본 연구는 담액수경재배(Deep Flow Technique, DFT)로 재배된 잎들깨(Perilla frutescens)의 생장 및 생리 적 반응에 미치는 인산결핍의 영향을 분석하였다. 인산 결핍 처리는 야마자키 표준 배양액을 수정하여 0% (대조 구), 30%, 50%, 70%, 100%의 5 수준으로 달리 조성하였다. 처리 20일부터 80일까지 인산 결핍 수준이 증가함에 따라 초장, 엽수, 마디 수, 경직경이 유의미하게 감소하였다. 80일째에는 100% 인산 결핍 처리에서 초장이 10.1cm, 엽수는 식물체당 2.7장으로 급감하였으며, 이는 대조구의 73.5cm 및 12.8장에 비해 현저한 생장 저해를 나타냈다. 또한, 인산 결핍 조건에서 생체중과 건물중 모두 현저히 감소하였으며, 대조구의 생체중은 93.4g 이었으나 100% 인산결핍 처리구에서는 2.1g으로, 건물중은 11.8g에서 0.4g으로 크게 감소하였다. 인산 결핍 정도가 증가할수록 하 부엽에서 황화(Chlorosis) 및 괴사(Necrosis)와 같은 생리장해 증상이 뚜렷하게 나타났다. 이러한 결과는 인산이 잎 들깨의 영양생장과 건물생산량 증가에 필수적인 역할을 수행함을 나타내었다.

시비농도를 인위적으로 조절하여 잎들깨를 관비재배하면서 인산의 시비수준이 생장과 결핍증상 발현에 미치는 영향을 구명하고, 생육을 우수하게 유지할 수 있는 식물체 및 토양의 한계농도를 밝히기 위하여 본 연구를 수행하였다. 인산이 결핍될 경우 전체 지상부 생육이 심하게 억제되었으며, 노엽에서 초기증상이 발현되고, 엽병과 엽신이 자주색을 띄는 특징을 보였다. 증상이 나타난 부위는 점차 갈변하고 괴사하였다. 본 연구의 인산 시비수준 내에서는 농도가 높아질수록 식물 생육이 증가하여 0, 0.5 및 4.0mM 시비구에서 생체중이 각각 0.48g, 9.289 및 25.5g였고, 건물중이 0.06g, 1.46g 및 4.13g으로 조사되었다. 생육이 가장 우수하였던 4.0mM 처리에서 지상부 인산함량과 엽병추출액의 인산 농도가 1.78% 및 2,040mg·kg-1였고, 이 보다 10%낮은 식물 생육을 최저 한계점으로 판단한다면 각각 0.3% 및 900mg·kg-1 이상의 인산 농도를 유지하도록 시비해야 한다고 판단하였다. 정식 65일 후 인산 4.0mM 처리의 토양 인산 농도가 1.26mg·L-1였으며, 이 또한 수량감소를 방지하기 위해 0.57mg·L-1 이상의 토양 농도를 유지하도록 시비해야 할 것으로 판단하였다.

To investigate of C and N metabolisms in response to phosphorus-deficient stress during regrowth of Italian ryegrass (Lolium multiflorum L.), C and N metabolites were analyzed at 0, 6, 12 and 24 days after defoliation. P-sufficient (control, +P) and P-absent (-P) nutrient solutions were applied from 7 days before defoliation, and continued for one cycle of 24 day-regrowth period. During 24 days of regrowth, dry matter of regrowing shoots and remaining tissues were not significantly different between +P and -P treatment. In remaining stubble, 70% to 91 % decline of the initial level (at day 0) in all C compounds occurred during the first 6 days of regrowth. Initial amounts of nitrate and amino acids in roots were significantly higher in the +P medium. Nitrate contents in stubble in the +P medium significantly decreased for the first 12 days and then rapidly recovered, while that of the -P medium continuously decreased until day 24. Amino acids in stubble in the P medium were continuously increased during the whole regrowth period. Soluble proteins in stubble in the +P medium also largely fell down (46.0% of the initial) for only the first 6 days, however the decline in the -P medium continued until day 12. In regrowing shoots, the accumulation of C compounds was significantly higher, while that of N compounds except amino acids was largely lower in the -P medium. These results showed a stimulation of carbohydrate synthesis and a compensatory utilization of organic reserves occurred to support regrowth under P-deficient condition.