본 연구의 목적은 첫째, 이탈리안 라이그라스의 지상부 및 지하부의 추출방법, 생육시기 및 품종별 추출물이 벼 생장에 미치는 영향을 조사하 고 둘째, 이탈리안 라이그라스 지상부 및 지하부 추출방법별 논의 주요 잡초종에 대한 저해 정도를 조사하고 셋째, 이탈리안 라이그라스 지상부 및 지하부 추출물을 용매분획하여 벼 생육 저해물질의 특성과 그 저해물 질을 확인하는데 있다. 이탈리안 라이그라스의 지상부 및 지하부의 발효추 출물은 물, 열수 및 에탄올 추출물에 비해 일미벼와 동진벼의 초장 및 근장을 더 크게 저해 하였다. 이탈리안 라이그라스 지상부 5% 발효 추출물의 경우 일미벼와 동진벼의 초장을 각각 68% 및 49% 저해 되었고, 근장은 각각 79% 및 91% 저해하였다. 이탈리안 라이그라스 지하부 5% 발효 추출물의 경우 일미벼와 동진벼의 초장은 각각 44%와 39% 저해 되었고, 근장은 각각 52% 및 63% 저해 되었다. 이탈리언라이그라스 유묘기와 성숙기 발효 추출 물은 수확기 발효 추출물에 비해 일미벼와 동진벼의 초장과 근장의 저해가 크게 나타냈다. 이탈리언 라이그라스 품종 중 Corwinmaster와 Corwinari 의 지상부 및 지하부 발효 추출물은 다른 품종(Greenfarm, Hwasan 101, Hwasan 104, Florida 80, Top 90)에 비해 벼의 초장과 근장 저해 가 크게 나타났다. 담수직파조건에서 IRG 지상부 잔류물 처리구(10a당 200kg, 400kg)에서 일미벼와 동진벼의 생체중은 무처리와 유의적인 차 이가 없었으나 IRG 지하부 잔류물 처리구에서 일미벼와 동진벼의 생체중 은 각각 17~18% 및 23~24% 무처리에 비해 유의적 감소하였다. 8일묘 이앙재배에서 IRG 지상부 잔류물 처리구(10a당 200kg, 400kg)에서 일미 벼와 동진벼의 생체중은 41~60% 감소되었고, IRG 지하부 잔류물 처리구 에서 일미벼와 동진벼의 생체중은 무처리구에 비해 26~40% 감소하였다.
IRG 지상부 및 지하부 추출방법별 6종 잡초에 초장과 근장의 저해는 발효 추출방법에서 가장 크게 나타났으며, IRG 지상부 발효 추출물 5%에서 여뀌바늘은 초장과 근장이 100% 저해되었고 물달개비, 자귀풀, 드렁새, 물피, 강피의 근장은 90%이상 저해되었으며, IRG 지하부 발효 추출물 5%에서 물달개비는 초장과 근장이 각각 81%와 90% 저해되었으며 그 외의 잡초 5종은 초장과 근장이 각각 17~48%, 32~87% 저해되었다. 잡 초 6종에 대한 저해는 초장보다 근장에서 더 높게 나타났다. 이탈리안 라 이그라스 지상부 및 지하부 발효 추출물의 용매분획에서 물층은 다른 층 (Hexane, Chloroform, Etly acetate, Butanol)에 비해 일미벼와 동진벼의 초 장과 근장 저해가 가장 크게 나타났다. 페놀 화합물 hydrocinnamic acid, caffeic acid, p-coumaric acid, ferulic acid(일미벼 제외)은 농도가 높아 짐에 따라 일미벼와 동진벼의 초장과 근장의 저해가 크게 나타났으며, 이 들 페놀 화합물에서도 초장보다는 근장을 저해하는 경향을 나타냈다. HPLC 분석 결과 IRG 지상부 및 지하부 발효 추출물 물층에서는 hydrocinnamic acid, caffeic acid, p-coumaric acid 및 ferulic acid 확인되 었으며, 이들 페놀화합물 함량은 IRG 지하부 보다 IRG 지상부 발효 추출물 물층에서 더 많은 것으로 확인되었다. 따라서 IRG 지상부 및 지하부에 의한 벼 생육 및 잡초 저해는 페놀화합물에 의해 기인되는 것으로 사료된다.

Objectives of this research were to: (a) investigate effect on rice growth by extraction methods, growth stages, cultivars, and paddy soil application of Italian ryegrass (IRG) shoot and roots; (b) investigate inhibition levels on major weed species by extraction methods of IRG shoot and roots; determine characteristics and identification of inhibition substance by solvent fractions of fermentation extraction of IRG shoot and roots. Fermentation extract of IRG shoot and roots were higher than other extracts of water, boiling water, and ethanol in inhibition of plant height and root lengths of Ilmibyeo and Donjinbyeo rice. Fermentation extracts of IRG shoot and roots at young and adult stages were higher than those at harvest stage in inhibition of plant height and root lengths of Ilmibyeo and Donjinbyeo rice. Fermentation extracts of shoot and roots of Corwinmaster and Corwinari among IRG cultivars were higher than those of other cultivars (Greenfarm, Hwasan 101, Hwasan 104, Florida 80, and Top 90) in inhibition of plant height and root lengths of Ilmibyeo and Donjinbyeo rice. In treatments (200 kg or 400 kg/10a) of IRG shoot under direct seedling on water paddy conditions, shoot fresh weight of Ilmibyeo and Donjinbyeo rice was not significantly different with untreated control, but shoot fresh weight of Ilmibyeo and Donjinbyeo rice in treatments of IRG root was reduced compared with untreated control. In treatments (200 kg or 400 kg/10a) of IRG shoot and root under transplanting cultivation (8-day-seedling), shoot fresh weight of Ilmibyeo and Donjinbyeo rice were reduced compared with untreated control. In inhibition of plant height and root length on 6 weed species by extraction methods of IRG shoot and roots, fermentation extract was higher than other extraction methods. The inhibition of 6 weed species was higher in root length than in plant height. In different solvent fractions of fermentation extraction of IRG shoot and roots, water fraction was higher in inhibition of plant height and root lengths of Ilmibyeo and Donjinbyeo rice than in the other fractions hexane, chloroform, ethyl acetate, and butanol. Inhibition levels of plant height and root lengths of Ilmibyeo and Donjinbyeo rice were increased with increasing concentrations of phenol compounds hydrocinnamic acid, caffeic acid, p-coumaric acid, ferulic acid
(except for Ilmibyeo). Inhibition level of root length was higher than in plant height by the phenol compounds. Phenol compounds hydrocinnamic acid, caffeic acid, p-coumaric acid, and ferulic acid were confirmed in fermentation extraction of IRG shoot and root by HPLC analysis, the contents of phenol compounds were higher in IRG shoot than in roots. Thus, inhibition of rice and weed growth by IRG shoot and roots was caused by the phenolcompounds.



Key words: Allelopathy, Italian ryegrass, phenol compound, plant residues, rice.