토양(土壤) 수분(水分)의 상태(狀態)가 대두(大豆)의 생육(生育) 및 근계발달(根系發達) 특성(特性)과 P, K 흡수(吸收)에 미치는 영향(影響)

Growth and Root Characteristics and P, K Uptake by Soybean under Different Soil Water Conditions

토양수분(土壤水分)의 상태(狀態)가 콩의 지하부(地上部) 및 뿌리의 생육(生育)과 P, K흡수(吸收)에 미치는 영향(影響)을 알아보기 위하여 강수(降水)가 차단(遮斷)된 비닐하우스 내(內)에서 지하수위(地下水位)를 20cm, 40cm 그리고 60cm로 조절(調節)된 상태(狀態)의 mini-rhyzotron에서 팔달콩을 재배(栽培)하였다. 이와 비교(比較)하기 위하여 1/2000a Wagner 포트에서 단장용수량(團場容水量)으로 유지(維持)된 적습상태(適濕狀態)와 유효수분(有效水分)의 80%가 소모(消耗)되어 토양수분(土壤水分)이 부족(不足)한 상태(狀態)를 비교(比較)하였다. 각 포트에 발아(發芽)된 콩을 심어 세 개씩의 개체(個體)를 재배(栽培)하여 재배(栽培) 37일(日) 째와 수확기(收穫期)에 식물체(植物體)의 지상부(地上部) 및 뿌리를 채취(採取)하여 분석(分析)하였다. 지상부(地上部) 및 뿌리의 생육(生育)은 토양수분(土壤水分)이 부족(不足)한 처리(處理)와 지하수위(地下水位)가 20cm로 높아 과습상태(過濕狀態)가 유지(維持)된 처리(處理)에서 제한(制限)되었다. 적습유지(適濕維持) 처리(處理)와 지하수위(地下水位) 및 60cm 유지(維持) 처리(處理) 간(間)에는 큰 차이(差異)가 없었다. 생육초기(生育初期)에 식물체(植物體) 지상부(地上部)의 P 및 K의 함량(含量)은 토양수분(土壤水分)이 부족(不足)한 처리(處理)에서 적습유지(適濕維持) 처리(處理)에서보다 높았으며, 후기(後期)에는 적습유지(適濕維持) 처리(處理)에서 높았다. 전체(全體) 흡수량(吸水量)은 건물중(乾物重)이 많은 적습유지(適濕維持) 처리(處理)에서 많았다. 뿌리의 건물중(乾物重)과 길이는 지상부(地上部)보다 더 크게 영향(影響)을 받았다. 토양수분(土壤水分)의 상태(狀態)의 차이(差異)에 의하여 뿌리의 형태해부학적(形態解副學的) 차이(差異)가 있음이 관찰(觀察)되었다. 적습유지(適濕維持) 처리(處理)에서는 정상적(正常的)인 치밀(緻密)한 cortex조직(組織)이 발달(發達)되었으나, 지하수위(地下水位)가 높아 토양수분(土壤水分)이 과다(過多)한 상태(狀態)에서 생육(生育)한 뿌리에서는 비정상적(非正常的)인 cortex조직(組織)에 aerenchyma가 형성(形成)되었다. Aerenchma는 내초(內梢)의 분열조직(分裂組織) 부근을 중심(中心)으로 형성(形成)되었다. 이 시험조건(試驗條件)에서 발견(發見)된 콩의 뿌리에서 aerenchyuma의 형성(形成)은 과다(過多)한 토양수분(土壤水分) 조건(條件)에 대한 콩 식물체(植物體)의 적응성(適應性)의 하나로 판단(判斷)되며, 우리나라에서 논뚝과 같이 토양수분(土壤水分)이 과다(過多)한 조건(條件)에서 콩의 재배(栽培)가 가능(可能)한 이유(理由) 중(中)의 하나로 보아진다.

An experiment was conducted to find out effect of soil water condition on shoot and root growth and P, K uptake by soybean plants. Soybean plants were grown under different soil water table levels, 20cm, 40cm and 60cm below the soil surface using minirhizotron with 20cm in diameter, and well irrigated and water stressed conditions using 1/2000a Waganer pots. Three soybean plants, Paldal culfivar, were grown and sampled at the early growing period, 37 days after planting, and at the harvesing period, 115 days after planting. Shoot and root growth were restricted by water stresed condition and by excessive soil water condition with the 20cm water table. Little difference in shoot and root growth were found between well irrigated condition and 40cm or 60cm water table conditions. The P and K contents in shoot under water stressed condition were higher than well irrigated condition at the early growing period but reversed at later harvesting period. The dry weight and length of roots were more severely restricted by water stress than those of shoots. Root morphological difference was found by anatomical observation. Normal cortex was developed under the well irrigated condition, while abnormal cortex with aerenchyma formed by lysis under excessive water conditions of 20 or 40cm water talbes. Aerenchyma was formed at outer skirt of pericycle. Role of formation of aerenchyma of soybean roots might be an adaptation to excessive soil water condition and possibly related to survival of soybean roots growing under near flooding condition on dikes of paddy lands.