• 한국토양비료학회지
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• 제43권2호
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• pp.200-208
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• 2010

무경운 논에서 유기농업에 적합한 녹비작물의 시용효과를 검토하기 위해 경남농업기술원 시험포장인 이현미 사질양토 (모래 9.1, 미사 73.0, 점토 17.9%)에서 일미벼를 시험품종으로 토양 검정 시비처방과 화학농약을 사용한 경운 처리 구 (관행)와 무경운 논에서 화학농자재를 사용하지 않고 유기물 피복으로 무처리, 볏짚, 헤어리베치, 유채, 호밀, 자운영을 처리하여 연구하였다. 벼 결주율은 무경운 처리인 무처리 5.3%, 볏짚 1.4%, 헤어리베치 2.8%, 유채 5.0%, 호밀 5.3%, 자운영 4.7%로 관행 처리 구 1.1% 보다 높았다. 벼 20주당 벼멸구 발생량은 관행 처리 구에서 65.3 마리, 무경운 처리 구는 3.4~9.6 마리였으며 잎집무늬마름병 발병진전율도 관행 처리 구가 10.5%로 무경운 처리 구 0.7~2.9%에 비해 유의적으로 높았다. 발생 잡초는 물달개비, 사마귀풀, 여뀌바늘, 마디꽃이 우점하였고 총 건조량은 무경운 볏짚 처리 구가 35.9, 무경운 무처리 구가 33.2 g $m^{-2}$로서 높았으며 관행 처리 구는 14.5 g $m^{-2}$, 무경운 자운영 처리 구는 18.4 g $m^{-2}$로서 유의적으로 낮았다. 토양 pH와 유효인산 함량은 담수처리 후 무경운 처리 구에서 급격히 낮아지고 출수시에 높아졌다. 출수시의 토양 암모니아태질소 함량은 관행에 비해 무경운 피복작물 처리 구에서 유의적인 증가를 보였으며 담수이후 관행 처리 구와 무경운 무처리의 토양 미생물 생체량이 급격히 낮아졌다. 관행 처리 구의 수량은 주당 이삭수가 12.6개, 수당 입수가 68.2개, 등숙비율은 89.4%로 높아 수량이 4.30 Mg $ha^{-1}$로서 가장 많았다. 무경운에서는 자운영 처리 구가 주당 수수 11.0개, 수당 입수가 64.6개 및 천립중 20.4 g 등으로 전반적인 수량 구성 요소가 양호하여 수량이 2.69 Mg $ha^{-1}$로 다른 처리 구에 비해 높은 경향이었다. Toyo 식미치는 무경운 볏짚 처리 구가 79.9의 수치로 가장 높았고 무경운 헤어리베치 79.2, 무처리 78.0, 자운영 77.9, 호밀 77.2, 유채 77.1 및 관행 74.1의 순으로 나타났으며 단백질 함량은 관행 7.4%, 유채 7.2%, 호밀 7.0%, 헤어리베치 6.6%, 자운영 6.4% 및 무처리 6.3%의 순으로 낮아졌다. 수량과 쌀 품질 및 경제성을 고려할 때 유기농업을 위한 무경운 작부체계에서는 자운영이 가장 좋은 피복작물로 생각되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권4호
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• pp.340-347
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• 2001

한반도 남해안의 고성만과 강진만에 대한 입자유기물질 양과 현탁물식자를 위한 먹이로서의 질의 월별변동을 밝히기 위하여 부유입자물질의 원소 및 생화학 조성에 대한 현장조사를 1999년7월부터 2000년 8월까지 실시하였다. 두 해역의 총 부유입자물질은 해역간에 유사한 농도 분포로 뚜렷한 월별 변동 양식을 나타내지 않았다. 그러나 이들 생물군의 잠재 먹이원인 입자유기물질 조성성분들은 두 해역 모두 여름철에 뚜렷이 높은 농도를 보이는 계절 변동성을 나타내었다. 한편, 입자유기물질의 원소나 생화학 조성 성분의 높은 농도가 나타나는 시기는 chlorophyll a와 잘 일치하여 식물플랑크톤 생산이 입자유기물질의 중요한 조절자라는 것을 가리킨다. 그러나, chlorophyll a와 입자유기물질 조성성분(입자 단백질, 탄수화물 및 지질)들 사이에 유의한 상관관계는 나타나지 않았고, 이들 생화학 성분들 간에도 높은 상관성은 발견되지 않았다 이와 같은 결과들은 식물플랑크톤 생물량이 낮은 시기에 연구 해역들의 입자유기물질에 대한 또 다른 과정들에 의한 기여가 있다는 것을 시사하였는데, 가을에서 봄철사이에 높은 C:Chl a, C:N 비 및 입자 탄수화물의 높은 농도 등은 입자유기물질의 생화학성분 농도가 표층 퇴적물 재부유나 양식생물의 배설과 같은 과정들에 의해 영향을 받고 있다는 것을 나타낸다. 본 조사해역에서 입자유기물질 중 생화학 성분들의 합으로 나타낸 먹이물질은 그것들의 에너지 값과 함께 가을부터 봄철사이에는 다소 높은 농도가 관찰되었지만, 가장 높은 농도는 여름철에 나타났다. 총 부 유입자물질 중 먹이물질이 차지하는 비율로서 표시한 먹이지수는 대체로 $6\%$를 넘지 않는 수준으로 입자유기물질의 영양상태에 있어서 다소 낮은 질을 나타내는 것으로 평가되었다. 본 연구 결과는 식물플랑크톤 변동과 함께 입자유기물질의 먹이물질과 먹이지수 변동을 동시에 측정함으로서 현탁물 섭식자 생물군의 성장과 비만 및 생리생태를 이해하기 위한 자연의 먹이환경으로서 입자유기물질 농도나 질을 더욱 효과적으로 나타낼 수 있다는 것을 보인다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제33권3호
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• pp.206-211
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• 2009

인삼 모상근의 생장과 ginsenosides의 함량을 증가시키기 위하여 생장조절제가 첨가되지 않은 1/2 MS 배지에 석결명의 농도와 처리시기를 달리하여 인삼 모상근 KGHR-8 세포주를 30일간 배양하였다. 실험 결과, 고체배양에서 10 mg/L 석결명을 첨가하였을 때 생장량이 가장 높으며, 300 mg/L 이상 처리구는 대조군에 비해 생장이 낮았다. 액체배양시 10, 15 mg/L 석결명을 첨가하였을 때 생장량이 증가하였고 ginsenoside 함량은 10, 15 mg/L 처리구에서 각각 8.8%, 11.8% 증가를 보였다. 석결명의 최적 처리시점을 구명하고자 첨가시점을 달리하여 인삼 모상근의 생장량을 조사한 결과, 대조군보다 14일 후 10 mg/L 석결명을 접종한 처리구에서 생체중량 22.9%, 건조중량 20.7%으로 가장 높은 인삼 모상근의 생장 증가를 보였다. 또한, 광조사 효과를 조사하기 위해 암실과 광조사 처리구로 나누어 30일간 배양한 결과, 대조군과 비교하여 광조사 처리구에서는 18% 정도 생장량이 증가하였고 암실 처리구에서 거의 차이가 없었다. RT-PCR 결과에서는 10, 20 mg/L 석결명 처리구가 대조군에 비해 사포닌 생합성 관련 유전자인 squalene synthase, squalene epoxidase, dammarenediol synthase, cycloartenol synthase 및 $\beta$-amyrin synthase의 전사량이 증가하였다. Bioreactor (2L)를 이용하여 인삼 모상근을 배양한 결과 처리구가 대조군에 비해 5% 증가를 보였으며, ginsenosides 함량도 2.63 g으로 대조군에 비해 증가하였다. 따라서 석결명은 이차 대사산물인 사포닌의 생산에 영향을 미치는 elicitor로써 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.77-101
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• 2009

유기농업 고추 및 파 재배를 위하여 겨울철 휴작기에 호밀 및 헤어리베치를 윤작하고 수량 및 토양비옥도, 녹비작물의 양분공급능력을 평가한 결과를 요약하면 다음과 같다. 유기농업 체계에 윤작을 도입하여 고추를 재배한 경우 수량은 관행농업 연작처리구 대비 유기농업 윤작처리구에서 64~77%로 나타났으며, 호밀을 환원한 처리구에서 수량이 감소하였으나 파 재배의 경우 유기농업 윤작처리구에서 13% 증수하였다. 토양이화학성 및 생물학적 특성 변화는 관행농업 연작처리구보다 유기농업 윤작처리구에서 토양탄소함량이 증가하였으며, 인산의 함량은 감소하여 인산이 집적된 토양에서 윤작을 도입하는 것이 바람직하였다. 또한 용적밀도는 관행농업구가 $1.37{\sim}1.42Mg/m^3$이었으나 유기농업구는 $1.26{\sim}1.35Mg/m^3$으로 물리적 성질이 개선되었다. 미생물체 탄소 및 질소량은 관행농업 연작처리구에 비해 윤작을 도입한 유기농업구에서 높았다. 호밀을 토양에 환원하지 않은 처리구에 비해 호밀을 환원하였을 경우 잡초발생량을 52% 경감시켰으며, 어저귀, 참방동사니, 바랭이와 같은 초종에서 발생억제효과가 뚜렷하였다. 고추재배시 유기농업 처리구에서 응애류의 밀도가 높았으며, 미소동물의 종다양성 지수도 관행농업 0.681에 비해 윤작처리한 유기농업구에서 0.961~1.901로 높게 나타났다. 녹비작물 윤작시 질소 및 인산 수지는 고추의 거의 0에 근접하였으나 칼리는 대체로 투입량에 비해 탈취량이 많아 별도의 칼리관리가 필요하였다. 녹비작물인 헤어리베치와 호밀의 지하부에 대한 지상부 비율을 조사한 결과 각각 1.91, 0.88로 호밀의 지하부 건물량이 높았다. 녹비작물의 양분공급 가능량은 질소, 인산, 칼리 각각 호밀은 7.7, 7.8, 21.9kg/10a, 헤어리베치는 17.0, 8.6, 22.9kg/10a이었다. 따라서 양분공급을 위해서는 헤어리베치를 윤작하고, 토양의 물리성을 개선하기 위해서는 호밀을 윤작하는 것이 바람직하였다. 헤어리베치 품종 중 겨울철 월동후 생존율 및 지상부 수량성이 좋은 Hungvillosa 및 Ostsaat 가 녹비작물로서 가치가 높았다.

• 생명과학회지
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• 제26권12호
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• pp.1376-1382
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• 2016

Xylitol은 식품 및 의료산업에서 이용가치가 높은 물질로, lignocellulosic biomass인 xylose의 환원으로부터 생산되며, 대부분 유전적으로 안전한 Saccharomyces cerevisiae 균주를 사용하여 생산되고 있다. 따라서 본 연구에서는 S. cerevisiae에서 xylitol을 효율적으로 생산하기 위해 xylose reductase를 code하는 GRE3 (YHT104W)유전자의 발현시스템을 구축하여, xylose reductase의 분비생산 및 xylitol 생산성을 조사하고자 하였다. 먼저 GRE3 유전자의 발현에 적합한 promoter의 선별을 위해 GAL10 promoter와 ADH1 promoter 하류에 각각 mating factor ${\alpha}$ ($MF{\alpha}$) signal sequence와 GRE3 유전자를 가진 pGMF-GRE3와 pAMF-GRE3 plasmid를 구축하였다. 각각의 plasmid는 S. cerevisiae $SEY2102{\Delta}trp1$균주에 형질전환되었고, $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3와 $SEY2102{\Delta}trp1$/pAMF-GRE3 형질전환주가 선별되었다. 그 중 $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3 균주에서 NADPH를 cofactor로 사용했을 때 0.34 unit/mg-protein의 xylose reductase 활성(total activity)을 보였고, ADH1 promoter를 가진 $SEY2102{\Delta}trp1$/pAMF-GRE3 균주에 비해 1.5배 높은 활성증가를 확인 할 수 있었다. 또한 두 균주에서 모두 91%의 분비효율을 보여 대부분의 재조합 xylose reductase가 세포 밖으로 효율적으로 발현 분비되었음을 알 수 있었다. $SEY2102{\Delta}trp1$/pGMF-GRE3 균주를 사용한 baffled flask 배양에서 xylitol 생산량을 조사해 본 결과, 20 g/l의 xylose로부터 12.1 g/l의 xylitol을 생산하였고, 소모된 xylose의 약 83%정도가 xylitol로 환원되었음을 알 수 있었다.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.136-141
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• 2010

본 연구는 국내 대표적 인공호수인 대청호에서의 식물 플랑크톤의 1차 생산력을 알아보기 위하여 실험실과 현장에서 영양염 첨가 설험을 실시하였다. 실험을 위한 샘플을 2009년 9월 대청댐 앞 정수대 지점에서 채수 하였으며, 채수한 샘플은 Cubitainer에 6 L씩 분배하였다. 대조군은(Control) 영양염 처가 없이 원수 그대로 사용하였으며 6개의 처리군(Treatment)에는 $KH_2PO_4$와 $KNO_3$을 이용하여 P, 2P, 4P, $2NO_3$-N, $2NO_3$-N 그리고 질소와 인은 동시에 첨가한 P+$NO_3$-N의 농도로 영양염을 첨가하였다. 엽록소-$\alpha$ (Chlorophyll-$\alpha$)와 총질소(TN), 총인(TP)의 농도 변화를 매일 동일한 시간에 분석을 실시하였다. 단기 영양염 실험에서 인을 첨가해준 실험군은 대조군이나 질소를 첨가해준 처리군에 비해 식품플랑크톤의 성장이 뚜렷이 나타났으며, 이들 간의 높은 유의 수준을 보였다(p < 0.05). 또한 가장 높은 인의 농도를 첨가한 4P 처리군에서 P, 2P 처리군보다 높은 조류 성장률을 보였다. 반면 질소를 첨가한 처리군에서는 조류성장과 유의성을 보이지 않았다(p > 0.20). 염양염 첨가 실험결과 일반적으로 담수 생태계가 인에 의해 제한 된다는 다른 연구결과들과 일치하는 것으로 나타났다. 한편 인과 질소를 동시에 첨가한 처리군에서 가장 낮은 조류 성장률을 보였는데, 이는 제한 영양염이 인에 의해 작용 하더라도 질소와 함께 첨가될 경우 조류 성장 억제 될 수 있는 것으로 사료된다. 과거 장기간 측정된 대청댐의 상대비율 (TN:TP ratio)에 따르면 전체의 95% 이상이 17을 월등히 상회하는 값을 보여(Forsberg and Ryding, 1980), 총인과 총질소의 상대 비에 의해서도 인에 의한 제한 영양염 효과가 나타났다. 결과적으로 대청호의 정수대 부근에서 용존인이 일정량 이상 충분히 유지될 경우, 용존인은 식물플랑크톤의 생산력과 강한 양의 상관관계를 보이는 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제2권4호
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• pp.183-189
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• 2000

한반도 낙엽활엽수림의 우점종으로 대표되는 졸참나무(Quercus serrata), 신갈나무(Q. mongolica), 굴참나무(Q. variabilis)의 종자 발아 및 성장관계 실험에서 다음과 같은 결론을 도출하였다. 도토리 중량이 무거운 굴참나무가 초기 성장력에서 다른 두 수종에 비해 왕성하였고, 이는 도토리 중량이 참나무류 초기 성장에 지대한 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 참나무류의 하야지(夏芽枝, Lammas shoot)형성과 묘고(苗高)생장에서 세 수종 모두 RLI(relative light intensity) 20%에서 RLI 52%에서 보다 높은 하야지 형성을 및 탁월한 신장생장을 나타냄으로써 상당히 강한 내음성을 보여주었다. 본 실험광도의 조건에서 광도의 증가는 세 수종 모두에서 다른 성장인자 보다 근원경(根元經) 및 주근(主根) 측근(側根)의 발달을 더욱 더 촉진 시켰고, 개체당 엽면적 중량지수(mg/$cm^2$)의 증가로 나타나 음엽에서 점점 양엽의 특성을 보여주었으며, 개체당 엽면적 생산성지수(mg/$cm^2$)는 점점 높아져 단위 엽면적당 전 건중량이 더욱 증가함을 보여주었다. 엽(엽)의 성분분석에서는 광도의 증가로 잎의 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 함량은 낮아지고, 토양수분의 증가는 잎의 인(P), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg)의 함량을 높여 주었다. 이상의 결과에서 참나무류의 천연갱신을 위한 작업법으로 초기에는 모수(母樹)의 보호아래 나지(裸地)의 20-30% 광도 수준으로 산벌갱신(傘伐更新)작업법이 추천되며, 소나무와 혼효림 조성을 위한 군상작업(群狀作業)에서도 내음성이 비교적 강한 참나무류를 음지쪽에, 소나무는 양지쪽을 택하여 천연 갱신을 유도한다면 좋은 결과를 얻으리라 사료된다.

• Weed & Turfgrass Science
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• 제2권2호
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• pp.176-183
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• 2013

담수조류인 그물말 (Hydrodictyon reticulatum, HR)의 실용적 당화조건 확립을 위해 산 가수분해 방법으로서 one-step acid hydrolysis과 two-step acid hydrolysis, 그리고 산가수분해 후 효소가수분해를 병행하는 combined hydrolysis를 검토하였다. One-step acid hydrolysis의 경우, $120^{\circ}C$에서 HR 4% 고형분을 2% 황산 용액에 넣어 1시간 동안 반응시킬 경우가 적정하였다. Two-step acid hydrolysis의 적정조건은 1차 가수분해시 HR 건조중: 72% 황산을 1 g : 1.5mL로 하여 $60^{\circ}C$에서 1시간 반응시킨 다음, 증류수 23.5 mL를 첨가하고 $120^{\circ}C$에서 1시간 가수분해시키는 것이었다. Combined hydrolysis의 경우, 2% 염산에 25%의 HR 고형분을 넣고 $120^{\circ}C$에서 1시간 반응시킨 후, citrate buffer로 4% 고형분 함량이 되도록 희석하고 E1+E2 효소를 각각 1+0.2 mL g $DM^{-1}$ 수준으로 첨가하여 $50^{\circ}C$에서 1~2일 동안 반응시키는 것이 바람직하였다. Glucose 생성량, 발효억제물질(HMF, furfural) 생성량, 강산 사용제한 등을 종합적으로 감안할 때, combined hydolysis가 보다 유용할 것으로 판단되었다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제42권2호
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• pp.79-88
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• 2022

중부지역에서 사료용 밀의 건물 생산 특성 및 사료가치를 평가하기 위하여 국립식량과학원 중부작물부 수원 벼 재배 시험 포장에서 최근 육성·등록된 '청우'와 '태우' 품종을 이용하여 2년간 수행하였다. 사료용 밀 품종 조숙형 '청우'와 만숙형 '태우'의 숙기에 따른 출수기는 11-13일 정도 차이를 보였다. 동일 품종 내 연차 간 출수기는 1년차에 비해 2년차 재배에서 '청우'가 3일, '태우'가 1일 지연되었다. 초장은 약 4-12%, 수장은 85-95% 정도 '태우'가 길었고(p<0.001), 경수는 '청우'에서 약 94-104% 정도 많았다(p<0.001). 생체수량은 1년차 재배 시 '태우'가, 2년차 재배 시 '청우'가 많은 것으로 연차 간 상반된 양상을 보였으나 통계적인 차이는 없었다. 그러나, 건물수량은 연차에 관계없이 '청우'에서 많았고, 특히 2년차 재배에서 헥타르 당 3톤 가량 많은 15.3 t/ha로 '태우' 12.6 t/ha 보다 '청우'에서 약 21% 가량 높은 것으로 조사되었다(p<0.01). 이러한 건물수량 양상은 '청우'가 '태우'에 비해 건물비율(p<0.05)이 높으며, 조숙형 품종으로써 상대적으로 긴 등숙기간으로 인해 적정 이삭 수량을 확보할 수 있었기 때문이라고 판단된다. 식물체 부위별 사료가치 함량 분석 시, 1년차 재배의 줄기 부분을 제외한 나머지 잎, 이삭 및 2년차 재배의 모든 부위에서 가소화양분총량(TDN)과 상대적사료가치(RFV)가 '청우'에서 높은 것으로 확인되었다. 다만, 총체의 사료가치 분석 결과에서 1년차 재배 시 '태우'보다 '청우'에서 높았던(p<0.01) 값이 2년차에는 품종 간 차이를 보이지 않았다. 본 연구의 생육 특성과 수량성 및 사료가치 함량 등 조사를 수행한 대부분의 항목에서 연차 간 성적의 변동성을 보였는데, 이는 사료용 밀의 생육재생기에서 수확기까지의 기간 동안 큰 차이를 보였던 연차 간 환경적 요인 즉, 1년차에 비해 2년차에서 더 높았던 평균기온과 2배 가량 많았던 강우량 등의 영향인 것으로 생각된다. 비록 연차 간 성적이 환경적 영향에 의해 변동성을 보이더라도, 조사료로써 이용하기 위해 중요한 항목인 건물수량이 상대적으로 많으면서 연차 간 수량의 변동성이 적었던 '청우'가 조사료 생산에 더 적합할 것으로 판단된다. 따라서 중부지역의 작부체계를 고려하여 10월 하순 동계 사료용 밀 파종 후 이듬해 5월 하순까지 재배할 시 조숙형 품종을 재배하는 것이 안정적인 건물수량 확보에 유리하며, 이삭으로의 저장 양분의 전류가 많아 사료가치를 높일 수 있는 것으로 판단된다. 또한, 후작으로 사료 벼를 이모작으로 재배 시 조생종인 '청우' 품종이 중부지역에서 사료용 밀-사료용 벼 이모작 재배 시 적합한 품종으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제25권4호
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• pp.346-358
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• 2023

기후변화가 심화됨에 따라 작물에 미치는 영향을 평가하고 개선 방안을 도출하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 고온, 고이산화탄소 조건에서 벼의 질소 흡수 반응 및 질소이용효율 등을 분석하여 기후변화에 따른 벼의 적응 대책을 검토하고자 수행하였다. 21C 후반 RCP8.5 시나리오에 근거하여 온도는 2001~2010년 대비 +4.7 ℃ 상승, CO₂는 800 ppm을 기후변화 조건으로 하였으며, 질소를 0, 9, 18 kg 10a^-1 수준으로 각각 시비하였다. 그리고 벼 낱알의 질소 흡수를 보기 위해 수비 시비시 안정동위원소¹⁵N-urea를 표층 시비하였다. 기후변화 조건에서는 현재 기후 대비 잎, 줄기의 바이오매스량은 증가하나 등숙률 감소로 정조중이 38 % 감소하여 수확지수도 47% 감소하였다. 기후변화로 인해 잎과 줄기에서 질소흡수량은 현재기후 대비 각각 87%, 139% 증가하였으며, 반대로 곡실의 질소함량은 31% 감소하는 경향을 보였다. 기후변화 조건에서 ANUE, NUEg는 표준시비 시 각각 76%, 54% 유의하게 감소하였으며, 수비 질소의 흡수량과 회수율(RE)도 이와 동일한 경향을 보였으며 질소시비를 증가하였을 경우에도 동일한 경향을 보였다. 임실 및 등숙률 저하로 sink/source 균형이 무너져 질소 화합물 및 광합성 산물의 이동이 저하되어 질소함량이 영양생장기관에 머물러있고 곡실로의 전류가 되지 않으므로 향후 이를 극복할 수 있는 고온 적응 품종 육성과 이앙시기 조절 등이 선행되어야 한다.