Abstract
We investigated the effects of rising temperatures on the photosynthesis, mineral composition, and growth of radish (Raphanus sativus var. hortensis) in a winter cropping system using a temperature gradient tunnel to predict the impact of rising global temperatures. Vegetative growth, including shoot and root fresh and dry weights, shoot length, and root length and diameter, was high under elevated temperatures (ambient $+4^{\circ}C$ and $+7^{\circ}C$) compared with ambient temperature. At elevated temperatures, the N, P, Ca, Mg, and Fe contents were high in shoots, whereas in roots, the K, Ca, Mg, and Fe contents were high and the Cu content was low. The maximum photosynthetic rates ($22.1{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ at ambient temperature $+4^{\circ}C$ and $22.9{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ at ambient temperature $+7^{\circ}C$) at elevated temperatures were more than twice that ($9.7{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$) at ambient temperature, whereas the water use efficiency was lower at elevated temperatures. These results suggest that rising global temperatures will lead to increased mineral absorption and photosynthesis in radish in winter cropping systems, subsequently favoring plant growth, although the water requirements will be high.
본 연구에서는 온도구배터널을 이용하여 기온상승이 우리나라 주요 노지 채소인 월동무의 광합성, 무기성분 조성, 생장에 미치는 영향을 조사하여 겨울철 기온상승이 월동무의 생육에 미치는 영향을 예측하였다. 월동무의 생육(지상부와 뿌리의 생체중과 건물중, 초장, 뿌리의 길이와 직경)은 겨울철 대기온도에서 보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 재배하였을 때 증가하였다. 그리고, 겨울철 온도가 높아졌을 때 월동무 뿌리에서는 Cu 함량이 감소하지만 K, Ca, Mg, Fe 함량은 증가하였으며, 지상부에서는 N, P, Ca, Mg, Fe의 함량이 증가하였다. 최대광합성률은 겨울철 대기온도에서 $9.7{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 낮은데 반하여 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 각각 $22.1{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$과 $22.9{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 대기온도에서보다 2배 이상 높았다. 반면에 수분이용효율은 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 재배하였을 때 대기온도에서보다 감소하였다. 이러한 결과는 미래의 겨울철 온도 상승이 무기염류의 흡수와 광합성의 증가를 유도하여 월동무의 생육에 우호적으로 작용하여 생산성을 높이지만 수분 요구도가 높아질 수 있음을 나타내 주고 있다.
