This study is conducted to analyze effects of soil moisture on the growth of maple(Acer palmatum) under indoor low light intensity. Maples grew under three different light intensities such as sunny place(average 353.2W/$m^2$), half shade(average 7.7 W/$m^2$) and shade/(average 1.9W/$m^2$).Under half shady and shady condition, each 24 planters(2 maples planted in each planter) were used and divided into 3 groups treated with different watering points. Three levels of soil water potential were set for watering points, such as -200mbar, -300mbar or -500mbar. Under sunny condition, there were only group of 8 planters, as comparison. Watering was applied when soil water potentials reached -500maber. The results of plant growth experiment are as followed. 1. Under the shady condition, 32 maples died among 48 maples for 7 months. 9 maples survived, watered at soil water potential -200mbar, 5maples at -300mbar and 2maples at -500mbar. 2. Leaf water content ratios were higher under lower light intensity. For the cell wall became thinner under lower light intensity. 3. Maples in shady were easy to die due to having thin cell wall, therefore they were easy to loss the turgor pressure. 4. In case of half shady condition, the group, watered at soil water potential -200mbar, had much smaller amount of rootlet than -300mbar, because there were excessive soil water. The group, watered at soil water potential -500mbar, had smaller amount of rootlet than -300mbar and there was a remarkable difference in leaf water potential in spite of nearly same soil water potential, because leaves received the water stress under lower soil water potential. 5. When maples grew soundly, the leaf water potential was largely influenced by the soil water potential.
토양수분포텐셜이 복분자 생육에 미치는 영향을 조사하기 위하여 복분자 시설하우스에서 -5 ~ -40 kPa 수준으로 토양수분을 처리하였다. 시설하우스내의 토양유효수분은 5.6%이었고, 수분포텐셜에 따라 토양수분함량이 높아지면 토양 pH와 치환성 Ca은 증가하였고, 치환성 K와 전질소 함량은 감소하였으며, 유기물함량은 수분처리 9일 이후부터 감소하였다. 수분포텐셜과 토양수분함량 간에는 y = 96.534 - 20.28In(x)의 지수함수 근사식이 성립되었다. 수분포텐셜이 -20 kPa (토양 수분 27.5%) 이상이면 복분자 잎의 엽록소 함량이 감소하였고 질소흡수가 억제되며, P 함량은 수분공급 시간에 따라 증가하였다. 수분포텐셜 -20 kPa 이상의 수준으로 7일 이상이 경과하면 뿌리활력이 급격히 감소되어 생육이 위축되었다. 지상부에 대한 뿌리비율 (T/R률)은 수분공급 9일까지 급격히 감소하였다. 휴면기의 복분자 줄기와 뿌리의 탄수화물 함량은 -5 kPa과 -10 kPa 처리구에서 가장 낮아 동해 위험도가 가장 높았다.
Seo, Mijin;Han, Kyunghwa;Cho, Heerae;Ok, Junghun;Zhang, Yongseon;Seo, Youngho;Jung, Kangho;Lee, Hyubsung;Kim, Gisun
한국토양비료학회지
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제50권5호
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pp.336-344
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2017
The soil water characteristics curve (SWCC) represents the relation between soil water potential and soil water content. The shape and range of SWCC according to the relation could vary depending on soil characteristics. The objective of the study was to estimate SWCC depending on soil types and layers and to analyze the trend among them. To accomplish this goal, the unsaturated three soils were considered: silty clay loam, loam, and sandy loam soils. Weighable lysimeters were used for exactly measuring soil water content and soil water potential. Two fitting models, van Genuchten and Campbell, were applied. Two models entirely fitted well the measured SWCC, indicating low RMSE and high $R^2$ values. However, the large difference between the measured and the estimated was found at the 30 cm layer of the silty clay loam soil, and the gap was wider as soil water potential increased. In addition, the non-linear decrease of soil water content according to the increase of soil water potential tended to be more distinct in the sandy loam soil and at the 10 cm layer than in the silty clay loam soil and at the lower layers. These might be seen due to the various factors such as not only pore size distribution, but also cracks by high clay content and plow pan layers by compaction. This study clearly showed difficulty in the estimation of SWCC by such kind of factors.
The impacts of climate change on soil moisture in sub - Arctic watershed simulated by using the hydrologic model. A range of arbitrary changes in temperature and precipitation are applied to the runoff model to study the sensitivity of soil moisture due to potential changes in precipitation and temperature. The sensitivity analysis indicates that changes in precipitation are always amplified in soil moisture with the amplification factor for flow. The change in precipitation has effect on the soil moisture in the catchment. The percentage change in soil moisture levels can be greater than the percentage change in precipitation. Compared to precipitation, temperature increases or decreases alone have impacts on the soil moisture. These results show the potential for climate change to bring about soil moisture that may require a significant planning response. They are also indicative of the fact that hydrological impacts affecting water supply may be important in consider-ing the cost and benefits of potential climate change.
토양수분조건에 따른 시비반응을 구명(究明)하기 위하여 본량(本良) 사양토(砂壤土)에서 토양수분처리($M_0$무관수, $M_1$-0.1~-1.0bar, $M_2$-0.1bar~-0.5bar, $M_3$-0.1~-0.2bar)와 시비수준(施肥水準)(N-P-Kkg/10a, 0-0-0, 11.5-10-12.5, 23-20-25, 34.5-30-37.5)을 달리하여 봄배추의 생육상태(生育狀態), 물소모량(消耗量), 양분흡수량, 비료이용율(肥料利用率), 수량 등을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 20cm 깊이에서 토양수분 Potential이 -2.0bar 이하(以下)일 때 물소모량은 감소(減少)하였고 비료(肥料)에 의(依)한 생장량(生長量)의 증가는 없었다. 2) 배추의 양분흡수량(養分吸收量)은 시비량(施肥量)의 증가에 따라 토양수분 Potential이 낮을 때는 감소(減少)하는 경향(傾向)이었고, 토양수분 Potential이 높을 때는 증가하는 경향(傾向)이었다. 3) 질소(窒素)와 가리(加里)의 이용율(利用率)은 토양수분 Potential과 시비수준(施肥水準)이 정비례관계(正比例關係)에 있어야 이용율(利用率)이 증대되었다. 4) 봄배추의 수량(收量)은 토양수분 Potential이 낮을 때에는 시비량(施肥量)을 증가시켜도 증수가 없었으며, 토양수분 Potential이 높을 때에는 각(各) 시비수준(施肥水準) 공(共)히 증수효과(增收效果)가 있었고 그 효과(效果)는 다비수준(多肥水準)에서 더욱 뚜렷하였다. 5) 토양수분 Potential을 높게 유지(維持)시킬 경우(境遇)에는, 시비량(施肥量)을 증가시킴에 따라 봄배추 수량(收量)이 거의 직선적(直線的)인 증가경향을 보여, 최대수량을 낼 수 있는 비료요구량(肥料要求量)이 크게 증가되었다.
It is important to estimate the possibility of recovery in physiologically damaged woody plant. It is suggested that C.E.R(cambial electrical resistance) might be a useful method to predict the permanent wilting point. D/A and A/D converter can be used to measure the C.E.R and it took only 10-20 msec for a measurement and the values were stable during this study. A computer could be used for the continual measurement of C.E.R. There were very big daily changes of C.E.R. was changed according to the changes of indoor temperature, but the phase was slightly different. It is reasoned that daily changes in C.E.R. is induced by the changes of water potential and cambial thickness. It was difficult to detect the changes of C.E.R. caused by changes in soil moisture under high soil water potential. Under low soil water potential, the changes in soil moisture under high soil water potential. Under low soil water potential, the changes of C.E.R. can be detected. After wilting, C.E.R. is increased very rapidly. When C.E.R. is not decreased by watering, it will be permanent wilting point. But it takes several days to confirm the permanent wilting point. To predict the possibility of recovery from wilting, the values of C.E.R. have no meaning. But the changes of C.E.R. are significant. Therefore we can predict the permant wilting point in woody plant by monitoring the change of C.E.R. by the computer.
Relationships between soil factors and the growth of annual ring of Pinus densiflora grown on stony mountain were investigated at two sites of the different parent rocks: the one was formed by granite at Mt. Gwanag, Seoul and the other feldspar porphyry at Mt. Bipa, Daegu. The growth of annual ring was influenced by the physical factors of soil, such as soil depth, field caacity and water content of soil, rather than by the KDICical factors, such as total nitrogen, potassium, and calcium of soil. Of the soil factors affecting the growth of annual ring, soil depth, field capacity, water content of soil and organic matter closely interrelated with each other. All of these factors influenced water content of soil which might affect the water potential of Pinus densiflora leaves. In fact, the leaf water potential, affecting as the main factor for the growth of annual ring, of the pine grown in a deep soil was higher than that of the pine in a shallow soil.
The leaf water relations and photosynthetic rate during acute soil drying were compared in potgrown grapevine cultivars, Vitis vinifera cv. Chardonnay and V. vinifera cv. Riesling. Leaf water potential in Riesling decreased significantly from day 2 after water had been withheld, while in Chardonnay leaf water potential for the water-stressed plants was almost identical with that in well watered plants during the first 4 days. Higher stomatal conductance and photosynthetic rate in Chardonnay than Riesling were observed until day 3 after withholding water. Photosynthetic rate in water-stressed Chardonnay was not different from that in control plants until day 3 after withholding water, while that in water-stressed Riesling was reduced markedly from day 2. In Riesling, osmotic potential at turgor loss point was not changed irrespective of watering conditions. However, in Chardonnay osmotic potential at turgor loss point decreased more in the water stressed conditions than in well watered conditions. The osmotic adjustment in Chardonnay under water stress conditions must contribute to the maintenance of higher stomatal conductance and photosynthetic rate than those in Riesling for a significant period of the drying process. Though difference in stomatal conductance between the two cultivars was shown in the process of soil drying, stomatal conductance of both cultivars responded to vapor pressure difference between leaf and ambient air, rather than soil water status and leaf water potential.
Diurnal changes of microclimatic conditions and tissue water relations were measured at two sites where Carpinus laxiflora and C. cordata were allopatrically distributed. The microclimatic conditions at a site where C. laxiflora was distributed produced severe water stress condition during summer months. Daily maximum temperature reached $30.4^\circC$ and the highest vapor pressure deficit was 1.31 KPa when 13 rainless days were continued. During this period soil water content decreased to below the field capacity even at a depth of 20 cm and xylem pressure potential also decreased to 2.04 MPa. However, turgor potential was maintained more than 0.4 MPa. Patterns of stomatal conductance were changed with evaporative demand and soil water availability. On the other hand, microclimatic conditions at a site where C. cordata was distributed were moderate water strees condition compared with those at a site C. laxiflora was distributed. Though soil water content was maintained above field capacity C. cordata showed a remarkable decrease in turgor potential and stomatal conductance throughout the experiment. These results indicate that there is a difference in habitat characteristics between the two species and C. laxiflora is more resistant than C. cordata to water stress.
Knowledge of the degree of yield reduction due to water stress at different crop growth stages in rice production is important for rational scheduling of irrigation during periods of insufficient water supply. Previous studies to determine the degree of yield reduction duo to water stress suffered from interruptions by rain during experiment. Also the findings did rot relate the degree of water stress to the soil water potential and water deficit status of rice plants. In this study, two years experiments were conducted using the high yielding rice varieties, an Indica x Japonica (Nampoong) and a Japonica variety(Choochung). These were grown in 1/200$^{\circ}$ plastic pots placed under a rainfall autosensing, sliding clear plastic roof facility to control rainfall interruptions. The results obtained were as follows. 1.The two varieties differed in the growth stage most sensitive to water stress as well as the degree of yield reductions. When rice plants were stressed to the leaf rolling score 4 and soil water potential of about - 20 bar at major crop growth stages which included heading, booting, non-effective tillering, panicle initiation and early tillering stages, the yield reductions in the Indica x Japonica variety were 58%, 34%, 27%, 22%, and 21%, respectively, whereas in the Japonica vairety they were 23%, 36%, 1%, 13% and 22%, respectively. This result show that the recommended drainage during non-effective tillering is valid only for the Japonica variety. Sufficient irrigation at booting, heading and early tillering stages are necessary for both varieties. 2.The two varieties showed visible wilting symptoms when the soil water potential dropped to about - 3.0 bar. The Japonica variety showed more leaf rolling than the Indica X Japonica. However, it had a higher retention of leaf water content and greater stomatal diffusive resistance. When the soil water potential dropped, the Japonica variety showed leaf rolling score (LRS) 1 at 0 soil-5. 0 bar and LRS 2 at 0 soil -6.0 bar while the Indica X Japonica showed LRS 1 at 0 soil - 5.5 bar and LRS 2at 0 Soil - 9.0 bar. The stomatal diffusive resistance was maximum at the second top leaf blade in both varieties at intermediate water stress of 0 soil - 4.5 bar. 3.The number of days that was required for the soil water potential to drop to-3. 0 bar and to - 20.0 bar after drainage of irrigation water from the 20cm deep silty clay loam soil in the pots were 6 and 13 days, respectively for booting stage, and 7 and 11 days, respectively for heading stage, 9 and 12 days, respectively for panicle initiation stage, and 12 and 19 days, respectively for early tillering stage. 4.Water stress during the early tillering stage recorded the longest delay in beading time, the largest reduction in panicle numbers and a substantial yield decrease of 20%. This calls for better water management to ensure the availability of water at this stage, particularly during drought periods. In addition, a reexamination of the conventional inter-drainage practice during the non-effective tillering stage is necessary for the high yielding Indica X Japonica varieties.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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