전라북도 전주시의 전주천에서 2000년 4월부터 2002년 12월까지 상류인 한벽교부터 삼천 합류지점까지 도심을 관통하는 7.2km의 구간에서 "자연형하천 조성사업" 이루어졌으며, 이에 대한 전주천의 자연형 하천 조성 사업 전과 후의 어류상 및 군집을 조사하였다. 조사 결과 조성사업 이전인 1975년부터 1999년까지 전주천에서는 12종~8종의 어류가 출현하였으나, 공사 이후인 2003년~2008년 사이에는 총 34종이 확인되어 어류의 다양성이 크게 향상되었다. 특히 도심지인 중류지점 (다가교-서신교사이)에서는 공사이전에는 5종의 적은 종이 출현하였으나 공사 이후에는 22종으로 급증하는 특징을 보였다. 이러한 어류상의 변화는 자연형 하천 공사로 인해 생활하수의 유입 차단으로 인한 전주천의 수질개선 및 직강화 되고, 평탄화 되어 있던 하천에서 여울과 소가 반복적으로 나타났으며, 또한 하상구조도 돌과 자갈, 모래, 진흙 등으로 다양화되어 어류의 서식공간이 다양화되었기 때문으로 생각된다.

‘설백’은 조숙 내병 고품질 중간찰 계통을 육성할 목적으로 2000년 하계에 중간찰 품종인 수원460호에 조숙 내병 고품질 품종인 그루벼를 인공교배하여 2010년 육성된 조생 내도복 뽀얀 중간찰이다. ‘설백’은 보통기 보비재배에서 출수기는 평균 7월 29일로 ‘오대벼’보다 3일 빠른 조생종이다. ‘설백’의 간장은 60 cm이며, 주당수수는 13개, 수당립수는 81개이고, 천립중은 20.7 g으로 오대벼보다 가볍다. ‘설백’의 아밀로스함량은 10.0%로 중간찰이고 쌀 외관은 투명도가 5로 불투명해 보인다. ‘설백’은 위조에 강하고 불시출수가 잘 되지 않으며 성숙기에 하엽 노화가 느린 편이다. ‘설백’은 수발아에 강한 편이고, 내냉성은 ‘오대벼’와 비슷한 수준이다. 잎도열병에는 강한 저항성이고 흰잎마름병, 바이러스병 및 해충에는 약하다. 지역적응시험 보통기 보비재배에서 평균 쌀 수량이 4.96 MT/ha로 ‘오대벼’ 대비 92%의 수량성을 보였다. 재배적지는 중부평야지, 북부평야지, 중산간지, 남부고랭지 및 동북부해안지이다.

1988년부터 2009 년까지 강원도 춘천지역에서 수행된 벼 작황조사시혐의 오대벼와 일품벼 관련 기상요소 및 조사성적을 바탕으로 각 기상요소가 벼 생육 및 수량에 미친 영향을 분석한 결과는 다음과 같았다. 벼 출수기, 간장, m2 당 수수 및 수당립수는 품종 및 생육 단계별로 다소 차이는 있었지만 대제로 총수기 까지의 일평균 기온, 강수량, 일조시간, 기온일교차, 풍속 및 상대습도의 영향을 받는 것으로 나타났다. 특히 출수기는 일평균 기온과 상대습도의 영향을, 간장, m2 당 수수 및 수당립수는 일교차 의 영향을 가장 크게 받은 것으로 나타났다. 벼 등숙율, 천립중 및 쌀 수량은 벼 출수기 부터 40 일간의 일평균 기온, 기온일교차, 강수량, 일조시간에 대하여 오대벼와 일품벼가 전혀 다른 반용을 보였으나, 풍속 및 상대습도에 대해서는 대체로 비슷한 영향을 받은 것으로 나타났는데, 그 중에서 쌀 수량은 풍속이 높을수록, 상대습도가 낮을수록 높은 경향을 보였다. 풍속과 상대습도는 기온, 기온일교차, 일조량 등에 비해 상대적으로 벼 생육과 수량에 미치는 영향이 적은 것으로 인식되었기 때문에, 지금까지의 국내 벼 연구에서는 거의 다루어지지 않았으나, 본 연구에서 상대습도가 낮고 바람이 충분한 환경에서 벼는 활발한 증산 작용과 광합성을 통해 수량이 증가되는 것으로 나타났다.

이 등(2009b)의 보고에서는 등숙기 기온과 일사량이 종실중 및 종실질소함량에 미치는 영향과 이들 관계를 분석하였고, 이 등(2009a)의 보고에서는 등숙기 생육형질이 종실중 및 종실질소함량에 미치는 영향과 이들 관계를 분석하였다. 본 연구는 종실중 및 종실질소함량과 등숙기 기상(온도, 일사량) 및 등숙기 생육형질과의 관계를 이용하여 등숙기간 중 종실중 및 종실질소함량의 형성과정을 추정하는 모형을 구축하고자 하였다. 1. 출수후 등숙 진전에 따른 유효적산온도(AET, 임계온도 7℃ )와 적산일사량(AR)의 상승적에 따른 종실중과 종실질소함량의 변화를 나타내었을 때 통일한 AET × AR에서도 종실 종 및 종실질소함량의 상당한 변이가 존재하였다. 2. Logistic 함수를 이용하여 AET × AR에 따른 종실중과 종실질소함량의 최대경계선을 추정하였으며, 이를 각각 최대 종실중(GWmax)과 최대 종실질소함량(GNmax) 추정식으로 이용하였다. 3. 등숙기 생육형질 종 엽면적지수, 지상부 총건물중, 영화수 및 지상부 총질소함량이 등숙기간 중 종실중과 종실질소함량의 변이에 관여하였으며, 이들 등숙기 생육형질과 GWmax 및 GNmax를 이용하여 다음과 같은 종실중과 종실질소함량 추정식을 설정하였다. GWE=6.557~cdotGWmax~cdotTDW0.5223~cdotGNO0.5582 GNE=150.20~cdotGNmax~cdotTNU0.5203~cdotGNO0.6205 4. 설정된 종실중 및 종실질소함량 추정 모델식을 이용하여 실제 종실중 및 종실질소함량을 추정하는 모형을 구축하였는데, 종실중 및 종실질소함량을 일부 과대 또는 과소 추정하였으나 대체적으로 실측값과 일치하는 경향이었으며, 등숙기 생육형질에 의하여 발생한 다양한 종실중 및 종실질소함량 변이를 비교적 잘 추정하였다.

‘한설’은 1997년 고품질 극조숙 안전 다수성 품종을 육성할 목적으로 양질 극조숙인 ‘진부24호’를 모본으로 초형이 좋고 극조숙 내냉 다수성 계통인 ‘진부25호(운두벼)’를 부본으로 인공교배하여 2009년 육성한 극조숙 고품질 내냉성 벼 품종으로 주요 특성과 수량성을 요약하면 다음과 같다. 1. 출수기는 7월 25일로 ‘진부벼’보다 4일 정도 빠른 극조생종이며, 간장은 65 cm로 ‘진부벼’보다 약간 작고, 주당 이삭수는 12개, 이삭당 벼알수는 99

지구온난화에 따른 기상변동이 잦아짐으로써 국지적인 벼의 냉해 피해가 우려되고 있다. 여름철 기온저하와 일조부족으로 인한 냉해는 벼 생육기 전반에 걸쳐 영향을 주지만, 특히 벼의 생식생장기인 감수분열기와 출수초기의 냉해는 불임을 유발하여 수량에 가장 큰 피해를 준다. 생식생장기 중 Microsprogenesis 해당하는 시점을 지엽의 엽이에서 -3～-5cm에 이삭이 올라 왔을 때 냉해처리를 하여 가장 불임율이 낮았던 오대벼와 소백벼, 가장 불임율이 높았던 샛별벼의 이삭을 채취하여 microarray방법으로 유전자 발현양상을 비교하였다. 공통적으로 2배 이상의 발현을 보인 유전자 중 오대벼(tolerant)에서 up-regulate되고 샛별벼(senstive)에서 down-regulate된 유전자는, 단당류 세포내 이동, 전자전달계, 탄수화물 대사과정과 생합성과정에 관련된 유전 자 발현이 많은 것으로 나타났다. 특히 UGPase는 웅성불임에 관여하는 효소로서 이와 관련한 UDP-glucose 4-epimerase활성이 유의한 차이를 보였다. 샛별벼에서는 증가되었으나 오대벼는 감소한 공통유전자는 산화 환원효소, 막기능 단백질들이 많았다. 이것으로 보아 생식생장기의 냉해스트레스에 강한 품종은 탄수화물 및 에너지 대사에 관여하는 효소와 전자전달계의 기능단백질과 세포간 물질이동에 관여하는 단백질이 증가 하는 것으로 보인다. 탄수화물은 화분과 약의 발달에 에너지를 공급할 뿐만 아니라 세포벽 생합성에 필수적인 구성요소인데, 이 시기의 냉해로 인해 탄수화물 대사과정이 down-regulate되는 품종에서 생식세포형성에 영향 을 미쳐 불임이 증가했을 것으로 보인다.

우리나라의 벼 냉해 피해는 통일벼를 주로 재배하던 1980년 전국 쌀 생산량의 25.6%가 감소하였다. 이후 냉해에 강한 자포니카 품종이 육성․보급되고 있어 전국적인 냉해 피해는 없었으나 최근 이상기후에 의한 기상 변동이 잦아짐으로 인해 국지적인 냉해 피해 우려는 높아지고 있는 실정이다. 특히 생식생장기의 냉해는 미소포자형성불량과 이삭추출을 지연시킴으로써 불임을 유발하고 쌀 수량을 감소시킨다. 장해형 냉해(생식 생장기의 냉해)를 검정하는 조사기준은 출수 전 15일부터 10일간, 17℃에서 냉해를 유발하여 검정한다고 되어 있지만 품종의 출수일을 미리 정확하게 예측하기가 어렵다. 또한 생식생장기는 유수형성기, 감수분열기, 출수 기 등으로 짧은 시간 동안 급격한 변화가 일어나는 예민한 시기로서 품종간 이삭추출속도와 균일도가 다른데 일괄적으로 출수 전 15일부터 냉해처리를 하여 장해형 냉해 민감도를 조사하는 데 부정확한 면이 있었다. 따라서 본 연구는 장해형 냉해에 가장 민감한 시기를 육안으로 구별하여 처리시기를 결정할 수 있는 조사기 준을 선정하고자 지엽의 엽이와 제2엽 사이의 이삭이 추출되는 구간(엽이간장)별로 임실율과의 관계를 조사 하였다. 수잉기에 지엽의 엽이 아래 이삭이 배어있는 구간별로 10일간 냉해 처리했을 때 임실율을 조사한 결과 -3 ～ -5㎝ 구간 처리가 품종간 냉해 반응이 뚜렷하게 나타났다. 본 결과를 품종선발은 물론, 장해형 냉해 생리기작연구에도 활용 할 수 있을 것이다.

표준시비량이 감소된 조건에서 좀 더 효율적인 질소시비방법을 확립하고 이들이 벼 수량 및 품질에 미치는 영향을 분석하고자 연차, 지역 및 품종별로 질소시비방법을 달리하여 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 연차, 지역 및 품종에 관계없이 질소의 수비시용 시기에 따른 수량과 현미단백질 함량에는 차이가 없었고, 질소분비비율을 기비-분얼비-수비로 50-30-20 혹은 70-0-30으로 하여 질소시용시기를 출수 전 25일에서 출수 전 15일로 늦출 때 현미 천립중과 현미완전미 비율이 증가하여 고품질쌀 생산에 유리하였다. 2. 쌀 수량, 현미천립중, 현미완전미율, 현미단백질 함량 모두 일부 지역 및 품종에서 유의성이 인정되었으나 전체적으로 분산시비와 기비중점시비간 차이가 없었다. 따라서 사질답과 같은 토양 양분 유실이 많은 조건을 제외하고는 기비중점 시비로 관행에 비하여 수량 감소 및 품질저하 없이 생산노력비 절감이 가능한 것으로 판단된다.

2002년도에는 sink는 변화를 주지 않고 엽제거에 의해 source의 크기를, 2007년에는 파종기, 질소시비량 및 재식밀도를 달리하여 sink와 source의 크기를 조절한 후 이들이 종실중 및 종실질소함량의 형성과정에 미치는 영향을 분석하고자 하였던 바 이에 대한 결과는 다음과 같다. 1. 엽제거를 통해 source의 크기를 직접적으로 조절하였을 때는 출수전 엽에 저장되었던 동화산물과 질소에 직접적으로 영향을 주어 해석에 혼란을 주었으며, 파종기, 질소시비량 및 재식밀도 조정과 출수기 솎아내기를 통해 sink와 source의 크기를 조절할 경우에는 다양한 크기의 sink와 source를 얻었지만 모든 sink와 source 관련 형질이 서로 매우 밀접하게 관련되어 있어 등숙기간 중 종실중 및 종실질소함량에 미치는 sink 또는 source 관련형질의 개별효과를 분석하기는 어려웠다 2. source가 클수록 종실중과 GWP 는 증가하는 경향이었으나, GWT 는 감소하는 경향이었으며, sink는 source와는 반대의 경향을 보였다. 또한 source 관련형질중 지상부 총건물중이 종실중과 그 구성인자에 대한 영향력이 가장 컸으며, 구성인자 중에서는 GWP 가 GWT 에 비해 종실중에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 3. source가 클수록 종실질소함량과 GNS 가 많은 경향이었으나, GNT 는 감소하는 경향이었으며, sink는 source와는 반대의 경향을 보였다. 또한 source 관련형질중 지상부 총질소함량이 GN에 대한 영향이 가장 컸으며, 구성인자 중에서는 GNS 가 GNT 에 비해 종실질소함량에 큰 영향을 주었으나 종실중과는 달리 GNT 가 종실질소함량을 차지하는 비중이 비교적 컸다. 4. 등숙기간 중 종실 질소는 토양으로부터 먼저 공급되거나 적어도 잎 또는 줄기로부터의 전류와 토양으로부터의 공급이 동시에 이루어지는 것으로 나타났다.