• 제목/요약/키워드: 광합성능력

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농업현장에서 활용되는 농업용 미생물의 기능분석 (Functional analysis of various effective microorganisms used in the farmer's fields)

  • 최은정;아난담;홍성준;박종호;한은정;지형진;서장선;김용기
    • 한국유기농업학회:학술대회논문집
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    • 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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    • pp.310-311
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    • 2009
  • 농업현장에서 활용되는 농업용미생물의 효능을 평가하고 현장실용화를 제고할 목적으로 본 시험을 수행하였다. 8개 지자체를 대상으로 친환경농업 특성화 지원사업 현황을 조사하고, 지자체별 미생물 활용수준을 평가하였으며, 각 지자체별로 활용되는 미생물을 수집하여 항균활성, siderophore 생성, IAA 생성, 질소고정, 인산가용화 능력 및 작물생육에 미치는 영향을 분석하였다. 지자체에서 활용하는 미생물은 주로 유산균, 고초균, Bacillus속 세균, 광합성균, 효모 및 EM 등으로 몇가지 종류의 미생물을 활요하는 것으로 조사되었고, 배양을 위한 배지는 대부분 균주를 개발한 대학 또는 산업체에서 공급받는 것으로 나타났으며, 배양기술 측면에서 볼 때 단순 배양 보급하는 지자체가 2개소, 산-학-연간 공급네트워크 및 대량배양체계를 구축하여 미생물을 활용하는 지자체가 7개소, 미생물 대량배양체계를 구축하고 병해충 관리연구를 수행하는 지자체가 1개소 그리고 미생물 선발, 특성검정 및 효과 평가 등 개발 및 응용을 추진하는 지자체가 1개소인 것으로 나타나 지자체에 따라 활용기술 수준은 큰 차이를 보였다. 지자체 공급 농업미생물의 항균활성을 조사한 결과, 고초균, 효모, 유산균, 광합성균, Bacillus속 세균 모두에서 균주에 따라 항균활성을 보였는데, 특히 Bacillus 속 세균이 높은 빈도로 황균활성을 보이는 것으로 나타났다. 철 킬레이트 능력 (Siderophore 형성능)에 있어서는 5개 광합성 균주 중 1균주가, 5종의 효모 중 1균주만이 활성을 보인 반면, Bacillus속 세균(고초균 포함)의 경우에는 11개 균주 모두 활성을 보였다. 작물 생육과 밀접한 관계가 있는 IAA(Indole acetic acid)의 생성능에 있어서는 광합성균이 5균주 중 4균주가 활성을 보여 비교적 생성능이 높은 것으로 나타났으며, Bacillus 속 세균의 경우에는 11균주 중 8개 균주가 활성을 보여 광합성균 다음으로 높은 반도를 나타냈다. 효모의 경우에는 5균주 중 1개 균주가 IAA를 생성하는 것으로 나타났다. 질소고정능에 있어서는 광합성균은 5균주 중 3균주, Bacillus 속세균 11균주 중 6균주가, 효모는 5균중 1균주가 활성을 보인 반면, 유산균 중에는 단 한 균주도 질소 고정능을 보이지 않았다. 연작재배에 따라 토양 내에 축적되는 인산의 가용화능을 분석한 결과, 수집한 대부분의 유산균은 높은 활성을 보인 반면 기타 미생물은 인산가용화능이 거의 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 Bacillus 속 세균은 항균활성이 높고, 작물생육과 밀접한 IAA 생성 및 질소고정능력을 보유 하고 있는 것으로 나타나 친환경 작물재배시 병 발생을 줄이고 작물생장을 촉진할 수 있는 미생물로 평가되었다. 농업현장에서 기능성 및 효능을 고려하여 미생물을 잘 활용하면 병 발생 관리 및 생산성 향상에 도움이 되리라 판단된다.

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피음처리에 따른 고려엉겅퀴와 누룩치의 생리반응 (Physiological Responses of Cirsium setidens and Pleurospermum camtschaticum under Different Shading Treatments)

  • 이경철;노희선;김종환;한상섭
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.153-161
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    • 2012
  • 피음처리에 의한 고려엉겅퀴와 누룩치의 광합성 및 생장특성을 조사하기 위하여, 차광막을 이용하여 전광처리구(0%), 약피음처리구(45~55%), 중간피음처리구(65~75%), 강피음처리구(88~92%) 설치하고 엽록소함량, 엽록소 형광반응, 광합성 반응 등을 조사하였다. 고려엉겅퀴와 누룩치 모두 피음처리 수준에 따라 엽록소 함량과 엽록소형광반응, 순양자효율 등이 증가하여 빛의 흡수와 광합성 반응에 대한 효율을 높이는 내음성 적응 반응을 나타냈으며, 엽면적 SLA 역시 증가하여 부족한 광환경에서 수광량을 늘리기 위해 엽면적은 늘어나고, 엽두께는 얇아지는 형태적인 변화가 나타났다. 특히 전광처리구에서 총 엽록소 함량, 엽록소 형광반응, 순양자효율, 기공전도도 및 기공증산속도가 비교적 낮았으며, 이는 강한 광으로 광저해 현상이 일어나 광합성 능력이 저하되는 것으로 볼 수 있다. 고려엉겅퀴의 강피음 처리구는 엽록소 함량도 높으며, 엽면적이 늘어나고 엽두께는 얇아져 광을 수집하기 위한 형태적인 변화도 나타나고 있으나 광선요구도보다 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 엽육내 $CO_2$를 효율적으로 소비하지 못하고, 수분이용효율 역시 감소되어 광합성 능력을 점점 상실해 가는 것으로 생각된다. 또한 고려엉겅퀴는 약광처리구(전광의 45~55%)에서최대광합성속도와 순양자효율이 가장 높고, 기공개폐 반응과 광화학반응 효율이 비교적 높았으며, 누룩치는 처리구간의 차이는 크지 않지만, 중간피음처리구에서 최대광합성속도, 순양자수율, 기공개폐반응 및광화학효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 적절한 피음처리를 통해 건전한 생육을 유도하기 위해서는 고려엉겅퀴의 경우 전광을 약 45~55% 차단하고, 누룩치는 약 65~75% 차단시킨 광환경이 효과적이라 생각된다.

다래(Actinidia arguta) 및 교잡종 다래(A. arguta × A. deliciosa)의 수관층위에 따른 광합성, 엽 그리고 과실의 특성 변화 (Changes of Photosynthesis, Leaf and Fruit Characteristics of Actinidia arguta and Hybrid Kiwi (A. arguta × A. deliciosa) According to Crown Layer)

  • 박영기;한진규;황석인;김세현;강문수
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권1호
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    • pp.8-13
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    • 2011
  • 본 연구는 다래 및 교잡종 다래의 수관층위에 따른 광환경 차이에 따른 광합성능력, 엽 그리고 과실의 특성 변화를 구명하고자 실시하였다. 수관층위별에 따른 광합성속도를 측정한 결과, 수관층위가 높아질수록 광합성 속도가 증가하여 광도 $1,000{\mu}mol{\cdot}m^{-2}s^{-1}$에서 하층($5.82{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$), 중층($7.11{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$), 상층($9.54{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$)의 순으로 높은 광합성속도를 나타냈다. 엽의 경우, 수관층위가 높아질수록 엽폭과 엽장 그리고 엽면적이 감소하였다. 즉, 하층, 중층, 상층 수관층위가 증가할수록 엽면적은 162.8, 90.9, $68.3cm^2$ 로 각각 감소하였다. 과실의 경우에는 수관층위가 높아질수록 과실 중량 및 과실 폭과 과실 길이가 증가하는 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 상층의 높은 광합성능력이 과실의 생육에 영향을 미친 것으로 수관상층부로의 결과지 유도를 통해 대립성 다래 과실생산이 가능할 것으로 여겨진다.

광합성 실험에서 나타난 초등 예비교사들의 반성적 사고와 실험 수행 능력 분석 (The Analysis of Elementary Pre-service Teachers' Reflective Thinking and Experiment Performance Ability on Photosynthesis Experiment)

  • 김동렬
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제34권4호
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    • pp.502-518
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    • 2015
  • 본 연구는 초등학교 과학교과서에 수록된 광합성 실험을 초등 예비교사들이 직접 수행하고 그 실험결과와 자신의 반성을 담은 탐구과정상의 어려움과 해결책을 탐구보고서에 작성하도록 하였다. 10개조의 탐구보고서와 발표자료를 바탕으로 초등 예비교사들의 반성적 사고와 실험 수행 능력을 분석하였다. 반성적 사고에 대해서는 10편의 탐구보고서에서 '지식', '과정', '지향', '태도' 4가지 유형과 관련된 총 108개의 진술 문장을 추출하였다. 분석 결과 광합성 실험을 통해 획득한 '지식'에 대한 반성적인 사고에 대한 내용이 가장 많았다. 지식유형에서도 실험을 통해 새롭게 알게 된 것이나 기존의 개념이해가 변화한 내용에 대한 반성이 가장 높은 빈도를 보였다. 실험 수행 능력은 10개조 중 반성적 사고 4가지 유형을 합산하여 가장 높은 빈도를 보인 한 개 조와 가장 낮은 빈도를 보인 한 개 조의 탐구보고서를 '실험준비 및 안전사고 예방', '실험 수행', '실험결과 정리 및 일반화', '실험결과 보완 및 피드백' 4단계에 따라 분석하여 56개의 문장을 추출하였다. 분석 결과 '실험결과 보완 및 피드백' 단계에서 두 조 간에 가장 큰 차이를 보였다. 최하위 조의 경우 '실험결과 정리 및 일반화' 단계의 '컴퓨터를 이용한 정보 처리', '대체 시약 및 재료 탐색', '대체 실험법 고안' 능력과 관련된 내용은 탐구보고서에서 찾을 수가 없었다.

수도자포니카 및 통일형 품종의 광합성 및 물질생산 특성 (Characteristics of Photosynthesis and Dry Matter Accumulation in Japonica and Tongil type Rice)

  • 허훈;양덕조;류경열
    • 한국작물학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.45-53
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    • 1992
  • 우리나라에 육성보급하고 있는 대표적인 벼품종으로 Japonica$\times$Japonica 교잡인 일반형품종 2품종(추청, 화진)과 Indica$\times$Japonica 원연교잡으로 육성한 통일형품종 2품종(삼강, 칠성)을 공시 하여 광합성 및 물질생산특성과 이와 관련된 주요 생리적특성을 구명코져 온도와 광도 조건을 달리하여 생육특기별로 실험한 결과 그 개요를 들어보면 다음과 같다. 2. 유묘기에 있어서도 통일형 품종은 일반형품종에 비하여 저온에서 광합성능력이 저하되나 상온에서는 오히려 높았다. 3. 저온에 의한 호흡율의 저하는 유묘기, 분얼기 모두 품종간 차이는 적으나 유묘기보다 분얼기에 저하정도가 큰 특징을 보였다. 4. 생육단계별 specific leaf area는 품종간에 큰 차이없이 분얼기가 가장 높고 유수변화기에서 출수기에 갈수록 높아지는 특성을 보였다. 5. 출수기의 광합성능력은 7KLx의 저광도에서는 일반형품종이 통일형품종 보다 조해도가 낮으나 60KLx의 광도하에서는 통일성품종이 높았으며 특히 2위엽에서 높은 특성을 보였다. 6. 출수기의 엽위별 광합성에 호흡율(R/P$\times$100)은 3위엽에서 현저히 높았고 품종간에도 그경향은 일정하였다. 7. CGR는 전반적으로 통일형품종이 일반형품종에 비하여 높았고 RGR는 품종간에 대차가 없었으나 NAR는 통일형인 삼강에서 현저히 높았다. 8. 통일형품종이 일반형품종에 비하여 1수영화수 및 주당 정조중도 많았고 수확지수도 높은 특성을 보여 주었다.

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시비 처리에 따른 상수리나무(Quercus acutissima) 용기묘와 노지묘의 광합성 및 생장특성 (Photosynthetic Characteristics and Growth Performances of Containerized Seedling and Bare Root Seedling of Quercus acutissima Growing at Different Fertilizing Schemes)

  • 권기원;조민석;김길남;이수원;장경환
    • 한국산림과학회지
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    • 제98권3호
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    • pp.331-338
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    • 2009
  • 본 연구에서는 상수리나무 용기묘와 노지묘를 대상으로 시비처리에 따른 광합성 특성, 엽록소 형광반응, 엽록소 함량 및 생장 특성을 조사 분석하였다. 상수리나무 용기묘와 노지묘 모두 시비 처리별 광합성 능력 및 광화학 효율은 1,000배액 시비 처리구에서 가장 높았으며, 엽록소 함량도 1,000배액 시비 처리구에서 가장 많았다. 생장특성에서는 1,000배액 시비 처리구에서 높은 상대생장률과 물질생산량을 보였으며 엽면적도 같은 경향을 보였다. 모든 시비 처리구에서 전반적으로 용기묘가 노지묘보다 우수한 광합성 능력과 광화학 효율, 엽록소 함량 및 생장을 보였다.

수도의 냉해에 대한 생리학적 연구 제1보 저수온하에서 붕소 및 인산시용이 수도의 출수 및 생리적 특성에 미치는 영향 (Physiological Studies on Injuries of Cool Weather in Rice Plant I. Effect of Heading Date and Physiological Characteristics of Boron and Phosphorus Application Under the Cold Water Temperature in Rice Plant)

  • 조동삼;허휘
    • 한국작물학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.76-80
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    • 1983
  • 수도의 냉해 경감을 위하여 인산 및 붕소의 시용효과를 구명코저 인산을 10a당 10, 20kg, 붕소를 0, 3, 5, 10, 20, 30kg을 분벽기, 유수형성기 및 감수분열기에 시용하고 유수형성기 이후부터 $15-18^{\circ}C$로 냉수처리한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 붕소의 시용량이 많아질수록 시용후 3일경부터 염색이 황변하며 생육이 억제되었으며 생육후기에는 염색이 암갈색으로 착색되고 엽선단의 양록이 말리며 고사되었다. 한편 조립의 선단부에도 암갈색으로 착색되었다. 2. 엽록소 함량은 분벽기와 유수형성기에 10a당 5, 10kg의 붕소 시용구에서 높았으며 감수분열기 처리에서는 일정한 경향이 없었다. 3. 광합성능력과 붕소시용간에는 일정한 경향이 없었으나 분벽기 시용구에서는 붕소량이 많을수록 증가되었다. 한편 엽록소 함량이 증가되어도 이에 비례하여 광합성능력은 별로 증대되지 않았다. 4. 근활력은 대체로 무처리구에 비하여 붕소처리구가 다소높았다. 특히 분벽기에 10a당 3, 5, 10kg의 붕소처리구에서 높았다. 5. 붕소처리에 의한 출수촉진효과는 붕소의 시용시기가 빠를수록 촉진되는 경향을 보였고 붕소수준간에는 무처리구에 비하여 붕소를 10a당 3, 5, 10kg 시용구에서 3-7일의 촉진효과를 보였다. 6. 붕소처리는 등숙에 영향을 미쳐 인산수준 및 처리시기에 관계없이 붕소를 10a당 3, 5, 10kg 시용한 구에서 약간 높아졌다.

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실내 환경 개선에 적합한 식물 선발을 위한 온도, 광도, 이산화탄소 농도에 따른 관엽식물들의 생리적 반응 (Plant Physiological Responses in Relation to Temperature, Light Intensity, and CO2 Concentration for the Selection of Efficient Foliage Plants on the Improvement of Indoor Environment)

  • 박신애;김민지;류명화;오명민;손기철
    • 원예과학기술지
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    • 제28권6호
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    • pp.928-936
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    • 2010
  • 본 연구는 관엽식물 8종을 선정하여 온도, 광도, 이산화탄소 농도에 따른 식물의 광합성률을 포함한 생리반응을 살펴 보고, 그에 따른 실내 환경 개선에 효과적인 식물을 구명하고자 실시하였다. 식물재료로는 헤데라, 벤자민 고무나무, 파키라, 스파티필름, 시서스, 디펜바키아, 스킨답서스, 싱고니움을 사용하였으며, $16^{\circ}C$$22^{\circ}C$ 온도조건하에서 광도는 PPFD 0, 25, 50, 75, 100, 150, 300, 또는 $600{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 수준으로, 이산화탄소 농도는 0, 50, 100, 200, 400, 700, 또는 $1,000{\mu}molCO_2{\cdot}mol^{-1}$의 수준으로 조절하여 휴대용 광합성 측정기(Li-6400, Li Cor, USA)로 관엽식물들의 광합성 효율과 증산율을 측정하였다. 광도, 엽육내 이산화탄소 농도 변화, 그리고 온도에 따른 관엽식물들의 광합성 반응은 매우 다양했다. 약광(PPFD $0-100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)에서의 광합성 능력을 나타내는 순양자수율은 디펜바키아를 제외한 대부분의 종에서 높게 나타났으며, 고광(PPFD $200-600{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)에서는 헤데라, 벤자민 고무나무, 파키라, 스파티필름이 높은 광합성능력을 나타내었다. 이산화탄소를 고정하는 암반응과 관련된 탄소고정효율은 시서스와 싱고니움을 제외한 6종의 관엽식물들에서 비교적 높게 나타났다. 고농도의 이산화탄소에서 광합성률이 높은 식물은 헤데라와 스파티필름이었으며, $22^{\circ}C$에서 자란 벤자민 고무나무와 파키라도 높은 광합성률을 보였다. 한편, 헤데라, 스파티필름은 증산율도 높게 나타났다. 따라서 저광, 고농도의 이산화탄소, 낮은 상대습도가 특징인 일반 가정이나 사무실 같은 실내 환경을 고려했을 때 헤데라, 벤자민 고무나무, 파키라, 스파티필름 등을 이용하는 것이 실내 환경 개선에 효과적이라고 판단되었다.

벼 1대잡종의 광합성 및 수량 관련 특성 (Characteristics Related to Photosynthesis and Grain Yield of $F_1$ Hybrid Rice)

  • 이덕배;권태오;이재길;박건호
    • 한국작물학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.420-427
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    • 1995
  • 수도 웅성불임계통 HR7028A와 IR54756A에 임성 회복특성을 가진 것으로 알려진 용문벼를 이용한 1대 잡종과 그의 양친(유지계통, 회복계통) 및 비교품종(장성벼)를 공시하여 1대 잡종에 대한 생리적 특성과 수량에 대한 잡종강세현상을 구명한 결과는 다음과 같다. 1. 출수기와 출수후 20일에 건물중, 엽면적, 두 시기간 건물증가양과 엽면적 감소양에서 HR-7028A/용문벼는 우수친과 비교품종에 대한 잡종강세를 IR54756A/용문벼는 비교품종에 대해서 잡종강세를 나타냈다. 2. 출수후 20일 엽위별 엽면적에 있어 1대 잡종벼는 상위엽보다 하위엽에서 heterobeltiosis현상이 크게 나타났으며, 엽위별 무기성분 함량에 있어 HR7028A/용문벼는 질소, 인산, 칼리함양에서, IR54756A/용문벼는 칼리에서만 heterobeltiosis를 나타내었고 무기성분 중에서는 칼리 > 질소 > 인산 순으로 잡종강세 현상이 컸다. 3. 출수기 및 출수후 20일 지엽중 엽록소 함량, 광합성 능력, RuDPCase활성과 줄기의 전당, 전분함량은 HR7028A/용문벼는 heterobeltiosis, IR54756A/용문벼는 heterosis현상이 있었으며 출수후 20일 사이 지엽중 엽록소 함량, 광합성 능력, RuDPCase활성은 1대 잡종벼가 양친보다 감소량이 적으나 줄기의 전당 및 전분함량은 양친보다 감소량이 더 많았다. 4. HR7028A/용문벼는 수수와 입수에서, IR54756A/용문벼는 수수에서 heterobeltiosis를 나타내어 수량에서 HR7028A/용문벼는 11%, IR54756A/용문벼는 4%의 heterobeltiosis를 나타내었다. 또한 수량과 출수기 및 출수후 20일 지엽중 엽록소함량, 광합성능력, RuDPCase활력과 줄기중 전당, 전분 함량과는 고도의 유의성 있는 정의상관 관계를 나타내었다.

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시설양묘과정에서 관수 주기 처리에 따른 두 활엽수종의 생장 및 광합성 기구 변화 (Growth Performance and Photosynthesis of Two Deciduous Hardwood Species under Different Irrigation Period Treatments in a Container Nursery System)

  • 조민석;이수원;황재홍;김재원
    • 한국농림기상학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.28-38
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    • 2012
  • 본 연구는 주요 조림수종인 백합나무와 느티나무 용기묘를 대상으로 수분 조건에 가장 큰 영향을 미치는 관수 주기 처리 별 생장 특성 및 광합성 능력, 수분이용효율, 기공전도도 등 광합성 기구의 변화를 조사 분석하여, 용기묘 양묘 시 최적의 수분 환경을 구명하고자 실시하였다. 백합나무와 느티나무의 근원경과 간장 생장 및 상대 생장량은 1회/1일 관수 처리구에서 가장 높았으며, 관수 주기가 짧을수록 생장이 우수한 경향을 보였다. 물질생산량과 묘목품질지수 또한 두 수종 모두 처리간 차이를 보이면서 관수 주기가 짧아질수록 높은 값을 나타냈다. 또한, 관수 주기가 길어질수록 수분 조건이 불량해짐에 따라 T/R율과 H/D율은 낮아지는 경향을 보였다. 광합성 능력은 두 수종 모두 1회/1일 관수 처리구에서 다른 두 처리구에 비해 1.5~3배 이상의 높은 값을 보였다. 수분이용효율은 두 수종 모두 1회/1일 관수 처리구에서 가장 낮았으며, 관수 주기가 길어질수록 수분 조건이 불량해짐에 따라 수분이용효율이 높아지는 경향을 보였다. 그러나 기공전도도는 관수 주기가 길어질수록 처리간 차이를 보이면서 값이 낮아지는 상반된 경향을 나타냈다. 본 연구 결과를 종합해 보면 수분 부족 시 증산량 감소와 동시에 수분이용효율이 증가되지만, 이에 따라 광합성 능력과 기공전도도의 감소 및 생장 저하와 불량한 묘목 품질이 초래되는 것을 알 수 있었다. 즉, 양묘과정에서 수종별 수분 요구도에 맞는 생육환경조절은 시설양묘시업에 의한 건전한 묘목을 대량 생산함과 동시에 조림과정에서도 높은 활착 및 생장으로 우수한 조림성과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 일률적인 관수를 실시하는 것이 아니라, 기간별 상대생장량을 조사하여 수종별 생장패턴에 따라 기간별 수분 요구량에 맞는 집중 효율적인 관수를 실시할 수 있을 것으로 기대된다.