답전윤환에 의한 논 고도이용과 이에 적합한 작목선정 및 작부양식을 검토하기 위하여 1989년부터 4년간 수도, 콩, 옥수수, 율무를 1년, 2년, 3녀 윤환의 작부양식으로 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 수도수량은 윤환재배에 의하여 7~12% 중수되었으며 밭1년윤환답보다 밭2년대두답의 증수복이 더 컸으며, 윤환형태별로는 대두2년윤환답이 가장 유양시 되었으며, 미질은 윤환재배에 dlm하여 저하되는 경향이었다. 2. 대두는 밭연작기간이 길어질수록 수량도 크게 감소되는 경향이었으며 1년 윤환 및 매년윤환의 작부양식이 가장 유이하였다. 3. 식용옥수수 GCB70은 3년윤환재배에서, 사료용옥수수 수원19호는 2년윤환재배에서 가장 수량이 많았다. 4. 율무는 밭연작기간이 길어질수록 감수되었으며 1년윤환재배가 가장 수량이 많았다. 5. 담전윤환재배에 의하여 논ㆍ밭상태 모두 잡초발생량 및 초종수가 감소하였고 밭상태 보다 논상태에서의 잡초감소효과가 더 컸으며, 윤환작물별 우점잡초양상도 달라서 콩 3년연작 재배에서는 광엽잡초 명아주가 36%나 발생하였다. . 토양물리성은 답전윤환에 의하여 논ㆍ밭토양 모두 기상율 및 공극율 등 전반적읜 토양물리성이 개선되었고, 밭 작물기간이 길수록 기상률은 증가하는 경향이었으며 매년윤환 밭토양에서 보다 2년간 밭 전역이 있는 논토양의 심토에서 3.4% 증가하는 효과를 보였다.
인산처리가 근류의 bacteroid 함량과 energy 상태에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 Bradyrhizobium japonicum MN10을 접종한 대두식물(Glycine max [L.] Merr.)에 저해농도(0.05 mM-P)와 정상농도(1.0 mM-P)를 처리하여 온실에서 재배하였다. 인산결핍은 식물체의 근류량과 근류량 식물체량의 비에 유의성있는 감소를 보였다. 잎, 줄기, 뿌리의 인산농도는 인산결핍에 의하여 75%가 감소하였으나 근류의 인산농도는 40%만 감소하였다. 근류의 bacteroid 함량과 근류에서 전인산, 전질소의 bacteroid와 식물세포로의 분배는 인산결핍의 영향을 받지 않았으며 전질소의 22%, 전인산의 27%가 bacteroid에 존재하였다. 근류의 ATP농도, 전 adenylate 농도와 energy charge는 인산결핍에 의하여 각각 77%, 46%, 37%가 감소되었다. 인산결핍은 근류내 식물세포의 ATP 농도와 energy charge를 각각 86%, 59%를 감소시켰으나 bacteroid의 ATP농도와 energy charge에는 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과는 근류가 인산의 강한 보유원이며, 기주식물에 대한 인산결핍조건하에서 bacteroid는 정상적인 인산 농도와 energy양을 함유한다는 것을 나타낸다.
본 시험은 논에서 콩을 재배할 경우 파종기 및 재식밀도를 달리할 경우 수량과 생육에 미치는 영향을 알고자 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 파종기에 따른 수량은 5월 단작이 가장 많았으며 7월 5일 파종할 경우 가장 적었는데 풍산나물콩 5월 24일 파종은 10a 당 362 kg을 보였다. 백립중은 풍산나물콩의 경우 파종이 늦을수록 증가하였으나 한남콩은 감소하는 경향을 보였다. 2. 경장, 엽면적, 건물중은 5.24 파종이 가장 높았으며, 6.14 파종과 7.05 파종은 큰 차이를 보이지 않았다. 3. 개화기 및 착협기의 엽 건물중과 수량간에는 높은 정의 상관을 보였으나 입비대시는 유의성은 없었으며, 파종기에 따른 상대생장율(RGR)은 파종기가 늦을수록 증가하였다. 4. 파종기에 따른 광합성은 정엽의 경우 큰 차이를 보이지 않았지만, 입비대시의 제 7엽의 광합성은 5월 24일 파종때보다 6.14와 7.05 파종에서 보다 높은 경향을 보였다.
해양 원유 오염원의 제거 및 항진균 활성을 가진 균주를 분리하기 위해 1% crude oil을 탄소원으로 이용하여 생육하는 수십 종의 균주를 분리하였다. 분리된 균주 중 biosurfactant를 생성하는 균주를 1% tributyrin에서 투명환 생성 유무를 통해 선별되었으며, 이를 Bacillus sp. DYL130으로 명명하였다. Bacillus sp. DYL130의 표면장력은 최저 28 mN/m까지 감소되었다. 이 균주로부터 biosurfactant를 정제하기 위해 배양 상등액을 친화성 크로마토그래피와 TLC를 이용하여 정제된 biosurfactant를 얻었다. TLC 결과 0.78정도의 Rf값을 확인하였다. 정제된 biosurfactant의 CMC 값은 35 mg/l인 것으로 나타났으며, 유화활성과 안정성은 soybean oil을 기질로 사용하였을 경우 최대인 것으로 나타났다. Botrytis cineria에 대한 길항작용도 우수한 것으로 보인다.
본 시험은 대두 종자의 수분흡수 및 삼투압이 발아에 미치는 영향을 구명코저 수행되었다. Essex, Pickett, Bonus와 Wayne 4개품종이 공시되었고, 이들 품종들의 종자를 각각 소입 및 대입으로 분류하여 수분흡수를 측정하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 모든 수분조건에서 대두 종자의 수분흡수 능력은 종자의 크기 및 품종간의 유의적인 차를 보였다. Essex와 Pickett은 Bonus와 Wayne에 비해, 동일품종내에서 소입은 대입에 비해 수분흡수 능력이 우월하였다. 2. $25^{\circ}C$의 온도에서 대두 종자의 발아기간은 적당한 수분조건 및 -6bars의 토양수분 상태에서 2일, -15bars의 토양수분 조건에서는 5일로 지연되있고, Essex나 Pickett은 Wayne이나 Bonus에 비해, 그리고 소입종은 대입종에 비해 발아기간이 단축되었다. 3. 적당한 수분조건에서 발아초기에 대두 종자의 수분함량은 60.8%이였으며, 발아에 필요한 최소 종자의 수분함량은 -6bars에서 50.2%, -15bars에서 50.9% 이었다. 4. 발아기에 있어서 대두 종자의삼투압품종 및 침종시기에 따라 유의적인 변이를 보였으며, 4시간과 8시간 침종사이에서 급수한 증가를 보였다. 평균 삼투압은 4시간에 침종에서 -32.0bars, 발아초기에서 11.2bars의 범위를 나타냈다. 5. 초기 침종으로부터 발아초기 동안의 품종별 전체평균 삼투압을 보면 Bonus가 -19.4bars, Wayne이 -18.3bars, Essex가 -15.1bars, 그러고 pickett이 -13.2 bars 이었다. 6. 침종시간에 따른 초장의 길이와 삼투압간의 상관계수는 유의성이 없었으며, 이 결과는 대두 종자의 삼투압은 초기초장의 생장과 직접적인 관련이 없는 것으로 추정된다. 그러나 수분흡수와 삼투압간의 상관계수는 고도의 정의 유의성을 보였다(r=.98). Bonus나 Wayne에 비해 Pickett과 Essex는 높은삼투압을 보였으며, 이것은 수분흡수 시험결과와 일치하고 있다. 따라서 대두 종자의 삼투압은 건조상태에서 발아능력을 추정하는 하나의 지표가 되리라 생각한다.
환경친화적이며 원유 분해능이 강력한 균주를 얻기 위하여, 태백산의 토양 일부를 채취하였다. 채취한 토양 sample 로부터 crude oil을 탄소원으로 이용하는 수십 종의 균주를 분리하였으며, 분리된 균주 중 원유분해능 및 biosurfactant 생성능이 가장 우수한 균주를 선별하였다. 또한 분리된 균주의 형태학적 특성을 관찰하고 165 rDNA sequence를 통하여 Bacillus sp. TBM40-3로 동정하였다. 또한 phylogenetic tree를 이용하여 이미 동정된 다른 균주들과의 유연관계를 파악하였다. Bacillus sp. TBM40-3의 배양액의 표면장력은 최저 29 mN/m까지 감소되었고, 생산된 biosurfactant의 유화활성은 soybean oil에서 최대였으며, crude oil에서도 높은 편이였다. 유화안정성은 합성계면활성제와 비슷하거나 우수하였다. 따라서 TBM40-3에서 추출한 biosurfactant는 합성계면활성제를 대체할 수 있는 환경친화적인 생물 계면활성제로 사용될 수 있는 가능성을 보여준다.
열화상 카메라를 이용해 식물의 엽온을 측정하는 원격탐사 기법은 농업의 작물 감시 또는 선별에 이용될 수 있는 가능성이 80년대부터 제시되어 왔지만, 그 유용성에 비해 다양한 적용 사례가 적어 제대로 활용되지 못하고 있었다. 하지만, 최근 열화상 카메라 하드웨어 기능의 비약적 발전과 보급에 따라 농업에서의 열화상 카메라 활용이 주목받고 있다. 앞으로의 활용성 증대를 위해 다양한 활용 사례 연구 필요성에 부응하여 본고에서는 석회질 비료를 처리한 벼와 차광조건에서 생육 된 콩의 생리적 변화를 탐지하였고, 내염성 계통 콩에 대해서는 염해 감수성 콩 품종과의 엽온 차이가 선별 가능한 수준임을 보였다. 열화상 카메라의 관측 정확도와 기공 개폐 기반의 분석 기술이 더욱 발전한다면, 스마트팜과 표현체 분석 분야에 활용이 많아질 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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