• 제목/요약/키워드: Nitrogen utilization rate

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유기물원이 다른 퇴비연용시 퇴비시용 한계량 연구 (Amount of Maximum Compost Application on the Long-term Application with Different Organic Material Sources in Upland Soil)

  • 김종구;정광용
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.182-192
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    • 2000
  • 본 연구는 밭토양에서 종류가 상이한 퇴비시용 시 퇴비시용 한계량을 구명하기 위하여 수행하였다. 공시토양은 양토와 사양토를 사용하였고, 시험에 사용한 퇴비의 종류는 계분퇴비, 우분퇴비, 분뇨잔사 및 식품오니퇴비 이었다. 퇴비 시용량은 0, 40, $80Mg\;ha^{-1}$ 수준이었고, 공시작물은 콩과 옥수수로서 1994년부터 1997년도까지 4년간 연작을 하였으며 주요 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 옥수수의 건물생산량은 퇴비 시용량이 증가될수록 증가되었으나 콩은 퇴비 $60Mg\;ha^{-1}$ 시용까지는 증가되다가 그 이상은 감소되었다. 질소와 인산 이용율은 옥수수가 콩보다 많았으며, 질소 이용율은 옥수수가 21~31%, 콩은 8~19%였고, 인산 이용율은 옥수수와 콩이 각각 5~7%. 1~2%로 낮은 편이었다. Biomass기준 계분퇴비 시용 한계량은 옥수수재배시는 $39{\sim}47Mg\;ha^{-1}$ 콩 재배시는 $8{\sim}13Mg\;ha^{-1}$범위 이었다. 작물의 질소 요구량을 기준으로 하였을 경우는 옥수수 $123Mg\;ha^{-1}$, 콩은 $87Mg\;ha^{-1}$였고, 인산기준으로는 옥수수 $29Mg\;ha^{-1}$ 콩은 $14Mg\;ha^{-1}$범위였다. 토양의 염기포화도 80%를 한계수준으로 평가한 토성별 퇴비시용 한계량은 옥수수재배시 양토는 $69{\sim}93Mg\;ha^{-1}$, 사양토는 $49{\sim}69Mg\;ha^{-1}$범위이었다.

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국내산 유기자원 우각을 활용한 유기질비료의 작물 생육 및 수량에 미치는 영향 (Application Effects of Organic Fertilizer Utilizing Livestock Horn Meal as Domestic Organic Resource on the Growth and Crop Yields)

  • 장재은;임갑준;이진구;윤승환;홍상은;신기해;강창성;홍순성
    • 유기물자원화
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    • 제27권2호
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    • pp.19-30
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    • 2019
  • 본 연구는 국내산 우각이 혼합된 유기질비료를 개발하여 가장 많은 유기재배 면적을 차지하고 있는 벼를 포함하여 가지에 대한 시용효과를 조사하고 수입 유박을 대체할 유기자원으로 우각의 활용가능성을 구명하고자 실시하였다. 질소함량이 높은 국내산 유기자원 선발을 위하여 계분, 어분, 콩깻묵, 참깻묵, 들깻묵, 혈분, 우각, 맥주오니 등 8종을 분석하여 질소함량이 높은 유기자원을 선발하였고 보조제로 왕겨 바이오차, 미강 등을 원료별, 혼합비율별로 혼합하고 성분을 분석하여 유기농업에 사용 가능한 유기질비료 제조조건을 확립하였다. 우각은 전질소(T-N) 함량이 12.0 %로 높아 혈분 13.5 % 다음으로 높았으며 어분 및 깻묵은 전질소 함량이 5.9~7.9 % 수준이었다. 계분은 유기농업에 사용가능한 무항생제 산란계 계분을 사용하였으며, 맥주오니는 질소함량이 3.4 %로 나타났다. 무항생제 계분, 우각, 맥주오니 등을 주재료로 바이오차, 미강 등을 보조제로 사용하여 유기질비료를 제조한 결과. 수입유박의 질소함량(4.0~4.2 %) 대비 개발한 유기질비료의 질소함량은 7.5 %로 높고 중금속함량은 Zn 400 mg/kg, Cu 120 mg/kg 이하 등으로 나타나 질소 함량이 높고 유기농업자재 품질기준에 적합한 유기질비료를 개발하였다. 우각이 포함된 유기질비료를 사용하여 벼와 가지를 재배하면서 시용효과를 조사한 결과 토양검정질소시비량 기준 100 % 시용시 혼합유박 대비 시용량을 40 % 감소하였음에도 벼 생육 및 수량이 대등하였으며, 가지 재배시에도 동일한 결과를 나타내었다. 우각 등 국산 유기자원을 이용한 새로운 고농도 질소원 선발 및 이를 이용한 유기재배 적합 유기질비료 개발은 친환경농업 확대 보급의 중요성이 높아지고 있는 현 시점에서 지역자원을 이용한 기존 수입 혼합유박 대체 연구의 출발점이자 폐기되고 있는 국내 유기자원의 활용 방안 모색에서 큰 의미를 가지며 향후 확대 보급된다면 친환경농산물의 안정적 생산에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Chlamydomonas reinhardtii 이용한 명반응 증식 특성 및 암반응에서 수소 생산 (Multiplication conditions in light reaction and hydrogen production in dark fermentation using Chlamydomonas reinhardtii)

  • 김지성;박호일;김동건;공경택;조경숙;박대원
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.17-24
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    • 2005
  • We experimented on growth in light and production of hydrogen and organic matters in dark fermentation by using C. reinhardtii. In the light, growth rate of C. reinhardtii following $CO_2$ fixation was proportional to consumption rate of nitrogen source. And the starch in cell was accumulated more when the period of culture was lengthened more. But the accumulation rate of starch in cell was decreased when the growth rate of cell become dull. In the dark fermentation, the production volume and production rate of hydrogen were the highest value in the mid exponential state among other states. The utilization efficiency of substrate was better in the early exponential state than other states. In production of organic matters, acetic acid didn't change remarkably and ethanol showed the highest value in early exponential state.

토양검정에 의한 유기자원 시비처방이 감자의 생육 및 양분이용효율에 미치는 영향 (Influence of Fertilization Treatment using Organic Amendment based on Soil Testing on Plant Growth and Nutrient Use Efficiency in Potato)

  • 임진수;이방현;강승희;이태근
    • 한국작물학회지
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    • 제65권4호
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    • pp.436-446
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    • 2020
  • 토양검정에 의한 유기자원 시비처방 효과를 구명하기 위하여 감자를 대상으로 포장시험을 실시하였으며, 유기자원 시비량은 유기자원의 질소, 인산, 칼륨 성분함량에 무기화율을 적용하여 결정한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 질소 및 칼리의 이용효율은 화학비료와 유기자원처리의 차이가 없었으며, 인산의 이용효율은 0.1% 수준에서 유기자원구에서 높았다. 2. 감자 수확 후 토양화학성은 전기전도도, 질소 및 인산 함량이 유기자원구에서 높았다. 3. 감자 잎·줄기의 무기성분 중 질소 함량은 화학비료구에서 가장 높았고, 무처리구에서 가장 낮았다. 인산 및 칼륨 함량은 무처리구에서 가장 높았다. 인산은 화학비료구와 유기자원구의 차이가 없었고, 칼륨은 화학비료구에서 함량이 더 높았다. 4. 뿌리의 무기성분 함량도 잎·줄기에서와 같은 경향을 보였지만 건물중에 있어서는 수량이 많았던 유기자원구에서 가장 높았다. 5. 화학비료구와 유기자원구간 초장, 경수, 경경 및 엽색도는 차이가 없었지만 무처리구보다 높았다. 6. 괴경수량, 상서수량은 유기자원구에서 화학비료구보다 높은 경향이었으며 무처리구보다 높았다. 7. 지상부생체중과 T/R율은 유기자원구>화학비료구>무처리구 순이었다. 8. 초장은 경수, 경경, 괴경중, 상서중, 지상부생체중, T/R율 및 감자의 건물함량과 양(+)의 상관관계가 인정되었으며, 괴경중은 초장, 경수 및 경경과 양(+)의 상관관계가 인정되었다. 괴경중이 높을수록 상서중도 높았고, 지상부생체중이 높을수록 수량도 높은 양(+)의 상관관계가 인정되어 수량을 키우기 위해서는 지상부도 적정 이상으로 키우는 양분공급이 필요하다. 9. 이상의 결과를 볼때 본 연구에서 유기자원으로 처방한 시비방법은 화학비료대비 적정한 유기자원 처방법으로 활용가능하며, 후작물 재배에도 유리할 것으로 판단된다.

마늘 재배시 양분이용율 및 수량에 미치는 국소시비 효과 (Effect of Band Spotty Fertilization on Yields and Nutrient Utilization of Garlic(Allium sativum L.) in Plastic Film Mulching Cultivation)

  • 양창휴;류철현;신복우;김재덕;강승원
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.380-385
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    • 2006
  • 본 연구는 비닐피복작물 재배시 시비효율 증대 및 생력시비기술 확립을 목적으로 개발한 토중시비기를 이용하여 시비간격 20 cm, 시비깊이 15 cm로 마늘을 재배한 후 토양화학성, 양분이용률 및 수량성을 검토하였다. 시험 후 토양의 화학성은 시험 전 토양에 비하여 pH가 높았고 총질소, 유기물 및 치환성 칼륨 칼슘 함량은 증가되었으나 유효인산 함량은 감소되었다. 마늘의 시비질소 흡수량은 관행시비구($76kg\;ha^{-1}$)에 비하여 국소시비구에서 $89{\sim}111kg\;ha^{-1}$으로 많았고, 질소이용률은 관행시비구(34.9%)에 비하여 국소시비구에서 42.9~58.2%로 높았다. 또한 시비칼리 흡수량은 관행시비구($33kg\;ha^{-1}$)에 비하여 국소시비구에서 $34{\sim}58kg\;ha^{-1}$ 칼리이용률은 관행시비구(19.4%)에 비하여 국소시비구에서 21.6~41.2%로 높았다. 토양 중 시비질소 잔존량은 관행시비구($22kg\;ha^{-1}$)에 비하여 국소시비구에서 $38{\sim}54kg\;ha^{-1}$로 많은 반면에 손실량은 관행시비구($120kg\;ha^{-1}$)에 비하여 국소시비구에서 $32{\sim}53kg\;ha^{-1}$로 적었다. 또한 시비칼리 잔존량은 관행시비구($72kg\;ha^{-1}$)에 비하여 국소시비 100%구($109kg\;ha^{-1}$)로 많은 반면에 시비칼리 손실량은 관행시비구($113kg\;ha^{-1}$)에 비하여 국소시비구에서 $14{\sim}38kg\;ha^{-1}$로 적었다. 마늘 생육은 관행시비에 비하여 국소시비에서 초장이 길고 엽초경, 구경 및 구고가 두꺼웠으며 엽수가 많은 경향을 나타냈다. 마늘의 총수량은 대구율, 상품성 수량이 높은 국소시비 70%, 100%구에서 관행시비구($10,290kg\;ha^{-1}$)에 비하여 14~19% 증수되었다. 결론적으로 국소시비 70% 처리는 질소비료 절감과 동시에 환경오염을 경감 시킬 수 있는 시비방법으로 판단되었다.

고정상 담체를 충진한 BER에서 HRT, 전류밀도 및 담체 충진율 변화가 질산성 질소 제거효율과 전류이용효율에 미치는 영향 (The effect of HRT, current density, and packing ratio on nitrate nitrogen removal efficiency and current efficiency in BRM-BER)

  • 황규대;이상근;성해창
    • 상하수도학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.433-442
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    • 2010
  • BER at different packing ratios of bio-ring media(BRM) was tested to investigate the effect of varying hydraulic retention time (HRT) and current density on the nitrate removal and current efficiency. In the preliminary batch mode experiment of BERs, current density was applied at 2.0 A/$m^2$, 4.0 A/$m^2$, 4.8 A/$m^2$, which correspond to the designation of reactor #1, #2, #3, respectively. The reactor #2 showed a highest nitrate removal rate of 162.0 mg $NO_3{^-}$-N/L/d, and the kinetics of nitrate removal rate was defined as the Zero order reaction. In the primary experiment of BERs, four BERs packed with BRM were operated in varying HRT and current, and the packing ratios of reactor #1, #2, #3 and #4 were 0%, 8%, 16%, 24%. respectively. This results of the experiments indicated that the nitrate removal rate and current efficiency were increased significantly cause of growing of autotrophic denitrification microorganisms on the surface of cathode and media by increasing of the current density and decreasing of HRT. However, The decreasing of nitrate removal rate and current efficiencies were observed in the condition of HRT of 5.25 hr and 4.8 A/$m^2$ of current density. With more increasing current density and decreasing of HRT, the hydrogen inhibition occurred at the surface of cathode. Moreover, nitrate removal rate by autotrophic denitrification microorganisms attached on the media surface was observed to be limited by no longer increasing dissolved hydrogen concentration of each reactor. In conclusion, the highest nitrate nitrogen removal and current efficiency could be achieved when the BER was operated at the conditions of 7 hr HRT, current density of 4.0 A/$m^2$, and 16% packing ratio. And it was found that the amount of nitrate removal by microorganisms attached on the surface of cathode and media (BRM) was 178.2 mg/L and 52.2 mg/L respectively. and the amount of nitrate removal per MLVSS was 0.435 g $NO_3{^-}$-N/g $MLVSS{\cdot}d$ and 0.336 $NO_3{^-}$-N/g $MLVSS{\cdot}d$.

Alcaligenes faecalis NS13에 의한 호기성 종속영양 질산화 및 탈질화 (Characterization of heterotrophic nitrification and aerobic denitrification by Alcaligenes faecalis NS13)

  • 정택경;라창식;조기성;송홍규
    • 미생물학회지
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    • 제52권2호
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    • pp.166-174
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    • 2016
  • 호기적 조건에서 질산화와 탈질화를 동시에 진행하는 Alcaligenes faecalis NS13 균주를 분리하여 다양한 특성을 파악하였다. 이 균주는 $15-37^{\circ}C$ 온도에서 생장할 수 있으며 암모니움 산화율이 높고 고농도의 암모니움 환경에서도 생장이 저해되지 않고 초기 암모니움 농도 증가에 따라 제거량이 증가하였다. pH와 염분농도에 대해서도 내성 범위가 넓어 암모니움 산화가 영향을 받지 않았다. 질산화에 이어진 탈질화로 인해 질산염의 축적이 일어나지 않았으며 탈질화의 중간산물인 아산화질소는 미량 검출되었지만 배양 후 모든 질소 화합물을 측정한 결과 약 42.8%가 $N_2$로 전환된 것으로 추정되었다. 탈질화는 PCR 증폭을 통해서 탈질화에 관여하는 유전자 nitrate reductase gene, napA과 nitrous oxide reductase gene, nosZ의 존재로 뒷받침되었다. 또한 배지 내 질소의 46.4%가 NS13 균주로 동화되었기 때문에 폐수처리 시 질산화 및 탈질화 후에 슬러지로 처분한다면 실질적으로 89% 이상의 우수한 암모니움의 제거효과를 거둘 수 있을 것이다.

Effect of flaking on the digestibility of corn in ruminants

  • Kang, Hamin;Lee, Mingyung;Jeon, Seoyoung;Lee, Sang Moon;Lee, Ju Hwan;Seo, Seongwon
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제63권5호
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    • pp.1018-1033
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    • 2021
  • In this study, we aimed to assess the effect of flaking on the nutrient digestibility of corn grain in ruminants. In this regard, in vitro rumen fermentation, in situ rumen degradability, and in vivo metabolic experiments were performed. The automated gas production technique was used for the in vitro fermentation experiments. Six types of corn flakes with various degrees of gelatinization (32%, 41%, 48%, 66%, 86%, and 89%) were ground and incubated in rumen fluid to measure rumen fermentation characteristics and digestion rate. The in situ degradability of ground corn, whole corn, and corn flakes with 62% and 66% gelatinization was measured by incubation in the rumen of two cannulated Holstein cows. In vivo metabolic experiments were performed using 12 crossbred goats (29.8 ± 4.37 kg) using a 3 × 3 Latin square design. The dietary treatments consisted of ground corn and flaked corn with 48% or 62% gelatinization. In vitro experiments showed that as the degree of gelatinization increased, the digestion rate increased linearly, while the discrete lag time decreased linearly (p < 0.05). The effective rumen dry matter degradability, determined by in situ fermentation, was 37%p lower in corn flakes than ground corn, assuming a passage rate of 6%/h (p < 0.01), and there was no difference between the two flakes. In the in vivo experiment, there was no difference in dry matter intake, average daily gain, feed efficiency, and nitrogen utilization among the treatment groups (p > 0.05); however, the crude fat digestibility was lower for corn flakes than for ground corn (p < 0.05). To summarize, the rate of fermentation of corn flakes increased as the degree of gelatinization increased. However, non-ground corn flakes had lower rumen digestibility and did not improve in vivo apparent nutrient digestibility, compared with ground corn. In contrast to the assumption that flaked corn provides more energy to ruminant animals than ground corn, we conclude that the digestibility and energy value of corn flakes are lower than those of ground corn if mastication does not sufficiently reduce the particle size of corn flakes.

유휴 논토양을 이용한 Reed Canarygrass의 잠재생산성에 관한 연구 I. 예취빈도에 따른 무기태 질소의 시비가 Reed Canarygrass의건물수량에 미치는 영향 (The Potential Herbage Production of Reed Canarygrass (Phalaris arundinacea L. ) using Uncultivated Rice Paddy. I The effect of mineral nitrogen fertilization according to cutting frequencies on dry matter yield on Reed canarygrass)

  • 이주삼;조익환;안종호;김성규
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.271-280
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    • 1994
  • 본 실험은 전차 확대대어 가는 유휴 논토양에 Reed canarygrass를 재배하였을 때 , 예취빈도와 무기태 질소시비가 건물수량에 미치는 영향을 조사하여, Reed canarygrass의 잠재생산성의 증대를 위한 경제적 이고도 합리적인 예취빈도와 지로시비수준을 추정하고자 하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 예취빈도에 EKfms 예취번초의 상대수량은 3회와 4회 예취구에서 2번초, 5회 예취구에서는 3번초에서 연간 건물수량의 43.1, 34.0 및 34.1%를 나타내어, 다른 예취번초에 의하여 가장 높은 상대수량을 기록하였다. 2. 모든 예취구에서 질소시비수준이 증가함에 따라 연간 건물수량이 증가하였으나, 무기태 질소는 예취빈도멸 30kg/ha으로 증시하였을 때 무질소시비구에 비해 3회 4회 5회 예취에서 각각2.7ton, 3.3ton 및 3.4ton/ha의 가장 큰 건물수량의 증가를 나타내었다.(p<0.05).4. 질소시비에 따른 전물생산효율(kg DM/kg N)은 3, 4회 및 5회 예취구의 30kg/ha 수준에서 2937kg, 27.2kg 및 22.8kg의 가장 높은 건물을 생산하였으나, 그 이상의 질소시비수준에서의 건물생산효율은 저하되었다. 전질소량(kg TN/kg N)에 있어서도 예취빈도별 30kg/ha(4회와 5회 예취구)와 60kg/ha 수준(3회 예취구)에서 각각 0.45kg, 0.48kg 및 0.46kg의 높은 전질소량을 나타내었으나 그 이상의 질소시비수준에서 전질소량은 저하되었다. 5, 경제적 시비수준의 범위는 3회 예취구에서 119.2~243.3kg/ha, 4회 예취구에서 253.4~295.4kg/ha 그리고 5회 예취구에서 302.2~361.2kg/ha의 범위였다. 6. 본 실험의 조건에서 논토양에서 재배되고 있는 Reed canarygrass의 잠재생산성을 최대한으로 발휘할 수 있는 예취빈도는 연간 3회로써, 질소이용효율이 높았고, 경제적 시비수준은 200~240kg/ha에서 15~16ton/ha정도의 경제적 한계수량을 얻었고, 400kg/ha 미만의 한계시비수준에서 17ton/ha의 최대건물수량을 얻을 수 있었다.

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Effect of Graded Levels of Rice Mill Feed (RMF) Supplementation on Intake, Nutrient Digestibility, Microbial N Yield and Growth Rate of Native (Bos Indicus) Bulls Fed Rice Straw Alone

  • Chowdhury, S.A.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제10권5호
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    • pp.445-454
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    • 1997
  • Rice bran commonly available in Bangladesh is a mixture of rice hulls (60%), bran (35%) and polishing (5%), referred here as rice mill feed (RMF). Dose response effect of RMF supplementation to a straw diet including a zero level was measured on the intake, digestibility, nitrogen balance, microbial N yield and growth rate of growing native (Bos indicus) bulls. Twelve bulls of 33 months old and $272{\pm}31.5kg$ weight were randomly allocated to diets having 0 (T1), 1 (T2) and 2 (T3) kg RMF in addition to 200 g wheat bran, 200 g molasses, 60 g salt and 30 g oyestershe\l powder. Concentrate intake was 5.5, 19.2 and 29.5% of the dietary intake for the T1, T2 and T3 treatment respectively. RMF supplementation had no significant effect on the straw DM intake. However, with the increasing levels of RMF supplementation, total DM & digestible OM intake and the whole gut digestibilities of DM, OM, N & ADF increased but in deminishig return. Total microbial N yield estimated from the urinary purine excretion were 15.35, 26.56 and 38.44 g/d for the treatment T1, T2 and T3 respectively. Both the N intake and the N balance increased linearly in response to increasing level of RMF. Supplementation of RMF linearly increased the energy intake and dietary energy concentration. Growth rate in the T1, T2 and T3 treatments were 112, 125 and 250 g/d respctively. The basal N excretion and the maintenance energy requirement of the experimental animals were estimated to be 615 mg/kg $W^{0.75}/d$ and 447 kJ/kg $W^{0.75}/d$ respectively. The estimated efficiency on N utilization was 0.83 mg/mg of N intake ($r^2=0.997$) while the efficiency of metabolizable energy utilization for growth was 0.15. Since animal refused higher levels of RMF, inclusion up to 2 kg level (about 25% of the total DM intake) appears to have no depressing effect on the performances of animal. However, RMF itself fail to meet the critical nutrient need of the rumen microbes. Therefore response of supplementing RMF after correcting the critical nutrient deficiency need to be studied.