• 제목/요약/키워드: stomatal resistance

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광조건이 인삼과 잎담배의 광저해에 미치는 영향 (Effect of Light Conditions on Photoinhibition of Ginseng and Tobacco)

  • 배성국;허일
    • 한국작물학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.126-130
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    • 1985
  • 이식후 생육초기의 잎담배 (품종 :Bulgaria)와 3연근 인삼을 공시하여 광강도를 580, 1,280, 1,770, 2,580 $\mu$E/$m^2$/sec로 각각 3,6,9시간을 엽온 22$^{\circ}C$의 조건에서 처리한 후 $CO_2$농도 320ppm에서 광일광합성속도를 조사하였다. 1. 처리전 인삼의 광포화점은 어느 온도 조건에서나 공히 550$\mu$E/$m^2$/sec 정도였고, 광합성속도는 2$0^{\circ}C$에서 7.2, 35$^{\circ}C$에서 5.2mg.$CO_2$/dm$^2$/hr이었다. 잎담배는 광포화점이 $25^{\circ}C$에서 1,600$\mu$E/$m^2$/sec에서 나타났고, 광합성속도는 $25^{\circ}C$에서 14.3, 15$^{\circ}C$에서는 10.3mg.$CO_2$/dm$^2$/hr이었다. 2. 잎담배는 어느 처리에서나 광저해가 일어나지 않았다. 3. 인삼은 3시간 처리에서는 2,580$\mu$E/$m^2$/sec의 광도에서만 광합성속도가 11.4% 저하되었고, 9시간 처리에서는 1,270$\mu$E/$m^2$/sec 광도에서 8.5%, 1,770$\mu$E/$m^2$/sec에서 9.5%, 2,580$\mu$E/$m^2$/sec에서 20.3%로 각각 저하되어 광강도가 크고 조사기간이 길수록 광저해가 컸다. 4. 인삼에서 기공저항은 처리간에 차이가 없었으나, 엽육저항은 광저해를 받은 처리에서 크게 나타냈고. 담배에서는 처리간에 차이가 인정되지 않았다.

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아황산가스에 대한 주요 콩 품종간의 내성 비교 (Varietal Responses of Ten Soybean(Glycine max L.) to Sulfur Dioxide Tolerance : A Comparison of Foliar Injuries and Yields in Relation to Physiological Properties of Leaves.)

  • 박기선;구자형
    • 한국환경농학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.455-463
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    • 1996
  • 아황산가스에 대한 주요 콩 품종들의 내성을 비교하고자 10개의 국내장려품종을 택하여 pot에 재배하고 밀폐된 chamber내에서 2.0ppm 의 아황산가스에 4시간 또는 8시간 처리하였다. 아울러 수량구성요소 및 수량에 미치는 영향을 조사하고, 가시피해율과 엽록소 함량, 효소활성 및 기공 저항성 등의 생리적 특성과 내성과의 상관관계를 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 아황산가스에 대한 내성은 콩 품종간에 유의차가 인정되었으며, 4시간 처리시 가시피해율은 보광콩, 장수콩, 장경콩에서 낮았고 은하콩, 팔달콩에서 높은 피해를 보였다. 8시간 처리에서는 모든 품종에서 피해율이 높게 나타나 피해정도의 구분이 뚜렷하지 않았다. 2. 피해율과 생리적 특성과 관계는 4시간 처리에서 피해율과 SOD 활성간에 상관$(r=-0.611^{\ast})$이 인정되었으며, 엽록소 함량, POD 활성, 기공저항성등은 내성과의 상관이 인정되지 않았다. 3. 아황산가스에 의한 피해는 경장(莖長), 절간수(節稈數) 및 100립중에는 큰 영향을 미치지 않았으나, 건물중, 협수(莢數) 및 총립수에는 영향이 컸다. 수량 감수율은 보광콩, 장경콩에서 적었고 은하콩, 팔달콩에서 크게 나타났다. 4. 가시피해율(可視被害率)과 수량과의 관계는 피해율이 가장 컸던 팔달콩에서는 $Y=-1.17X+98.82^{\ast\ast}$, 피해율이 가장 적었던 보광콩에서는 Y=-0.165X+94.93의 회귀를 보였다.

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식물의 앱시스산 신호 전달 기작: 앱시스산 수송, 인식, 신호 전달 및 번역 후 변형 과정에 관하여 (ABA Signal Transduction Pathway in Plants: ABA Transport, Perception, Signaling and Post-Translational Modification)

  • 이재훈
    • 생명과학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.196-208
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    • 2014
  • 식물의 생활사 동안 물부족 스트레스는 식물의 생장과 발달에 해로운 영향을 끼치는 대표적인 스트레스이다. 유용 작물의 생산성을 증가시키기 위하여, 물부족 스트레스를 극복하는 일은 식물학 연구 분야에서 가장 중요한 이슈로 대두되어 왔다. 식물의 호르몬 중에서 앱시스산은 물부족 스트레스에 대해 식물이 저항성을 나타내는데 가장 중요한 호르몬으로서 역할을 수행하며, 씨앗의 발아, 기공의 개폐, 유묘의 성장과 같은 다양한 발달 과정에도 관여하고 있다. 그러므로, 앱시스산에 의해 매개되는 식물의 신호전달 기작을 명확히 이해하는 것은 물부족 스트레스에 대한 내성을 갖는 유용 식물을 생산해내기 위해 가장 효과적인 방법이 될 것이다. 한편, 인산화, 유비퀴틴화와 같은 번역 후 변형 과정은 식물이 다양한 환경적 스트레스 하에서 신속하게 적응을 하기 위해 가장 효율적인 기작으로 인식되어 왔는데, 이는 전사수준에서의 조절과 달리 이미 존재하는 신호전달 물질의 활성과 안정성을 직접적으로 빠르게 조절할 수 있기 때문이다. 본 총설에서는 앱시스산의 신호전달 과정과 관련된 최근 연구 동향을 업데이트하고자 하며, 특히 이러한 신호전달 과정을 앱시스산 수송, 인식, 신호전달 및 번역 후 변형 과정에 초점을 맞추어 알아보고자 한다. 또한 그러한 조절 기작이 농업분야에서 유용 작물을 생산하는데 어떻게 적용될 수 있는지에 대한 향후 전망에 대해서도 기술하고자 한다.

토마토 양액 재배시 비파괴 간이 질소 영양 진단 (Nondestructive Nutrient Diagnosis for Nitrogen with Specific Color Difference Sensor(SCDS) in Hydroponics of Tomato (Lycopersicon esculentum MILL.))

  • 이용범;노미영;조영렬;배종향
    • 생물환경조절학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.175-180
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    • 1995
  • 본 연구는 SCDS(specific color difference sensor)를 이용하여 토마토의 비파괴적인 질소 영양 진단 방법을 확립하기 위하여 질소 농도를 0, 10, 50, 100, 150, 200, 300, 600ppm으로 조절하여 NFT방식으로 실험을 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 배양액 내의 질소 농도가 0ppm에서 150ppm으로 높아짐에 따라 토마토 잎의 기공 저항은 급격히 줄어든 반면 기공 확산 속도는 증가하였다. 한편, 질소 농도가 높아짐에 따라 광합성 속도도 증가하였지만 100ppm에서 부터 600ppm까지는 큰 차이를 보이지 않았다. 토마토 잎의 SCDS값이 높아짐에 따라 광합성 속도는 직선적으로 증가하였으며 평균 과중과 상품 수량은 2차 곡선모양으로 증가하는 경향을 보였다. 엽내 질소 함량이 3% 정도될 때까지 광합성 속도는 크게 증가하였지만 3.3-3.5% 수준부터 광합성은 포화상태를 나타냈다. 토마토 잎의 SCDS값과 엽내 질소 함량 간에는 고도로 유의한 정의 상관을 보였다. 토마토의 생리적 활성, 생육 및 상품 수량을 고려해 볼 때, 엽내 질소 함량의 적정 범위는 3.0-3.8%인 것으로 나타났다. 이 범위에 해당되는 SCDS값은 40.4-52.2였다.

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지역기후모델에서 고해상도 지면피복이 1989년 동아시아 여름몬순 순환에 미치는 영향 (Impacts of the High Resolution Land Cover Data on the 1989 East-Asian Summer Monsoon Circulation in a Regional Climate Model)

  • 서명석;이동규
    • 대기
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    • 제15권2호
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    • pp.75-90
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    • 2005
  • 이 연구에서는 지면-대기 모수화 방안 (BATS1e)이 접합된 미국 국립기상연구센터 (NCAR)에서 개발한 지역기후모델(RegCM2)을 이용하여 지면피복의 변화가 동아시아 여름몬순에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 지면피복 변화의 영향을 분석하기 위하여 두 종류의 지면피복 자료를 이용하였다. 하나는 NCAR에서 제공하는 지면피복 자료 (CTL 실험)이고 다른 하나는 최근의 기상위성자료로부터 직접 분류한 고해상도 지면피복분류 자료(LCV 실험)이다. CTL 실험에서는 중국 중부지역과 몽고지역의 지면온도가 각각 약 $1-3^{\circ}C$ 높고 낮게 모의되었다. 또한 모의 영역 북부지역에서는 강수가 과다하게 모의된 반면 모의영역 남부 바다지역의 강수는 과소하게 모의되었다. 지면피복 변화에 의한 알베도, 거칠기 길이 및 최소기공저항계수와 같은 지면의 생물리적 요소들의 변화는 지면-대기 상호작용을 변경시켰다. 즉, 지면피복이 낙엽활엽수림에서 농지와 관계농지로 변경된 LCV 실험의 중국 중부지역에서는 잠열 속과 풍속이 현저하게 증가되었다. 그 결과 CTL 실험에서 나타났던 중국 중부지역에서의 온난편차가 LCV 실험에서는 대부분 완화되었다. 중국 중부지역에서의 강한 기온 하강은 태평양과 대륙사이의 기압 차를 약화시키고 있다. 남동에서 북서방향으로의 기압경도력이 약화됨에 따라 중국 남부와 남중국해로부터 북동쪽으로의 수증기 수송도 약화되었다. 이러한 수증기 수송의 변화는 모의 영역 북부지역에서의 과다한 강수 모의와 남중국해에서의 과소한 강수모의를 동시에 크게 완화시켰다. 그러나 지면피복의 변화는 특히 7월과 8월에 한반도와 일본 열도 지역에서의 강수를 크게 증기시키고 있다.

Growth and yield responses of rice varieties to various soil water deficit conditions under different soil types

  • Kikuta, Mayumi;Samejima, Hiroaki;Magoti, Rahab;Kimani, John M.;Yamauchi, Akira;Makihara, Daigo
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.322-322
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    • 2017
  • To avoid drought stress under rainfed upland conditions, it is important for rice to efficiently utilize water at shallow soil layers supplied by rainfall, and access to water retained in deer soil layers. The root developmental characteristics of rice, which play important role in the adaptability to drought conditions, vary depending on the variety. Moreover, water availability for plant differs depending on the soil types that have different physical properties such as water holding capacity, permeability, capillary force, penetration resistance, etc. In this study, we evaluated growth and yield responses of rice varieties to various soil water deficit conditions under three different soil types. The experiment was conducted in a plastic greenhouse at the Kenya Agricultural and Livestock Research Organization-Mwea from October 2016 to January 2017. Two upland varieties (NERICA 1 and 4) and one lowland variety (Komboka) were grown in handmade PVC pots (15.2 cm diameter and 85.0 cm height) filled with three different types of soil collected from major rice-growing areas of the country, namely black cotton (BC), red clay (RC), and sandy clay (SC). Three watering methods, 1) supplying water only from the soil surface (W1), 2) supplying water only from the bottom of the pots (W2), and 3) supplying water both from the soil surface and the bottom of pots (W3), were imposed from 40 days after sowing to maturity. Soil water content (SWC) at 20, 40, and 60 cm depths was measured regularly. At the harvesting stage, aboveground and root samples were collected to determine total dry weight (TDW), grain yield, and root length at 0-20, 20-40, 40-60, and 60-80 cm soil layers. Irrespective of the watering methods, the greatest root development was obtained in RC, while that in BC was less than other two soils. In BC, the degree of yield reduction under W1 was less than that in RC and SC, which could be attributed to the higher water holding capacity of BC. In RC, the growth and yield reduction observed in all varieties under W1 was attributed to the severe drought stress. On the other hand, under W2, SWC at the shallow soil depth in RC was maintained because of its higher capillary force compared with BC and SC. As the result, growths and yields in RC were not suppressed under W2. In SC, deep root development was not promoted by W2 irrespective of the varieties, which resulted in significant yield losses. Under W1, the rice growth and yield in SC was decreased although shallow root development was enhanced, and the stomatal conductance was maintained higher than RC. It was suspected that W1 caused nutrients leaching in SC because of its higher permeability. Under rainfed conditions, growth and yield of rice can be strongly affected by soil types because dynamics of soil water conditions change according to soil physical properties.

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Glomus 내생균근균(內生菌根菌) 접종(接種)이 수분(水分) 스트레스에 노출(露出)된 참싸리의 건조저항성(乾燥抵抗性) 및 생리적(生理的) 변화(變化)에 미치는 영향(影響) (Effects of Endomycorrhizal Glomus Inoculation on Drought Resistance and Physiological Changes of Lespedeza cyrtobotrya Seedlings Exposed to Water Stress)

  • 김효진;이경준;한심희
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.53-62
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    • 2002
  • The objectives of this study were to understand the tolerance mechanism of woody plants to water stress and tolerance changes in relation to mycorrhizal formation. Lespedeza cyrtobotrya Miq. commonly used for erosion control in slopes were raised from seeds and transplanted to 120 plastic pots. Sixty pots received the top soil of a Fraxinus americana forest, while remaining 60 pots received the autoclaved top soil. The forest soil contained 1,200 spores per 100g of arbuscular endomycorrhizal fungus, mostly Glomus sp. The plants were raised outside with regular supply of water and mineral nutrients. Two kinds of water deficit treatment and a control were started at the middle of July : cyclic water deficit treatment with 3 cycles of sequential water stress at the point of xylem water potential of about -0.6, -0.6, and -1.7 MPa and recovery, and non-cyclic water deficit treatment with single water stress at about -1.5 MPa. The non-stressed plants received plenty of water throughout the period. In late August the plants were harvested for measurements of dry weight, N, P, carbohydrate contents, net photosynthesis and superoxide dismutase(SOD) activities. Both cyclic and non-cyclic water deficit treatments reduced dry weight by 60% and 40%, respectively, and reduced nitrogen absorption, while increased SOD activities. Water-stressed plants also showed increased carbohydrate contents in the leaves and lowered stomatal conductance. Mycorrhizal inoculation resulted in an average of 40% infection of roots and 2-3 times increase in P absorption in water-stressed as well as non-stressed plants. Mycorrhizal formation also increased shoot-root ratio. The results that SOD activities of water-stressed plants with mycorrhizal infection were significantly lower than those of non-mycorrhizal plants suggest the possibility of improvement of water-stressed condition by mycorrhizal formation. It was concluded that endomycorrhizal formation increased tolerance of Lespedeza cyrtobotrya seedlings to water stress.

Uniconazole과 Silver Thiosulfate 처리(處理)가 강남콩의 오존피해(被害) 경감(輕減)에 미치는 효과(效果) (Effect of Uniconazole and Silver Thiosulfate Treatment on Reduction of Ozone Injury in Snap Bean Plants)

  • 구자형;원동찬;조정희;신대식
    • 농업과학연구
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    • 제19권2호
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    • pp.161-169
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    • 1992
  • 오존에 대(對)한 강낭콩 (Phaseolus vulgaris L. 'Strike')의 내성(耐性)을 증대(增大)시키고자 생장(生長) 왜화제(矮化劑)인 uniconazole과 antiethylene제(劑)인 STS를 강남콩에 단독(單獨) 또는 복합처리(複合處理)하고 오존을 처리(處理)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) Uniconazole은 0.005 mg/pot에서 부터 유의성(有意性) 있게 식물체(植物體)를 왜화(矮化)시켰으며, 엽록소(葉綠素)의 함량(含量)을 높혔고, 0.025 mg/pot에서는 기공저항성(氣孔低抗性)을 높혔다. 식물체(植物體)의 왜화정도(矮化程度)가 클수록 오존에 의한 피해경감(被害輕減) 효과(效果)가 큰것으로 나타났다. 2) STS는 식물체(植物體)에 ethylene 발생(發生)을 조장(助長)하였으나 uniconazole과 같은 생리적(生理的) 변화(變化)를 초래(招徠)하지 않고 0.6 mM의 살포(撒布)에서 오존의 피해(被害)를 현저(顯著)히 경감(輕減)시켰다. 3) Uniconazole과 STS를 복합처리(複合處理)함으로써 단독처리(單獨處理)에 비(比)하여 식물체(植物體)의 왜화(矮化)를 최소화(最小化)시키고 오존에 대(對)한 내성(耐性)을 더 증대(增大)시킬 수 있었다. 4) Uniconazole의 오존 내성(耐性) 증대효과(增大效果)는 생장왜화(生長矮化)와 함께 free radical scavenger인 SOD와 POD의 활성(活性)을 높혀준데 기인(起因)하였다. 5) STS 역시 antiethylene 역할(役割) 이외에 SOD와 POD의 활성(活性)을 다소 높혀줌으로써 오존에 대한 내성(耐性)을 증대(增大)시켜준 것으로 인정(認定)된다.

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방사선 유도 내염성 증진 사료용 옥수수 돌연변이체 특성 분석 (Characterization of a Gamma Radiation-Induced Salt-Tolerant Silage Maize Mutant)

  • 조철오;김경화;최만수;전재범;서미숙;정남희;진민아;손범영;김둘이
    • 한국육종학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.318-325
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    • 2019
  • 식물은 다양한 환경 스트레스에 적응하기 위해 스트레스 내성 유전자의 발현과 자연 돌연변이를 통해 외부 환경 및 자극에 대한 반응 특성을 강화시켜 왔다 본 연구는 사료용 옥수수를 대상으로 감마선을 이용하여 돌연변이 집단을 구축하고 내염성이 증대된 계통을 개발하고자 수행되었다. 140RS516은 NaCl 처리 조건에서 대조군인 KS140과 비교하여 증가된 염 스트레스 내성을 보였다. 감마선에 의한 다양한 유전변이를 보인 140RS516 식물체는 염 스트레스 조건에서 대조군보다 높은 발아율과 생장, 기공전도도 그리고 proline함량을 나타냈으며, 내염성에 관여하는 유전자들의 발현이 증가하였다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 140RS516 옥수수는 간척지 염화토양과 같이 불량한 환경에서 작물 재배 및 생산이 가능한 내염성 품종을 개발하기 위한 육종 소재로 활용될 수 있을 것이다.

Perspective of breaking stagnation of soybean yield under monsoon climate

  • Shiraiwa, Tatsuhiko
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.8-9
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    • 2017
  • Soybean yield has been low and unstable in Japan and other areas in East Asia, despite long history of cultivation. This is contrasting with consistent increase of yield in North and South America. This presentation tries to describe perspective of breaking stagnation of soybean yield in East Asia, considering the factors of the different yields between regions. Large amount of rainfall with occasional dry-spell in the summer is a nature of monsoon climate and as frequently stated excess water is the factor of low and unstable soybean yield. For example, there exists a great deal of field-to-field variation in yield of 'Tanbaguro' soybean, which is reputed for high market value and thus cultivated intensively and this results in low average yield. According to our field survey, a major portion of yield variation occurs in early growth period. Soybean production on drained paddy fields is also vulnerable to drought stress after flowering. An analysis at the above study site demonstrated a substantial field-to-field variation of canopy transpiration activity in the mid-summer, but the variation of pod-set was not as large as that of early growth. As frequently mentioned by the contest winners of good practice farming, avoidance of excess water problem in the early growth period is of greatest importance. A series of technological development took place in Japan in crop management for stable crop establishment and growth, that includes seed-bed preparation with ridge and/or chisel ploughing, adjustment of seed moisture content, seed treatment with mancozeb+metalaxyl and the water table control system, FOEAS. A unique success is seen in the tidal swamp area in South Sumatra with the Saturated Soil Culture (SSC), which is for managing acidity problem of pyrite soils. In 2016, an average yield of $2.4tha^{-1}$ was recorded for a 450 ha area with SSC (Ghulamahdi 2017, personal communication). This is a sort of raised bed culture and thus the moisture condition is kept markedly stable during growth period. For genetic control, too, many attempts are on-going for better emergence and plant growth after emergence under excess water. There seems to exist two aspects of excess water resistance, one related to phytophthora resistance and the other with better growth under excess water. The improvement for the latter is particularly challenging and genomic approach is expected to be effectively utilized. The crop model simulation would estimate/evaluate the impact of environmental and genetic factors. But comprehensive crop models for soybean are mainly for cultivations on upland fields and crop response to excess water is not fully accounted for. A soybean model for production on drained paddy fields under monsoon climate is demanded to coordinate technological development under changing climate. We recently recognized that the yield potential of recent US cultivars is greater than that of Japanese cultivars and this also may be responsible for different yield trends. Cultivar comparisons proved that higher yields are associated with greater biomass production specifically during early seed filling, in which high and well sustained activity of leaf gas exchange is related. In fact, the leaf stomatal conductance is considered to have been improved during last a couple of decades in the USA through selections for high yield in several crop species. It is suspected that priority to product quality of soybean as food crop, especially large seed size in Japan, did not allow efficient improvement of productivity. We also recently found a substantial variation of yielding performance under an environment of Indonesia among divergent cultivars from tropical and temperate regions through in a part biomass productivity. Gas exchange activity again seems to be involved. Unlike in North America where transpiration adjustment is considered necessary to avoid terminal drought, under the monsoon climate with wet summer plants with higher activity of gas exchange than current level might be advantageous. In order to explore higher or better-adjusted canopy function, the methodological development is demanded for canopy-level evaluation of transpiration activity. The stagnation of soybean yield would be broken through controlling variable water environment and breeding efforts to improve the quality-oriented cultivars for stable and high yield.

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