1. 잡초종 54종을 수집 보관중이며 이들을 대상으로 발아력을 검정한 결과 치상후 15일째에 31종이 발아력을 보이고 그 가운데 50% 이상의 발아력을 보인것은 14종에 불과하여 대부분의 잡초종은 휴면의 정도에는 차이가 있지만 어떤 형태로든지 휴면성을 갖고 있는 것으로 구명되었다. 2. 우리나라에 발생하는 피속 잡초종은 외형적으로 여러종이 발생하는것 같았으나 2종만이 존재하는데 한 종은 강피이고 다른 종은 돌피와 변종으로 물피가 존재하는 것으로 밝혀졌다. 3. 종자의 단백질 패턴 검정으로 종자 형태학적으로 분류한 종들을 재점검해 본 결과 강피는 돌피와 물피와는 달리 B zone에 주요 band가 있어서 쉽게 구분되었으나 돌피와 물피의 단백질 패턴이 유사하여 구분이 쉽지 않았다.
일년생 화본과 잡초인 피의 방제 약제로 사용하는 carbamate계 제초제 molinate와 일년생 광엽잡초 방제 약제로 사용하는 triazine계 제초제 simetryn을 혼합처리하고 잡초에 대한 약효 상호작용과 벼에 대한 약해 안전성을 온실에서 조사하였다. 1. Molinate와 simetryn 혼합처리시 피(Echinochloa crus-galli)에 대해서는 상승적효과를, 가막사리(Bidens tripartita)에 대해서는 상가적효과를 나타내었다. 2. Molinate+simetryn 혼합처리시 벼에 대한 약해는 상승적효과인 것으로 나타났다. 3. Molinate+simetrn 혼합처리는 molinate 단제 처리보다 피의 제초효과를 얻는 담수기간이 약 2~4일 정도 단축되어 직파재배시의 논 그누기가 용이할 것으로 생각되었다. 4. 제초효과 및 벼에 대한 약해를 고려할 때 혼합제는 molinate 150g+simetryn 9~18g이 적절한 것으로 판단되었다.
Restoration of ecosystems degraded by heavy metal pollution can be accomplished by soil amendment and selection and utilization of plants tolerant to heavy metals. Two former zinc mine sites, Sambo Mine in Hwasung, Kyonggi-do and the Second Yonhwa Mine in Samchuk, Kangwon-do, were selected for collection of plant samples and for determination of heavy metal tolerant species. Dominant species on mine waste deposits in Hwasung site were Panicum bisulcatum and Echinoch/oa crus-galli, while those in Samchuk site were Aster yomena, Setaria viridis, Artemisia lavandulaefolia and Oenothera odorata. Mean contents of zinc, lead and cadmium in Hwasung soil were 103, 117 and 1 ppm, respectively, while those in Samchuk soil were 23, 6 and 4 ppm, respectively, Zinc contents were higher in Echinochloa crus-galli from Hwasung and in Artemisia lavandulaefolia from Samchuk, while lead contents were higher in Panicum bisulcatum and Echinochloa crus-galli from Hwasung and Lactuca sonchiJolia and Pinus densiJolia from Samchuk. Plant species with higher cadmium contents were Panicum bisulcatum and Lactuca sonchiJolia. Comparison of metal contents between roots and shoots showed that Echinochloa crus-galli was a zinc accumulator, while Panicum bisulcatum, Persicaria hydroPiPer, Pinus densiJlora and Lactuca sonchiJolia were zinc excluders. In addition, Panicum bisulcatum and Persicaria hydroPiPer were proved to be lead excluders. When both heavy metal contents in plant tissues and biomass of individual plants are considered, it can be concluded that Echinochloa crus-galli and Panicum bisulcatum from Hwasung and Artemisia lavandulaefolia and Aster yomena are heavy metal absorbing plants. The effect of heavy metals on seed germination showed that Artemisia princeps var. orientalis had higher germination rates, but no significant difference in concomitant decrease of germination rates among the species investigated were found by increasing heavy metal contents.
본 실험은 allelopathic물질을 함유한 것으로 알려진 국내 재배벼(Nagdong 외 46종)의 왕겨와 잎의 조 추출액을 이용하여 제초활성 벼품종 선발과 천연식물성 제초제를 개발하기 위한 기초 연구로서 피(E. crus-galli)의 발아에 대한 영향을 조사하기 위하였다. 피 종자에 대한 발아율은 왕겨 추출액의 경우 남원벼가 36%, 계화벼가 38%의 발아율을 보였으며, 잎 추출액은 삼백벼 43%과 서안벼 46%로서 가장 큰 억제 작용을 보였다. 왕겨 추출액과 잎 추출액의 피에 대한 발아 억제 정도 비교 실험에서는 왕겨 추출액이 46%로서 잎 추출액 71% 보다 더 효과적으로 작용하였다. 추출액의 농도처리 효과에서는 농도가 증가됨에 따라서 발아율이 억제되었고 왕겨 추출액의 발아억제정도는 연차간의 차이를 보였다.
우리 나라 논에서 발생(發生)되는 논피와 돌피 그리고 식용피에 대하여 종자(種子) 크기와 초기(初期) 생육차이(生育差異)를 비교(比較)하고, 이들에 대한 피 방제용(防除用) 제초제(除草劑) molinate, esprocarb 및 mefenacet의 효과(效果)를 처리(處理) 엽기별(葉期別)로 검토(檢討)하였다. 논피 종자(種子)의 천립중(千粒重)은 돌피의 약 3배 정도 무거웠으나 식용피의 천립중(千粒重)과는 유의차(有意差)가 없었다. 파종후(播種後) 2.5엽기(葉期)에 도달하는데 식용피는 11일(日), 논피는 13일(日), 그리고 돌피는 14일(日)이 소요(所要)되었다. Molinate, esprocarb 및 mefenacet의 처리(處理)에 대하여 돌피는 논피에 비하여 보다 감수성(感受性)을 나타내었는데, 처리(處理) 엽기(葉期)의 진전(進展)과 함께 감수성(感受性)이 감소(減少)되었다. 한편 이들 제초제(除草劑)들에 대한 식용피의 반응(反應)은 1.5엽기(葉期)와 3.0엽기(葉期)사이의 처리(處理)에서 큰 차이(差異)가 없었다. Thiocarbamate계(系)의 esprocarb은 동계(同系)의 molinate에 비하여 피속(屬)에 대한 보다 강한 활성(活性)을 보였으며, 두 약제(藥劑) 모두 유효성분(有效成分) 함량(含量)이 높은 7G 제형(劑型)이 5G 제형(劑型)에 비하여 높은 활성(活性)을 보였다. 피 속간(屬間) 제초제(除草劑)에 대한 감수성(感受性) 차이(差異)는 종자(種子)크기에 따른 차이(差異)와는 關聯이 없지만, 종자(種子)크기는 초기(初期) 생육(生育) 단계(段階)에 영향(影響)을 미치며 이 초기(初期) 생육(生育) 단계(段階)즉 처리(處理) 당시(當時)의 엽기(葉期)에 따라 감수성(感受性) 차이(差異)를 나타낸다.
폐광지역 비소오염 토양에 이용될 식물상복원공법으로서 논에서 쉽게 발견되는 피의 적용가능성을 알아보고자 하였다. 식물을 이용한 토양 정화 공법이 가지는 장기간의 처리시간이 소요된다는 단점을 해결하고자 PSM(phosphate-solubilizing microbes)과 EDTA(ethylenediaminetetraacetic acid)를 처리하여 그 상승효과를 관찰하였다. PSM을 처리한 시험구에서는 식물의 바이오매스가 증가하여 비교 시험구에 비하여 비소재거 효율이 약 16% 정도 증가하였다. EDTA 처리구에서는 토양 내 중금속의 이동성야 증가하여 BF(bioaccumulation factor) 는 증가하였으나, EDTA가 식풀의 성장을 저해해 오히려 제거 효율이 20% 정도 감소하는 결과를 가져왔다. 따라서 식물성복원공법에 PSM 및 EDTA의 처리는 식물의 비소 흡수를 어느 정도 증대시킬 수는 있으나, 특히 EDTA를 처리할 경우에는 처리 시기 및 처리량의 선택에 있어서 식물의 성장을 저해하지 않도록 해야 하며, 지속적인 모니터링이 요구된다는 결과를 얻었다.
논 포장(圃場)(전북(全北) 완주군(完州郡) 소양면(所陽面) 죽절리(竹節里))에서 발생(發生)되는 피속(屬) 3변종(變種)과 이와 형태적(形態的)으로 구분(區分)이 되는 5종(種)의 피를 수집(蒐集)하여 이들의 생리생태적(生理生態的) 형질(形質)을 비교(比較) 검토(檢討)하였다. 8종(種)의 수집종(蒐集種)들은 종자(種子) 휴면성(休眠性), 상대생장율(相對生長率), 출수(出穗)에 요(要)하는 일수(日數), 수(穗) 형태(形態) 등에서 변이(變異)를 보였으며 이들 형질(形質)은 중심(中心)으로 한 cluster 분석(分析) 결과(結果) 피와 이의 생태형(生態型) 2종(種), 돌피와 이의 생태형(生態型) 1종(種) 및 물피와 이의 생태형(生態型) 2종(種)으로 구분(區分)지어졌다. 피속(屬) 3 변종(變種)과 이의 생태형(生態型)들은 butachlor에 대하여 발아(發芽) 및 유묘(幼苗) 생장(生長)에 있어서 서로 다른 내성(耐性) 차이(差異)를 보였다.
열대피와 같은 논농사지역의 악성잡초는 국내에 유입될 경우 문제 잡초로 정착될 가능성이 높기 때문에 유입되는 초기에 방제가 될수 있도록 정확한 동정이 되어야한다. 그러나 피속 잡초는 형태적으로 연속변이가 많이 존재하여 종간 구별이 매우 어려운 잡초이다. 본 연구는 미국 NPGS에서 분양받은 열대피와 국내에서 채집한 돌피와 논피를 고등식물 표준바코드 마커 rbcL과 matK를 이용하여 바코드하고, 추가적으로 핵 DNA ITS 부위를 바코드하여 표준바코드 구간과 ITS 구간의 열대피를 동정할 수 있는 능력과 바코드 활용성을 비교하였다. 바코드 결과, rbcL은 0.36%, matK는 0.29%, ITS는 3.2%의 열대피 특이 염기서열이 조사되었고 Neighbor-joining 계통수에서 종별 유집이 뚜렷하게 나타나 표준바코드 마커와 ITS 모두 쉽고 간편하게 열대피를 국내의 돌피, 논피와 동정할 수 있었다. 특히 ITS는 분석구간은 짧지만 열대피를 국내의 논피, 돌피와 정확하게 구분해낼 수 있어서 ITS 단독으로 국내에 유입되는 열대피 동정에 활용할 수 있을 것으로 생각한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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