Abstract
Present study was undertaken to elucidate the relationship between uptake of nutrients and photosynthetic activities, and the translocation of several mineral nutrients in rice plants which were grown under different cultural conditions, utilizing radioactive tracer technique. Particular emphasis was placed on the analysis of patterns of nutrient uptake, the relationship between nutritional conditions and yield components. For this, rice plants grown on either low or high yielding fields at different growth stage were subjected to this study. The results are summarized as follows; 1. Varietal difference was observed in the uptake of potassium and phosphorus. Kusabue and Jinheung had good capacity but Paldal had rather poor capacity for the uptake of the both nutrients. 2. For rice plants, a high positive correlation was found between the oxidation of alpha plaus-naphthylamine by root and uptake of phosphorus. 3. Carbon assimilation rate repended on rice varieties. It was high in Noindo, Gutaenajuok #3 Suweon #82 and Jinheung but low in Taegujo, Kwanok, Yugu #132 etc. 4. Heavy application of nitrogen increased carbon assimilation in rice plants but this also depressed translocation of certain carbohydrates to ears. 5. Carbon assimilation wan greatly hampered in rice plants deficient in magnesium, phosphorus or potassium. 6. Total dry matter after ear formation stage, was much higher in rice plants grown in high yielding fields than those grown in low yielding fields. 7. Leaf area index(LAI) reached maximum at heading stage and decreased thereafter in high yielding fields. But in low yielding fields, it reached maximum before heading and sharply decreased thereafter due to early senescence of lower leaves. 8. In general, light transmission ratio (LTR) of leaves was higher in the early growth stage and lower in later stages. Higher ratio of LTR to leaf area index, was found in the rice grown in high yielding fields than those in low yielding fields. 9. Net photosynthetic activity decreased with the increase in leaf area index but was higher in high yielding fields than in low yielding fields. 10. After the ear formation stage, nitrogen, potassium and silicon as weil as $K_2O/N$ in straw were higher in high yielding fields than those in low yielding fields. 11. Nitrogen, phosphorus, potassium and magnesium taken up by rice plants in low yielding fields before heading stage were readily translocated to ears than those in high yielding fields. This suggests greater redistribution of nutrients in straw occurs due to lower uptake, in later growth stages, by rice plants grown in low yielding fields and hence results in early senescence due to nutrient deprivation. 12. In the high yielding fields nitrogen uptake by rice was slow but continuous throughout the life of the plants resulting in a large uptake even after heading. But, in low yielding fields the uptake was fast before heading and slow after heading. 13. A high positive correlation was found between the contents of nitrogen and potassium in the straw at heading stage and grain yield. Positive correlation was also found to hold between the contents of potassium, silicon, $K_2O/N$, $SiO_2/N$ in the straw at harvesting stage, and grain yield. 14. Carbon assimilation was greately hampered in rice plants deficient in magensium, phosphorus or potassium. 15. Uptake of nitrogen, phosphorus, potassium, silicon and manganese by rice was considerably higher in high yielding fields and reached maximum at ear formation stage. 16. In rice, a high positive correlation was discovered between total uptake of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, silicon, manganese at harvesting stage and grain yield. 17. In rice, a high positive correlation was found between the total uptake of nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, silicon at harvesting stage, and number of spikelets per $3.3\;m^2$. In addition, a correlation was found between the total uptake of nitrogen and potassium and number of panicles per hill.
수도저위(水稻低位) 생산력(生産力)의 원인구명(原因究明)에 관(關)한 영양생리학적연구(營養生理적硏究)로 여러 가지 생육조건하(生育條件下)에서 품종별(品種別) 양분흡수(養分吸收) 및 동화기능(同化機能)과 양분(養分)의 체내(體內)에서의 이행양상(移行樣相)을 추구(追究)하는 한편 고수량지(高收量地) 벼와 저수량지(低收量地) 벼에 대(對)한 생육시기별(生育時期別)로 양분(養分)의 흡수(吸收) 체내무기양분(體內無機養分)과 수량(收量) 및 수량구성요소(收量構成要素)와의 관계(關係) 등(等)을 추구(追究)하여 저수량지(低收量地) 벼의 영양생리적(營養生理的) 저수요인(低收要因)을 밝히고저 본연구(本硏究)를 수행(遂行)하였던 바 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과같다. 1. 양분(養分)의 흡수력(吸收力)은 품종(品種)에 따라 차이(差異)가 있으며 인산(燐酸) 및 가리(加里)의 흡수력(吸收力)이 강(强)한 품종(品種)은 구사부에, 진흥(振興)이며 낮은 품종(品種)은 팔달(八達)이었다. 2. 근(根)의 ${\alpha}-naphthylamine$의 산화력(酸化力)과 인산(燐酸)의 흡수력(吸收力)과는 유의적(有意的)인 상관관계(相關關係)가 있으며 산화력(酸化力)이 높으면 인산(燐酸)의 흡수(吸收)가 증대(增大)되었바. 3, 탄소동화력( 炭素同化力)은 품종(品種)에 따라 차이(差異)가 있으며 노인도(老人稻), 구대내조욱(九大耐潮組) 3호(號), 수원(水原)82호(號), 진흥(振興) 등은 강(强)하고 대구조(大脚租), 관옥(關玉), 육우(陸羽) 132호(號)가 약(弱)하였다. 4, 질소(窒素)의 증시(增施)는 소비(少肥)에 비(比)하여 동화량(同化量)은 증가(增加) 되나 등화산물(同化産物)의 이삭으로의 이전(移轉)은 적었다5. 정상(正常) 생육(生育)한 벼에 비(比)하여 인산(燐酸), 가리(加里) 및 마그네슘이 결핍(缺達)된 벼는 전탄소동화량이(全炭素同化量)이 정상(正常) 벼 100에 비(比)하여 40이하(以下)로 현저(顯著)히 낮으며 그 순서(順序)는 Mg>P>K이고, 동화물(同化物)의 이전(移轉)에 장해(障害)가 큰 것은 K>Mg>P의 순(順)이었다. 6. 고수량지(高收量地) 벼는 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 총건물(總乾物) 생산량(生産量)이 현저(顯著)하게 많고 특(特)히 유수형성기(幼穗形成期) 이후(以後)에 증가량(增加量)이 더욱 현저(顯著)하였다. 7. 고수량지(高收量地) 벼는 출수기(出穗期)에 옆면적(葉面積)이 최고(最高)에 달(達)하였다가 그 이후(以後) 완만(緩慢)하게 줄어지나 저수량지(低收量地) 벼는 출수이전(出穗以前)에 엽면적(葉面積)이 최고(最高)에 달(達)하였다가 출수이후(出穗以後)에 급격(急激)히 감소(減少)되며 그 원인(原因)은 하엽(下葉)의 조기고사(早期枯死)에 기인(起因)되었다. 8. 고수량지(高收量地) 벼는 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 생육초기(生育初期)에는 투과광율(透過光率)이 높고 생육후기(生育後期)에 낮았으나 투과광율대(透過光率對) 엽면적비(葉面積比)는 고수량지(高收量地) 벼에서 높았다. 9. 순동화량(純同化量)은 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 고수량지(高收量地)벼에서 많았으며 이는 또한 엽면적(葉面積)이 증가(增加)됨에 따라 감소(減少)되었다. .10. 고수량지(高收量地) 벼는 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 유수형성기(幼穗形成期) 이후(以後) 체내질소(體內窒素), 가리(加里) 및 규산(珪酸)의 함유율(含有率)이 높으면서 $K_2O/N$, $SiO_2/N$ 비(比)가 높았다.11. 저수량지(低收量地) 벼는 고수량지(高收量地) 벼에 비(比)하여 출수기(出穗期)에 보유(保有)된 질소(窒素), 인산(燐酸), 가리(加里) 및 마그네슘등이 출수이후(出穗以後) 이삭으로의 이행율(移行率)이 높았다. 이는 저수량지(低收量地) 벼가 생육후기(生育後期)에 양분(養分)의 흡술량(吸收量)이 부족(不足)하여 체내(體內) 저장양분(貯藏養分)이 재이동(再移動)되기 때문이며 따라서 하엽(下葉)은 양분부족(養分不足)으로 조길고사(早期桔死)가 많아지는 것으로추정(推定)되었다. 12. 고수량지(高收量地) 벼는 질소흡수(窒素吸收)가 전생육기간(全生育期間)을 통(通)하여 완만(緩慢)하며 출수이후(出穗以後)에도 흡수량(吸收量)이 많으나 저수량지(低收量總) 벼는 출수이전(出穗以前)에 많고 출수이후(出濾以後)는 거의 흡수(吸收)되지 않았다. 13. 출수기(出穗期)의 체내(體內) 질소(窒素), 가리(加里) 함유율(含有率)과 수량(收豊)과는 현저(顯著)한 정(正)의 상관(相關)이 성립(成立)되였으며 수확기(收獲期)의 가리(加里), 규산함유율(珪酸含有率) 그리고 $K_2O/N$, $SiO_2/N$과 수량(收量)과도 현저(顯著)한 정(正)의 상관관계(相關關係)가 성립(成立)되었다. 14. 출수기(出穗期)에 보유(保有)된 전분(澱粉)이 이삭으로의 이전(移轉)은 고수량지(高收量地) 벼가 약(約) 10%인데 반(反)하여 저수량지(低收量地) 벼는 약(約) 40%로 많았다. 따라서 저수량지(高收量地) 벼는 출수(出穗) 이후(以後) 동화의존도(同化依存度)가 높았다. 15. 고수량지(高收量地) 벼는 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 질소(窒素), 인산(燐酸), 가리(加里), 규산(珪酸) 및 망간의 흡수량(吸收量)이 현저(顯著)하게 많았고 생육시기별(生育時期別) 흡수량(吸收量)의 차이(差異)는 유수형성기(幼穗形成期) 전후(前後)에 현저(顯著)하였다. 16. 수확기(收穫期)의 질소(窒素), 인산(燐酸), 가리(加里), 석탄(石炭), 마그네슘, 규산(珪酸) 및 망간의 총흡수량(總吸收量)과 수량(收量)과는 고도(高度)의 정(正)의 상관관계(相關關係)가 인정(認定)되었다. 17. 수확기(收穫期)에 질소(窒素), 인산(燐酸), 가리(加里), 석탄(石炭), 마그네슘 및 규산(珪酸)의 흡수량(吸收量)과 수당입수간(穗當粒熱間)에, 질소(窒素) 및 가리(加里)의 흡수량(吸收量)과 수수(穗數)와는 유의적(有意的)인 정(正)의 상관관계(相關關係)가 성립(成立)되었다.