본 연구는 자연조건에서 생육된 벼를 수정 후 13일에서 15일에 일정한 환경조건으로 옮긴 다음 공기유입속도의 변화(200-280-360-440 ml/min.)에 따른 벼의 광합성 반응을 알아보기 위하여 진행되었다. 공기유입속도의 변화에 따른 경시적인 광합성반응에서, 기공전도율은 처리 후 초기에 급속히 감소한 다음 일정시간동안 동요되다가 약 1시간에서 1시간30분후에 평형상태에 도달되었다. 이와 유사한 변화는 탄소동화율에서도 찾아 볼 수 있었다. 기공전도율은 공기유입속도가 증가함에 따라 감소하였는데, 그 감소율은 탄소동화율에서 나타나는 감소율과 일치되는 경향이었다. 공기의 흐름을 분당 440 ml로 하여 전분이 축적되는 기간동안 처리하였을 경우, 전분덩어리들 간의 결합구조가 느슨하며 전분덩어리를 횡단하였을 경우에는 미세한 구멍이 발생됨을 관찰할 수 있었다. 이상에서 알 수 있는 것은 공기유입속도의 증가에 따른 기공전도율과 탄소동화율은 상호간 관계가 밀접함을 알 수 있으며 공기유입속토의 증가는 광합성과정에서 $CO_2$흡수 및 광합성의 최종산물인 전분구조에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.
등숙기간중 벼의 탄소동화율과 기공전도도 그리고 수용성 탄수화물농도의 내생리듬을 알아보기 위하여 자연상태의 광주기 조건에서 재배된 벼를 일정한 환경조건으로 옮긴 다음 지엽을 대상으로 이들의 반응을 관찰하였다. 자연상태의 광조건에서 성장한 벼의 탄소동화율은 약 24시간을 1주기로 하여 일정한 진폭으로 변화되었으며, 정오에 최고에 달하고 한밤중에 최저에 이르나 72시간이 경화할 때 쯤 변화의 폭은 점차적으로 줄어 들어 120시에는 최고, 최저에 도달하는 시각이 바뀌어 정오에 최저에 달하고 한밤중에 최고에 이르는 현상을 나타내었다. 이와 같은 반응은 기공전도도에서도 찾아볼 수 있어 이들 관계는 매우 밀접함을 보였다. 반면, 개화 후 14일 동안 낮과 밤 모두 일정한 광조건에서 성장한 벼의 탄소동화도율과 기공전도도의 반응은 전자와 같이 주기적인 폭의 변화를 찾아볼 수 없었다. 잎내의 수용성 탄수화물 농도의 변화 또한 탄소동화율과 기공전도도의 변화에서 나타나는 현상과 일치하는 경향을 보였다. 이상에서 탄소동화율과 기공전도도 그리고 수용성 탄수화물의 내생림듬은 작물에 부분적으로 중요한 역할을 하고 있음을 시사하며, 또한 이들은 광주기(photoperiod)에 의존적이기 때문에 광주기가 탄소동화작용 및 수용성 탄수화물 형성에 중요한 조절 요인으로 작용하고 있음을 시사한다.
본 연구는 칼륨의 독성에 따른 배추의 생육과 생리적 특성 그리고 형태적 변화를 관찰하기 위하여 수행하였다. 100mM의 칼륨 농도 처리구까지 전체적인 생육이 증가한 반면, 600mM 처리구에서 생육이 가장 저조하였다. 칼륨 처리 농도가 높을수록 N, P, K, 함량은 증가하였지만 Ca, Mg, Na 함량은 감소하는 경향을 보였으며 미량원소, Fe, Mn, Zn의 경우 100mM의 처리구에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 생체중당 Chl a, b와 carotenoid 함량은 600mM에서 가장 많이 증가하였으나 증가한 엽록소 함량에 비해 광합성효율($F_v/F_m$)은 처리구간에 차이가 없었고 $CO_2$ 동화율은 오히려 감소하였다. 이는 칼륨 과다에 의한 삼투스트레스의 결과로 기공의 퇴화와 $CO_2$ 동화능력과 밀접한 관계가 있는 것을 형태학적 관찰로 확인되었다. Total free amino acid의 경우 100mM 처리구까지 칼륨 처리 농도가 증가함에 따라 증가한 반면 600mM에서 급격히 감소하였다. 따라서 본 실험에서의 배추는100mM의 칼륨 농도까지는 긍정적인 효과가 있는 것으로 판단되었다.
보리(Hordeum vulgare)의 유묘이 $^{14}$ co$_2$를 10분 및 30분간 처리한 후 잎을 채취하여 아미노산, 당, 인산염 및 유기산과 같은 수용성 대사물질을 분석하였다. 배양기간에 따른 label 정도는 비슷하였으나 종류와 양에 있어서는 차이가 있었다. 10분 처리시에는 아미노산 분획보다 중성분회(당, 인산염에스퇴르 및 유기산)에서 label 양이 4.5배 증가하였으나 30분 처리시에는 1.7배로 감소하였다. 당분획에 있어서는 처리 시간이 길어짐에 따라 label 양이 약간 증가 하였으나 아미노산 분획에 있어서는 양과 질적으로 label 양이 현저히 증가하였다. 탄소 동화율은 10분에서 30분으로 길어질수록 현저히 감소하였다(0.125대 0.034와 0.042 mole $CO_2$/mg 엽록소/분).
플래쉬 콘크리트의 유동성 및 유동성 감소는 유기 화학혼화제의 종류에 영향을 받는다는 것은 잘 알려져 있다. 유기화학 혼화제는 콘크리트의 물성을 증가시킬 수 있다. 술포네이트 나프탈렌 포름알데하이드(SNF, Sulfonated Naphthalene-Formaldehyde) 고유동화제(superplasticizer)가 대표적으로 많이 사용되고 있으나, 유동성 감소의 문제점이 있다. 본 연구에서는 술포네이트 멜라민 포름알데하이드(SFM, Sulfonated Melamine-Formaldehyde) 고유동화제를 합성하여 SNF 고유동화제의 물리적 특성을 보완하고자 한다. SNF계 고유동화제를 4단계로 나누어 반응을 진행하였고, Step.1은 hyydroxymethylation 단계이고, Step.2는 sulfonation단계이고, Step.3은 중합단계이고, Step.4는 안정화 단계이다. SMF 고유동화제의 합성은 pH, 반응온도 및 반응시간에 영향을 받는다 본 합성에서 우리는 멜라민과 포름알데하이드의 몰비를 1:3, 1:4로 변화시키고, Step. 3에서 촉매의 양을 조절하면서 반응을 진행하였다. 그리고, SMF 고유동화제 및 SNF계 고유동화제와 혼합한 시료에 대해서 시멘트 대비 0.5, 1.0, 1.5wt% 첨가하여 물리적 특성을 비교하였다. 고유동화제를 첨가한 시료는 첨가하지 않은 시료 CEM보다 높은 압축강도, 슬럼프 값을 나타내었고, 미세한 기공과 낮은 기공율을 보였다.
절화 장미의 수분관계와 노화반응에 대한 용기내 수온과 엽수의 효과를 조사하였다. 신선한 상태로 수확된 'Red Sandra' 장미의 줄기는 상위엽 2매 또는 4매와 함께 길이 50cm로 정리되었다. 절화는 상온증류수($23^{\circ}C$; AT-DW), 저온증류수 ($7^{\circ}C$; LT-DW), 또는 저온보존용액(LT-PW)이 포함된 용기에 침지된 상태로 환경제어실에서 유지되었다. 처리간의 효과는 절화수명, 화경, 생체중 및 수분흡수량의 변화에 의하여 평가되었다. 수분관계에 있어서 차이는 $CO_2$동화율, 기공전도, 그리고 줄기수분유속(SFR)을 측정함으로써 판단되었다. 수분흡수율은 LT-DW 장미에서 현저하게 증가되었고, LT-PW 장미에서 감소되었다. LT-PW 장미는 실험기간 동안 낮은 용액흡수량을 보였음에도 불구하고, 높은 생체중, 가장 긴 정의 수분균형기간, 그리고 가장 큰 화경을 나타냈다. 2매엽의 장미는 높은 생체중과 향상된 수분 균형을 유지한 결과로 절화수명이 연장되었다. $CO_2$동화율과 기공전도도는 LT-PW에 유지함으로써 현저하게 감소되었고, 엽수의 감소에 의하여 증가되었다. AT-DW장미의 경우, 줄기상부에 비하여 줄기하부의 SFR이 낮았으나, LT-DW 장미는 줄기하부의 SFR이 훨씬 컸다. 이것은 저온수가 줄기내의 수분전도율을 향상시킨다는 것을 나타낸다. 반면, LT-PW 장미는 실험기간 동안 안정된 SFR을 유지하였고, 줄기상부와 줄기하부에서 유사한 SFR 패턴을 나타냈다. 결과적으로 LT-PW와 LT-DW장미는 AT-DW 장미에 비하여 절화수명이 각각 8일과 4일 이상 연장되었다.
본 연구에서는 고품질 단삼을 생산하기 위한 재배지대 구분과 수확시기에 따른 단삼의 생산성 및 성분함량에 대한 기초자료를 확보하기 위하여 온도조건별 생리반응과 수확시기별 품질을 조사하였다. 동화산물의 축적과 수분이용 효율에 영향을 미치는 광합성율, 증산율 및 엽록소 형광반응을 조사한 결과 $20^{\circ}C$에서 광합성율, 기공전도도, 수분이용 효율이 가장 좋았고 광보상점이 가장 낮아 약광조건에서도 광합성 효율이 높았으며, 최대광합성속도도와 순양자수율도 가장 높았다. 수확시기에 따른 단삼뿌리의 생육 및 수량은 큰 차이가 없었으나 salvianolic acid B, cryptotanshinone, tanshinone I, tanshinone IIA의 함량은 수확시기가 늦을수록 유의하게 증가하였으며 salvianolic acid B 함량이 가장 많았으며 수확시기별로는 11월 상순에 비해 이듬해 3월 중순 이후에 수확시료에서 약25.5배 증가하였다. Cryprotanshinone, tanshinone I, tanshinone IIA 함량 또한 2015년 3월 20일 수확한 시료에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 따라서 단삼재배에 적합한 온도는 $20^{\circ}C$전후가 적절한 것으로 사료되며 상대적으로 고온조건인 $30^{\circ}C$에서 광합성율, 증산율, 엽록소 형광반응이 크게 저하되므로 서늘한 기후조건인 준고랭지 이상의 지역에서 단삼을 재배하는 것이 유리할 것으로 판단된다. 또한 고품질 단삼 유통을 위한 적정 수확시기는 단삼을 파종한 다음 해 3월 중순 이후에 수확을 하는 것이 합리적인 것으로 사료된다.
본 실험은 NFT재배에서 배양액내 NO$_3$-N과 NH$_4$-N의 비율과 $CO_2$ 시용이 결구상추의 생육, 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였는데, 그 결과는 다음과 같다. 1. 배양액의 pH와 EC를 보정하지 않았을 경우, NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0인 구에서의 pH는 점차적으로 증가하였고, NH$_4$-N의 비율이 높을수록 급격히 저하하여 pH4.0까지 낮아졌다. 2. 배양액을 보정하지 않은 상태에서 NO$_3$-N 및 NH$_4$-N의 일 변화를 측정하여 본 결과, NO$_3$-N의 흡수율은 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 75:25, 50:50 처리구에서 각각 27.7%, 26.1% 였으나 NH$_4$-N의 흡수율은 87.9%, 71.2%로 결구상추는 NH$_4$-N을 우선적으로 흡수하였다. 3. 엽내 무기성분 함량에서 T-N는 NO$_3$-N과 NH$_4$-N 비율에 따른 큰 차이를 보이지 않았으나, P$_2$O$_{5}$, $K_2$O, CaO, MgO는 생육이 가장 좋았던 $CO_2$ 1500ppm 시용과 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0에서 높게 나타났다. 4. $CO_2$ 시용에 의한 각 처리별 $CO_2$ 동화율도 수량과 같은 경향을 나타내어 $CO_2$ 1500ppm 시용과 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0 처리에서 가장 높았고, 배양액의 NH$_4$-N비율이 높아질수록 현저히 떨어졌다. 5. 결구상추의 생육은 $CO_2$ 1500ppm 시용과 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0 처리에서 가장 좋았고, $CO_2$ 무처리구에 비하여 $CO_2$ 1500ppm 처리구에서 대체로 양호하였으나, NO$_3$-N:NH$_4$-N이 75:25, 50:50인 처리에서는 $CO_2$ 시용에 의한 수량의 증가가 경미하여 처리간 차이가 인정되지 않았다. 6. 엽중 nitrate함량은 배양액의 NO$_3$-N함량과 비례하여 NO$_3$-N:NH$_4$-N 이 100:0에서 가장 높았고, vitamin C 함량은 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0인 처리에서 가장 낮고, NH$_4$-N의 비율이 많을수록 높아졌다. $CO_2$ 시용에 의하여 엽중 질산염함량은 경감할 수는 있었으나 그 효과는 경미하였다.다.
아메리카동애등에의 분변토는 비료품질검사법에 의거하여 환경부 고시 기준으로 비료 또는 퇴비로서 적합하였다. 강낭콩을 아메리카동애등에의 분변토가 섞인 배양토에 식재한 결과, 강낭콩의 엽면적의 성장은 분변토 처리구에서 6일째부터, 총건중량과 엽건중량은 분변토 처리구 9일째부터 대조구와 고도로 유의한 차이를 나타냈다. 일반적으로 아메리카동애등에 분변토를 25% 혼합했을 때보다는 50%로 혼합 했을 때 성장 촉진 효과는 더 큰 것으로 나타났다. 아메리카동애등에 분변토 처리는 생육 초기부터 후기까지 강낭콩 상대성장률(RGR)을 높이는 요인으로 작용하였다. 또한 순동화율(NAR)의 변화는 상대성장률(RGR)의 변화와 정상관관계(r = 0.89)를 보였으며, 상대성장률(RGR)과 엽면적비(LAR) 사이에는 약한 정상관관계(r = 0.09)가 나타났다. 통계적으로는 순동화율(NAR)과 상대성장률(RGR)의 관계는 고도로 유의하며, 상대성장률(RGR)과 엽면적비(LAR)과의 관계에서는 통계적으로 유의하지 않다. 아메리카동애등에 분변토를 처리시 강낭콩 엽건중량에 대한 엽면적비(SLA)의 변화에서 아메리카동애등에의 분변토 처리는 일반적으로 성장 초기부터 후기까지 잎의 두께가 두꺼워지는 경향을 나타냈다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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