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표제지

목차

Abstract 7

I. 서론 13

II. 재료 및 방법 18

1. 유기물 분해에 따른 온난화가스 발생량 측정 18

1.1. 항온배양을 통한 발생 온난화가스 측정 18

1.2. 유기물 장기연용 농경지에서의 온난화가스 발생량 측정 22

1.3. Gas chromatograph 분석 24

1.4. 온난화가스 발생 플럭스의 계산 25

2. 토양화학성 분석 25

2.1. pH, EC 25

2.2. 무기태질소 26

2.3. 유효인 26

2.4. 유기물함량 27

2.5. CEC 27

2.6. 토성 28

3. 온난화가스 발생 관련 토양미생물상 조사 28

3.1. 토양 미생물 군집 크기 (Microbial biomass C) 28

3.2. 토양 미생물 군집 구조 (Phospholipid fatty acid) 30

3.3. 특정 미생물 군집의 정량분석 (Qunatitative PCR) 34

III. 결과 및 고찰 39

1. 항온배양조건에서 온난화가스 발생량 39

1.1. 환원상태에서의 온난화가스 발생량 39

1.2. 산화상태에서의 온난화가스 발생량 45

2. 유기물 처리 및 분해에 따른 토양화학성 비교 47

2.1. 환원상태 유기물분해에 따른 토양화학성변화 47

2.2. 환원상태에서의 양분공급력 대비 이산화탄소 발생부하량 51

2.3. 산화상태 유기물분해에 따른 토양화학성변화 53

2.4. 산화상태에서의 양분공급력 대비 이산화탄소 발생부하량 57

3. 온난화가스 발생과 토양미생물상간의 상관관계 규명 59

3.1. 이산화탄소 발생과 관련된 토양미생물 군집 크기 59

3.2. 총 토양미생물 활성과 이산화탄소 발생량과의 상관관계 63

3.3. 유기물 특성에 따른 토양미생물 군집 구조 65

3.4. 메탄 발생과 관련된 미생물 군집 크기 74

3.5. 이산화탄소 및 메탄 발생과 토양미생물간의 정량적 상관관계 78

IV. 결론 83

V. 요약 86

VI. 참고문헌 87

표목차

Table 1. Physiochemical properties of examined soils for aerobic and anaerobic incubations 19

Table 2. List of sampling sites for organic matter amended fields 23

Table 3. Biomaker fatty acid 33

Table 4. Primers used for ordinary PCR and real-time PCR analyses 35

Table 5. Average soil chemical properties in the different treatment organic matter soils under anaerobic conditions 49

Table 6. Average soil chemical properties in the different organic matter amended anaerobic condition field 50

Table 7. Average soil chemical properties in the different treatment organic matter soils under aerobic conditions 55

Table 8. Average soil chemical properties in the different organic matter amended anaerobic condition field 56

Table 9. Comparison of microbial activities by various organic matter treatments in soils under anaerobic incubation conditions 66

Table 10. Comparison of microbial activities by various organic matter treatments in soils under aerobic incubation conditions 67

Table 11. Comparison of microbial activities in organic matter amended field soils under anaerobic and aerobic conditions 69

그림목차

Fig 1. Shematic of the enforced-areation and high-temperature... 21

Fig 2. Temporal variations of CO₂ emission flux in various organic matter... 40

Fig 3. Temporal variations of CO₂ emission flux in various organic matter... 40

Fig 4. Variations of CH₄ emission flux in various organic matter treatment... 42

Fig 5. Temporal variations of CH₄ emission flux in various organic matter... 42

Fig 6. Variations of N₂O emission flux by various organic matter treatment... 44

Fig 7. Temporal variations of N₂O emission flux in various organic matter... 44

Fig 8. Temporal variations of CO₂ emission flux in various organic matter... 46

Fig 9. Variations of N₂O emission flux in various organic matter treatment... 46

Fig 10. Comparison of CO₂ emission load by various organic matter... 52

Fig 11. Comparison of CO₂ emission load by various organic matter... 58

Fig 12. Comparison of correlation of CO₂ emission between microbial... 60

Fig 13. Comparison of correlation of CO₂ emission between microbial... 60

Fig 14. Comparison of correlation of CO₂ emission between microbial... 62

Fig 15. Comparison of correlation of CO₂ emission between microbial... 62

Fig 16. Comparison of correlation of CO₂ emission between PLFA total... 64

Fig 17. Comparison of correlation of CO₂ emission between PLFA total... 64

Fig 18. Comparison of microbial structure distinction by various organic... 71

Fig 19. Comparison of microbial structure distinction in organic matter... 73

Fig 20. Comparison of correlation of CH₄ emission between methanogen by... 76

Fig 21. Comparison of temporal variations of CH₄ emission flux between... 76

Fig 22. Comparison of temporal variations of CH₄ emission flux between... 77

Fig 23. Comparison of temporal variations of CH₄ emission flux between... 77

Fig 24. Quantitative correlation of microbial biomass C between CO₂... 79

Fig 25. Quantitative correlation of microbial biomass C between CO₂... 80

Fig 25. Quantitative correlation of microbial biomass C between CH₄... 82

초록보기

산화/환원 조건에서 토양처리 유기물의 분해에 따른 양분공급력, 지구온난화가스 발생 및 관련 토양미생물상간의 정량적 관계를 규명하기 위하여 항온배양 실험과 유기물 장기연용 포장의 가스발생량 측정 및 관련 토양미생물상에 대한 분석을 실시하였다. 항온배양을 통한 실시간 이산화탄소 발생량 조사에서는 산화/환원 조건 모두 유기자재 처리 초반에 많은 발생량을 보이는 것으로 나타났으며, 이는 유기물 처리 초반부에 토양유효 양분을 대부분 공급하는 것으로 판단되었다. 양분공급량 대비 이산화탄소 부하량 조사에서는 액비,퇴비, 화학비료는 비슷한 부하량을 보였으나, 녹비작물(청보리, 헤어리베치) 의 경우 다소 높은 부하량을 보임에 따라 저탄소 농업을 위해서는 녹비작물의 직접시용은 피해야 할 것으로 사료되었다. 모든 유기물 처리에서 이산화탄소 발생에는 대부분 박테리아가 관여하는 것으로 나타났으나, 비교적 입자가 큰 유기물일 경우에는 곰팡이가 일부 관여하는 것으로 분석되었다. 유기물의 난분해도를 나타내는 그람양성균과 음성균의 비율 그리고 방선균의 군집사이즈를 비교한 결과 녹비작물은 다소 난분해성이 높은 유기자재로 판단되었다. 이산화탄소와 메탄 발생에 관여하는 미생물상과 가스발생량과의 상관관계를 분석한 결과 이산화탄소와 메탄 발생량이 증가할수록 관여하는 미생물군집 또한, 증가하는 양의 상관관계로 나타났다.

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