When three cultivars, “Shinsunchalbyeo”, “Nokmi” and “GW-05-01”, which was collected from native glutinous rice, were exposed to increased salinity stress in exogenous solution and duration of salt stress, leaf relative water content (RWC), root water uptake and chlorophyll fluorescence were observed the significant decrease at ≥500mM NaCl concentration for 4 day stress. These decrease in leaf RWC showed 69%, 77% and 67% for Shinsunchalbeyo, Nokmi and GW-05-01, respectively, in water uptake these effects showed 84%, 85% and 91%. The difference in Fv/Fm of plants treated with 500mM NaCl showed 0.62, 0.68 and 0.78 compared with 0.78, 0.81 and 0.75 in control treatment. The effects of NaCl stress in rice seedlings indicate that the leaf RWC and photosynthetic capacity is more sensitive GW-05-01 in comparison with Shinsunchalbyeo and Nokmi, and water uptake in root is more resistant. Average plant height in Shisunchalbyeo, Nokmi and GW-05-01 showed 107, 102 and 111cm, and the 1000 grains weight were 25.5, 20.3 and 21.8, respectively.

It was practiced that crop rotation between barley and soybean to reduce the Barley yellow mosaic virus(BaYMV) in barley and investigated barley growth and yield. The diseased degree of barley by BaYMV reduced in one or two years fallow of barley with the soybean cultivated continuously in summer season. In the same practices, barley growth such as plant height and tiller number was better than another crop rotation plots. In yield components of barley, culm length and number of head was different among the treat plots. One or two years fallow of barley plots was better results than others. The yield of barley also showed significant difference in above one or two year fallow of barley. These plots showed higher yield from 24% to 32% than continuously cultivated barley and soybean plot. In comparison to conventional practice barley and rice, these rotation system presented higher barley yield from 3% to 13%. These crop rotations affect the density of the BaYMV vector, Polymyxa graminis. In these results, crop rotation with one or two years fallow of barley in viral infested paddy fields could reduce the BaYMV disease incidence and fungal vector density in soil.

This experiment was conducted to clarify the functions of supernodulating characters on seed yield determination through the comparison of agricultural traits of supernodulating soybean mutants, Kanto100, SS2-2, and their parent cultivars, Enrei and Shinpaldalkong2. The supernodulating soybean mutants Kanto100, SS2-2 were previously characterized by their superior capabilities of nitrogen (N) fixation and photosynthesis, and thereby it is expected to offer high yields. However, it is likely to be susceptible to waterlogging during the vegetative growth stage, which frequently occurs in major soybean producing areas. The presentstudy was intended to show the effects of waterlogging on nodulation, N fixation, photosynthesis and growth of Kanto100 and SS2-2.The supernodulating cultivar Kanto100 and its normally-nodulating parental cultivar Enrei, grown in pots,were subjected to waterlogging treatment that was imposed at the successive three vegetative growth stages for two years,2005 and 2006. The waterlogging treatment significantly reduced the number and weight of nodules of both cultivars, and the magnitude of the reduction was more pronounced in Kanto100 and SS2-2. The acetylene reduction activity (ARA) of nodules and apparent photosynthetic rate (AP) of leaves were generally depressed immediately after waterlogging treatment, but both functions exhibited remarkable recovery at the pod-filling stage irrespective of cultivar. No marked cultivar difference was found in the magnitudeof the reduction of ARA per plant and AP measured immediately after waterlogging and at the pod-filling stage irrespective of year, but growth impairment was more pronounced in Kanto100 and SS2-2 in one of the two years. These results indicate that Kanto100 and SS2-2 exhibits a marked decrease in dry matter production by waterlogging, but yield decrease is compensated to level similar to that of Enrei and Shinpaldalkong2 because of its enhanced nodule growth during the recovery stage. The supernodulating cultivar Kanto100 and SS2-2 is more susceptible to waterlogging under certain growing conditions than their normally-nodulating parent cultivar.

농업생산에서 녹비(Green manure) 작물의 이용은 토양의 지력을 향상하고 물리･화학성을 개선함으로써 지속 농업을 가능하게 한다. 우리나라에서는 헤어리베치, 자운영, 호밀 등이 대표적인 녹비작물로써 수확과 동시에 발생하는 작물의 부산물을 환원하는 과정에 대한 연구가 진행되고 있다. 한편 식물성 원료에서 추출한 바이오에너지가 화석연료를 대체할 친환경 에너지로 주목 받고 있다. 특히 우리나라에서는 기존 식량 작물과의 경합 없이 재배가 가능한 겨울 유채가 바이오에너지 생산을 위한 핵심 작물로 선정돼 정부차원에서 유채재배를 적극적으로 추진하고 있다. 또한 수확 후 발생되는 유채 잔유물의 녹비환원은 무기화되어 방출되는 질소에 의해 후작물의 양분 공급이 가능하므로 기존 화학비료의 사용량을 줄일 수 있는 장점이 있다. 이에 본 연구에서는 바이오디젤 생산을 위한 유채재배 지역에서 유채 수확 후 녹비로 이용 가능한 유채 잔유물의 토양투입에 의한 질소의 무기화 및 후작물인 옥수수의 생육에 미치는 영향을 평가하였다. 유채(Brassica napus cv. Sunmang)는 전남 영광지역에서 2007년 10월 18일에 표준시비하여 파종하였고 2008년 6월 중순(수확기)에 관행 수확 후 남은 잔유물(줄기, 꼬투리)을 채취하였다. 녹비효과를 구명하고자 1/5000a Wagner pot에 토양을 충진하였고 유채 잔유물을 10 kg N/10a 수준으로 토양에 처리하여 혼합하였다. 후작물인 옥수수는 유채를 30일간 환원시킨 처리구 및 환원 직후의 처리구로 구분하여 각각 파종하였으며 비가림 하우스 내에서 재배하며 유채의 질소 무기화 및 후작물로의 질소 공급량을 조사하였다. 수확기 유채는 건물 생산능력이 2699 kg/10a으로 이 유채로부터 14.4 kg/10a의 질소를 함유한 잔유물이 녹비로 이용 가능하다. 유채의 녹비환원에 따른 토양의 pH는 녹비환원처리 전인 pH 5.2와 비교하여 처리 후 90일에는 pH 6.4까지 증가하였으며, EC 값에서도 녹비환원처리 전 52.4 μS/m에서 처리 후 90일에는 206 μS/m로 증가하였다. 한편 후작물인 옥수수의 생육은 30일간 환원 시킨 처리구에서 전 생육기간동안 초장의 생육을 촉진시켰으며 생육초기의 SPAD 값이 환원 직후 파종한 처리구의 38.6에 비해 41.2로 증가하였다. 옥수수의 생장은 30일 동안 환원된 처리구에서 생체중(39.1 g pot-1 )과 건물중(14 g pot-1 )이 환원 직후 파종한 처리구의 생체중(32.4 g pot-1 )과 건물중(9.6 g pot-1 ) 보다 촉진되었다. 유채로부터의 분해된 무기태 질소의 함량은 환원 전 초기 토양에서보다 90일 후에 65 mg/kg으로 낮은 증가율을 보였는데 이는 녹비로 환원되는 시점인 수확기 유채의 높은 탄질률(63)에 의해 분해 속도가 늦어진 것으로 사료된다. 본 연구는 2008년 농업과학기술개발공동연구사업 “유채재배 전과정평가(Life Cycle Assessment, LCA)의 환경성 및 경제성 평가연구”의 연구비 지원으로 수행되었습니다.

논에서 벼 이앙전･후 쌀겨를 0kg/10a, 100kg/10a, 200kg/10a, 300kg/10a 처리하여 벼생육, 수량 및 미질특성을 조사하였다. 연구결과는 쌀겨처리구별 토양화학성을 분석결과 유기물, 인산, 규산 토양성분은 쌀겨처리량이 많을수록 증가하는 경향을 나타냈다. 식물체 무기성분 분석의 경우 이앙후 30일경 쌀겨300kg/10a 처리구에서 T-N율이 3.89%로 가장 높았고, P2O5, K2O, CaO, MgO 성분은 쌀겨처리량에 따른 차이가 없었다. 생육상황은 쌀겨 300kg/10a 처리구에서 이앙후 50일경 초장은 80cm, 경수는 20개/주, 엽색도는 41을 나타냈다. 수량구성요소는 쌀겨 200kg/10a 처리구에서 간장 101cm, 수장 21cm, 수수는 18개/주로 가장 높았다. 정조수량은 쌀겨 200kg/10a에서 683kg/10a로 가장 많았으며, 완전미 수량도 485kg/10a로 가장 높았다. 쌀겨처리구별 완전미의 비율은 91.3~92.9%에 분포하였다. 단백질함량의 경우 쌀겨200kg/10a에서 현미는 7.5%, 백미는 6.1%를 나타냈다.

하계작물의 생산성을 증진시키기 위한 피복작물로 이용되는 헤어리베치는 토양침식방지, 토양비옥도 증진, 잡초생육억제 등의 능력을 가진 식물로 잘 알려져 있다. 또한 헤어리베치는 내한성이 강하고 월동 후 생육속도가 빠르며 질소고정능력을 통해 다량의 양분 축적이 가능하여 후작물에 다량의 양분 공급이 가능하기 때문에 동계에 재배가 유리한 콩과녹비작물이다. 본 연구에서는 녹비작물(Green manure)로 이용되는 헤어리베치의 질소고정능력을 평가하고 헤어리베치의 생육 단계별 지하부 축적 질소에 의한 적절한 녹비환원시기 구명하기 위해 실시하였다. 헤어리베치 종자는 5 kg/10a 수준으로 오사카부립대학 부속농장에서 2005년 10월 28일에 파종하였으며 영양생장기(2월~3월)부터 개화초기(4월 중순)를 거쳐 착협기(5월 중순)에 이르기까지 지상부와 지하부의 시료 채취를 통해 바이오메스 생산 능력 및 아세틸렌 환원법을 이용한 시기별 지하부 근류의 질소고정능력을 조사하였다. 헤어리베치의 질소고정능력은 개화기(4월 중순)부터 개화최성기(4월 하순)에 가장 높았으며, 그 이후에 급격히 감소하여 착협기때 조사된 근류의 질소고정능력은 낮은 것으로 나타났다. 이러한 질소고정능력은 지하부 근류형성량 및 근류활성을 통해 관찰이 가능하였는데, 개화최성기까지 근류가 비대해지고 레그헤모글로빈의 함량이 증가하여 분홍색을 나타냈다. 그러나 개화최성기 이후 근류 내 레그헤모글로빈이 급격히 감소하여 퇴색되었고, 근류 또한 부패되는 것을 확인하였다. 지상부 제거를 통해 근류의 질소고정능력에 대한 동태를 조사한 결과, 질소고정능력이 가장 높았던 개화최성기에 토양 중의 무기태 질소 함량이 가장 높은 것으로 나타나 이 시기에 근류로부터의 질소 방출량이 많은 것으로 판단되었으며 후작물의 양분공급을 위한 수확 최적기로 추정되었다.

The objective of this study was to investigate the response of seed germination based on seed treatment of supercritical carbon dioxide (SC-CO2) sterilization. Seeds of eleven species were treated with SC-CO2 at 150 bar, 55℃ and 15 min (condition of fungi sterilization). Standard germination tests were used to evaluate germinability of seeds. Compared with non-treated seeds, SC-CO2 treatment caused significant variation of germination rate in different species. Different species showed different response to SC-CO2 treatment. The results suggest that crop of Leguminosae family is suitable for SC-CO2 sterilization.

We investigated outer appearance of brown rice(BR) and its anthocyanin content of Josangheugchal a colored rice variety as affected by different transplanting date(from May 15 to June 24, 10 day interval, 5 times). Thickness of BR was mainly 1.6～2.0mm which occupied 96.7% ~ 99.5% under different transplanting date. As transplanting time was late, mode of thickness of BR was clearly decreased : 2.0mm on May 15 and May 25, 1.9mm on June 4 and June 14, and 1.8mm on June 24. There was statistically significant difference in length, width and 1000 grain weight of BR according to both transplanting date and thickness of BR. There was highly significant positive corelation between thickness and length of BR and between thickness and 1000 grain weight of BR. Anthocyanin content linearly increased from 119.7mg/100g on May 15 to 384.4mg/100g on June 24 as transplanting time was late, and was highest in 1.8~1.9mm thickness of BR. Coefficient of variation for anthocyanin content by thickness of BR was lowest on June 24. According to the facts stated above it is recommendable to transplant Josangheugchal in late June to produce highly marketable colored rice.

동일 품종이나 생산지역이 다른 벼로 발아율을 조사한 결과 발아율에 현저한 차이가 있어 발아율과 성묘율 및 배의 손상유무와 효소활력과의 관계를 알아보고자 본 실험을 수행하였다. 발아묘 판별을 한 결과 시료A는 발아율 50%, 정상묘율이 13%였으며, 발육지연 및 기형묘가 22.5%였다. 시료B는 발아율 65%, 정상묘율 23%, 발육지연 및 기형묘가 17%로 나타났다. 출아율과 성묘율에서 시료A는 각각 22%, 18.8%를 나타냈으며, 시료B는 30.2%와 22.8%를 나타냈다. 시료C는 발아율 92.8%, 정상묘율이 78%로 나타났으며 출아율은 80%를 나타냈다. Tetrazolium 검정결과 붉은색으로 착색된 활력종자는 시료A가 56%, 시료B가 68%, 시료C는 93%로 나타났다. 그러나 시료A의 활력종자 중 상당수가 유관속, 근초, 엽원기 등이 더 붉게 염색된 것으로 보아 배의 일부분이 손상되었음을 보여주었다. 48시간 침종한 시료의 peroxidase활력검정결과 시료A는 0.53 U/mg protein, 시료B는 0.71 U/mg protein, 시료C는 11.14 U/mg으로 나타났다. 발아율이 떨어지는 시료는 현미외관상 청미, 수발아 및 병해립비율이 약간 높았으나 이보다도 완전미중에서도 terzaolium 검정시 배의 일부분의 손상되어 부분적으로 탈수소효소가 과다하게 증가함으로 보이며 전체적인 peroxidase활력은 떨어지는 것으로 나타났다.

벼의 등숙속도는 온도가 높아질수록 속도가 빨라지고, 천립중은 감소하는 것으로 알려져 있다. 이것은 등숙을 시간에 대한 함수로 해석했기 때문이며, 누적유효적산온도로 전환할 경우 보통의 생육모델과 같이 동일한 누적유효적산온도에서능 동일한 생육 단계를 보일 수 있다. 누적유효적산온도에 대한 logistic 함수를 이용하여 식을 구한 경우, 온도에 따른 등숙 단계가 서로 다르게 나왔다. 이는 셈플의 오차일 수도 있으나 등숙과정은 일반 발육단계의 개념을 그대로 적용할 수 없고 온도 이외의 문제가 있거나 온도에대한 반응이 다른 수 있음을 의미해 좀더 세부적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

현재 벼 재배농가에서 일반적으로 이용되고 있는 벼 직파재배기술인 산파 및 줄뿌림 재배기술은 파종후에 종자이동 및 몰림현상으로 입모가 불균일하고 벼 생육이 고르지 못하여 직파면적의 확대에 걸림돌이 되고 있다. 벼 무논점파 재배기술은 조간 30cm 간격으로, 파종골(너비 4cm, 깊이 2cm)을 만들면서, 주간 12cm 간격으로 점파 위치별 4~8립을 파종하고, 파종과 동시에 관배수로는 파종기의 중앙부위에 10cm 깊이로 작성되게 된다.시험품종은 대안벼를 이용하였고, 농촌진흥청 작물과학원 벼 재배 시험포장의 토양은 신흥통(사양토)에서 2006년 5월10일에 파종하고, 비료의 시용은 질소-인산-칼리, 각 9-4.5-5.7kg/10a 기준으로 완효성비료(질소-인산-칼리=18-7-9)를 전량 밑거름으로 처리하였다. 벼 무논점파의 파종후 물관리에 따른 벼 생육을 보면, 파종후 물관리는 10~15일간 무담수 기간을 유지한 처리에서 파종후 종자매몰 상태가 양호하고, 결주율 4.1~4.3%, 입모수 107~109개/㎡, 입모율 90~92%로 대체로 정상적인 생육을 보였다. 성숙기의 쌀 수량도 파종후 10~15일간 무담수 기간을 유지한 처리에서 중묘기계이앙과 비슷하였다. 따라서, 벼 무논점파 파종시 본답 파종후 물관리 방법은 10~15일간 무담수 기간을 유지하는 것이 입모율 향상과 수량성 확보에 유리한 것으로 나타났다.

현재 농가에서 일반적으로 활용되고 있는 벼 직파재배기술인 산파 기술이나, 줄뿌림 재배기술은 파종후 종자 이동이나 몰림현상으로 인하여 입모가 불균일하고, 이삭팬 후 도복되기 쉬워 고품질 쌀 생산에 장애가 되고 있다. 벼 무논점파란 무논상태에서 종자를 점파형식으로 파종함으로써 파종의 균일도를 높이고, 입모 및 벼 생육이 고르게 자랄 수 있게 한다. 따라서 벼 직파를 하되,입모 및 벼의 생육을 안정적으로 도모하여, 마치 기계이앙으로 재배한 벼와 유사한 벼 무논점파 재배기술을 농가현장에서 실증한 결과와 금후 개선방향을 조사하여 보고하는 바이다. 본 과제는 농촌진흥청 작물과학원과 해당 시군농업기술센터 및 농가와 공동으로, 2006년부터 2008년까지 3년간 벼 무논점파 재배기술을 이용하여 안동, 당진, 평택, 김제 등 전국시범사업으로 4~8개 지역의 농가현장에서 농가 실증시험을 수행하였다. 시험방법은 일품벼, 일미벼 등 해당지역의 장려품종을 이용하여, 지역별 파종적기에 해당되는 시기인 5월 3일~18일에 무논점파로 파종하였다. 비료의 시용은 질소-인산-칼리, 각 9-4.5-5.7kg/10a 기준으로 완효성비료(질소-인산-칼리=18-7-9)를 전량 밑거름으로 처리하였다. 벼 무논점파 파종은 조간 30cm 간격으로, 파종골(너비 4cm, 깊이 2cm)을 만들면서, 주간 12cm 간격으로 점파 위치별 4~8립을 파종하였다. 파종과 동시에 관배수로는 파종기의 중앙부위에 10cm 깊이로 작성되게 된다.농가실증시험의 수행은 벼 재배농민, 농업기술센터 관계자 등이 참석하고, 사전에 담당자가 시험수행의 목적 및 재배기술에 대한 설명을 하고, 파종작업을 실시하였다. 직접 수행한 11회의 현장연시회에 109농가의 1020명의 농민이 참석하여 많은 관심을 보였다. 또한 현장연시회에서 무논점파에 대하여 5개 항목의 농가 설문 조사를 실시하였다.벼 무논점파 재배기술에 대한 농가의 설문조사 결과를 보면, 보급전망은 83%, 농가 필요성 100%, 운전 조작은 98%, 파종 상태는 91%, 작업 성능은 97% 등의 비율로 매우 좋음, 좋은 편임으로 응답하여, 금후 벼 직파재배에서 무논점파의 보급이 확대될 가능성이 매우 높을 것으로 전망된다.

Although there can be some differences among varieties, the developmental rate of soybean (Glycine max) is mainly influenced by temperature and photoperiod. The objective of this experiment, that is the first step for creating phenology model of soybean, is to investigate the developmental characteristics under different temperature and day length conditions. Considering maturity, employed were five cultivars, Hwaeomputkong, Sinpaldalkong, Taegwangkong, Daewonkong, and Seoritae. They were sown at three different dates and grown under natural day length throughout growing season in 2008, while in another field they were subjected to longday of 16 hours by the supplemental lighting from July 6 to maturity. Developmental processes were investigated every five days after seeding. Days to flowering and final number of node increased in late maturiity cultivars. These traits decreased in delayed seeding, while increased under longday treatment. Even though there were some varietal differences in the slope of the line, V-stage(the number of nodes) of soybean consistently showed the linear relation(r2>0.95) with the sum of effective temperature from emergence to flowering. Daylength would be a cardinal factor that determines development including final number of node and duration of reproductive stage. However, it has not been figured out completely. Further studies will focus on the effect of temperature on reproductive stage and developmental response to daylength.

벼 재배농가에 일반적으로 보급된 벼 직파기술은 산파 및 줄뿌림 재배기술로서, 벼 직파재배면적은‘07년 전체 벼 재배면적의 약 5%정도로 농가 보급이 정체되고 있는 실정이다. 산파 및 줄뿌림형태의 직파재배는 파종직후 종자이동 등으로 인하여 입모가 불균일하고 생육이 고르지 못하다. 그래서, 벼 재배농민들은 안정적인 벼 직파재배기술에 대한 요구가 매년 점증하고 있다(‘03~’08, 작물원). 벼 무논점파 파종기의 개발 동기는 2003년 농가에서 콩 파종하는 광경을 보고, 벼 승용이앙기에 콩 파종기의 파종장치를 부착하여 파종기로 개발하였다. 그 동안 농촌진흥청 작물과학원과 황금파종기 제작회사가 시험포장 및 회사에서 약 19회의 협의를 통해 무논점파기를 공동개발하게 되었다. ‘04~07년에는 무논점파기의 파종기 부분과 관배수로 장치의 기계구조 개발과 동시에 파종방법 및 물관리에 대한 재배기술 안정화 시험도 수행하였다. 벼 무논점파 파종은 조간 30cm 간격으로, 파종골(너비 4cm, 깊이 2cm)을 만들면서, 주간 12cm 간격으로 점파 위치별 4~8립을 파종하였다. 파종과 동시에 관배수로는 파종기의 중앙부위에 10cm 깊이로 작성되게 된다. 또한 무논점파 파종기의 벼 재배기간중 노력시간의 절감 효과를 조사한 결과, 중묘기계이앙대비 약 35%의 노력절감이 예상되었다. ‘08년 무논점파 재배기술이 시책건의(농림수산식품부)로 채택되었으며, 전국 8개 지역 (각도 1지역) 시범사업을 거쳐서, ‘09년 전국 100개 지역에서 시범사업으로 확대 수행될 예정이다. ’09년에는 벼 무논점파기 동력을 5마력에서 10마력으로 보강하고, 종자의 파종립수를 결정하는 파종량 조절이 한번에 자동조절되는 장치를 부가하는 등 기계를 개선할 예정이다. 금후 무논점파기의 파종성능을 개선 보완하면, 노력절감효과는 더 커질 것으로 기대된다.

Korea has experienced a rapid warming of 1.5℃ during the last 100 years and it is projected more faster rise of air temperature in the future. Temperature is an important factor that impacts directly on the growth and development of plants. To figure out the impact of temperature rising on rice growth, grain yield, and quality, an experiment was conducted at the 3 plastic houses that were controlled to ambient, ambient+1.5℃, and ambient+3℃throughout the growing season at the Seoul National University Experimental Farm. A rice variety "Hwaseongbyeo“ was grown using 1/5000a Wagner pot under two nitrogen levels of 12 and 18kg/10a. Heading date in elevated temperature treatments was earlier by two days than in ambient temperature. Compared to the ambient temperature, number of tiller, leaf area index, and dry weight of root, stem, leaf, and panicle was greater in elevated temperature conditions throughout the rice growing season, the difference being smaller in later grain filling period. There was no interaction effect on growth between nitrogen levels and temperature treatments. Grain yield and grain quality are under measurements.

Leaf color can be used as an indicator of the plant healthiness, and thus digital image analysis may provide farmers and researchers with time- and resource-saving methods for diagnosing plant nutrient status. The digital images are dependent on the ambient light, therefore the color indices of digital images should be compensated for the difference of ambient light. The objectives of this study were to develope the calibration methods for color indices under variable irradiance condition. Four color panels were used for RGB (Red, Green, Blue) values and color indices calibration purpose. Reflectance for each panel was measured by spectro-radiometer with a waveband range of 300 - 1100 nm. The reflectance values of four color panels was used as a reference for calibration of RGB values and color indices. Using digital camera color images were taken for rice canopies together with reference panel that was set up at the level of canopy surface. Digital images were obtained form rice fields with variable nitrogen fertilization managements at active tillering to panicle initiation stage. The calibration coefficients for color image indices were calculated by using the linear regression equation between the pixel values of color image for reference panel and their known reflectance values. The determination coefficients (r2) of linear regression between non-calibrated mean B values of plant pixels in color image and shoot nitrogen contents in four rice varieties, Odae, Hwasung, Chucheong, and Ilpum, was 0.30, 0.27, 0.37, and 0.27, respectively, while the respective r2 values were increased to 0.79, 0.85, 0.77, and 0.53.by applying the calibration coefficient. These results imply that color digital image analysis could be a promising method for diagnosing nitrogen nutrition status of rice canopy.

In order to investigate the genotypic differences in Cu accumulation of rice, 35 rice cultivars of different cultivar groups (temperate japonica, tropical japonica, tongil, and indica) were cultivated in a field condition that rice was irrigated by irrigation water containing 2 ppm Cu throughout all growing season in 2007. Thirty-five rice cultivars showed large differences in Cu concentrations in all rice parts, including root, shoot, straw, grain, chaff, brown rice, rice bran, and polished rice. Cu concentrations in polished rice ranged from 0.78 to 2.84 mg/kg. The total Cu accumulation of shoot varied from 1.31 to 4.54 mg/m2. Indica and tongil cultivar groups presented the higher Cu concentration and accumulation comparing the two japonica rice cultivar groups (temperate japonica and tropical japonica). The large genotypic variation suggested the possibility of breeding low Cu accumulating rice cultivar.

Cd contamination in irrigation water can imperil human health through food chain. In order to investigate the genotypic differences in Cd accumulation of rice, thirty-five rice cultivars of different cultivar groups (temperate japonica, tropical japonica, tongil, and indica) were grown with irrigation water containing 2 ppm Cd throughout all growing season under the field condition in 2007. At harvest, highly significant differences in Cd concentration in different rice parts (root, shoot, straw, grain, chaff, brown rice, rice bran, and polished rice) was found among rice varieties and rice cultivar groups. Cd concentration of polished rice ranged from 0.26 to 1.85 mg/kg. The total Cd accumulation of shoot varied from 0.69 to 7.87 mg/m2. Indica cultivar group showed significantly higher Cd concentration and accumulation compared to the other rice cultivar groups. On the other hand, the distribution ratio in polished rice was the highest in Tongil cultivar group. The large genotypic variation suggested the possibility of breeding low Cd accumulating rice variety.

In the present experiment, thirty-five rice cultivars were irrigated by irrigation water containing 2 ppm Ni throughout all growth season in order to investigate the genotypic differences in Ni accumulation of rice. At harvest, thirty-five rice cultivars showed large difference in Ni concentrations in shoot, straw, grain, chaff, brown rice, rice bran, and polished rice, but not in root. Ni concentraions in polished rice ranged from 0.43 to 2.28 mg/kg. The total Ni accumulation of shoot varied from 0.63 to 2.93 mg/m2. Indica cultivar groups presented the highest Ni concentration of polished rice, but no significant difference from the other cultivar group. At the same time, indica cultivar group significantly accumulated more Ni by shoot compared to the other cultivar groups. The large genotypic variation suggested the possibility to breed low Ni accumulating rice cultivar.

In order to investigate the genotypic differences in Pb accumulation of rice, thirty-five rice cultivars were irrigated by irrigation water containing 10 ppm Pb throughout all growth season under field condition. At harvest, thirty-five rice cultivars showed significant difference in Pb concentrations in straw, grain, chaff, brown rice, rice bran, and polished rice, but not in root. Pb concentration in polished rice ranged from 0.02 to 0.22 mg/kg. The total Pb accumulation in shoot varied from 0.77 to 2.74 mg/m2. There were no significant difference of Pb concentration in all of rice parts among four rice cultivar groups. Indica and tongil cultivar groups presented the higher Pb accumulation in shoot. The large genotypic variation suggested the possibility of breeding low Pb accumulating rice cultivar.