaluate the germination rate, chemical composition, and in vitro digestibility of sprouted barley (Hordeum vulgare L.) and wheat (Triticum aestivum L.) sprouts depending on cultivar and growth duration. Four cultivars Keunalbori1ho, Saekeumkang, Arijinheuk, and Jokyoung were tested under hydroponic and nutrient solution conditions. The germination rate was significantly higher under hydroponic conditions compared to nutrient solution treatment. Sprouts were harvested at 0, 4, 6, and 8 days for subsequent analysis. Chemical compositions, such as dry matter (DM), crude protein (CP), ether extract (EE), and crude ash (CA), were analyzed following AOAC (2005) protocols, while neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) contents were determined according to the method of Van Soest et al. (1991). In vitro digestibility was assessed by incubating ground samples with rumen buffer in DaisyII incubators for 48 h. At day 6 of growth, Keunalbori1ho showed the highest NDF and ADF concentrations (48.6% and 26.2%), reflecting its high structural fiber and the lowest digestibility (IVDMD 52.2%, IVNDFD 37.2%). However, it maintained consistent nutritional characteristics across all growth stages, suggesting potential as a stable forage source. In contrast, Saekeumkang exhibited the highest IVNDFD (59.1%) along with relatively low NDF (30.5%) and ADF (16.7%) values (p<0.05), indicating superior digestibility likely attributed to a simpler cell wall structure and higher NFC availability. Notably, digestibility sharply declined by day 8, implying that the optimal harvest window lies around day 6. Therefore, this study suggests that the cultivars Keunalbori1ho and Saekeumkang possess complementary strengths in terms of chemical composition and digestibility, underscoring the importance of optimizing cultivar selection and harvest timing to enhance the potential of cereal sprouts as high quality forage.

본 연구는 식물공장에서 미나리(Oenanthe javanica DC.) 를 초장별(20cm, 30cm, 40cm, 50cm)로 재배할 경우 기능성 물질과 영양학적 가치가 유지되는지를 평가하기 위해 수행되 었다. 미나리는 항산화 효과, 항염증, 간 보호 등 다양한 생리 활성을 갖춘 기능성 채소로, 기존 재배 방식의 한계를 극복하 고 연중 안정적인 생산이 가능한 식물공장 재배 가능성을 확 인하는 것이 본 연구의 목적이다. 연구 결과, 초장 30cm에서 칼륨(K)과 칼슘(Ca) 함량이 가장 높았으며, 비타민 C 함량 또 한 1,165.38mg·kg-1으로 가장 높았다. 총 폴리페놀 함량은 초 장 20－40cm에서 유사한 수준을 유지하였으며, 초장 50cm 에서 감소하는 경향을 보였다. 기능성 물질인 Quercetin, Apigenin, Isorhamnetin 함량은 초장에 따른 변동 폭이 크지 않아, 단기 재배된 초장이 짧은 미나리도 충분한 기능성 물질 을 함유하고 있음을 확인하였다. 식이섬유 함량 또한 모든 초 장에서 일정 수준(300g·kg-1 이상)을 유지하여 건강 기능성 채소로 활용 가능성이 높았다. 본 연구 결과를 종합하면, 식물 공장에서 초장 30cm로 재배된 미나리는 높은 영양 가치와 기 능성을 유지할 수 있으며, 기존 노지재배 방식과 비교해 연중 균일한 생산이 가능하여 산업적 활용 가치가 클 것으로 판단 된다.

본 연구는 솎아베기 후 3년이 경과한 동일 연령(27년생)의 서로 인접한 지역에 식재된 삼나무와 편백 조림지를 대상으로 임상과 광물질 토양층의 양분 농도 및 저장량 변화를 조사하였다. 솎아베기 실시에 따라 삼나무 조림지의 임상은 인의 양분 농도와 저장량이 대조구에 비해 높았으나, 편백 조림지는 칼륨과 마그네슘 농도와 저장량이 대조구에 비해 낮게 나타났다. 삼나무 조림지의 토양 0∼10cm 깊이에 질소와 칼륨 농도, 편백 조림지의 10∼20cm 깊이의 인 농도는 대조구에 비해 낮아 솎아베기에 따른 양분 반응이 수종과 깊이에 따라 차이가 있었다. 솎아베기구의 양분 저장량은 삼나무 조림지가 0∼10cm 깊이에서 칼륨 저장량, 편백 조림지는 10∼20cm 깊이에서 인 저장량이 대조구에 비해 낮은 값을 보였다. 본 연구 결과에 따르면 삼나무와 편백 조림지는 솎아베기 후 질소, 인, 칼륨의 농도나 저장량이 대조구에 비해 낮게 나타나 잔존 임목들의 생육 촉진을 위해서는 이들 양분에 대한 시비와 같은 토양 양분관리를 고려해야 하는 것으로 나타났다.

This study aimed to examine relationships of water and dietary fiber intake with various health-related factors using data from the 2016~2019 Korea National Health and Nutrition Examination Survey (KNHANES). A total of 8,419 adults aged 19~49 years were categorized into four groups: (1) sufficient intake of both water and fiber (Type 1) (n=2,235), (2) water deficiency with sufficient fiber (Type 2) (n=1,470), (3) fiber deficiency with sufficient water (Type 3) (n=1,031), and (4) deficiency in both water and fiber (Type 4) (n=3,683). General characteristics, body composition, health behaviors, dietary habits, nutrient and food intake, and dietary quality were compared. Type 4 had more female (p=0.028), older adults (p<0.001), and higher socioeconomic status (p<0.001) than Type 1. Type 1 consumed breakfast more frequently (p<0.001). Nutrition label recognition, usage of nutrition label, and all nutrient intakes were the highest in Type 1 but the lowest in Type 4. Type 1 also had better dietary variety score and nutritional quality. These findings highlight the importance of adequate water and fiber intake for balanced nutrition and suggest that targeted nutrition education is needed, especially for male and low-income groups with insufficient intake.

최근 농촌 인구 감소와 고령화로 노동력 부족 현상이 심화 되면서 농민들이 인력을 확보하는 데 어려움을 겪고 있다. 기 존의 노지 벼 육묘는 많은 공간과 노동력을 요구하며, 어린 묘 의 품질 관리가 어려운 문제가 있다. 본 연구에서는 컨테이너 형 수직농장을 활용하여 벼 육묘일수를 줄이고, 광 및 양액의 처리에 따른 생육 효과를 확인하였다. ‘고시히카리’와 ‘참드 림’ 두 품종의 벼를 지하수와 희석된 양액을 사용하여 각각 160와 355μmol·m-2·s-1의 광도에서 10일간 컨테이너형 수직 농장에서 재배하였다. 벼 육묘 결과, 모든 품종에서 10일 만에 이앙 가능한 초장을 확보할 수 있었으며, 양액을 처리하지 않 는 저광도에서 경제적 운영이 가능함을 확인하였다. 뿐만 아 니라 육묘된 벼는 순화과정에 문제가 없고, 본답 정식 이후에 도 기존 노지육묘와 생산성이 유사한 것을 확인하였다. 경제 성 분석을 통해 육묘판 생산 시 컨테이너형 수직농장 2동 이상 있을 경우 기존 노지육묘보다 비용 절감이 있음을 확인하였 다. 따라서 컨테이너형 수직농장을 활용한 벼 육묘는 비용 절 감과 노동력 부족 문제 해결에 기여할 수 있는 효과적인 대안 이 될 것으로 기대된다.

갯까치수염은 다육성의 2년생 초본 자생식물로서, 제주도, 울릉도를 비롯하여 남해안 지역에서 자라며 자생지의 환경에 맞게 내염성이 크다는 특징이 있고, 다양한 환경에 적응하며 관상가치가 높다. 관련 문헌을 보면 발아조건과 개화조절에 대한 연구만 보고되었고 그 중간단계인 재배에 관한 연구가 부족하여 대량생산을 위한 공정육묘법 개발의 일환으로 이 실 험을 수행하였다. 실험은 플라스틱온실 내에서 발아시킨 1cm 전후의 묘를 50, 128, 200구 트레이에 이식하여 한국원시표 준액(N-P-K-Ca-Mg, 15-3-6-8-4)을 각각 권장 EC농도의 0, 0.5, 1, 2배 농도로 매일 5분간 순환식으로 저면 관수하여 6주간 재배 후 초장, 근장, 엽수, 뿌리수, SPAD, 생체중, 건물 중을 측정하였다. 갯까치수염 생육은 플러그 셀 크기 50셀에 서 생육이 가장 높았다. 양액농도에 따른 갯까치수염의 생육 은 0.5배액에서 초장과 근장의 수치가 가장 높았으며, 모든 생육지표가 양액 농도변화에 따른 차이가 발생하는 것으로 나 타났고 실질적인 총 생산량의 지표라고 할 수 있는 지상부와 지하부의 건물중에 영향을 미치지 않았다는 결과가 나온 것으 로 미뤄 육묘단계에서 양액의 농도가 셀 크기보다 갯까수치염 의 묘 생육에 더 영향이 큰 것으로 보인다. 갯까치수염의 조직 충실도 면에서 0.5, 1, 2배액의 200구에서 가장 높은 결과값 들이 나왔다. 결과적으로 기존 원시표준액에 비해 생장에 유 리한 결과를 보이며 비료도 절약할 수 있는 0.5배 양액처리조 건이 갯까치수염 육묘 재배에 더 효율적이였다.