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일본 노지채소 집약 재배지역 토양 침출수 중의 NO<sub>3</sub>-N 농도와 질소 안정동위원소 자연존재비(δ<sup>15</sup>N)
박광래,최재성,백형진,김원일,정구복,윤순강,조진규,Park, Kwang-Lai,Choi, Jae-Seong,Baek, Hyung-Jin,Kim, Won-Il,Jung, Goo-Bok,Yun, Sun-Gang,Cho, Jin-Kyu 한국토양비료학회 2003 한국토양비료학회지 Vol.36 No.3
질소 안정동위체 자연존재비(${\delta}^{15}N$)측정을 통해 노지 채소 재배토양에서 침출되어 지하로 이동하는 $NO_3-N$의 동태를 조사한 결과는 다음과 같다. 1) 3 m 관정수와 6 m 관정수의 $NO_3-N$ 농도 평균값은 각각 25.7 및 $2.8mg\;L^{-1}$이었으며, ${\delta}^{15}N$는 +3.6 및 +4.7‰이었다. 2) 암거배수의 $NO_3-N$ 농도와 ${\delta}^{15}N$의 평균은 각각 $35.5mg\;L^{-1}$와 +6.6‰로 토양 침투수는 즐인 선상지 전체로부터 모아지며 비교적 민감하게 화학비료, 가축분 퇴비 유래 질소농도의 변화를 반영하였다. 3) 단지 말단부의 용출수의 $NO_3-N$ 농도와 ${\delta}^{15}N$의 평균은 각각 $19.4mg\;L^{-1}$ 및 +7.9‰로서 채소 재배지대의 복류수 중에는 축산폐기물 유래가 침투되어 있는 것을 나타냈다. 4) 본 지구의 채소재배 토양의 ${\delta}^{15}N$은 2 N KCl 추출 가용태 질소로서 +6.1‰, 질산태 질소로서 +5.1‰이며, 주로 사용되는 화학비료의 전질소의 ${\delta}^{15}N$은 질산 억제비료가 -6.1‰, 그리고 완효성비료가 2.2‰이었다. Nitrate-N concentrations and the corresponding ${\delta}^{15}N$ values were determined with water samples collected periodically from artesian wells (3 and 6 m deep), underdrainage and gushout waters in a Welsh onion cultivated area in the Kushibiki Fan, Saitama Prefecture, Japan. Average $NO_3-N$ concentrations in waters from 3 and 6 m wells were 25.7 and $2.8mg\;L^{-1}$, whereas ${\delta}^{15}N$ values were 3.6 and 4.7‰, respectively. The $NO_3-N$ concentration and ${\delta}^{15}N$ value of the underdrainge water were $35.5mg\;L^{-1}$ and 6.6‰, reflecting rapid input of chemical fertilizers and farmyard manure. The mean values of $NO_3-N$ concentration and ${\delta}^{15}N$ in the gushout water flown out of the edge of Kushibiki Fan were $19.4mg\;L^{-1}$ and 7.9‰, respectively. As a results the ${\delta}^{15}N$ values of the gushout water were higher than those of the artesian wells and underdrinage water. The ${\delta}^{15}N$ values of total-N and $NO_3-N$ of the soils were 6.1 and 5.10‰, respectively, while those for nitrification-inhibitor containing fertilizer and slow-release fertilizers were -6.1 and -2.2‰, respectively.
일본 궁고도의 (宮古島) 지하수중의 NO3-N 와 δ15N 치
박광래,태택희구웅 (態澤喜久雄) ( Kwang Lai Park,Kikuo Kumazawa ) 한국환경농학회 1995 한국환경농학회지 Vol.14 No.1
Nitrate concentration and δ^(15)N value in the groundwater in Miyakojima Island, Okinawa, were measured during 1992-1993. Water from the shallow and the deep wells at the ten separate sites were sampled. Mineral contents and natural nitrogen isotope abundance(δ^(15)N) were analyzed using a liquid chromatography and a mass spectrometry (Finnigan MAT 252). Except for waters which were directly influenced by sea water invasion, most of the groundwater showed small variations among their mineral contents and δ^(15)N values. The average nitrate nitrogen concentrations were 1.4∼11.5㎎L^(-1) and average δ^(15)N values were +4.3∼+9.7‰. From the nitrate concentration and δ^(15)N value observed, the types of the groundwater could be categorized into four groups, such as high δ^(15)N and high nitrate, high δ^(15)N and medium nitrate, low δ^(15)N and medium nitrate, and low δ^(15)N and low nitrate, reflecting the main source of nitrate contamination, such as animal and domestic waste, animal waste and soil organic matter, soil organic matter and chemical fertilizer, and chemical fertilizer, respectively. It was discussed that the lowest δ^(15)N value was higher than the δ^(15)N value of the chemical fertilizers used in this island(-3.9∼-1.4%), then considerable amounts of nitrogen must be lost by ammonium evaporation or denitrification after fertilization.
박광래(Kwang Lai Park),須賀有子(Yuko Suga),홍승길(Seung Gil Hong),이초롱(Cho rong Lee),안민실(Min sil Ahn),김석철(Seok Cheol Kim),橋本知義(Tomoyoshi Hashimoto) 유기성자원학회 2016 유기물자원화 Vol.24 No.4
유기농 밭 토양의 특성을 파악하기 위해 유기농 인증을 받은 국내 15개 선도 농가를 선정하고, 밭 토양의 시료를 채취하여 유기농 인증토양에 대한 토양 이화학성 및 미생물상 조사를 실시하였다. 토양 이화학성중 pH는 4.9~7.3의 범위에서 변동하였다. 대부분의 작물은 6.0~7.0의 범위를 나타냈지만, 전남의 양파와 고구마 재배토양은 pH 4.5, 5.8의 산성을 나타내었으며, 경기의 마늘과 고추 그리고 전북의 대두 재배토양에서는 pH 7.2~7.3을 나타냈다. 이러한 토양의 알칼리화는 시용 자재에 의한 것으로 추정되었다. EC는 대부분의 조사 지역에서 관행 토양의 기준인 2 dS/m 보다 낮은 값을 보였지만, 일부 배추와 고구마 재배 토양에서는 3.9과 3.7을 나타냈다. 유효태 인산 함량은 재배 작물의 종류에 따라 크게 달라 관행 토양의 기준인 300~500mg kg-1에서 크게 벗어난 300~1,894mg kg-1을 나타내었다. 이것은 유기 재배 토양에는 화학 비료 대신 가축분 퇴비를 대량으로 시용하기 때문으로 추정되었다. 미생물 군집 구조 분석은 세균의 16S rDNA 및 사상균의 18S rDNA의 PCR-DGGE 분석을 실시하였다. DGGE 패턴에 기반 클러스터 분석 결과, 재배경력에 따라 5년 이하와 5년 이상으로 구분되어 재배이력이 길어질수록 토양 세균 군집이 차별화 되어 장기 유기농경지의 토양 특성 구분이 가능하였으나 사상균의 경우는 재배이력 및 지역별로 일정한 경향이 나타나지 않았다. 따라서, 유기농경지의 미생물적 특성을 구분할 때 5년 이상된 장기재배 토양을 대상으로 세균의 군집분석을 실시하는 것이 매우 효과적일 것으로 판단된다. The objectives of this study was to investigate the difference between organic-farming and conventional-farming soils relatives to soil chemical properties and microbial flora. Fifteen soil sampling sites were chosen from the certified organic upland farm, considered with its location, crop and application of organic compost types. Soil chemical properties were analyzed by standard methods established by National Institute of Agricultural Sciences, Rural Development Administration. For the soil chemical properties, the values of pH were ranged from 4.5 to 7.3. The values of electrical conductivity (EC) in the sampling sites were below 2 dS/m of convention cultivation soil. For analyzing the microbial flora, the bacillus(16S rDNA) and cladothricosis(18S rDNA) were analyzed by using PCR-DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis) in the soil of 15 sampling sites. Cluster analysis of biodiversity index was performed by using pattern of DGGE. DGGE patterns and clustering analysis of bacterial DNA from soil extracts revealed that the bacterial community was differentiated between less than 5 years and more than 5 years depending on the cultivation history. But there was no consistent tendency between cultivation history and regional trend in the case of molds. Therefore, it would be very effective to analyze bacterial clusters of organically cultivated soils in long - term cultivated soil for more than 5 years.
박광래(Kwang-Lai Park),강방훈(Bang-Hun Kang),최재웅(Jae-Woong Choi),김창환(Chang-Hwan Kim) 한국토양비료학회 2010 한국토양비료학회지 Vol.43 No.6
대상 지역에서 조사된 관속식물은 53과 114속 124종 16변종 1품종으로 총 141종류로 조사되었다. 이것은 한국산 관속식물 4,191종류의 3.36%에 해당된다. 이들 중에서 귀화식물은 11과 20속 20종 2변종으로 총23종류로서 남한 전체에 분포되어 있는 귀화식물 267종에 대한 이 지역 귀화식물 지수는 8.61%로 조사되었다. 조사된 관속식물은 양치식물이 전체의 0.71%, 나자식물이 0.71%, 피자식물이 98.58%를 차지하고 있어 대부분이 피자식물로 구성되어 있는 것으로 조사되었다. 식물의 생활형의 특성으로 구분하여, 휴면형은 1년생 식물 (Th)이 45종 31.91%, Th (w)이 19종 13.48%, 반지중식물 (H)이 17종 12.06% 등의 순으로 분포하였다. 조사대상지역 관속식물의 번식형이 지하기관형 (Radicoid form)은 지하나 지상에 연결체를 전혀 만들지 않는 단립식물의 비율이 99종 70.21%로 가장 많았으며, R4는 13종 9.22%, R2.3은 12종 8.51%로 조사되었다. 번식형 중 종자나 과실의 산포를 유형화한 산포기관형 (Disseminule form)은 중력산포형 (D4)이 62종 43.97%, 풍수산포형 (D1)이 23종 16.31%, D1.4이 21종 14.89% 등의 순으로 분포한다. 이러한 식물의 생활형의 분포비율을 조사함으로써 식물 군락에서 종 조성 뿐만 아니라 환경요소에 대한 군집의 반응 또는 공간의 사용, 군락 내에서의 가능한 경쟁관계에 대한 정보를 파악하여 생물다양성을 유지 증진하기 위한 서식지 보존에 관한 기초자료로 활용 되어 질 수 있을 것으로 사료된다. 한편, 금후 과제로서 생물 분포량을 조사하여 식물상과의 상관을 분석함으로서 비오톱 유형별 서식지의 질을 판정할 수 있을 것으로 기대된다. This research is composed of a series of survey of existing plants species by classifying biotope type of agro-ecosystem of Guksoo village area of Yangpyeong County, to collect and analyze basic data of vegetation analysis for indicators development of agro-ecosystem habitat quality. From the observation area, we found total 141 kinds of tracheophytes (53 Family 114 Genus 124 Species 16 Variety 1 Breed) and they are 3.36% of total Korean tracheophytes (4,191 kinds). Among those 141 tracheophytes, there are 23 kinds of naturalized plants (11 Family 20 Genus 20 Species 2 Variety) and they are 8.61% of total Korean naturalized plants (267 kinds). Among those 141 tracheophytes, they include 0.71% of pteridophyte, 0.71% of gymnosperm, 98.58% of angiosperm. So, most of them are angiosperm. When we classify them according to plant life form characteristics, dormant/diapause type plants include 45 species (31.91%) of annual plant (Th), 19 species (13.48%) of Th (w), 17species (12.06%) of hemicryptophyte (H). Regarding propagation type, as for the Radicoid form, there are 99 species (70.21%) of crumb structure plant, 13 species (9.22%) of R4, 12 species (8.51%) of R2, 3 are the crumb structure does not make any connection on the ground or under ground. As for the Disseminule form of propagation type, there are 62 species (43.97%) of Gravity dispersal type (D4), 23 species (16.31%) of Wind dispersal type (D1), 21 species (14.89%) of D1, 4. According to this survey of plant distribution rate by plant life form characteristics, we may acquire many knowledge about species composition of sociability, cluster"s reaction against environmental elements, space usage and possible species competition in community. It may be very useful basic data for habitat preservation to keep and promote biological diversity.