• 제목/요약/키워드: Salt-tolerant plants

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작물의 내염성 기작 연구 II. 염분농도에 따른 보리, 호밀, 이탈리안라이그래스 유묘반응 (Mechanisms of Salt Tolerance in Crop Plants II. Physiological Responses of Barley, Rye, and Italian Ryegrass Seedling to NaCl Concentration)

  • 김충수;조진웅;이석영
    • 한국작물학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.391-397
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    • 1993
  • 보리, 호밀, 이탈리안 라이그래스를 실험재료로 하여 염분농도가 다른 배양액에서 수경재배하면서 염분농도에 따른 유상기의 생육반응을 조사하었다. 1. 파종후 15일패의 초장과 엽면적은 세 작물 모두 염분농도가 높아짐에 따라 감소하는 경향이었으며 엽면적의 감소는 엽폭의 감소보다는 엽장의 감소가 그 원인이었으며 염분농도가 높아짐에 따라 근장은 감소하는 경향이었다. 2. 염분농도의 증가에 따른 생장량 감소의 정도는 보리 > 이탈리안 라이그래스 > 호밀의 순이었다. 3. 엽록소함량은 호밀과 이탈리안 라이그래스는 염분농도가 높아짐에 따라 증가하는 경향을 보였으나 보리는 변화의 경향이 없었다. 4. 생체중 1g에 대한 건물중은 호밀과 이탈리안 라이그래스는 염분의 농도가 높아짐에 따라 감소하여 고염조건에서 생육할 경우 생체내 수분의 함량이 높아졌으며 보리는 변화의 양상이 없었다. 5. 엽녹소함량은 염분농도가 0.6%로 높은 경우에는 세 작물 모두 감소하는 경향이었고 전기전도도는 염분의 농도가 높아짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 6. 뿌리와 잎에 함유된 Na+은 염분의 농도가 높아 질수록 증가하였는데 호밀의 경우는 잎과 뿌리의 함유량은 비슷한 반면 보리와 이탈리안 라이그래스에서는 뿌리보다 및에서 Na+의 함량이 낮은 것으로 나타나 염분을 잘 이동시키지 않는 기구를 가지고 있다고 할 수 있다. 7. 근활력은 호밀이 염분의 농도가 높아짐에 따라 활력이 감소하는 반면 보리에서는 염분농도의 증가에도 활력이 오히려 높아졌다.

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NaCl 처리에 따른 멀꿀과 다정큼나무의 내염성 평가 (Salt Tolerance Assessment with NaCl of Stauntonia hexaphylla (Thunb.) Decene. and Raphiolepis indica var. umbellata (Thunb.) Ohashi)

  • 최수민;신현철;김인혜;허근영;김대일
    • 원예과학기술지
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    • 제31권5호
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    • pp.617-625
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    • 2013
  • 상록활엽 조경소재 연구개발의 일환으로써, 기후변화에 대응하여 내한성이 우수한 남부지역 상록활엽수 중에서 멀꿀과 다정큼나무에 대하여 가시적 피해, 엽록소 형광이미지, MDA(malondialdehyde) 농도 분석으로 내염성을 평가하였다. NaCl 농도가 증가함에 따라서 토양 pH는 감소하고 EC는 증가하였으며 멀꿀이 생육 중은 토양은 다정큼나무가 생육 중인 토양보다 더 강하게 영향을 받았다. 시각적 피해에서 멀꿀은 처리 후 20일에 200mM NaCl 농도 이상에서 고사하였다. 다정큼나무는 비록 400mM NaCl 농도에서 잎의 피해를 나타냈지만 실험기간 동안 모두 생존하였다. 엽록소 형광이미지에서 색상변화는 시각적 피해 결과와 강한 일관성을 보였다. NaCl 농도가 증가함에 따라서 멀꿀 잎의 적색은 유의성 있게 낮은 형광 값인 청색으로 변화하였고 변화는 가장자리에서 중앙으로 옮겨갔다. 다정큼나무의 형광이미지 반응은 NaCl 처리일이 증가할수록 잎의 가장자리에 변화가 나타났으나 여전히 실험기간 동안 적색을 나타냈다. 가장 높은 시각적 피해와 EC를 보였던 처리 후 5일에 멀꿀의 MDA 농도는 $4.56nmol{\cdot}g^{-1}$였다. 다정큼나무의 MDA 농도는 400mM NaCl 농도 처리구를 제외한 모든 처리구들에서 $1.5nmol{\cdot}g^{-1}$ 이하를 나타냈다.

새만금 간척지에서 36종 조경수의 양묘 가능성 검증과 내염성 분류 (Possibility of establishment of a tree nursery at Saemangeum Reclaimed Land and Classification of 36 Landscape Trees Based on Salt Tolerance)

  • 이경준;송재도;이규화
    • 한국산림과학회지
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    • 제104권4호
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    • pp.564-577
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    • 2015
  • 본 연구는 새만금간척지에서 원지반에 묘포장을 조성할 수 있는지를 검증하고, 내염성수종을 선발하기 위해 실시하였다. 2010년 조성한 군산시 옥구지역 간척지 원지반토에 2012년 2.0 ha의 묘포장을 조성하고 암거배수를 설치했다. 토양 염도는 토심 60 cm이내에서 2010년 4월 평균 35.2 dS/m이었으나, 2013년도에는 강우제염지역에서 5.13 dS/m, 미제염지역에서 8.20 dS/m로 줄었다. 2013년 4월초 1~4년생에 해당하는 36종(22종 교목과 14종 관목)의 조경수 총 3,943본을 이식하였다. 36종 수목의 첫해 가을 생존율은 평균 71.3%로서 간척지에서 양묘가 가능했다. 봄부터 가을까지 주기적으로 조사한 항목 중에서 묘고, 근원경, 잎 길이, 수관폭, 엽록소함량은 내염성을 판정하는 데 활용하지 못했다. 대신 다양한 수종에 공통된 기준으로 생장상태와 내염성을 상호 비교할 수 있는 항목은 신초 생장량, 생존율, 수세(엽량, 가지 고사와 수관 형성 상태) 뿐이었다. 생존율과 수세를 근거로 하여 수종별로 내염성을 최종적으로 판단하였는데, 생존율이 90% 이상이면서 수세가 매우 양호한 3종(위성류, 꾸지뽕나무, 낙상홍)은 "내염성수종"으로 분류하였다. 생존율이 80~89%이면서 수세가 양호한 5종(곰솔, 자귀나무, 쥐똥나무, 해당화, 난쟁이조릿대)은 "간척지 권장수종"으로 분류하였다. 생존율이 70~79%이면서 수세가 보통수준인 9종(느티나무, 무궁화, 보리수나무, 팥배나무, 회화나무, 메타세쿼이아, 상수리나무, 참느릅나무, 아까시나무)는 "간척지 식재가능수종"으로 분류하였다. 원지반에 원지반토, 준설토, 산림토로 50 cm, 혹은 100 cm 성토를 실시한 시험에서는 원지반토(9.95 dS/m)에서 곰솔의 생존율이 50%로 가장 낮고, 준설토(8.45 dS/m)에서 89%, 산림토(0.9 dS/m)에서 95%로 가장 높았다. 김제 광활지역 간척지에서 3~4년간 양묘한 7개 수종을 옥구지역 원지반토에 이식하였는데, 평균 98.2%의 생존율과 양호한 수세를 보여 이미 간척지 환경에 적응한 개체는 내염성을 가지게 됨을 확인하였다.

Crossbreeding and parental lineage influences the diversity and community structure of rice seed endophytes

  • Walitang, Denver I.;Halim, MD Abdul;Kang, Yeongyeong;Kim, Yongheon;Sa, Tongmin
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.161-161
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    • 2017
  • Seed endophytes are very remarkable groups of bacteria for their unique abilities of being vertically transmitted and conserved. As plants attain hybrid vigor and heterosis in the process of crossbreeding, this might also lead to the changes in the community structure and diversity of plant endophytes in the hybrid plants ultimately affecting the endophytes of the seeds. It would be interesting to characterize how seed endophyte composition change over time. The objective of this study is to gain insights into the influence of natural crossbreeding and parental lineage in the seed bacterial endophytic communities of two pure inbred lines exploring contributions of the two most important sources of plant endophytes - colonization from external sources and vertical transmission via seeds. Total genomic DNA was isolated from rice seeds and bacterial DNA was selectively amplified by PCR. The diversity of endophytic bacteria was studied through Terminal-Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP) analysis. Diversity between the original parents and the pure inbred line may show significant differences in terms of richness, evenness and diversity indices. Heat maps reveal astonishing contributions of both or either parents (IR29 ${\times}$ Pokkali and AT401 ${\times}$ IR31868) in the shaping of the bacterial seed endophytes of the hybrid, FL478 and IC32, respectively. Most of the T-RFs of the subsequent pure inbred line could be traced to any or both of the parents. Comparison of common and genotype-specific T-RFs of parents and their offspring reveals that majority of the T-RFs are shared suggesting higher transmission of bacterial communities common to both parents. The parents influence the bacterial community of their offspring. Unique T-RFs of the offspring also suggest external sources of colonization particularly as the seeds are cultivated in different ecogeographical locations. This study showed that host parental lines contributed greatly in the shaping of bacterial seed endophytes of their offspring. It also revealed transmission and potential conservation of core seed bacterial endophytes that generally become the dominant microbiota in the succeeding generations of plant hosts.

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해안 사구에서 서식하는 토착식물로부터 분리된 근권미생물 Bacillus aerius MH1RS1의 식물성장 촉진 능력 연구 (Plant Growth-promoting Ability by the Newly Isolated Bacterium Bacillus aerius MH1RS1 from Indigenous Plant in Sand Dune)

  • 이은영;홍선화
    • 대한환경공학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.687-693
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    • 2013
  • 다양한 난개발과 해안도로, 방파제 등의 인공 구조물 설치로 인한 해안 침식과 해안선 파괴 등으로 해안사구가 크게 훼손되고 있다. 이에 본 연구에서는 해안사구에서 서식하고 있는 토착식물의 근권으로부터 식물 성장 촉진 능력이 있으면서 동시에 염분에 강한 내성을 가지는 근권세균의 library를 구축하였고, 이들 균주를 대상으로 식물 성장 촉진 능력을 평가하였다. 또한, 내염성 식물을 대상으로 사구 토양에서의 성장률에 근권세균이 미치는 영향을 평가한 후, 훼손된 사구의 복원에 가장 유용한 미생물을 선별하고 분리된 근권세균이 식물 성장에 미치는 영향을 평가하였다. 실험은 선정된 균주와 갯기름나물과 줄무늬갈대를 해안사구에 식재한 후 성장에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과, MH1RS1는 (IAA) production, siderophores, 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase (ACC deaminase) 그리고 염분내성을 가지고 있다. 갯기름나물의 경우는 줄기의 길이와 뿌리의 무게는 크게 향상되었다. 특히, 줄기의 생체와 뿌리 무게는 control과 비교했을 때 25% 성장이 향상되었다. 줄무늬 갈대는 Bacillus aerius MH1RS1 에 의해 초장은 18%와 뿌리의 생체 중은 20%로 크게 향상 되었다.

신규 통성혐기성 세균으로 제조한 발효흙에 의한 음식물 쓰레기의 퇴비화 (Food Waste Composting by Using an Inoculum-Mixture Containing New Facultative Anaerobic Bacteria)

  • 황교열;이재연;김근;성수일;한승호
    • 유기물자원화
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    • 제9권1호
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    • pp.65-72
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    • 2001
  • 음식물쓰레기 퇴비화를 위한 발효흙 제조를 위하여 토양에서 새로 분리한 Bacillus속의 GM103, V25, V31, V35의 4균주를 사용하였다. 각 균주를 동정한 결과 각각 Bacillus licheniformis, B. subtilis, B. stearothermophilius, B, subtilis로 동정되었다. 이들 균주들은 단백질 분해능, 전분분해능, 그리고 작물 병원성 곰팡이 Rhizopus stronifer에 대한 저해능이 모두 우수하였다. GM103은 전분분해능이 탁월하게 우수하였고, 호기적 성장만 가능하였다. V25, V3l, V35는 모두 호기적 혐기적 성장이 가능하였고, 10% 염분농도와 $50^{\circ}C$에서 좋은 성장도를 보였으며, 토양에서의 생존 및 적응력도 우수하였다. 음식물쓰레기 퇴비화 시험을 위하여 GM103, V25, V31, V35 균주를 배양하여 당밀, 비트펄프, zeolite 등을 혼합하여 발효흙인 BIOTOP-CLEAN을 제조하였다. 제조된 BIOTOP-CLEAN과 무처리구인 대조구, 기존 타사 제품 HS와 음식물쓰레기 시험을 하였는데 대조구의 $30^{\circ}C$, HS의 $35^{\circ}C$ 보다 BIOTOP-CLEAN의 경우가 최대 발효온도는 $50^{\circ}C$로 가장 높았다. 또한 BIOTOP-CLEAN은 냄새도 구수하였고 성상에 있어서도 짙은 암갈색으로 음식물쓰레기의 퇴비화가 가장 잘 되었다. 한편 대조구는 악취가 나고 HS는 별다른 냄새가 없었다. 각 균주의 배양액을 토마토, 배추, 열무, 고추 등의 작물에 1달주기로 살포하여 무처리인 대조구에 비해 상대적 증산율에서 모두 우수한 것으로 나타났다.

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Enhanced Antioxidant Enzymes Are Associated with Reduced Hydrogen Peroxide in Barley Roots under Saline Stress

  • Kim, Sang-Yong;Lim, Jung-Hyun;Park, Myoung-Ryoul;Kim, Young-Jin;Park, Tae-Il;Seo, Yong-Won;Choi, Kyeong-Gu;Yun, Song-Joong
    • BMB Reports
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    • 제38권2호
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    • pp.218-224
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    • 2005
  • Antioxidant enzymes are related to the resistance to various abiotic stresses including salinity. Barley is relatively tolerant to saline stress among crop plants, but little information is available on barley antioxidant enzymes under salinity stress. We investigated temporal and spatial responses of activities and isoform profiles of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), non-specific peroxidase (POX), and glutathione reductase (GR) to saline stress in barley seedlings treated with 200 mM NaCl for 0, 1, 2, 5 days, respectively. In the control plant, hydrogen peroxide content was about 2-fold higher in the root than in the shoot. Under saline stress, hydrogen peroxide content was decreased drastically by 70% at 2 d after NaCl treatment (DAT) in the root. In the leaf, however, the content was remained unchanged by 2 DAT and increased about 14 % at 5 DAT. In general, the activities of antioxidant enzymes were increased in the root and shoot under saline stress. But the increase was more significant and consistent in the root. The activities of SOD, CAT, APX, POX, and GR were increased significantly in the root within 1 DAT, and various elevated levels were maintained by 5 DAT. Among the antioxidant enzymes, CAT activity was increased the most drastically. The significant increase in the activities of SOD, CAT, APX, POX, and GR in the NaCl-stressed barley root was highly correlated with the increased expression of the constitutive isoforms as well as the induced ones. The hydrogen peroxide content in the root was most highly correlated with the CAT activity, indicating an increased role of CAT in hydrogen peroxide detoxification under salinity stress. In addition, the results suggest the significance of temporal and spatial regulation of each antioxidant isoform in determining the competence of the antioxidant capacity under saline stress.

이탈리안라이그래스 발아기 내염성의 품종간 차이 (Varietal Difference of Salt Tolerance during Germination in Italian Ryegrass)

  • 이강수;최선영
    • 한국작물학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.413-419
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    • 1995
  • 본 연구는 이탈리안라이그래스의 발아기간중에 있어서 내염성에 대한 품종간 변리를 조사하기 위한 적정 온도 및 NaCl의 농도를 구하고자 2배체의 9 품종, 4배체의 11품종 등 20 품종을 온도 $25^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$ 및 15$^{\circ}C$인 조건에서 NaCl 농도를 350mM까지 8수준으로 조절하여 발아상태를 조사하였다. 1. 대조구에서의 발아율에 대한 발아 50%감소 염농도(발아 50%감소 염농도)는 15$^{\circ}C$에서 354mM이 었으며 2$0^{\circ}C$에서 324mM 그리고 $25^{\circ}C$에서 325mM이었다. 2. 온도조건간에 있어서 품종들의 발아 50%멸소염농도는 서로 유의적인 상관관계가 인정되었는데 2$0^{\circ}C$와 15$^{\circ}C$사이의 상관관계가 $25^{\circ}C$와 15$^{\circ}C$ 또는 2$0^{\circ}C$사이에서보다 유의성이 높았다. 3. 온도 2$0^{\circ}C$인 조건에서 품종들의 발아 50%감소염농도는 NaCl의 농도가 350mM인 조건에서의 치상 10일후에 품종들의 발아속도와 유의적인 상관관계가 인정되었다. 4. 온도 2$0^{\circ}C$이고 NaCl 농도가 350mM인 조건에서의 치상 10일 후 품종들의 발아속도를 비교하여 품종들의 발아내타성을 분류하여 본 결과 Wase Aoba, Bettina, E. K-11, Tetrone, Lira Sand, Tetra Florum 및 Billiken의 7 품종은 강한 것으로 나타났으며, Tuchi, Wase, Wase Yutaka, Sakura Wase, Magnolia, Limella, Delita의 6품종은 중정도로, 그리고 Atalja, Barmultra, Ajax, Liberta, LM-16, Elving, Wilo의 7 품종은 약한 품종으로 분류되었다.

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중부 서해안 해안사구 자생식물과 귀화식물 군락의 토양특성 비교 (Soil Physical-chemical Characteristics on Indigenous Plant and Naturalized Plant of Coastal Sand Dune on Central-western Coastal Area, Korea)

  • 김찬범;손요환;배영태;박기형;윤호중;김경하;이창우
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권3호
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    • pp.323-330
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    • 2013
  • 이 연구는 자생식물과 귀화식물이 분포하고 있는 중부 서해안에서의 토양특성과 식물 군락을 조사하여 해안지역에 출현하는 귀화식물을 체계적으로 관리하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 연구 대상지는 충청남도 서천군, 보령시, 안면도, 태안군과 전라북도 부안군 일대의 해안사구 중 식물군락 발달이 양호한 8개 지역을 선정하였다. 2010년 4월부터 10월까지 $5m{\times}5m$ 크기의 조사구 총 69개소에서 토양 및 식생특성을 분석하였다. 조사지역 토성은 대부분 사토였으며, 자생식물 중 초본군락이 분포한 지역의 평균 토양산도는 pH 7.77, 목본군락은 pH 7.31로써 약알카리성과 중성으로 나타났으며, 염분농도는 초본군락이 평균 0.03%, 목본군락이 0.01%였다. 전기전도도는 초본군락이 $0.52ds.m^{-1}$, 목본군락이 $0.23ds.m^{-1}$로 나타났다. 귀화식물 중 초본군락이 분포한 지역의 평균 토양산도는 pH 7.12, 목본군락은 pH 7.34로써 중성에 가깝게 나타났다. 염분농도는 초본군락 0.01%, 목본군락 0.01%로 동일했으나 자생식물과는 차이가 있었다. 전기전도도는 초본군락 $0.29ds.m^{-1}$, 목본군락 $0.20ds.m^{-1}$로 나타났다. 해안사구 지역에서 군락을 이루고 분포하는 식물은 초본식물 20종, 목본식물 8종으로 총 17과 28종이었다. 귀화 식물은 7종, 자생식물은 21종이었다. 귀화식물은 평균적으로 자생식물보다 염분농도가 낮은 곳에서 출현하였다.

한국의 도작과 풍수해 (Wind and Flooding Damages of Rice Plants in Korea)

  • 강양순
    • 한국작물학회지
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    • 제34권s02호
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    • pp.45-65
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    • 1989
  • 우리나라는 지형과 기후가 복잡다양한 데다가 하절기에는 필리핀 남양군도로부터 상습적으로 불어오는 태풍의 진로권내에 위치해 있고 년간 강우량의 대부분이 벼 재배기인 하절기에 집중적으로 내리는 관계로 이때 강우와 강풍이 단독 또는 동반하여 갖가지 풍수해양상을 일으킨다. 풍해는 조풍해, 건조풍해 및 강풍해로 구분하여 볼 때 조풍해(염풍해)는 1986년 8월 28~29일 태품 Vera호 내습시 남부 해안지방 일대에서는 강우가 그치면서 염분을 함유한 초속 6m정도의 강풍이 불어 해안으로부터 2.5km까지 도체 조기에 염분을 건물당 1.1~17.2mg 부착시켜 심한 조풍해를 일으켰다. 그리고 건조풍해는 '87년 이래로 내습한 대부분의 태풍들이 4.0~8.5m의 태풍이 남부 및 동해안에 불어 Foenhn 현상으로 건조풍이 되고 이때 출수기에 처한 벼 이삭은 심한 백수피해와 변색위피해를 받았다. 태풍해로서는 풀수기 이전의 벼 생육단계에서 경엽이 기계적으로 절상, 파열, 고사되고, 등숙기에는 도복과 탈입이 심하게 된다. 풍해경감은 태품 내습을 회피하도록 8월 15일까지 출수시키고 풍해저항성이 비교적 강한 상풍벼와 청청벼 재배가 효과적이다. 한편 수해로서는 농경지 유시, 이몰, 침관수 및 도복 등을 들 수 있으나 각종 Dam, 제방축조, 하구언공사 등으로 피해는 많이 줄었지만 국지적 집중호우나 강변유역 제방내의 내수로 인한 침관수나 도복피해는 상습적으로 일어난다. 핌관수해는 태풍과 다우가 주로 8월 말경에 내습하여 2~4일 정도 도체가 관수된다. 이따 남부 특수만식답의 벼생육단계는 생육초중기에 해당되므로 어린 생육단게일수록 피해가 크고 보통식세어는 생식생장기에 해당되므로 유수나 팬이삭은 불념이 되더라도 죽은 이삭을 갖는 경의 상위절로부터 재생경이 나와 정상이삭으로 되어 수량 감소가 가장 튼 감수분열기 피해에서도 66%의 수량보상력을 갖게 된다. 침관수피해 경감을 위해서는 사전적 조처로서 관수저항성 및 백엽고, 벼멸구, 도복저항성을 갖는 품종을 선택 재배하는 것이 효과적이다. 특히 통일형 품종은 일본형 품종에 비하여 관수시 모든 생육단게에서 관수저항성이 강한데 묘생존율이 높고, 엽신과 엽초의 이상신장력이 낮아 퇴수시 기술적 장해가 적으며 생식생장기에는 근활력, 광합성능력이 높아 피해회복이 빠르고 고위절분얼이삭에 의한 수량보상력이 높다. 이상을 종합하여 볼 때 풍수해를 최소화하기 위해서는 다음과 같은 연구가 금후 이루어져야 할 것이다. \circled1 기상예보, 풍수해 피해실태 및 그로 인한 작황 등의 원격탐사 및 전산화에 의한 분석 연구가 이루어져야 하고, \circled2 품수해와 관련된 불량환경에서 내성을 갖는 품종 육성 보급이 이루어져야 하고, \circled3 품수해 발생상습지에서는 벼 피해를 보상할 수 있는 타작물과의 함리적 작부체계 개선 연구가 이루어져야 하고, \circled4 피해도체의 활용도 증진 연구가 이루어져야 할 것이다.

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