This experiment was conducted to investigate the variation of nitrogen use efficiency, nitrogen uptake efficiency, physiological utilization efficiency and their relationships with growth characteristics in the 28 Korean rice cultivars. Nitrogen use efficiency of 28 rice cultivars was 47.74, nitrogen uptake efficiency was 0.71, and physiological utilization efficiency was 68.76 in average. Nitrogen use efficiency of rice cultivars had low variation ranged from 44.09 to 51.91, but nitrogen uptake efficiency were relatively high variation from 0.51 to 0.90, and physiological utilization efficiency was from 51.71 to 94.26. The high efficient group in nitrogen uptake efficiency whose value was calculated above 0.80 included Daeanbyeo, Seojinbyeo, Ansungbyeo, Dongjinbyeo, and Hwaanbyeo, while the low efficient group with below 0.60 was Kwanganbyeo, Sampyeongbyeo, Soorabyeo, and Hwasungbyeo. Hwasungbyeo, Sampyeongbyeo, Soorabyeo for physiological utilization efficiency were more efficient cultivars, while Daeanbyeo, Seojinbyeo, Ansungbyeo were less efficient cultivars. Nitrogen uptake efficiency had positive correlation coefficients between dry matter weight of plant ($0.842^{**}$), leaf area index ($0.761^{**}$), and leaf nitrogen content ($0.599^{**}$), respectively. Therefore, the dry matter weight of rice plant and leaf area index was important characters to evaluate nitrogen uptake efficiency in rice cultivars. Also, more efficient cultivar in nitrogen uptake had higher chlorophyll meter value, which was appeared dark green color.
Agriculture plays a vital role in the sustenance of human society and is the fundamental of developing economies. Nitrogen is one of the most critical inputs that define crop productivity. To ensure better value for investment as well as to minimize the adverse impacts of the accumulative nitrogen species in environment, improving nitrogen use efficiency of crop plants is of key importance. Efforts have been made to study the genetic and molecular biological basis as well as the biochemical mechanisms involved in nitrogen uptake, assimilation, translocation and remobilization in crops and model plants. This review gives an overview of metabolic, enzymatic, genetic and biotechnological aspects of nitrogen uptake, assimilation, remobilization and regulation. This review presents the complexity of nitrogen use efficiency and the need for an integrated approach combining physiology, quantitative trait genetics, system biology, soil science, ecophysiology and biotechnological interventions to improve nitrogen use efficiency.
Lee, Won Je;Jeong, Chan Young;Lee, Seokjin;Kang, Chon-Sik;Lee, Hojoung
Journal of Applied Biological Chemistry
/
v.62
no.1
/
pp.67-71
/
2019
All countries, including Korea, are currently experiencing the effect of rapid climate change. As a result, the cultivation area of many crops including wheat is changing, or productivity is falling sharply. If enough nitrogen is present in the soil, the increase in atmospheric carbon dioxide due to the greenhouse effect can lead to increased photosynthesis of plants, resulting in increased productivity. By contrast, a low proportion of nitrogen in soil does not increase production, often leading to the use of nitrogen fertilizers to increase crop productivity: this causes serious environmental pollution due to the leakage of nitrogen fertilizers used by crops. Increasing the understanding of the molecular level of the plant nitrogen use efficiency mechanism may contribute to increased productivity of crops and reduced of environmental pollution by nitrogen. In Korea, cultivars have developed 35 kinds of wheat, such as 'keumgang' and 'Chokyeong', which can be used for specific purposes such as baking or noodles. In this study we investigate 'keumgang' and 'Chokyeong' in order to elucidate the mechanism of nitrogen use ability of wheat and contribute to the reduction of environmental pollution by providing guidelines for the proper use of nitrogenous fertilizer.
In this review, we discuss the ways in which our understanding of the controls of nitrogen use efficiency applied to crop improvement has been increased through the development of molecular physiology studies using transgenic plants or mutants with modified capacities for nitrogen uptake, assimilation and recycling. More recently, exploiting crop genetic variability through quantitative trait loci and candidate gene detection has opened new perspectives toward the identification of key structural or regulatory elements involved in the control of nitrogen metabolism for improving crop productivity. All together these studies strongly suggest that in the near future nitrogen use efficiency can be improved both by marker-assisted selection and genetic engineering, thus having the most promise for the practical application of increasing the capacity of a wide range of economically important species to take up and utilize nitrogen more efficiently.
Lee, K.U.;Boyd, R.D.;Austic, R.E.;Ross, D.A.;Han, In K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.11
no.6
/
pp.732-738
/
1998
Three crossbred gilts weighing $61{\pm}2kg$ ($mean{\pm}SD$) and three gilts weighing $52{\pm}3kg $ on the day before the first treatment began (d -1) were used for each of two experiments (Exp. 1 and Exp. 2), respectively. In Exp. 1, all pigs were fed the experimental diet (CP 19%) from d -7 to the end of study (d 21) to verify that nitrogen retention is constant during the 21 -d period. In Exp. 2, pigs were fed the control diet (CP 15.5 %) from d -7 to d 8 and then the low-lysine diet from d 9 to d 16 in order to determine how rapidly dietary changes in amino acid composition results in a new equilibrium for nitrogen metabolism. The amount of urine nitrogen loss was not different over 21 days (p > 0.10). Rates of nitrogen retention were not different among pigs (p > 0.10) nor over time (p > 0.10). Average nitrogen retention during the period was 1.00 g/kg $BW^{0.75}$ per day. The apparent biological value was 41%, which did not change over the 3-week period (p > 0.10). The overall efficiency of nitrogen use for nitrogen retention was 35% (Exp. 1). The amount of nitrogen loss in urine and the efficiency of nitrogen utilization for nitrogen gain reached a new equilibrium within 2 to 3 d after the diet was changed. The low-lysine diet resulted in a 20% increase of nitrogen loss in urine (p < 0.001) and a 9% decline in efficiency of nitrogen use for nitrogen retention (p < 0.001). Nitrogen retention while the pigs were fed the control diet was also higher than the retention when pigs were fed the low lysine diet (p < 0.001). The efficiency of nitrogen use for nitrogen retention in pigs fed the control diet was 57% (Exp. 2), which was higher (p < 0.001) than that from pigs fed the low-lysine diets (52%).
A field study was conducted to understand nitrogen use efficiency of high yielding Japonica rice varieties under three levels of nitrogen fertilizer (90, 150 and 210 kg N $ha^{-1}$) in Iksan, Korea. Two high yielding rice varieties, Boramchan and Deuraechan, and an control variety, Dongjin2, were grown in fine silty paddy. Nitrogen use efficiencies (NUE) were 83.3, 56.3, and 41.2 in 90, 150, and 210 kg N $ha^{-1}$ fertilizer level, respectively. Total nitrogen uptake varied significantly among nitrogen levels and varieties. Variety Dongjin2 showed the highest nitrogen uptake efficiency (NUpE), while Boramchan and Deuraechan showed higher nitrogen utilization efficiency (NUtE). However, Nitrogen harvest index (NHI) was higher in Boramchan (0.58) than Deuraechan (0.57) and Dongjin2 (0.53). Rough rice yield showed linear relationship with total nitrogen uptake ($R^2$=0.72) within the range of nitrogen treatments. Boramchan produced significantly higher rough rice yield (8546 kg $ha^{-1}$) which mainly due to higher number of panicles per $m^2$ compared to Deuraechan (7714 kg $ha^{-1}$). Deuraechan showed higher number of spikelets per panicle, but showed lower yield due to lower number of panicle per $m^2$. Rice varieties showed different nitrogen uptake ability and NUE at different nitrogen level. Plant breeders and agronomist should take advantage of the significant variations and relationships among grain yield, NUpE, and NUE.
Cho, Young-Il;Jiang, Wenzhu;Chin, Joong-Hyoun;Piao, Zhongze;Cho, Yong-Gu;McCouch, Susan R.;Koh, Hee-Jong
Molecules and Cells
/
v.23
no.1
/
pp.72-79
/
2007
Demand for low-input sustainable crop cultivation is increasing to meet the need for environment-friendly agriculture. Consequently, developing genotypes with high nutrient use efficiency is one of the major objectives of crop breeding programs. This study was conducted to identify QTLs for traits associated with physiological nitrogen use efficiency (PNUE). A recombinant inbred population (DT-RILs) between Dasanbyeo (a tongil type rice, derived from an indica ${\times}$ japonica cross and similar to indica in its genetic make-up) and TR22183 (a Chinese japonica variety) consisting of 166 $F_8$ lines was developed and used for mapping. A frame map of 1,409 cM containing 113 SSR and 103 STS markers with an average interval of 6.5 cM between adjacent marker loci was constructed using the DT-RILs. The RILs were cultivated in ordinary-N ($N-P_2O_5-K_2O=100-80-80kg/ha$) and low-N ($N-P_2O_5-K_2O=50-80-80kg/ha$) (100 kg/ha) conditions. PNUE was positively correlated with the harvest index and grain yield in both conditions. Twenty single QTLs (S-QTLs) and 58 pairs of epistatic loci (E-QTLs) were identified for the nitrogen concentration of grain, nitrogen concentration of straw, nitrogen content of shoot, harvest index, grain yield, straw yield and PNUE in both conditions. The phenotypic variance explained by these S-QTLs and E-QTLs ranged from 11.1 to 44.3% and from 16.0% to 63.6%, respectively. The total phenotypic variance explained by all the QTLs for each trait ranged from 35.8% to 71.3%, showing that the expression of PNUE and related characters depends signify- cantly upon genetic factors. Both S-QTLs and E-QTLs may be useful for marker-assisted selection (MAS) to develop higher PNUE genotypes.
Excessive nitrogen fertilization influences crop yields and quality as well as environmental pollution. In this study, yields, nitrogen use efficiency and free sugar contents of burdock (Arctium lappa L.) were evaluated at different levels of nitrogen fertilization. Nitrogen fertilizer was applied at 5 levels (0, 50, 100, 150, 200%) based on the conventional fertilization ($N=230kg\;ha^{-1}$), and phosphate and potassium fertilizer were treated by conventional P and K fertilization ($P_2O_5-K_2O=140-210kg\;ha^{-1}$) in all plots. The root yields of burdock were the highest in N 100~150% treatment plots. Nitrogen use efficiency and nitrogen recovery decreased from over N 150% treatment. Nitrogen uptake of root was greater than that of shoot in N 50~200% treatments. Fructose contents in root were inversely proportional to the level of nitrogen fertilization. As considering nitrogen recovery and root quality, economical burdock yield was obtained in N $230kg\;ha^{-1}$.
Top-dressing pot experiment with $^{15}N$ urea was carried out by using three varieties. Two-split application was much better for Tongil line than 4-split. Fertilization efficiency (Fe), use efficiency (Eu) and absorbed fertilizer nitrogen efficiency (Ef) were much greater in 2-split than in 4-split. The order of Fe followed that of Ef. Grain yield and $^{15}N$ excess % among plant parts suggest that Tonsil line uptakes fertilizer nitrogen much in early stage and retranslocated well later. The order of soil nitrogen increment in plant per fertilizer nitrogen in plant $({\Delta}Ns/Nf)$ might be an index of soil nitrogen use efficiency due to fertilizer.
No-till direct seeding cultivation of rice has major advantages such as saving of labor and cost by eliminating tillage, preparation of seed bed and trans-planting procedure compared to the conventional transplanting cultivation. A field experiment was conducted to evaluate the effects of straw treatment and nitrogen levels on the rice growth in no-till direct-seeding cultivation. Rice straw, vetch straw, and the mixture of both of the straws were mulched on the surface of soil before seeding while 4 levels of nitrogen fertilizer, 0, 7, 9, and 11 kkg/10a respectively, were applied at 3 split times, 3-weeks after sowing, 5-weeks after sowing and the panicle initiation stage. Mulching of vetch straw significantly reduced seedling establishment of rice which may be attributed to low oxidation-reduction potential of soil by vetch mulching treatment. Vetch straw increased the concentration of soil ammonium leading to an extension of the greenish leaf to panicle initiation stage. Agronomic nitrogen use efficiency (AD $E_{N}$) in heavy-mixed straw mulching plots was lower than other treatments. Grain yield and AU $E_{N}$ in the vetch treatment were less affected by fertilized N levels. Conclusively, it is suggested that heavy straw mulching was not efficient for rice seedling establishment and nitrogen usage.e.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.