• 생물환경조절학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.384-392
• /
• 2022

본 연구는 RGB, 초분광 센서를 이용하여 시기별 사과 잎의 엽록소와 질소 함량을 예측하여 사과 나무 잎의 질소 영양을 진단하기 위해 수행되었다. 분광 데이터는 사과나무 '홍로/M.9' 2년생을 대상으로 고해상도 RGB와 초분광 센서로 촬영 후 영상처리를 통해 취득하였다. 식물체 데이터는 촬영이 끝난직후 엽록소와 잎 질소 함량을 측정하였다. 엽록소 측정기의 SPAD meter, RGB 센서의 개별 파장, 컬러 식생지수 및 초분광 센서의 214개의 파장과 식물체 데이터를 이용하여 회귀분석을 실시하였다. 엽록소와 잎 질소 함량 데이터는 시기와 상관없이 질소 시비량에 따라 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 잎은 시기가 지나면서 잎에 있던 영양분이 과실로 전이되어 색이 옅어졌으며 RGB센서의 경우 Red파장에서 시기와 상관없이 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 초분광 센서의 경우 두 시기 모두 질소 시비 수준에 따라 가시광 영역보다 비가시광 영역에서 차이가 크게 나타났다. 반사값를 이용하여 식물체 특성의 예측 모델 결과 엽록소, 잎 질소함량 모두 초분광 데이터를 이용한 부분최소제곱회귀분석을 이용하였을 때 성능이 가장 높게 나타났다(chlorophyll: 81% / 63%, leaf nitrogen content: 81% / 67%). 이러한 원인은 RGB 센서에 비해 초분광 센서는 좁은 FWHM과 400-1,000nm의 넓은 파장 범위를 가지고 있어 질소 결핍에 의한 스트레스로 인해 작물의 분광학적 해석이 가능했을 것으로 판단된다. 추후 분광학적 특성을 이용하여 전 생육 시기의 수체 생리, 생태 모델 개발 및 검증 그리고 병해충 진단 등 연구를 통해 고품질, 안정적인 과실 생산 기술 개발에 기여될 것으로 사료된다.

• 한국작물학회지
• /
• 제14권
• /
• pp.165-172
• /
• 1973

종간, 속간의 잡종에서는 흔히 불임현상이 일어나는데 인삼의 경우도 예외가 아니어서 고려인삼(panax ginseng: P.G.)과 미국인삼(panax quinquefolium: P. Q.) 그리고 죽절인삼(Panax japonicus: P.J) 간의 교잡육종에서 P.G.${\times}$P.J.에서만 아주 희귀하게 종자를 얻을수 있고 다른 종합에서는 전혀 잡종 제이세대를 얻을 수가 없었다고 하므로 본실험에서는 P.G.${\times}$P.Q.와 P.G.${\times}$P.J.의 교잡종의 화기 및 종자형성중의 유리아미노산의 소장을 추구함으로서 불임현상과 물질대사와의 관련성의 일단을 밝히고저 한다. 1. 두 교잡종의 시료에서 검출된 유리아미노산의 Chromatogram은 서로 유사한 pattern을 나타냈으며 그들의 양친이 나타내는 pattern과 유사하나 spot의 종류나 크기 정색도는 여러 가지 점에서 특이한 변화가 있다. P.G.${\times}$P.Q.에서 19종, P.G.${\times}$P.J.에서는 21종의 spot을 검출하였는데 전자에서 Alanine, Valine, Leucine, Phenyl alanine, Proline, Hydroxy proline, Serine, Threonine, Tyrosine, Aspartic acid, Glutamic acid, Lysine, Arginine, ${\beta}$-Alanine, Cysteic acid, Tryptophan, Asparagine, Glutamine, ${\gamma}$-Amino butyric acid를 확인하고 후자의 경우는 상기한 것 외에 Methionine과 한 개의 미지 spot를 얻었다. 2. Alanine, Aspartic acid, Glutamic acid, Cysteic acid와 Asparagine이 전체적으로 보아 주체를 이루고 있는 것은 P.G. P.Q. P.J에서와 같으나 Asparagine이 소포자기와 화분성숙기에 최다량으로 나타나는 것은 이들의 양친의 경우에는 보지 못했던 특이한 일이다. 3. 홍숙기에 Cysteic acid가 감소되는 것은 P.Q. P.J.의 경우와는 유사하나 P.G의 경우와는 반대되는 현상이며 P.G.${\times}$P.J.에서 Methionine이 검출된 것도 특이하다. 4. Proline은 그들의 양친의 경우와는 현저한 차이가 있었는데 소포자기에서 아주 미약한 정색을 나타낼뿐이며 이 때에 Asparagine의 spot가 가장 크고 강한 정색을 나타내었는데 이제까지의 여러 연구 결과를 종합해 보면 Proline의 양과 화분의 임성과는 아주 밀접한 관계가 있으며 이런 관계가 인삼 종자 형성에서도 나타나고 있다. 또한 Proline이 결핍될 때 Asparagine의 축적이 있다는 많은 보고도 있다. 5. 교잡종에서의 결실불능의 원인을 Proline의 과소에 의한 것으로 보며 Proline이 약의 화분퇴화와 중요한 관계를 가지고 있을 것으로 추찰된다. 6. 그밖에 여러 아미노산의 소장이 P.G. P.Q. P.J. 등의 자식계와 그들과의 잡종사이에 있어서 상당한 차이가 생기는 것은 교잡에 의한 Gene-action system의 변혁에 따른 결과라고 추찰되는 것으로 Proline의 대사 및 생리적 영향과 더불어 보다 깊은 조사가 필요한 것으로 생각된다.

• 원예과학기술지
• /
• 제28권5호
• /
• pp.743-749
• /
• 2010

칼륨 시비농도를 조절하여 관비할 때 '축양' 가지에서 발현하는 생리장해 증상 그리고 식물 생장 및 수확량과 관련한 식물체내의 칼륨 한계농도를 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 칼륨이 결핍된 초기에는 하엽에 반점형태의 황화현상이 나타났으며, 증상이 진행될수록 반점부분이 커지고 상위엽으로 확산되었다. 칼륨이 결핍된 식물체에서 착과된 과일은 길이 생장을 하지 못하고 과일 선단부 보다 기부쪽 비대가 적어 곤봉형태를 보였다. 칼륨 과잉시 잎은 가장자리가 요철형태로 굴곡이 지거나 갈색으로 변하면서 위로 젖혀지는 증상을 나타냈으며, 열매는 구부러지거나 표면의 광택이 감소하였다. 관비용액의 칼륨 농도에 대하여 정식 35일 후 지상부의 건물중과 식물체내 칼륨 함량은 2차곡선회귀적 반응(y=14.92+2.2743x-$0.1402x^2$, $R^2$=0.8659)과 직선적 반응(y=1.127+0.3147x, $R^2$=0.8916)을 보였다. 최대 건물중을 생산한 처리보다 10% 억제된 처리의 칼륨 함량을 최저 및 최고 한계점으로 설정하면 '축양' 가지의 재배를 위한 허용 가능한 식물체 내 칼륨 함량이 가장 최근에 완전히 전개된 잎을 기준으로 2.1-5.1% 범위였다. 칼륨 시비농도가 증가함에 따라 정식 후 150일까지의 수확량과 150일의 식물체 칼륨 함량도 2차곡선회귀적 반응(y=153.24+345.5x-$18.46x^2$, $R^2$=0.8620)과 직선적 반응(y=0.9921+0.3860x, $R^2$=0.9611) 을 보였다. 최대수량의 90%를 수량감소를 방지하기 위한 한계점으로 설정할 경우 가장 최근에 완전히 전개된 잎을 기준으로 K 함량이 3.4-5.9%의 범위에 포함되도록 시비농도를 조절해야 할 것으로 판단하였다.