규산질비료의 시용이 벼와 논토양의 물리화학적 성질에 미치는 영향을 조사하고자, 토양 중 유효규산 함량이 적정수준에 미달한 포장에 입상 규산질비료를 시용기준량과 2배 수준으로 처리 한 후 질소비료 50% 증시를 조합 처리하여 토양환경의 경시적 변화, 벼 생육특성, 식물체 양분균형 및 쌀의 품질과 밥 맛 관련 화학적요인 등을 조사하였다. 토양의 이화학적 특성의 경시적 변화를 살펴보면, 규산처리는 질소비료 증시에 관계없이 처리량이 많을수록 토양 pH를 증가시켰고, 수확기(133 DAT) 토양 pH는 2.8 ton ha-1 처리 시 0.1~0.2, 5.6 ton ha-1 처리 시에는 0.2~0.3 정도 시험 전 토양에 비해 상승하였다. 유효규산 함량의 경시적 변화는 규산질비료 처리량과 비례하여 증가하였고 유수분화기(51 DAT)를 정점으로 이후 서서히 감소하였다. 0.5N 염산가용 규산함량 1kg을 기준으로, 수확 후 토양의 유효규산 함량은 2.8 ton ha-1 처리 시 2.3~2.4 mg kg-1, 5.6 ton ha-1 처리 시 4.3~4.8 mg kg-1 증가시켰다. 규산처리에 따른 토양유기물 함량변이는 출수기에 가장 컸으며, 규산질비료 시용량이 많을수록 유기물질의 분해가 촉진되어 유기물 함량이 감소하였다. 치환성 Ca, Mg 함량은 규산질비료 처리에 의해 증가된 반면, 치환성 K 함량을 감소하였다. 토양용액의 양분함량 변화는, 규산(...
규산질비료의 시용이 벼와 논토양의 물리화학적 성질에 미치는 영향을 조사하고자, 토양 중 유효규산 함량이 적정수준에 미달한 포장에 입상 규산질비료를 시용기준량과 2배 수준으로 처리 한 후 질소비료 50% 증시를 조합 처리하여 토양환경의 경시적 변화, 벼 생육특성, 식물체 양분균형 및 쌀의 품질과 밥 맛 관련 화학적요인 등을 조사하였다. 토양의 이화학적 특성의 경시적 변화를 살펴보면, 규산처리는 질소비료 증시에 관계없이 처리량이 많을수록 토양 pH를 증가시켰고, 수확기(133 DAT) 토양 pH는 2.8 ton ha-1 처리 시 0.1~0.2, 5.6 ton ha-1 처리 시에는 0.2~0.3 정도 시험 전 토양에 비해 상승하였다. 유효규산 함량의 경시적 변화는 규산질비료 처리량과 비례하여 증가하였고 유수분화기(51 DAT)를 정점으로 이후 서서히 감소하였다. 0.5N 염산가용 규산함량 1kg을 기준으로, 수확 후 토양의 유효규산 함량은 2.8 ton ha-1 처리 시 2.3~2.4 mg kg-1, 5.6 ton ha-1 처리 시 4.3~4.8 mg kg-1 증가시켰다. 규산처리에 따른 토양유기물 함량변이는 출수기에 가장 컸으며, 규산질비료 시용량이 많을수록 유기물질의 분해가 촉진되어 유기물 함량이 감소하였다. 치환성 Ca, Mg 함량은 규산질비료 처리에 의해 증가된 반면, 치환성 K 함량을 감소하였다. 토양용액의 양분함량 변화는, 규산(SiO2) 농도의 경우 벼 생육초기에 담수의 영향으로 높은 반면, 출수기 이후 식물체 흡수량이 증가하여 감소하였다. NH4+-N 농도는 규산질비료 시용에 의한 토양유기물 분해 촉진 등으로 출수기 토양용액의 NH4+-N 농도가 가장 높았다. 규산질비료 시용에 따른 Ca2+ 및 Mg2+의 농도는 대조구에 비해 증가한 반면, K+의 농도 변화는 인정되지 않았다. 규산처리 수준에 따른 초장은 영양생장기간(14~28 DAT) 동안에는 규산처리구의 초장이 다소 억제된 반면, 생식생장기간(51~86 DAT) 동안에는 대조구의 초장을 상회하였다. 분얼수는 1, 2차년도 모두 규산처리구에서 대조구에 비해 증가하였고, 질소 50% 증시를 조합한 처리구는 규산단용구에 비해 분얼수가 현저히 증가하였다. 규산처리는 단위면적당 이삭수 및 이삭 당 영화수를 증가시켜 수량의 증대를 초래하였으며, 2.8 ton, 5.6 ton ha-1를 처리한 1차년도의 경우 8.4, 5.6%의 수량증수가 있었고, 1.5 ton, 3.0 ton ha-1를 처리한 2차년도에는 1.3, 5.7%의 수량증수가 있었다. 벼 생육단계 별 최 상위 엽 양분함량의 경시적 변화를 조사한 결과 T-N, T-P 및 K 함량은 벼 생육이 진행되면서 서서히 감소한 반면, Ca과 SiO2 함량은 증가하는 경향을 보였다. 또한, 규산질비료 처리수준이 많을수록 T-N 함량은 감소한 반면, SiO2 함량은 시용량이 많을수록 증가하여 등숙기에는 출수기의 2배 수준으로 증가하였다. 최상위 엽 양분비율의 경시적 변화는 Mg/K 비율의 경우 분얼기~출수기에 걸쳐 증가한 후 수확기에 감소하였으며, Si/N 비율은 분얼기~출수기 동안은 느리게 증가한 반면, 출수기~수확기에 걸쳐 크게 증가하였다. 규산질비료 처리에 따른 쌀의 이화학적 특성에 미치는 영향을 조사한 결과, 규산처리는 완전미 비율을 높여 쌀의 외관상 품위를 향상시켰고, 단백질 함량 및 amylose 함량을 낮춘 반면, Mg/K 비를 증가시켜 미질을 향상시켰다. 더불어, 쌀 단백질 그룹의 함량비는 albumin+globulin:prolamin:glutelin = 15.4:13.1: 71.5 이었고, 규산질비료 처리는 glutelin의 조성비율을 감소시킨 반면, albumin+globulin 함량은 증가시켰다. 이상의 결과로, 논토양에 규산질비료의 시용은 토양 pH 상승 및 유기물질의 분해를 촉진하여 토양의 양분공급력을 높이고, 벼의 초장 및 분얼수를 증가시킴으로서 벼의 수량증수를 초래하며, 식물체 질소흡수량을 감소시킨 반면 규산 흡수량을 증가시켜 Si/N비 증대를 통한 병해충 저항성 증진 및 쌀의 완전미 비율을 높여 쌀의 외관품질을 개선시키고, 밥 맛과 관련된 단백질 및 amylose 함량 등을 낮춰 미질을 향상시키는 것으로 판단된다.
규산질비료의 시용이 벼와 논토양의 물리화학적 성질에 미치는 영향을 조사하고자, 토양 중 유효규산 함량이 적정수준에 미달한 포장에 입상 규산질비료를 시용기준량과 2배 수준으로 처리 한 후 질소비료 50% 증시를 조합 처리하여 토양환경의 경시적 변화, 벼 생육특성, 식물체 양분균형 및 쌀의 품질과 밥 맛 관련 화학적요인 등을 조사하였다. 토양의 이화학적 특성의 경시적 변화를 살펴보면, 규산처리는 질소비료 증시에 관계없이 처리량이 많을수록 토양 pH를 증가시켰고, 수확기(133 DAT) 토양 pH는 2.8 ton ha-1 처리 시 0.1~0.2, 5.6 ton ha-1 처리 시에는 0.2~0.3 정도 시험 전 토양에 비해 상승하였다. 유효규산 함량의 경시적 변화는 규산질비료 처리량과 비례하여 증가하였고 유수분화기(51 DAT)를 정점으로 이후 서서히 감소하였다. 0.5N 염산가용 규산함량 1kg을 기준으로, 수확 후 토양의 유효규산 함량은 2.8 ton ha-1 처리 시 2.3~2.4 mg kg-1, 5.6 ton ha-1 처리 시 4.3~4.8 mg kg-1 증가시켰다. 규산처리에 따른 토양유기물 함량변이는 출수기에 가장 컸으며, 규산질비료 시용량이 많을수록 유기물질의 분해가 촉진되어 유기물 함량이 감소하였다. 치환성 Ca, Mg 함량은 규산질비료 처리에 의해 증가된 반면, 치환성 K 함량을 감소하였다. 토양용액의 양분함량 변화는, 규산(SiO2) 농도의 경우 벼 생육초기에 담수의 영향으로 높은 반면, 출수기 이후 식물체 흡수량이 증가하여 감소하였다. NH4+-N 농도는 규산질비료 시용에 의한 토양유기물 분해 촉진 등으로 출수기 토양용액의 NH4+-N 농도가 가장 높았다. 규산질비료 시용에 따른 Ca2+ 및 Mg2+의 농도는 대조구에 비해 증가한 반면, K+의 농도 변화는 인정되지 않았다. 규산처리 수준에 따른 초장은 영양생장기간(14~28 DAT) 동안에는 규산처리구의 초장이 다소 억제된 반면, 생식생장기간(51~86 DAT) 동안에는 대조구의 초장을 상회하였다. 분얼수는 1, 2차년도 모두 규산처리구에서 대조구에 비해 증가하였고, 질소 50% 증시를 조합한 처리구는 규산단용구에 비해 분얼수가 현저히 증가하였다. 규산처리는 단위면적당 이삭수 및 이삭 당 영화수를 증가시켜 수량의 증대를 초래하였으며, 2.8 ton, 5.6 ton ha-1를 처리한 1차년도의 경우 8.4, 5.6%의 수량증수가 있었고, 1.5 ton, 3.0 ton ha-1를 처리한 2차년도에는 1.3, 5.7%의 수량증수가 있었다. 벼 생육단계 별 최 상위 엽 양분함량의 경시적 변화를 조사한 결과 T-N, T-P 및 K 함량은 벼 생육이 진행되면서 서서히 감소한 반면, Ca과 SiO2 함량은 증가하는 경향을 보였다. 또한, 규산질비료 처리수준이 많을수록 T-N 함량은 감소한 반면, SiO2 함량은 시용량이 많을수록 증가하여 등숙기에는 출수기의 2배 수준으로 증가하였다. 최상위 엽 양분비율의 경시적 변화는 Mg/K 비율의 경우 분얼기~출수기에 걸쳐 증가한 후 수확기에 감소하였으며, Si/N 비율은 분얼기~출수기 동안은 느리게 증가한 반면, 출수기~수확기에 걸쳐 크게 증가하였다. 규산질비료 처리에 따른 쌀의 이화학적 특성에 미치는 영향을 조사한 결과, 규산처리는 완전미 비율을 높여 쌀의 외관상 품위를 향상시켰고, 단백질 함량 및 amylose 함량을 낮춘 반면, Mg/K 비를 증가시켜 미질을 향상시켰다. 더불어, 쌀 단백질 그룹의 함량비는 albumin+globulin:prolamin:glutelin = 15.4:13.1: 71.5 이었고, 규산질비료 처리는 glutelin의 조성비율을 감소시킨 반면, albumin+globulin 함량은 증가시켰다. 이상의 결과로, 논토양에 규산질비료의 시용은 토양 pH 상승 및 유기물질의 분해를 촉진하여 토양의 양분공급력을 높이고, 벼의 초장 및 분얼수를 증가시킴으로서 벼의 수량증수를 초래하며, 식물체 질소흡수량을 감소시킨 반면 규산 흡수량을 증가시켜 Si/N비 증대를 통한 병해충 저항성 증진 및 쌀의 완전미 비율을 높여 쌀의 외관품질을 개선시키고, 밥 맛과 관련된 단백질 및 amylose 함량 등을 낮춰 미질을 향상시키는 것으로 판단된다.
Changes in the physicochemical properties of soil, nutrients in the uppermost leaf(fully expanded), and growth promotion of rice at each growth stages and grain quality influenced by different levels of silicate alone, or in combination with nitrogen fertilizer were used in this study. Soil pH w...
Changes in the physicochemical properties of soil, nutrients in the uppermost leaf(fully expanded), and growth promotion of rice at each growth stages and grain quality influenced by different levels of silicate alone, or in combination with nitrogen fertilizer were used in this study. Soil pH was increased with the increment in the application level of silicon fertilizer and showed that a highest value at tillering stages. Availability of silicon concentrations in soil was positively correlated with the application level of silicon fertilizer. As well as, values of available silicon concentrations in soil ranged from 2.3~2.4 mg kg-1 and 4.3~4.8 mg kg-1, the soil amelioration ability at Si-130 treatment and 2×Si-130 treatment, respectively were recorded after harvest. Both of the calcium and magnesium concentrations were increased response to silicon fertilizer application, except potassium which showed decrement. Silicon concentrations in soil solution showed that the decrement of plant growth, however growth development was sharply decreased at heading stage. Meanwhile, silicon concentrations in soil solution showed a sharply decrement in plant growth at heading stage. Furthermore, under silicon fertilizer application, strong nutrient eluviation was investigated in Ca2+ and Mg2+ compared to K+ which showed no different in each treatment. However, NH4+ concentration in soil solution showed that highest value, which is response to promoted organic matter by decomposition of silicon fertilizer. In addition, the use of silicon fertilizer application was also increased plant length, number of tillers, and yield of rice. However, total nitrogen content in rice leaf received with silicon fertilizer showed that lower values, when compared to control at the growth stage. Also in silicon fertilizer application, phosphorus and potassium content in rice leaf gradually decreased at the growth stage. However, calcium content in leaves showed that highest values at maturity stage. The SiO2 content in rice leaf application with silicon fertilizer was gradually increased until heading stage and then sharply increased; especially at ripening stage (SiO2 content was 2 times higher than heading stage). Mg/K ratio in rice leaf increased from tillering stage to heading stage and then decreased. Si/N ratio in rice leaf gradually increased from tillering stage to heading stage and then sharply increased until harvesting stage. Under silicon fertilizer application, total protein and amylose content in brown rice were decreased and contributed to rice quality. Furthermore, Albumin+Globulin:Prolamin:Glutelin rate was measured at the rate of 15.4:13.1:71.5. These results presented in this study provide clear evidence that silicon fertilizer can be used successfully to enhance the level of growth promotion, grain yields and quality of rice plant.
Changes in the physicochemical properties of soil, nutrients in the uppermost leaf(fully expanded), and growth promotion of rice at each growth stages and grain quality influenced by different levels of silicate alone, or in combination with nitrogen fertilizer were used in this study. Soil pH was increased with the increment in the application level of silicon fertilizer and showed that a highest value at tillering stages. Availability of silicon concentrations in soil was positively correlated with the application level of silicon fertilizer. As well as, values of available silicon concentrations in soil ranged from 2.3~2.4 mg kg-1 and 4.3~4.8 mg kg-1, the soil amelioration ability at Si-130 treatment and 2×Si-130 treatment, respectively were recorded after harvest. Both of the calcium and magnesium concentrations were increased response to silicon fertilizer application, except potassium which showed decrement. Silicon concentrations in soil solution showed that the decrement of plant growth, however growth development was sharply decreased at heading stage. Meanwhile, silicon concentrations in soil solution showed a sharply decrement in plant growth at heading stage. Furthermore, under silicon fertilizer application, strong nutrient eluviation was investigated in Ca2+ and Mg2+ compared to K+ which showed no different in each treatment. However, NH4+ concentration in soil solution showed that highest value, which is response to promoted organic matter by decomposition of silicon fertilizer. In addition, the use of silicon fertilizer application was also increased plant length, number of tillers, and yield of rice. However, total nitrogen content in rice leaf received with silicon fertilizer showed that lower values, when compared to control at the growth stage. Also in silicon fertilizer application, phosphorus and potassium content in rice leaf gradually decreased at the growth stage. However, calcium content in leaves showed that highest values at maturity stage. The SiO2 content in rice leaf application with silicon fertilizer was gradually increased until heading stage and then sharply increased; especially at ripening stage (SiO2 content was 2 times higher than heading stage). Mg/K ratio in rice leaf increased from tillering stage to heading stage and then decreased. Si/N ratio in rice leaf gradually increased from tillering stage to heading stage and then sharply increased until harvesting stage. Under silicon fertilizer application, total protein and amylose content in brown rice were decreased and contributed to rice quality. Furthermore, Albumin+Globulin:Prolamin:Glutelin rate was measured at the rate of 15.4:13.1:71.5. These results presented in this study provide clear evidence that silicon fertilizer can be used successfully to enhance the level of growth promotion, grain yields and quality of rice plant.
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