Name: 토양의 건강 및 생물학적 활성에 대한 폐기물 유래 바이오 숯 평가 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-10T13:05:00.000+00:00
Duration: 10 min 31 s
Description: 학습하세요 폐기물 유래 바이오 숯이 토양 미생물 활성, 식물 성장 및 무척추동물 생태독성에 미치는 영향을 평가하는 방법을. 이 연구는 지속가능한 농업을 위한 토양 건강 관리에 필수적인 통찰을 제공합니다.

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1. 바이오 숯 준비
참고: 여기에서 테스트 재료로 사용되는 바이오 숯에 대한 자세한 내용은 재료 표 를 참조하십시오. 열분해 조건, 원소 조성 및 근접 분석 데이터는 생산자가 제공했습니다(표 1).
주의 : 항상 적절한 배기 또는 흄 시스템으로 환기가 잘 되는 실험실에서 열분해를 수행하십시오. 내열 장갑, 실험실 가운, 보안경을 착용하고 필요한 경우 안면 보호대를 착용하십시오.
표 1: 테스트된 바이오 숯의 기본 특성. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994_Table_1.xlsx" target="_blank">이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>
2. 바이오 숯의 화학적 특성 분석
<ol>
	<li>마이크로파 보조 분해 후 농도를 기준으로 모든 바이오 숯의 원소 조성을 분석합니다(유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광법(ICP OES) 또는 유도 결합 플라즈마 질량 분석법(ICP MS)을 사용하여 수행됨(표 2).</li>
</ol>
3. 토양-바이오 숯 혼합물의 준비
<ol>
	<li>토양 수집 및 실험 설정<ol>
		<li>실험 필드에서 표토를 수집하십시오.</li>
		<li>표면 이물질을 수동으로 제거하십시오. 토양을 입자 크기가 5mm 미만으로 체로 쳐서 잔해물을 제거합니다.</li>
		<li>체로 쳐진 토양 100g의 무게를 달아 테스트 용기에 넣습니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Biochar 수정 및 배양<ol>
		<li>토양 100g당 각 바이오 숯 유형 1g, 5g 또는 10g을 첨가하여 1%, 5% 및 10%(w/w 기준) 토양-바이오 숯 개량제를 만듭니다.</li>
		<li>증류수를 추가하여 최대 수분 보유 용량(WHC)의 60%에 도달합니다.</li>
		<li>주걱을 사용하여 잘 섞습니다.</li>
		<li>각 용기의 무게를 측정하고 파라필름으로 덮어 증발을 최소화합니다.</li>
		<li>혼합물을 27°C에서 10일 동안 배양합니다. 참고: 이 혼합물은 수분 손실 측정, pH 변화, 식물 독성 및 박테리아 정량 분석에 사용됩니다. 사용한 토양은 현지 바이오고체 프로토콜에 따라 수집 및 폐기해야 합니다.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. 토양-바이오 숯 혼합물의 pH 측정
<ol>
	<li>각 토양-바이오 숯 혼합물 10g을 50mL 원뿔형 튜브에 담습니다.</li>
	<li>튜브에 증류수 25mL를 추가합니다.</li>
	<li>튜브를 수동으로 30초 동안 흔들거나 중간 속도로 와류 혼합기를 사용합니다. Whatman No. 1 여과지를 사용하여 혼합물을 깨끗한 100mL 비커에 걸러냅니다.</li>
	<li>보정된 pH 측정기를 사용하여 실온(20-25°C)에서 여과액의 pH를 측정합니다.</li>
</ol>
5. Enchytraeus albidus 독성 시험
<ol>
	<li>경제협력개발기구(OECD) 2016, 테스트 번호 22016에 따라 테스트를 수행합니다.</li>
	<li>시험을 위한 토양 준비<ol>
		<li>이 테스트에는 OECD 인공 토양을 사용하십시오.</li>
		<li>섹션 4에 언급된 단계에 따라 토양 pH를 측정합니다.</li>
		<li>분석 등급의 탄산칼슘(CaCO3)을 토양에 점차적으로 첨가하여 pH 6.0 ± 0.5로 조정하고 완전히 혼합합니다.</li>
		<li>증류수 또는 탈이온수를 추가하여 수분 함량을 최대 WHC의 40-60%로 조정합니다. 알림: 손으로 일관성을 확인하십시오. 토양은 촉촉해야 하지만 덩어리가 없어야 합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>웜 순응 및 선택<ol>
		<li>증류수로 벌레를 부드럽게 헹구어 운송 식염수를 제거합니다.</li>
		<li>벌레를 준비된 OECD 토양에 놓고 6,000lux에서 16시간 빛/8시간 암순 주기 하에서 20°C에서 24시간 동안 순응시킵니다.</li>
		<li>clitellum의 존재에 따라 실체 현미경을 사용하여 설정당 15마리의 건강한 성충을 선택합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>테스트 설정 및 인큐베이션<ol>
		<li>깨끗한 용기에 준비된 OECD 토양 100g과 각 바이오 숯 유형 5g을 혼합합니다.</li>
		<li>개량되지 않은 OECD 토양 100g을 사용하여 대조군을 준비합니다.</li>
		<li>pH 및 수분 함량이 필요한 범위(pH - 6.0 ± 0.5, 수분 함량 - 최대 WHC의 40-60%)에 있는지 확인합니다.</li>
		<li>끝이 부드러운 집게를 사용하여 각 테스트 및 제어 용기에 15마리의 성충을 도입합니다.</li>
		<li>잘게 갈아서 압연한 귀리 25mg을 토양 표면에 식량 공급원으로 첨가하십시오.</li>
		<li>공기 교환이 가능하도록 천공된 알루미늄 호일로 용기를 덮습니다.</li>
		<li>용기를 6,000lux에서 16시간 빛/8시간 암순 주기 하에서 5일 동안 20°C에서 배양합니다.</li>
		<li>매일 용기의 무게를 측정하고 일정한 수분 함량을 유지하기 위해 적절한 양의 증류수 또는 탈이온수를 첨가하여 체중 감소를 보충하십시오.</li>
		<li>웜 활동을 모니터링하고 테스트 중에 눈에 보이는 사망률을 기록합니다.</li>
		<li>테스트가 끝난 후 다음 공식을 사용하여 치명적인 효과(%)를 계산합니다. 
		<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq1.jpg" style="margin: auto;"> 어디: Wi - 테스트 시작 시 초기 웜 수 Wf - 테스트 종료 시 최종 웜 수 참고: 테스트가 유효하려면 대조군 설정의 성인 사망률이 테스트 종료 시 20%를 초과해서는 안 됩니다.</li>
		<li>테스트 후 테스트 토양을 105°C에서 건조시켜 비활성화하고 현지 바이오 고체 프로토콜에 따라 폐기합니다.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. 식물독성 시험
<ol>
	<li>국제표준화기구(ISO) 18763:201617에 따라 시험을 실시합니다.</li>
	<li>페트리 접시 설정<ol>
		<li>배양된 토양-바이오 숯 혼합물 20g을 9cm 깨끗한 페트리 접시에 넣습니다. 깨끗한 주걱을 사용하여 표면을 부드럽게 평평하게 만듭니다.</li>
		<li>각 바이오 숯 농도에 대해 3개의 반복실험을 준비하고 수정되지 않은 2개의 대조군을 포함합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>종자 심기 및 부화<ol>
		<li>각 접시에 10개의 Sinapis alba 씨앗을 토양 표면의 균일한 간격으로 놓습니다. 알림: 씨앗을 토양에 밀어 넣지 마십시오. 수분과 함께 자연스럽게 굳도록 하십시오.</li>
		<li>접시를 뚜껑으로 덮고 직사광선 없이 25°C ± 2°C의 인큐베이터에 5일 동안 넣습니다.</li>
		<li>배양 후 플라스틱 자를 사용하여 종자 가장자리에서 뿌리 끝까지의 뿌리 길이를 측정합니다. cm 또는 mm로 보고하십시오. 씨앗이 방금 금이 간 경우 0.1cm 또는 1mm로 표시하십시오.</li>
		<li>다음 공식을 사용하여 억제 효과(%)를 계산합니다. 
		<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq2.jpg" style="margin: auto;"> 어디: RLc - 대조군 접시에서 종자의 평균 뿌리 길이 RLt - 테스트 접시에 있는 종자의 평균 뿌리 길이 참고: 테스트가 유효하려면 대조군의 종자 발아가 80% 이상(8개의 종자 중 10개가 발아됨)인지 확인하는 것이 중요합니다.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
7. 박테리아 콜로니 정량
<ol>
	<li>토양 현탁액 및 희석<ol>
		<li>배양된 각 토양-바이오 숯 혼합물 5g을 50mL 멸균 원추형 튜브에 무게를 잰다.</li>
		<li>멸균 증류수 25mL를 넣고 30초 동안 완전히 흔듭니다.</li>
		<li>현탁액을 실온에서 2시간 동안 균질화하도록 합니다.</li>
		<li>멸균 거즈 또는 메쉬를 사용하여 현탁액을 여과하고 이 원액을 사용하여 연속 희석액을 준비합니다.</li>
		<li>각각 9mL의 멸균 증류수가 들어 있는 5개의 시험관을 준비합니다.</li>
		<li>멸균 피펫을 사용하여 10배 연속 희석을 수행합니다(예: 스톡 용액에서 1mL를 첫 번째 튜브 = 10-1로 옮긴 다음 1mL를 다음 튜브 = 10-2로 옮기는 등)</li>
		<li>도금에는 10-2 희석액을 사용하십시오.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>식민지의 도금 및 계수<ol>
		<li>멸균 영양 한천 플레이트에 0.2mL의 10-2 희석액을 피펫팅합니다.</li>
		<li>멸균된 스프레더를 사용하여 샘플을 고르게 펴 바릅니다.</li>
		<li>플레이트를 27°C에서 거꾸로 된 위치에서 24시간 동안 배양합니다.</li>
		<li>콜로니 카운터를 사용하여 콜로니를 계산합니다.</li>
		<li>다음 공식을 사용하여 혼합물의 콜로니 형성 단위(CFU) mL-1 을 계산합니다. 
		<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq3.jpg" style="margin: auto;"> 알림: 가능한 경우 생물 안전 캐비닛 아래에서 작업하십시오. 오염을 방지하기 위해 샘플 사이에 도구를 화염 멸균합니다. 폐기하기 전에 모든 플레이트를 70% 에탄올 또는 오토클레이브로 소독하십시오.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
8. 건조 물질(DM) 측정
알림: 뜨거운 그릇을 다룰 때는 내열 장갑을 사용하십시오.
<ol>
	<li>내열 유리 또는 도자기 그릇에 흙 10g의 무게를 잰다.</li>
	<li>그릇을 105°C로 예열된 건조 오븐에 넣고 2시간 동안 건조시킵니다.</li>
	<li>건조 후 보울을 건조기에 옮기고 공기의 수분 흡수를 방지하기 위해 10분 동안 식힙니다.</li>
	<li>분석 저울을 사용하여 냉각된 그릇의 무게를 다시 측정합니다.</li>
	<li>정확성을 보장하기 위해 최소 3개의 샘플에 대해 절차를 반복합니다.</li>
	<li>다음 공식을 사용하여 건조 물질(DM) 함량을 계산합니다. 
	<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq4.jpg" style="margin: auto;"> 어디: DM - 건조 물질 함량(%) Md - 건조 시료 중량(g) Mw - 건조되지 않은(원본) 샘플 중량(g)</li>
</ol>
9. 탈수소효소 활성(DHA) 검사
<ol>
	<li>표준 프로토콜(ISO 23753-1:2019)18에 따라 테스트를 수행합니다.</li>
	<li>시약 준비<ol>
		<li>TRIS 완충 용액(100mmol/L, pH 7.6).<ol>
			<li>트리스(하이드록시메틸)아미노메탄(TRIS) 12.12g을 증류수 800mL에 녹입니다.</li>
			<li>1M 염산(HCl)을 사용하여 pH를 7.6으로 조정합니다.</li>
			<li>증류수로 총 부피를 1L로 조절합니다.</li>
			<li>4°C에서 보관하고 1주일 이내에 사용하십시오.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>TTC 기판 용액(300mmol/L)<ol>
			<li>제조된 Tris 완충액 10mL에 TTC 1g을 용해시킵니다.</li>
			<li>4°C의 어두운 곳에 보관하고 1주일 이내에 사용하십시오.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>검량선을 위한 TPF 표준 용액을 준비합니다.<ol>
			<li>100mg의 TPF를 10mL의 96% 에탄올에 넣고 완전히 용해될 때까지 저어주어 TPF 원액(33mmol/L)을 얻습니다.</li>
			<li>준비된 TPF 원액 0.5mL를 에탄올 50mL로 희석하여 TPF 작업 용액(330nmol/mL)을 얻습니다.</li>
			<li>작업 용액에서 0, 0.1, 0.2, 0.5 및 1.0mL의 작업 표준물질을 준비하고 에탄올로 희석하여 일정한 최종 부피 3mL로 만듭니다.</li>
			<li>485nm에서 흡광도를 측정하여 검량선을 생성합니다.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
	<li>시료 준비<ol>
		<li>각 토양-바이오 숯 혼합물 5g을 50mL 원추형 튜브에 첨가합니다.</li>
		<li>4mL의 Tris 완충액(100mmol/L, pH 7.6)과 1mL의 TTC 용액을 테스트 설정에 추가합니다.</li>
		<li>대조군 설정에 4mL의 Tris 완충액만 추가합니다.</li>
		<li>부드러운 반전으로 튜브를 수동으로 혼합하고 어두운 곳에서 25°C에서 6시간 동안 배양합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>포르마잔의 추출<ol>
		<li>배양 후 각 튜브에 25mL의 에탄올을 첨가합니다.</li>
		<li>샘플을 어둠 속에서 1시간(250분-1, 25°C) 동안 궤도 교반 하에 놓습니다.</li>
		<li>교반 후 TTC 1mL를 대조군 튜브에 첨가합니다.</li>
		<li>모든 튜브를 2,000 × g 에서 25°C에서 5분 동안 원심분리하여 상청액을 분리합니다.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>측정 및 계산<ol>
		<li>상청액을 깨끗한 큐벳으로 옮깁니다.</li>
		<li>분광 광도계를 사용하여 485nm에서 흡광도를 읽습니다.</li>
		<li>검량선을 사용하여 샘플에서 TPF의 농도(nmol/L)를 결정합니다.</li>
		<li>다음 공식을 사용하여 탈수소효소 활성을 계산합니다. 
		<img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq5.jpg" style="margin: auto;"> 어디: A - 건조한 토양의 mU g-1 (또는 nmol min-1 g-1)의 효소 활성 Cs - nmol mL-1의 테스트 샘플에서 TPF 농도 Cb - 대조군 샘플의 TPF 농도(nmol mL-1) V - 총 반응 부피(기질, 완충 용액 및 에탄올 부피의 합, mL) RT - 반응 지속 시간(분) M - 튜브당 토양 질량(g) DM - 토양의 건조 물질 함량(%) 알림: TTC 및 TPF는 잠재적인 돌연변이 유발 물질이므로 장갑을 끼고 다루십시오. 에탄올 기반 시약을 준비할 때 흄 후드를 사용하십시오. 테스트 후 에탄올 및 TTC 함유 폐기물은 지정된 화학 폐기물 용기에 폐기하십시오.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig1.jpg"> 
그림 1: 실험 워크플로의 개략도. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>

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</ol>

<table><tbody><tr><td>1,3,5- 트리페닐테트라졸리움 포르마잔</td><td>시그마-알드리치, 체코 공화국</td><td>93145</td><td></td></tr><tr><td>2,3,5- 트리페닐테트라졸륨 염화물&nbsp;</td><td>시그마-알드리치, 체코 공화국</td><td>T8877</td><td></td></tr><tr><td>오토클레이브 체르토클라브 클래식</td><td>체르토클라프, 오스트리아</td><td>8510174</td><td></td></tr><tr><td>탄산칼슘 &nbsp;</td><td>시그마-알드리치, 체코 공화국</td><td>239216</td><td></td></tr><tr><td>원심분리기 MPW-251</td><td>MPW 의학 기기, 폴란드</td><td>10251</td><td></td></tr><tr><td>담배꽁초와 바이오차가</td><td>독일 호엔하임 대학교</td><td></td><td>700 & deg; 참고;</td></tr><tr><td>식민지 카운터 CC-200</td><td>콜-파머</td><td>14212-04</td><td></td></tr><tr><td>Enchytraeus albidus&nbsp; </td><td>인바이탈 아쿠아 S.R.O.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>에탄올&nbsp;</td><td>펜타, 체코 공화국</td><td>70390-11003</td><td></td></tr><tr><td>홉 바이오매스 바이오차</td><td>체코 과학 아카데미 연구소</td><td></td><td>650 & dg; 참고;</td></tr><tr><td>인큐베이터 Q셀</td><td>폴-랩, 폴란드</td><td></td><td></td></tr><tr><td>전자 레인지</td><td>안톤 파르, 멀티웨이브 PRO</td><td></td><td></td></tr><tr><td>노트북 PC DELL Latitude 3510</td><td>델 프로덕츠, 아일랜드</td><td></td><td></td></tr><tr><td>영양 아가르 매체&nbsp;</td><td>OXOID, 체코 공화국</td><td>CM0003B</td><td></td></tr><tr><td>OECD 토양 및 nbsp;</td><td>마이크로바이오테스트, 벨기에</td><td></td><td></td></tr><tr><td>pH 계 WTW inoLab pH 7110&nbsp;</td><td>자일렘 애널리틱스, 독일</td><td>1AA112</td><td></td></tr><tr><td>시나피스 알바 씨앗 &nbsp;</td><td>마이크로바이오테스트, 벨기에</td><td></td><td></td></tr><tr><td>분광광도계 M4 자외선 가시광선 분광기</td><td>VWR</td><td>76520-716</td><td></td></tr><tr><td>사용한 커피 찌꺼기, 바이오차,</td><td>체코 과학 아카데미 연구소</td><td></td><td>650 & dg; 참고;</td></tr><tr><td>가문비나무 바이오차(spruce wood biochar)</td><td>올레스니체, 체코 공화국</td><td></td><td>600 & 도; 참고;</td></tr><tr><td>입체 현미경 MSZ5000-T-IL-TL</td><td>A. 크루스 옵트로닉, 독일</td><td>MSZ5000-티-일-TL</td><td></td></tr><tr><td>트리스 베이스와 nbsp;</td><td>시그마-알드리치, 체코 공화국</td><td>252859</td><td></td></tr><tr><td>비디오 아이피스 VOPC93 USB 2.0</td><td>A. 크루스 옵트로닉, 독일</td><td>그리고 nbsp; VOPC93</td><td></td></tr><tr><td>체중계 케른 EMB&nbsp;</td><td>커른, 독일</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

토양의 건강 및 생물학적 활성에 대한 폐기물 유래 바이오 숯 평가

Assessment of Waste-Derived Biochars on the Health and Biological Activity of Soil

화학적 특성화 바이오 숯은 원소 조성에서 상당한 차이를 보였습니다(표 2). 칼슘(Ca)과 칼륨(K)은 담배꽁초와 사용한 홉 바이오 숯에서 가장 높았습니다. 가문비나무 바이오 숯은 알루미늄(Al)과 철(Fe)이 가장 많았습니다. 구리(Cu)와 마그네슘(Mg)은 사용한 홉 바이오 숯에 강하게 풍부했습니다. 납(Pb), 카드뮴(Cd) 및 기타 미량 금속은 모든 샘플에서 소량으로 존재했습니다.
표 2: 바이오 숯의 화학 성분. 연구에 사용된 다양한 바이오 숯의 주요 원소 함량. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994_Table%202.xlsx" target="_blank">이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>
잠복기 동안의 pH 변화 모든 처리에서 토양-바이오 숯 혼합물의 pH는 시간이 지남에 따라 약간 증가하는 경향이 있었습니다(그림 2). 담배꽁초 바이오 숯과의 혼합물에 대해 10% w/w로 가장 높은 pH 값이 기록되어 15일째에 9.48에 도달했습니다. 이 치료는 시간이 지남에 따라 가장 큰 증가를 보였습니다. 커피 찌꺼기 바이오 숯도 점진적인 증가를 일으켜 15일째 10% w/w에서 최대 pH가 8.94입니다. 홉 바이오 숯은 pH를 16.57% 증가시켰으며, 10% w/w에서 최대 9.20까지 증가했습니다. 대조적으로, 가문비나무-목재 바이오 숯 혼합물은 10% w/w에서 8.56의 pH에 도달했습니다. 대조군은 시간이 지남에 따라 최소한의 변화로 6.57에서 7.66 범위의 가장 낮은 pH를 보여주었습니다.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig2.jpg"> 
그림 2: 토양-바이오 숯 혼합물의 시간 경과에 따른 pH 변화. 토양 pH는 각 바이오 숯 개량제에 대해 0일, 10일 및 15일에 1%, 5% 및 10% w/w로 측정되었습니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig2largev2.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
수분 보유 및 체중 감소 모든 바이오 숯 유형에 걸친 수분 보유 능력은 바이오 숯이 없는 대조군 토양보다 낮았습니다(그림 3). 대조군은 15일 동안 체중의 3.67%를 감량하여 수분 보유력이 가장 높았음을 나타냅니다. 바이오 숯 중에서 담배꽁초 처리는 배양 기간 동안 5.89% 감소하여 수분 손실이 가장 적었고 따라서 바이오 숯 중 가장 큰 보유력을 보였습니다. 홉 바이오 숯에서도 유사하지만 더 온건한 패턴이 관찰되었습니다(총 중량 감소 9.22%, 농도가 높을수록 손실이 더 큽니다). 커피 찌꺼기 바이오 숯은 가장 큰 체중 감소(최대 16.56%)를 보여 수분 보유력이 가장 낮음을 나타냅니다. 가문비나무-목재 혼합물은 평균 10.22%를 잃었습니다.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig3.jpg"> 
그림 3: 배양 중 토양-바이오 숯 혼합물의 중량 감소. 모든 바이오 숯 및 농도에 대해 15일 동안의 수분 보유 지표로서의 체중 변화. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig3largev2.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
E. 알비두스 독성 및 번식 시험 5% w/w 바이오 숯에서 E. albidus 의 번식은 현저한 공급 원료 의존성을 보여주었습니다. OECD 토양 통제에서 인구는 15명에서 24명으로 증가했습니다(60% 증가, 그림 4). 가문비나무 바이오 숯은 단 7명의 생존자만 낳았습니다(53% 억제, 그림 5). 홉과 커피 찌꺼기 바이오 숯은 각각 12명의 생존자를 낳았습니다(20% 억제, 그림 5). 담배꽁초 바이오 숯은 번식을 33% 촉진했으며 자손을 포함하여 총 20마리의 벌레가 발생했습니다.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig4.jpg"> 
그림 4: 바이오 숯 처리 토양에서 E. albidus 의 순 개체군 변화. 초기 및 최종 웜 수는 5일 후에 계산됩니다. 각 바이오 숯의 5% w/w 농도를 테스트했습니다. 데이터는 평균 ± 표준 편차(n = 3)를 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig4largev2.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig5.jpg"> 
그림 5: E. albidus에 대한 독성 또는 자극 효과.대조군과 비교하여 벌레에 대한 순 효과. 양수 값은 억제를 나타냅니다. 음수 값은 자극을 나타냅니다. 데이터는 평균 ± 표준 편차를 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig5largev2.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
식물독성 S. alba의 뿌리 신장은 1%, 5% 및 10% w/w에서 10일 배양 후 측정되었습니다(그림 6). 수정되지 않은 토양에서 평균 뿌리 길이는 237mm였습니다. 1% w/w의 커피 찌꺼기 바이오 숯은 79.16%의 자극을 생성했습니다. 더 높은 농도는 5% w/w에서 최대 47.08%의 억제를 일으켰습니다. 가문비나무 바이오 숯은 모든 농도에서 성장을 촉진하여 10% w/w에서 206.66%로 정점을 찍었습니다. 담배꽁초 바이오 숯은 1% w/w에서 41.01%의 자극을 얻었지만 5% 및 10% w/w에서 성장을 억제하여 10% w/w에서 62.36% 억제에 도달했습니다. 홉 바이오 숯은 모든 속도에서 성장을 자극했습니다(각각 1%, 5% 및 10% w/w에서 38.97%, 31.75% 및 162.96%).
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig6.jpg"> 
그림 6: Sinapis alba에 대한 식물 독성 효과.모든 바이오 숯 처리에서 10일 성장 후 대조군에 비해 뿌리 성장 억제 또는 자극. 양수 값은 억제를 나타냅니다. 음수 값은 자극을 나타냅니다. 데이터는 평균 ± 표준 편차(n = 3)를 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig6largev2.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
박테리아 콜로니 정량 박테리아 콜로니 수는 10일 후에 평가되었습니다(그림 7). 대조군은 평균 8.47 × 104 CFU/mL였습니다. 커피 바이오 숯은 1% w/w에서 7.33 × 104 CFU/mL를 산출했으며 5% 및 10% w/w에서 각각 1.18 × 105 및 1.50 × 105 CFU/mL로 증가했습니다. 가문비나무 바이오 숯은 1% w/w에서 1.97 × 105 CFU/mL를 제공했으며, 5% 및 10% w/w에서 9.73 × 104 및 4.93 × 104 CFU/mL로 감소했습니다. 담배꽁초 바이오 숯은 1% w/w에서 5.40 × 104 CFU/mL를 생성하고 10% w/w(1.00 × 106 CFU/mL)에서 가장 높은 자극을 생성했습니다. 홉 바이오 숯은 모든 농도에서 약간의 자극을 보였으며 5% w/w에서 1.07 × 105 CFU/mL로 정점을 찍었습니다.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig7.jpg"> 
그림 7: 바이오 숯으로 처리된 토양의 박테리아 성장. 모든 처리 및 농도에 대해 배양 10일 후 박테리아 CFU/mL. 비교를 위해 컨트롤이 포함되어 있습니다. 데이터는 평균 ± 표준 편차(n = 3)를 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig7largev2.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
탈수소효소 활성 커피 찌꺼기 바이오 숯은 농도 전반에 걸쳐 가장 높은 탈수소효소 활성을 생성하여 1% w/w(3.53 × 10-3 mU/g)에서 정점을 찍고 5% 및 10% w/w(2.38 × 10-3 및 2.62 × 10-3 mU/g)에서 비슷한 상태를 유지했습니다( 그림 8 참조). 홉 바이오 숯은 1% w/w(2.39 × 10-3 mU/g)에서 활성을 향상시켰지만 5%(6.34 × 10-4 mU/g)에서 감소하고 10% w/w(-8.30 × 10-4 mU/g)에서 음수가 되었습니다. 담배꽁초 바이오 숯은 1% w/w(1.29 × 10-3 mU/g)에서 양성이었고 5% 및 10% w/w에서 -7.26 × 10-4 및 -8.53 × 10-4 mU/g로 감소했습니다. 가문비나무 바이오 숯은 모든 농도에서 음성이었습니다(1% 및 5% w/w에서 10-4 × -5.53 및 -5.19 × 10-4 mU/g, 10% w/w에서 -3.11 × 10-4 mU/g), 대조군보다 낮았습니다.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/68994/68994fig8.jpg"> 
그림 8: 바이오 숯으로 개량된 토양의 탈수소효소 활성. 모든 바이오 숯 유형 및 농도에 대한 미생물 효소 활성. 값은 바이오 숯을 첨가하지 않은 대조 토양에 상대적입니다. 양수 값은 대조군에 비해 효소 활성이 높음을 나타내고, 음수 값은 대조군보다 효소 활성이 낮음을 나타냅니다. 데이터는 평균 ± 표준 편차(n = 3)를 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994fig8largev2.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a>
결과 요약은 표 3 및 표 4 를 참조하십시오.
표 3: 토양 pH 및 수분 보유에 대한 바이오 숯의 영향. 초기 및 최종 pH 값, ΔpH 및 배양 중 수분 손실 %를 보여줍니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994_Table_3.xlsx" target="_blank">이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>
표 4: 생물학적 효과 및 DHA 결과 요약. 모든 치료에 대한 벌레 번식, 식물 독성, 미생물 수 및 효소 활성에 대한 결합 데이터. <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq6.jpg" style="margin: auto;"> 자극을 나타내고 <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/68994/68994eq7.jpg" style="margin: auto;"> 억제를 나타냅니다. DHA 결과의 경우 양성 값은 대조군에 비해 더 높은 효소 활성을 나타내고 음수 값은 대조군보다 낮은 효소 활성을 나타냅니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/68994/68994_Table%204.xlsx" target="_blank">이 표를 다운로드하려면 여기를 클릭하십시오.</a>
데이터 가용성: 데이터는 공개 저장소에 업로드됩니다: DOI/URL: https://doi.org/10.6084/m9.figshare.30128803.v1

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Research

연구

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5개의 서로 다른 수동 샘플링 장치의 특성화 및 적용에 대한 프로토콜이 제시됩니다.

물에 농약의 모니터링을위한 특성화 및 패시브 샘플러의 응용 프로그램

불안정한 유기탄소(LOC)와 잠재적 탄소 회전율은 토양 영양분 순환 과정의 변화를 나타내는 민감한 지표입니다. 일련의 주기로 토양을 훈증 및 배양하고 배양 기간 동안 축적된CO2를 사용하여 이러한 매개변수를 추정하는 방법에 대한 세부 정보가 제공됩니다.

순차 훈증 배양 절차를 사용하여 토양으로 불안정 유기 탄소의 평가

관련된 지점 손상 고려 사항으로 복용 하 여 보다 혹 혼자의 풍부를 고려 하 여 Dryocosmus kuriphilus 에 한 피해를 평가 하기 위해이 일반적입니다. 우리는 보다 현실적인 피해 평가 활성화 하는 복합 손상 인덱스를 가장 중요 한 분기 기능을 고려 제안 합니다.

Dryocosmus Kuriphilus를 평가- Castanea Sativa 에 손상 유발

학습하세요 폐기물 유래 바이오 숯이 토양 미생물 활성, 식물 성장 및 무척추동물 생태독성에 미치는 영향을 평가하는 방법을. 이 연구는 지속가능한 농업을 위한 토양 건강 관리에 필수적인 통찰을 제공합니다.

토양의 건강 및 생물학적 활성에 대한 폐기물 유래 바이오 숯 평가

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