• 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.

• 한국작물학회지
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• 제30권4호
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• pp.398-404
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• 1985

본 연구는 4년생 고려인삼의 재식위치에 따르는 잎의 형태적 특성과 광합성능력 및 암호흡의 계절적 변이를 구명하기 위하여 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 엽장, 엽폭, 엽중 및 엽면적지수는 후열에 비해 전열에서 현저한 증가를 보였고 또한 6월에 비해 9월에 증가된 경향이었으며 특히 후열엽의 충실도는 6월에 비해 9월에 뚜렷한 증가를 나타내었다. 2. 기공의 수 및 크기는 6월에 비해 9월에 현저한 증가를 보였다. 엽록소a는 6월에 비해 9월에 현저히 감소되었으나 엽록소b는 계절간의 차이가 없었으며 또한 엽록소a, b 모두 6월에는 전열에 비해 후열에서 현저히 많았으나 9월에는 전후열간 차이가 인정되지 않았다. 3. 광합성 최적광도의 추정치는 9월에 비해 6월에 높았고 또한 후열에 비해 전열 재식인삼이 높았으며 15~2$0^{\circ}C$에 비해 $25^{\circ}C$이상의 온도에서 현저히 낮았다. 광보상점은 온도가 높을수록 현저히 높아졌고 6월에 비해 9월에 현저히 높았다. 4. 최대광합성량은 6월에는 후열에 비해 전열에서 현저히 많았으나 9월에는 후열 재식인삼에서 오히려 현저한 증가를 보였고 6월에는 20~$25^{\circ}C$에서 그리고 9月에는 15~2$0^{\circ}C$에서 최대광합함량을 나타내었으며 그 이상의 온도에서는 현저한 광합성량의 감소를 나타내었다. 5. 광합성 최적온도는 6월은 21~$25^{\circ}C$였고 9월은 14~21$^{\circ}C$였으며 모두 전열에 비해 후열에서 현저히 높았다. 계절 및 재식위치에 관계없이 인삼엽의 암호흡은 온도상승에 따라 현저한 직선적인 증가를 보였고 Q$_{10}$은 6월의 전열에서는 1.7~2.1이었고 6월 후열 및 9월 전후열 잎은 1.3~l.8의 범위였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.154-161
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• 2013

차광처리에 의한 광환경 변화가 섬시호의 생리적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 차광막을 이용하여 무차광처리구(0%), 50%, 70% 및 90% 차광처리구를 설치하고 광합성 관련 인자, 수분이용효율, 엽육세포내 $CO_2$ 농도, 엽록소 형광반응 등을 조사하였다. 차광수준이 높아짐에 따라 낮은 광도에서 광합성을 수행하기 위해 암호흡의 저하로 인한 광보상점이 감소가 나타났으며, 광합성의 효율을 높이기 위해 순양자 수율과 엽록소 함량의 증가가 나타났다. 무차광처리구에서는 강한 광에 의한 수분손실을 막기 위해 기공전도도와 기공증산속도가 감소되었고, 엽육내의 $CO_2$를 효율적으로 광합성에 활용하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 최대 광합성속도가 감소하는 광저해현상이 나타났으며, 여기 에너지의 전자전달이 원활하지 못하여 광으로 인한 피해가 예상된다. 90% 차광처리구 역시 점진적으로 광합성속도가 감소하여 7월에 가장 낮은 최대광합성속도를 보였는데, 이는 광선요구도보다 매우 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 광합성 능력이 저하되는 것으로 생각할 수 있으며, 50% 차광처리구의 경우 광합성에 효율적인 광환경이 제공되어 기공전도도와 기공증산속도가 증가하였고, 광화학반응 효율이 증가하는 등 광합성 활성이 높아진 것을 알 수 있어 생육에 보다 유리한 광 조건임을 알 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제9권1호
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• pp.55-60
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• 2007

무궁화 품종별 생장특성을 조사한 결과 수고는 불새 품종이 가장 높았고, 소양 품종이 가장 작은 값을 나타내었으며, 분지와 잎의 수는 백단심${\times}$경북1 품종이 가장 많았다. 무궁화 품종별 꽃 특성을 조사한 결과 선덕과 불새 품종의 화폭과 화고는 가장 높은 값을 보였으며, 소양 품종이 가장 작은 값을 나타내었다. 전반적으로 엽록소 함량(a, b, a+b)의 품종별 차이는 선덕과 불새 품종에서 가장 근소한 것으로 나타났다. 백단심${\times}$경북1과 소양 품종은 불새와 선덕 품종에 비하여 광보상점과 광포화점이 낮았으며, 암호흡 및 광합성능력 그리고 순량지수율도 모두 낮은 것으로 분석되었다. 이러한 결과로 비추어 볼 때, 무궁화 품종 백단심${\times}$경북1과 소양은 분화용으로서의 개발 가능성이 높은 것으로 평가된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제1권2호
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• pp.90-96
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• 1999

우리나라에 서식하는 오미자과 2속 3종의 종간 및 종내 변리정도와 생장 특성을 구명하기 위하여, 낙엽 활엽성인 Schisandra속의 오미자와 흑미자(자웅동주, 숫그루, 암그루), 상록활엽성인 Kadsura속 남오미자의 엽형질과 생리적 특성을 조사하였다. 잎의 길이 및 폭은 변이의 폭이 커서 종간의 큰 차이를 볼 수 없었으나, Schisandra속이 Kadsura속보다 짧고 넓은 형태를 하였다. 엽병의 길이는 Schisandra속이 Kadsura속보다 길었으며, 특히 흑오미자의 암그루는 남오미자에 비교하여 2배 이상 길었다. 그러나 엽병의 직경은 Kadsura속이 Schisandru속보다 두꺼웠다. 기공의 크기(폭, 길이)는 Schisandra속이 Kadsura속에 비하여 켰으며, 기공밀도는 Kadsura속이 Schisandra속보다 높은 밀도를 나타냈다. 생육환경에 따른 잎의 형태적 변화는 크게 두드러지지 않았으나, 표고가 높아짐에 따라서 흑오미자의 잎이 길어지는 경향을 나타냈다. 엽록소 함량은 종간 및 종내의 변이 폭이 켰으며, 흑오미자가 남오미자 또는 오미자보다 높았다. 광합성 특성은 Schisandra속이 Kadsura속보다 광보상점 및 광포화점이 낮고, 광포화점에서의 광합성속도도 낮았다. 그러나 Schisandra속은 Kadsura속보다 낮은 호흡률을 나타내어 낮은 광도조건에서 더욱 효율적인 생장활동을 영위함을 알 수 있었다. 그리고 임내의 어두운 곳에서 생장한 개체는 높의 광도에서 생장한 개체에 비교하여 낮은 광도조건에서 더욱 효율적인 광합성작용을 하고 수행하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.326-331
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• 2018

작물 생육 모델은 작물의 생육을 이해하고 통합하기 위해 유용한 도구이다. 완전제어형 식물공장에서 엽채류로 활용하기 위한 퀴노아(Chenopodium quinoa Willd.)의 초장, 광합성률, 생장 모델을 예측하기 위한 모델을 1차식, 2차식 및 비선형 및 선형지수 등식을 사용하여 개발하였다. 식물 생육과 수량은 정식 후 5일간격으로 측정하였다. 광합성과 생장 곡선 모델을 계산하였다. 초장과 정식 후 일수(DAT)간의 선형 및 곡선 관계를 얻었으나, 초장을 정확하게 예측하기 위한 모델은 선형 등식이었다. 광합성률 모델을 비선형 등식을 선택하였다. 광보상점, 광포화점, 및 호흡률은 각각 29, 813 and $3.4{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다. 지상부 생체중과 건물중은 선형관계를 보였다. 지상부 건물중의 회귀계수는 0.75 ($R^2=0.921^{***}$)였다. 선형지수 수식을 사용하여 시간 함수에 따른 퀴노아의 지상부 건물중 증가를 비선형 회귀식으로 수행하였다. 작물생장률과 상대생장률은 각각 $22.9g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ and $0.28g{\cdot}g^{-1}{\cdot}d^{-1}$였다. 이러한 모델들은 정확하게 퀴노아의 초장, 광합성률, 지상부 생체중과 건물중을 예측할 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.143-150
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• 2009

겨울철 도로의 안전을 위해서 사용되고 있는 제설제가 가로변의 식생에 축적이 되면 식물에 피해를 가져올 수 있는데, 특히 이른 봄의 제설제 사용은 식물이 다량의 수분을 요구하게 되는 개엽 시기와 맞물리게 되면서 그 피해가 가속화 될 수 있다. 우리나라에서 주로 사용하고 있는 제설제인 $CaCl_2$ 으로 산딸나무(C.kousa) 3년생 유묘를 대상으로 개엽 전 대조구를 포함해 각 처리구당 3본씩 선정하여 배치하고 각각 $CaCl_2$ 0.5%, 1.0%, 3.0% 를 2회 근권부에 처리하였다. 먼저, 가시적 피해 현상으로 잎눈에서 개엽이 어려워지며, 잎의 전개 후에도 시들음 현상과 잎끝마름 현상 등이 나타났다. $CaCl_2$ 의 농도가 높아짐에 따라 산딸나무의 피해가 가중되었는데, $CaCl_2$ 처리에 따른 생리적 반응은 총엽록소함량, 엽록소 a:b, 광합성속도, 양자수율, 기공전도도, $F_V/F_M$, NPQ의 감소를 가져왔다. 반면 광보상점과 암호흡속도의 증가를 나타냈다. 기공의 닫힘으로 인한 엽육내 $CO_2$ 농도 저하와 이로 인한 광합성속도의 감소가 1차적으로 일어나고 이후 물질대사량의 감소, 광화학계의 피해가 동반되는 것을 알 수 있었다. 모든 $CaCl_2$ 처리농도에서 산딸나무의 생리적 활동이 급격히 저하되는 경향으로 볼 때 $CaCl_2$ 에 민감한 수종으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권6호
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• pp.705-711
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• 2015

Management of soil water and fertilization is known to primarily affect physiological properties and yield in plant. The effect of soil water potential and nitrogen application on characteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence in Schisandra chinensis Baillon was investigated on a sandy loam soil. Net photosyntheis rate and transpiration rate increased as a photon flux density and was highest at -50kPa of soil water potential. Light compensation point ($1.5{\mu}molm^{-1}s^{-1}$) and dark respiration ($0.13{\mu}molCO_2m^{-1}s^{-1}$) was lowest at -50 kPa but maximum photosynthesis rate ($13.10{\mu}molCO_2m^{-1}s^{-1}$) and net apparent quantum yield ($0.083{\mu}molCO_2m^{-1}s^{-1}$) was highest at -50 kPa. As results of chlorophyll fluorescence by OJIP analysis, maximum quantum yield (Fv/Fm) of photosystem II (PSII) and PIabs was higher in treatments of -50 kPa and -60 kPa respectively, which reflects the relative reduction state of PSII. But the relative activities per reaction center such as ABS/RC and DIo/RC were low with decreasing soil water potential. Net photosyntheis rate and transpiration rate were highest at treatment of soil testing 1.0 times ($92kgha^{-1}$). Application of nitrogen resulted in high Fv/Fm, $PI_{abs}$ and low ABS/RC, DIo/RC. This result implies that -50 kPa of soil water potential and nitrogen fertilizer may improve the efficiency of photosynthesis through controlling a photosystem in Schisandra chinensis Baillon.

• 한국산림과학회지
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• 제34권1호
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• pp.63-71
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• 1977

${\times}$Populus albaglandulosa의 용도별(用途別), 입지별(立地別) 단위면적당(單位積面當) 적정(適正) 식재본수(植栽本數)를 임내수광량(林內受光量)으로 예측(豫測)하기 위(爲)하여 포지(圃地)에 인위조절(人爲調節)한 식재밀도하(植栽密度下)에서 우선(于先) 엽령별(葉齡別) 광합성(光合成)을 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 성숙엽(成熟葉)은 유엽(幼葉)보다 저온(低溫)에서 광합성(光合成)이 시작(始作)되고 $8^{\circ}C$부터는 절대광합성량(絶大光合成量)이 유엽(幼葉)보다 증대(增大)한다. 2. 유엽(幼葉)의 최대광합성(最大光合成) 온도(溫度)는 $30^{\circ}C$정도이고 성숙엽(成熟葉)은 $25^{\circ}C$정도이다. 또한 일반적(一般的)으로 적정(適正) 온도(溫度)($25^{\circ}C$)에서의 절대(絶對) 광합성량(光合成量)은 성숙엽(成熟葉)이 높다. 3. 엽령별(葉齡別) 광포화점(光飽和點)은 다소간(多少間) 차이(差異)는 있으나 대체적(大體的)으로 28~35Klux이다. 4. 포화광(飽和光)에서 광합성(光合成) 속도(速度)는 엽령(葉齡)에 따라 큰 차이(差異)가 있었다. 즉(即) 70일(日) 이상(以上)의 노엽(老葉)은 가장 저하(低下)하여 $1.6\;CO_2\;mg/dm^2/hr$이고 5일(日)과 15일(日), 25일(日)의 유엽(幼葉)은 $1.7{\sim}2.2\;CO_2\;mg/dm^2/hr$이다. 그러나 성숙엽(成熟葉)은 높아서 $2.9{\sim}3.1\;CO_2\;mg/dm^2/hr$이었다. 5. $CO_2$ 보상점(補償點)은 엽령(葉齡) 5일(日)인 유엽(幼葉)이 가장 높고 그리고 엽령(葉齡) 35일(日)의 엽(葉)이 가장 낮았다. 6. 유엽(幼葉)과 노엽(老葉)의 암호흡(暗呼吸) 속도(速度)는 성숙엽(成熟葉)에 비(比)하여 높다. 7. 식재밀도(植栽密度)가 $80cm{\times}80cm$인곳의 임목(林木)은 묘고(苗高)의 $\frac{1}{3}$이상(以上)이고 상대조도(相對照度) 35%이상(以上)인 부위(部位)의 착생엽(着生葉)이 축적성생산엽(畜積性生產葉)이다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권3호
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• pp.405-417
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• 2022

본 연구는 건조 스트레스에 따른 Prunus maximowiczii(산개벚나무) 및 Prunus serrulate Lindl. var. pubescens(Makino)Nakai(잔털벚나무)의 광합성 특성 및 광계II 활성에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였으며, 건조 스트레스(drought stress, DS)는 30일간의 단수처리를 통해 유도하였다. 건조 스트레스가 진행됨에 따라 토양 수분함량은 감소하였으며, DS 10~12일 사이에 두 수종모두 10% 이하로 건조한 상태가 되고, DS 15일 이후부터는 5% 이하로 나타나 위조가 시작되는 조건에 해당되었다. DS 10일부터 최대광합성 속도, 광보상점의 감소가 두드러졌고, 암호흡 및 순양자수율은 DS 15일에 크게 감소하다가 DS 20일 이후부터 증가하는 경향을 보였다. 또한 산개벚나무의 기공증산속도는 DS 15일에 크게 감소한 뒤 DS 20일 이후부터 증가하였으며, 수분이용효율은 DS 15일에 증가한 뒤 DS 20일 이후부터 감소하였다. 잔털벚나무의 경우 기공증산속도는 DS 20일에 크게 감소한 뒤 이후부터 증가하였으며, 수분이용효율은 DS 20일에 증가한 뒤 이후부터 감소하는 경향을 보였다. 이는 수분 손실을 막기 위해 기공을 닫게 되어 수분이용효율이 일시적으로 증가한 것을 의미한다. 엽록소 형광분석을 통해 산개벚나무는 DS 15일, 잔털벚나무는 DS 20일 이후에 기능지수(PI_ABS) 및 에너지전달 효율의 감소가 두드려졌으며, 광계II의 활성이 감소되었다. 특히, Ts-Ta, PI_ABS, DI_O/RC, ET_O/RC는 토양수분함량의 감소와 광합성 특성과도 유사하게 나타나, 수목의 건조 스트레스를 평가하는데 있어서 유용한 변수로 활용될 수 있을 것으로 보인다.