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문제 정의
- 따라서 본 연구는 보급 연대가 다른 japonica 6품종과 통일형 3품종에 대하여 건물 생산성 및 수량과 그 관련 형질들을 조사하여 각 특성 간의 상호관계와 이들 특성의 시대적인 변화를 검토하여 잠재수량^ 향상을 위한 기초자료를 얻고자 수행되었다.
제안 방법
- 공시 품종은 연대별로 재배면적이 넓었던 자포니카 6 품종과 통일형 3품종을 사용 하였다(Table 1). 4월 22일 파종하였고, 5월 19일에 1주 3본, 재식밀도는 15X30 cm로 손으로 이앙하였다. 시비량은 N-P2O5-K2O=ll-4.
- )로 수집하였다. Line solarimeter는 3개를 이용하였으며, 매일 해가 진 직후에 이를 다른 품종으로 옮겨, 각 품종은 3일에 1회 측정되록 하였다.
- 광이용 효율(RUE, g dry matter/MJ of intercepted PARe 주기적으로 측정한 지상부 건물 중과 각 건물 중 측정시까지의 누적 intercepted PAR (PARint) 간에 직선 회귀를 구하여 계산하였다. RUE는 출수 전과 출수 후로 구분하여 계산하였다.
- 질소는 기비 50%, 분얼비 20%, 수비 30%로 분시하였고, 인산은 전량 기비로 시용하였으며, 칼리는 기비 70%와 수비 30%로 분시하였다. 실험 구 배치는 난 괴 법 3반복으로 하였다.
- 이 앙 후 약 10일 간격으로 시험구당 10주의 분얼수를 조사하고, 매 시험 구 마다 평균적인 분얼수를 가진 3주씩을 지표면에서 예취하였다. 예취한 표본은 엽초, 엽신 및 이삭으로 분리하였고, LAI는 분리된 엽신을 CI-203 laser area meter(CID Inc.)를 이용하여 측정하였다. 건물 중은 엽 면적지수 측정 후에 7TC의 건조기에서 이틀간 건조한 후 칭량하였다.
- 육성연대가 다른 Japonica와 통일계품종을 대상으로 건물 생산성, 건물 생산 관련 형질인 광소멸계수(K), 광이용 효율(RUE), 누적엽 면적지수(LAD) 등과 수량^을 비교 검토하였다. 벼군락의 광소멸계수 K는 1970년대 이후에 육성된 품종들은 통일형 품종과 Japonica 품종 모두 0.
- 이 앙 후 약 10일 간격으로 시험구당 10주의 분얼수를 조사하고, 매 시험 구 마다 평균적인 분얼수를 가진 3주씩을 지표면에서 예취하였다. 예취한 표본은 엽초, 엽신 및 이삭으로 분리하였고, LAI는 분리된 엽신을 CI-203 laser area meter(CID Inc.
- 주당 수수는 각 시험구마다 10주를 조사하였으며, 각 시험 구마다 평균 수수를 가진 3주를 채취하여 수당 영화수, 등 숙율, 천립 중을 구하였다. 수량은 시험구당 36주를 채취하여 구하였다.
- 한편 광소멸계수(K)와 광이용 효율(RUE) 측정을 위하여 군락상부와 하부에서 광합성 유효복사(PAR)를 즉정하였다. 지상 2m 높이에는 quantum sensor 를 설치하였고, 군락내의 조간 중앙의 지상 10 cm 높이에는 line solarimeter(Li-Cor Inc., USA)를 설치하여 벼의 전 생육 기간 동안 10분 간격으로 연속 측정하여 data logger(CR10, Campbell Inc.)로 수집하였다. Line solarimeter는 3개를 이용하였으며, 매일 해가 진 직후에 이를 다른 품종으로 옮겨, 각 품종은 3일에 1회 측정되록 하였다.
- 하였다. 질소는 기비 50%, 분얼비 20%, 수비 30%로 분시하였고, 인산은 전량 기비로 시용하였으며, 칼리는 기비 70%와 수비 30%로 분시하였다. 실험 구 배치는 난 괴 법 3반복으로 하였다.
- 한편 광소멸계수(K)와 광이용 효율(RUE) 측정을 위하여 군락상부와 하부에서 광합성 유효복사(PAR)를 즉정하였다. 지상 2m 높이에는 quantum sensor 를 설치하였고, 군락내의 조간 중앙의 지상 10 cm 높이에는 line solarimeter(Li-Cor Inc.
대상 데이터
- 본 실험은 2001년에 서울대학교 농업생명과학대학 부속농장에서 수행되었다. 공시 품종은 연대별로 재배면적이 넓었던 자포니카 6 품종과 통일형 3품종을 사용 하였다(Table 1). 4월 22일 파종하였고, 5월 19일에 1주 3본, 재식밀도는 15X30 cm로 손으로 이앙하였다.
- 본 실험은 2001년에 서울대학교 농업생명과학대학 부속농장에서 수행되었다. 공시 품종은 연대별로 재배면적이 넓었던 자포니카 6 품종과 통일형 3품종을 사용 하였다(Table 1).
성능/효과
- IR8과 통일형 품종은 반왜성 유전자를 도입하여 단간, 잎의 직립화, 내도 복성, 내비성 등이 향상되었고, sink size 증대 및 수확지수의 향상에 의하여 벼의 잠재수량성이 증대되었다. 중국의 1대 잡종 품종의 경우는 초기 생육 증대와 단위 면적당 영화수 증대에 의하여 벼의 잠재수량성이 향상되었다.
- 출수 전 LAD값은 품종간 에 유의한 차이가 있었다. Japonica 품종 간에는 시대적 육성 순서에 따른 변화가 보이지 않았으나, 통일형 품종에서는 최근 육성된 품종일수록 LAD 값이 증대되었다. 출수 후 LAD 값은 품종 간에 유의성이 인정되었으나, japonica 품종과 통일형 품종 모두 시대적 육성 순서에 따른 변화는 보이지 않았다.
- 출수 전 RUE는 품종 간에 유의한 차이를 보였는데, Japonica 품종 중에서는 조동지가 가장 높은 값을 보였고, 팔달이 가장 낮았으며, 통일형 품종에서는 밀양 23호가 낮은 값을 보였고, 출수 후광이용효율은 품종 간에 유의차가 없어서, 광이용 효율 값은 육성시기와 상관이 없는 것으로 나타났다. LAD는 품종 간에 영양생장기, 등숙기, 전생육기간에서 유의적인 차이가 있었고, 영양생장기의 LAD는 출수기 건물 중과 유의한 상관이 인정되지 않았으나, 등숙기 LAD와 등숙기 건물 생산량, 전생육기간의 LAD와 수확기 건물 중 간에는 고도로 유의한 정의 상관이 있는 것으로 나타났으며, LAD는 최근에 육성된 품종일수록 큰 경향이었다. 출수기 및 수확기 건물 중은 품종 간에 유의적인 차이는 없었으나, 통일형 품종에서는 최근에 육성된 품종일수록 건물 중이 높게 나타났다.
- Table 2에서 보면 출수 전광 이용 효율(RUE) 값은. japonica 품종 중에서는 조동지가 3.06 g/MJ로 가장 높은 값을 보였고, 팔달이 2.37 g/MJ로 가장 낮은 값을 보였으나 그 이외의 품종 간에는 차이가 없었으며, 통일형 품종 중에서는 통일이 3.11 g/MJ로 가장 높았으며 , 밀양23이 2.65 g/MJ로 가장 낮았다. 품종 보급연대에 따른 일정한 경향도 없었다.
- 결론적으로 통일계품종들의 수량성이 통일 벼 이후 지속적으로 향상되어 온 것은 K값, RUE 및 수확지수의 개량게의한 것이 아니라 LAD 증대에 따른 건물 생산성의 증대에 기인한 것으로 볼 수 있다. 통일계품종의 경우 지속적인 수량성 증대를 위해서는 LAD 뿐만 아니라 Rig 개량이 병행되어야 할 것으로 판단된다.
- 줄수 기까지의 LAD와 출수기 건물 중 사이에서는 유의한 상관이 인정되지 않았다. 그러나 출수 후 LAD와 등숙기 건물 생산량, 전생육기간의 LAD와 수확기 건물 중 사이에서는 상관계수가 각각 i=0.7324*, 1= 0.7761*로 유의한 정의 상관이 있었다.
- 통일형 품종은 japonica 품종들보다 대체로 수수가 적었으며 통일형의 품종 간에는 차이가 없었다. 수당 영화수는 품종에 따라 유의한 차이를 보이고 있는데, japonica 품종에 비하여 통일형 품종에서 수당 영화수가 많았다. japonica 품종 중에서는 조동지가 136개로 가장 많았고 그 이외의 품종 간에는 차이가 없었다.
- 이와 같은 결과들을 종합해보면 1970년대 이후 품종들은 대부분 직립초형화되어 최적의 수광태세를 가지고 있으며 그 이후는 LAD의 증대에 의한 건물 생산성 증대를 통하여 잠재수량성을 향상시키는 방향으로 육성되고 있는 것으로 판단된다. 수당 영화수와 단위 면적당 영화수는 자포니카 품종에 비해서 통일형 품종이 높은 값을 보였고, 등 숙율은 통일형 품종에 비하여 자포니 카 품종이 높았고, 수량은 자포니카 품종에 비해서 통일형 품종이 높게 나타났다. 통일형 품종은 소얼 수중형화에 의해 단위 면적당 영화수가 증대되었으나 등 숙 율은 낮았는데, 藤澤와 秋田(1996)도 같은 결과를 보고하였다.
- 통일형 품종 중에서는 다산이 1033 kg으로 가장 높은 값을 보였고, 통일이 910 k*로 가장 낮은 값을 보여 최근에 육성된 품종일수록 수량이 높게 나타났다. 수확지수는 품종에 따라 유의한 차이를 보이고 있는데, 통일형 품종이 japonica 품종에 비하여 높았다. japonica 품종에서는 화성이 0.
- 출수기 및 수확기 건물 중은 품종 간에 유의적인 차이는 없었으나, 통일형 품종에서는 최근에 육성된 품종일수록 건물 중이 높게 나타났다. 이와 같은 결과들을 종합해보면 1970년대 이후 품종들은 대부분 직립초형화되어 최적의 수광태세를 가지고 있으며 그 이후는 LAD의 증대에 의한 건물 생산성 증대를 통하여 잠재수량성을 향상시키는 방향으로 육성되고 있는 것으로 판단된다. 수당 영화수와 단위 면적당 영화수는 자포니카 품종에 비해서 통일형 품종이 높은 값을 보였고, 등 숙율은 통일형 품종에 비하여 자포니 카 품종이 높았고, 수량은 자포니카 품종에 비해서 통일형 품종이 높게 나타났다.
- 등 숙율 은 품종에 따라 유의한 차이를 보이고 있다. 전체적으로 japonica 품종이 통일형 품종에 비하여 등 숙율이 높게 나타났다. japonica 품종 중에서는 화성이 95.
- 이는 통일계품종과 최근 육성되는 Japonica 품종들도 직립형 수광태세를 갖추고 있다는 보고들(Bae, 1973; Lee, 1982; Lim, 1993)과 일맥상통한다고 볼 수 있다. 출수 전 RUE는 품종 간에 유의한 차이를 보였는데, Japonica 품종 중에서는 조동지가 가장 높은 값을 보였고, 팔달이 가장 낮았으며, 통일형 품종에서는 밀양 23호가 낮은 값을 보였고, 출수 후광이용효율은 품종 간에 유의차가 없어서, 광이용 효율 값은 육성시기와 상관이 없는 것으로 나타났다. LAD는 품종 간에 영양생장기, 등숙기, 전생육기간에서 유의적인 차이가 있었고, 영양생장기의 LAD는 출수기 건물 중과 유의한 상관이 인정되지 않았으나, 등숙기 LAD와 등숙기 건물 생산량, 전생육기간의 LAD와 수확기 건물 중 간에는 고도로 유의한 정의 상관이 있는 것으로 나타났으며, LAD는 최근에 육성된 품종일수록 큰 경향이었다.
- Japonica 품종 간에는 시대적 육성 순서에 따른 변화가 보이지 않았으나, 통일형 품종에서는 최근 육성된 품종일수록 LAD 값이 증대되었다. 출수 후 LAD 값은 품종 간에 유의성이 인정되었으나, japonica 품종과 통일형 품종 모두 시대적 육성 순서에 따른 변화는 보이지 않았다. 전생육기간 동안의 LAD 값은 품종 간에 유의한 차이가 있었으며, 통일형 품종에서는 출수 전 LAD 값과 마찬가지로 시대적 육성 순서에 따라 LAD 값이 증가하였다.
- 품종 보급연대에 따른 일정한 경향도 없었다. 출수 후광 이용 효율 값은 japonica 품종 중에서는 화성이 3.55 g/MJ 로 가장 높았고, 낙동이 2.78 g/MJ로 가장 낮았으며, 통일형 품종 중에서는 밀양 23이 3.30 g/MJ로 가장 높고, 다산이 2.84 g/MJ로 가장 낮았으나, 품종 간에 통계적으로 유의한 차이는 없었다.
- LAD는 품종 간에 영양생장기, 등숙기, 전생육기간에서 유의적인 차이가 있었고, 영양생장기의 LAD는 출수기 건물 중과 유의한 상관이 인정되지 않았으나, 등숙기 LAD와 등숙기 건물 생산량, 전생육기간의 LAD와 수확기 건물 중 간에는 고도로 유의한 정의 상관이 있는 것으로 나타났으며, LAD는 최근에 육성된 품종일수록 큰 경향이었다. 출수기 및 수확기 건물 중은 품종 간에 유의적인 차이는 없었으나, 통일형 품종에서는 최근에 육성된 품종일수록 건물 중이 높게 나타났다. 이와 같은 결과들을 종합해보면 1970년대 이후 품종들은 대부분 직립초형화되어 최적의 수광태세를 가지고 있으며 그 이후는 LAD의 증대에 의한 건물 생산성 증대를 통하여 잠재수량성을 향상시키는 방향으로 육성되고 있는 것으로 판단된다.
- japonica 품종 중에서는 조동지가 648 kg으로 가장 낮았고 그 이외의 품종 간에는 유의한 차이는 없었다. 통일형 품종 중에서는 다산이 1033 kg으로 가장 높은 값을 보였고, 통일이 910 k*로 가장 낮은 값을 보여 최근에 육성된 품종일수록 수량이 높게 나타났다. 수확지수는 품종에 따라 유의한 차이를 보이고 있는데, 통일형 품종이 japonica 품종에 비하여 높았다.
후속연구
- , 1999).벼의 잠재 수량성 증대를 위해서는 수확지수의 증대보다는 건물 생산성의 증대에 의한 수량 증가에서 새로운 방법을 찾아야 할 것이다. 건물 생산성 관련 특성인 광소멸계수(K), 광이용 효율(RUE, radiation use efficiency), 누적엽 면적지수(LAD, leaf area duration) 등에 대한 새로운 고찰을 통하여 이러한 특성들을 새 품종 육성에 고려할 필요가 있다.
- 이는 통일계품종과는 달리 우리나라 자포니카 품종의 육성 목표가 다수성뿐만 아니라 양질미, 가공 적응성, 환경 적응성 등 다양한 목표를 가지고 육성되었기 때문인 것으로 사료된다. 자포니카 품종에서 건물 생산 관련 특성과 수량 및 수량 관련 형질의 시대적인 일정한 흐름을 찾기 위해서는 육성 목표가- 다수성 인 품종들을 종합하여 상세한 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
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