KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE (한국작물학회지)

The Korean Society of Crop Science (한국작물학회)
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Critical Temperature for Grain Filling of Japonica Rice in Korea

우리나라 자포니카 벼 품종의 등숙 한계온도 분석

  • Woonho Yang (Crop Cultivation & Environment Research Division, Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Shingu Kang (Crop Cultivation & Environment Research Division, Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Dae-Woo Lee (Crop Cultivation & Environment Research Division, Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration) ;
  • Mi-jin Chae (Crop Cultivation & Environment Research Division, Department of Central Area Crop Science, National Institute of Crop Science, Rural Development Administration)
  • 양운호 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 재배환경과) ;
  • 강신구 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 재배환경과) ;
  • 이대우 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 재배환경과) ;
  • 채미진 (농촌진흥청 국립식량과학원 중부작물부 재배환경과)
  • Received : 2023.08.11
  • Accepted : 2023.09.12
  • Published : 2023.12.01
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Abstract

Critical temperature for grain filling of three Korean japonica rice varieties was analyzed by late transplantation to induce a low temperature during grain filling period in a field study. The grain filling percentage (GFP) and grain dry weight (GDW) showed a sigmoid development for the first and second transplants in 2020 and first to third transplants in 2021. For the third transplant in 2020 and fourth transplant in 2021, the GFP and GDW reached a peak at 42 days after heading (DAH), and then decreased or remained unchanged. In non-linear regression analyses, 95% of the final GFP and GDW appeared at 49 - 62 DAH for the second transplant in 2020 and at 37 - 46 DAH and 30 - 36 DAH for the second and third transplants in 2021, respectively. At these time points, the critical seven-day moving temperature (7dMovT) was 8.4~9.4℃ for the second transplant in 2020 and 9.4~10.9℃ for the second and third transplants in 2021, depending on the grain filling traits and varieties of rice. The lowest 7dMovT was 8.4 - 8.7℃ in the three varieties. The observed lowest 7-day mean temperature (7dMT) accompanying increases in the GFP and GDW was 9.4 - 10.1℃, depending on the varieties in the third transplant of 2020 and fourth transplant of 2021. In the two transplants mentioned above, the highest 7dMT that showed no increase or decrease in grain filling traits was 8.7 - 9.1℃. The critical temperature for grain filling of japonica rice was 8.4 - 8.7℃ based on the 7dMovT and 9.1 - 9.4℃ based on the 7dMT. The previous 7dMT of 10℃ is recommended to determine the marginal harvest time for safe rice cropping since the temperature was the highest among the lowest temperature that accompanied an increase in grain filling traits.

벼의 수확기 기준온도 결정에 활용하기 위하여 2020~2021년 포장 조건에서 우리나라 자포니카 벼 품종(오대, 하이아미, 삼광)의 4회 이앙 처리에서 등숙 한계온도를 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 이앙차수별 출수기 범위는 2020년에는 1차 8월 27~28일, 2차 9월 14~15일, 3차 9월 23~25일, 4차 9월 28~30일이었으며, 2021년에는 1차 8월 20~23일, 2차 9월 9~15일, 3차 9월 20~22일, 4차 9월 28~30일이었다. 2. 등숙비율, 정조 천립중, 정조중, 완전립 비율 중 등숙 한계온도 분석에 적합한 특성은 등숙비율과 정조중이었다. 3. 등숙비율과 정조중은 2020년 1~2차 이앙과 2021년 1~3차 이앙에서 sigmoid curve 형태의 변화를 나타내었으며, 2020년 3차와 2021년 4차 이앙에서는 일정 시기까지 증가한 이후 정체 또는 감소하는 양상을 보였다. 4. 비선형회귀 분석에서 등숙비율과 정조중이 최고값의 95%에 도달한 시기는 2020년 2차 이앙에서 출수 후 49~62일, 2021년 2차와 3차 이앙에서 각각 출수 후 37~46일과 30~36일이었으며, 2020년 3차와 2021년 4차 이앙에서 등숙특성의 실측 최고값은 출수 후 42일에 나타났다. 5. 비선형회귀 분석에서 등숙 한계온도 분석에 적합한 경우 최고값 대비 95% 시기의 7일 이동 평균기온은 품종과 특성에 따라 2020년 2차 이앙에서 8.4~9.4℃, 2021년 2차와 3차 이앙에서 9.4~10.9℃로 나타났으며, 품종별로 평가한 등숙 한계온도는 7일 이동 평균기온 8.4~8.7℃였다. 6. 2020년 3차와 2021년 4차 이앙에서 등숙비율과 정조중의 증가가 나타난 가장 낮은 7일 평균기온은 품종에 따라 9.4~10.1℃ 범위였으며, 정체 또는 감소가 나타난 가장 높은 온도는 8.7~9.1℃ 범위였다. 7. 종합적으로, 비선형회귀 분석에서 나타난 자포니카 벼의 등숙 한계온도는 품종에 따라 7일 이동 평균기온 기준 8.4~8.7℃로 분석되었으며, 실측 등숙 특성의 변화로 분석한 등숙 한계온도는 이전 7일 평균기온 기준 9.1~9.4℃ 사이로 나타났다. 8. 벼의 수확 한계기 기준 온도는 품종에 따라 등숙 진전이 관찰된 가장 낮은 온도인 이전 7일 평균기온 9.4~10.1℃에서 높은 온도인 10℃ 정도를 적용하는 것이 재배 안전성 측면에서 유리할 것으로 평가되었다.

Keywords

Acknowledgement

본 논문은 농촌진흥청 연구사업(연구개발과제명 : 기후 변화 대응 북한지역 식량작물 재배적지 선정, 과제번호 : RS-2020-RD009242)의 지원으로 이루어진 것임

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