자운영 지속재배시 토양에 매몰된 종자의 휴면 및 발아특성을 조사하여 토양속 종자 동태를 구명하기 위해 자운영종자와 꼬투리의 토양매몰 깊이 및 기간별 휴면성과 종자활력 변화를 조사하고 또한 자운영 지속재배 포장에서 낙수후 자운영 종자의 토양속 분포 개수, 발아율 및 종자활력기간을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 자운영 종자 회수율은 종자 매몰 한달후부터 활력이 잃기 시작하여 낙수전 9월까지 52~65%, 낙수후 10월에는 급격히 떨어져 종자와 꼬투리 모두 30% 이하를 나타내었고, 꼬투리 매몰의 경우는 낙수전 9월까지 활력소실이 되지 않고 100%를 보였다. 2. 자운영 종자의 휴면은 수확당시는 95%로 높았으나 시간이 경과함에 따라 점차 파괴되어 9월에는 휴면율(경실율)이 종자는 12~22%, 꼬투리는 31~33%로 급격히 낮아졌고, 낙수후 10월에는 경실율이 종자는 2~8%, 꼬투리는 5~12%로 보다 더 낮아졌다. 3. 발아율은 토양 매몰전 종자는 4%로 낮았으나 토양에 120일간 매몰후 종자 및 꼬투리속 종자 발아율은 휴면이 타파되어 각각 21%~31%, 49~51%로 증가하였다. 4. 자운영 지속포장에서 9월 낙수후 토양속 잔존 자운영 종자는 로터리 부분경운이앙은 경운이앙보다 2.3~2.6배가 많았고, 자운영 종자분포 깊이는 로터리 경운은 0~15 cm 깊이에 고르게 분포되었으나 부분경운 이앙은 대부분의 종자가 5cm 이하 깊이에 분포하고 있었다. 5. 자운영 종자의 출아기간을 기준으로 한 토양 속에서 활력유지기간은 매몰 후 2년정도 인 것으로 조사되었다.
자운영 지속재배시 토양에 매몰된 종자의 휴면 및 발아특성을 조사하여 토양속 종자 동태를 구명하기 위해 자운영종자와 꼬투리의 토양매몰 깊이 및 기간별 휴면성과 종자활력 변화를 조사하고 또한 자운영 지속재배 포장에서 낙수후 자운영 종자의 토양속 분포 개수, 발아율 및 종자활력기간을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 자운영 종자 회수율은 종자 매몰 한달후부터 활력이 잃기 시작하여 낙수전 9월까지 52~65%, 낙수후 10월에는 급격히 떨어져 종자와 꼬투리 모두 30% 이하를 나타내었고, 꼬투리 매몰의 경우는 낙수전 9월까지 활력소실이 되지 않고 100%를 보였다. 2. 자운영 종자의 휴면은 수확당시는 95%로 높았으나 시간이 경과함에 따라 점차 파괴되어 9월에는 휴면율(경실율)이 종자는 12~22%, 꼬투리는 31~33%로 급격히 낮아졌고, 낙수후 10월에는 경실율이 종자는 2~8%, 꼬투리는 5~12%로 보다 더 낮아졌다. 3. 발아율은 토양 매몰전 종자는 4%로 낮았으나 토양에 120일간 매몰후 종자 및 꼬투리속 종자 발아율은 휴면이 타파되어 각각 21%~31%, 49~51%로 증가하였다. 4. 자운영 지속포장에서 9월 낙수후 토양속 잔존 자운영 종자는 로터리 부분경운이앙은 경운이앙보다 2.3~2.6배가 많았고, 자운영 종자분포 깊이는 로터리 경운은 0~15 cm 깊이에 고르게 분포되었으나 부분경운 이앙은 대부분의 종자가 5cm 이하 깊이에 분포하고 있었다. 5. 자운영 종자의 출아기간을 기준으로 한 토양 속에서 활력유지기간은 매몰 후 2년정도 인 것으로 조사되었다.
Experiments were conducted to investigate seed persistence of Chinese milk vetch(CMV) in naturally reseeded rice field in 2007~2009. The seed and pods with seeds were buried in rice field at 0, 5 and 10 cm depths and retrieved from the field at one to three month intervals from July to the following...
Experiments were conducted to investigate seed persistence of Chinese milk vetch(CMV) in naturally reseeded rice field in 2007~2009. The seed and pods with seeds were buried in rice field at 0, 5 and 10 cm depths and retrieved from the field at one to three month intervals from July to the following year March and determined change of seed dormancy and viability. In the second experiment, persistence of the CMV seeds in the naturally reseeded rice field at different tillage methods and soil depths were also investigated after rice harvest in autumn. Burial depths and durations affected recovery rate, dormancy and viability of CMV seed. The viability loss was faster and greater in the seed than the pod with seeds and on the soil surface than the 5 or 10 cm burial depths. The recovery rate of CMV seed was decreased starting from one month as seed burial and it was significantly decreased to 52~65% for the seed in September. However, unlike the seed burial, the nearly 100% CMV seeds were recovered for burial as pod with seeds even after four months burial in both 0 and 5 cm depths. However, the recovery rate was sharply declined to below 30% at October in 2007 in both seed and pods with seeds and in the 2008/2009 experiment. the 15~47% of CMV seeds still remained even after October. The CMV had high seed dormancy of 95%, showing only 4~5% germination at the beginning in June but the seed germination increased to 25 to 35% in seed and 55 to 61% in pod with seeds in September due to breakage of hard seed dormancy. The viability loss was faster in the seed than in the pod with seeds regardless of depths of placement in the soil base on decayed seeds. Also the seed placed on the soil surface lost viability faster than the 5~10 burial depths. On the other hand, field observation in the naturally reseeded CMV rice field showed that as many as 917~2,185 CMV seeds $m^2$ were from the 0~15 cm soil depth in the rotary tillage and 250~10,105 CMV seeds in minimum tillage treatmints. The recovered seed germinated 25~33%, 23~43% but still had high percentage of hard seed having 64~72% and 51~77% even after rice harvest in autumn. These results indicate that freshly harvested CMV seeds had high level of primary dormancy and the dormancy was gradually broken in soil with time during rice cultivation periods and appreciable number of CMV seeds remained even 4 month after burial in soil. CMV plant regenerated naturally from the remained seed bank at rice harvest time in autumn. The CMV seedling still emerged even after 2 years of continuous destructive killing of emerged CMV plant by rotary tillage in naturally reseeded CMV plant in rice field, indicating that CMV seeds do persistent as least two years in soil.
Experiments were conducted to investigate seed persistence of Chinese milk vetch(CMV) in naturally reseeded rice field in 2007~2009. The seed and pods with seeds were buried in rice field at 0, 5 and 10 cm depths and retrieved from the field at one to three month intervals from July to the following year March and determined change of seed dormancy and viability. In the second experiment, persistence of the CMV seeds in the naturally reseeded rice field at different tillage methods and soil depths were also investigated after rice harvest in autumn. Burial depths and durations affected recovery rate, dormancy and viability of CMV seed. The viability loss was faster and greater in the seed than the pod with seeds and on the soil surface than the 5 or 10 cm burial depths. The recovery rate of CMV seed was decreased starting from one month as seed burial and it was significantly decreased to 52~65% for the seed in September. However, unlike the seed burial, the nearly 100% CMV seeds were recovered for burial as pod with seeds even after four months burial in both 0 and 5 cm depths. However, the recovery rate was sharply declined to below 30% at October in 2007 in both seed and pods with seeds and in the 2008/2009 experiment. the 15~47% of CMV seeds still remained even after October. The CMV had high seed dormancy of 95%, showing only 4~5% germination at the beginning in June but the seed germination increased to 25 to 35% in seed and 55 to 61% in pod with seeds in September due to breakage of hard seed dormancy. The viability loss was faster in the seed than in the pod with seeds regardless of depths of placement in the soil base on decayed seeds. Also the seed placed on the soil surface lost viability faster than the 5~10 burial depths. On the other hand, field observation in the naturally reseeded CMV rice field showed that as many as 917~2,185 CMV seeds $m^2$ were from the 0~15 cm soil depth in the rotary tillage and 250~10,105 CMV seeds in minimum tillage treatmints. The recovered seed germinated 25~33%, 23~43% but still had high percentage of hard seed having 64~72% and 51~77% even after rice harvest in autumn. These results indicate that freshly harvested CMV seeds had high level of primary dormancy and the dormancy was gradually broken in soil with time during rice cultivation periods and appreciable number of CMV seeds remained even 4 month after burial in soil. CMV plant regenerated naturally from the remained seed bank at rice harvest time in autumn. The CMV seedling still emerged even after 2 years of continuous destructive killing of emerged CMV plant by rotary tillage in naturally reseeded CMV plant in rice field, indicating that CMV seeds do persistent as least two years in soil.
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문제 정의
본시험은 자운영 지속재배시 토양에 매몰된 종자의 토양 속 발아 및 휴면성 변화 등 종자동태를 조사하여 자운영 입모에 대한 기초자료를 얻고자 수행하였다.
제안 방법
9월 말경에 낙수를 하여 월동전 10월 23～24일 경에 50×50 cm quadrat으로 자운영 재입모 수를 조사한 다음 월동 후 다음해 종자가 형성되기 전 4월 24일(개화기)경에 로터리 경운하여 토양에 출아한 자운영을 모두 제거하였다. 6월 5일에 주남벼를 기계이앙하여 벼를 재배한 후 위와 같은 방법으로 처리하여 2년간 가을에 출아되는 자운영 수를 조사였다. 자운영 종자의 토양 중 종자 활력유지 기간은 자운영이 출아되는 기간까지로 간주하 였다.
또한 자운영-벼 지속재배 논에서 토양속 자운영 종자의 동태를 2007년과 2008년에 조사하였다. 자운영 지속재배 논을 9월 24일에 낙수한 다음 10월 10일에 재입모된 자운 영을 제거한 후 지름 20 cm, 길이 25 cm인 원형 쇠통을 이용하여 15 cm 깊이까지 토양을 채취한 다음 토양을 다시 0～5, 5～10, 10～15 cm 깊이 3단계로 분리하였다.
본시험은 5월 30일에 자운영 꼬투리를 인력으로 채취한 다음 실제 포장조건과 비슷한 상황이 되도록 꼬투리 및 꼬투리에서 분리한 종자 100립씩을 각각 사각형 망사자루(10×15 cm)에 넣은 후 논에 인위적으로 벼 이앙 10일 전(6월 3일)에 2007년에는 토양표면 및 5 cm 깊이에, 2008년에는 토양표면, 5 cm 및 10 cm 깊이에 각각 매몰하고, 6월 13일에 주남벼를 기계이앙하였다.
자운영 지속재배 논을 9월 24일에 낙수한 다음 10월 10일에 재입모된 자운 영을 제거한 후 지름 20 cm, 길이 25 cm인 원형 쇠통을 이용하여 15 cm 깊이까지 토양을 채취한 다음 토양을 다시 0～5, 5～10, 10～15 cm 깊이 3단계로 분리하였다. 분리한 토양은 흐르는 물에 세척하여 자운영 종자를 분리한 후 토양중 잔존 종자수, 잔존종자의 발아율과 경실율을 조사하였다. 발아시험은 9 cm 페트리디쉬에 여과지(Whatman #1)를깐 다음 종자 50립을 치상하고 5 ml의 증류수를 부은 후 20℃ 발아기(Conviron, Canada)에서 실시하였다.
본시험은 5월 30일에 자운영 꼬투리를 인력으로 채취한 다음 실제 포장조건과 비슷한 상황이 되도록 꼬투리 및 꼬투리에서 분리한 종자 100립씩을 각각 사각형 망사자루(10×15 cm)에 넣은 후 논에 인위적으로 벼 이앙 10일 전(6월 3일)에 2007년에는 토양표면 및 5 cm 깊이에, 2008년에는 토양표면, 5 cm 및 10 cm 깊이에 각각 매몰하고, 6월 13일에 주남벼를 기계이앙하였다. 이앙후 1달 후부터 2007년에는 10월까지, 2008년에는 2009년 3월까지 1～3개월마다 매몰한 망사자루를 꺼내어 발아된 개체수, 종자회수율을 조사하고, 생존종자는 다시 실험실에서 발아시험을 한 후 발아율, 경실율 등을 조사하였다. 경실종자율은 발아후 남은 종자에서 손으로 종자를 눌렀을때 수분을 흡수하지 못해 딱딱한 종자를 경실종자로 간주하였다.
또한 자운영-벼 지속재배 논에서 토양속 자운영 종자의 동태를 2007년과 2008년에 조사하였다. 자운영 지속재배 논을 9월 24일에 낙수한 다음 10월 10일에 재입모된 자운 영을 제거한 후 지름 20 cm, 길이 25 cm인 원형 쇠통을 이용하여 15 cm 깊이까지 토양을 채취한 다음 토양을 다시 0～5, 5～10, 10～15 cm 깊이 3단계로 분리하였다. 분리한 토양은 흐르는 물에 세척하여 자운영 종자를 분리한 후 토양중 잔존 종자수, 잔존종자의 발아율과 경실율을 조사하였다.
자운영 지속재배시 토양에 매몰된 종자의 휴면 및 발아특 성을 조사하여 토양속 종자 동태를 구명하기 위해 자운영 종자와 꼬투리의 토양매몰 깊이 및 기간별 휴면성과 종자활력 변화를 조사하고 또한 자운영 지속재배 포장에서 낙수후 자운영 종자의 토양속 분포 개수, 발아율 및 종자활력기간을 조사한 결과는 다음과 같다.
발아시험은 9 cm 페트리디쉬에 여과지(Whatman #1)를깐 다음 종자 50립을 치상하고 5 ml의 증류수를 부은 후 20℃ 발아기(Conviron, Canada)에서 실시하였다. 토양은 20반복 채취하여 조사하였고, 발아시험은 광조건 하에서 10일간 4 반복으로 수행하였다.
대상 데이터
본시험은 국립식량과학원 기능성작물부(밀양) 포장 및 실험실에서 수행하였다. 5월말 자운영 논을 벼 이앙전에 논정지를 위한 로타리 작업을 하면 자운영의 종자 및 꼬투리가 토양속 다양한 깊이에 묻히게 된다.
토양 중에 실제 종자 활력유지 기간을 구명하기 위해 2007년부터 2009년까지 3년간 미리 조성된 자운영-벼 지속 재배포장에서 실시하였다. 9월 말경에 낙수를 하여 월동전 10월 23～24일 경에 50×50 cm quadrat으로 자운영 재입모 수를 조사한 다음 월동 후 다음해 종자가 형성되기 전 4월 24일(개화기)경에 로터리 경운하여 토양에 출아한 자운영을 모두 제거하였다.
성능/효과
1. 자운영 종자 회수율은 종자 매몰 한달후부터 활력이 잃기 시작하여 낙수전 9월까지 52～65%, 낙수후 10월에는 급격히 떨어져 종자와 꼬투리 모두 30% 이하를 나타내었고, 꼬투리 매몰의 경우는 낙수전 9월까지 활력소실이 되지 않고 100%를 보였다.
2. 자운영 종자의 휴면은 수확당시는 95%로 높았으나 시간이 경과함에 따라 점차 파괴되어 9월에는 휴면율(경실율) 이 종자는 12～22%, 꼬투리는 31～33%로 급격히 낮아졌고, 낙수후 10월에는 경실율이 종자는 2～8%, 꼬투리는 5～12%로 보다 더 낮아졌다.
9월 낙수 이후 종자 회수율이 급격히 낮아진 것은 낙수에 따른 종자수분 함량이 낮아져 종자활력이 소실되었기 때문으로 사료된다. 2008/2009년 시험에서 종자 회수율은 매몰 후 4개월까지 2007년과 비슷한 경향을 나타내었으나 9개월이 지난 다음해 3월의 종자 회수율은 꼬투리 및 종자로 매몰할 경우 각각 9～42%, 1～8%로 당해 떨어진 꼬투리속 자운영 종자의 일부분이 다음해까지 종자활력을 유지한다는 것을 나타낸다(그림 1C, ID). 꼬투리로 매몰할 경우 종자로 매몰할 경우보다 회수율이 높았던 것은 종자를 덮고 있는 막이 미생물의침투를 차단하여 보호막 역할을 하기 때문으로 사료된다.
3. 발아율은 토양 매몰전 종자는 4%로 낮았으나 토양에 120일간 매몰후 종자 및 꼬투리속 종자 발아율은 휴면이 타파되어 각각 21%～31%, 49～51%로 증가하였다.
4. 자운영 지속포장에서 9월 낙수후 토양속 잔존 자운영 종자는 로터리 부분경운이앙은 경운이앙보다 2.3～2.6배가 많았고, 자운영 종자분포 깊이는 로터리 경운은 0～15 cm 깊이에 고르게 분포되었으나 부분경운 이앙은 대부분의 종자가 5cm 이하 깊이에 분포하고 있었다.
5. 자운영 종자의 출아기간을 기준으로 한 토양 속에서 활력유지기간은 매몰 후 2년정도 인 것으로 조사되었다.
토양깊이별로는 토양표면에 방치시 경실율이 5～10 cm 깊이 보다 빨리 소실되나 5 cm 및 10 cm 간에는 크게 차이가 없었다. 또 꼬투리로 매몰시 종자로 매몰할 때 보다 종자의 회수율 및 경실율이 높았다. 이러한 결과는 꼬투리로 매몰될 경우 상당수의 자운영 종자가 다음해까지 토양 중에 남아 활력을 유지하고 있어 자운영 지속재배시 입모수에 영향을 준다는 것을 나타낸다.
벼 재배기간 동안 자운영 종자의 매몰 깊이 및 기간별 종자회수율은 그림 1과 같다. 시험년도에 관계없이 종자와 꼬투리 모두 매몰 후 기간이 경과할수록 회수율이 감소하였다. 2007년 시험에서 종자로 매몰할 경우 종자회수율은 매몰 후 1달 후부터 감소하기 시작하여 9월에는 52～65%가회수되었으나 낙수후는 급격히 감소하여 10월에는 회수율이 6～23%로 낮았다(그림 1A).
실제 자운영 지속재배포장에서 가을철 낙수후 깊이별 토양속 종자의 잔존수를 경운방법별로 조사한 결과, 자운영 종자의 토양중 분포수는 부분경운 이앙한 처리가 이앙전 로터리한 후 벼를 이앙한 포장의 자운영 종자개수보다 2.3～ 2.6배가 많았고 분포깊이별로는 로터리한 후 이앙한 처리는 토양 0～15 cm 깊이까지 분포수가 917～2,185개로 5 cm 이하 깊이에서는 5～15 cm 깊이보다 적게 분포하였으나 부분경운 이앙시는 대부분의 자운영 종자가 5 cm 이하 깊이에 분포하였다(표 1). 이러한 결과는 자운영 재배시 부분 경운이 로터리 경운보다 입모수 확보에 유리하다는 것을 나타낸다.
자운영 지속재배시 토양속 자운영 종자의 활력기간을 출아되는 기간을 기준으로 조사한 결과, 자운영 지속재배시 토양속에 매몰된 자운영 종자는 1년 후에는 전년도에 비해 38%가 출아가 되고 2년후에도 3%가 출아되는 것으로 보아 자운영 종자는 적어도 매몰후 2년까지 토양속에서 활력을 가진다는 것을 나타낸다(표 3). 이러한 결과는 자운영 지속 재배시 지속재배 년수가 경과할 수록 입모수가 증가되었다는 결과와 일치하였는데(김 등, 2009b), 이러한 원인은 토양 속에 종자활력이 있는 전년도 종자의 상당수가 당해 종자에 더해지므로 입모수가 증가된 것으로 보여지며, 경실인 클로버 종자와 휴면이 있는 Amarathus quitensis 등 잡초종자도 토양속 종자활력 유지기간이 길었다는 보고와도 비슷한 경향을 나타낸다(Forcella et al.
토양속에서 분리한 자운영 종자의 발아율은 로터리의 경우 25～33%, 부분경운의 경우 23～43%로 상당한 종자가 발아력을 가졌고, 발아능력이 있는 경실종자의 비율도 6 4～72%, 51～77%로 높았다(표 2). 이러한 결과는 실제 자운영 지속재배 포장에서는 낙수 후에도 활력이 있는 상당수의 종자가 다음해 까지도 토양속에서 활력을 유지 할 수 있다는 것을 나타낸다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자운영 지속재배가 가능한 이유는?
자운영 지속재배가 가능한 이유는 자운영 종자가 종피의 경실로 인한 강한 기계적 휴면특성을 가졌기 때문이다. 성숙된 자운영 종자는 휴면율이 90% 이상으로 높고(Lee et al.
자운영 지속재배 답에서 벼 재배기술은?
자운영 지속재배 답에서 벼 재배기술은 자운영 종자를 한번만 뿌리고 2년차 부터는 자운영이 자연적으로 재입모 되는 것을 이용하여 벼를 재배하는 기술로서 지금까지 많은 연구개발이 되었다(강 & 강, 2002; 김 등, 2001, Kim et al., 2008b).
자운영 지속재배시 토양에 매몰된 종자의 휴면 및 발아특 성을 조사하여 토양속 종자 동태를 구명하기 위한 실험의 결과는?
1. 자운영 종자 회수율은 종자 매몰 한달후부터 활력이 잃기 시작하여 낙수전 9월까지 52～65%, 낙수후 10월에는 급격히 떨어져 종자와 꼬투리 모두 30% 이하를 나타내었고, 꼬투리 매몰의 경우는 낙수전 9월까지 활력소실이 되지 않고 100%를 보였다.
2. 자운영 종자의 휴면은 수확당시는 95%로 높았으나 시간이 경과함에 따라 점차 파괴되어 9월에는 휴면율(경실율) 이 종자는 12～22%, 꼬투리는 31～33%로 급격히 낮아졌고, 낙수후 10월에는 경실율이 종자는 2～8%, 꼬투리는 5～12%로 보다 더 낮아졌다.
3. 발아율은 토양 매몰전 종자는 4%로 낮았으나 토양에 120일간 매몰후 종자 및 꼬투리속 종자 발아율은 휴면이 타파되어 각각 21%～31%, 49～51%로 증가하였다.
4. 자운영 지속포장에서 9월 낙수후 토양속 잔존 자운영 종자는 로터리 부분경운이앙은 경운이앙보다 2.3～2.6배가 많았고, 자운영 종자분포 깊이는 로터리 경운은 0～15 cm 깊이에 고르게 분포되었으나 부분경운 이앙은 대부분의 종자가 5cm 이하 깊이에 분포하고 있었다.
5. 자운영 종자의 출아기간을 기준으로 한 토양 속에서 활력유지기간은 매몰 후 2년정도 인 것으로 조사되었다.
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