The animal industry must be environmentally sound to ensure its long-term sustainable growth. Livestock wastes mostly manure, can be a valuable resource as well as a potential hazard to environment. The first option of manure management is developing an 'environmentally sound' feeding program and feeds so there are less excreted nutrients that need to be managed. Once the manure is produced it can be best utilized as a fertilizer of a soil conditioner. In many countries the amount of manure that can be spread on land depends on the nutrient requirements of the crop being grown. The laws specify maximum application rates and not animal stocking rates. Farmer who reduce the N and P component of manure can release pressure on the environment without having to reduce the number of animals. There are alternative system for housing and manure treatment which generate manure that are easier to handle and have less pollutants or more economic value. Treated animal waste may also be used as a feedstuff or fuel source. Most of the options of waste management result in increased costs to implement. It is necessary to assess the economics in order to find an acceptable compromise between the increased costs and the benefit to the environment. Animal welfare is also becoming more and more of an issue and it will lead to systems where animals are kept in less confined environment. The new system will have a great impact in the waste management system in the future.
BACKGROUND: Impact of incorporating hairy vetch into soil on mitigating nitrous oxide (N2O) emissions from maize field in South Korea has not been investigated, whereas impacts on soil properties and nutrients for crops have been investigated. Therefore, this study was conducted to examine N2O emission from upland soil incorporated with hairy vetch for one year in maize field. METHODS AND RESULTS: Hairy vetch was grown in an upland soil from November, 2017 to May, 2018 and incorporated into soil on May 25 of 2018. Control and conventional treatment (NPK) were included for comparison. Gas samples were collected weekly for a year to examine N2O emissions from the soil. Chemical nitrogen (N) fertilizer stimulated N2O emission in short term resulting in the greatest cumulative N2O emission in NPK (6.72 kg N2O ha-1) compared to the control (4.04 kg N2O ha-1) and hairy vetch-incorporated field (5.43 kg N2O ha-1), and the greatest yield of maize from NPK, because total N input was much greater by NPK (186 N kg ha-1) than by hairy vetch (81.6 N kg ha-1). CONCLUSION: Incorporation of hairy vetch reduced N2O emissions from the maize compared to the NPK-treated field. However, further research on improving crop productivity with incorporation of hairy vetch is needed.
Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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v.45
no.7
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pp.57-69
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2003
To evaluate nutrient dynamics with different fertilization in paddy field and develop water quality model, mass balance analysis was performed during growing season of 2001-2002 in field experimental plots irrigated with groundwater. As a result of water balance analysis, most of outflow was surface drainage as about half of total outflow and about 500mm was lost by evapotranspiration. The water budget was well balanced. The runoff from paddy field was influenced by rainfall and forced drain. Especially runoff during early cultural periods more depends on the forced drain. As a result of mass balance analysis, most of nutrient was input by fertilization and lost by plant uptake. Significant amount of nitrogen were supplied by precipitation and input from upper paddy field, comprising 12%∼28% of total inflow. Nutrient loading by surface drainage was occurred showing about 15%∼29% for T-N and 6%∼13% for T-P. The response of rice yield with different fertilization was not significant in this study. Water quality model for paddy field developed using Dirac delta function and continuous source was calibrated and validated to surface water quality monitoring data. It demonstrates good agreement between observed and simulated. The nutrient concentration of surface water at paddy field was significantly influenced by fertilization. During early cultural periods when significant amount of fertilizer was applied, surface drainage from paddy field can cause serious water quality problem. Therefore, reducing surface drainage during fertilization period can reduce nutrient loading from paddy fields. Shallow irrigation, raising the weir height in diked rice fields, and minimizing forced surface drainage are suggested to reduce surface drainage outflow.
Lee, Jong-Jin;Chang, Ki Woon;Han, Ki-Pil;Hong, Joo-Hwa;Lee, Dong-Soek;Kim, Young-Jun
Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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v.23
no.2
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pp.61-66
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2015
In this study, manufacture of kitchen garden soil and its application on the growth of Lettuce has been performed. The optimal ratio of various raw materials for pH, total nitrogen, phosphate, cations, and salt content was found to be 49 : 35 : 10 : 5 : 1(w/w) in peatmoss, livestock manure, cocopeat, zeolite, and microbial fertilizer, respectively. In the growth experiment using Lettuce, the manufactured soil obtained 21% & 20% increase in leaf length and width, 17% increase in chlorophyll, and 22% in biomass, compared to the control.
Journal of the Korean Institute of Landscape Architecture
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v.30
no.2
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pp.95-104
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2002
This study was carried out to investigate the effects of pyroligneous acid on turfgrass growth and to propose usage for sustainable management on Korean golf course green. Each plot was treated with 0, 300, 500, and 800 acid to water solution. On all the plots, turfgrass growth increment and visual quality were measured at fried times. The data were subjected to paired samples t-test and corelation analysis. The summarized results are as follows; 1) Leaf growth increment, density, and root spread depth of turfgrass treated with 1: 500 and 1: 800 diluted pyroligneous acid were significantly superior to the control. Particularly, 1: 500 diluted solution was superior to the others. 2) Color, texture, and uniformity of turfgrass treated with 1: 500 and 1: 800 diluted pyroligneous acid were significantly superior to the control. Especially, 1: 500 diluted solution tended to be superior to the others. 3) There were no symptoms of disease in all plots treated with the diluted pyroligneous acid. 1 500 and 1: 800 diluted pyroligneous acid were not thought to trigger or promote disease. 4) Before and after investigating the effect of pyroligneous acid on turfgrass growth ,the soils were analyzed. In all treatments, the chemical properties of the soils did not change noticeably. The chemical properties of the soils might be not changed by the diluted pyroligneous acid treatments. 5) Considering the results mentioned above, 1: 500 diluted pyroligneous acid was the most effective. Though pyroligneous acid is an organic fertilizer and contains only a little nitrogen and phosphorus, 1: 500 diluted pyroligneous acid promoted turfgrass growth effectively. Thus this use might lead to a reduction in the amount of fertilizers used and result in ecologically responsive management of Korean golf courses.
Ammonia (NH3) that reacts with nitric or sulfuric acid in the air is the major culprit contributing to the formation of fine particulate matter (PM2.5). NH3 volatilization mainly originates from nitrogen fertilizer and livestock manure applied to arable soil. Cation exchange capacity (CEC) of peat moss (PM) and zeolite (ZL) is high enough to adsorb ammonium (NH4+) in soil. Therefore, they might inhibit volatilization of NH3. The objective of this study was to compare the effect of PM and ZL on NH3 volatilization from upland soil. For this, a laboratory experiment was carried out, and NH3 volatilization from the soil was monitored for 12 days. PM and ZL were added at the rate of 0, 1, 2, and 4% (wt wt-1) with 354 N g m-2 of urea. Cumulative NH3-N volatilization decreased with increasing addition rate of both materials. Mean value of cumulative NH3-N volatilization across application rate with PM was lower than that with ZL. CEC increased with increasing addition rate of both materials. While the soil pH increased with ZL, it decreased with PM. Increase in CEC resulted in NH4+ adsorption on the negative charge of the external surface of both materials. In addition, decrease in soil pH hinders the conversion of NH4+ to NH3. Based on the above results, the addition of PM or ZL could be an optimum management to reduce NH3 volatilization from the soil. However, PM was more effective in decreasing NH3 volatilization than ZL due to the combined effect of CEC and pH.
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
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2017.06a
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pp.137-137
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2017
Rice has important role as a primary food resource in especially the Asia, Korea, China, India, Indonesia and Japan. After development and increasingly using artificial chemical fertilizer, rice is getting high quality and quantity to satisfy ever-increasing people. On the other hand, the earth environment is more polluted each day. Nowadays consumers are looking for the organic crops or foods that were grown with eco-friendly method and in pure farmland. With the immergence of this trend, it is time to development environmentally-friendly agriculture. One of the methods is growing green manure crops in winter or spring on the fields. For this reasons, growing rye and Italian ryegrass are useful to use green manure to enhance rice production without chemical fertilizers and make the property of the soil eco-friendly. To know how improve the quality and quantity of rice with green manures, rye and Italian ryegrass, first the characteristics of green manure corps were measured. Dry matter yields of the rye and Italian ryegrass were 2.21 and $1.81t\;Ha^{-1}$. And the percentages of the dry matter were 28 and 32%. And, analyzed mineral components in rye and Italian ryegrass were nitrogen, organic matter, $P_2O_5$, CaO, $C_2O$ and MgO. Specially, the percentages of the organic matter and the CaO between rye and Italian ryegrass have difference appreciably. the height of the rice on the Italian ryegrass-fertilized field was the highest among the variant fields. The height of the rice on the non-fertilized field was the lowest. Yield of the Italian ryegrass-, rye- and non-fertilized rice are 805.2, 639.9 and $415.3kg\;10a^{-1}$. At the result, Italian ryegrass is the most effective green manure among the 3 treated-fertilized.
In an attempt to recycle as feed or fertilizer, broiler litter containing rice hull was manually composted under the control of peak temperature of piles(uncontrolled or controlled below $70^{\circ}C$ or below $60^{\circ}C$) in each of three $1.0\;{\times}\;1.0\;{\times}\;1.2m$ dimensional facilities. Changes of nutritional and microbiological parameters were evaluated throughout the 8 weeks of processing period. The initial content of crude protein(29.6%) decreased to 17.8% after 8 weeks of composting. The rapid nitrogen(N) loss observed in the early phase was attributed mainly to non-protein-N(NPN) loss. The initial content of ash(19.1%) increased to $26{\sim}29%$ after 8 weeks. For toxic heavy metals, Cr, Pb, and Hg contents of final composts were far less than the maximum tolerance levels allowed in food or compost. Bacterial growth was rather depressed until the second week, increased thereafter, and reached to peak($10^{12}cfu$ level) at the 4th week of composting. With composting, actinomycetes were active at the level of $10^7\;to\;10^9$. Fungi were active during the first to third week of composting. In general, control of pile temperature below $70^{\circ}C$ did not remarkably alter the nutritional and microbiological parameters of broiler litter compost, compared to that of pile temperature below $60^{\circ}C$. Further researches on prevention from the rapid loss of NPN in the early phase of composting are required for more effective recycling of broiler litter.
The efficiency of bioremedation can be measured by the enumeration of microorganism, respiration rate and decomposition rate. The side-effect can be measured by using Daphnia, oyster larvae and rainbow trout. Oxygen transfer could be a problem in the on-site treatment. For these, hydrogen peroxide can be used for solvents such as benzenes. Oleophilic nitrogen and phosphorus can be added for the treatment of oil pollution. Mixed microbial population or pure culture can be used for the inoculum. The pure culture used is Pseudomonas and Phanerochate. Sometimes enzymes are added and Photodegadation is coupled to increase the efficiency. For the treatment of oil pollution residue on soil such as waste lubrication oil and machine oil sludges, top soil of 15cm∼20cm depth is plowed and oil residue with approximately 5% concentration is applied. The optimum pH range is 7∼8, the ratio of phosphorus to hydrocarbon is 1:800. Appropriate drainage is necessary. For the treatment of marine oil pollution residue, addition of oleophilic fertilizer is effective. Air pollutiant such as oder can be treated by bioremediation. In this case, biofilters or biosrubbers are used for the reactor.
A field experiment was conducted to find out the effects of liming(soil pH) and sources of N on growing characters and yield of burley tobacco. Treatments consisted of liming(nonliming, liming to soil pH5.5 and 6.5) as the main plot and N sources(compound fertilizer of containing 3.9% NH$_4$-N and 6.1% NH$_2$-N, NaNO$_3$,(NH$_2$)$_2$CO and (NH$_4$)$_2$SO$_4$as the sub-plot. The growth of vegetative growing stage of limed plots were delayed(to compare the nonlimed plot) by influence of alkali. When the source on N was NaNO$_3$ the growth of vegetative growing stage was unfavorable and the yellowing of lower leaves of maturing stage was rapid. The yield and value of cured leaf was increased by increasing the rate of Ca(OH)$_2$, but there was no significant differences among the source of N. The yield response to liming was greater when the source of N was (NH$_4$)$_2$SO$_4$ than that of any other plots.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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