Optimum Grain Filling Temperature for Yield Improvement of Rice Varieties Originated from High-Altitude Areas

고위도 지역 재배 벼 품종의 수량 향상을 위한 등숙적온 분석

A field test and a phytotron study were performed over two years to examine whether rice varieties originated from higher altitude areas have lower optimum grain filling temperatures for yield improvement than the varieties from South Korea. Three varieties originated from North Korea and three varieties from northern China were compared to the same number of varieties from South Korea. In a field study, the optimum grain filling temperatures over 40 days after heading were 22.6 - 23.0℃, 21.5 - 22.3℃, and 21.5 - 23.6℃ for the varieties from North Korea, northern China, and South Korea, respectively, resulting in no significant difference among varietal groups. Meanwhile, the heading dates of the early maturing varieties from North Korea and China were 7 - 12 days earlier than that of the early maturing Odae variety from South Korea during the first transplant of 2017. The phytotron study, in which different temperature regimes were imposed from flowering/fertilization to harvest with constant daily mean temperatures, revealed that milled rice weight did not decrease under low temperatures, even at 16℃, compared to that at 22℃. At the fourth transplant in the field study, mean temperature lower than 10℃ appeared before rice grains were fully developed, resulting in yield reductions. It was concluded that rice varieties adaptable to high-altitude areas do not have lower optimum grain filling temperatures but, instead, possess shorter growth durations. It was further suggested that the optimum grain filling temperature of rice observed under natural conditions could be attributed to the lowering temperature at the late filling stage under temperate climatic conditions.

우리나라보다 고위도 저온 지역인 북한과 중국 동북3성에서 재배되는 자포니카 벼 품종의 등숙적온이 더 낮은지를 밝히기 위하여, 국립식량과학원 중부작물부(수원) 벼 재배시험 포장과 인공기상실에서 등숙기간 중 기온을 조절하여 2년간 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 포장시험에서 백미중 향상을 위한 출수 후 40일간 등숙 적온은 북한 품종에서 22.6~23.0℃, 중국 동북3성 품종에서 21.5~22.3℃로, 남한 품종의 21.5~23.6℃에 비해 낮지 않았다. 2. 2017년 1차 이앙에서 북한 품종 중 길주1과 중국 재배 품종은 남한의 오대 대비 출수기가 7~12일 빨랐다. 3. 인공기상실에서 개화 수정 후 수확기까지 동일한 온도 조건으로 평균기온을 16~22℃로 처리하여 검토한 결과, 남한 품종 중 삼광과 북한 품종 중 평양21을 제외한 7품종에서 백미중은 처리간 유의한 차이가 없어 평균기온 16℃까지 잠재 등숙성이 유지되었다. 4. 포장시험에서 품종별 상관식에 출수 후 40일간 평균기온 16, 18, 20, 22℃를 대입하여 분석한 백미중 지수는 인공기상실 시험과 다르게 22℃보다 기온이 낮아짐에 따라 급격하게 저하되었다. 5. 대부분의 품종에서 수확기경에 평균기온 10~16℃ 사이가 유지된 조건에서 백미중이 가장 높았고, 16℃보다 높거나 10℃보다 낮아지는 조건에서는 수량이 저하되었다. 6. 종합적으로 우리나라보다 고위도 저온지역에서 적응하는 벼 품종의 특성은 낮은 등숙적온이 아니라 짧은 생육 기간이며, 포장 조건에서 나타나는 벼의 등숙적온은 온대기후 특성상 등숙후기에 기온이 저하되는데 원인이 있는 것으로 해석되었다.