• 제목/요약/키워드: paddy soil microbial community

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논과 밭 토양에서 토층간 미생물 군집의 차이 (Variation of Microbial Community Along Depth in Paddy and Upland Field)

  • 김찬용;박기춘;이영근
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.139-143
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    • 2009
  • 인지질 지방산을 분석하여 특정 미생물군의 수직적 분포와 토층간 미생물 군집 패턴을 조사하였다. 경북 농업기술원에 위치하고, 질소, 인산, 가리의 화학비료만 장기 연용한 논과 밭 포장에서 15 cm 깊이까지 토양을 채취하였다. 인지질 지표 지방산을 주요인 분석으로 분석하여 토양 미생물 군집을 분석한 결과 논과 밭 토양의 미생물 군집은 뚜렷하게 구분되었으며, 토층간 차이보다 논과 밭의 차이가 더 컸다. 논보다 밭은 토층이 깊어짐에 따라 미생물 군집이 급격하게 변하였는데, 미생물 군집 측면에서 밭보다 논의 표층이 더 두껍다고 볼 수 있다. cyclopropyl/monoenoic precursor 비율과 전체 포화지방산/전체 불포화 지방산 비율은 토심이 깊어짐에 따라 증가하였는데, 이는 토심이 깊어질수록 탄소원과 통기가 부족하기 때문에 일어나는 현상으로 보인다. 대체로 표토는 그램음성균, 곰팡이 등의 상대적 비율이 높고 토심이 깊어질수록 세균과 방선균의 상대적 비율이 높아졌다.

Impacts of Soil Organic Matter on Microbial Community of Paddy Soils in Gyeongnam Province

  • Son, Daniel;Sonn, Yeon-Kyu;Weon, Hang-Yeon;Heo, Jae-Young;Kim, Dae-Ho;Choi, Yong-Jo;Lee, Sang-Dae;Ok, Yong Sik;Lee, Young Han
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권6호
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    • pp.783-788
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    • 2016
  • Agricultural management of paddy soil depends on the effects of soil microbial activities. The present study evaluated the soil microbial community of 25 paddy soils in Gyeongnam Province by fatty acid methyl ester (FAME). The average of microbial communities in paddy soils were 32.2% of total bacteria, 16.7% of Gram-negative bacteria, 12.9% of Gram-positive bacteria, 2.0% of actinomycetes, 14.9% of fungi, and 1.3% of arbuscular mycorrhizal fungi. The communities of total bacteria (34.9%) and Gram-negative bacteria (19.4%) in soils with $30{\sim}35g\;kg^{-1}$ of organic matter were significantly larger than those in soils with other organic matter levels. However, soils with $20{\sim}30g\;kg^{-1}$ of organic matter had significantly low ratio of cy17:0 to $16:1{\omega}7c$ and cy19:0 to $18:1{\omega}7c$ as compared with soils with $30{\sim}35g\;kg^{-1}$ of organic matter, indicating microbial stress decreased (p < 0.05). In principal component analyses of soil microbial communities, Gram-negative bacteria should be considered as a potential responsible factor for the obvious microbial community differentiation that was observed between the two different organic matter levels in paddy fields. Thus, soils containing $20{\sim}30g\;kg^{-1}$ of organic matter were responsible for strong effect on microbial biomass and stress in paddy fields.

Effect of Long Term Fertilization on Microbial Biomass, Enzyme Activities, and Community Structure in Rice Paddy Soil

  • Lee, Chang Hoon;Kang, Seong Soo;Jung, Ki Youl;Kim, Pil Joo
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.487-493
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    • 2013
  • The effects of long-term fertilization on soil biological properties and microbial community structure in the plough layer in a rice paddy soil in southern Korea were investigated in relation to the continuous application of chemical fertilizers (NPK), straw based compost (Compost), combination these two (NPK + Compost) for last 40 years. No fertilization plot (Control) was installed for comparison. Though fertilization significantly improved rice productivity over control, the long-term fertilization of NPK and compost combination was more effective on increasing rice productivity and soil nutrient status than single application of compost or chemical fertilizer. All fertilization treatments had shown significant improvement in soil microbial properties, however, continuous compost fertilization markedly increased soil enzyme and microbial activities as compared to sole chemical fertilization. Results of microbial community structure, evaluated by EL-FAME (ester-linked fatty acid methyl esters) method, revealed big difference among Control, NPK, and Compost. However, both Compost and Compost+NPK treatments belonged to the same cluster after statistical analysis. The combined application of chemical fertilizer and organic amendments could be more rational strategy to improve soil nutrient status and promote soil microbial communities than the single chemical fertilizer or compost application.

Microbial Community Structure of Paddy Soil Under Long-term Fertilizer Treatment Using Phospholipid Fatty Acid (PLFA) Analysis

  • Daquiado, Aileen Rose;Kim, Tae Young;Lee, Yong Bok
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.474-481
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    • 2013
  • Understanding the microbial community structure of agricultural soils is important for better soil management in order to improve soil quality. Phospholipid fatty acid analysis has been popularly used in determining the microbial community structure in different ecosystems. The microbial community structure of paddy soil under long-term fertilizer treatments was investigated after 45 years using PLFA analysis. Treatments were control (no fertilization, Con), compost (COM), NPK, NPK+compost (NPKC), PK, NK, and NP. Soil chemical properties were mainly affected by the addition of compost and inorganic P fertilizer. Total nitrogen and organic matter contents were significantly higher in treatments with compost while available $P_2O_5$ and exchangeable calcium were significantly higher in treatments with added inorganic P fertilizer. It was found that microbial communities were responsive to the different fertilizer treatments. PLFA results showed that the soils were dominated by gram-negative bacteria, followed by the actinomycetes, then gram-positive bacteria, and fungi. Principal component analysis of the soil chemical properties and PLFA composition proved to be a more reliable tool because it was more responsive to the changes in soil chemical properties.

Effects of Continuous Application of Green Manures on Microbial Community in Paddy Soil

  • Kim, Sook-Jin;Kim, Kwang Seop;Choi, Jong-Seo;Kim, Min-Tae;Lee, Yong Bok;Park, Ki-Do;Hur, Seonggi
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권5호
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    • pp.528-534
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    • 2015
  • Green manure crops have been well recognized as the alternative for chemical fertilizer, especially N fertilizer, because of its positive effect on soil and the environment. Hairy vetch and green barley are the most popular crops for cultivation of rice in paddy field. This study was conducted to evaluate effects of hairy vetch and green barley on soil microbial community and chemical properties during short-term application (three years). For this study, treatments were composed of hairy vetch (Hv), green barley (Gb), hairy vetch + green barley (Hv+Gb), and chemical fertilizer without green manure crops (Con.). Hv+Gb treatment showed the highest microbial biomass among treatments. Principal component analysis (PCA) showed that PC1 (73.0 %) was affected by microbial biomass and PC2 (21.5 %) was affected by fungi, cy19:0/18:$1{\omega}7c$ (stress indicator). Combined treatment with hairy vetch and green barley could be more efficient than green manure crop treatment as well as chemical fertilizer treatment for improvement of soil microorganisms.

경남지역 논토양 미생물 특성과 글로말린 함량 상관관계 (The Relationship between Microbial Characteristics and Glomalin Concentrations in Paddy Soils of Gyeongnam Province)

  • 이영한;김민근;옥용식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.792-797
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    • 2012
  • 경남지역 논토양의 글로말린 함량과 미생물 특성과의 관계를 분석하기 위하여 2011년에 20개소를 선정하여 분석한 결과는 다음과 같다. 토양 글로말린 함량은 토양 유기물 함량 (r=0.595, p<0.01) 및 탈수소효소 활성 (r=0.663, p<0.01)과 정의상관 관계를 나타냈다. 또한, 글로말린 함량은 미생물 생체 탄소 함량 (r=0.710, p<0.001) 및 총 세균군집 (r=0.616, p<0.01)과 정의상관을 보였다. 그리고 글로말린 함량은 그람음성 세균의 군집 (r=0.561, p<0.05) 및 cy19:0/18:$1{\omega}7c$ (r=0.487, p<0.05)와 정의상관 관계를 나타냈다. 따라서 논토양에서 글로말린 함량은 지속가능한 친환경농업을 위해 토양 건강성의 지표로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

한국의 논 토양 미생물 다양성 분석을 위한 Quantitative Real-time PCR의 응용 (Assessment of Korean Paddy Soil Microbial Community Structure by Use of Quantitative Real-time PCR Assays)

  • 최명은;이인중;신재호
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.367-376
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    • 2011
  • 논 토양의 미생물 생태 다양성을 조사하기 위한 효과적인 방법으로 qRT-PCR을 적용하고자 본 연구를 수행하였다. 논 토양 미생물의 gDNA를 분리하기 위하여 Mo Bio kit를 사용한 효과적이고 안정적인 gDNA 분리 방법을 확립하였다. 논 토양 미생물 다양성을 qRT-PCR로 검출하기 위하여 bacteria를 세분한 ${\alpha}$-Proteobacteria, ${\beta}$-Proteobacteria, Actinobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes 다섯 가지 문과 전체 bacteria, 전체 fungi를 구분할 수 있는 특이 primer set을 선정하여 다양한 조건의 시험을 통하여 최종 조건을 확립하였으며 재현성 실험을 통하여 방법의 유의성을 검증하였다.

녹비 시용이 초기 논 토양 미생물군집에 미치는 영향 (Response of Soil Microbial Communities to Applications of Green Manures in Paddy at an Early Rice-Growing Stage)

  • 김은석;이영한
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.221-227
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    • 2011
  • 논 토양에서 청보리, 자운영과 트리티케일을 시용하고 벼생육초기에 토양 미생물 생태계의 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 녹비를 시용한 처리구는 관행에 비해 토양 유기물 함량은 유의적으로 증가하였으나 토양의 나트륨 함량은 유의적인 감소를 나타냈다. 내생균근균의 함량과 구성비율은 녹비 시용으로 관행 보다 유의적으로 높아졌으며 특히 청보리 처리구가 가장 높았다. 또한 토양의 그람음성 세균과 그람양성 세균의 비율과 불포화지방산과 포화지방산 함량의 비율은 청보리 처리구가 다른 처리구에 비해 유의적인 증가를 보였다. 그리고 주성분 분석에서 PC 1에 가장 큰 영향을 미친 미생물 군집은 그람음성 세균인 것으로 나타났으며 청보리 처리구는 관행과 가장 큰 차이를 나타냈다. 이러한 결과를 종합한 결과 청보리는 논 토양의 초기 미생물 다양성을 증대시킬 수 있는 최적의 녹비작물로 판단된다.

경남지역 논 토양 지형과 미생물 군집의 관계 (Relationship of Topography and Microbial Community from Paddy Soils in Gyeongnam Province)

  • 이영한;안병구;손연규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1158-1163
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    • 2011
  • 경남지역 논 토양 곡간 및 선상지 10개소와 하성평탄지 10개소를 대상으로 2011년에 미생물 세포벽 지방산 함량을 분석하여 미생물 다양성을 주성분분석으로 해석하였다. 토양 미생물체량은 곡간 및 선상지가 $1,266mg\;kg^{-1}$으로 하성평탄지 $578mg\;kg^{-1}$ 보다 유의적으로 많았으며 탈수소효소 활성도 곡간 및 선상지가 $204{\mu}g\;TPF\;g^{-1}\;24h^{-1}$으로 하성평탄지 $93{\mu}g\;TPF\;g^{-1}\;24h^{-1}$보다 유의적으로 많았다. 논 토양 평균 미생물 군집은 곡간 및 선상지가 총 세균이 32.9%, 그람음성 세균은 17.7%로서 하성평탄지의 총 세균 30.3%, 그람음성 세균 15.2%에 비해 유의적으로 많았다. 주성분 분석 결과 토양 유기물 함량과 총 세균 군집 비율이 경남지역 논 토양의 곡간 및 선상지와 하성평탄지의 특성을 구분할 수 있었다.

경남지역 논 토양 유형에 따른 미생물 군집 변화 (Impacts of Soil Type on Microbial Community from Paddy Soils in Gyeongnam Province)

  • 이영한;안병구;이성태;신민아;김은석;송원두;손연규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1164-1168
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    • 2011
  • 경남지역 논 토양 미숙답 6개소, 보통답 9개소, 사질답 5개소를 대상으로 2011년에 미생물 세포벽 지방산 함량을 분석하여 미생물 군집과 토양 화학성을 주성분분석으로 해석하였다. 토양 미생물체량은 보통답이 $1,235mg\;kg^{-1}$으로 사질답 $441mg\;kg^{-1}$ 보다 유의적으로 많았으며 (p<0.05) 미숙답은 $854mg\;kg^{-1}$으로 유의적인 차이가 없었다. 토양 유기물 함량은 미숙답과 보통답이 $33g\;kg^{-1}$으로 사질답의 $18g\;kg^{-1}$ 보다 유의적으로 많았다 (p<0.05). 미생물 군집은 보통답이 총 세균 33.0%, 그람음성 세균 18.1%로서 사질답의 총 세균 29.4%, 그람음성 세균 14.8% 그리고 미숙답의 그람음성 세균 15.4%에 비해 유의적으로 많았다 (p<0.05). 주성분 분석결과 토양 유기물 함량과 총 세균 군집 비율이 경남지역 논 토양의 보통답과 사질답의 특성을 구분할 수 있었다.