벼 재배에서 질소비료를 늘리면 수량도 증가하나, 벼가 도복되기 쉽다고 알려져 있다. 대기 중의 CO₂(二酸化 炭素)농도가 상승하면, 다질소 조건에서도 벼의 도복이 경감한다는 것이 FACE(Free-Air CO₂ Enrichment : 開放系大氣CO₂增加)실험에서 밝혀지고 있다.

【배경과 목표】

 지구 대기의 CO₂농도가, 금후 100년에 200～600ppm 상승한다고 예상하고 있다. CO₂농도 상승은, 지구온난화의 주 원인이며, 식물이나 생태계에 크게 작용한다. 그렇기 때문에 농업생산이나 농업생태계의 영향을 정확하게 파악하여 장래의 환경에 적응되는 재배기술의 개발이 시급하게 되었다.

 금세기 半에 예상되는 약200ppm의 대기CO₂농도 상승이 벼나 논 생태계에 미치는 영향을 해명하기 위하여, 1998년부터 岩手縣에서 FACE 실험을 실시하여 왔다 이제까지 CO₂농도 상승이 벼의 광합성을 촉진하고 종실 수량을 증가시키는 일, 그의 효과를 多질소 조건에서 크다는 것을 밝혔다. 즉 장래의 高濃度 CO₂환경 하에서는 지금보다 질소 시용 량이 많은 재배가 적합하다고 말할 수 있다. 그러나 多질소 재배를 도입하기위해서는 多질소에서 조장되는 마이너스(minus) 요인, 예를 들면 병해감수성이나 저온․고온장해 또는 도복에 미치는 高濃度 CO₂의 영향을 정확하게 평가하지 않으면 안 된다. 도열병이나 문고병의 感受性이 高濃度CO₂에서 높아지는 것이나 穗孕期의 저온이나 개화기의 고온에 의한 장해도, 高濃度 CO₂하에서 조장되는 것이 밝혀졌다. 이와 같이 이제까지의 알고 있는 바로는, 많은 경우 高濃度CO₂가 각종의 장해를 조장하는 가능성을 나타내고 있으나, 多질소 재배에서 문제가 되는 도복에 대해서는 미해결이다. 거기에서 FACE실험에 의해서, 高濃度CO₂가 도복에 미치는 영향을 해석하였다.

【성과의 내용․특징】

1.도복의 정도를 18°마다의 각도로 5단(0°～90°)계로 나누어 조사하였다.

2.질소 多肥에 의한 節間의 伸長작용은, 도복의 折曲의 기점인 下位節間(제5절간)에서 현저하게 되는데, 그의 신장은 高濃度CO₂하에서  억제된다.

3.벼의 성숙도를 나타내는 登熟率은 도복 정도에 비례하여 감소한다.

4.이상과 같이 高濃度CO₂는 多窒素施用에서 하위절간의 신장을 억제하고, 도복을 경감한다. 그 결과 도복에 의한 수량의 低下가 輕減하게 된다.