Heading time is important element for yield and quality in crops. Among day length and temperature which influence on heading, temperature effect has not been investigated well. To investigate temperature effect on heading, heading date and plant growth characters were checked under the low and high temperature conditions in short day length. Analyzing heading date of six Korean varieties under the high and low temperature condition, heading date of varieties were delayed under low temperature. In the low temperature condition, dry weight and area of leaf were reduced. Varieties showing more delay of heading under low temperature also showed more reduction in leaf area. After selecting three varieties showing significant difference in leaf growth and heading date under different temperature conditions, nutrient contents of plant were analyzed. Nitrogen content was reduced in leaf and shoot under the low temperature condition. OsNRT2.3, nitrate transporter, was significantly down regulated in varieties showing more heading delay. Available phosphate content was decreased in leaf, but increased in shoot due to reduction of phosphate mobility. OsPT1, phosphate transporter regulating phosphate uptake, was more down regulated in varieties showing more heading delay. OsPT6, phosphate transporter regulating phosphate transport in plant, was also significantly down regulated in those varieties. With these data, we expected that active nitrogen and available phosphate uptake and transport in plant would increase leaf growth then might reduce heading delay under the low temperature condition.
본 연구에서는 와편모조류 Alexandrium affine(LIMS-PS-2345)의 생장에 미치는 용존태 무기 및 유기 영양염의 영향을 조사하였다. 영양염 흡수 동력학 실험에서 A. affine의 최대흡수속도(ρmax)와 반포화상수(Ks)는 질산염에서 77.0 pmol/cell/hr과 17.6 μM, 인산염에서 15.5 pmol/cell/hr과 3.88 μM로 산출되어, 무기영양염에 대하여 높은 요구량 및 낮은 친화성을 가지고 있는 것으로 나타났다. 유기 영양염에 따른 A. affine의 생장속도를 확인한 결과, 유기 질소 urea, glycine와 유기 인 adenosine triphosphate(ATP), glycerol phosphate(Glycerol-P) 첨가구에서 무기 영양염 첨가구의 70 % 이상 생장속도를 보였다. 따라서 낮은 무기 영양염 환경에서 A. affine의 우점화와 종간경쟁에서 우위를 위해서는 용존태 유기 영양염의 이용이 필요할 것으로 생각된다.
인삼 (Panax ginseng C.A. Meyer)의 뿌리로부터 유도 인삼모상근을 이용한 무기이온 흡수과정의 상승 및 길항작용에서 phosphorus (P $O_{4}$$^{-}$)와 nitrogen source (N $H_{4}$$^{+}$, N $O_{3}$$^{-}$)의 증가는 조직 내에 $Mg^{2+}$ 및 F $e^{2+}$ 의 흡수를 증가시키는 원인으로 확인되었다 특히, ammonium의 농도를 4배 높일 경우 F $e^{2+}$의 흡수는 13 mg/L, C $u^{2+}$의 흡수는 0.32mg/L이 증가하여 각각 47.5%와 123.1%로 현저한 이온흡수의 상승효과를 초래하였다. 이러한 결과는 인삼포장에서 인산과 질소원의 과도한 시비는 생장을 다소 증가시키고 뿌리의 철이온과 2가 무기이온 흡수도 증가시킴을 알 수 있다 유리당의 함량은 유리당의 종류에 따라 인산과 질소원의 최적 농도가 다르게 나타났다. 반면에 ginsenoside함량은 인산과 질소원 모두 가장 낮은 농도에서 가장 높았다. 인산의 경우에는 1/2 MS배지의 농도 (0.62 mM)보다 낮은 0.31 mM에서 R $b_2$는 44.7%, Rc는 29.9%가 높았다. Ammonium은 1/2 MS 배지 (10.30 mM)보다 낮은 5.15 mM에서 R $b_2$와 Rc를 각각 21.7%와 31.9% 그리고 nitrate 역시 1/2 MS배지 (9.4mM)보다 낮은 4.70 mM 에서 각각 17.6%와 25.5%의 뚜렷한 함량증가를 나타냈다. 질소원에 따른 ginsenoside 함량 증가에서는 N $H_{4}$$^{+}$가 N $O_{3}$$^{-}$보다 다소 효과적이었다. 따라서 인삼모상근의 ginsenoside생산을 높이기 위해서는 인산과 질소원의 농도를 조절한 새로운 배지가 적합한 것으로 확인되었다.
본 연구의 목적은 RO 농축수 내 TDS 제어에 따른 고농도 질산성 질소의 효율적인 생물학적 처리에 있다. 실험실 규모의 실험에서는 연속회분식 반응기를 이용하여 연구를 수행하였으며 TDS의 주입조건에 따른 비탈질율, 비산소소비율 분석을 수행하였다. 연구결과, 연속회분식 반응기를 이용한 운전에 따라 탈질 공정 내 고농도 TDS 주입에 따라 탈질 반응이 지연되어 SDNR이 감소하는 것으로 나타났으며 미생물 활성도가 또한 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 질산성 질소의 원활한 처리를 위하여 TDS 제어가 수반되어야 하며 특히, $Ca^{2+}$의 중점적인 처리가 필요할 것으로 판단된다. 또한 본 연구를 통하여 도출된 SDNR, SOUR 값은 호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 RO 농축수의 생물학적 처리를 위한 공정 설계인자로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
추파연맥-옥수수 이모작 작부체계에서 헤어리벳치 녹비 이용의 가능성 및 그 효과를 검정하기 위해 1999년 및 2000년의 2년간 작물시험장 발포장에서 옥수수 수확 후 9월 초순 연맥과 헤어리벳치를 혼파하여 11월 초순 일차적으로 사초를 수확하고 난 후 월동한 벳치를 옥수수의 녹비로 이용하였을 때의 효과를 조사하였는데 다음과 같은 결과를 얻었다. 옥수수 단작에서 벳치단파에 따른 옥수수에 대한 2년 평균 벳치녹비량 6.7cm/ha의 효과는 연맥이모작의 옥수수 질소표준비와 거의 동일하였다. 연맥과 혼파시의 벳치의 녹비 및 녹비질소량은 벳치 단파시의 40%에 불과하여 옥수수 6엽기에 조사한 토양질산태 질소량도 벳치-녹비구 및 연맥-표준질소구보다 반 이하로 감소하였고 식물체 질소함량이 많이 감소하여 출사기 옥수수 질소흡수량이 40-50kg/ha 감소하였다. 그러나 옥수수 6엽기에서의 토양질산태 질소가 무질소비료구의 2배 정도였으며 시험 2년차에는 추비질소가 필요없이 토양 질산태 질소수준인 25mg/kg에 거의 접근하였으며, 출사기에서의 옥수수 질소흡수량이 무질소비료구보다 약 30-40kg/ha 증가하였다. 시험 1년차 연맥+베치-녹비구의 옥수수 전건물중은 벳치-녹비구 및 연맥-표준질소구보다 종실중이 다소 감소하여 약 2 ton/ha 정도의 수량 감소가 있었지만 시험 2년차는 동일하였다. 옥수수 1년차에 약 60kg/ha, 2년차에 20kg/ha 감소하였으며, 연맥-무질소구에 비해서는 1년차 30kg/ha, 2년차 45kg/ha 정도 증가하여 질소화학비료 50-100kg/ha 대체효과를 얻을 수 있었으며, 뚜렷한 녹비의 2년 누적효과를 볼 수 있었다. 따라서 옥수수의 단작시의 헤어리벳치녹비보다는 효과가 적지만 연맥 이모작시에도 연맥과의 혼파에 의한 헤어리벳치의 녹비 및 질소비료 절감효과도 충분히 크며 녹비의 누적효과도 기대할 수 있을 것으로 판단되었다.
토양의 질산태 질소 함량이 46에서 $344mg\;kg^{-1}$으로 분포되는 시설재배지 12개 토양으로 시비수준을 무비구와 표준시비구로 구분하여 방울토마토를 공시 작물로 한 생산력 검정시험을 포트재배로 수행하였다. 무비구의 토마토 건물중은 최소 $28.9g\;plant^{-1}$에서 최대 $112.5g\;plant^{-1}$으로 토양 비옥도 차이에 의해 다양한 생산능력을 보였으며 무비구 토마토의 양분 흡수량도 동일한 경향을 나타냈다. 토양의 질산태 질소 함량은 무비구의 토마토 건물중 및 질소 흡수량과 고도로 유의한 정의 상관 ($r=0.83^{**}$ 및 $r=0.78^{**}$)을 보였고, 표준시비구와 무비구의 건물중과 질소흡수량 차이로 평가한 비료효과 및 질소시비효율과는 부의 상관을 보였다. 토양의 질산태 질소 수준에 따른 무비구 토마토의 건물중. 질소흡수량, 비료효과. 질소시비효율과의 상호관계 분석으로부터 질소 무시비 재배를 위한 토양의 질산태 질소 상한기준은 $280mg\;kg^{-1}$, 질소 표준시비 재배를 위한 토양의 질산태 질소 하한기준은 $50mg\;kg^{-1}$ 이하로 추정되었다. 이러한 질산태 질소 한계기준은 시설재배 토마토의 질소시비 추천식에서 전기전도도의 한계기준을 질산태질소로 환산한 기준과 거의 동일하였다. 따라서 상기의 질산태 질소 상한기준과 하한기준으로부터 토양의 질산태 질소 함량이 $50-280mg\;kg^{-1}$ 사이인 경우 질소시비량은 다음과 같은 직선모델식으로 추천하였다. Y (질소 표준시비량에 대한 시비비율, %) = -0.4348 X 토양 중 $NO_3-N$($mg\;kg^{-1}$) + 121.74
Kim, Tae-Hwan;Lee, Bok-Rye;Jung, Woo-Jin;Kim, Dae-Hyun;Chung, Soon-Ju;Kim, Kil-Yong
한국작물학회지
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제46권4호
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pp.303-308
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2001
To investigate the partitioning of newly absorbed N derived from NO$_3$- and NH$_4$$^{+}$, 6 mM $K^{15}$ NO$_3$ or 3 mM ($^{15}$ NH$_4$)$_2$ was fed continuously in Italian ryegrass (Lolium multiflrum L.) for 7 days. Nitrogen metabolites (nitrate, amino acid, soluble- and insoluble protein) were analyzed at the end of $^{15}$ N feeding. Dry weight in shoot, stubble and root was not significantly different between NO$_3$$^{[-10]}$ and NH$_4$$^{+}$ feeding. Total nitrogen content in all three organs was significantly higher in NH$_4$$^{+}$ than NO$_3$$^{[-10]}$ feeding. Sum on N content in reduced N fractions (amino acids + proteins) in shoot, stubble and roots in NH$_4$$^{+}$ feeding increased by 13.3, 12.5 and 35.4 %, respectively, compared to NO$_3$$^{[-10]}$ feeding. The Relative Specific Activity (RSA, percentage of newly absorbed $^{15}$ N relative to total N in a sample) values of amino acids and insoluble proteins were significantly higher in NH$_4$$^{+}$ feeding. Total amount of newly absorbed $^{15}$ N in NO$_3$$^{[-10]}$ and NO$_3$$^{[-10]}$ feeding was 52.3 and 69.5 mg/plant on dry matter basis, respectively. In both NH$_4$$^{+}$ and NO$_3$$^{[-10]}$ grown plants, most of the N was allocated to the shoot, 67.5% in NH$_4$$^{+}$ feeding and 58.8% NO$_3$$^{[-10]}$ feeding, respectively. The $^{15}$ N amount incorporated in the reduced N compounds (amino acids and proteins) in NH$_4$$^{+}$ grown plants significantly increased by 74.8% compared to NO$_3$$^{[-10]}$ grown plants. The increase of the $^{15}$ N amount assimilated to amino acids in NH$_4$$^{+}$ grown plants was remarkably higher in roots as more than 7.25 times compared to NO$_3$$^{[-10]}$ feeding. These results indicated that Italian ryegrass was much efficiently utilized NH$_4$$^{+}$-N for the synthesis of reduced N compounds.reduced N compounds.
The shortage or surplus of minerals directly affects overall physiological metabolism of plants; especially, it strongly influences carbohydrate metabolism as a primary response. We have studied mineral uptake, synthesis and partitioning of soluble carbohydrates, and the relationship between them in N, P or K-excessive tomato plants, and examined the interaction between soluble carbohydrates and mineral elements. Four-weeks-old tomato plants were grown in a hydroponic growth container adjusted with excessive N ($20.0mmol\;L^{-1}$$Ca(NO_3)2{\cdot}4H_2O$ and $20.0mmol\;L^{-1}$$KNO_3$), P ($2.0mmol\;L^{-1}$$KH_2PO_4$), and K ($20.0mmol\;L^{-1}$$KNO_3$), respectively, for 30 days. Shoot growth rates were significantly influenced by excessive N or K, but not by excessive P. The concentrations of water soluble N (nitrate and ammonium), P and K were clearly different with each tissue of tomato plants as well as the mineral conditions. The NPK accumulation in all treatments was as follows; fully expanded leaves (48%) > stem (19%) = roots (16%) = petioles (15%) > emerging leaves (1). K-excessive condition extremely contributed to a remarkable increase in the ratio, which ranged from 2.79 to 10.34, and particularly potassium was dominantly accumulated in petioles, stem and roots. Fresh weight-based soluble sugar concentration was the greatest in NPK-sufficient condition ($154.8mg\;g^{-1}$) and followed by K-excessive (141.6), N-excessive (129.2) and P-excessive (127.7); whereas starch was the highest in K-excessive ($167.0mg\;g^{-1}$) and followed by P-excessive (146.1), NPK-sufficient (138.2) and N-excessive (109.7). Soluble sugar showed positive correlation with dry weight-based total N content (p<0.01) whereas was negatively correlated with soluble P (p<0.01) and dry weight-based total P (p<0.01). On the other hand, starch production was negatively influenced by total N (p<0.001), but, it showed positive relation with total K concentration (p<0.05). This study shows that uptake pattern of NPK and production and partitioning of soluble carbohydrate were substantially different from each mineral, and the relationship between water soluble- and dry weight-based-mineral was positive.
한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.356-356
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2017
A field experiment was performed to evaluate the effects of tillage systems and fertilizer management on yield and nutrient uptake in Soybean. The plant height, fresh weight and dry weight of conventional tillage were much higher those observed for no-tillage. Significant differences in plant height were observed under tillage practices combined with fertilizer treatment. However, the greatest plant height (128.47 cm) was observed in conventional tillage with chemical fertilizer, and the lowest (45.4 cm) was observed in the no-tillage with green manure treatment. The highest fresh weight (172.4 g) and dry weight (44.1 g) were observed from the no-tillage chemical treatment in the late flowering stage of soybean. The plant concentration of nitrate was higher (2.29%) in no-tillage with green manure than it was with chemical fertilization. However, nitrogen increased steadily in all treatments, and the highest quantity of total nitrogen (476.7 Kg/ha) was observed in no-tillage with green manure. The N content in the soil decreased gradually just after the vegetative stage. Tillage practices and additional fertilizer application had an adverse effect on the uptake of N, P and K in soybean seeds. The nitrogen concentration in seeds was found to be increased in the no-tillage with green manure treatment. The uptake of more nitrogen induced a better yield. Thus, the no-tillage with green manure treatment had the greatest yield, although no significant difference was observed among foliar-applications and additional fertilization. Additionally, the phosphorus and potassium concentrations in seeds remained the same between the conventional tillage and no-tillage treatments. The results obtained in this study indicate that no-tillage strategies with fertilizers may influence the growth characteristics and mineral uptake in soybean.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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