남부지방의 답전환전에서 나물콩인 은하콩과 광안콩을 5월 15일과 6월 16일의 두 파종기를 두어 명거배수와 지표배수에서 재배하여 이에 대한 생육 및 수량을 알아 본 결과 다음과 같다. 1. 개화기까지의 경장, 마디수, 분지수는 배수처리에 따른 차이는 없었지만 답전환전이 밭보다는 짧거나 적었고, 파종기가 늦을수록 답전환전에서 길거나 많았다. 2. 개화기까지의 줄기 및 뿌리의 생체중은 배수처리에 따른 차이는 없었지만 답전환전이 밭보다는 적었고, 파종기가 늦을수록 은하콩에서 증가하였다. 3. 개화기의 줄기 및 뿌리의 생체중은 수량과 각각 고도의 정의 상관을 나타내었고, 근류수와 근류중도 고도의 정의 상관을 나타내었다. 4. 도복은 배수처리간 차이는 없었으며 5월 15일 파종보다 6월 16일 파종시 심하였고, 은하콩이 광안콩보다 덜 심했다. 5. 협수 및 100립중은 배수처리에 따른 차이는 없었으며, 100립중은 파종기가 늦을수록 은하콩은 무거웠고 광안콩은 가벼워TEk. 균일도는 5.00∼5.60mm에서 배수처리간 차이는 없었지만, 파종기가 은하콩은 늦을수록 낮아지고 광안콩은 높아지는 경향이었다. 6. 수량은 지표배수에서 명거배수보다 높았으며, 은하콩은 6월 16일 파종시에서, 광안콩은 5월 15일 파종시에서 높은 수량을 보였다.
인산 결핍이 질소고정식물체의 Ureide 농도 및 분배에 미치는 영향을 살펴보고자 Bradyrhizobium japonicum MN 110을 접종한 대두 식물체를 1.0 mM-P(대조구) 및 0.05 mM-P(결핍구)를 함유한 무질소 영양액을 처리, 재배하여 이식 28, 35,42, 49일 후 수확하였다. 3주의 실험기간중 건물량은 대조구의 경우 8.9배, 결점구의 경우 2.7배 증가하였다. 인산 결핍구에서 식물체의 전질소 및 인산의 함량은 이식 후 28일에 각각 80%,40%,49일에 각각 93%, 84% 감소하였으며 뿌리 및 근류보다 잎과 줄기의 질소 농도가 크게 감소하였다. 인산 결핍은 잎과 줄기의 수용태 및 ureide태 질소 농도를 감소시켰으나 뿌리의 경우 영향을 받지 않았으며 인산결점구의 경우 전체 수용태 및 ureide태 질소의 함량중 뿌리 함유량 비율이 대조구에 비하여 증가하였다. 이러한 결과는 인산 결핍이 근류의 질소고정뿐만 아니라 고정질소의 상향 이동도 저해함을 나타낸다.
대기 $CO_2$ 상승시 인산공급이 대두식물체의 광합성 및 질소고정에 미치는 영향을 살펴보고저 Bradyrhizobium japonicum MN110을 접종한 대두 식물체를 인산결핍구(0.05 m-P) 및 대조구(1.0 mM-P)를 처리하여 정상 $CO_2(400\;{\mu}l/L)$와 상승 $CO_2(800\;{\mu}l/L)$의 조건인 phytotron에서 35일 동안 재배하였다. 인산결핍은 건물량을 정상 $CO_2$ 처리시 51%, 상승 $CO_2$ 처리시 64%를 감소시켰고 총 엽면적도 유의성있게 감소시켰으나 specific leaf weight는 증가시켰다. 광합성 속도 및 잎내부의 $CO_2$농도는 인산결집구에서 감소하였고 그 정도는 $CO_2$ 상승처리시 더욱 컸으며 질소고정능과 근류생체량도 인산결핍시 감소하였으나 잎의 질소농도는 인산대조구가 30% 감소하였다. 이러한 결과는 $CO_2$ 상승조건에서도 인산이 결핍될 경우 식물생육을 촉진시키지 못하며 인산은 정상 $CO_2$ 농도시 보다 $CO_2$ 상승조건에서 근류의 성장과 작용에 더욱 중요한 역할을 하는것으로 유추된다.
본실험 '식물생장조절제의 콩종자처리가 수향 구성요소간의 상관계수에 미치는 영향'은 식물생장조절제의 콩종자처리가 콩의 초기생육에 어떠한 영향을 주며 이러한 초기영향이 생육후기까지의 지속여부 및 수량 구성요소에 미치는 영향을 연구하기 위한 것이다. 사용한 종자는 Bragg로서 10ppm의 kinetin, ethrel , IAA and salicylic acid에 침지한 후 근류균 인공접종후 파종하였다. 대조구로는 물에 침지한 종자를 사용하였다. 시료는 주기적으로 포장에서 채취하여 초기성장, 근류균형성 생화학적 변화(엽록소함량, Nitrate Reductase활성도) 및 수량 구성요소 등을 보았으며 결과는 다음과 같다. 1. kinetin, IAA 및 Ethrel은 초기생육을 촉진시켰으나 페놀계통의 SA는 발아과정을 지연시켰으며 가장 낮은 발아율을 보였음. 2. kinetin, ethrel, SA는 근류형성을 촉진했으나 IAA는 초기근류형성을 다소 지연시켰으나 후기에는 촉진시켰음. 3. kinetin, ethrel, IAA는 엽록소함량 및 N-RA에 유의성 있는 증가효과를 보였으나 SA는 대조구와 비슷한 경향을 보였음 4. SA는 개화촉진 및 개화수 증가에 가장 효과적이었는데 이는 패놀계통의 화학물질이 작물체의 영양생장에서 생식생장 단계로의 전환을 촉진하고 있음을 보였으며 이러한 생식생장기관의 증대가 수량증대에 기여한 것으로 나타남. 5. 전처리구에서는 수량 및 수량구생요소(꽃수, 협수, 주당립수)가 유의성 있는 증가를 보였으나 협당립수 및 결협률에는 유의성이 없었음 6. 수량은 협수(r=-0.962)와 가장 높은 정의 상관관계를 보였으나 100 립 중과는 부의 상관관계를 보임 (r =-0.634). 7. 100립중의 경우 전 처리구가 대조구보다 낮았는데 이는 식물생장조절제의 처리가 동화생산기관 (source) 및 저장기관(sink)을 동시에 증가시켜 수량증가효과를 가져왔으나 증가된 생산기관(source)이 증가된 저장기관(sink)에 동화물질을 충분히 공급할 수 없음에 따른 동화물질 분배상의 희석 효과(dilution effect)로 보여짐.
월동 후 녹비용 호밀에 시용한 질소가 콩의 질소고정 및 흡수에 미치는 효과를 보기 위하여, 2004년 온실 및 2005년 포장에서 포트시험을 통해 시비질소량별 토양, 호밀 및 콩의 질소회수율을 조사하였다. 1. 2004년 온실폿트 시험에서는 호밀에 시용한 질소비료 량이 증가할수록 호밀지상부가 토양에서보다 질소비료로부터 질소를 흡수하는 비율이 증가하였다. 호밀이 없는 조건에서는 논흙이 밭흙보다 콩의 건물 중 및 질소흡수량이 현저히 증가하였는데, 지력이 높았던 논흙에서는 밭흙에 비해 콩이 질소고정 유래 질소의 비율이 상대적으로 낮아지고 토양유래 질소의 비율이 높았다. 2. 밭흙에서 무녹비와 대비하였을 때 호밀녹비 이용 시의 콩 시비질소회수율은 낮았지만 토양의 시비질소회수율(질소유기화)이 높아 전체회수율은 높았으며, 또 호밀녹비 이용시 콩의 시비질소회수율은 호밀에 대한 질소시용량이 많을수록 증가하였다. 3. 2004년 온실포트 실험에서의 콩의 근류고정유래의 질소비율은 약 $92{\sim}95%$로 2005년 포장포트에서의 $82{\sim}84%$보다 약 10% 정도 높았으며, 콩의 근류고정유래 질소량 및 질소량 분획 추정에서는 2년 모두 Difference method와 $^{15}N$ method간 차이를 보이지 않았다.
산성토양에서 Alfalfa에 대한 근류균의 접종효과를 밝혀 우리나라에서 Alfalfa의 재배에 필요한 기초자료를 얻고자 1980년 포장에서 Alfalfa 품종 Luna를 공시품종으로 국내에서 분리한 근류균(Rhizobium meliloti)을 공시균주로 하여 근류근 접종과 석회시용의 효과를 단보당 농용석회 100, 300, 600kg의 3가지 석회 수준에서 검토한 결과는 아래와 같다. 1. 근류균 접종구에서는 석회의 시용이 생육초기 근류형성량의 증가를 가져왔으며 위근류의 형성이 거의 없었으나 무접종구에서는 생육 초기부터 위근류가 형성되었다. 2. 석회시용 효과는 생육초기부터 나타났는데 석회시용량이 증가함에 따라서 토양 pH, 초장, 근장, 지상부 건물중, 뿌리의 건물중 등이 현저히 증가되었다. 3. 예취기별 건물수량은 근류균 접종 및 석회시용 의해 현저히 증가하였는데 특히 근류균 접종구에서 석회시용의 효과가 크게 나타났다. 연간 총수량은 무접종구가 약 83kg/10a, 접종구가 약 286ks/10a으로 근류균 접종에 의해 3배 정도의 수량증대를 보였다. 4. 식물체내 전질소함량은 근류균 접종에 의해 잎이 4.0~4.5%, 줄기가 1.5~l.8% 그리고 뿌리는 1.7~l.9%정도로 헌저히 증가되있으며 근류형성률이나 석회시용 수준에 따른 차이는 없었다.
전국 밭토양에서 수집 분리하여 우수균주로 선발된 Rhizobium japonicum균주의 접종이 대두의 생육 및 수량에 미치는 영향등을 조사하여 대두(大豆) 생산성(生産性) 향상(向上)을 위한 근류균(根瘤菌) 접종제(接種劑)의 이용(利用) 가능성을 확인(確認)하고자 접종효과(接種效果)를 포장시험(圃場試驗)으로 실시하였다. 얻어진 결과(結果)는 다음과 같다. 1. Rhizobium균주의 접종(接種)에 의해 착생근류수(着生根瘤數) 및 근류(根瘤)무게는 질소비료 시용유무(施用有無)에 관계없이 증가하는 경향이었고 질소고정활성도 증가하였다. 2. 대두(大豆)잎중의 chlorophyll함량 변화는 질소 무시용구(無施用區)에서는 Rhizobium균주의 접종(接種)에 의해 chlorophyll함량이 증가되고 노화(老化)도 연장되는 경향이었으나 질소시용구(窒素施用區)에서는 큰 차이를 볼수가 없었다. 3. Rhizobium 균주의 접종(接種)에 의해 경장 및 절수(節數)에는 별영향을 미치지 못했으나 협수 및 지상부(地上部) 건물중이 증가하는 경향이었다. 4. 단위면적당(單位面積當) 대두수량(大豆收量)을 보면 질소무시용구(窒素無施用區)에서는 Rhizobium균(菌) 무접종구(無接種區)(337kg/10a)에 비하여 접종구(接種區)에서는 363~374kg/10a로 8~11%의 수량이 증가 되었으며 질소시용구(窒素施用區)에서는 368~384kg/10a로 질소무시용구(窒素無施用) 무접종구(無接種區)에 비해 9~14%의 수량증가가 인정되었다.
초다 근류착생성 콩 nts 382 및 nts 246와 wild-type인 Bragg의 초기생육, 뿌리혹 형성 및 질소고정능력을 조사하였으며, 그 결과는 다음과 같이 요약된다. 1. nts 계통은 뿌리혹건물중이 현저히 높아서 파종후 31일째에는 Bragg에 비하여 2.5내지 3.5배에 달하였다. 2. nts 계통은 과도한 뿌리혹 형성 때문에 지상부 광합성산물을 많이 소모하여 지상부의 생육이 저해되었다.
Soybean nodule extract was prepared and tested for the effectiveness in the induction of asymbiotic nitrogen fixation of R. japonicum P-168. A Asymbiotic nitrogenase activity was increased over twice when glutamate was replaced by nodule extract in the induction media. Independently of the induction media, the nitrogenase activity in the assay media was also enhanced by the addition of nodule extract ($100-400{\mu}g$ protein/ml). The amount of ethylene in the assay media reached the highest point after 8 days incubation of R-168 and was decreased thereafter. The growth of R. japonicum R-168 was sensitive to the concentration of nodule extract. As a while, the effect of soybean root extract was not detected both in the induction of nitrogenase activity and in the growth of R. japonicum R-168.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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