• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제26권8호
• /
• pp.500-513
• /
• 2023

The effects of prolonged photoperiod (additional night lighting) were investigated on the production of Ocimum basilicum (lemon basil) and fish/crayfish raised in a nutrient film technique aquaponic system. Hybrid lemon fin barb and red claw crayfish juveniles were co-cultured with O. basilicum and subjected to 12 h of ambient natural daylight and additional 0, 4, 8, and 12 h of night lighting for 14 weeks (two batches of 7 weeks each). The water quality parameters and the performance characteristics of the fish/crayfish/plant were evaluated, and the nutri- ent uptake (nitrogen, phosphorus, and potassium) in the system by the three organisms was also measured. The fish growth performance showed no significant differences (p > 0.05) in all the growth parameters measured across the treatments. The body proximate and nitrogen, phosphate, and potassium (NPK) composition of the fish and crayfish were not significantly (p > 0.05) different across the treatments. Similarly, there was no significant difference (p > 0.05) in the NPK uptake by the fish and crayfish across the treatments. The plant growth performance showed that there were no significant (p > 0.05) differences in the plant growth parameters measured, except for % plant height gained in the 12 h-light treatment (403.2 ± 26.0%) which was significantly (p < 0.05) higher than other treatments and cycles. Hence, this study demonstrat- ed that varying supplementary night lighting has no significant effect on the growth performance of O. basilicum, hybrid lemon fin barb, and red claw crayfish. This study, therefore, suggests that supplementary night lighting should not be considered for O. basilicum production as it does not significantly improve the performance characteristics of the plant nor the fish co-cultured with it in a polyculture aquaponic system.

• 환경영향평가
• /
• 제25권6호
• /
• pp.414-431
• /
• 2016

현재 국내에는 많은 휴 폐광산들이 존재하며, 이로부터 다양한 중금속 오염물질(As, Cd, Cu, Pb, Zn)들이 광산 주변 토양, 지하수, 지표수, 농작물로 유입되어 주민들의 건강에 심각한 위해를 끼치고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 폐금속 광산에 거주하는 주민들의 특성에 맞는 노출인자를 추출하고, 적합한 노출경로를 설정하여, 국내 폐금속 광산인 양곡광산과 삼산제일광산 지역 두 곳을 선정하여 중금속오염에 대한 인체위해성평가를 수행하였다. 최종적으로 얻은 발암위해도의 경우 두 광산 모두 허용 가능한 발암위해도인 $1{\times}10^{-6}$의 값을 초과하여 발암위해성이 있는 것으로 나타났다. 그리고, 비발암위해도의 경우 수용체별로 차이를 보였는데, 양곡광산의 성인남자와 성인여자, 삼산제일광산의 성인남자의 위해지수가 1보다 큰 값을 나타내어 비발암위해성이 있는 것으로 조사되었다. 양곡광산의 어린이, 삼산제일광산의 성인여자와 어린이를 대상으로 한 위해지수는 1보다 작은 값을 나타내어 비발암위해성이 낮은 것으로 나타났다. 발암위해성을 유발하는 주요 노출경로는 지하수섭취와 농작물섭취이며, 주요한 중금속 오염물질은 비소인 것으로 밝혀졌다. 비발암위해성을 유발하는 주요 노출경로도 발암위해성과 동일하게 지하수섭취와 농작물섭취이며, 주요 중금속 오염물질은 비소, 구리, 납인 것으로 조사되었다. 두 광산의 발암위해도를 비교해 보면 양곡광산이 삼산제일광산보다 10배 정도 높게 나타났으며, 비발암위해도의 경우에도 양곡광산이 삼산제일광산보다 4배 정도 높게 평가되었다. 이러한 결과는 양곡광산의 상대적으로 매우 높은 비소 지하수노출농도로부터 기인하는 것으로 판단된다. 본 연구에서 수행한 국내 폐금속 광산 중금속 오염에 대한 인체 위해성평가는 여러 노출인자의 부재로 인해 노출량을 산정하지 못하는 한계가 있었다. 또한 농작물섭취경로에 의한 노출량 산정 시 농작물을 직접 분석하여 얻는 농작물노출농도 대신에 토양노출농도와 토양-농작물 생 축적계수(bioconcentration factor, BCF)를 이용하였는데 이로 인한 오차가 발생할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.106-110
• /
• 2016

식물의 생육과 생산성을 예측하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구는 common ice plant (Mesembryanthemum crystallinum L.)의 작물생장률, 상대생장률, 지상부 생체중과 건물중, 수확시기, 상품률과 상품수량과 같은 생육과 수확 요인들을 쉽게 읽을 수 있는 재식밀도-생육-수확(PGH) 도표를 만들기 위함이다. 광도 $140{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$과 일장 12시간 주기로, 3파장 형광등을 이용한 완전제어형 식물공장 시스템에서 박막수경 재배하였다. 4가지 재식밀도($15{\times}10cm$, $15{\times}15cm$, $15{\times}20cm$, and $15{\times}25cm$) 하에서 생육과 수량을 분석하였다. 재식밀도가 증가할수록 어느 한계까지는 식물체당 생체중과 건물중은 증가하는 경향이었으며, 단위면적당 생체중인 수량 또한 같은 경향을 보였다. 작물생장률, 상대생장률과 lost time은 2차 등식 형태를 보였으며, 지상부 생체중과 건물중은 직선적인 관계를 보였다. 이러한 등식을 이용하여 재식밀도-생육-수확(PGH) 도표를 만들었다. 예를 들면, $15{\times}20cm$ 재식밀도와 식물체당 생체 중 100g에서 수확할 경우, 재식주수, 작물생장률, 상대생장률, lost time, 식물체당 건물중, 수확시기와 수량은 각각 $33plants/m^2$, $20g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$, $0.27g{\cdot}g^{-1}{\cdot}d^{-1}$, 22days, 2.5g/plant, 정식 후 26일과 $3.2kg{\cdot}m^{-2}$이었다. 이 도표를 가지고 적어도 2가지 요인 예를 들면, 재식밀도와 수확요인 중 하나만 알면, 작물생장률, 상대생장률, lost time과 같은 생육 요인과 지상부 생체중, 지상부 건물중, 수확시기와 수량과 같은 수확 요인들을 쉽게 구할 수 있다. 이러한 도표는 다양한 작물의 생육과 수량 요인을 예측할 수 있어 완전제어형 식물 생산 시스템 설계를 위해 유용한 도구가 될 것이다.

• 한국농림기상학회지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.224-236
• /
• 2002

남한 벼 품종의 북한서부평야지 재배적응성 예측을 위하여 496개 단위 재배구역 각각에 대하여 30년간의 생육모의를 실시하였다. 5km $\times$ 5km로 구획된 1,044개 재배구역중 벼논 재배구역은 위성영상자료를 분석하여 추출하였다. 일최고ㆍ최저기온, 강우량, 강우일수, 일사량은 1981년부터 2000년 동안 남북한의 기상관측소의 측정간을 이용하여 1 km$\times$ 1 km 해상도로 작성하였고, 최소재배단위(CZU)의 벼논 픽셀에 해당하는 기후값만을 발췌하여 그들의 평균값을 각 CZU의 대표값으로 하였으며, 각 재배구역별 월평균값으로부터 30년간의 일기상 자료를 무작위로 생성하였다. 11개 주요 남한 벼품종에 해당하는 CERES-rice 모형에 필요한 생장 및 발육관련모수는 농업관련 국가기관에서 장기간동안 수행하여 축적된 조사자료로부터 추정하였다. 남한 주요 품종의 유전적 특성을 갖도록 모수가 조정된 생육모형 CERES-rice를 북한 서부평야지 496개 벼 재배단위별 무작위로 생성된 30년간의 일기상 자료를 이용하여 이앙기(적식, 만식), 관개(천수답, 수리안전답), 작부방식(일모작, 이모작) 등 3요인을 2수준으로 두어 품종별 총 8개씩의 처리로 년도별 기상변이에 따른 생육 및 수량 등을 모의하였다. 각 품종에 대하여 같은 모형을 남한의 3개 작물시험장 실제 기상자료에 근거한 생육모의를 수행함으로써 북한지방 모의결과의 상대평가를 위한 기준자료로 삼았다. 생육모의를 통한 분석결과 남한의 중생종 벼 품종들 가운데 수원에서의 출수기가 8월 15일 이전인 것들이 북한서부평야지에서 적응성이 높을 것으로 판단된다. 이 결과는 앞으로 있을 남ㆍ북한 농업기술교류시 남한 벼 품종의 북한 곡창지대인 서부평야지 적응성 판단의 중요한 기초자료가 될 것이다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제45권5호
• /
• pp.749-759
• /
• 2012

본 연구는 벼 생산력을 예측할 수 있는 지상원격 측정센서 및 반사율지표를 선발하고, 이삭거름 질소 시비량 추천을 위한 원격탐사 최적 검정시기를 평가하며. 효율적 원격탐사 지표에 의한 이삭거름 질소 시비량 추천모델을 추정하고자 2010년에 포장시험이 수행되었다. 질소 시비량은 작물별 시비처방기준 (NIAST, 2006) 에 의해 결정하였고, 질소 시비수준은 기준 질소 시비량의 0%, 70%, 100% 및 130%의 4수준으로 하였으며, 밑거름으로 70%, 이삭거름으로 30%로 하여 분시하였다. 벼는 추청과 주남을 공시품종으로 하여 사양토에 5월 22일에 이앙하였고, 10월 6일에 수확하였다. 지상원격탐사 반사율 지표는 Crop Circle-amber와 red, GreenSeeker-green과 red를 이용해 7월 5일부터 8월 23일까지 7회에 걸쳐 측정하였다. 지상원격탐사 센서의 헤드와 작물 캐노피와의 형성 각도에 따라 센서가 탐지하는 식생의 밀도가 달라질 수 있다는 가정 하에 센서 헤드와 작물 캐노피의 측정 각도를 $45^{\circ}$, $70^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$ 각도로 조정하여 반사율 지표를 측정하였다. 지상원격탐사 센서로 측정된 반사율 지표는 $70^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$ 각도로 측정하였을 때 전반적으로 양호한 상관을 보여주었고, 생육 중반기와 수확기의 벼 지상부 건물중과 유의성 있는 상관을 보였다. 결정적 생육시기 (critical season)인 52일째와 59일째 측정된 반사율 지표는 벼의 지상부 건물중, 질소 흡수량과 밀접한 상관을 보여주었으며, 특히 이앙 후 59일째 측정한 NDVI가 고도로 밀접한 관계가 있음을 보여주었다. 이러한 결과로 추청벼는 59일째 GreenSeeker $70^{\circ}$ 각도 rNDVI가, 주남벼는 59일째 Crop Circle $45^{\circ}$ 각도 rNDVI 및 GreenSeeker $70^{\circ}$ gNDVI가 최종 수확기 벼의 지상부 건물중 및 질소 흡수량을 추정하고, 이들 지표는 충족지수로 평가하여 질소시비수준을 예측하고 이삭거름 질소시비추천모델로 활용할 수 있을 것으로 생각되었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
• /
• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
• /
• pp.194-194
• /
• 2017

Camelina (Camelina sativa L.) is a potential bio-energy crop that has short life cycle about 90 days and contains high amount of unsaturated fatty acid which is adequate to bio-diesel production. Enhancing environmental stress tolerance is a main issue to increase not only crop productivity but also big mass production. CsRCI2s (Rare Cold Inducible 2) are cold and salt stress related protein that localized at plasma membrane (PM) and assume to be membrane potential regulation factor. These proteins can be divide into C-terminal tail (CsRCI2D/E/F/G) or no-tail group (CsRCI2A/B/C/H). However, function of CsRCI2s are less understood. In this study, physiological responses and functional characterization of CsRCI2s of Camelina under salt stress were analyzed. Full-length CsRCI2s (A/B/E/F) and CsPIP2;1 sequences were confirmed from Camelina genome browser. Physiological investigations were carried out using one- or four-week-old Camelina under NaCl stress with dose and time dependent manner. Transcriptional changes of CsRCI2A/B/E/F and CsPIP2;1 were determined using qRT-PCR in one-week-old Camelina seedlings treated with NaCl. Translational changes of CsRCI2E and CsPIP2;1 were confirmed with western-blot using the antibodies. Water transport activity and membrane potential measurement were observed by cRNA injected Xenopus laevis oocyte. As results, root growth rate and physiological parameters such as stomatal conductance, chlorophyll fluorescence, and electrolyte leakage showed significant inhibition in 100 and 150 mM NaCl. Transcriptional level of CsPIP2;1 did not changed but CsRCI2s were significantly increased by NaCl concentration, however, no-tail type CsRCI2A and CsRCI2B increased earlier than tail type CsRCI2E and CsRCI2F. Translational changes of CsPIP2;1 was constitutively maintained under NaCl stress. But, accumulation of CsRCI2E significantly increased by NaCl stress. CsPIP2;1 and CsRCI2A/B/E/F co-expressed Xenopus laevis oocyte showed decreased water transport activity as 61.84, 60.30, 62.91 and 76.51 % at CsRCI2A, CsRCI2B, CsRCI2E and CsRCI2F co-expression when compare with single expression of CsPIP2;1, respectively. Moreover, oocyte membrane potential was significantly hyperpolarized by co-expression of CsRCI2s. However, higher hyperpolarized level was observed in tail-type CsRCI2E and CsRCI2F than others, especially, CsRCI2E showed highest level. It means transport of $Na^+$ ion into cell is negatively regulated by expression of CsRCI2s, and, function of C-terminal tail is might be related with $Na^+$ ion influx. In conclusion, accumulation of NaCl-induced CsRCI2 proteins are related with $Na^+$ ion exclusion and prevent water loss by CsPIP2;1 under NaCl stress.

• 한국작물학회지
• /
• 제48권6호
• /
• pp.516-526
• /
• 2003

본 실험은 한국 재배종과 재래 수집종을 포함하는 36개 보리 품종을 공시하여 비가림 플라스틱 하우스의 포장 조건에서 실시하였다 대조구는 전 생유기간에 걸쳐서 토양 수분 포텐셜이 -0.05㎫이 유지되도록 관개를 하였고, 한발 처리구는 월동 후 재생기부터 수확기까지 곤개를 하지 않았다. 한발 처리구의 토양 수분 포텐셜은 최저 -0.29㎫까지 저하하였고 처리기간 중 평균은 -0.15㎫이었다. 처리에에 따른 생장, 수량 및 수량구성요소, 잎의 상대수분함량(RWC), 삼투포텐설(OP), 삼투조정(OA), $^{13}\textrm{C}$ discrimination(A), 등의 변화를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 공시한 품종 중 한발 처리에 따른 건물 중과 수량 저하 가 작아서 한발 저항성이 강한 품종은 동보리1호. 찰보리, 창영재래, 삼도보리, 월성87-31 등이었으며, 상록보리 , 송학보리, 수원맥360 등은 한발저항성이 낮았다. 2. 건물중 및 수량의 한발피해지수(한발처리구/대조구 비)와 한발조건하 RWC와는 높은 정의 상관이, 한발조건하 OP 및 OA는 매우 높은 부의 상관관계가 있었으며, 대조구의 $\Delta$와는 유의한 정의 상관관계가 있었다. 3. OP $\Delta$ 및 RWC의 한발지수(한발처리구/대조구 비)는 건물중, 천립중 및 수량의 한발피해지수와 매우 높은 정의 상관 관계를 나타내었다. 4. 이상의 결과를 종합해 보면 한발 저항성이 큰 품종은 삼투 조정능력이 커서 잎의 수분함량을 높게 유지하는 특성을 가지고 있어서 한발 처리 조건에서 OP와 RWC는 보리의 한발저항성 선발지표로 이용될 수 있을 것으로 판단되었다. 그러나 $\Delta$와 한발 저항성간의 관계에 대해서는 보다 구체적인 연구가 필요한 것으로 생각된다.

• 한국작물학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.442-448
• /
• 1985

구기자 육종의 지골피수량에 대한 선발효율을 높이기 위한 기초연구로서 유전력, 표현상관, 환경상관 및 경노계수에 대한 연차간변동을 알고자 1979년, 1980년, 1981년, 3개년간 생산력검정 시험성적을 이용하여 연차간 유전통계량을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 구기자의 실용형질중 경장, 1차분지장의 유전분산이 가장크고 연차간 변동도 적었으며 기타의 형질도 유전분산이 환경분산보다는 컸고 연차간 변동도 적었다. 2. 3개년간 전품종들을 Pool로 한 분석에서 연차와 품종 및 이들의 교호작용은 경장, 1차분지장, 주경과실수의 형질들이 연차간과 품종간에서 고도의 유의차가 있었으며 연차와 품종간의 교호작용에서도 경장의 형질에서 만이 높은 유의차를 나타내었다. 3. 광의의 유전력에서는 모든 형질들이 유전력이 매우 높았고 연차간 변동도 적었다. 4. 유전상관에서는 지골피의 수량과 경장, 1차분지장, 주경과실수간에는 정의 상관이며 연차간변동도 적었고 지골피와 근중간에는 고도의 정의 상관으로 유의성이 높았다. 5. 경노계수의 연차간변동은 대체로 적었으나 3개년간 모두 지골피수량에 직접효과가 크게 미치는 형질은 경장, 1차분지장 및 근중이었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.236-240
• /
• 1993

이 보고는 1992년(年) 서울 근교(近郊) 시설채소(施設菜蔬) 재배지(栽培地)인 경기(京畿) 북부지역(北部地域)(양주군(楊州郡), 파주군(坡州郡)) 시설(施設) 재배(栽培) 농가(農家) 포장(圃場)에서 채취(採取)한 토양(土壤)의 화학성분(化學成分)을 조사한 결과(結果)이다. 이를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토성별(土性別) 분포(分布)는 양토(壤土)와 식양토(植壤土)가 각(各) 5%, 미사질(微砂質) 양토(壤土)가 25%였고 사양토(砂壤土)가 65%고 가장 많은 분포(分布)를 보였다. 2. 경작자(耕作者)의 토양관리(土壤管理) 방법(方法)과 재배년수(栽培年數)의 차이(差異)에 따라 토양양분(土壤養分) 함량(含量)의 차이(差異)를 보였으며, 산도(酸度)를 제외(除外)한 전성분(全成分)이 적정치(適正値) 보나 높은 경향(傾向)을 보였다. 3. 각 토양(土壤)의 화학성분별(化學成分別) 적정치(適正置)에 대한 과(過), 부족율(不足率)을 보면 pH와 Ca/Mg, Mg/K비(比)에서는 부족율(不足率)이 높았고 다른 성분(成分)은 과다율(過多率)이 높은 경향(傾向)을 보였다. 4. 시설재배지(施設栽培地) 농가(農家)에서 가축분(家畜糞)을 시용(施用)하는 비율(比率)은 계분(鷄糞)(48%) > 우분(牛糞)(36%) > 돈분(豚糞)(16%) 순(順)이었고 평균(平均) 시용량(施用量)은 각각(各各) 6.0, 4.5, 2.0 ton/10a이였다.

• Journal of Crop Science and Biotechnology
• /
• 제11권1호
• /
• pp.51-56
• /
• 2008

Azuki bean has never been commercially grown in Thailand, due in part to a lack of suitable varieties. A core collection of 114 azuki bean accessions, originally from different parts of China(northern, central, southern) representing the germplasm of Chinese land races, were evaluated in the experimental field of the Institute of Vegetable Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, China from June to October 2004. The same experiment was repeated at Kamphaeng Saen campus of Kasetsart University, Thailand from February to May 2005. Yield, yield components, and agronomic traits were recorded in all accessions in order to identify certain genotypes for further investigation. The statistical parameters that were used as indicators of phenotypic variation were mean, coefficient of variability(CV), correlation coefficient(r), range, mean difference, and phenotypic clustering of the accessions. The results indicated that the azuki bean varieties planted in Kamphaeng Saen were shorter, earlier in growing duration, and lower in plant height, seed yield per plant, 100-seed weight, and pods per plant as compared to when they were grown in China. This discrepancy was caused largely by the combined effect of temperature, rainfall, and day length. The traits that were rather stable in both locations were branches per plant and seeds per pod. Azuki bean varieties from northern China showed higher response to the changing environments compared with those from central and southern China. Some agronomic traits showed high correlation coefficient between the environments in Thailand and China. The CV of agronomic traits in both locations were ranked in descending order as follows: seed yield per plant, pods per plant, branches per plant, plant height, 100-seed weight, seeds per pod, and growing duration. The CV of seeds per pod and branches per plant were almost the same in both locations. Yield per plant in China correlated well(r=0.75) with pods per plant, but not with the other traits. Based on their response to both environments, the azuki bean accessions can be broadly divided into four groups, viz. northern 1, northern 2, central, and southern. This implied that there was more diversity, but probably less stability among the accessions originating from northern China.