Influence of N-P-K Nutrient Levels on Ozone Susceptibility of Tomato Plants

N-P-K 양분 수준이 토마토의 오존 감수성에 미치는 영향

This experiment was conducted to find out the effects of major nutrient levels(N, P, K) on ozone susceptibility of tomato plants(Lycopersicon esculentum Mill, cv. Pink Glory). Plants were grown in water culture system. A half-strength of Hoagland's nutrient solution was considered as a standard formulation($N_{100}$ $P_{100}$ $K_{100}$). The levels of major nutrients were adjusted through addition or removal of several fertilizer salts from the standard solution. Top growth was significantly decreased at the low nitrogen level or phosphorus removal condition. P- and K-contents of leaves were greatly decreased by removal of salts containing P and K from the nutrient solution. The rate of ozone injury was significantly increased when potassium was removed. However, the influence of nitrogen and phosphorus levels or high potassium level on injury occurrence did not show statistical significance compared to the standard solution. Ozone exposure resulted in reduction of chlorophyll, and increase of ethylene production, electrolyte leakage and malondialdehyde(MDA) contents. These changes were much more enhanced in plants grown at the potassium removal solution. Whereas the activity of superoxide dismutase(SOD) was low at the potassium removal treatment and this tendency remained after ozone exposure. These results indicated that potassium nutrient level in tomato plants is closely associated with the susceptibility to ozone injury.

양액조성의 차이에 따른 토마토의 오존 감수성을 구명하고자 1/2농도의 Hoagland 용액을 표준으로 하여 양액을 조성하였다. N-P-K의 수준을 $N_{100}$ $P_{100}$ $K_{100}$(대조구), $N_{47}$ $P_{100}$ $K_{100}$(질소 감량구), $N_{93}$ $P_0$ $K_{100}$(인산 제거구), $N_{100}$ $P_{100}$ $K_0$(칼륨 제거구), $N_{153}$ $P_{100}$ $K_{100}$(질소 중량구), $N_{107}$ $P_{200}$ $K_{100}$(인산 2배구), $N_{140}$ $P_{100}$ $K_{200}$(칼륨 2배구) 등으로 나누어 수경재배한 후 $0.25{\mu}l/L$의 오존에 접촉시킨 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 지상부 생육은 질소 감량구와 인산 제거구에서 가장 저조하였고, 인산 및 갈륨 제거구에서 인산가 칼륨의 엽중함량이 극히 낮았다. 시비수준의 차이에 따른 가시피해율은 칼륨 제거구에서 가장 심하게 나타났다. 인산 제거구, 질소 감량구 및 중량구 또는 인산과 칼륨 2배구의 피해율은 표준구와 비슷한 경향을 보였다. 2. 오존접촉 후 칼륨 제거구에서 다른 처리구에 비하여 ethylene발생량, 전해질 유출량과 MDA함량이 증가하였으며 엽록소의 함량은 크게 감소였다. 3. 가시피해가 가장 심했던 칼륨 제거구에서 SOD의 활성이 가장 낮았으며 오존접촉 후에도 활성 증가율이 가장 낮게 유지되었다.