• 제목/요약/키워드: 광합성유효광

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LED 램프의 광합성유효광양자속이 오이접목묘의 엽록소형광, 엽록소함량, 활착 및 생장에 미치는 영향 (Chlorophyll Fluorescence, Chlorophyll Content, Graft-taking, and Growth of Grafted Cucumber Seedlings Affected by Photosynthetic Photon Flux of LED Lamps)

  • 김형곤;이재수;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.231-238
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    • 2018
  • 본 연구는 대목과 접수의 결합 단계에서 나타나는 스트레스를 오이접목묘의 엽록소형광반응, 엽록소함량, 활착 및 생장 특성 측면에서 분석하고자 수행되었다. 이를 위해서 활착실 내의 광합성유효광양자속은 25, 50, 100, $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 4수준으로 설정되었고, 기온, 상대습도 및 LED 램프의 광주기는 각각 $25^{\circ}C$, 90%, $16h{\cdot}d^{-1}$이었다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 대목의 최대양자수율은 0.84-0.85로서 광량에 따른 분명한 차이가 나타나지 않았다. 한편, 접수의 최대양자수율은 접목 후 2일째에 0.81-0.82로 낮게 나타났으나, 3일째부터 광량이 높을수록 접수의 최대양자수율이 증가하였다. 활착 후 4일째에 측정된 접수의 엽록소함량은 광량이 증가할수록 높게 나타났다. 오이접목묘의 활착율은 광량이 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이하일 때 90-95% 정도로 높게 나타났으나, $150{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 처리구에서는 80% 정도로 저하되었다. 광주기에 따라 다르나, 오이접목묘의 활착에 적합한 한계 광량은 플러그 트레이 표면에 조사된 광량을 기준으로 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 정도이다. 본 연구에서 처리된 광강도 하에서 활착된 오이접목묘의 발근에 최소 2일이 소요되었고, 이 기간에 접수의 최대양자수율은 최저치로 나타났다. 활착 단계에서 조사되는 광량에 따라 대목과 접수의 변이형광과 최대양자수율이 다르게 나타났다. 그러므로 접목묘의 활착 단계에서 나타나는 스트레스를 줄이면서 대목의 발근을 촉진하고, 접수의 최대 양자수율이 급격하게 저하되는 것을 방지하려면 광 및 습도 등의 물리적 환경이 정확하게 제어되어야 한다. 향후 접목묘의 활착 단계에서 대목의 발근, 통도조직의 결합 상태, 수분의 이동에 따른 엽록소함량 변화를 정량적으로 구명할 필요가 있다.

차광이 매실의 수량 및 품질에 미치는 영향 (Effect of Shading on Japanese Apricot Fruit Yield and Quality)

  • 조정건;강성구;김승희;박상근;곽용범
    • 현장농수산연구지
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    • 제25권4호
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    • pp.84-89
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    • 2024
  • 과수에서 생산량과 품질을 결정하는 조건 중 가장 중요한 것은 광이다. 차광은 광합성 효율을 떨어뜨리는 직접적인 원인으로 매실과 같이 생육기간이 짧은 과수에서 피해는 더 크게 나타난다. 본 연구에서는 최근 과수 주산단지에 일조방해에 의한 피해가 증가함에 따라 매실에서 차광조건이 생산량과 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 차광시간이 증가함에 따라 매실의 평균 광합성 유효광선 (PAR) 조사량은 무처리 (304μmol/m2/s)에 비해 급격히 감소하여 8시간 차광에서는 142μmol/m2/s로 나타났다. 하루 중 광합성 효율이 최대(PAR 900~1,000μmol/m2/s)인 시간은 무처리와 차광 2시간은 5시간(오전 11시~오후 3시), 차광 4시간은 2시간(오후 1시~2시)이었으며, 6시간, 8시간 차광은 하루 종일 낮은 광량이 조사되었다. 차광시간에 따른 매실의 과중은 차광 2시간까지는 차이가 없었으나, 차광시간이 길어짐에 따라 유의하게 감소되었다. 산함량과 과형지수는 차광시간에 따라 유의한 차이가 없었으나 과실의 당도는 시간이 증가함에 따라 감소하였다. 결론적으로 매실의 2시간 이상의 차광은 과중과 당도를 떨어뜨리며 단위 면적당 생산량과 상품성 가치 하락에 직접적인 영향을 미친다.

편백림의 식생구조 특성 분석 (Characteristics of Vegetation Structure in Chamaecyparis Obtusa Stands)

  • 박석곤;강현미
    • 한국환경생태학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.907-916
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    • 2015
  • 본 연구에서는 인공조림된 편백림을 대상으로 식생구조 및 식생천이, 종다양성의 특성을 밝히고자 전남지역의 8곳에 편백림을 대상으로 식생조사를 실시하였다. 이 식생조사 데이터를 활용하여 군집분석 및 서열분석을 실시한 결과 5개 군락으로 단순화되었다. 군락I은 다른 군락에 비해 종다양성지수가 상당히 낮았는데 이는 교목층에 우점한 편백의 수관이 울폐되어 하층식생이 발달하지 않았거나 잡초목(경쟁 자생수종) 제거로 하층식생이 거의 남아있지 않았기 때문이었다. 반면, 군락 II~IV는 하층에 다양한 자생수종이 유입되어 아교목층과 관목층에서 서로 경쟁하여 어느 정도 안정되거나 식생발달 초기라서 종다양성지수가 높은 편이었다. 마지막, 군락 V는 휴양림으로서 이용강도가 높아 식생구조가 단순하였다. 또한, 임상에 유입되는 광합성유효광과 출현종수 종다양성지수 사이에는 정의 상관관계를 보였다. 이러한 편백림의 식생구조 특성은 과거 개벌 이후 묘목심기, 솎아베기, 풀베기 등의 산림시업과 밀접하게 관련된다. 편백림의 산림시업에 의한 교란빈도와 함께 식생천이프로세스 회전시간에 따라 군락별 식생구조와 종다양성은 약간의 차이를 보였지만, 천연림에 비해 편백림은 단순한 식생구조를 보였다. 인공림은 생물다양성이 낮고 생태계 서비스가 취약하기 때문에 공익적 기능을 발휘할 수 있는 인공림으로 전환하는 한 가지 수단으로써 생태적 관리가 필요할 것이다.

방전램프의 광질에 따른 상추의 생장 및 파이토케미컬 분석 (Growth and Phytochemicals of Lettuce as Affected by Light Quality of Discharge Lamps)

  • 이재수;남상운;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.400-407
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    • 2013
  • 본 연구는 식물공장용으로 방전램프로서 메탈할라이드램프(MH), 고압나트륨램프(HPS), 제논램프(XE)를 사용하고, 냉백색형광등(FL)을 대조구로 사용한 가운데 상추(Lactuca sativa L. cv. Jeokchima)의 생육 및 파이토케미컬의 특성을 분석하고자 수행되었다. 식물공장 내부의 환경조건은 광주기 16/8h, 광합성유효광양자속(photosynthetic photon flux, PPF) $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 기온 $22/18^{\circ}C$, 습도 70%, $CO_2$ 농도 $400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 각 램프의 분광 특성을 이용하여 PPF에 대한 청색광 영역(400~500nm), 녹색광 영역(500~600nm), 적색광 영역(600~700nm)의 비율을 계산하였다. MH램프의 청색광 영역은 23.0%로서 다른 처리구에 비해서 가장 높게 나타났다. 한편 HPS램프의 청색광 영역은 4.7%로서 가장 낮게 나타났으나, 적색광 영역은 38.0%로서 다른 처리구에 비해서 높게 나타났다. 정식 후 11일째와 21일째에 측정된 상추의 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 방전램프의 광질에 따른 유의차가 나타날 정도로 다르게 나타났다. HPS 처리구의 엽면적은 $143,486mm^2$로서 대조구의 $98,474mm^2$에 비해서 45.7% 크게 나타났으며, MH와 XE 처리구는 대조구에 비해서 각각 16.3%, 9.5%로 크게 나타났다. 이러한 결과는 지상부 생체중에서도 유사하게 나타났다. 적색광 영역의 비율이 높은 HPS 처리구에서는 상추의 잎 관련 생장 특성에서 최대치가 나타났으나, 청색광 영역의 비율이 높은 MH와 XE 처리구에서는 낮게 나타났다. 방전등 처리구에 따라 상추 잎에 축적된 아스코르빈산 함량은 대조구에 비해서 작게 나타났으며, 처리구 사이에 유의차가 인정되지 않았다. 상추 잎의 안토시아닌 함량은 MH 처리구에서 0.70mg/100g으로 최대치가 나타났으며, XE와 HPS 처리구는 대조구의 0.58mg/100g에 비해서 각각 79.3%, 8.6%수준이었다. 결과적으로 방전램프의 종류에 따라 상추의 생장 특성, 아스코르빈산 및 안토시아닌 함량이 다르게 나타났다. 따라서 식물공장용 인공광원으로서 방전램프를 효율적으로 활용하면서, 상추의 생장 및 파이토케미컬 함량을 증진시키기 위해서는 분광 특성이 상이한 방전램프의 병용 또는 단색광 LED의 추가 설치 등과 같은 방전램프의 광질 개선이 요구된다.

수확 후 LED와 UV-B 조사에 의한 아스파라거스 순의 항산화 기능 향상 (Post-harvest LED and UV-B Irradiation Enhance Antioxidant Properties of Asparagus Spears)

  • 유남희;정선균;이정애;최동근;윤성중
    • 원예과학기술지
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    • 제35권2호
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    • pp.188-198
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    • 2017
  • 아스파라거스의 기능성을 향상시키기 위하여 처리 전 그리고 12시간 암상태로 저장한 아스파라거스를 대조구로 하여 백색(색온도 45,000 k), 청색(peak 450 nm), 적색(peak 660 nm)의 발광다이오드(light-emitting diode, LED)를 이용하여 수확한 아스파라거스 순을 광합성유효광양자속밀도(photosynthetic photon flux density, PPFD) $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$의 광으로 12시간 처리하고, UV-B(280 nm)를 0.5kJ 또는 1.0kJ로 처리하여 원예적 특성, 비타민C(total ascorbic acid), 루틴(rutin), 총 페놀(total phenolics) 및 총 플라보노이드(total flavonoids) 함량과 자유기 소거능에 미치는 영향을 조사하였다. 이들 처리는 아스파라거스 순의 생체중, 길이, 직경 등에 변화를 초래하지 않았으며, UV-B0.5kJ에서는 당도와 엽록소 함량이 각각 9%와 41% 증가하였다. 비타민 C, 루틴, 총 페놀 및 총 플라보노이드 등 항산화 성분 중에서 비타민 C 함량은 대조에 비하여 백색광(114%), 적색광 (137%) 및 UV-0.5 kJ(127%) 처리에서 크게 증가하였다. 반면 루틴, 총 페놀 및 총 플라보노이드 함량은 적색광이나 UV-0.5 kJ 처리에서만 대조구에 비하여 증가하였다. 또한 DPPH라디컬 소거능으로 측정한 항산화 활성은 대조구에 비하여 백색광, 적색광 및 UV-0.5kJ 처리구에서 각각 43, 41 및 43% 증가하였다. 이상의 결과는 적색광 12시간 처리나 UV-B 0.5kJ 처리로 아스파라거스 순의 원예적 특성의 변화가 초래되지 않는 상태에서 비타민 C, 루틴, 총 페놀, 총 플라보노이드 등의 함량이 증가되고 자유기 소거능도 향상됨을 의미한다. 따라서 수확한 아스파라서스의 순에 적색광 12시간 또는 UV-B 0.5kJ을 처리하면 채소 또는 음료의 원료로 사용되는 아스파라거스 순의 기능성 품질을 증진시킬 수 있을 것으로 생각된다.

플라스틱하우스용 피복재의 광학.물리적 특성 (Optical and Physical Properties of Covering Materials for Plastic Greenhouse)

  • Kwon, Joon Kook;Choi, Young Hah;Park, Dong Kum;Lee, Jae Han;Um, Yeong Cheon;Park, Joong Choon
    • 생물환경조절학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.141-147
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    • 2001
  • 주요 플라스틱 필름하우스 피복재의 광학 및 물리적 특성을 구명하고자 시설재배농가에서 일반적으로 이용하는 EVA(ethylene vinyl acetate, 0.08 mm) 필름을 비롯하여 기능성 피복재인 PO 방무필름(polyorefine antifog film. 0.1 mm), 불소필름(fluoric film, 0.06 mm), 산광필름(diffused film, 0.15 mm), PO 방적필름 (polyorefine antidrop film, 0.15 mm) 등과 경질 소재인 PET(polyethylene terephthalate, 0.5 mm)등 6종의 필름을 1997년에 폭 5.4m 길이 18.5m, 높이 2.9m의 소형 플라스틱필름 하우스에 각각 피복하고 3년간 (1997~1999) 필름들의 주요 특성을 조사하였다. 피복 후 30개월 경과시의 필름의 분광투과특성은 UV(300~400nm)가 산광 및 PET 필름에서 25~26% 밖에 투과되지 않은 반면, 불소필름에서는 76%, 기타 필름에서는 63~66% 투과되었다. PAR(광합성유효광, 400~700 nm)의 투과율은 불소(86.5%), 방적(80.5%), PET(76.3%), 방무(75.5%), EVA(74.1%), 산광필름(61.9%) 순으로 투과량이 많았다. 피복 후 7일경과 30개월경간의 PAR 투과율의 감소는 EVA가 12%로 가장 컸으며 방적필름이 6%로 가장 작았다. 토마토 작물군락하의 광도는 EVA 필름에 비해 산광필름에 비해 산광필름이 2.5배, 방적필름과 PET가 1.4배 각각 높았다. 필름의 인장저항력은 불소필름이 경질 소재이므로 월등히 강하였으며 다음으로 방적과 산광필름도 강한 경향이었다. 한편 충격저항력은 불소필름이 가장 약했고 방적과 산광필름은 강한 편이었다. 하우스내의 주간온도는 광투과율의 경향과 비슷하였으나, 야간온도는 PET, 불소, 방적, 산광, 방무, EVA 순으로 높았는데 특히 PET는 EVA보다 평균 4$^{\circ}C$ 높게 유지되었다. 하우스내로 투입된 일사량은 EVA 보다 불소필름 32%, 방적필름 15% PET 11%, 방무필름 4% 각각 많았는 반면, 산광필름은 7% 적었다.

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LED 모듈의 광질 및 점멸주기에 따른 오이접목묘의 활착 및 생장 특성 (Graft-taking and Growth Characteristics of Grafted Cucumber(Cucumis sativus L.) Seedlings as Affected by Light Quality and Blink Cycle of LED Modules)

  • 김형곤;최유화;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.143-149
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    • 2019
  • 본 연구는 활착실 내의 인공광원으로 사용되는 LED 모듈의 광질 및 점멸주기가 오이접목묘의 활착 및 생장특성에 미치는 영향을 분석하고자 수행되었다. 이를 위해서 LED 모듈의 광질을 4수준(청색광, 적색광, 청색광/적색광 혼합, 백색광)으로 설정하였다. 또한 점멸주기를 4수준(5s/5s, 7s/3s, 9s/1s, control)으로 설정하였다. 대조구의 명기와 암기는 12h 간격으로 반복되었다. 활착실 내의 광합성유효광양자속, 기온 및 습도를 각각 $100{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $25^{\circ}C$, 90%로 조절하였다. 오이접목묘의 활착에 미치는 광질의 효과는 5s/5s의 점멸주기를 지닌 청색광 처리구를 제외하면 유의차가 나타나지 않았다. 더구나, 점멸주기와 무관하게 적색LED, 청색/적색 혼합 LED, 백색 LED 처리구에서의 활착율에 유의차가 없었다. 이러한 결과는 접목묘의 활착에 미치는 광질 또는 점멸주기의 영향이 없음을 의미하는 것이다. 오이접목묘의 엽장, 엽면적, 생체중에 미치는 광질과 점멸주기의 영향은 청색 또는 적색LED의 9s/1s 주기에서 유의차가 인정될 만큼 높게 나타났다. 백색LED하에서 활착된 오이접목묘의 생장에 미치는 점멸주기의 영향은 유의차가 없었다. 따라서 백색LED 모듈의 지속적인 수요 증가와 제조단가 등을 고려할 때 활착용 조명으로 백색LED의 활용이 경제적으로 유리할 것이다.

LED가 고구마 바이러스 무병묘의 기내 생장에 미치는 영향 (Effects of Light-emitting Diodes on In Vitro Growth of Virus-free Sweet Potato Plantlets)

  • 유경란;이승엽
    • 원예과학기술지
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    • 제35권4호
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    • pp.490-498
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    • 2017
  • 고구마 바이러스 무병주의 기내 소식물체 생장에 미치는 LED의 영향을 조사하기 위하여, '맛나미', '신천미', '연황미'의 소식물체에서 10mm 크기의 마디를 잘라 $0.2mg{\cdot}L^{-1}$ BA를 첨가한 MS배지에 배양하였다. 광질은 형광등을 대조구로 하여, 적색(660nm), 청색(460nm), 백색, 적:청(8:2), 적:청(7:3) LED를 20cm 거리에서 $150{\pm}5{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 광합성유효광량자속(PPF)을 유지하였으며, 일장은 16/8(day/night)시간, 배양온도는 $25^{\circ}C$로 조절하였다. LED 광질에 대한 품종간 반응은 적색 LED에서 같은 방법으로 10품종의 마디배양을 하여 소식물체 생장을 조사하였다. 배양 3주 후에 줄기신장은 적색 LED에서 형광등보다 유의하게 증가하였으며, 청색광에서 가장 낮았다. 줄기두께는 적:청(7:3)과 백색 LED에서 증가하였다. 생체중 및 건물중도 적색광에서 가장 높았다. 또한 적색 LED에서 신초생육은 유의한 품종간 차이를 보였다. 줄기길이, 생체중 및 건물중 등은 '신천미', '맛나미', '신황미' 등에서 컸다. 따라서 LED 광원을 이용한 고구마 마디배양은 적색 LED에서 3주간 배양하여 5cm 이상 키운 소식물체를 토양이식하는 것이 대조구인 형광등보다 배양기간을 1주 이상 단축할 수 있었다.

산광필름피복 시설 내 풋고추 생육 (Growth of Green Pepper (Capsicum annuum L.) in Greenhouse Covered with Light Diffusion Film)

  • Hee Chun;Jin Young Kim;Hyun Hwan Kim;Si Young Lee;Yooun Il Nam;Kyung Je Kim
    • 생물환경조절학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.181-186
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    • 2001
  • 시설에서 고추, 오이, 토마토 등 과채류 생육기간에는 초관 하부에 광이 부족하게 된다. 본 연구는 플라스틱필름 시설에서 풋고추를 재배할 때 산광필름이 생육, 초관, 개화 및 착과에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 시설내 환경을 측정한 결과, 일사량의 투과율은 직조필름과 복층필름에서 일반필름의 90%, 75% 수준이었다. 또한 광합성유효광의 투광율은 직조필름과 복층필름에서 일반필름의 96%, 81% 수준이었다. 그러나 직조필름, 복층필름 및 일반필름의 산란광율은 각각 46%, 31%, 9%이었다. 일반필름으로 피복된 시설에서 정식후 48일 측정한 초장은 직조필름과 복층필름으로 피복된 시설보다 각각 13.9cm, 6.5cm 큰 96.9%cm이었다. 그리고 제3절의 길이는 직조필름과 복층필름으로 피복된 시설보다 각각 5.7cm, 2.5cm 짧은 8.6cm이었다. 또한 직조필름으로 피복된 시설에서 제1분지각은 복층필름과 일반필름으로 피복된 시설보다 2.3$^{\circ}$큰 61.0이었고, 붙임과율은 1.2%, 3.6% 낮은 2.1%이었다. 그러나 피복재간의 풋고추 분지수와 비타민C의 함량은 차이가 없었다.

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딸기 영양번식을 통한 Fusarium oxysporum f. sp. fragariae의 자묘 감염 (Infection of Daughter Plants by Fusarium oxysporum f. sp. fragariae through Runner Propagation of Strawberry)

  • 남명현;강양제;이인하;김홍기;전창후
    • 원예과학기술지
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    • 제29권3호
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    • pp.273-277
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    • 2011
  • 딸기의 크라운과 뿌리를 갈변시키는 Fusarium oxysporum f. sp. fragariae에 의한 시들음병은 국내 육묘포장에서 발생하는 중요한 토양병해이다. 육묘기 영양번식을 통한 시들음병 전염 유무를 조사하기 위해 '금향' 품종을 대상으로 시들음병에 감염된 모주로부터 일시채묘 방식으로 자묘를 증식하여 시험에 이용하였다. 시들음병 감염묘와 건전묘간의 자묘생산량 비교에서는 접종 58일 후 감염묘의 러너 발생수는 비닐하우스와 인공광 이용형 육묘 모듈에서 각각 2.7개와 3.8개였으나 건전묘에서는 6.5개와 8.4개로 감염묘에 비해 자묘 생산이 2배 이상 되었다. 시들음병에 감염된 모주에서 영양번식을 통한 자묘의 감염율은 정식 58일 후 1차 러너의 상단부위(2-1)에서 100% 검출되었으나 그 이하 부위에서는 검출이 되지 않았다. 정식 90일 후에는 시들음병균이 1차 러너의 상, 중, 하단 부위(2-1, 2-2, 2-3) 모두에서 100% 검출되었으며, 1차 자묘에서도 60%의 검출율을 보였다. 반면 건전 묘에서는 정식 58일과 90일 후에도 시들음병균은 전혀 검출되지 않았다. 위의 결과를 토대로 딸기 시들음병은 토양 전염 외에 감염된 모주로부터 영양번식을 통한 자묘로의 전염 가능성을 확인하였으며 시들음병의 건전묘 생산방법으로 인공광 환경에서 생산된 1차 자묘를 육묘용 모주로 이용하는 것도 좋을 것으로 판단된다.