• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제9권4호
• /
• pp.42-51
• /
• 2004

본 연구에서는 캐나다 산 피트 모스(Canadian Sphagnum peat moss)시료로부터 산${\cdot}$염기 침전법을 이용하여 휴믹산(p-HA), 풀빅산(p-FA), 휴민(p-Humin)을 순수분리 하였고, 화학적(원소분석, pH 적정) 및 분광학적(적외선 및 핵자기공명 분광분석)방법을 이용하여 피트모스와 각 휴믹 성분의 특성(원소성분비, 양성자교환용량(PEC), 작용기 및 분자구조)을 규명하였다. 또한, Cd(II)을 흡착시킨 p-Humin의 적외선 스펙트럼 분석을 통하여 휴믹분자의 금속이온 결합자리를 확인하였다. 이상에서 얻어진 특성분석 결과는 문헌에 제시된 토양 휴믹물질의 특성과 함께 비교 분석하였다. 본 연구의 주요 목적은 유기물 집적 층인 피트 모스에 존재하는 휴믹물질의 친환경적 응용에 필요한 기초 물질 특성 자료를 제공함에 있다. 순수분리 결과, p-Humin 및 p-HA와 p-FA의 함량은 피트 모스 전체유기물 함량($957{\pm}32g/kg$)의 각각 $76\%,\;18\%,\;3\%$로 분포하였으며, 원소 성분비는 p-Humin이 $C_{1.00}H_{1.52}O_{0.79}N_{0.01}$로서 p-HA($C_{1.00}H_{1.09}O_{0.51}N_{0.02}$), p-FA($C_{1.00}H_{1.08}O_{0.65}N_{0.01}$)에 비하여 H/C와 (N+O)/C 비가 상대적으로 더 높았다. pH 적정분석을 통한 산/염기 특성 분석결과, 피트 모스 휴믹 분자에는 서로 다른 환경에 있는 두 종류의 산성 작용기가 존재함을 알 수 있었으며, PEC(meq/g) 값은 p-FA(4.91) >p-HA(4.09) >p-Humin(2.38)의 순으로 나타났다. 적외선 스펙트럼 분석 결과, 피트모스 휴믹물질의 작용기 기본 특성은 기존 토양 휴믹물질과 유사하였으며, 금속이온 주요 결합작용기는 -COOH임을 확인하였다. 피트 휴믹 분자의 탄소 골격은 전반적으로 낮은 휴믹화 단계의 물질 특성을 보였으며, $^{13}C$-핵자기공명 스펙트럼 분석을 통해 p-Humin과 용해성 휴믹 성분(p-HA, p-FA)의 분자구조 특성의 차이점을 밝힐 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.128-136
• /
• 1998

토양의 질소 중 대부분은 유기태 질소이며, 아미노산은 유기태 질소의 주된 분획물이다. 부산물 비료는 토양에 유기물을 공급해 주며 부식산은 유기물의 주된 구성성분이다. 아미노산은 분해되어 유효태 질소로 전환되기 때문에 토양비옥도 측면에서 중요한 역할을 한다. 본연구에서는 제조원료가 상이한 11종류의 시관 부산물 비료로부터 부식산을 추출하고, 부식산에 함유되어 있는 아미노산의 함량 및 분포를 조사했다. 공시재료로 사용한 부산물비료의 대부분은 비료공정규격을 충족시켰으나, 일부 비료는 유기물함량이 낮고, C/N비가 너무 높아 부숙되지 않은 채 판매되고 있었다. 수피비료의 경우 부숙이 진행될수록 부식산, 훌부산 함량, ${\Delta}KogK$값이 감소되었고, 부식산/훌부산 비, RF값은 증가되어 이론과 일치했다. 부식산의 형태는 Rp형태에서 B형태로 전환되었다. 부산물비료 부식산 중 총 아미노산 함량은 1.2~5.6%였고, 이중 중성 아미노산이 0.8~4.5%로 가장 높았다. 부엽토, 톱밥, 수피등 식물성원료로 제조한 부산물비료의 경우 중성>산성>염기성 아미노산의 순서였고, 계분, 돈분등 동물성원료로 제조한 부산물비료의 경우 중성>염기성>산성 아미노산의 순서였다. 부산물비료를 비교할 때, 총 아미노산 분포는 부엽토>톱밥>돈분>계분>니토 순(順), 산성아미노산은 수피>톱밥>부엽토>니토 순(順)이었다. 염기성 아미노산 분포는 산성 아미노산과 역순이었다. 중성아미노산은 부엽토>톱밥>수피>니토의 순이었다. 수피비료의 경우, 부숙이 진행될수록 산성 아미노산함량은 증가했으나. 염기성 및 중성아미노산 분포는 감소했다. 부산물비료의 원료 및 부숙정도에 따라 아미노산의 함량 및 분포는 다름을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.301-306
• /
• 1988

벼와 보리짚을 부숙(腐熟)시키면서 경시적(經時的)으로 시료(試料)를 채취(採取)하여 부식산(腐植酸)을 추출정제(抽出精製)한 산가수분해(酸加水分解)한 용액중(溶液中)에 함유(含有)되어 있는 amino 산(酸)의 양(量)과 분포상태(分布狀態)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 부식산(腐植酸)의 가수분해액중(加水分解液中)에 함유(含有)되어 있는 amino 산(酸)은 종류(種類)에서나 그 분포상태(分布狀態)에서 볏짚과 보리짚에 따라 차이가 있었다. 2. 두 시료(試料) 공(共)히 중성(中性) amino 산(酸)이 가장 많이 함유(含有)되어 있었으며 산성(酸性) amino 산(酸)과 염기성(鹽基性) amino 산(酸)의 순서로 함유(含有)되어 있었다. 3. 단위부식산당(單位腐植酸當) 총(總) amino 산(酸)의 양(量)으로 볼 때 볏짚이 보리짚의 함량(含量)보다 많았다. 4. 부숙화(腐熟化)가 진행(進行)될수록 lysine의 양(量)은 증가(增加)한 반면 histidine의 양(量)은 감소(減少)했으며, glycine, glutamic acid, aspartic acid, alanine, leucine 등(等) 5가지의 amino 산(酸)이 전경우를 통해 주(主)된 성분(成分)이었다. 5. 부숙화(腐熟化)된 두 식물체(植物體)의 부식산(腐植酸)에는 arginine이 함유(含有)되어 있지 않았다. 6. phenylalanine과 tyrosine은 전시료(全試料)에서 검출되었으며 이들은 부식산(腐植酸)이 지니고 있는 aromaticity에 기여한다고 판단되었다.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
• /
• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
• /
• pp.1623-1623
• /
• 2001

Composting is a biological method used to transform the organic waste into stable, humified organic amendments. Humification is indicated as the key factor in improving the quality of compost, because of the importance of humic substances to soil ecology, fertility and structure, and their beneficial effects on plant growth The compost constituents vary widely, however, the degree of maturity is very important factor in compost quality. So this experiment carried out to determine the rapid estimation of the quality in cattle, pig, chicken and waste composts using near infrared reflectance spectroscopy(NIRS). Near infrared reflectance spectra of composts was obtained by Infra Alyzer 500 scanning spectrophotometer at 2-nm intervals from 1100 to 2500nm. Multiple linear regression(MLR) or partial least square regression (PLSR) was used to evaluate a NIRS method for the rapid and nondestructive determination of humic acid contents in composts. The results summarized that NIR spectroscopy can be used as a routine testing method to determine quantitatively the humic acid content in the compost samples ondestructively. Especially, we supposed that absorbance around 2300nm is related to humic acid as a factor of compost maturity. However the NIR absorption approach is empirical, it actually requires many combinations of samples and data manipulations to obtain optimal prediction.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
• /
• pp.123-127
• /
• 2003

Changes in pyrene partitioning due to mineral surface adsorptive fractionation processes of humic substances (HS) were examined in model environmental systems. For purified Aldrich humic acid(PAHA), carbon-normalized pyrene binding coefficients ( $K_{oc}$ ) for the residual (i.e., nonadsorbed and dissolved) PAHA components were different from the original dissolved PAHA $K_{oc}$ , value prior to contact with mineral suspensions. A positive correlation between the extent of pyrene binding and weight-average molecular weight (M $W_{w}$) of residual PAHA components was observed, which appeared to be unaffected by the specific mineral adsorbents use and fractionation mechanisms. A similar positive correlation was not observed with the adsorbed PAHA components, suggesting that conformational changes occurred for the mineral-associated components upon adsorption. Nonlinear pyrene sorption to mineral-associated PAHA was observed, and the degree of nonlinearity is hypothesized to be dependent on adsorptive fractionation effects and/or structural rearrangement of the adsorbed PAHA components.s.

• 농약과학회지
• /
• 제2권3호
• /
• pp.70-78
• /
• 1998

유기물의 함량이 상이한 두 토양에서 제초제 oxadiazon의 소실, 흡착 및 탈착 양상을 알아보고 토양유기물과 결합되는 기작을 알기 위하여 산화환원촉매인 laccase를 이용하여 humic monomer와의 반응성을 규명하였다. Oxadiazon의 토양중에서 소실되는 반감기는 Soil I과 Soil II에서 각각 38일 및 45일로 나타나 유기물이 많은 토양에서 반감기가 더 짧았다. Oxadiazon의 흡착양상은 Freundlich식에 잘 부합하였으며 Freundlich 홉착계수 k값은 Soil I과 Soil II 에서 각각 31.79 및 22.50으로 유기물을 제거한 토양의 1.28 및 3.60에 비해 매우 크게 나타났다. 효소의 첨가에 의한 oxadiazon의 흡착량은 효소를 첨가하지 않은 시험구에 비해 Soil I과 Soil II에서 각각 17.1% 및 9.3% 증가하였으나, 유기물을 제거한 토양에서는 효소 첨가의 영향이 나타나지 않았다. 흡착된 oxadiazon의 탈착율은 Soil I과 Soil II에서 각각 51.1% 및 58.5%로 유기물을 제거한 토양의 88.3% 및 84.6%에 비해 낮았다. 효소가 처리된 토양에 흡착된 oxadiazon의 탈착율은 유기물을 제거시킨 토양에서는 차이가 없었으나 유기물을 제거하지 않은 토양에서는 감소하였다. Oxadiazon은 Myceliophthera thermophila로부터 분리된 산화환원효소인 laccase와 단독으로 반응하였을 때는 거의 전환되지 않았으나 humic monomers인 catechol, guaiacol 및 gallic acid 등이 있을 때는 $20{\sim}24%$ 수준으로 전환되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제26권5호
• /
• pp.49-59
• /
• 2021

The effects of green manure crops, hairy vetch and sesban, supplemented with HS (humic substance) on biological soil health indicators was studied in a pot containing two kinds of reclaimed soil previously contaminated with petroleum hydrocarbons; a soil remediated by land-farming (DDC) and another soil by low-temperature thermal desorption (YJ). Treatments include no plant (C), plants only (H), and plants+2% HS (PH), which were evaluated in a pot containing respective soil. Biological indicators include microbial community analysis as well as soil enzyme activities of dehydrogenase, 𝛽-glucosidase, N-acetyl-𝛽-D-glucosaminidase (NAG), acid/alkaline phosphatase, arylsulfatase, and urease. Results showed an increase of enzyme activities in pot soils with plants and even greater in soils with plants+HS. The enzyme activities of DDC soil with plants (DDC_P) and with plants+HS (DDC_PH) increased 1.6 and 3.9 times on average, respectively than those in the control. The enzyme activities YJ soil with plants (YJ_P) and with plant+HS (YJ_PH) increased 1.8 and 3.8 times on average, respectively than those in the control. According to microbial community analysis, the relative abundance of nitrogen-fixing bacteria in DDC and YJ soil was increased from 1.5% to 7% and from 0 to 5%, respectively, after planting hairy vetch and sesban. This study showed that mixed planting of green manure crops with a supplement of humic substance is highly effective for the restoration of biological health indicators of reclaimed soils.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
• /
• pp.340-340
• /
• 2017

Rice straw is very important to maintain fertility in agricultural soil with several aspects such as carbon and nitrogen cycles in Korea. Recently, concerning about climate change, carbon sequestration in agricultural land has become one of the most interesting and debating issues. Rice straw is most representative source of organic material produced in agricultural sectors. In order to evaluate changes of soil carbon treated by rice straw during cultivating rice in paddy field, we carried out to treat rice straw with 0, 0.5, 1, 1.5, and $2.0ton\;ha^{-1}$ at $50{\times}50{\times}20cm$ blocks made of wood board, and analyze contents of fulvic acid and humic acid form, and total carbon periodically. The experiment was conducted in 2013-2016, and sampled with interval in a month. The organic material was applied to treatment blocks in 2 weeks ago in rice transplanting of each year. Total carbon in beginning time is low as $7.9g\;kg^{-1}$. The contents of total carbon with treatments of rice straw after experiment are recorded as 8.7, 11.2, 9.5, 10.5, and $10.9g\;kg^{-1}$ applied by 0, 0.5, 1, 1.5, and $2.0ton\;ha^{-1}$, respectively. When trend lines were calculated on changes of soil carbon in periods of experiments, The trend equations of soil carbon changes with treatments of 0, 0.5, 1, 1.5, and $2.0ton\;ha^{-1}$ were Y=0.0015X+8.479, Y=0.073X+8.2577, Y=0.0503X+8.4477, Y=0.0822X+8.2103, and Y=0.082X+8.5736. These trends suggested several results. When rice straw was applied in cultivating paddy fields, most carbon in rice straw would be decomposed regardless the amount of rice straw in soil. We calculated sequestration rate of applied rice straw as about 0.1% per year during rice cultivation in paddy fields. It means that if farmer want to increase 1% soil organic matter by using application of rice straw returned after cultivation, famer should apply rice straw continuously for ten years. The change of soil carbon as fulvic acid, humic acid, and humane is showed that only content of carbon as mumine is increased significantly while fulvic acid and humic acid were changed in range of 10 to 30% among total carbon in soil. In conclusion, to sequestrate soil carbon with rice straw, it is important for rice straw to apply continuously every year. The amount of rice straw applied is not much effected to increase soil organic matter.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.239-244
• /
• 1986

제주도(濟州道) 및 경기도(京畿道)를 제외(除外)한 전국농토배양답(全國農土培養畓)에서 비교적(比較的) 작물생산력이 높은 보통답토양(普通畓土壤) 7점(點)과 작물생산력이 낮은 사질답토양(砂質畓土壤) 7점(點)을 채취(採取)하여 부식(腐植)의 성상(性狀)과 질소(窒素)의 형태(型態)를 조사(調査), 비교(比較)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 공시토양(供試土壤)의 Humus(Humic acid+Fulvic acid)의 양(量)은 665mg/100g 2680mg/100g의 수준(水準)이었으며, Humic acid는 보통답(普通畓) 평균치(平均値)가 1436mg/100g, 사질답(砂質畓) 평균치(平均値)는 970mg/100g이었다. 2. 웅전법(熊田法)에 의(依)한 부식산(腐植酸)이 분류형(分類型)은 B형(型), P형(型), RP형(型)에 분포(分布)되어 있었다. 3. 공시토양(供試土壤)의 무기태질소함량(無機態窒素含量)은 전질소함량(全窒素含量)의 1.04-2.86%였으며 사질답(砂質畓) 평균치(平均値)와 보통답(普通畓) 평균치(平均値)는 각각(各各) 1.72%, 1.75%였다. 4. 산가수분해(酸加水分解)에 의(依)한 유기태질소분별정량(有機態窒素分別定量) 결과(結果) 보통답(普通畓), 사질답토양(砂質畓土壤) 공(共)이 Amino산태질소(酸態窒素)가 가장 많았으며 사질답토양(砂質畓土壤)에서는 Amino산태질소(酸態窒素)가 31.52%, Humin태질소(態窒素) 20.63% Amino당태질소(糖態窒素)는 18.70%였다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.347-352
• /
• 1983

한국산(韓國産) 이탄(泥炭), 화산회토(火山灰土) 및 무기질(無機質) 답토양(畓土壤)에 유기물(有機物)에 대(對)한 일련의 토양화학적성상(土壤化學的性狀)의 비교연구(比較硏究)로부터 본(本) 실험(實驗)은 김포(金浦), 평택(平澤), 김제(金堤) 및 영동(永同)의 이탄(泥炭)과 제주도(濟州島) 화산회토(火山灰土) 그리고 수원(水原)의 답토양(畓土壤)으로부터 각각(各各) 부식물(腐植物)을 유출(油出)하고 Hymatomelanic acid와 Humic acid로 분획(分劃)하여 가시(可視), UV 및 IR 광역(光域)에서 흡수(吸收) Spectra를 측정(測定)하여 비교(比較)하여 보았다. Humic acid와 Hymatomelanic acid는 UV 및 가시광역(可視光域)에서 극대(極大)나 극소(極小)의 Peak를 가지지 않으며 파장(波長)의 감소에 따라 단조로운 Optical density의 증가를 보이는 Spectra를 나타내었다. 또한 이탄(泥炭) 및 화산회토(火山灰土)와 답토양(畓土壤) 부식물간(腐植物間)의 흡수(吸收) Spectra는 이 범위의 광파장역(光波長域)에서 별다른 상이성(相異性)이 없었으나 화산회토(火山灰土), 이탄(泥炭), 무기질(無機質) 답토양(畓土壤)의 순(順)으로 완만(緩慢)한 경사(傾斜)를 이루었다. Humic acid와 Hymatomelanic acid의 IR spectrum의 주요한 흡수대(吸收帶)는 $3400cm^{-1}$, $2900cm^{-1}$, $1720cm^{-1}$, $1625cm^{-1}$, $1400-1450cm^{-1}$, $1200-1250cm^{-1}$, $1050cm^{-1}$ 등이며 토양형간(土壤型間)의 상이점(相異點)은 미미(微微)하나 Hymatomelanic acid는 파수(波數) $2900cm^{-1}$에서 흡수(吸收) peak를 가지며 파수(波數) $1720cm^{-1}$ 부근에서의 흡수(吸收)가 $1625cm^{-1}$ 부근보다 큰 반면에 Humic acid는 $1625cm^{-1}$ 부근이 $1720cm^{-1}$ 부근보다 큰 흡수(吸收) band를 이루었다. Humic acid의 관능기(官能基)의 함량(含量)은 공시(供試)된 토양형(土壤型) 사이에 큰 차이(差異)가 없었으나 화산회토(火山灰土), 이탄(泥炭), 무기질(無機質) 답토양(畓土壤)의 순(順)으로 전산도(全酸度)가 낮았고 Carboxyl기(基)의 함량(含量)이 적었다.