Plant growth and the two components of respiration, growth and maintenance, were compared between low and high nitrogen applications in hydroponic culture on a high-yielding rice cultivar 'Takanari' (Oryza sativa L.). Grain yield decreased by high nitrogen application, and thus this cultivar has low adaptability to nitrogen. Growth efficiency (GE) and net assimilation rate (NAR) were lower in the high-nitrogen plot. The maintenance coefficient (m) and growth coefficient (g) of dark respiration were 0.0111 $d^{-1}$ and 0.196 in the low-nitrogen plot and 0.0166 $d^{-1}$ and 0.237 in the high-nitrogen plot, respectively. Thus, high nitrogen application increased both g and m. Calculated $R_m$ (maintenance respiration rate) was 70 and 90% of total respiration rate at heading, respectively. The significance of nitrogen adaptability and g was discussed.
Sam Nam Hur;C. J. Nelson;P. R. Beuselinck;J. H. Coutts
한국초지조사료학회지
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제14권4호
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pp.288-294
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1994
Birdsfoot trefoil(MO-20)과 tetraploid narrowleaf trefoil(PI302921)및 이들 종간 잡종의 유식물 확력을 건물축적량 광합성율 생장분석 등을 통하여 비교검토하였다. 일반적으로 종간 잡종의 표현형은 그 들 부모의 중간 특성을 나타내었으며, 암호흡, 광합성 및 휴식물생육은 이 들 모계 계통인 MO-20 birdsfoot trefoil과 유사하였다. 중간잡종은 birdsfoot trefoil 보다 빨리 자랐으나 통계적인 유의성은 없었다. 또한 교잡종은 narrowleaf trefoil보다 유식물 활력이 더 우수하였는데 그것은 낮은 암호흡율과 높은 상대성장율에 기인되었다. 앞으로 birdsfoot trefoil의 유식물 활력의 유전적인 개량은 새로운 분야로서 개량의 여지가 많음을 보여 주었다.
American ginseng plants (Panax quinquefolium L.) of various ages were harvested every two weeks during each of three growing seasons and dry matter yield of components and root respiration determined. Shoot dry weight was about 0.5 g, 2.5 g and 4 g for 2, 3 and 4-year-old plants, respectively and fruit dry weight was as much as 50% of this in 3- and 4-year-.old plants. Root dry weight decrease by 30~50% as shoots emerged and at the end of the season was about 2 g, 3.5 g and 5 g in 2, 3, 4 and 5-year-old plants, respectively. Shoot and root dry weight were linearly related with an approximate 1:2 ratio. Root respiration rate at 2$0^{\circ}C$ in the dark was about 5 $\mu\textrm{g}$ CO2 g-1 DW(dry weight) min-1 in the early season, then doubled within 50 days as shoots emerged, and thereafter declined over the season to 2~5 $\mu\textrm{g}$ CO2 g-1 DW min-1. The Q10 for dark respiration over the interval from 10 to 2$0^{\circ}C$ was 1.58. Root respiration rate and shoot growth rate was positively linearly related in all ages of plants. Key words: Dry weight, partitioning.
The effects of elevated atmospheric $CO_2$ on growth and photosynthesis of soybean (Glycine max Merr.) were investigated to predict its productivity under elevated $CO_2$ levels in the future. Soybean grown for 6 weeks showed significant increase in vegetative growth, based on plant height, leaf characteristics (area, length, and width), and the SPAD-502 chlorophyll meter value (SPAD value) under elevated $CO_2$ conditions ($800{\mu}mol/mol$) compared to ambient $CO_2$ conditions ($400{\mu}mol/mol$). Under elevated $CO_2$ conditions, the photosynthetic rate (A) increased although photosystem II (PS II) photochemical activity ($F_v/F_m$) decreased. The maximum photosynthetic rate ($A_{max}$) was higher under elevated $CO_2$ conditions than under ambient $CO_2$ conditions, whereas the maximum electron transport rate ($J_{max}$) was lower under elevated $CO_2$ conditions compared to ambient $CO_2$ conditions. The optimal temperature for photosynthesis shifted significantly by approximately $3^{\circ}C$ under the elevated $CO_2$ conditions. With the increase in temperature, the photosynthetic rate increased below the optimal temperature (approximately $30^{\circ}C$) and decreased above the optimal temperature, whereas the dark respiration rate ($R_d$) increased continuously regardless of the optimal temperature. The difference in photosynthetic rate between ambient and elevated $CO_2$ conditions was greatest near the optimal temperature. These results indicate that future increases in $CO_2$ will increase productivity by increasing the photosynthetic rate, although it may cause damage to the PS II reaction center as suggested by decreases in $F_v/F_m$, in soybean.
고려인삼을 순계분리 육성하여 품종 등록한 인삼 신품종의 광도, 온도별 광합성 능력과 광합성 관련 형질인 기공, 엽록소, 비엽중 및 지상하부 형질들을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 신품종 및 자경종의 광포화점은 15,000 lux내외였고, 광합성 최적온도는 2$0^{\circ}C$였다. 광합성 능은 연풍>천풍>고풍>자경종 순으로 연풍이 가장 높았다. 호흡속도는 모든 품종이 온도가 높아짐에 따라 빨라지는 경향이었으며, 타품종에 비해 호흡량이 높았다. 비엽중은 천풍>고풍>연풍>자경종 순서로 높았고, 엽록소 함량은 품종간 차이가 근소하였다. 단위면적당 기공수는 연풍이 69.2개로 타계통의 40~47개보다 많았고, 기공의 크기는 연풍이 26.5 $\mu\textrm{m}$ 타품종 37.5~38.8 $\mu\textrm{m}$보다 적었다. 연풍은 경수가 1.8개, 장염수가 7.7개, 소염수가 41.0개, 엽면적이 12.3 dm$_2$로 타 품종보다 지상부의 생육이 양호하였다. 근중은 연풍>천풍>고풍>자경종 순으로 무거웠고, 동장은 천풍과 고풍이 각각 6.5, 6.8 cm로 자경종 5.6 cm보다 길어서 체형이 양호하였으나 연풍은 동장이 4.4 cm로 짧았다.
The respiration rate of Chinese quince was measured at 0, 5, 10, and $20^{\circ}C$ to determine its tolerable range of storage temperatures. Based on the measured respiration rates, plastic films covering a wide range of gas permeabilities were used for packaging and storing individual Chinese quince at 0 and $10^{\circ}C$. Chinese quince can be categorized as low respiration fruit. Higher respiratory quotients were observed at higher temperature suggesting that the tolerable temperature range for storage is $0-10^{\circ}C$. Packages containing Chinese quince wrapped in highly gas-permeable polyolefin film PD 941 attained, with progressive decreases in volume, 9.5-10.2% $O_2$ and 1.3-1.8% $CO_2$ at $0^{\circ}C$, 8.1% $O_2$ and 2.4% $CO_2$ at $10^{\circ}C$. At these levels, PD 941 could preserve the fruit at acceptable quality levels for 152 and 50 days at 0 and $10^{\circ}C$, respectively. Less gas-permeable packages built up high $CO_2$ concentrations (above 15.8%) and low $O_2$ concentrations (less than 1.8%) causing free volume expansion and eventual dark discoloration of the fruit. The storage life realized by packaging with polyolefin film PD 941 could facilitate the availability of Chinese quinces in winter and spring for medicinal or ornamental purposes in the fresh state.
겨울철 제설제로 사용되고 있는 염화칼슘($CaCl_2$)이 산벚나무(P. sargentii) 가로수에 미치는 영향을 조사하기 위해서, 염화칼슘 농도가 다른 수용액을 2회 처리 후 엽록소형광이미지와 광반응-광합성속도와 같은 광합성기구의 반응, 엽과 근원경 생장을 조사하였다. 3년생 산벚나무를 대상으로 개엽 전에 염화칼슘 0.5%(9 mM), 1.0%(18 mM), 3.0%(54 mM)를 2(1 L)회 뿌리둘레 부위에 처리하였다. 염화칼슘의 처리결과, 염화칼슘의 농도가 짙어짐에 따라 대조구에 비해 염화칼슘처리구의 총엽록소함량과 엽록소 a/b, 광합성속도, 양자수율, 암호흡이 감소하였다. 반면 광보상점은 염화칼슘의 농도가 높아짐에 따라 증가였다. 광합성과 양자수율, 암호흡, 광보상점과의 상관관계에서 양자수율과 광보상점에서 유의성이 나타났다(p<0.05). 한편, 최대형광($F_M$)과 최소형광($F_0$)의 차이인 Fv값의 형광이미지를 통해 빛을 이용하는 능력의 차이가 처리구와 대조구간에 확실하게 나타나는 것을 알 수 있었으며, 광계의 활성(Fv/$F_M$과 비광화학적 소멸(NPQ)의 처리 80일째 값이 모든 처리구에서 대조구에 비해 급격히 감소하였다. 이와 같은 결과로 염화칼슘 수용액에 의해서 산벚나무의 광합성, 동화기관 및 비대생장이 장애를 받고 있음을 알 수 있었다.
These studies were undertaken to elucidate the reasons for the low productivity of ginseng by comparing the rate of $CO_2$-fixation and photorespiration, variation in the amounts of intermediates and enzyme activities of glycolate oxidase and catalase in ginseng with those of potato. The ability of $CO_2$-fixation in ginseng was found to be one half of that of potato and there were significant differences between those two plants in the rate of $^{14}C$ incorporated into glutamate, aspartate, malate and 3-PGA, but little differences in P-glycolate, glycolate, serine and glycine. The ratio of photorespiration to dark respiration and the activities of glycolate oxidase and catalase in the two species were about same, but ginseng showed higher ratio in photorespiration to total $CO_2$-fixation than potato did. These results indicated that the low productivity of ginseng may resulted from the low $CO_2$-fixation ability and high rate of photorespiration.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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