수도의 영화수 및 수량에 미치는 기상소모효과를 확인하고저 분얼기, 생식생장기 및 등숙기에 각각 차광율을 자연광의 0,25, 50%로 하여 작물시험장 포장과 주/야온도 20/1$0^{\circ}C$와 30/2$0^{\circ}C$로 제어된 인공기상실에서 실험을 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주/야온도 30/2$0^{\circ}C$와 포장조건하에서의 생식생장기 일사불족은 영화수를 감소시켰는데 그 원인을 주로 이차지경분화수 및 영화분화를 억제시킴과 동시에 이차지경퇴화와 영화퇴화의 증가였다. 2. 생식생장기의 기상소모지수와 단위면적당 수수 그리고 이차지경분화수와는 부의 상관경향이었고, 이차지경퇴화율과는 정의 유의상관이 있었다. 이 기간의 기상소모지수는 영하의 분화수와는 부의 상관이, 그 퇴화율과는 정의 상관이 인정되었다. 3. 생식생장기의 차광이 등숙률이나 현미천립중에는 별로 영향을 미치지 않았으나 등숙기의 차광은 등숙율과 현미천립중을 저하시켰다. 4. 수량에 미치는 차광의 영향은 등숙기 $\geq$ 생식생장기, 분얼기순으로 심했다. 5. 호흡은 비교적 저온하에서는 통일에 비해 진흥에서 많았으나 3$0^{\circ}C$이상의 고온에서는 오히려 통일에서 컸고 호흡계수(Q$_{10}$ )은 통일 2.74, 진흥 1.96이었다. 광합성에 대한 호흡의 비는 저온역에서는 통일에 비해 진흥에서 컸으나 32$^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 통일이 큰 경향이었다. 6. 동화산물($^{14}$ C)의 전류는 주/야온도 20/1$0^{\circ}C$에서는 진흥에 비해 통일에서 현저히 억제되었으나 주/야온도 30/2$0^{\circ}C$ 하에서는 품종간 차이가 없었다. 전류에 미치는 차광의 영향은 주/야온도 20/1$0^{\circ}C$ 하에서는 거의 없었으나 30/2$0^{\circ}C$ 하에서는 차광도가 커질수록 심했다.
본 연구는 생식생장기의 고온스트레스에 의한 콩의 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하고자 대립종인 황금콩과 소립종인 풍산나물콩을 이용하여 수행하였다. 고온처리에 따라 두 품종 모두 초장은 증가하였으나 엽면적 및 건물중은 크게 감소하였다. 고온처리에 따라 개체당 협수는 감소하지 않았으나 잎수와 100립중이 감소하여 전체 수량이 황금콩과 풍산나물콩 모두 약 45% 감소하였다. 또한 잎, 줄기, 뿌리의 질소함량에서도 고온처리에 의한 감소를 보여 주고 있다.
일반계인 추청벼, 화성벼와 통일계인 남풍벼를 공시하여 질소시비량(6, 12, 18, 24, 30kg/10a), 분시방법(기비-분얼비-수비; 50-25-25%, 30-30-40%) 및 생식생장기의 차광처리 (유수분화 후 15일, 30일 및 출수전 30일간)가 단위면적당 영화수형성에 미치는 영향을 검토하였으며 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단위면적당 수수는 질소시비량 24kg/10a까지 시비량의 증가에 따라 직선적으로 증가하였고 분시방법에 따른 차이는 없었다. 생식생장기의 차광처리에 의해 추청벼에서만 수수의 유의한 감소가 나타났는데, 생식생장기 30일간의 차광처리에서 수수의 감소가 가장 크게 나타났다. 2. 수당 1차지경수는 질소시비량 18kg/10a까지 시비량의 증가에 따라 다소 증가하는 경향이었으나 증가폭은 크지 않았으며, 분시방법에 따른 차이는 없었다. 단위면적당 1차지경수는 질소시비량 증가에 따라 증가하였는데 이는 수당 1차지경 증가보다는 단위면적당 수수의 증가가 주원인이었다. 차광에 따라서는 추청벼에서만 단위면적당 1차지경수의 유의한 감소가 있었으며, 이는 수당 1차지경수의 감소에 의한 것이 아니라 단위면적당 수수의 감소에 의한 것이었다. 3. 수당 2차지경 분화수는 질소 12-18kg/10a까지는 시비량의 증가에 따라 다소 증가하는 경향이었으나, 2차지경 퇴화수는 분화수가 많아짐에 따라 증가하여 수당 2차지경수는 질소 시비량에 따른 차이는 작았다 생식생장기의 차광처리에 의해 수당 2차지경분화수에는 차이가 없는 반면, 퇴화 2차지경수에는 큰 차이가 있었다. 단위면적당 2차지경수는 질소시비량이 18kg/10a까지 증가함에 따라 많아졌으나 분시방법에 따른 차이는 없었으며, 차광처리에 따라 유의하게 감소하였다. 4. 단위면적당 영화수는 18-24 kg/10a까지는 질소시비량 증가에 따라 증가하였으나 그 이상에서는 더 이상 증가하지 않았고, 분시방법간에는 차이가 없었다 생식생장기 차광에 의해 단위면적당 영화수가 감소되었는데, 유수분화기후 30일간의 차광처리에서 가장 컸고, 수잉기 15일 차광처리에서 감소정도가 가장 적었다. 5. 단위면적당 영화수의 변이에는 영화수 구성요소중 단위면적당 수수와 2차지경상의 영화수의 변이가 기여하는 정도가 가장 컸으며, 1차지경의 기여도가 가장 적었다.
단기간 침수처리에 의한 유채의 영양생장과 생식생장기의 생리적 반응, 지방산 조성과 수확량에 관하여 조사하였다. 영양생장 단계에서 10일과 생식생장 단계에서 4일 침수한 결과를 영양생장과 생식생 장기 모두 광합성, 기공전도도와 증산량은 침수처리 기간과 회복시기에 현저하게 감소하였다. 침수처리가 끝난 처리구에서 광합성과 기공전도도는 $2{\sim}3$일 내에 대조구와 비슷한 경향을 보였다. 침수처리된 작품의 지방산 조성은 대조구에 비해 통계적 유의성의 차이를 보이지 않았지만 수확량과 관련된 요인들에서 현저하게 감소함으로 생식생장 단계에서의 단기간 침수처리가 수확량 요인에 큰 영향을 줌으로서 종자 수확량에 영향을 미칠 것으로 사료된다.
벼의 생육과 수량에는 토양과 생물환경 못지 않게 기상환경도 중요하다. 기상환경 중에서도 기온과 일조시수의 영향은 매우 커서 이에 대한 연구가 많이 이루어 졌다. 따라서 본 시험에서는 여수지역에서의 10년간 기상조건과 벼의 수량성을 비교하였던바 생육 초기의 영양생장기에 비하여 생육후기의 생식 생장기에서의 높은 고온과 많은 일조시간(일사량)은 증수되는 경향이 었다.
연초 N. glauoa(2n=24)와 N. langsdorffii(2n=18)의 종간상 호교잡에 의하여 종간잡종을 획득하였다. N. glauca $\times$ N. langsdorffii 교잡에서는 100%의 F$_1$ 종자를 획득할 수 있었으나, N. langsdorffii $\times$ N. glauca교잡에서는 종자결실이 극히 불량하였다. 그러나 종자 발아율은 모두 양호하였으며, 정상 식물체로 생장하였다. F$_1$식물체의 chromosome수를 조사한 결과 모두 2n=21개로 종간잡종임이 확인되었으며, 엽병의 존재여부 및 형태, 잎의 형태, 꽃잎의 형태와 색깔 및 크기, 화분의 색깔 등의 형태적 특성을 조사한 결과 모두 종간잡 종임을 재차 확인 할 수 있었다. F$_1$잡종식물체에서는 spontaneous tumor인 genetic tumor가 형성되었으며, N. glauca을 모본으로 한 교잡체에서는 생식생장기부터 형성되었고, N. langsdorffii을 모본으로 한 잡종체에서는 생식생장기 이후에만 형성되었다. 특히 genetic tumor 조직을 기내에서 식물호르몬 무첨가 배지에서 배양할 경우 생장이 매우 왕성하였으며 많은 teratoma shoot를 형성하였다. 또한 genetic tumor 조직이 아닌 일반 F$_1$식물체의 잎과 줄기절편도 식물호르몬 무첨가 배지에 접종되었을 때에도 15일경부터 callus가 왕성히 형성되었으며, 30일경부터는 수많은 teratoma shoot가 형성되었다. 식물호르몬 무첨가배지에서 잡종체의 teratoma shoot 형성은 N. langsdorffii $\times$ N. glauca 보다 N. glauca $\times$ N. langsdorffii가 더 양호한 경향을 보였다. Teratoma shoot 중에서는 뿌리는 가지고 있지 않지만 지상부가 정상적으로 자란 shoot를 절취하여 다시 조직배양 할 경우에는 영양생장기에 배양잡종식물체에서 많은 genetic tumor가 형성되었다.
우리나라 벼 수량의 기상반응을 종합적으로 검토하여 벼 수량예측모델을 구축하고자 1985년부터 1999년까지 15년간 수행한 20개 지역의 벼 지역적응시험 자료를 이용하여 기상에 대한 수량반응의 최대경계선(boundary line)분석을 하였으며, 이에 근거하여 수량예측모형을 설정하였다. 1. 벼의 생육기간을 영양생장기, 생식생장기, 등숙기로 구분하고 각 발육단계를 15-20일 간으로 구분하여 각 시기의 기상요소에 대한 수량반응의 최대경계선은 평균기온( $T_{a}$ )과 일조시수( $S_{h}$)에 대해서는 지수함수 f( $T_{a}$ )=$\beta$$_{0}$(1-exp(-$\beta$$_1$/$\times$$T_{a}$ ), f( $S_{h}$)=$\beta$$_{0}$(1-exp(-$\beta$$_1$$\times$$T_{h}$)로 나타났으며 일교차(Tr)는 2차함수 f( $T_{r}$)=$\beta$0(1-( $T_{r}$-$\beta$$_1$)$^2$)로, 이 식에서 상수항 $\beta$$_{0}$를 제거하여 수량에 대한 각 기상요소의 영향도를 0-1로 나타내는 기상지수로 나타내었다. 2. 각 생육시기의 평균기온, 일조시간 및 일교차에 대한 수량반응의 최대경계선이외에 불임에 의한 등숙률 저하와 그에 따른 수량감소를 고려하기 위하여 Uchijima(1976)가 제안한 냉각도일수(cooling degree day)를 출수전 30일간의 생식생장기에 계산하여 이에 대한 수량과 등숙률 반응의 최대경계선을 계산하였는데 냉각도일수가 증가하면 수량이 감소하는 지수함수로 잘 표현되어 기존의 연구들과 같은 결과였다. 3. 기상지수는 벼의 생육기간을 영양생장기, 생식생장기 및 등숙기로 구별하고 각 시기별로 수량 기상지수를 각 기상요소 기상지수를 기하평균하여 산출하였는데 각 시기별 수량기상지수의 수량변이 설명도는 각각 0.383-0.430, 0.460-0.534, 0.4603-0.587로 결정계수는 영양생장기<생식생장기<등숙기의 순으로 컸다. 4. 최대경계선 분석방법을 통하여 얻어진 각 생육시기별 수량기상지수를 기하평균하여 구한 종합수량기상지수와 수량과의 직선회귀식을 구하여 수량예측모형(Model I, II, III)을 작성하였다. Model I, II, III)은 각각 결정계수가 0.6512, 0.6703, 0.6129로 모든 생육단계에 걸쳐서 기간을 15-20일 단위로 세분하여 모든 기간의 수량에 대한 기상지수를 고려하여 전 생육기간의 종합수량기상지수를 산출한 Model II가 기상변화에 따른 수량변이의 설명도가 가장 높았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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