• 제목/요약/키워드: inorganic nutrients

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Degradation of Fat, Oil, and Grease (FOGs) by Lipase-Producing Bacterium Pseudomonas sp. Strain D2D3

  • Shon, Ho-Kyong;Tian, Dan;Kwon, Dae-Young;Jin, Chang-Suk;Lee, Tae-Jong;Chung, Wook-Jin
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제12권4호
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    • pp.583-591
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    • 2002
  • Biodegradation of fat, oil, and grease (FOGs) plays an Important role in wastewater management and water pollution control. However, many industrial food-processing and food restaurants generate FOG-containing waste waters for which there Is no acceptable technology for their pretreatment. To solve these problems, this study evaluated the feasibility of effective FOG-degrading microorganisms on the biodegradation of olive oil and FOG-containing wastewater. Twenty-two strains capable of degrading FOGs were isolated from five FOG-contaminated sites for the evaluation of their FOG degradation capabilities. Among twenty-two strains tested, the lipase-producing Pseudomonas sp. strain D2D3 was selected for actual FOG wastewater treatment. Its biodegradability was performed at 3$0^{\circ}C$ and pH 8. The extent of FOG removal efficiency was varied for each FOG tested, being the highest for olive oil and animal fat (94.5% and 94.4%), and the lowest for safflower oil (62%). The addition of organic nitrogen sources such as yeast extract, soytone, and peptone enhanced the removal efficiency of FOGs, but the addition of the inorganic nitrogen nutrients such as $NH_4$Cl and $(NH_4)_2SO_4$ did not increase. The $KH_2PO_4$ sources in 0.25% to 0.5% concentrations showed more than 90% degradability. As a result, the main pathway for the oxidation of fatty acids results in the removal of two carbon atoms as acetyl-CoA with each reaction sequence: $\beta$-oxidation. Its lipase activity showed 38.5 U/g DCW using the optimal media after 9 h. Real wastewater and FOGs were used for determining the removal efficiency by using Pseudomonas sp. strain D2D3 bioadditive. The degradation by Pseudomonas sp. strain D2D3 was 41% higher than that of the naturally occurring bacteria. This result indicated that the use of isolated Pseudomonas sp. strain D2D3 in a bioaugmentating grease trap or other processes might possibly be sufficient to acclimate biological processes for degrading FOGs.

Efficiency of Various Nutritional Sources to Improve Physical Properties of Saline-Sodic Soil

  • Noor-Us-Sabah, Noor-Us-Sabah;Sarwar, Ghulam;Ibrahim, Muhammad;Tahir, Mukkram Ali;Iftikhar, Yasir;Haider, Muhammad Sajjad;Han, Kyung-Hwa;Ha, Sang-Keun;Zhang, Yong-Seon
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.93-97
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    • 2012
  • This study was conducted to evaluate the efficiency of various inorganic and organic materials to improve physical properties of soil. Saline sodic soil (saturation percentage = 40.36%, $EC_e=5.15dS\;m^{-1}$, $pH_s=8.70$, $SAR=18.84(m\;mol\;L^{-1})^{1/2}$, bulk density =$1.49Mg\;m^{-3}$) was collected, brought to wire house and filled in pots after laboratory analysis for various parameters. Different sources of organic nutrients like farm manure (FM), press mud, compost, poultry manure and sesbania green manure were analyzed for their chemical composition. The experiment comprised of 12 treatments replicated thrice; $T_1$: control (recommended NPK), $T_2:{\frac{1}{2}}$ recommended NPK, $T_3$: FM at 1.5% by soil weight, $T_4$: pressmud at 1.5% by soil weight, $T_5$: compost at 1.5% by soil weight, $T_6$: poultry manure at 1.5% by soil weight, $T_7$: sesbania green manure at 1.5% by soil weight, $T_8:T_2$ + FM at 0.75% by soil weight, $T_9:T_2$ + pressmud at 0.75% by soil weight, $T_{10}:T_2$ + compost at 0.75% by soil weight, $T_{11}:T_2$ + poultry manure at 0.75% by soil weight, $T_{12}:T_2$ + sesbania green manure at 0.75% by soil weight. These treatments were applied using completely randomized (CR) design and appropriate time was given to decompose these organic nutritional sources. Seeds of wheat cultivar Sahar-2006 were sown. After harvesting the wheat, soil samples were collected from each pot and analyzed for various physical properties like bulk density, porosity and saturation percentage. An improvement in physical properties (bulk density, porosity and saturation percentage) of soil was noticed with the application of various organic nutritional sources but role of compost alone ($T_5$) remained prominent.

돼지 도축폐수 처리를 위한 RABC 공정의 생물막 세균군집 구조 (The Bacterial Community Structure in Biofilms of the RABC Process for Swine Butchery Wastewater Treatment)

  • 성기문;이동근;박성주
    • 미생물학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.56-65
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    • 2011
  • 돼지 도축폐수를 처리하는 Rotating Activated Bacillus Contactors (RABC) 공정의 세균군집 특성을 파악하기 위하여 그람양성세균수와 총세균수를 계수하여 기존 고도폐수처리공정인 A2O (Anaerobic-Anoxic-Oxic) 공정과 비교하였다. RABC 공정의 생물막 세균군집구조는 비배양기법인 16S rDNA 염기서열결정법을 이용하여 분석하였다. RABC 공정의 총세균수에 대한 그람양성세균수 비율은 생물막(32%)에 비해 최종포기조(1282%) 및 반송슬러지(958%)에서 현저히 증가한 반면, A2O 공정의 그람양성세균수 비율은 호기조(40%)와 반송슬러지(49%) 모두에서 상대적으로 훨씬 낮았다. 총 9개 문에 해당하는 92개의 클론이 검출되었으며, 이 가운데 최우점 집단은 Proteobacteria (64.1%)와 Actinobacteria (18.4)%로서 이들 2개 문이 전체의 82.5%를 차지하였다. 3번째로 많이 검출된 것은 내생포자형성세균집단이 속하는 Firmicutes (5.4%) 문이었다. 소량 검출된 나머지 6개 문은 Bacteroidetes (3.3%), Chlorobi (2.2%), Nitrospirae (1.1%), Chlorofleix (1.1%), Acidobacteria (1.1%), Fusobacteria (1.1%)의 순이었다. Proteobacteria 문 중에서는 Betaproteobacteria 강 34.8%, Alphaproteobacteria 강 26.1%로서 대부분을 차지하였고, Gammaproteobacteria 강은 3.2%이었다. 내생포자형성세균집단의 비율은 모두 19.4%로서, Firmicutes 문 5.4%와 Actinobacteria 문의 Intrasporangiaceae과 14.0%이었다. 질화세균 및 탈질세균과 관련된 클론 비율 6.5%, 인축적세균과 관련된 클론 비율 5.4%를 기록함으로써 무기영양소 및 악취 제거능력을 가진 세균집단이 RABC 생물막에 많이 서식하고 있음이 확인되었다.

Alkaline Inducing Agent 및 Alkaline Proteolytic Enzyme 혼용처리에 의한 Shaving Scraps 가수분해 단백질의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of the Hydrolyzed Protein from Shaving Scraps of Leather Waste Containing Chromium by the Combination Treatment with Alkaline Inducing Agent and Alkaline Proteolytic Enzyme)

  • 김원주;조주식;이홍재;허종수
    • 유기물자원화
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    • 제6권1호
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    • pp.1-12
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    • 1998
  • 피혁제조시 발생되는 크롬을 함유한 피혁 고형폐기물인 shaving scrap의 단백질 자원화 가능성을 검토하기 위하여 MgO를 기본으로 하여 alkaline inducing agents 및 alkaline proteolytic enzymes을 혼용처리하여 shaving scrap으로 부터 회수한 가수분해 단백질의 용해도, 무기성분 함량, 분자량분포 등을 비교 검토함으로서 최적 가수분해 조건 및 액체비료의 원료로 활용하기 위한 저분자 단백질의 회수방안을 조사한 결과는 다음과 같다. Alkaline inducing agents의 혼용처리에 의한 shaving scrap의 가수분해 실험결과 7% MgO를 기본으로 하여 alkaline inducing agents 종류에 따라 65~85% 범위로 용해도 차이가 뚜렷하였으며, 가수분해되는 정도는 NaOH>$Ca(OH)_2$>KOH순으로 나타났으며, 획득된 hydrolyzed protein의 평균분자량은 NaOH처리시 약 10 KD, $Ca(OH)_2$ 처리시 약 40 KD, KOH처리시 약 80 KD이었으며, 크롬함유량은 약 15 ppm이었다. Alkaline proteolytic enzymes의 혼용처리에 의한 shaving scrap의 가수분해 실험결과 alkaline proteolytic enzymes 종류에 따라 Alcalase>Esperase>Savinase순으로 용해도 차이를 보였으며, 0.5% Alcalase의 처리에 의해 용해도 85%수준, 평균분자량 1 KD 미만, 크롬 함유량 10ppm 이하인 저분자 형태의 hydrolyzed protein을 획득할 수 있었다.

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축산폐수(畜産廢水) 살수여상충전(撒水濾床充塡) 볏짚 시용이 토양화학성과 오처드그래스(Dactylis glomerata L.)의 생육에 미치는 영향(影響) (Application of the Trickling Rice Straw Filter Medium for Livestock Wastewater Enhanced Soil Chemical Properties and the Growth of Orchard Grass (Dactylis glomerata L.))

  • 김정제;양재의;신영오;신명교
    • 한국토양비료학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.334-340
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    • 1997
  • 중소규모(中小規模) 축산농가(畜産農家)에서 배출(排出)되는 돼지(돈(豚)) 분뇨폐수(糞尿廢水)를 효과적(效果的)으로 처리(處理)함과 동시(同時)에 재활용(再活用)할 수 있는 방법(方法)의 하나로 볏짚을 살수여상법(撒水濾床法)의 충전재(充塡材)로 이용(利用)하였다. 폐수처리(廢水處理) 후(後) 볏짚을 건조(乾燥) 분쇄(粉碎)하여 토양(土壤)에 첨가(添加)한 후 orchard grass를 재배(栽培)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 볏짚 충전재(充塡材)를 시용(施用)했을 경우(境遇) 일반적(一般的)인 농가퇴비(農家堆肥)에 못지 않은 수량(收量) 향상(向上) 효과(效果)가 있었다. 기본시비(基本施肥)(NPK)에 처리(處理)한 짚 40 ton/ha의 비율(比率)로 혼합(混合) 시용 했을 때 가장 효과(效果)가 컸다. 2. Orchard grass 1차 예취(刈取) 후의 수량은 기본시비(基本施肥) 전량 시용구가 반량(半量) 시용구보다 많았다. 3. Orchard grass 1차, 2차 예취(刈取) 후(後) 볏짚충진제 처리구 토양(土壤)의 화학적 특성은, 공시토양에 비해 pH 의 증가와 함께 Av. $P_2O_5$, Ex. K, Ca, Na, Mg 와 유기물함량(有機物含量)이 증가(增加)했는데 특(特)히 Exc. Mg 의 현저한 증가(增加)가 있었다. 4. 볏짚 충진제를 시용한 결과 Orchard grass에 의해 흡수된 질소, 인산, 양이온등의 영양소는 증가되었고, 증가량은 처리량에 비례했다.

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산국의 수량과 유효성분에 대한 NPK의 효과 (Effect of NPK Fertilization on the Yields and Effective Components of Chrysanthemum boreale M.)

  • 양민석;정연규;손보균;조주식;이성태;김필주;이경동
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제46권2호
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    • pp.134-139
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    • 2003
  • 본 연구는 3요소$(N-P_2O_5,-K_2O)$처리가 산국(Chrysanthemum boreale M.)의 수량과 유효성분에 미치는 효과를 조사하여 효과적인 재배시스템을 개발하고자하였다. 처리구는 무처리, NPK(250-160-160), NP(250-160-0), NK(250-0-160), PK(0-160-160 kg/ha)의 5처리로 설정하여 산국을 재배한 결과, 건물수량은 NPK처리구가 PK처리구에 비하여 4.0배의 증수가 있었으며, 다른 처리구보다 무기이온의 흡수율, 생육 및 수량에서 NPK처리구가 가장 우수하였다. 식용으로 많이 쓰이는 꽃의 주요 아미노산은 proline, glutamic acid과 aspartic acid이였고, 다른 처리구들에 비하여 NPK처리구가 높은 함량을 보였다. 혈압강하효과가 우수한 cumambrin A는 PK처리구에 비하여 NPK처리구가 6.2배의 증수효과가 있었다. NK처리구는 NP처리구보다 cumambrin A함량이 우수하였고, 식물체 중의 칼리 함량과 cumambrin A의 함량과는 상관관계가 인정되었으나, 이에 대한 생리적 대사과정은 아직까지 밝혀져 있지 않다. 따라서 산국의 재배시 cumambrin A의 함량을 높이기 위해서는 인산의 시용보다 칼리의 시용이 더 요구되며, 야외포장에서의 인산과 칼리의 적정 시비량의 설정이 필요하다고 판단된다.

제지(製紙)슬러지의 시용(施用)이 논 토양(土壤)의 화학성(化學性)과 수도생육(水稻生育)에 미치는 영향(影響);Ⅰ. 슬러지시용(施用)이 토양중(土壤中) 질소형태(窒素形態) 및 무기성분변화(無機成分變化)에 미치는 영향(影響) (Effects of Paper Sludge Application on the Chemical Properties of Paddy Soil and Growth of Paddy Rice;I. Effects of Paper Sludge Application on the Nitrogen Forms and Inorganic Nutrients of Paddy Soil)

  • 허종수;김광식
    • 한국환경농학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.78-87
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    • 1985
  • 제지(製紙)슬러지가 논 토양(土壤)의 화학성(化學性)과 수도생육(水稻生育)에 미치는 영향(影響)을 검토(檢討)하기 위하여 슬러지의 시용량(施用量)을 300, 600, 900 및 1,200㎏/10a 으로 달리하고 각(各) 시용수준별(施用水準別)로 C/N 율(率)을 30 : 1 로 조절(調節)하여 pot 시험(試驗)을 실시(實施)함으로써 토양중(土壤中) 질소(窒素)의 형태변화(形態變化), 유기태질소(有機態窒素)의 무기성분(無機成分) 및 중금속함량변화(重金屬含量變化)를 경시적(經時的)으로 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 토양중(土壤中) amino sugar 및 amino acid 태질소(態窒素), 유기물(有機物) CEC 및 유효규산(有效珪酸)의 함량(含量)은 슬러지구(區)가 3요소구(要素區)에 비(比)하여 증가(增加)하였다. 2) 항온(恒溫) 6주후(週後) 유기태질소(有機態窒素)의 무기화율(無機化率)은 3요소구(要素區)가 12.2%, 슬러지 300㎏/10a 구(區) 12.6%, 슬러지 300㎏/10a의 C/N 율조절구(率調節區) 15.1%, 슬러지 600㎏/10a 구(區) 9.7%, 슬러지 600㎏/10a의 C/N 율조절구(率調節區)는 15.2%로 나타났다. 3) 토양중(土壤中) 동(銅) 및 납의 함량(含量)은 각각(各各) $0{\sim}0.2100$$0{\sim}0.0013$ ppm 범위(範圍)였으며 크롬 및 카드뮴은 검출(檢出)되지 않았고 토양중(土壤中) 이들 중금속함량(重金屬含量)은 처리간(處理間)에 차이(差異)가 없었다.

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원문만에서 저산소 수괴의 출현과 계절적 변동 (Occurrence and Seasonal Variation of Oxygen-Deficient Watermass in Wonmun Bay)

  • 이필용
    • 한국수산과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.392-400
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    • 1993
  • 원문만에 대하여 저산소수괴의 출현 및 계절적 변동특성을 구명하고, 하계 저층용존산소를 일정수준 이상으로 유지하기 위한 적정오염부하량 산정을 위하여 1989년 7월부터 1991년 12월까지 약 2년 6개월 동안 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 저산소수괴의 계절적 변동은 매년 그해의 해황변동에 따라 크게 다르며, 1990년과 1991년은 하계 성층의 형성과 더불어 저층에서의 용존산소 저하현상이 나타났으며, 특히 1990년 원문만에서는 대체적으로 봄부터 용존산소의 저하가 시작되어 여름에는 강한 저산소 또는 무산소수괴가 형성되었다가 가을에 회복되는 양상을 나타내고 있다. 2. 저산소수괴의 시공간적 변동은 기온, 일조시간, 강우량, 바람 등에 의한 수직성층의 변동과 밀접한 관계를 나타내며, 그 해역에서의 적조발생은 저산소수괴 형성을 촉진시키는 것으로 생각된다. 3. 저층 용존산소 농도가 낮은 시기에는 영양염 농도가 표층에 비하여 저층에서 높은 분포였으며, 저층 산소가 정상적으로 회복된 시기에는 표${\cdot}$저층 영양염 농도가 비슷하거나 오히려 표층에서 높은 농도를 나타냈다. 또한, AOU와 인산인과의 상관성으로부터 AOU $4{\sim}5mg/l$ 이하에서의 직선과 AOU $4{\sim}5mg/l$ 이상에서의 급격한 기울기를 가진 2개의 직선으로 나타났다. 4. 1990년 원문만의 시간에 따른 용존산소 변화 곡선은 $DO(ml/l)=9.99-0.21{\times}(day)+0.0015{\times}(day)^2-0.0000023{\times}(day)^3+{\cdots}{\cdots}$와 같이 나타낼 수 있었고, 산소소비계수 0.0458/day, 산소공급계수 0.0157ml/l/day로서 임계점의 산소농도를 3.52ml/l 이상으로 유지시키기 위해 공급되어야 할 산소량은 0.141ml/l/day였다.

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순천만 갈대군락의 면적 증가와 저토의 이화학적 특성 (Chemical Properties of Sediment and Increase of Reed (Phragmites australis) Stands at Suncheon Bay)

  • 이연규;김신;이혜원;민병미
    • 한국습지학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.9-26
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    • 2008
  • 순천만에서 갈대군락이 저토의 이화학적 특성에 미치는 영향과 갈대군락의 증가형태를 파악하기 위해 1999년과 2000년에 갈대군락의 폭을 측정하고 2007년에 갈대군락의 형성정도에 따라 3개 지역을 선정하여 깊이별 저토의 수분함량, 염분농도, 유기물함량, 황함량, 질소함량, 탄소함량 및 수소함량을 조사하였다. 갈대군락의 유무와 관계없이 육지와 멀리 격리되어 있을수록, 수로와 가까이 있을수록 저토 내 수분함량이 많고 염분도가 높았다. 또한 표층의 유기물함량은 갈대의 현존량과 비례하였지만 하층의 것은 오래된 갈대군락에서 오히려 낮았다. 황함량은 나지(0.23%)나 근래에 형성된 갈대군락(0.21%)보다 오래된 갈대군락(0.33%)에서 높았고, 탄소, 질소 및 수소의 함량은 표층에서 현저히 높고 하층에서 낮아 대체로는 유기물함량과 유사한 경향성을 보였지만 하층으로 감에 따라 감소하거나 증가하는 경향은 일치하지 않았다. 갈대군락 폭의 증가는 1999년에 $2.33{\pm}0.73m$, 2000년에 $3.65{\pm}1.64m$이었으며 연도에 따라, 군락에 따라, 방향에 따라 다양하여 일정한 경향성이 없었다. 이러한 갈대군락의 증가 특성에 의해 시간의 경과에 따라 전체적으로 원형의 군락을 이루는 것으로 생각되었다. 매해 증가한 지역에서 갈대의 밀도와 초장은 가장자리로 갈수록 감소하였다. 또한 하나의 군락에서 밀도는 방향(육지 혹은 해양)에 따른 경향성은 없었으나 초장은 북쪽 혹은 육지방향이 남쪽 혹은 해양방향보다 작은 것으로 나타났다.

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하해혼성(河海混成) 논토양(土壤)의 양분수지(養分收支)에 관한 연구 (Study on Nutrient Balance in Paddy Field of Fluvio-Marine Deposit)

  • 유철현;양창휴;강승원;한상수
    • 한국토양비료학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.253-263
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    • 2002
  • 벼 재배시 시용한 비료와 자재양분의 이동과 흡수에 미치는 영향을 구명하고자 전북통에서 동진벼를 공시하여 2개년간(1999~2000)시험한 결과는 다음과 같다. 시험후 토양의 pH는 생우분 시용구에서 높아졌고 유기물, 인산, 규산, 칼리, 석회, 전질소함량이 증가하였고, 토층내로의 침투수중 무기태질소함량은 $NH_4-N$보다 $NO_3-N$함량이 월등히 많았으며 그 정도는 생우분시용구에서 높았으며, $PO_4-P$함량은 생우분시용구에서 타처리 보다 높았으나 K함량은 표준시비구에서 높았다. 벼 생육기간중 물의 소비량은 477mm였으며, 양분의 공급량과 소비량 중 질소는 무질소구, LCU20%감비구, 무비구에서 공급량보다 소비량이 많았으며, 인산의 경우는 무인산, 무비구를 제외하고는 공급량보다 소비량이 적었다. 또한 칼리는 모든 처리에서 공급량보다 소비량이 많았다. 양분의 침투수 중 시비질소는 진단시비, 표준시비+생우분+규산시용구에서 많았고 수확물의 질소회수율은 LCU20%감비구에서 높았다. 시비인산의 침투율은 생우분시용구에서 많았고, 시비칼리는 LCU20%감비구에서 많았다. 수도체 질소이용율은 LCU20%감비, 인산과 칼리의 이용율은 표준시비+규산시용구에서 높았다. 쌀수량은 진단시비 대비 LCU20%감비>표준시비+규산=표준시비+생우분+규산>표준시비+생우분 순으로 높았다.