BACKGROUND: Arsenic (As)-contaminated groundwater used for long-term irrigation has emerged as a serious problem by adding As to soils. Phytoremediation potential of fiber crops viz., kenaf (Hibiscus cannabinus L.), mesta (Hibiscus sabdariffa L.), and jute (Corchorus capsularis L.) was studied to clean up As-contaminated soil.METHODS AND RESULTS: Varieties of three fiber crops were selected in this study. Seeds of kenaf, mesta, and jute varieties were germinated in As-contaminated soil. Uptake of As by shoot was significantly higher than that by root in the contaminated soil. In As-contaminated soil, kenaf and mesta varieties accumulated more As, than did jute varieties. In the plant parts above ground, mainly the shoots, the highest As absorption was recorded in kenaf cv. HC-3, followed by kenaf cv. HC-95. Kenaf varieties produced more biomass. In terms of higher plant biomass production, and As absorption, kenaf varieties showed considerable potential to remediate As-contaminated soil.CONCLUSION: The overall As absorption and phytoremediation potentiality of plant varieties were in the order of kenaf cv. HC-3 > kenaf cv. HC-95 > mesta cv. Samu-93 > jute cv. CVE-3 > jute cv. BJC-7370. All varieties of kenaf, mesta, and jute could be considered for an appropriate green plant-based remediation technology in As-contaminated soil.
A severe outbreak of gray mold on kenaf (Hibiscus cannabinus L.) was observed on kenaf grown in the research field of Gyeongsangnam-do Agricultural Research and Extension Services, Jinju, Korea in 2014. Gray mold appeared on young plants as gray-brown velvety mold covering stems and leaves. Infections that girdled the stem caused wilting above the infected area and developed a canker. The casual fungus formed grayish brown colonies on potato dextrose agar. The conidia were one celled, mostly ellipsoid or ovoid in shape, colorless or pale brown in color, and 6-18 × 4-10 ㎛ in size. The conidiophores were 15-32 ㎛ in length. These measurements and taxonomic characteristics were most similar to those of Botrytis. DNA sequencing and phylogenetic analysis of the complete internal transcribed spacer rRNA gene region confirmed that the fungal isolates were indeed Borytis cinerea. Koch's postulates were supported by pathogenicity tests conducted on healthy plants. On the basis of mycological characteristics and pathogenicity test on host plants, the fungus was identified as Botrytis cinerea. To the best of our knowledge, this is the first report of a gray mold caused by B. cinerea on kenaf in Korea.
Kenaf(Hibiscus cannabinus L.)의 버섯 배지원으로서의 활용 가능성을 판단하고자 물리성과 영양원 함유량 등을 분석한 결과 배지의 형태를 유지하고 영양원의 공급기지 역할을 하는 주재료로서 활용 가능성이 높았으며 탄소, 질소 함량과 C/N율, 일반성분, 미량원소 그리고 아미노산 함량 등도 일정 수준을 유지하고 있어서 배지 영양원으로서 역할도 기대할 수 있었다. 실제로 Kenaf는 다공성 세포구조 특성으로 높은 함수능력을 가지고 있었는데 bast 부위의 경우 수분 흡수율이 578%로 수분 조절제와 산소 공급자 역할을 충실히 할 것으로 판단되었다. 총 탄소 함량은 91.4%로 포플러톱밥이나 밀기울, 미강에 비해 아주 높았다. 총 질소는 1.76%로 배지 주재료로는 높은 특성을 유지하였으며 C/N율은 51.9 였다. 가용성무질소물은 46.6%로 미강 정도의 수준을 유지하였다. 탄소원 구성을 보면 cellulose 함량은 포플러에 비해 상대적으로 높았고 lignin 함량은 낮았는데, 비교적 원활하게 사용할 수 있는 탄소원인 hemicellulose+pectin 혼합물이 포플러에 비해 3.7% 많았다. 무기이온 함량도 케나프가 포플러톱밥에 비해 전체적으로 높았는데 Fe은 4.2배, P은 3.2배, K는 2.2배 많았고 Ca는 16 mg/kg 더 많았다. 아미노산 함량은 전체적으로 포플러톱밥보다 많았으며 미강보다는 함량이 낮았다.
국내 환경에 적합한 케나프 육종을 위해선 비용, 정확도, 속도가 최적으로 설계된 정량적인 고속탐색법(high-throughput)에 기반한 표현형 분석법이 필요하다. 최근 UAV 기반의 원격탐사 기법의 발달로 노지에서 재배되는 작물의 생육인자들에 대한 대량 데이터를 저비용으로 신속하게 얻을 수 있으며 정확하게 분석하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 요구되는 케나프의 섬유와 가축 사료로서 육종을 위해 해당 목적과 부합한 케나프 높이를 주요 표현형 인자로 선정하여 UAV-RGB에 SfM 알고리즘 기반의 사진 측량 기술을 적용함으로 높이를 예측하고자 하였다. 기존 방법으로 예측한 작물 높이는 바람에 의한 작물의 흔들림으로 오차가 발생할 수 있으며 키가 2 m 이상 크게 자라 실측도 어려운 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 바람에 흔들리지 않는 일정 높이를 가지는 고정 구조물을 설치하여 기준점을 이용한 모델식으로 기하 보정을 통해 높이 예측성능을 개선하였다. 그 결과 R2는 0.80으로 나타났으며, 보정 전(R2 = 0.80, slope = 0.87, offset = -2.51) 보다 높은 신뢰성(R2 = 0.80, slope = 0.94, offset = -1.62)을 확보하였다. 품종별로 생육단계에 따라 측정한 높이 지도를 통해 얻어진 케나프 키 정보는 품종 별로 유의미한 차이를 보임으로서 해당 방법으로 예측한 케나프 높이가 섬유와 가축 사료 목적의 육종 선발에 활용될 수 있을 것으로 판단하였다.
In order to obtain the most practical and economically efficient method for refining of kenaf fiber and the production possibility of bag dproucts by using kenaf, Various chemicals and conditions of treatment for refining of kenaf bark were examined. Refining by the retting method was found much beneficial in quality of fiber and in processing cost than the chemical mettled. Bag products by using kenaf bark has good quality , and for practical use, Even if the production cost is slightly more expensive than jute bag, it could be reduced by planned mass production.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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