The world is transitioning towards sustainable agriculture, which includes reducing chemical fertilizers and increasing the adoption of eco-friendly materials. Red clay, known for its colloidal properties, adsorption, and ion exchange capabilities, has become eco-friendly due to its non-toxic nature. However, when red clay is applied in its insoluble powdered form, its absorption by plants is limited. Processed red clay (PRC) was developed to overcome these limitations, and microbial formulations containing Lactobacillus fermentum (MFcL) were applied alongside it. Chlorophyll content and fluorescence values decreased over time after cucumber transplantation. However, co-application of PRC and MFcL resulted in higher chlorophyll content than PRC alone, suggesting that this combination could alleviate plant growth reduction caused by stress. Although the total yield of cucumbers was highest in the NF group, yield per plant increased by more than 10% in the PRC treatment compared to NF. Additionally, yield was higher when PRC was applied alongside MFcL than with MFcL alone. While the proportion of marketable fruits decreased over time in the NF treatment, it increased in the PRC treatment. Soil analysis revealed that PRC application increased soil pH by 3% and available silicon content by 7.6% compared to NF, while available phosphate levels decreased by 13%. Analysis of microbial density in the soil showed that bacteria levels significantly increased by 2-fold in PRC+MFcL compared to NF, while actinomycetes decreased by 1.5-fold. In conclusion, PRC treatment positively influenced cucumber growth, and co-application with microbial fertilizers demonstrated a synergistic effect.

음식물류폐기물의 퇴비화는 경제적인 자원화 방법이지만, 염분함량이 높아 토양에 투입될 경우 염류집적으로 인한 작물 생육 피해가 우려된다. 바이오차는 양이온교환능력이 높은 물질로 염분피해가 우려되는 토양에 적용 시 Na+이온을 흡착하여 작물생육 피해를 줄여줄 것으로 생각된다. 이에 본 연구는 바이오차와 혼합하여 제조한 음식물류폐기물 혼합 펠렛 퇴비(이하, 음폐혼합펠렛퇴비) 사용 시 배추 생육과 토양에 미치는 영향을 평가하고 이에 따른 무기질비료 절감 효과를 알아보고자 하였다. 처리구는 무비구(NF), 무기질비료 반량(NPK0.5), 무기질비료(NPK), 무기질비료+ 음폐퇴비(FWC), 무기질비료+음폐혼합펠렛퇴비(FWCB)이다. 배추 생육조사 결과, FWCB처리구에서 엽장, 엽폭, 구고 및 구폭 모두 가장 높았다. 수량조사 결과 8,300 kg 10a-1로 가장 높게 나타났으며, NPK처리구에 비해 무기질비료를 50% 사용하였으나 수량은 13.6% 높게 나타났다. 토양화학 성 결과 FWCB에서 EC는 0.59 ds m-1, 교환성 Na은 0.35 cmolc kg-1으로 다른처리구보다 높게 나타났으나 적정범위 이내였다. 본 연구결과, 음폐혼합펠릿퇴비의 사용은 작물의 양분 및 유기물공급 뿐만 아니라 바이오차로 인한 양이온 고정 효과로 작물 생산성을 향상시키는 것으로 생각되며, 비료성분의 공급원으로써 배추의 생육 및 생산성을 증진할 수 있는 기술로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

토석 채취 후 식생복구지의 토양 특성은 복구 식생의 생육에 중요하다. 본 연구는 토석 채취 후 식생복구지와 인접 소나무 및 굴참나무 임분을 대상으로 0∼10cm, 10∼20cm, 20∼30cm 깊이에 토양의 물리·화학적 특성을 조사하였다. 토양용적밀도와 토양 pH는 식생복구지가 소나무나 굴참나무 임분에 비해 유의적으로 높았으나(P<0.05), 유기탄소와 전질소농도는 인접 산림지에 비해 낮았다. 유효 인은 0~10cm 깊이에서 식생복구지 와 산림지 간 유의적인 차이가 없었으나, 교환성 칼슘은 식생복구지가 인접 산림지에 비해 유의적으로 높게 나타났다. 토양 유기 탄소저장량은 식생복구지가 9,896 kg C ha-1로 소나무 임분 131,368 kg C ha-1나 굴참나무 임분 154,381 kg C ha-1에 비해 유의적으로 낮았으며 질소저장량도(식 생복구지: 2,406 kg N ha-1; 소나무: 10,496 kg N ha-1; 굴참나무: 8,081 kg N ha-1) 유사한 경향을 보였다. 그러나 인, 포타슘, 마그네슘 저장량은 식생복구지와 인접 산림 간 유의적인 차이는 없었다. 한편, 칼슘저장량은 식생복구지가 8,998 kg Ca ha-1로 소나무 임분 697 kg Ca ha-1나 굴참나무 임분 660 kg Ca ha-1에 비해 유의적으로 크게 나타났다. 본 연구 결과에 따르면 토석 채취 후 식생복구지는 토양용적밀도와 토양 pH를 낮추고 유기물의 증가와 질소 시비 같은 양분관리가 필요한 것으로 나타났다.

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.

Some Spent Fuel Pools (SFPs) will be full of Spent Nuclear Fuels (SNFs) within several years. Because of this reason, building interim storage facilities or permanent disposal facilities should be considered. These storage facilities are divided into wet storage facilities and dry storage facilities. Wet storage facility is a method of storing SNF in SFP to cool decay heat and shielding radiation, and dry storage facility is a method of storing SNF in a cask and placing on the ground or storage building. However, wet storage facilities have disadvantages in that operating costs are higher than that of dry storage facilities, and additional capacity expansion is difficult. Dry storage facilities have relatively low operating costs and are relatively easy to increase capacity when additional SNFs need to be stored. For this reason, since the 1990s, the number of cases of applying dry storage facilities has been increasing even abroad. Dry storage facilities are divided into indoor storage facilities and outdoor storage facilities, and outdoor storage facilities are mostly used to take advantage of dry storage facilities. In the case of outdoor storage facilities, the cask in which SNFs are stored is placed on a designed concrete pad. During this storage, the boring heat generated by SNFs cools into natural convection and the cask shields the radiation that SNFs generates. However, if an accident such as an earthquake occurs and the cask overturns during storage, there may be a risk of radiation leakage. Such a tip-over accident may be caused by the cask slipping due to the vibration of an earthquake, or by not supporting the cask properly due to a problem in the concrete pad. Therefore, in the case of outdoor dry storage facilities, it is necessary to evaluate the seismic safety of concrete pads. In this paper, various soil conditions were applied in the seismic analysis. Soil conditions were classified according to the shear wave velocity, and the shear wave velocity was classified according to the ground classification criteria according to the general seismic design (KDS 17 10 00). The concrete pad was designed with a size that 8 casks can be arranged at regular intervals, and 11# reinforcing bars were used for the design of the internal reinforcement of the concrete pad according to literature research. The cask was designed as a rigid body to shorten the analysis time. The soil to which the elastic model was applied was designed under the concrete pad, and infinite elements were applied to the sides and bottom of the soil. The effect on the concrete pad and cask by applying a seismic wave conforming to RG 1.60 to the bottom of the soil was analyzed with a finite element model.

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.

Yield and fruit size are under the control of many interacting factors and crop failures can be caused by climatic extremes and poor flowering. Nevertheless, this study has shown that mulching, through the creation of improved soil properties and reduced environmental stress, has the potential to substantially increase A. arguta fruit size and yield. The mulched site performed better than the site without mulch in reducing soil temperature, increasing soil moisture and controlling available phosphorus. Moreover, mulching improved both yield and fruit size. In light of this, we hope that the results of our research will provide useful information for the cultivation of A. arguta in South Korea. However, it also seems necessary to conduct research on the use of different types of mulch and on the economic profitability of mulch in the future.

Soil properties are important environmental conditions affecting fruit quality and yield in new cultivars of Actinidia arguta. The yield of three A. arguta cultivars (cv. Autumn Sense, cv. Chungsan, and cv. Greenball) from Wonju city, South Korea was investigated from 2017 to 2019 and the relationships to soil properties are discussed. The yield of cv. Autumn Sense, cv. Chungsan, and cv. Greenball fruits ranged from 6.8 to 24.5, 14.0 to 29.0, and 10.5 to 38.5 kg/vine. cv. Autumn Sense had the highest soil organic matter content and soil C/N ratio over the three-year period. The yield of A. arguta fruits was positively correlated with soil C/N ratio and could be described by a power model (y = axb), suggesting that soil C/N ratio plays an important role in limiting the bioavailability and bioaccumulation of organic matter in A. arguta fruits. In addition, C/N ratio in the soil was influenced by the soil available phosphate. However, the threshold of the C/N ratio for A. arguta fruit differed according to cultivar, and especially the lowest threshold was observed in cv. Chungsan. Therefore, the application of an appropriate C/N ratio depending on the cultivar is required for improved fruit yield. Our results present the soil properties required to increase the yield of the new A. arguta cultivars in South Korea.

Environmental conditions are important in increasing the fruit sugar content and productivity of the new cultivar Autumn Sense of Actinidia arguta. We analyzed various soil properties at experimental sites in South Korea. A Pearson’s correlation analysis was performed between the soil properties and sugar content or productivity of Autumn Sense. Further, a decision tree was used to determine the optimal soil conditions. The difference in the fruit size, sugar content, and productivity of Autumn Sense across sites was significant, confirming the effects of soil properties. The decision tree analysis showed that a soil C/N ratio of over 11.49 predicted a sugar content of more than 7°Bx at harvest time, and soil electrical capacity below 131.83 μS/cm predicted productivity more than 50 kg/vine at harvest time. Our results present the soil conditions required to increase the sugar content or productivity of Autumn Sense, a new A. arguta cultivar in South Korea.

최근 산림훼손이 심각하게 진행되고 있는 몽골의 수도 울란바토르 근교 산림과 초지 토양의 이화학적 특성을 분석, 비교하였다. 유기물함량은 초지토양이 평균 17.0%로, 산림토양보다 유의하게 높은 것으로 나타났다(p<0.05). 유기물함량은 해발고가 낮을수록(R2=0.742) 그리고 양이온교환용량(CEC)이 클수록 높은 경향을 보였다(R2=0.597). CEC도 초지토양이 평균 35.3cmolc + kg-1으로, 산림토양 보다 유의하게 높았고(p<0.05), 교환성 양이온 중 특히 칼슘의 집적이 높은 것으로 나타났다. 염기포화도는 평균 62.4∼129.7%로, 100%를 초과하는 토양도 많았고, 염기포화도가 높을수록 pH가 높아지는 경향을 보 였다(R2=0.665). 총질소 함량은 0.05~0.93%의 범위를 나타냈으며, 산림보다 초지토양에서 더 높았다 (p<0.05). 총질소 함량은 유기물함량이 높을수록 높은 값을 나타냈으며(R2=0.699), C/N비는 산림토양 28.8~43.0 그리고 초지토양 12.8~18.4로 각각 나타났다(p<0.05). 토양의 이화학적 특성 간 상관분석 결과, 유기물함량과 전질소, 유기물함량과 총인, 유기물함량과 CEC 그리고 토양 pH와 염기포화도는 서 로 정의 상관관계 그리고 CEC와 암모늄태 질소, 전질소와 총인 그리고 C/N비와 염기포화도는 부의 상 관관계가 각각 나타났다(p<0.05). 중금속 함량은 아연과 납이 가장 많이 검출되었으나, 도심과 비교하 면 아주 미미한 수준이었다. 이러한 연구결과들은 향후 몽골의 산림복원 과정을 모니터링 하는데 유용 하게 활용될 것으로 기대된다.

식품생산과정에서 발생하는 유기성폐기물인 골분, 유박, 굴 패화석을 토양에 투입한 결과 일부 처리구에서 토양생물과 화학성이 영향을 받았다. 골분은 토양의 질산태질소를 일시적으로 증가시켰고, 패화석은 pH를 증가시켰다. 골분은 느티나무 생장을 증진시키는 효과가 있었기 때문에 이차적으로 토양생태계에 영향을 미칠 수 있다. 미생물 PLFA는 패화석에 의해 증가하였으며 환경스트레스를 나타내는 지표도 낮은 경향이 있었다. 이것은 패화석이 양분 증가보다는 pH 증가를 통해 미생물의 서식환경을 개선하는 효과가 있다는 것을 보여준다. 토양미소동물 중에는 세균섭식성 선충만이 유박과 골분 처리구에서 증가하였다. 이들 밀도와 세균 PLFA 간에 상관관계는 없었다. 다만 식물생장과 식물섭식성선충의 유의적 상관관계는 유기물투입이 식물을 통해 이차적으로 토양생태계에 영향을 줄 수 있다는 것을 부분적으로 보여준다. 따라서 유기성폐기물 처리는 토양화학성 변화를 통해 일차적으로 미생물 군집에 영향을 주지만, 미생물을 섭식하는 생물군에게 상향식의 양적인 연쇄반응을 일으키지 않을 수 있다는 것을 시사한다.

Petroleum energy is the major source of the world energy market, and its massive usage, and the corresponding extreme environmental pollution, imposes a serious threat on the ecological cycles. By screening oil-contaminated soil, we isolated, identified, and characterized a novel strain that represents a considerable diesel-degrading potentiality; the Bacillus aryabhattai DA2 strain is registered in the NCBI with the accession number MG571630, and it possesses an efficient tributyrin-degrading capacity. The optimal condition for diesel degradation by DA2 strain was observed at pH between 7-8 and at the temperature of 30°C. The strain is resistant to salt as well as the antibiotics like ampicillin and streptomycin. These results indicate B. aryabhattai is one of the potential candidates for the remediation of the diesel-contaminated sites.

To assess the temperature change effects on Collembola communities, we selected 9 Korean mountains in different latitudes. Top soil was collected and Collembola extracted from 3 sites in different elevation in each mountain. Extracted Collembola were sorted to genera and this data were summarized as total abundance, family richness and diversity. Additionally, soil temperature in each plot, physical and chemical properties of the soil was investigated and that correlated with Collembola community data. Average soil temperature and soil properties affected patterns in Collembola abundance and family richness. The results indicate that temperature change and soil properties strongly affected Collembola communities. Therefore, Climate change has high potential to affect Collembola communities.

This study was conducted to examine the effect of nutrients balanced fertilizers applications, swine liquid manure(SLM) with synthetic chemical fertilizer on growth and yield of Chinese chive(Allium tuberosum Rottler) and soil properties in green house cultivation during 2015 growing season. There are 4 treatment plots; swine liquid manure(SLM), nutrients balanced fertilizers(mixture of chemical fertilizer with swine liquid manure(SLM+CF), nutrient balanced and pH adjustment (SLM+CF+pH) and the conventional chemical fertilizer(control). The phosphorous acid is added to adjust pH in animal liquid manure. The yield of Chinese chive in plot of swine liquid manure(SLM) was decreased by 4% compared with plot of conventional chemical fertilizer(control). There was no significant differences of growth and yield of Chinese chive between SLM+CF and control. The yield of SLM+CF+pH plot was highest yield as 8,235 kg 10a-1 among 4 treatments and was increased than that of swine liquid manure plot(7,489 kg 10a-1). EC and available P2O5 were decreased by SLM+CF+pH treatment. Combined application of SCM and CF fertilizer can be a useful tool, particularly for the fertigation culture of Chinese chive in greenhouse. In conclusion, the present study demonstrates that the combined application of liquid swine manure and chemical nutrients was responsible for improving yield of Chinese chive and soil properties.

The object of this study conducted to investigate the effect of paddy-upland rotation cropping system on soil properties and crop productivity in newly reclaimed tidal land. Five types of paddyupland rotation cropping system were evaluated : Rice-Rice (RR) Rice-Maize (RM), Mize-Maize (MM), Rice-Soybean (RS), Soybean-Soybean (SS). The soil bulk density was the lowest RM treatment, and soil pH was a tendency to be lower in all treatments of the paddy-upland rotation cropping system. RM treatment showed a higher moisture content and lower Electrical conductivity than RR treatment. Results of maize productivity in paddy-upland rotation cropping system, Except for the stem diameter growth, RM treatment showed good growth and productivity than MM treatment. Soybean growth and yield increased in the rotated upland cultivation from rice-paddy field compared to the SS treatment. But, overall treatments indicated poor growth and yield. In this study, we offer the effects of paddyupland rotation cropping system on the soil properties and upland crop growth and yield, and also out results can be provide supporting basic data that introduced paddy-upland rotation in reclaimed tidal land.