Abstract
Large and small seeds (44 and 22 mg per caryopsis) of a spring wheat (cv. Kulin) and a spring barley (cv. Skiff) were sown at two nitrogen rates (equivalent to 10 and 32 g m$^{-2}$ ) in well-watered pots under outdoor conditions to determine the effects of seed size and nitrogen (N) nutrition on water use efficiency (WUE) and carbon isotope discrimination ($\Delta$) and to evaluate interaction among $\Delta$, WUE and N nutrition in wheat and barley. Barley produced, on average, 105% more biomass (root＋shoot dry weight) than wheat at stem elongation because of early vigor. By anthesis this difference had disappeared as wheat had 16% more biomass than barley which headed 3 days earlier. Compared to plants grown from small seed, plants grown from large seed had much greater biomass in wheat than in barley at stem elongation and anthesis. Higher N nutrition increased average biomass of wheat and barley by 40 and 31%, respectively, at anthesis. Barley had 35 and 20% greater WUE (biomass gained/transpiration) than wheat at stem elongation and anthesis, respectively, and 2.0 to 3.6% lower $\Delta$ in aboveground shoots depending on growth stages and plant parts than wheat which had a greater stomatal conductance than barley. Seed size had a variable effect on WUE and did not affected $\Delta$ values. Water use efficiency was not affected by N rate at stem elongation in wheat and barley whereas WUE was increased 2 and 7%, respectively, in wheat and barley at anthesis with increasing N from 10 to 32 g m$^{-2}$ . High N plants had about 2.5% lower $\Delta$ values regardless of growth stages than low N plants across species and seed sizes. Carbon isotope discrimination was negatively correlated with WUE at anthesis but not at stem elongation.
밀과 보리에 있어서 종자크기와 질소영양이 수분리용효율과 탄소동위원소차별에 미치는 영 향을 조사하여 탄소동위원소차별, 수분이용효율, 질소영양간의 상호작용를 구명하고저 종자크기가 영과당 각각 44mg과 22mg인 춘파형 밀과 보리 한 품종을 직경이 15.3cm인 폿트에서 2본씩 재식, m$^2$당 질소 10g과 32g 비율로 시용하여 수분이용효율에 관련된 형질과 탄소동위원소차별을 조사하였다. 두 종자크기와 두 질소 시비량을 평균한 건물중은 절간신장기에는 보리가 밀보다 105% 컸던 반면 개화기에는 보리보다 출수가 3일 늦은 밀이 보리보다 16% 많았다. 절간신장기과 개화기에 있어서 보리에 비하여 밀에서 건물중에 미치는 대립종자의 영향이 컸었다. 다질소구가 소질소구에 비하여 개화기에 있어서 밀과 보리의 건물중이 각각 40%와 31% 높았다. 절간신장기와 개화기에 있어서 수분이용효율은 보리가 밀보다 각각 35%와 20% 많았고, 지상부의 탄소동위원소차별은 밀보다 보리가 생육기와 식물체 부위에 따라 2.0~3.6% 적었다. 종자크기가 수분이용효율에 미치는 영향은 뚜렷한 경향이 없었고 탄소동위원소차별에도 유의한 영향을 주지 않았다. 절간신장기에 있어서 수분이용효율은 질소영양에 의하여 영향을 받지 않았으나 개화기에 있어서는 소질소구에 비하여 다질소구에서 밀과 보리가 각각 2%와 7% 컸었다. 두 맥종과 두 종자크기를 평균한 탄소동위원소차별은 생육시기에 관계없이 다질소구에서 소질소구보다 약 2.5% 낮았다. 탄소동위원소차별은 절간신장기에는 수분이용효율과 유의한 상관관계가 없었으나 개화기에 있어서는 부의 상관이 있었다.