• 한국농림기상학회지
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• 제14권3호
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• pp.108-118
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• 2012

본 연구는 기후변화 하에서 우리나라 기후와 산림토양에 적합한 수종을 개발하기 위해서, 상부 개방형 온실(Open Top Chamber)을 이용하여, $CO_2$ 농도를 대기보다 1.4배와 1.8배 증가시킨 상태에서, 질소 농도에 따른 백합나무의 생리적 반응을 조사하고자 실시하였다. 백합나무 유묘의 건중량은 모든 $CO_2$ 농도 하에서, 질소 시비량의 증가와 함께 증가하였다. 그러나 $CO_2$ 농도 증가에 따른 백합나무 건중량 변화는 질소 시비 농도에 따라 다른 결과를 보였다. 총 엽록소와 카로테노이드 함량은 모든 질소 시비구에서 $CO_2$ 농도 증가와 함께 증가하였으나, 질소 시비에 대한 효과는 $CO_2$ 농도에 따라 차이가 있었다. 백합나무의 광합성 특성은 $CO_2$ 측정 농도, $CO_2$ 처리 농도 및 질소 시비 농도에 따라 차이를 보였으며, 기공전도도와 증산속도는 $CO_2$ 처리에 의해 증가하였다. 백합나무의 탄소고정효율은 $CO_2$ 농도 증가와 함께 증가하는 경향을 보였으나, 질소 시비구에서는 $CO_2$ 농도 증가에 의해 오히려 감소하였다. 백합나무의 잎, 줄기, 뿌리에 축적된 질소와 탄소 함량은 $CO_2$ 증가와 질소 시비와 함께 증가하였다. 결론적으로 $CO_2$ 농도가 높은 상태에서 백합나무의 생리적 특성과 탄소 흡수 능력은 질소 시비에 의해서 개선되거나 증가하였지만, $CO_2$ 농도에 따라 크게 영향을 받았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제24권2호
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• pp.51-56
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• 2015

규산은 작물의 필수원소에는 포함되어있지 않으나, 화본과 작물을 중심으로 내도복성과 병충해 저항성의 향상, 군락구조 개선에 의한 광합성 능력의 향상 등에서 폭 넓게 그 유용성이 알려져 왔으며, 최근에는 원예작물에서도 규산질 비료의 시용이 수량이나 병충해저항성을 향상시키는 효과가 입증되고 있어 친환경농업 관점에서도 주목을 밭고 있다. 본 실험은 배추 육묘 중 규산질 비료의 시용이 묘소질과 저온, 고온, 건조 등 환경내성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행하였다. 규산염 처리농도를 8, 16, 32, 64 및 128mM로 설계하여 주 2회 관주 처리 하고, 처리 3주 후에 생육조사 및 스트레스 내성에 대해 평가하였다. 생육조사 결과, 8, 16 및 32m의 농도에서는 대부분의 생육지표가 대조구에 비해 약간 증가하는 경향을 보였으나 8mM처리만 제외하고 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 고농도인 128mM의 규산 처리구에서는 모든 생육 지표가 감소하였다. 총 뿌리 면적, 뿌리 길이 및 근단 수는 8, 16 및 32mM의 농도에서 증가했지만 64 및 128mM의 처리구에서는 감소하였다. 규산 처리 농도가 증가함에 따라 증산 속도는 감소한 반면 기공확산 저항은 증가하는 경향을 보였다. 상대적 이온 누출율도 대조구에 비해 규산염 처리구에서 감소되었으나, 처리 농도간 유의차는 나타나지 않았다. 규산처리에 의해 고온과 저온 장해 지표도 감소되었으며, 농도간에는16과 32mM이 가장 효과적이었다. 규산처리에 따라 건조내성도 증가하여 대조구는 단수 후 3일째부터 위조되기 시작하여 5일째는 전 개체가 위조하였으나, 규산처리구는 4일(8, 64, 128 mM) 또는 5일(16과 32mM) 부터 위조가 시작되어 6일(8mM)이나 7일(16, 32, 64및 128 mM)이 지나서야 모든 공시 개체가 위조되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.357-365
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• 2016

본 연구는 대기 중 $CO_2$ 농도의 증가가 배추(B. campestris subsp. napus var. pekinensis)의 광합성과 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하여 미래의 대기중 $CO_2$ 농도 증가로 인한 고랭지 배추의 생산성을 예측해 보고자 수행하였다. 대기 $CO_2$ 농도를 달리하여 배추를 5주 동안 재배하였을 때, 지상부 생체량, 엽수, 엽면적, 엽장, 엽폭은 모두 대기 $CO_2$ 농도 조건($400{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)에서 재배된 배추에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건($800{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)에서 재배된 배추에서 더 높게 나타났다. 그리고 증산률(E)이 다소 낮았지만, $CO_2$ 고정률(A), 기공전도도($g_s$)와 수분이용효율(WUE)도 고농도의 $CO_2$에서 높았다. 최대광합성률($A_{max}$)은 대조구인 대기 중 $CO_2$ 농도에서 보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 2.2배 더 높았다. 광보상점($Q_{comp}$)은 대조구에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 다소 낮았다. 순양자수율(${\varphi}$)은 고농도의 $CO_2$ 조건에서 재배된 배추에서 높았다. 그러나, $CO_2$반응곡선으로부터 얻은 광호흡률($R_p$), 최대카르복실화속도($V_{cmax}$), $CO_2$ 보상점(CCP), 최대전자전달률($J_{max}$), 탄소고정효율(ACE) 등은 $CO_2$ 농도에 따라서 차이가 없거나 있더라도 미미하였다. 그리고, 광계II의 최대 광화학적 효율($F_v/F_m$)과 잠재적 광합성능($F_v/F_o$)이 $CO_2$ 농도에 따라 유의한 차이를 보이지 않아 고농도 $CO_2$ 조건이 고랭지 재배시 배추의 생육에 스트레스로 작용하지 않는 것으로 보인다. 배추의 광합성을 위한 최적 온도는 고농도 $CO_2$에서 $2^{\circ}C$ 정도 더 높았으며, 최적온도 이상의 조건에서는 대기 $CO_2$와 고농도 $CO_2$에서 모두 $CO_2$ 고정률은 감소하고 암호흡은 증가하는 양상을 보였다. 이상의 결과로부터 미래의 대기 중 $CO_2$ 증가는 고랭지 재배시 배추의 생육에 있어서 스트레스 요인으로 작용하지는 않으며 수광량의 증가가 생산성을 향상시킬 것으로 보인다.

• 한국잡초학회지
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• 제14권2호
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• pp.120-127
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• 1994

향부자 괴경의 저장조건, 환경조건 및 취급방법에 따른 출아력과 기존제초제들에 대한 반응차이를 조사하여 괴경을 제초활성검정의 실험재료로써 이용할 수 있는 효율적인 방법을 찾고자 실험한 결과는 다음과 같다. 1. 수확당시에도 높은 출아력을 보여 휴면이 없었으며, 괴경을 수세하여 스포탁(prochloraz 25%) 2000배액에 소독한 후, 저온조건에 자체 저장했을 때가 가장 높은 출아력을 보여 저장 3, 6개월째에 각각 90, 80%였다. 2. 괴경은 생체중의 54.3%가 수분이었으며 수분함량이 낮아질수록 출아력이 떨어져 생체 중 감소율이 48% 이상에서는 사멸되었다. 그러나 괴경을 $4^{\circ}C$ 물속에 6개월간 보관하여도 88% 이상의 출아력을 가졌다. 3. $35^{\circ}C/25^{\circ}C$ 조건에서 출아 및 초기생육속도가 가장 빠르며, 괴경당 출아눈수도 $25^{\circ}C/15^{\circ}C$ 조건에서 3.8개, $30^{\circ}C/20^{\circ}C$ 조건에서는 4.8개로써 온도가 높을수록 많았다. 4. 전반적으로 괴경무게가 큰 것일수록 생장력이 좋았지만 중간크기 이상의 것 간에는 생육면에서 큰 차이가 없었다. 이를 1/2 절단하여도 괴경당 출현 눈수 또는 생체중에는 차이가 없었으며 1/4 절단했을 경우만 괴경당 출현 눈수가 적었다. 따라서 중간크기 이상의 괴경(약 1. 2g 이상)을 1/2 정도도 절단하여 실험 재료로 사용하여도 무방하리라 생각되었다. 5. 실제 $56{\times}35{\times}16cm$ 크기의 폿트에 원예용 부농상토를 담고 괴경 10개를 섬은 다음 3개월간(4월-7월) 재배한 경우 약 1000개의 괴경을 수확할 수 있었다. 6. 처리한 제초제들 중 향부자에 대해 가장 낮은 농도에서 양호한 방제력을 보인 것은 Chlorimuron이었고, 처리농도는 높지만 토양 및 경엽처리에서 모두 확실한 방제력을 가지는 것은 Bentazon, Norflurazon이었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제11권1호
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• pp.5-12
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• 2003

복분자 열매의 추출물 모두 1.0mg/ml 이하의 농도로 투여 시는 정상세포 생존율을 85%이상으로 유지시켜 시료자체에 의한 독성은 나타나지 않으며, 각 추출물의 암세포에 대한 생육억제활성은 0.1 mg/ml의 낮은 농도에서도 비교적 $40{\sim}50%$의 높은 억제율을 나타내었다. 추출물들은 0.5mg/ml 이상의 농도에서 MCF7에 대하여 78%이상, A549에 대하여서는 81%이상의 생육억제활성을 나타내었다. Hep3B에 대하여서는 70%이상의 높은 암세포 생육억제활성을 나타내었으며, AGS에 대하여 에탄올 추출물들이 약 79%정도의 암세포 생육억제활성을 나타내었다. 각 추출물의 selectivity에 있어서 각 추출물이 0.1mg/ml 에서 1.0mg/ml 농도에서 5이상의 수치를 나타내어 복분자 열매 추출물들이 암세포를 선택적으로 사멸하는 기작을 지닌 것을 확인하였다. 또한 각 시료들의 면역세포생육 증진 기능은 0.5mg/ml 농도에서 B세포의 생장을1.5배 이상 T세포의 경우 1.8배 이상의 생육증진효과를 나타내었다. 또한 물 추출물들이 에탄올 추출물에 비하여 높은 면역세포의 생육 증진활성을 나타냄을 확인하였고, cytokine의 생성측정 정도를 측정한 결과, IL-6는 물 추출물이 배양 6일째 0.5mg/ml의 농도에서 최고 70 pg/ml의 분비량을 나타내었으며, $(TNF-{\alpha})$도 물 추출물이 배양 6일째 최고 78.8pg/ml의 분비량을 나타내었다. Acridine orange와 ethidium bromide로 형광 염색하여 인간 면역T cell에 대한 세포 사멸형태를 측정한 결과 배양 3일째부터 20% 이상의 세포들이 자가 사멸 형태로 사멸함을 확인할 수 있었으며, 높은 암세포 생육억제 활성을 나타낸 복분자 추출물들을 Microphysiometer를 이용하여 암세포(Heb3B)와 정상세포(HEL299)에 대한 대사(산화)활성도의 영향을 3시간 동안 측정한 결과, 0.5mg/ml 농도의 에탄올 추출물을 투여 후 서서히 세포의 산화가 나타남을 확인하였고, 정상세포에 비하여 암세포에 있어서 세포의 산화속도가 급격히 증가되었다. 각종 성인병과 관련된 효소들인 ACE, ${\alpha}-glucosidase$, GST의 활성을 측정한 결과는 고혈압을 유도하는 효소인 ACE (angiotensin converting enzyme)와 생체 내에서 혈당 상승의 결정적인 역할을 하는 ${\alpha}-glucosidase$의 작용의 경우 약간의 효과가 있었으나 유의적이지 못하였으며, 간의 중요 해독기전 중의 하나인 GST(gultathion-S-transferase)의 활성을 측정한 결과 1.0mg/ml의 농도에서 GST 활성을 1.6배 정도 높이는 것으로 나타내었다. 이러한 복분자를 기능성식품으로 개발 시 면역증진기능을 야기하는 기능성을 중심으로 면역증진활성을 지닌 제품을 중점 개발하는 것이 바람직할 것으로 생각되어지며, 이를 통하여 복분자의 부가가치를 높이고 이들에 대한 수요가 증가가 가능할 것으로 사료되어진다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.411-415
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• 2009

비황화광물인 망간단괴에서 일부 미생물은 비효소학적 과정을 통해 간접적으로 망간(II)을 용출시킬 수 있다. 이때 환원적 용해를 일으킬 수 있는 대사산물의 생성을 위해 제공되는 탄소 및 에너지원인 glucose, sucrose, galactose 등은 생물용출 기술의 장점인 경제성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 저렴한 탄소 및 에너지원으로 corn starch를 이용하면서 망간(II) 용출능력을 지닌 종속영양 미생물로서 Bacillus sp. MR2에 의한 망간(II)의 용출 특성을 알아보았다. 망간(II)의 용출은 MR2의 생장에 수반되어 일어났으며[25.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$], 24시간 이후에는 생성된 망간(II)의 일부가 망간단괴 입자에 다시 흡착되는 경향을 보였다. 분쇄물을 dialysis tube (MWCO 12,000)에 넣어 MR2와의 접촉을 막았을 때도 유사한 정도의 결과[24.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$]를 보여 세포와 망간단괴의 직접적 접촉이 필요 없이 세포외 분비물질에 의해 환원적 용해가 일어남을 알 수 있었다. 실험에 적용된 영향요인들의 범위에서 최적 용출조건을 분석한 결과, $25\sim35^{\circ}C$, pH 5~7, 접종밀도 1.5~2.5% (v/v), 분쇄물의 농도 2~3 g/L 및 입자크기 <75 ${\mu}m$일 때가 가장 효율이 높았다. 비록 입자의 크기가 작을수록 망간(II) 용출속도가 증가했지만 분쇄에 더 많은 에너지가 요구되므로 경제성을 고려한다면 <212 ${\mu}m$가적절한 수준으로 제시될 수 있었다. 이상의 효율적인 망간단괴의 용출 조건 규명은 기존의 물리화학적 금속 회수기술에 비해 적은 비용과 에너지가 요구되는 환경친화적 생물용출 기술의 진보에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 원예과학기술지
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• 제28권3호
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• pp.374-380
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• 2010

'후지'/M.26 회초리묘(직경 10mm)는 $4.0{\times}2.0$m, '후지'/M.9 EMLA 우량 측지묘(측지 수 5.2, 직경 13mm)는 $4.0{\tiems}1.5$m로 심어 세장방추형으로 키우면서 재식 6년 차까지의 생산성 및 수량효율을 비교하였다. M.9 EMLA 우량 측지묘 재식의 경우 재식 2년차에 이미 주당 수관용적이 $2.07m^3$에 달하였고 4년차에 $2.9m^3$의 성목 수관에 도달하였으나 M.26 회초리묘목 재식의 경우 초기 1-2년은 생육속도가 느리다가 3년차부터 수관용적이 빠르게 증가하여 5년차에야 주어진 공간을 채우는 수관용적 $5.6m^3$에 도달하였다. 10a당 수량에 있어 M.9 EMLA는 재식 2년차에 0.3톤의 사과 수확을 시작으로 5년차 4.6톤으로 성과기에 도달하였으나, M.26의 경우 3년차에 처음으로 0.5톤의 사과를 수확하기 시작하여 6년차에도 수확량이 3.8톤에 그쳤다. 재식 6년차까지의 누적생산량은 M.9 EMLA 측지묘목 재식은 13.9톤인 반면에 M.26 회초리 묘목 재식은 9.8톤에 불과하였다. 6년간 평균과중은 M.9 EMLA 308g으로 M.26의 295g에 비해 무거웠다. 결론적으로 M.9 EMLA와 같은 왜화도가 높은 대목을 이용하고 우량 측지묘를 심어 고밀식으로 재배하는 것이 M.26 대목의 회초리 묘목을 넓게 심어 재배하는 관행재배보다 2년차부터 수확이 가능하여 5년차에는 성과기에 도달하는 조기 다수확이 실현되고, 수량효율성도 높아 우월한 재배체계로 판단되었다.

• 원예과학기술지
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• 제31권5호
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• pp.552-557
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• 2013

본 연구는 고부가가치 작물인 착색단고추를 대상으로 정식 후 초기 생육에 대한 주야간온도차(DIF)의 영향을 알아보고자 수행하였다. DIF는-6($20-26^{\circ}C$), 0($23^{\circ}C$), 3($24.5-21.5^{\circ}C$) 및 6($26-20^{\circ}C$)으로 처리하였다. 정식 후 10주 동안 DIF 3과 DIF 6 처리에서 DIF-6과 DIF 0 처리보다 생장 속도가 빨라 초장이 더 길었다. 주당 엽면적은 DIF 3 처리에서 꾸준히 증가하여 정식 후 10주째에는 가장 넓었다. 주당 생체중은 DIF-6 처리에서 다른 처리들의 74-77% 수준으로 가장 낮았다. 건물중과 건물률은 DIF 0과 DIF 3 처리에서 DIF-6과 DIF 6 처리보다 높은 경향이었는데, 특히 DIF 6 처리에서는 정식 8주 후부터 건물률이 급격히 감소하는 경향을 나타냈다. 정식 후 잎으로의 건물분배율은 DIF 0과 DIF 3 처리에서는 정식 6주 이후 10주째까지 지속적으로 상승한 반면 DIF-6과 DIF 6 처리에서는 정식 8주 이후에 급격히 감소하였다. 그리고 정식 후 10주 동안 모든 처리에서 잎으로의 건물분배율이 줄기보다 높았고, DIF가 높은 수준일수록 잎으로의 건물분배율은 낮아지고 줄기로의 건물분배율이 높아지는 경향이었다. 따라서 착색단고추 재배 시 정식 후 초기에 주간온도와 야간온도 차이를 너무 크게 관리하면 생육이 저하되는데, 특히 주간보다 야간 온도를 높게 관리할 때에 더욱 심해지는 것으로 나타났다.

• 농업생명과학연구
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• 제43권2호
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• pp.23-30
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• 2009

본 실험은 지베렐린이 '신고'배 숙기와 비대에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시되었다. 과실중 조사에서 모든 Gibberellic acid $A_{4+7}$ 처리구는 대조구인 지베렐린 도포제와 비등한 약효가 나타났으며, 무처리구에 비해서는 증가를 나타내었다. 횡경은 $GA_{4+7}$을 만개후 35일째에 도포한 것이, 종경은 만개후 40일째 도포한 것이 가장 효과적인 것으로 나타났으며, 과형지수는 모든 처리구에서 비슷한 수치로 나타났다. '신고'배 발달 초기에는 $GA_{4+7}$ 2.4% 처리구가 $GA_{3}+GA_{4+7}$ 2.7% 처리구나 무처리구보다 현저하게 큰 차이로 비대가 되는 것을 볼 수가 있으나, 성숙기에 들어서면 $GA_{4+7}$ 2.4% 처리구와 $GA_{3}+GA_{4+7}$ 2.7% 처리구의 크기와 가시적인 착색도가 거의 비슷해지는 것을 볼 수 있었다. $GA_{3}+GA_{4+7}$의 성숙촉진 효과를 검토하기 위하여 에테폰 액제와 비교하여 실험한 결과, $GA_{3}+GA_{4+7}$를 만개후 35일째에 어린 과실에 도포한 것이 에테폰과 비슷한 정도로 착색이 되었으며, 무처리구와 비교했을 때에는 모든 $GA_{3}+GA_{4+7}$ 처리구와 에테폰 처리 모두 착색이 6일정도 빨라 착색 속도에 현저한 차이를 보여주었다. 모든 $GA_{3}+GA_{4+7}$ 처리구는 무처리구에 비하여 당도는 증가하고 산도는 감소하였으며, 과실의 경도는 무처리구보다 낮은 것으로 나타났으나 유의한 차이는 없었다. 상기의 결과로 $GA_{3}+GA_{4+7}$ 처리구 모두가 에테폰이나 무처리구보다 과실의 비대에 있어 효과가 큰 것으로 나타났다. 특히 $GA_{3}+GA_{4+7}$를 만개후 35일째에 처리한 것이 횡경 및 종경, 과형지수 모두 가장 높게 나타났으며 착색 또한 깔끔하게 되어 상품성이 높게 평가되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.401-409
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• 2021

본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(V_cmax), 최대 전자전달속도(J_max), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200µmol·m^-2·s^-1 to 1500µmol·m^-2·s^-1)와 온도(20℃ to 35℃) 조건에서 CO₂ 농도에 대한 A-C_i curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값(Arrhenius function), 순광합성율(net CO₂ assimilation, A_n), 열파괴(thermal breakdown), R_d(주간의 잎호흡)를 계산하였다. 엽온이 30℃ 이상으로 상승하였을 때 J_max, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 J_max의 가장 최고점은 엽온 30℃였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200-400µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 600ppm, PAR 600-800µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 800ppm, PAR 1000µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 1000ppm, PAR 1200-1500µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.