Effect of Nitrate Concentration in Culture Solution on the Growth and the Uptake of Inorganic Elements of Tomato Plants(Lycopersicum esculentum Mill)

배양액(培養液)의 질산태질소농도가 토마토(Lycopersicum esculentum Mill)의 생육 및 무기원소(無機元素) 흡수에 미치는 영향

This experiment was carried out to investigate the effects of nitrate concentration in culture solution on the growth and the uptake of inorganic elements in Tomato plant in the greenhouse. Tomato plants(cv. TVR-2) were grown with nitrate concentrations 8, 16, 24, 32cmol/l, based on Japan ENSI standard solution. Dry weights of lamina and petiole increased with the nitrate concentration. However, the dry weight of fruit was the highest in the treatment of nitrate concentration of 16cmol/l. The proportion of dry weights of vegitative organ to reproductive organ was the lowest in the treatments of nitrate concentrations of 16cmol/l and it increased with the nitrate concentration. The fruit yield was the highest at the treatment of nitrate concentration of 16cmol/l. With the increase of nitrate level the concentrations of N, $NO_3-N$, Ca and Na increased in lamina and petioles. The concentrations of K, P, S and Cl tended to decline in the nitrate concentration of 16 and 32cmol/l. These results indicate that optimum nitrate concentrations in a tomato grown by hydroponics change with growth stage, and the optimum concentrations for vegitative and reproductive stage were 8 and 16cmol/l, respectively. It also was proved that the nitrate concentrations in the culture solution affected antagonistically the uptake of inorganic anion in tomato : In low nitrate level $Cl^-$ uptake was affected much, while $SO_4{^{2-}}$ and $H_2PO_4{^-}$ uptake were affected in high nitrate level.

본 연구(硏究)는 수경재배토마토에 있어서, 음(陰)이온이 무기양분흡수(無機養分吸收) 및 식물체의 원소조성(元素組成)에 미치는 영향을 구명하고자 수경재배의 주요 질소원으로 사용하고있는 $NO_3-N$의 영향에 관해 검토하였다. 토마토(TVR-2)는 파종후 24일에 정식하고 정식후 126일에 재배를 종료하였다. 배양액은 일본원시(園試)표준액을 기본조성(基本組成)으로하여 $NO_3-N$농도 8, 16, 24, 32cmol/l 처리구를 설정하고, 정식후 33일에 양액탱크용량 150l, 베드크기 $90{\times}90{\times}5cm$에 8주를 정식하여 재배하고, 재배종료기의 식물체를 화방별(花房別) 기관별(器官別)로 분획채취(分劃採取)하여 건물중을 평량한 후 무기성분(無機成分)을 분석 검토 하였다. 엽신(葉身)과 엽병(葉柄)의 건물중은 $NO_3-N$농도가 높을수록 증가 하였으나, 과실의 건물중은 $NO_3-N$농도 16cmol/l 처리구가 가장 높았다. 생식기관(生殖器官)에 대한 영양기관(營養器官)의 건물중비율(乾物重比率)은 $NO_3-N$농도 16cmol/l 처리구가 가장 낮았고, $NO_3-N$처리농도가 증가함에 따라 높아졌으며, 과실수량은 $NO_3-N$농도 16cmol/l 처리구가 가장 많았다. $NO_3-N$처리농도가 증가함에 따라, 엽신(葉身)과 엽병중(葉柄中)의 전질소, $NO_3-N$, Ca 및 Na농도가 증가하였으며, $NO_3-N$ 농도 24 및 32cmol/l 처리구에서 K, P, S 및 Cl농도가 감소하는 경향을 나타냈다. 이상의 결과로부터 수경재배토마토에 있어서 $NO_3-N$의 적정농도는 생육시기에따라 다르며 영양생장기(營養生長期)에는 8cmol/l가, 생식생장기(生殖生長期)에는 16cmol/l가 적절한 것으로 나타났다. 식물의 무기음(無機陰)이온흡수에 미치는 양액중의 $NO_3-N$의 영향은 그 농도에 따라 다르며, $NO_3-N$농도가 낮을때는 주로 $Cl^-$과 그리고 $NO_3-N$농도가 높을때는 $SO_4{^{2-}}$ 및 $H_2PO_4{^-}$과 흡수길항관계(吸收拮抗關係)가 있었다.