본 연구는 염생식물인 갯질경의 염농도에 따른 종자 발아, 식물체의 생장 및 식물체 내 항산화 활성, 총 폴리페놀 함량, 총 플라보노이드 함량을 조사하고자 수행하였다. 갯질경 종자는 $20^{\circ}C$에서 발아율이 86%로 가장 높았고, 이어서 $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $15^{\circ}C$ 순서로 발아율이 높았다. $20^{\circ}C$에서 갯질경 종자의 발아율은 염농도 0%와 0.5%에서 80% 이상으로 높았지만, 염농도 1.0% 이상에서는 발아율이 매우 낮았다. 갯질경 식물체의 생장은 염농도 0%에서 1.0%까지는 차이가 없었고, 염농도 2%에서는 염농도 0%와 비교하여 60% 수준의 건물중량을 보였다. 식물체 내 무기성분 함량은 염농도가 높을수록 $Na^+$ 함량은 증가하였고, $K^+$, $Ca^{{+}{+}}$, $Mg^{{+}{+}}$ 함량은 감소하였다. 항산화 활성 및 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량은 염농도 0%와 0.5%에서 비슷하였고, 염농도 2%에서 가장 높은 경향을 보였다. 따라서 염농도 0.5% 이하의 토양에서 갯질경을 재배하면 안정적인 발아와 생장이 가능하고, 항산화 활성 및 총 폴리페놀과 총 플라보노이드 함량의 변화가 적기 때문에 균일한 품질의 항산화 관련 재료를 얻는데 유용할 것으로 판단된다.
서양금혼초(Hypochaeris radicata Linne)에 함유되어있는 화학물질이 사료작물의 미치는 allelopathy효과를 구명하기 위하여 본 실험을 실시하였다 서양금혼초에 함유되어 있는 allelochemicals 물질을 HPLC에 의해 성분 분석한 결과 계절적, 부위별로 차이가 있었으나 $\rho$-hydroxybenzoic acid, chlorogenic acid, catechin, caffeic acid, syringic acid, salicylic acid, $\rho$-coumaric acid, ferulic acid, naringin, hesperidin, myricetin, krans-cinnamic acid, quercetin, naringenin 등 14 종류의 phenolic compounds 성분을 확인하였고 caffeic acid, ferulic acid, naringenin 3종류는 공통으로 함유하고 있는 것으로 분석되었다. 5월에는 일, 7월에는 꽃과 뿌리에서 많은 양의 phenolic acids가 함유되어있고 특히 뿌리에 sali-cylic acid $2085.6{\mu}g/g$,와 quercetin $1522.0[\mu}g/g$,로 함량이 높았다. 서양금혼초 수용성 추출액으로 처리한 사료작물의 생장을 조사한 결과 품종에 따라 처리구와 대조구의 값이 같은 경우도 있으나 모든 조사 항목에서 대조구 보다 처리 값이 낮아 사료작물의 생장이 억제 된 것이 확인되었고 처리농도가 높을수록 강한 억제효과를 나타내었다. 수량의 변화를 조사한 결과 사료작물 품종에 따라 차이가 있으나 전체적으로 억제효과를 나타내었으며 처리농도가 높을수록 강한 억제효과를 나타내었다. 이러한 결과 서양금혼초는 사료작물에 대한 allelopathy 효과가 있음을 밝혀냈다. 특히 화본과 사료작물의 경우 italian ryegrass, 콩과 사료작물의 경우는 purple alfalfa가 생장억제효과가 높게 나타났다.
기후변화 영향평가를 위해 작물생육모형을 폭넓게 사용하고 있지만 모형을 구동하기 위해서는 품종모수를 결정하는 것이 필수적이다. 그러나 품종모수 결정을 위한 실험은 장시간의 노력이 필요하여 대부분 작황자료 또는 지역적응 시험 자료를 많이 사용하고 있다. 그러나 밭작물의 경우 작황자료 또는 지역적응 시험을 사용하는 경우에는 포장의 관개량과 시기에 대한 자료가 없고 또한 별도의 기상관측 없이 최인접지역의 기상자료를 사용하기 때문에 문제가 발생할 수 있다. CERES-MAIZE를 이용하여 밭작물인 옥수수에 대해서 이 문제점들을 검토하였다. 출사기와 관련된 품종모수는 최대 27km 내에 기상관측 지점이 있는 경우에도 신뢰성있는 품종모수가 얻어졌다. 온도의 경우에는 지형에 따라 유효한 거리가 달라질 수 있지만 본 연구의 대상 지역에서는 품종 모수 추정에 문제가 크지는 않을 것으로 보인다. 또한 온도 이외의 요소인 강수 또는 관개량은 생물계절관련 품종모수와는 큰 영향이 없기 때문에 비교적 정확도가 높은 결과가 나온 것으로 보인다. 그러나 수량과 관련된 품종 모수 요소에서는 그렇지 못하였다. 이는 밭작물의 경우 강수량에 따라 스트레스 정도가 결정되기 때문에 관개 및 강수량 정보가 중요한데, 관개량에 대한 정보를 작황 또는 지적시험 보고서에서는 얻을 수 없기 때문이다. 더구나 강수량의 경우에 온도보다 더 가까운 위치에 기상관측소가 존재해야만 유의미한 정보를 제공할 수 있다. 그러나 시험포장에 따라 기상관측소와의 거리가 충분히 가깝지 않은 경우가 대부분이었다. 따라서, 작황 또는 지역적응 시험자료를 이용하여 옥수수의 품종모수를 결정할 때는 기상관측 지점이 최소한 20km 이내의 인접지역에서 생물계절과 관련된 모수에 대해서만 결정하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 그 반면에 수량과 관련된 요소의 결정은 적절하지 않을 것으로 생각된다. 수량과 관련된 요소를 결정하기 위해서는 가급적 직접 기상관측망을 설치하여 해당 포장에서 관개시기와 관개량을 모두 확보한 실험한 결과를 바탕으로 얻는 것이 적절할 것으로 생각된다.
녹비작물 헤어리베치를 이용하여 벼 재배 시 물 절약 기술을 개발하고자 2008년부터 2009년까지 경기도 수원시에 소재한 농촌진흥청 국립식량과학원 벼 시험포장 신흥통에서 수행하였다. 물관리 처리 내용은 관행시비구와 헤어리베치 투입구 내에 관행물관리구 (주 2~3회)와 주1회관개구를 설치하여 벼 이앙 후 30~38일부터 관개량, 벼 생육, 수량 및 수량구성요소, 토양물리성 변화를 조사하였다. 벼 유수형성기와 유숙기의 생육은 2년 모두 헤어리베치 투입구의 주1회 관개구가 관행시비구의 주1회관개구보다 양호하게 경과하였다. 관개량은 관행시비구의 관행물관리구에 비하여 헤어리베치 투입구의 주1회관개구가 2008년은 46.0%, 2009년 61.3%로 절감되었다. 벼 수량 및 수량구성요소도 2개년 모두 관행시비구의 물관리에 비하여 헤어리베치 투입구의 주1회 관개구와 유의적 차이가 없었다. 또한 헤어리베치 투입구에서 벼 수확 후 토양의 용적밀도가 감소하고 공극률이 증대하였다. 물리성 개선의 지표물질인 glomalin의 함량도 헤어리베치 투입구에서 증가하는 경향을 보였다. 따라서 헤어리베치 투입 후 주 1회만 관개하여도 토양물리성이 개선되고 보수력이 증대되어 벼 수량의 감수 없이 절수 재배가 가능하여 벼 재배 시 물 절약이 가능할 것으로 사료되었다.
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.344-344
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2017
The glycoprotein known as glomalin-related soil protein (GRSP) is abundantly produced on the hyphae and spores of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in soil and roots. GRSP play a decisive role in the soil aggregation, but GRSP was also sensitive to agricultural managements. Thus, our objectives were to assess the effect of different cover crop incorporation on the GRSP content in soil and growth of subsequent soybean and maize. Pot experiments with the incorporation of four cover crops were set up. The same amount (666g) of aboveground plant parts of wheat (AMF host), hairy vetch (AMF host), mustard (non-host) and rapeseed (non-host) was separately incorporated into soils. The aboveground plant parts and roots of soybean and maize were grown in each incorporated pots and sampled at 6 and 9 weeks after sowing. Our results showed that the different cover crops incorporation affected soil biological and chemical properties such as EC, $NO_3-N$ content, ${\beta}-glucosidase$ activity, alkaline phosphatase (ALP) activity and GRSP content. The soil EC and $NO_3-N$ content in the hairy vetch, mustard and rapeseed was higher compared to the wheat. The ${\beta}-glucosidase$ activity in the wheat and hairy vetch was significantly higher than that in the mustard and rapeseed, and the ALP activity in the wheat was significantly higher than that in the hairy vetch, mustard, and rapeseed. The GRSP content in the mustard and rapeseed was significantly lower than that of the hairy vetch and wheat. Moreover, The top dry weight and leaf area of soybean and maize in the hairy vetch at 6 weeks were significantly higher compared to the other treatments. Our results indicated that the incorporation of mustard and rapeseed may cause indirectly the decrease of GRSP content and soil enzyme activity in soil. One possible explanation for the decrease of GRSP in non-AMF host crop treatments may be the decrease of AMF density in the soil. AMF are not able to form a symbiotic relationship with Brassicaceae roots due to the release of anti-fungal compounds. This means the AMF may not be able to produce GRSP in the soil. However, the differences in the benefit of cover crop incorporation were shown only by a pot experiment. Comparative investigations of crop residue managements would be applied to both pot experiment and field study to clarify a better selection of cover crops in rotation to encourage GRSP production.
This experiment was carried out to investigate the effect of several organic compost on the growth and root yield of Scutellaria baicalensis G. with organic cultivation from 2008 to 2009. Four organic compost were used ; Rice bran compost (RC : 1.1-3.6-1.4), Wheat bran compost (WC: 1.1-3.4-1.4), Hangawi compost (HC : 3.7-4.0-1.0), Cheonnyeonjigi compost (CC : 12.4-3.4-5.4) and Fermented chicken droppings compost (FC : 2.9-6.1-3.2). Organic matter, available phosphate and $K_2O$ of soil increased in all plots with the addition of organic compost, specifically in HC, CC and FC application. Treatment of HC, CC and FC application increased emergence rate and improved the growth characters of shoot, root parts of plants compared to those of RC application. Subterranean part yields by different organic compost was high 149~156 kg per 10a as by growth increment of dried root yield. length of main root and diameter of main root. respectively, 17.4~18.4 cm, 12.65~12.94 mm from HC, CC and FC application. There were significantly positive correlation between the growth characters of shoot, root parts of plants, dry root yield in Scutellaria baicalensis G. grown under organic compost application.
생물반응기에서 배양 수확한 신초의 발근과 순화조건을 알기 위하여 실험한 결과는 다음과 같다. 배양배지는 MS 기본배지의 농도를 반으로 줄이고 아가 농도를 1.2%로 하는 것이 신초의 발근과 순화에 유리하였다. 여과막이 부착된 배양병에서 신초를 생육시키는 것이 밀폐된 배양병에서 생육시킨 것보다 생육이 양호하고 생존율도 높았다. 배지에 paclobutrazol을 0.3-0.4mg/l로 처리한 경우 신초의 발근과 생육이 양호하였다.
The aim of our study was to investigate the interactive effects of container size and nutrient supply on plant growth, chlorophyll synthesis, transpiration, $CO_2$ assimilation, water use efficiency (WUE), and nutrient uptake of vinca plant (Catharanthus roseus). A complete experiment utilizing four concentrations of fertilizer and three volumes of containers was conducted. As the container size was increased, the plant height, leaf area, and dry weight of vinca significantly increased regardless of fertilizer level. The leaf area and dry weight of vinca were highly sensitive to the container size. However, the chlorophyll contents of vinca 20 days after the transplant significantly increased with decreasing container sizes and increasing fertilizer concentrations. Significant differences in transpiration and $CO_2$ assimilation occurred with the use of differentfertilizer solutions, but the highest values for transpiration and $CO_2$ assimilation were in plants grown in the 15 cm-diameter containers. The highest water use efficiency was observed in the plants grown in 10 cm-containers with 4 dS/m of fertilizer, and there were no significant differences in WUE values among container sizes with fertilizer concentrations of 0, 1, or 2 dS/m. No significant difference in nutrient uptake was observed among the fertilizer levels or among the container sizes. However, at a fertilizer concentration of 4 dS/m, the uptake of several nutrients, including N, P, K, Ca, Mg, B and Fe, was higher in small containers than in larger ones.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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