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미생물 제제 처리에 따른 음식물쓰레기 퇴비의 온도 및 화학성 변화 확인
이영돈 ( Youngdon Lee ),김성국 ( Sungguk Kim ),유재홍 ( Jaehong Yoo ),주진호 ( Jinho Joo ) 한국환경농학회 2018 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2018 No.-
음식물쓰레기의 퇴비화의 경우 크게 세 가지 처리방법이 존재한다. 첫째 호기성 미생물을 이용하여 퇴비화 하는 호기성처리, 공기주입 없이 밀폐공간에서 음식물을 장기체류하는 혐기성처리, 지렁이나 오리를 이용하여 처리하는 자연처리가 있다. 혐기성 처리의 경우 분해속도가 느리며 폐수가 다량 발생하며, 자연적 처리의 경우 넓은 부지가 필요하여 대도시 지역에서 적용하기 힘든 단점이 존재한다. 이러한 단점들때문에 주로 호기성 처리방법이 사용되고 있으며, 특히 호기조건에서 미생물 제제를 활용한 분해의 경우 미생물 증식을 촉진시켜 적정온도에 도달하는 시간이 일반 퇴비화과정보다 신속하고, 미생물 증식에 따라 부숙을 비교적 짧은 시간에 완료할 수 있다는 선행 연구결과가 있다. 이에 본 연구에서는 음식물쓰레기분해 우수균주 미생물제제를 통해 호기적 조건으로 처리 시 무처리구와 처리구의 부숙 시 온도의 변화, T-N, T-C, 유기물의 변화에 대해 조사하였다. 공시시료는 환경부고시 음식물찌꺼기 기준으로 각각 1kg씩 제조하였으며, 미생물 제제는 (주)대호로부터 제공받아 사용하였다. 톱밥은 강원도 춘천시 후평동 백향우드에서 구매하여 사용하였으며, 어분은 생선부산물을 활용한 100% 천연 어분을 사용하였다. 퇴비화 과정은 음식물 1kg + 톱밥 300g + 어분 50g을 혼합한 뒤 200 mL/min으로 산소를 주입하여 호기성 조건을 맞춰 진행하였다. 퇴비화 측정 항목은 T-C, T-N, 유기물함량, 온도 등을 측정하였으며, 온도의 경우 디지털온도계를 통하여 1일 3회 4시간 간격으로 측정하였고, T-N, T-C, 유기물함량의 경우 원소 분석기를 사용하여 분석하였다. 부숙 조건 조성 후 7일간 온도변화를 관찰한 결과, 2일차에서 처리구 최고온도 49℃, 미처리구 최고온도 46℃로 제제 처리구가 미생물 활성으로 더 높은 온도를 나타냈으며, 미처리구보다 더 빠르게 상승하는 경향을 볼 수 있었다. T-C, T-N의 경우 초기 처리구 T-C; 20.71%, T-N; 0.77%에서 3일차 처리구 T-C; 24.22%, T-N; 1.20%으로 부숙과정에서 탄소 및 질소함량이 증가하는 추세를 확인하였으며, 유기물함량에서 35.71%에서 41.75%로 질소 및 탄소 함량 증가와 함께 증가세를 보였다. 최종적으로 처리구와 미처리구와 유의미한 차이는 온도증가에서 확인 할 수 있었으며, 처리구의 온도상승이 더 빠른 점은 처리구의 미생물 증식 촉진의 결과로 사료된다. 또한 처리구의 질소 함량이 1% 이상 검출되어 퇴비 내질소원을 효과적으로 분해한 것으로 판단되며, 미처리구의 경우 1% 이하의 함량을 보였다. 뿐만 아니라 가축분 퇴비와 비교하여 C/N비의 차이가 두드러지지 않는 점으로 보아 음식물쓰레기 퇴비로써의 활용가치가 높을 것으로 판단되어진다.
에센셜 오일(Neem, Lavender)을 이용한 인삼지하부병원균 항균효능 평가 및 분석
이영돈 ( Youngdon Lee ),칼리드후세인 ( Khalid Abdallah Hussein ),주진호 ( Jinho Joo ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-
인삼은 오괄피나무과(Arealiaceae) 인삼속(Panax)에 속하는 다년생의 초본류로서 1843년 소련의 Carl Anton Meyer에 의해 명명된 식물이며, 현재 건강보조식품으로서 매우 각광을 받고 있다. 우리나라는 인삼재배 자연조건의 최적지로 인정되고 있으며, 경작현황을 보면 연도별 재배농가의 수나 재배면적이 증가하는 경향을 관찰할 수 있다. 많은 인삼재배농가들은 지하부병에 대한 피해가 막심하며, 지하부병의 경우 토양 깊숙이 감염 되여 방제의 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 연구는 항균력을 갖는 2가지의 에센셜 오일(라벤더,님)을 선별하여 인삼지하부병 6종(Botrytis cinerea, Alternaria pana, Cylindrocarpon destructans, Fusarium oxysporum, Sclerotinia sclerotiorum, Sclerotinia nivalis)에 대한 항균력 효능 평가 및 성분분석을 하는데 있다. 연구방법으로는 대조구와 에센셜 오일 5%, 10% 각각의 다른 농도의 오일이 첨가된 PDA배지를 제조 하였고, 제조된 배지에 식물병원균 6종을 접종하여 27℃에서 10일간 배양 하였다. 본 연구는 통계적 유의성을 보기 위하여 3반복을 진행하였으며, 데이터의 평균값과 표준편차를 이용 Tukey hsd test를 통하여 유의성을 보았다. 접종 후 에센셜 오일의 정성 및 정량 분석을 위하여 GC-MSD를 이용하였다. 그 결과 라벤더 오일의 경우 Sclerotinia nivalis에 대해 (86.0±0.7) at 10% 에 대한 가장 높은 항균력을 보였고, 5%처리 역시 같은 병원균에서 ((83.0±0.2) at 5%의 효능을 보였다. 님 오일의 경우 지하부병 6종에 대해 전체적으로 우수한 항균력을 보였다. GC-MS의 분석을 통하여 님 오일의 주성분은 94.8%가 지방산임을 보여주었고 라벤더오일의 57.6%가 세스퀴 테르펜으로 구성한 것을 알 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 인삼뿌리병원선 진균의 항진균성 잠재력을 확인하였고 연구에 사용된 에센셜 오일은 항진균 제제로서 주목받을 것으로-9+ 사료된다. 추후 이러한 에센셜 오일을 이용 하여 실질적으로 인삼을 제배하는 농가에 적용하여 식물병원균억제 효능에 대한 재배 실증시험을 통하여 항균력을 입증하고자한다.
작물생육촉진근권세균(PGPR) 접종 시 상추 및 무 염농도 저항성 향상 확인
이영돈 ( Youngdon Lee ),이관호 ( Gwanho Lee ),칼리드후세인 ( Khalid Abdallah Hussein ),주진호 ( Jinho Joo ) 한국환경농학회 2018 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2018 No.-
토양 염류집적은 최근 10년간 꾸준히 증가세를 보이며 토양 중금속, 병원균과 함께 작물생장에 큰 저해요소로 지적되고 있다. 염류장해는 연작에 따른 염류 집적과 화학비료의 과다시비가 주요원인으로 알려져 최근 농업에서는 화학비료가 아닌 미생물을 이용한 친환경농자재에 대한 선호가 높아지는 추세이다. 이에 본 연구의 목적은 상추 및 무 종자의 발아율을 통해 작물생장촉진근권세균(Plant Growth Promoting Rhizobacteria) 접종 시 염해저항성 향상 여부를 확인하는데 있다. 공시균주는 A.Chroococum, Lactobacillus sp., P. Putida 등 3종을 사용하였고, TSA (Tryptic soy agar) 배지를 이용하여 배양하였다. 배양액 제조는 TSB (Tryptic soy Broth)배지에 NaCl 용액 5% 첨가 후 TSA 배지내 배양된 균을 접종하여 30℃; 24시간 실온 배양하여 제조하였고, 배양액에 상추 및 무 종자 120립씩 넣어 원심 분리기에 2시간동안 150 rpm으로 원심분리 하였다. NaCl 용액은 50 mM, 100 mM, 150mM, 200 mM로 총 4개 농도로 제조하였다. 균주 접종이 완료된 종자는 멸균된 What man No.1을 패트리 디시에 넣고 10립을 올린 후 농도별 NaCl 용액과 증류수 5 mL을 주입하고 4일 후 발아율을 확인하였다. 발아율의 경우 (발아된 종자 수 / 총 종자 수)×100(%)으로 계산하였다. 4일 후 발아율확인 결과, 상추의 경우 50 mM 농도에서 모든 균주가 100% 발아율을 보였으며, 100 mM 농도의 경우 P.putida를 제외하고 100% 발아율을 보였다. 150 mM 이상 농도에서는 A. chroococcum가 90%이상의 발아율을 보였으나, Lactobacillus sp. 및 P. putida의 경우 발아율이 낮거나 발아하지 못하였다. 무의 경우 50 mM와 100 mM 농도에서 모든 균주가 80% 이상의 발아율을 보였고, 150 mM 농도는 A. chroococcum 75%, Lactobacillus sp. 55%, P. putida 80%의 발아율을 보였다. 200 mM 농도는 모든 균주 50%의 발아율을 보였다. A. chroococcum는 상추와 무 모두에서 비교적 높은 발아율을 보였으며, 이는 해당 균주가 종자의 단백질 및 지질 생합성 강화 및 염류로 인한 에틸렌 생성을 효과적으로 저해하여 종자가 높은 발아율을 보인 것으로 판단된다. Lactobacillus sp.와 P. putida의 경우 A. chroococcum와 비교하여 낮은 발아율을 보였으나, 100 mM의 농도에서 발아율이 75% 이상인 점에서 토양 접종 시 작물 생장에 충분한 효능을 보일 것으로 사료된다. 결과적으로 3종의 미생물은 높은 염농도에서 생존할 수 있는 우수균주로 판단하였으며, 추후 염류집적장해가 축적된 재배지 접종시험을 통해 작물의 염해저항성에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.