최근 수산자원의 이용, 관리 및 환경보전 등의 문제를 생태계 보존이라는 관점에서 해석하고 풀려고 하는 시도가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 단위 생태계의 구조와 기능을 이해하고 밝히는 것이 주요한 연구과제로 대두하고 있다. 특히, 생태계의 하부 영양구조인 영양염-식물플랑크톤-동물플랑크톤의 상호관계를 밝히는 것은 어류 등과 같은 상부 영양구조의 변동을 파악, 예측하는데 있어 매우 중요하다. 본 연구는 한국 연근해의 영양염-식물플랑크톤-동물플랑크톤의 시공간적 변동 특성과 이들의 상호관계를 논의하였다. (중략)
이 연구는 식물플랑크톤(Scenedesmus sp.)이 영양염류를 흡수하는 원리를 이용하여, 영양염류를 제거하기 위하여 실시하였다. 식물플랑크톤을 교반하여 배양할 경우, 가장 빨리 증식되었고, 오수방류수를 식물플랑크톤 배양액에 50% 되도록 혼합하여, 약 2일 동안 배양시키는 것이 영양염류를 제거하는데 효율적이었다. 이러한 최적조건에서 증식된 식물플랑크톤을 GF/C glass fiber filter로 여과하여 분석한 결과, TKN는 88% 이상 제거되었고, DIP는 70${\sim}$80% 제거되었으며, 이때 식물플랑크톤이 최대한 1300mg/m$^{3}$로 증식되었다. 또한, 3시간 간격으로 영양염류의 이용과정을 분석한 결과, 식물플랑크톤의 증식은 NH$_{3}$-N(r$^{2}$=0.96)와 DIP(r$^{2}$=0.92)와는 높은 상관관계를 보였다. 영양염류를 섭취하여 증식된 식물플랑크톤을 여과시키거나, 동물플랑크톤에 적용시켜 먹이연쇄 관계를 이용한다면, 생태공학적으로 영양염류를 제거할 수 있고, 수계의 부영양화를 방지할 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 습식 나노화 공정 기술을 적용하여 제조한 식물영양제를 이용하여 사과 잎에 흡수되는 칼슘과 마그네슘의 이동 경로 및 흡수율을 비교 분석하였다. 습식 나노화 공정을 통해 불용성 칼슘과 마그네슘을 나노화 처리한 식물영양제의 성분 함량 및 이동경로를 확인하기 위하여 식물 영양제 살포 후 2주, 4주 및 8주 경과 후 잎자루, 잎몸, 옆면으로 구분하여 SEM, EDS 촬영을 통해 분석하였다. 잎자루는 식물 영양제 살포 후 4주차부터 증가하여 8주차에서는 1,115%까지 증가했으며, 사과 잎몸의 경우 2주차의 미살포구에 비해 살포 후 칼슘과 마그네슘의 함량이 감소하였으나, 4주 이후부터는 증가하였으며, 4주차의 뒷면 증가율이 539%로 가장 높았다. 또한, 잎몸의 옆면은 미살포구에 비해 살포구 모두 칼슘과 마그네슘 함량이 증가하였는데 특히, 4주차에 673% 증가하여 가장 높은 증가율을 보였다. 시간이 경과함에 따라 모든 살포구가 미살포구에 비해 칼슘, 마그네슘 함량이 점점 증가하여 나노화 식물영양제의 불용성 칼슘과 마그네슘 성분이 사과의 잎자루에서 잎몸까지 이동한 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 보았을 때 습식 나노 공정 기술을 통해 제조된 식물영양제를 활용하면 사과 이외의 다른 작물 에서도 칼슘과 마그네슘 흡수 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단하였다. 또한, 식물영양제 이외에도 천연물이나 바이오산업에도 나노 공정 기술의 적용이 가능할 것으로 기대된다.
영양염과 식물성플랑크톤 그리고 식물성플랑크톤과 유기물의 관계를 평가하는 것을 목적으로 하였다. 그 결과 질소가 제한 영양염으로 나타나고 있으며 가장 제한이 되고 있는 계절은 여름으로 DIN/DIP의 비가 4.7로 나타났다. Chl.-a는 겨울철인 2 월에 비해 봄과 여름인 5월과 8월에 79%, 97%가 증가하는 것으로 나타났다. 유기물의 농도는 COD로 나타내었으며 2월에는 0.84 mg/l로서 가장 낮은 값을 나타내었으며 8월인 여름철에 가장 높은 1.12 mg/l를 나타내었다. 영양염과 Chl.-a 의 상관관계는 DIN과의 상관에서 $r^2$가 0.93, DIP과의 상관에서 $r^2$가 0.89로 매우 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 식물성 플랑크톤의 증식이 영양염의 감소에 주요 원인이라고 할 수 있다. 또한 Chl.-a 와 COD 의 회귀분석에서 상관계수 $r^2$가 0.78 로서 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 회귀식을 이용하여 분석한 결과 유기물의 생산량은 겨울철에는 25%, 여름철에는 40% 가 증가하는 것으로 나타났다.
한반도에 자생하는 해산현화식물인 거머리말속 (Zostera, 잘피)의 거머리말 (Zostsra marina), 애기거머리말 (Z. japonica), 수거머리말(Z. caulescens)과 포기거머리말 (Z. caespitosa)들은 연안의 사질과 사니질에 생육하며 생태계에 중요한 역할을 담당한다. 이들 식물의 군집들은 조간대와 조하대에 침수 또는 노출되어 생육하면서 영양염과 중금속 순환에 중요한 역할을 수행한다. 식물체는 유기쇄설물을 먹이연쇄에 공급하는 기능을 하며, 중금속을 고등 영양단계로 수송하는 역할을 한다. (중략)
최근에 농업기술의 발달로 작물의 재배환경과 재배기술 또한 날로 개선되어 가고 있으나 농촌인력의 부족과 재배자의 고령화로 인한 토양 비배 관리의 소홀, 화학 비료의 과다 및 편중 사용, 토양산도 변화에 따른 작물의 영양 흡수 불균형으로 인한 각종 생리적 장해의 발생과 하우스 재배면적의 증가로 인한 연작장해의 발생이 심각한 문제로 대두되고 있다. 본 강좌에서는 $\mathbb{\ulcorner}$영양생리 장해의 발생현황과 발생조건$\mathbb{\lrcorner}$과 $\mathbb{\ulcorner}$영양생리 장해의 진단$\mathbb{\lrcorner}$에 이어 작물 재배시에 발생하는 각종 $\mathbb{\ulcorner}$영양생리 장해의 대책$\mathbb{\lrcorner}$을 소개한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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