Seasonal Changes of Nodule Activity, Carbohydrates and Nitrogen and their Inter-relationships in Alfalfa

알팔파근류의 질소고정활성과 체내탄수화물 및 질소함량의 연중변화와 이들의 상호관계

Alfalfa field was established to investigate seasonal changes of nodule activity and contents of carbohydrates, and nitrogen, and also to examine their relationships in alfalfa (Medicago sativa L.). Periodical sampling of alfalfa in cutting and uncutting plots was collected to measure growth of plants, development and activity of nodule, and content of carbohydrates and nitrogen in the third year following year of establishment. Nodule activity of alfalfa root appeared to early April, increased to a maximum in beginning of June (flowering stage), and then decreased and generally remained low from late-July to mid-August, and again increased from early September, and then decreased and generally remained low for the rest of growing season. After flowering, nodule weight tended to decrease slowly throughout the growing season. Until flowering stage, increase of dry weight was closely related with that of nodule activity. But after flowering the curve pattern of dry weight did not fit to that of nodule activity due to decrease of supply of assimilate to nodule, drought, and high temperature. Total nonstructural carbohydrates in roots were closely correlated with nodule weight and nodule activity. While, nitrogen contents in leaves were closely correlated with nodule weight and nodule activity. Also cutting on July prevented unnessesary losses of respiration during summer to provide rapid recovery of nodule activity.

알팔파 근류의 질소고정활성의 연중변화를 규명하고 건물중과 탄수화물 및 질소함량의 연중변화를 추적하여 이들의 관계를 고찰하기 위하여 조성후 3년째인 알팔파 포장에서 비예취구와 예취구로 구분하고 시기별로 근류의 무게와 Acetylene환원법에 의하여 근류의 질소고정활성을 측정하였으며 각부위별비구조적 전탄수화물 및 전질소함량을 분석하였다. 1. 근류의 무게는 6월초에 최대로 높았으며 개화기부터는 전생육기간을 걸쳐 느린 속도로 감소되었다. 근류의 질소고정활성의 연중변화는 4월초에 나타나기 시작하여 5월에는 급격히 증가하여 6월초에 최대로 높았고, 그리고 개화기로부터 낮아지기 시작하여 7월말부터 8월중순까지는 낮은 활성을 유지하다가 8월말과 9월초에 다시 높은 활성을 보였다. 2. 각부위의 건물중의 변화곡선과 근류의 무게 및 활성의 변화곡선은 개화기까지는 같은 경향의 증가 곡선을 보였다. 그러나 개화후기에 건물중은 변화가 없었으나 협의 형성에 따른 근류가 이용할 수 있는광합성물질의 감소, 한발, 고온 등에 의하여 근류의 질소고정활성이 급격히 낮아졌기 때문에 이들의 상호관계는 개화후부터 맞지 않았다. 3. 탄수화물함량과 질소함량은 개화기인 6월초에 가장 높고 7월의 결협기부터 낮아지기 시작하였으며 여름기간동안 높은 온도의 영향을 받아 7월말과 8월중순동안 낮은 함량을 보이다가 가을에 다시 증가하였다. 각부위의 탄수화물함량 및 질소함량과 근류의 질소고정활성과의 상호관계는 뿌리의 탄수화물함량과 잎의 질소함량을 근류의 질색고정활성과 높은 정의 상관관계를 나타내었다. 4. 7월중의 예취는 고온기의 탄수화물의 과도한 소모를 방지하여 가을철에 재생에 사용되었고 근류활성 회복에 기여하였다.