온도 변화에 따른 벼 생육 및 수량반응의 품종간 차이에 관한 연구

Abstract

지구 온실효과 증대에 따라서 지구는 빠른 속도로 온난화되었고, 앞으로도 온난화는 더 빠른 속도로 진행될 것으로 전망이 되고 있어 농작물 생산에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상이 된다. 벼는 우리나라의 주식이며 세계 3대 식량작물 중 하나로 온난화는 벼 재배지역, 재배시기, 수량성 등 다방면에 변화를 초래할 것이다. 본 연구는 이와 같은 기후 변화가 우리나라 벼 재배에 미치는 영향을 평가하기 위한 기초 자료를 얻고자 수원지역에서 생육온도(외기온, 외기온+1.5℃, 외기온+3.0℃, 외기온+5.0℃)에 따른 조생, 중생 및 중만생 품종들의 생육과 수량 반응의 품종 간 차이를 검토하여 미래 기후변화 영향 및 적응을 위한 기초자료를 얻고자 하였고, 다음과 같은 결과를 도출하였다. 수량 관련 요소의 기온 상승에 대한 반응은 품종군 간에 유의한 차이가 있었으며, 특히 조생종은 현재보다 1.5℃ 이상 높아지면 수량이 유의하게 감소하였고, 중생종 및 중만생종은 3℃이상 높아져야 수량이 유의하게 감소하였다. 기온 상승에 따른 수량의 감소는 임실률 및 완전발육미 감소에 따른 등숙률 감소가 가장 큰 원인이었으며 다음은 천립중 감소였다. 임실률은 개화기 최고기온과, 완전발육미율과 천립중은 출수 후 20일간의 평균기온과 높은 상관성을 보였으며, 50% 불임을 유발하는 최고온도는 품종 간에 유의한 차이를 보였다. 결론적으로 벼의 수량 관련 요소들은 생태형 및 품종에 따라 매우 다양한 양상으로 온도에 대한 반응 하였으며, 종합적으로 미래의 기후 온난화로 인한 기온 상승은 벼 수량성에 부정적인 영향을 가지고 올 것으로 사료되나 부정적 영향은 재배시기 이동 및 품종개량에 의해서 크게 완화될 수 있을 것이다.

Rice (Oryza Sativa L) is one of the world's most important crops and provides food security as staple food in many countries. Thus, a small variation in the rice production in any region will have a strong impact on the regional food supply. According to the climate models projections, global surface air temperatures may increase by 4.0 ~ 5.8 ℃ in the next few decades. In global climate changes and its consequences, the yield of rice would be reduced as current high temperatures have been implicated to cause reductions in rice grain yield. In this regards, this experiments were conducted to assess the impact of the elevated air temperature on the growth and yield of rice. Eight japonica rice cultivars (Odaebyeo, Unkwangbyeo, Jinmibyeo, Hwaseongbyeo, Andabyeo, Chucheongbyeo, Nokyangbyeo, Donganbyeo) included in three maturing group (early, medium, and medium-late maturing group) were grown at four plastic houses that were controlled to the temperature regimes of ambient, ambient+1.5℃, ambient+3.0℃, and ambient+5.0℃ throughout the rice growing season in the year 2011. There were significant difference among responds to the treatments raising air temperature in yield, yield components, fertility, and sterility of eight cultivars. The decrease of grain yield to temperature rising was attributable to the sharp decrease of ripened grain ratio. Grain yield was decreased significantly under the treatments raising the air temperature to the level of 1.5℃ and 3.0℃ above ambient air temperature in early maturing group and the others, respectively. In conclusion, the ongoing global warming is expected to decrease the grain yield not only by decreasing the grain weight but also decreasing the ripened grain ratio in the future. However, the yield reduction would be mitigated by adopting and/or improving the less sensitive varieties to high temperature.