Bran structure and gelatinization property of upland and lowland japonica waxy brown rice were compared. Dimension, weight and number of aleurone layer were similar between upland(Nonglimna 1) and lowland(Shinsunchalbyeo) rices, but the aleurone layer and pericarp of upland rice were thicker. Water uptake rate of upland rice at $60^{\circ}C$ was lower than that of lowland one. There was no difference in intrinsic viscosity between two rice starches. Upland rice starch had lower onset temperature, narrower gelatinization temperature and lower water content lot gelatinization compared with lowland rice starch.
Gelatinization temperatures of upland and lowland waxy brown rice starches annealed at $25^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$ for 24hr were investigated with differential scanning calorimetry No annealing effect was observed at low temperature. The upland rice starch showed narrower range of gelatinization temperature upon annealing treatment at $60\circ}C$ compared with the lowland rice starch. The enthalpy of gelatinization was not changed in case of the upland rice starch but was increased in case of the lowland one upon annealing.
Won-Kyung Kim;Sang Hee Lee;Deok Gyu Choi;Seok Ho Park;Youn Koo Kang;Seok Pyo Moon;Chang Uk Cheon;Sung Hyuk Jang
Journal of Drive and Control
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v.21
no.2
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pp.30-35
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2024
Domestic rice is more expensive than imported products, so it is necessary to reduce production costs to secure competitiveness. Low-density planting developed in Japan is a cultivation technology that reduces labor and production costs without yield loss. The area of low-density cultivation is continuously increasing. However, research on how rice transplanters adapt to low-density planting has not been conducted. Therefore, this study was carried out to determine the optimal working conditions of a rice transplanter for low-density planting. Three types of rice transplanters were used and treated based on 3 conveying distance levels. The number of picked seedlings, pick missing rate, the number of planted seedlings, and the mis-planted rate were investigated to evaluate planting accuracy according to the transfer distance to the seedling tray. The results showed that the number of planted seedlings was 4.31~4.95 EA with an L1 seedling tray transfer distance (horizontal 9 mm, vertical 8 mm), but the mis-planted rate was higher than in other conditions. At L2 (horizontal 9 mm, vertical 10 mm) and L3 (horizontal 11 mm, vertical 8 mm) transfer distance conditions, the number of planted seedlings were 4.89-5.68 EA and 4.69-5.66 EA, respectively, with a low mis-planted rate of less than 3%. The results showed that if the transfer distance is adjusted properly, a rice transplanter can be used for low-density planting with high planting accuracy.
Lowland and upland rice were grown concurrently under the both lowland and upland conditions. Yield and its components such as one liter weight, 1, 000 grain weight, number of grain per panicle and number of panicle per hill were compared between varieties and between cultural conditions. Variations of rice quality were also observed about amylose content, alkali digestion value and protein content between varieties and cultural conditions. Most of lowland varieties showed high growing vigour and yielding ability in lowland culture, and they also showed high variations between the lowland and upland cultures compared to upland variety. Upland varieties were revealed higher adaptability in productivity to the lowland condition than upland condition.
In order to develop optimum paddy-upland rotation system, we evaluated the 1st and the 2nd upland growth and yield characteristics of foxtail millet, proso millet, sorghum rotated from paddy field and rice rotated from upland in paddy-upland rotation. Average number of ears per hill was 3.3 in the 2nd upland cultivation. The value was greater by 1 ear as compared to 1st upland cultivation (2.2 ears per hill). In average yield per 10a, the 2nd upland cultivation showed 220.3 kg, 23% increased yield compared to the 1st upland cultivation (179 kg per 10a). In average number of ears per hill, the 2nd upland cultivation showed 8.3 ears, increased 4 ears compared to the 1st upland cultivation (4.2 ears per hill). In average yield per 10a, the 2nd upland cultivation showed 152.8 kg, 16.8% increased yield compared to the 1st upland cultivation (130.8 kg per 10a). In average days from seeding to heading of 5 sorghum varieties, there were no significant difference between the 1st (68.6 days) and the 2nd (67.4 days) upland cultivation rotated from paddy field. In the average number of grains per ears, the 2nd upland cultivation showed 2,931.6 grains per ear, 12% increased compared to the 1st upland cultivation (2,619.6 grains per ears). Average yield per 10a of sorghum in the 2nd upland cultivation showed 242.3 kg, 4.6% increased compared to the 1st upland cultivation (231.7 kg per 10a). In growth and yield characteristics of rice in paddy-upland rotation, culm length in paddy-upland-paddy plot showed 82.9 cm, 7.3 cm longer compared to the continuous rice paddy field (75.6 cm). Ear length was also 1 cm longer than that of the continuous rice paddy field. In average number of ears per hill, paddy-upland-paddy plot showed 25.0 ears, 4.3 ears more than that of the continuous rice paddy field (20.7 ears per hill). In average yield of rice per 10a, the paddy-upland-paddy rotation plot showed 526.8 kg, 9.8% higher yield compared to the continuous rice paddy field (479.9 kg per 10a).
To find out suitable crops and their rotation years with rice for paddy-upland rotation, continuous rice cropping and rice with 1, 2 and 3 years cropping of upland crops(soybean, maize and job's tears) were tested for four years from 1989 to 1992. Rice yield, when averaged over rotation years for each crop, was increased ranging from 7% to 12% when compared with that of continuous rice cropping. With every crop, rice yield of 2 year upland rotation was higher than that of 1 year upland rotation, but rice quality seemed to deteriorate in paddy-upland rotation. When considering yields of the upland crops, 1 year rotation was the best condition for soybean and job's tears, with 3 years rotation being the best for maize. In paddy-upland rotation, number of weed species and its occurrence rates were reduced in paddy and upland condition and the reduction rates in paddy condition were higher than those in upland condition. Physical properties of soil were improved in paddy-upland rotation and airphase seemed to increase with increasing upland period.
Iijima, Morio;Awala, Simon K;Hirooka, Yoshihiro;Yamane, Koji
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
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2017.06a
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pp.44-44
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2017
Recently, the occurrences of extreme flooding and drought, often in the same areas, have increased due to climate change. We tested the hypothesis that wetland species could help upland species under flood conditions; that is, the roots of wetland crops may supply $O_2$ to the roots of upland crops by a series of experiments conducted in both humid Japan and semi-arid Namibia (See Iijima et al, 2016 and Awala et al, 2016). Firstly, flooding tolerance of upland-adapted staple crops-pearl millet (Pennisetum glaucum) and sorghum (Sorghum bicolor) mix-cropped with rice (Oryza spp.) was investigated in glasshouse and laboratory experiments in Japan. We found a phenomenon that strengthens the flood tolerance of upland crops when two species-one wetland and one drought tolerant-were grown using the mixed cropping technique that results in close tangling of their root systems, hereinafter referred to "close mixed-planting". This technique improved the photosynthetic and transpiration rates of the upland crops subjected to flood stress ($O_2$-deficient nutrient culture). Oxygen transfer was suggested between the two plants mix-cultured in water, implying its contribution to the phenomenon that improved the physiological status of upland crops under the simulated flood stress. Secondly, we further tested whether this phenomenon would be expressed under field flood conditions. The effects of close mixed-planting of pearl millet and sorghum with rice on their survival, growth and grain yields were evaluated under controlled field flooding in semi-arid Namibia during 2014/2015-2015/2016. Single-stand and mixed plant treatments were subjected to 11-22 day flood stress at the vegetative growth stage. Close Mixed-planting increased seedling survival rates in both pearl millet and sorghum. Grain yields of pearl millet and sorghum were reduced by flooding, in both the single-stand and mixed plant treatments, relative to the non-flooded upland yields, but the reduction was lower in the mixed plant treatments. In contrast, flooding increased rice yields. Both pearl millet-rice and sorghum-rice mixtures demonstrated higher land equivalent ratios, indicating a mixed planting advantage under flood conditions. These results indicate that mix-planting pearl millet or sorghum with rice could alleviate flood stress on dryland cereals. The results also suggest that with this cropping technique, rice could compensate for the dryland cereal yield losses due to field flooding. Mixed cropping of wet and dryland crops is a new concept to overcome flood stress under variable environmental conditions.
Tetty Marta Linda;Jusinta Aliska;Nita Feronika;Ineiga Melisa;Erwina Juliantari
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.34
no.6
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pp.1239-1248
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2024
Peatlands are marginal agricultural lands due to highly acidic soil conditions and poor drainage systems. Drought stress is a big problem in peatlands as it can affect plants through poor root development, so technological innovations are needed to increase the productivity and sustainability of upland rice on peatlands. Rhizobacteria can overcome the effects of drought stress by altering root morphology, regulating stress-responsive genes, and producing exopolysaccharides and indole acetic acid (IAA). This study aimed to determine the ability of rhizobacteria in upland rice to produce exopolysaccharides and IAA, identify potential isolates using molecular markers, and prove the effect of rhizobacteria on viability and vigor index in upland rice. Rhizobacterial isolates were grown on yeast extract mannitol broth (YEMB) medium for exopolysaccharides production testing and Nutrient Broth (NB)+L-tryptophan medium for IAA production testing. The selected isolates identify using sequence 16S rRNA. The variables observed in testing the effect of rhizobacteria were germination ability, vigour index, and growth uniformity. EPS-1 isolate is the best production of exopolysaccharides (41.6 mg/ml) and IAA (60.83 ppm). The isolate EPS-1 was identified as Klebsiella variicola using 16S rRNA sequencing and phylogenetic analysis. The isolate EPS-1 can increase the viability and vigor of upland rice seeds. K. variicola is more adaptive and has several functional properties that can be developed as a potential bioagent or biofertilizer to improve soil nutrition, moisture and enhance plant growth. The use of rhizobacteria can reduce dependence on the use of synthetic materials with sustainable agriculture.
The fractions of protein, albumin, globulin, oryzenin, and prolamine extracted from 20 varieties of rice were determined, which include upland and paddy rice with both waxy and nonwaxy types. The protein content is higher in the waxy type and especially in upland rice. The content of oryzenin and albumin were likewise higher in the waxy and upland types. The results were discussed in the view point of nutrition.
Seo, Jong-Ho;Lee, Chung-Keun;Cho, Young-Son;Lee, Chun-Ki;Kim, Chung-Kon
KOREAN JOURNAL OF CROP SCIENCE
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v.55
no.2
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pp.98-104
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2010
Excess nitrogen (N) uptake of rice, which could cause much lodging, disease and reduction of rice quality, could be occurred at the paddy field with previous upland condition at which much soil N could be mineralized by soil-drying effect. N fertilizers of 0, 3, and 6 kg N $10a^{-1}$ were applied to early-maturity rice, cultivar Joanbyeo at the paddy field of first and second year after upland condition, and rice growth and nitrogen uptake were investigated to know the increase of rice N uptake at the paddy field with previous upland condition for one-year. Total dry matter (DM) and N uptake of rice at the paddy field with previous upland condition increased more than continuous paddy field. Total DM and N uptake of rice at the paddy field with previous upland condition increased linearly to N fertilizer 6 kg $10a^{-1}$ at the paddy field owing to vigorous growth compared to continuous paddy field. Rice N uptake was higher at the paddy field of the first year than the second year after upland condition in considering N uptake at the plot of no N fertilizer. Vigorous growth at the paddy field with previous upland condition resulted in higher rice yield which was related with high panicle and spikelet, but much N fertilizer as much as 6 kg $10a^{-1}$ at the paddy field with previous upland condition resulted in higher lodging and protein content of brown and milled rice. Particularly, protein content of brown and milled rice increased more when the same N fertilizer was applied two times splitly at transplanting and panicle initiation stage than when N fertilizer was applied one time at transplanting as basal N. N application with under 3 kg $10a^{-1}$ as only basal N was recommended at the paddy field with previous upland condition to obtain high quality rice without lodging.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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