• 제목/요약/키워드: N assimilates

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Source-Sink Partitioning of Mineral Nutrients and Photo-assimilates in Tomato Plants Grown under Suboptimal Nutrition

  • Sung, Jwakyung;Lee, Suyeon;Lee, Yejin;Yun, Hongbae;Ha, Sangkeun;Ok, Yongsik
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.652-658
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    • 2013
  • A huge number of greenhouse soils in Korea have accumulated mineral elements which induce many nutritional and pathological problems. The present study was performed to the effects of the reduced fertilization on plant growth, and uptake and partitioning of minerals (N, P, K) and soluble carbohydrates using highly minerals-accumulated farmer's greenhouse soil. On the basis of the recommended application for tomato crop, the application rates of N, P and K were 110(50%)-5.2(5%)-41.5(35%)kg $ha^{-1}$, respectively, using Hoagland's nutrient solution. Tomato growth rates during the whole experiment were not significant between treatments, but it was found that a decrease in daily growth represented after 60 days of treatment (DAT). The reduced application led to a drastic decrease in the concentration of N, P and K in fruits, and, thus, this resulted in lower uptake after 40 DAT. The lower phloem export and utilization of soluble carbohydrates caused an accumulation of extra-carbohydrates in leaves, stems and fruits in the reduced application. The reduced fertilization induced the capture of N, P and K in leaves and of soluble carbohydrates in stems compared to the conventional application. In this study, we suggest that it is possible to delay the first fertigation time in minerals-accumulated soils without an adverse impact on crop growth, but it is necessary to regularly monitor mineral status in soil to ensure a balanced uptake, synthesis and partitioning of minerals and carbohydrates.

Nitrogen Translocation and Dry Matter Accumulation of Direct Seeded Rice in No Tillage Rice-Vetch Cropping

  • Cho, Young-Son;Lee, Byung-Jin;Choe, Zhin-Ryong
    • 한국작물학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.44-48
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    • 1999
  • Uptake, assimilation and translocation of nitrogen and dry matter assimilation and translocation in ten rice cultivars were observed in no-till direct-sown rice-vetch cropping system. There was a large degree of variation in N-uptake, grain yield, nitrogen translocation efficiency and dry matter assimilation and translocation in tested rice cultivars. Forty kg N/ha base, as compound fertilizer (21-17-21% of N-P-K) three weeks after sowing and 30 kg N/ha top-dressed at panicle initiation stage as in the form of (NH$_4$)$_2$$CO_2$ was applied. ‘Newbounet’, ‘Daesanbyeo’, and ‘Hwayeongbyeo’ showed higher translocation efficiency. The contribution of pre-heading dry matter assimilates to grain ranged from 33% to 99% of dry grain weight. Dry matter of ‘Calrose 76’ was lower than Newbounet but N content was higher in Calrose 76 than Newbonnet. By maturity, N content in vegetative parts declined considerably more than dry matter, vegetative and reproductive parts, N translocation efficiency, and N harvest index. Nitrogen translocation efficiency was greater in ‘Nonganbyeo’, Daesanbyeo, and Newbounet. Grain N concentration was positively correlated with N concentration or N content of the vegetative parts at heading in Nonganbyeo, ‘Dasanbyeo’, ‘Dongjinbyeo’, and Newbonnet. These results indicated that the greater amount of dry matter and N accumulated before heading stage, the higher translocation rates of dry matter to grain and the greater net losses at maturity.

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석유탄화수소를 이용한 단세포단백질의 생산에 관한 연구 3 (Production of Single-Cell Protein on Petroleum Hydrocarbon)

  • 변유량;권태완
    • 미생물학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.95-102
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    • 1971
  • The growth characteristics of Candida tropicalis KIST 351 on gas oil substrate under different culture conditions were investigated and the preliminary animal feeding experiments using this yeast as a partial substitute of fish meal was also conducted. The yeast assimilates effectively n-paraffins in gas oil ranging from $C_{16}$ to $C_{16}$ with its maximum cell growth at $33^{\circ}C$ and pH 5.5 with aeration of 3 vvn and agitation of 900 rpm. The optimal concentrations of nitrogen sources, $HK_2PO_4$ and $Na_2HPO$ were 4, 2 and 0.5g/1, respectively. Ferrous sulfate, manganese sulfate and zinc sulfate showed positive effect to cell growth with the optimal range of 5-10 ppm. In the feeding experiment with 3 and 5% incorporation of the gas oil grown yeast, neither adverse effects on growth of chicks nor toxic effect were observed. Protein content of the dried cell was 58.8% and its amino acid composition compared well with other single-cell protein products and FAO reference protein.

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냉온처리 전후의 광환경 조건이 오이 묘의 생존율에 미치는 영향 (Effect of Light Condition before and after Chilling Treatment on the Survival and Physiological Responses of Cucumber (Cucumis sativus L.) Seedlings)

  • Yooun Il Nam;Young Hoe Woo;Hyung Jun Kim
    • 생물환경조절학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.165-171
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    • 2001
  • 겨울철 시설내에서 정전 등으로 인하여 수시간 동안 작물체가 생육한계 온도로 경과시 오이묘에 나타나는 피해와 피해발생의 생리적 요인 및 피해 경감대책을 구명하기 위하여 저온처리 전후의 광환경 조건이 오이 묘의 생존율 및 생육반응에 미치는 영향을 조사하였다. 냉온처리(2$^{\circ}C$, 48시간)에 따른 오이묘의 생존율은 암기말인 07:00시 처리에서 30.6%이었고, 암기 개시기인 18:00시 처리에서는 92.2%로 높았다. 세포의 전해질 누출은 07:00시 처리에서(72시간) 57.1%, 18:00시 처리에서는 25.9%로 낮았다. 누출액중 무기이온 함량은 $K^{+}$ 이온이 가장 많았고, $Na^{+}$, $Mg^{+2}$ , $Ca^{+2}$ 순으로 적었다. 냉온처리전 야간에 광을 조사하면 생존율이 광 무처리에 비해 56% 더 높아졌으며, 광조사는 2시간 처리로 충분한 효과가 있었다. 광 조사에 의하여 생존율이 높아지는 것은 광합성에 의한 당함량의 증가 때문인 것으로 해석 되었다. 냉온처리(3$^{\circ}C$, 48시간) 기간중 광을 조사하면, 생존율이 43.3%로 낮아진 반면, 암조건에두면 92%로 높았다.

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Interrelation between N and S Nutrition on Accumulation of Storage Protein in Soybean Seed

  • Paek, Nam-Chon;Richard Shibles
    • Plant Resources
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    • 제1권2호
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    • pp.113-120
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    • 1998
  • Soybean is an important crop because its seed has very high protein relative to others. The quality of soy protein is limited by the concentration of the sulfur-containing amino acids in the amino acid profile. Among the supply of various forms of 0.4mM sulfur as S nutrition during seed fill. only 0.4mM L-methionine can inhibit ${\beta}$-subunit synthesis completely and produce the highest glycinin-containing seeds. Compared to 0.4mM sulfate control, seeds supplied by 0.4mM L-methionine have lower ${\alpha}$-, no ${\beta}$-subunit, and highly increased glycinin without altering total protein concentration. Supply of 0.2mM cystine (0.4mM S) did not affect the accumulative pattern of seed storage protein (SSP) subunits. In the supply of L-methionine, 0.2mM treatment showed higher glycinin in seeds but 0.05mM resulted in lower glycinin than tile sulfate control. The relative abundance of ${\alpha}^`$-subunit was not altered by any N or S nutrition. Under 5mM nitrogen, protein concentration was increased about 3-5% by substituting ammonia for nitrate during seed fill independent of nutrition. The increase resulted in the only increase of 7S protein, mainly ${\beta}$-subunit. Our data suggest that the regulatory system of SSP genes responds to the balance between N and S assimilates supplied from mother plant. and controls the di fferential synthesis of their subunits for the maximum protein accumulation in developing soybean seed.

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Ammonia Volatilization from Rice Paddy Soils Fertilized with 15N-Urea Under Elevated CO2 and Temperature

  • Lim, Sang-Sun;Kwak, Jin-Hyeob;Lee, Dong-Suk;Lee, Sun-Il;Park, Hyun-Jung;Kim, Han-Yong;Nam, Hong-Shik;Cho, Kyeong-Min;Choi, Woo-Jung
    • 한국환경농학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.233-237
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    • 2009
  • It has widely been observed that the effect of elevating atmospheric $CO_2$ concentrations on rice productivity depends largely on soil N availabilities. However, the responses of ammonia volatilization from flooded paddy soil that is an important pathway of N loss and thus affecting fertilizer N availability to concomitant increases in atmospheric $CO_2$ and temperature has rarely been studied. In this paper, we first report the interactive effect of elevated $CO_2$ and temperature on ammonia volatilization from rice paddy soils applied with urea. Urea labeled with $^{15}N$ was used to quantitatively estimate the contribution of applied urea-N to total ammonia volatilization. This study was conducted using Temperature Gradient Chambers (TGCs) with two $CO_2$ levels [ambient $CO_2$ (AC), 383 ppmv and elevated $CO_2$ (EC), 645 ppmv] as whole-plot treatment (main treatment) and two temperature levels [ambient temperature (AT), $25.7^{\circ}C$ and elevated temperature (ET), $27.8^{\circ}C$] as split-plot treatments (sub-treatment) with triplicates. Elevated temperature increased ammonia volatilization probably due to a shift of chemical equilibrium toward $NH_3$ production via enhanced hydrolysis of urea to $NH_3$ of which rate is dependent on temperature. Meanwhile, elevated $CO_2$ decreased ammonia volatilization and that could be attributed to increased rhizosphere biomass that assimilates $NH_4^+$ otherwise being lost via volatilization. Such opposite effects of elevated temperature and $CO_2$ resulted in the accumulated amount of ammonia volatilization in the order of ACET>ACAT>ECET>ECAT. The pattern of ammonia volatilization from applied urea-$^{15}N$ as affected by treatments was very similar to that of total ammonia volatilization. Our results suggest that elevated $CO_2$ has the potential to decrease ammonia volatilization from paddy soils applied with urea, but the effect could partially be offset when air temperature rises concomitantly.

$^{13}C$, $^{15}N$ 추적자 실험을 통한 부유 수생식물(Iris pseudoacorus)의 Cyanobacteria (Microcystis aeruginosa) 성장억제능력 평가 (Control of Cyanobacteria (Microcystis aeruginosa) Blooms by Floating Aquatic Plant (Iris pseudoacorus): an in situ Mesocosm Experiment Using Stable ($^{13}C$, $^{15}N$) Isotope Tracers)

  • 김민섭;이연정;김백호;황순진;안광국;박선구;엄한용;신경훈
    • 생태와환경
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    • 제44권3호
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    • pp.280-291
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    • 2011
  • 생물조절기법(Biomanipulation)을 이용한 수질개선 방법으로서, 인공식물섬을 이용한 부유성 수생식물(I. pseudoacorus)은 그 표면적에 따라서 수층으로의 광량 투과를 제어함으로써 미세조류의 광합성 효율을 저해한다. 또한, 수층에서 영양염을 흡수하여, 미세조류의 성장을 억제함으로서 남조류(M. aeruginosa) 대량발생을 제어할 수 있다는 것을 $^{13}C$, $^{15}N$ 추적자 실험을 통하여 정량적으로 확인하였다. 이와 같이 부유수생식물을 이용하여 저수지내 남조류 번성을 억제함으로서 수질 개선에 중요한 역할을 하지만, 동물플랑크톤의 종 조성 변화를 야기할 수 있다는 것을 고려해야 할 것이다. 본 연구 결과는 향후 인공 식물섬을 사용한 남조류 제어 기법에 중요한 자료로 활용될 것으로 사료된다.

질산태 질소의 공급수준에 따른 알팔파의 건물, 질소의 분포 및 저장영양소의 축적 (Dry Matter, Nitrogen Distribution and Organic Reserves Accumulation as Affected by Nitrate Supply Level in Alfalfa (Medicago sativa L.))

  • Kim, Tae-Hwan;Jung, Woo-Jin;Lee, Bok-Rye;Kim, Dae-Hyun;Kim, Kil-Yong
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.153-160
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    • 2002
  • 질산태 질소의 공급수준이 알팔파의 영양생장기 동안의 질소동화와 성장 및 재생기간 동안의 뿌리조직내 전분과 질소 축적에 미치는 영향을 규명하고자 0.2, 1.0 및 3.0 mM KN $O_3$하에서 10주 동안의 영양생장 후 건물 및 질소 화합물의 식물조직내의 분포를 분석하고, 24일간 1차 및 2차 재생을 각각 시킨 후 뿌리조직에 축적된 전분과 질소 함량을 분석하였다. 10간의 영양생장 후 건물과 질소화합물의 함량을 1.0 mM 처리구를 기준으로 비교한 결과, 0.2mM 처리구에서는 질소결핍 현상이 그리고 3.0mM 처리구에서는 질소과잉에 의한 억제 효과가 나타났다. 0.2, 1.0 및 3.0 mM N $O_3$$^{-}$ 하에서 24일간 재생 후 주근과 지근에 축적된 전분의 총 함량은 개체 당 각각 50.96, 15.47 and 6.37 mg이었다. 전 처리구 공히 1.0 mM N $H_4$N $O_3$하에서 24일간 재생 후 전분의 함량과 1차 재생후와 비교할 때 유의적인 차이가 없었다. 1차 재생 후 뿌리조직에 축적된 전 질소 함량은 개체 당 각각 6.66, 8.43 and 11.09 mg 이었으며, 지근에 주로(뿌리조직의 총 질소 함량의 70% 이상) 분포되어 있었다. 이상의 결과들은 재생 기간 중 질산태 질소의 공급수준이 증가할수록 뿌리조직내의 전분축적은 감소하나, 질소축적은 비례적으로 증가한다는 것을 보여준다. 뿐만 아니라, 1차 재생기간 중 축적된 저장 유기물의 수준은 차기 재생활력 및 유기물의 뿌리 내 재축적에 영향을 미치는 중요한 생리적인 요인 중의 하나임을 보여준다.

수도 생육후기 광합성 능력과 영양환경이 건물생산과 수량구성요소에 미치는 영향 (The Effect of the Photosynthetic Ability and the Nutritional Status on Dry matter Production and Yield Components of the Rice Plant at the Latter Half of the Growth Stage)

  • 이주열
    • 한국작물학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.187-202
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    • 1976
  • 출수기전후 수도의 광합성능화과 생육상태의 차이가 건물생산과 수량구성요소에 미치는 영향을 구명하고 통일품종의 출수전 저장물질과 출수후 축적 물질이 현미수량을 구성함에 있어서 차지하는 의존도를 재배시기를 달리한 상태에서 조사한바 그 성적을 요약하면 다음과 같다. 1. 등숙기의 광합성능력은 품종간에 차이를 보여 광합성능력이 비교적 높은 품종군(만경, 농림 2002, 동산 38호 Kotominori)과 낮은 품종군(진흥 팔금 통일 금남풍)으로 구별되였으며 그중 진흥 Kotominori 양품종은 수전기에서 유숙기에걸쳐 광합성능력의 저하가 심하였으며 시비법의 차이에 의한 광합성능력의 변동도 큰편이였다. 2. 출수후 광합성능력과 엽신질소함량및 엽중비율(엽신건물중/전건물중)간에는 정의 상관이 인정되었으며 일본품종은 한국 품종에 비하여 그들간의 상관이 더욱 높고 엽신질소함량도 높았다. 3. 수전기로부터 유숙기까지의 근활력소장은 광합성능력 단백태질소함량과도 상호밀접하게 관계하여 수전기에서 유숙기에 걸쳐 근의 산화력이 높은 것은 이삭의 건물증가량을 많게하고 최종적으로는 수량에도 영향하는 것으로 추찰되였다. 4. 공시품종들의 출수전저장탄수화물량과 출수후 탄수화물생산량에 의한 현미구성비율은 출수전 저장 탄수화물에 의존도가 15~26%에 불과하고 나머지 74~85는 출수후 탄수화물 생산량에 의존하고 있다. 5. 수전기의 엽신질소함량과 주당 영화수와의 관계를보면 한국품종군과 일본품종군간에는 2계열의 정의 상관이 인정되었고 시비법 차이에 의한 $\textrm{m}^2$당 영화수는 한국품종군에서는 후기중점 시비구가 일본품종군에서는 기비중점 시비구가 많은 결과를 보여주었다. 6. 출수기를 전후한 건물중과 엽면적은 이앙기가 빠를수록 높은 수치를 보였으며 엽면적 엽량 공히 출수전 3주간에 있어서는 건물증가율과 정의 상관이 인정되여 동기간에 있어서의 건물증가율의 차이는 엽면적의 차에 의하여 직접규제되나 출수후등숙에 접어들면서 엽면적의 직접적인 지배성은 점차로 소실되어 감을 알수 있었다. 7. 현미구성에 있어 출수전 저장동화물질과 출수후 생산된 동화물질에 의존비율은 이앙기가 빠를수록 그리고 엽신 N함량이 많을수록 출수전 저장동화물질에 의존도가 높아 재배시기이동에 의한 환경조건변화로 통일품종의 등숙향상과 수량증대가 가능함을 뒷받침하여 주었다. 8. 8월 17일 출수기를 중심으로 그이전에 출수한 구에서는 저장기간중 일사량 및 일조시간이 많고 평균기온도 높은 양호한 기상조건하에서 경과하게되여 현미구성에 있어 출수전 저장동화물질에 의존도를 높일수 있었다고 본다. 9. 이상의 출수전후 집적량과 기상환경과의 상관을 맺어본 결과 출수전 동화물질 저장량과 출수전 3주간의 평균일사량 일조시수 평균기온과는 고도의 정의 상관이 있었다.

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Sink와 Source 관련형질 변이가 벼 종실중 및 종실질소함량 변이에 미치는 영향 (Effect of Sink and Source Related Characteristics on Grain Weight and Grain Nitrogen Content in Rice)

  • 이충근;권영업;이재은;서종호;신진철;이변우
    • 한국작물학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.45-54
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    • 2009
  • 2002년도에는 sink는 변화를 주지 않고 엽제거에 의해 source의 크기를, 2007년에는 파종기, 질소시비량 및 재식밀도를 달리하여 sink와 source의 크기를 조절한 후 이들이 종실중 및 종실질소함량의 형성과정에 미치는 영향을 분석하고자 하였던 바 이에 대한 결과는 다음과 같다. 1. 엽제거를 통해 source의 크기를 직접적으로 조절하였을 때는 출수전 엽에 저장되었던 동화산물과 질소에 직접적으로 영향을 주어 해석에 혼란을 주었으며, 파종기, 질소시비량 및 재식밀도 조정과 출수기 솎아내기를 통해 sink와 source의 크기를 조절할 경우에는 다양한 크기의 sink와 source를 얻었지만 모든 sink와 source 관련 형질이 서로 매우 밀접하게 관련되어 있어 등숙기간 중 종실중 및 종실질소함량에 미치는 sink 또는 source 관련형질의 개별효과를 분석하기는 어려웠다 2. source가 클수록 종실중과 $GW_P$는 증가하는 경향이었으나, $GW_T$는 감소하는 경향이었으며, sink는 source와는 반대의 경향을 보였다. 또한 source 관련형질중 지상부 총건물중이 종실중과 그 구성인자에 대한 영향력이 가장 컸으며, 구성인자 중에서는 $GW_P$$GW_T$에 비해 종실중에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 3. source가 클수록 종실질소함량과 $GN_S$가 많은 경향이었으나, $GN_T$는 감소하는 경향이었으며, sink는 source와는 반대의 경향을 보였다. 또한 source 관련형질중 지상부 총질소함량이 GN에 대한 영향이 가장 컸으며, 구성인자 중에서는 $GN_S$$GN_T$에 비해 종실질소함량에 큰 영향을 주었으나 종실중과는 달리 $GN_T$가 종실질소함량을 차지하는 비중이 비교적 컸다. 4. 등숙기간 중 종실 질소는 토양으로부터 먼저 공급되거나 적어도 잎 또는 줄기로부터의 전류와 토양으로부터의 공급이 동시에 이루어지는 것으로 나타났다.