This study estimated stabilization efficiency of As and heavy metal contaminated agricultural soil in abandoned mine through pot experiment. Also contaminants uptake of plant (lettuce) was compared as function of amendment (limestone, steelmaking slag and the mixture of these) addition. In soil solution analysis, concentration of contaminants in soil solutions which added limestone or steelmaking slag were lower than that of the mixture. Especially in As analysis, concentration with 5% (wt) addition of steelmaking slag showed the lowest value among those with other amendments. This seems that As stabilization happens through Fe adsorption during precipitation of Fe by pH increasing. Leachability of As in stabilized soil by TCLP was represented similar result with soil solution analysis. However leachability of heavy metals in stabilized soil was similar with that of non-stabilized soil due to dissolution of alkali precipitant by weak acid. Contaminants uptake rate by plant was also lower when limestone or steelmaking slag was used. However this study revealed that concentration of contaminants in soil solution didn't affect to the uptake rate of plant directly. Because lower $R^2$ (coefficient of determination) was represented in linear regression analysis between soil solution and plant.
핵분열생성물중(核分裂生成物中) 토양(土壤)에의 흡착(吸着)이 용이하고 식물체내(植物體內) 이행성(移行性)이 높은 $Sr^{90}$의 답토양별(畓土壤別) 수도체내흡수(水稻體內吸收)에 대한 석회시용(石灰施用) 효과(效果)를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 석회시용(石灰施用)에 의한 수도(水稻)의 수량증가(收量增加)는 150kg/10a 까지 인정할 수 있었으며 석회시용량(石灰施用量)의 증가(增加)에 따라 Ca 을 제외한 대부분의 양분흡수(養分吸收)가 억제(抑制)되었다. 수도(水稻)의 $Sr^{90}$의 흡수(吸收)는 300kg/10a까지의 석회시용(石灰施用)에 의해 억제효과(抑制效果)가 있었고 치환성 Ca함량이 낮고 pH가 낮은 산성토양(土壤)일수록 수도(水稻)의 $Sr^{90}$흡수량(吸收量)이 높았으며 따라서 석회시용(石灰施用) 효과(效果)도 컸다.
튜울립과 수선화에 있어서의 꽃잎, 지방과 잎이 무기물 흡수에 대한 수분(pollination) 효과를 새로운 기구인 gamma spectrometry를 이용하여 조사하였다. 두 종을 gamma 선을 방출하는 radionuclides인 selenium-75, cesium-137, manganese-54와 zinc-65를 함유하는 용액에서 재배하여 각 기관의 표지된 무기물 흡수 양상을 24일 동안 측정하였다. 수분 후 튜울립에서는 표지된 무지물의 급속한 감소(꽃잎)와 증가(지방)가 관찰되었으나, 수선화에서는 이러한 source-sink 관계가 성립되지 않았다. 그러나 두 종에서 꽃잎과 지방의 표지된 무기질 농도는 각기 낙화와 낙과직전 급속히 감소하였다. 한편 표지된 무기물의 대부분은 뿌리와 구근에 함유되어 있었다. 본 연구는 특정 식물부분의 무기물 흡수 양상이 식물체의 손상없이 장기간 측정될 수 있다는 가능성을 제시하고 있다.
Root hair development has the potential to increase crop yields and at the same time to decrease fertilizer use, which will be required in the next 30 years to meet the demand for crop-derived commodities in a world with decreasing available natural resources. Root hair defective six (RHD6) encoding a basic helix-loop-helix transcription factor, is associated with root hair differentiation, and its roles are root hair initiation and elongation. Grass plants, rice and Brachypodium have been used as model plants to study the gene function of the root hair defective six like (RSL) subfamily which is orthologous to AtRHD6. The RSL subfamily has an identical gene function with AtRHD6 which is involved with root hair differentiation as well. Plants with longer root hairs within a species should have an improved Pi uptake efficiency; therefore, we would expect that a plant with a high Pi uptake could contribute to increasing the plant yield. We achieved increased root hair length by manipulating the RSL subfamily genes. It is expected that in these transgenic plants, the long root hairs would be sufficient to improve the Pi uptake and hence improve biomass and yield component (tiller, spikelet number, and spikelet weight) of the plant. Here, we demonstrate that Brachypodium transgenic plants overexpressing the BdRSL subfamily genes have an improved biomass and grain yield. The result of this study could be applied to important crop plants like rice.
균귄 곰팡이(arbuscular mycorrhizal fungus, AMF)의 하나인 Glomus manihot을 이용하여 고추의 성장과 무기이온 흡수 및 고추의 치명적 질병인 역병 방제에 미치는 효과를 조사한 결과 매우 유의적인 결과를 얻을 수 있었다. AMF 균주 처리에 의해 질소, 인산, 칼리의 흡수와 초기 중량이 증가되었음을 파종 2주만에 확인할 수 있었으며 고추 품종에 따른 차이는 크게 나타나지 않았다. 이는 Glomus manihot이 고추의 발아와 동시에 부리에 공생하게 되어 나타나는 결과였으며 따라서 파종 시기에 맞춰 AMF를 투입하는 것이 중용한 것으로 판단된다. 야외에서 6주간 경작한 결과, 중량은 AMF와 불용성 인산을 동시에 처리한 결과 40% 가까운 증가 효과를 나타내었다. 이러한 결과는 불용성 인산을 사용 가능케 하는 AMF의 특징에 의한 것으로 토양 내 문제점이 되고 있는 인산 과용에 의한 불용성 인산염의 제거에도 매우 좋은 효과를 나타내리라 판단되었다. 또한 Phyto-phtohra capsici에 의한 고추 역병에 대해서도 Glomus manihot의 접종이 그 피해를 경감시킬 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 고추 품종에 상관없이 파종 초기에 Glomus manihot을 접종한다면 고추의 성장과 질병 방제효과를 통해 보다 좋은 품질의 고추를 생산할 수 있을 것으로 판단되었다.
벼의 생산능력을 높이기 위하여 진흥의 곡실 생산량을 기준하여 저위 (500kg/10a 이상), 중위 (600kg/10a 이상), 고위 (700kg/10a 이상)로 구분하고 이들벼의 군락조성 및 영양상태를 조사한 결과 1. 고위수량인 경우에는 출수후 엽면적이 크고 완만하게 줄어드는데 비해 저위수량인 경우는 엽면적이 급격히 감소하였다. 2. 고위수량인 경우는 저위수량인 경우에 비해 생육초기에는 투광율이 높고 생육후기에는 낮았으며 투광율대 엽면적비도 고위수량인 경우에서 높다. 3. 순동화량(N.A.R.)은 엽면적이 증가함에 따라 감소하였으며 저위수량인 경우에 비해 고위수량인 경우가 높았다. 4. 질소흡수량은 고위수량인 경우가 저위수량인 경우에 비해 절대 흡수량이 높고 흡수속도도 전생육기간을 통해 완만하며 저위수랑인 경우는 초기 질소흡수가 많고 출수기에 질수흡수를 종결하는데 비해 고위수량인 경우는 초기 흡수가 적고 출수후에도 상당량의 질소를 흡수하였다. 5. 출수기 전분축적량이 수확기 총생산량에 대하여 저위수량인 경우 40%인 반면 고위수량인 경우에는 약 10%로서 고위수량은 출수후 전분생산량에 의존도가 크다. 6. 수량구성요수중 이차생산능력인 곡실생산능력을 가장지배하는 인자는 등숙비율이였다.
The wide distribution of redox-sensitive elements (RSE) as arsenic (As), cadmium (Cd), selenium (Se), and strontium (Sr) in the top soil of Siwaqa area are related to the weathering action of alkaline surface and groundwater on the parent rocks. The bioavailability, distribution, sorption, and ecotoxicity of As, Cd, Se, and Sr, of the wild plants and top soils in the study area were investigated. A total number of 23 surface soil samples and 23 plant samples were collected and analyzed for the most toxic elements. The uptake of elements by plants was dependent on the plant species and the concentration of elements in the soil. For example, Sr was the highest concentration in soil samples and plants, while Se was the lowest concentration in soil samples and pants. For the plants, the results showed that Bellevalia sp. had the highest elements uptake, while Allium rothii had the lowest elements uptake. The results of this work provide a valuable knowledge for understanding the bioavailability of some toxic elements in the soil and plants of Central Jordan. The results are expected to be of great help for the Jordanian Uranium Mining Company during their environmental risk assessments.
The System of Rice Intensification (SRI) is a new concept of increasing the yield of rice produced in farming. Therefore, we investigated the impacts of planting density on nutrient uptake as affected by SRI under no-till cropping system. The field was prepared as a randomized complete block design with three treatments: $10{\times}10$ cm, $20{\times}20$ cm and $30{\times}30$ cm planting densities. The root dry mass was significantly increased in the wider planting densities (p<0.05%). The highest grain yield was obtained in $20{\times}20$ cm planting density plot (p<0.05%) due to higher plant density per unit area and spikelets number per panicle. The total uptake amounts by rice plant were significantly higher in $20{\times}$20 cm planting density plot as 94.8 kg $ha^{-1}$ for T-N and 29.9 kg $ha^{-1}$ for P than other planting densities plots, but K and Mg uptake were significantly higher in $10{\times}10$ cm planting density plot (p<0.05%). In this study, our findings suggest that SRI should be considered as a new practice for the rice productivity.
This experiment was conducted to investigate the variation of nitrogen use efficiency, nitrogen uptake efficiency, physiological utilization efficiency and their relationships with growth characteristics in the 28 Korean rice cultivars. Nitrogen use efficiency of 28 rice cultivars was 47.74, nitrogen uptake efficiency was 0.71, and physiological utilization efficiency was 68.76 in average. Nitrogen use efficiency of rice cultivars had low variation ranged from 44.09 to 51.91, but nitrogen uptake efficiency were relatively high variation from 0.51 to 0.90, and physiological utilization efficiency was from 51.71 to 94.26. The high efficient group in nitrogen uptake efficiency whose value was calculated above 0.80 included Daeanbyeo, Seojinbyeo, Ansungbyeo, Dongjinbyeo, and Hwaanbyeo, while the low efficient group with below 0.60 was Kwanganbyeo, Sampyeongbyeo, Soorabyeo, and Hwasungbyeo. Hwasungbyeo, Sampyeongbyeo, Soorabyeo for physiological utilization efficiency were more efficient cultivars, while Daeanbyeo, Seojinbyeo, Ansungbyeo were less efficient cultivars. Nitrogen uptake efficiency had positive correlation coefficients between dry matter weight of plant ($0.842^{**}$), leaf area index ($0.761^{**}$), and leaf nitrogen content ($0.599^{**}$), respectively. Therefore, the dry matter weight of rice plant and leaf area index was important characters to evaluate nitrogen uptake efficiency in rice cultivars. Also, more efficient cultivar in nitrogen uptake had higher chlorophyll meter value, which was appeared dark green color.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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