• 제목/요약/키워드: Stomatal conductance

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실외 실험적 온난화 처리에 따른 활엽수 4개 수종 묘목의생리적 반응 (Effects of Experimental Warming on Physiological Responses of Four Deciduous Tree Species Seedlings)

  • 안지애;한승현;장한나;박민지;손요환
    • 한국산림과학회지
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    • 제105권4호
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    • pp.510-516
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    • 2016
  • 본 연구는 실외 실험적 온난화 시스템 내에서 적외선등을 이용하여 온난화 처리를 한 다음 발아 당년의 활엽수 4개 수종(물푸레나무, 느티나무, 거제수나무, 굴참나무) 묘목의 생리적 반응을 알아보고자 수행되었다. 적외선등은 2015년 4월부터 가동되었으며, 온난화 처리구 내의 묘목들은 대조구에 비해 $2.7^{\circ}C$ 높은 대기온도 하에서 생육되었다. 기공전도도, 증산속도 및 순광합성률은 동년 7월과 9월에, 엽록소 함량은 7월과 10월에 각각 측정하였다. 온도 증가에 대한 묘목의 생리적 반응은 수종과 측정 시기에 따라 다른 결과를 나타내었다. 즉 기공전도도($mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)는 물푸레나무(대조구:$158.97{\pm}42.76$; 온난화 처리구:$42.07{\pm}8.24$), 느티나무(대조구:$170.53{\pm}27.22$; 온난화 처리구: $101.17{\pm}42.27$), 거제수나무(대조구:$249.93{\pm}47.39$; 온난화 처리구:$150.73{\pm}26.52$)에서 온난화 처리에 의해 감소하였다. 그리고 증산속도($mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)도 물푸레나무(대조구:$4.08{\pm}0.62$; 온난화 처리구:$1.74{\pm}0.39$), 느티나무(대조구:$4.32{\pm}0.44$; 온난화 처리구:$3.24{\pm}1.14$), 거제수나무(대조구:$6.21{\pm}0.38$; 온난화 처리구:$4.66{\pm}0.28$)에서 대조구에 비해 온난화 처리구에서 낮은 값을 나타내었다. 한편, 굴참나무의 경우 기공전도도와 증산속도의 처리 간 차이가 유의하지 않았다. 엽록소 함량은 대부분의 수종에서 온난화 처리에 의해 증가하였으나, 순광합성률은 모든 수종에서 처리 간의 차이가 통계적으로 유의하지 않았다. 이는 온난화 처리의 영향이 미미하여 순광합성률의 변화에까지 영향을 미치지 못하였기 때문인 것으로 판단된다.

광량에 따른 실내식물 디펜바키아와 스파티필럼의 미세먼지 제거능 (Particulate Matter Removal of Indoor Plants, Dieffenbachia amoena 'Marianne' and Spathiphyllum spp. according to Light Intensity)

  • 권계정;박봉주
    • 한국조경학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.62-68
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    • 2018
  • 본 연구는 실내공간을 모형화한 아크릴챔버($600{\times}800{\times}1,200mm$, $L{\times}W{\times}H$)와 공기정화 장치인 그린바이오필터($495{\times}495{\times}1,000mm$, $L{\times}W{\times}H$)를 아크릴로 제작하여 광량 0, 30, $60{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}PPFD$의 3수준에 따른 디펜바키아와 스파티필럼의 미세먼지(PM10) 및 초미세먼지(PM1) 제거능과 두식물의 광합성율, 기공전도도, 기공수를 비교하였다. PM10이 $1{\mu}g$이 될 때까지 걸리는 시간에 있어서 디펜바키아는 광의 유무에 따른 차이가 유의하게 나타났으며, 30과 $60{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}PPFD$에서는 유의적인 차이가 없었다. 스파티필럼은 0과 $30{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}PPFD$에서는 유의적인 차이가 없었으나, $60{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}PPFD$에서 유의적인 차이를 보였다. 90분 경과 후, $60{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}PPFD$에서 스파티필럼의 PM1, PM10 잔존량이 가장 적었으며, 이때 이산화탄소 잔존량도 가장 낮은 것으로 나타났다. 스파티필럼은 $0{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}PPFD$에서도 PM1, PM10 잔존량이 디펜바키아보다 낮은 것으로 나타났다. 두 식물 모두 광량이 높을수록 광합성율이 높게 나타났으며, 기공전도도는 유의적인 차이가 없었다. 스파티필럼은 디펜바키아보다 광합성율과 기공전도가 높았고, 기공수가 많았으며, 잎의 앞 뒷면 모두에서 기공이 관찰되었다. 이러한 식물적 특성으로 인하여 같은 광량에서 스파티필럼의 공기정화 효과가 디펜바키아보다 더 좋았던 것으로 판단된다. 따라서 효과적인 실내 미세먼지 제거를 위해서는 실내광량에 따른 식물의 광합성율과 기공수, 기공의 배치형태 등 식물 각각의 특성을 고려해야 할 것으로 판단된다.

Photosynthetic Characteristics of Resistance and Susceptible Lines to High Temperature Injury in Panax ginseng Meyer

  • Lee, Joon-Soo;Lee, Dong-Yun;Lee, Jang-Ho;Ahn, In-Ok;In, Jun-Guy
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제36권4호
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    • pp.461-468
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    • 2012
  • In this study, photosynthetic parameters such as the net photosynthesis rate, stomatal conductance, intercellular $CO_2$ concentration, and transpiration rate were examined in selected ginseng varieties and/or lines that are resistant (Yunpoong, HTIR 1, HTIR 2, and HTIR 3) and susceptible (Chunpoong) to high temperature injury (HTI). The net photosynthesis rate increased with the increase in the light intensity in all the HTI-resistant and -susceptible ginseng lines with a light saturation point of $200\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$, except for Yunpoong that had a light saturation point of $400\;{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$. At the light saturation point, the net photosynthesis rate in July was highest in HTIR 3, at $4.2\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$, and was lowest in Yunpoong, HTIR 1, Chunpoong, and HTIR 2, in that order, at 1.9 to $3.7\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$. The net photosynthesis rate in August was highest in Yunpoong at $5.9\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$, and lowest in HTIR 1 and HTIR 3 ($4.5\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$) and in other lines, in that order, at 2.8 to $2.9\;{\mu}mol\;CO_2\;m^{-2}s^{-1}$. The stomatal conductance in July was highest in HTIR 3 (0.055 mol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$) and Yunpoong, Chunpoong, HTIR 1, and HTIR 2 were 0.038, 0.037, 0.031, and 0.017 in that orders. In August, meanwhile, HTIR 1 showed the highest as 0.075, and followed by HTIR 3, Chungpoong, and HTIR 2 with 0.070, 0.047, and 0.023, respectively. The intercellular $CO_2$ concentration at the light saturation point in July and August was much lower in HTIR 2 at 139 and $185\;{\mu}mol\;mol^{-1}$ than in the other ginseng lines at 217 to 257 and 274 to $287\;{\mu}mol\;mol^{-1}$, respectively. The transpiration rate in July and August was higher in the HTI-resistant lines of Yunpoong, HTIR 1, and/or HTIR 3 at 0.83 to 1.03 and 1.67 to 2.10 mol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$ than in the other ginseng lines at 0.27 to 0.79 mol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$ and 0.51-1.65 mol $H_2O\;m^{-2}s^{-1}$, respectively. Conclusively, all the photosynthetic parameters that were examined in this study were generally higher in the HTI-resistant ginseng lines than in the HTI-susceptible lines, except for HTIR 2, and were much higher in August than in July, especially in the resistant ginseng lines. All these results can be used to provide basic information for the selection of HTI-resistant ginseng lines and the application of cultural practices that are efficient for ginseng growth, based on the photosynthetic characteristics of the lines.

포도갈색무늬병 발병수준이 '켐벨얼리' 유기포도의 광합성률에 미치는 영향 (Photosynthetic Rates of 'Campbell Early' Organic Grape as Affected by Degree of Leaf Spot Disease Caused by Pseudocercospora vitis)

  • 류영현;배수곤;연일권;김광섭;박상조;박준홍;박종호
    • 한국유기농업학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.773-786
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    • 2016
  • 포도 캠벨얼리품종은 우리나라 포도재배면적의 70%를 차지하고 있으며 다른 품종에 비해서 갈색무늬병에 대해서 감수성으로 병 발생이 심할 경우 과실당도의 저하를 가져와 품질하락과 생육불량 등의 문제점을 발생시킨다. 이러한 켐벨얼리 포도품종에서의 갈색무늬병에 의한 생육피해 해석을 위해서 7년생의 유기재배 켐벨얼리 품종대상으로 2015년 8월에 갈색무늬병이 발병된 포도나무를 대상으로 광합성 효율 특성, 엽록소함량 및 감염잎의 화학성분 등을 비교분석하였다. 갈색무늬병 감염면적이 증가함에 따라서 $CO_2$ differential value (기준기와 분석기 $CO_2$ 농도차이), WUE value (광합성수분사용효율)와 A value ($CO_2$의 흡수율/호흡률) 등은 크게 감소하는 경향이었으며 stomatal conductance value (기공전도도)은 큰 영향이 없는 것으로 조사되었다. 총 엽록소의 함량은 병징이 심할 경우 50% 이상 감소하여 엽록소 함량의 감소가 포도갈색무늬병 발병잎의 광합성 효율 저하에 큰 영향을 끼치는 것으로 생각되며 병반면적률에 따른 화학성분을 조사한 결과 병반면적률이 증가할수록 잎의 질소, 인산, 칼륨 함량은 감소하였으며 반면에 총탄소, 칼슘 그리고 마그네슘의 함량은 병반면적률에 비례해서 증가하였다.

토양에의 고농도 Na 및 Cl 염류가 토마토의 생육 및 무기성분 흡수에 미치는 영향 (Effect of High Concentrations of Sodium or Chloride Salts in Soil on the Growth of and Mineral Uptake by Tomatoes)

  • 강경희;권기범;최영하;김회태;이한철
    • 생물환경조절학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.121-126
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    • 2002
  • 본 연구는 토양에의 고농도 Na 및 Cl 염류처리가 토마토의 생육과 무기성분 흡수, 광합성 속도 및 수분 포텐셜에 미치는 효과를 검토코자 수행되었다. 초장, 생체중, 건물중 등 생육은 대조구에 비해 모든 염 처리구에서 억제되었으나, 토양의 pH와 EC와는 관계가 없었다. 토마토의 생육억제 효과는 Na계열에서는 Cl, SO$_4$, CO$_3$, PO$_4$, NO$_3$ 순으로, 그리고 Cl 계열에서는 Na, K, Mg, NH$_4$, Ca순으로 컸으며, Na 계열이 Cl 계열보다 컸다. 토마토의 수량은 대조구보다 모든 염 처리구에서 30%~10%적었으며,특히 NaCl처리구에서 더욱 적었다. 엽록소 함량, 광합성 속도, 기공전도도는 대조구에 비해 염 처리구에서 낮았다. 무기양분 함량은 대조구보다 모든 염류에서 낮았다. N 함량은 NaNO$_3$, NH$_4$Cl 및 대조구가 11% 내외로 가장 높았으나 Na 계열에서는 NaCl 및 NaHCO$_3$ 처리구가, Cl 계열에서는 KCI 처리구가 5.5~6.0% 내외로 낮았다. K 함량은 Cl 계열보다 Na 계열이 적었으며, 특히 NaCl과 $Na_2$SO$_4$ 처리구에서 더욱 낮았다. Mg 및 Ca 함량은 대조구보다 낮았으며, NaCl과 KCl 처리에서 매우 낮아 Na 및 K 이온과 상당한 길항관계를 보였다 전반적으로 각 이온의 흡수는 KCl및 NaCl처리구에서 가장 낮은 경향이었다.

자작나무류 잎의 오존흡입량이 광합성 및 항산화효소 활성에 미치는 영향 (Effete of Ozone Uptake Rate on Photosynthesis and Antioxidant Activity in the Leaves of Betula Species)

  • 이재천;한심희;장석성;조경진;김용율
    • 한국농림기상학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.72-79
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    • 2002
  • 자작나무류 4개 수종의 오존에 대한 생리 생화학적인 반응 특성을 비교하고, 수종별 오존 홉입량과 광합성 능력 및 항산화효소 활성간의 연관성을 찾기 위하여 거제수나무, 물박달나무, 자작나무, 사스래나무 묘목에 5주 동안 100 ppb 오존을 노출시킨 후 오존 흡입량, 광합성, SOD, GR 활성을 측정하였다. 5주 동안의 누적 오존 흡입량은 거제수나무가 53.8 mmol m$^{-2}$ 로 가장 많았으며, 물박달나무가 35.5 mmol m$^{-2}$ 로 가장 적었다. 오존에 노출된 4개 수종의 광합성 능력은 감소하였으나 기공전도도에 따른 광합성 반응은 수종간 달랐다. 4개 수종의 SOD 활성은 누적 오존 홉입량이 증가함에 따라 증가하다가 감소하였다. GR 활성은 거제수나무의 경우 SOD 활성과 마찬가지로 점차 증가하다가 감소하였으나, 다른 세 수종은 누적 오존 흡입량이 증가하면서 지속적으로 증가하였다. 결론적으로 거제수나무는 누적 오존 흡입량의 증가로 SOD와 GR 활성을 잃어버리는 민감성 수종으로 나타났으나, 다른 세 수종은 GR 활성을 지속적으로 증가시키는 저항성을 보였다. 또한 오존 흡입량에 따른 SOD와 GR 활성 반응은 반드시 일치하지 않으며, 수종별 반응 차이는 오존 흡입량에 큰 영향을 받는 것으로 판단되었다.

$CO_2$ 농도 증가에 따른 벼의 생육 반응 (Response of Rice Growth under $CO_2$ Enrichment)

  • 김영국;신진철;최민규;구본철;김석동
    • 한국작물학회지
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    • 제50권3호
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    • pp.179-185
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    • 2005
  • 대기중의 $CO_2$ 농도 증가에 따른 벼의 생육단계별 생육 및 광합성 관련 반응을 관찰한 결과는 다음과 같았다. 1. 벼 유묘기에는 $CO_2$ 농도가 증가하고 처리기간이 길어질수록 일품벼, 추청벼, 화성벼 모두 초장, 경수, 엽면적이 증가하였고 처리 후 18일경에는 대비구에 비해 500ppm, 700ppm에서 건물중 $35\~47\%$ 증가하는 경향이었다(3품종 평균). 2. 벼 유모기의 광합성율은 높은 $CO_2$>농도에서는 증가되었으나 처리기간이 길어져서 생육이 진전될수록 약간 감소하는 경향이었다. 3. 유수형성기 및 출수기에는 $CO_2$농도가 증가함에 따라 초장, 건물 중은 증가되었으나 SPAD값과 광합성속도, 기공전도도, 증산율 등은 처리기간이 길어질수록 감소하였다. 4. 출수 직전부터 55일간 처리한 벼의 수량은 대비구에 비해 500ppm, 700ppm 처리구에서 세 품종 모두 큰 차이가 없었다. 5. $CO_2$농도에 따른 광합성 속도 및 증산량은 농도가 높아지고 광합성속도가 빨라질수록 증산량은 낮아져 수분 이용 효율이 높은 것으로 나타났다.

무기 이온의 농도가 고추 플러그묘의 생육과 광합성에 미치는 영향 (Effect of ionic Salt Strength on the Growth and Photosynthetic Rate of Pepper Plug Seedlings)

  • Ahn, Chong-Kil;Son, Beung-Gu;Kang, Jum-Soon;Lee, Yong-Jae;Park, In-Soo;Choi, Young-Whan
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.68-71
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    • 2003
  • 풋고추의 육묘관리시에 최적 시비농도를 구명하기 위하여 무기이온을 농도별로 처리한 다음 식물체의 생육과 광합성에 미치는 효과를 조사하였다. 초장은 무기이온의 농도가 증가할수록 길었으며, 표준농도인 1.0배를 시비한 것보다 2.0배의 고농도로 시비하였을 때에 ‘녹광’은 72%, ‘꽈리’는 18% 신장생장이 촉진되었다. 건물중은 ‘꽈리’의 경우에 무기이온의 농도가 높을수록 증가하였으나, ‘녹광’의 경우에는 고농도인 2.0배 처리시에는 오히려 감소하였다. 엽록소의 함량은 무기이온의 농도가 2.0배까지 높을수록 증가하였다 광합성속도, 기공전도도 및 증산속도는 두 품종 모두 1.5배의 농도로 관주하였을 때에 가장 높았는데, 이때의 광합성속도를 비교하면 ‘녹광’은 8.74$\mu$mol$.$m$^{-2}$ s$^{-1}$, ‘꽈리’는 5.10$\mu$mol$.$m$^{-2}$ s$^{-1}$로서 생육이 왕성하였던 ‘녹광’의 광합성속도가 더 높았다.

NaCl stress에 의한 몇가지 콩 품종들의 생육과 광합성 반응 (Response of Growth and photosynthesis to NaCl stress in Soybean(Glysine max L.) Seedlings)

  • 조진웅;김충수
    • 한국환경농학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.166-170
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    • 2000
  • 본 연구는 우리 나라 콩 장려품종인 단원콩, 황금콩, 광안콩 등 3가지 품종을 대상으로 100mM NaCl 처리에 따른 30일 묘의 생육특성 및 광합성 반응을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었기에 보고하는 바이다. 주경장과 주경절수는 NaCl 처리로 감소하였으며, 엽면적 및 건물중 역시 크게 감소하였다. 품종간 차이는 그다지 크지 않았지만 황금콩이 다른 두품종보다 감소정도가 적은 것으로 나타났다. 잎, 줄기, 뿌리로 구분한 건물중 변화는 줄기의 건물중이 가장 크게 감소하였으며 다음이 잎, 뿌리 순으로 NaCl에 영향을 받았다. 비엽면적(SLA), 지상부와 지하부 비율(Shoot/Root), 잎과 지하부의 비율(Leaf/Root)은 황금콩이 처리간에 차이가 없었으나 나머지 두 품종은 NaCl 처리로 감소하였으며, 옆위별 잎 두께는 무처리는 옆위간에 큰 차이를 보이지 않았지만 100mM MaCl 처리는 일정한 경향을 보이지 않았다. 제 1엽과 2엽의 엽록소 함량의 경시적 변화는 무처리는 처리 후 15일째에 급격히 증가하였지만 NaCl 처리는 점차 감소하는 경향을 보였다. 제 2엽의 광합성 속도는 경시적으로 일정한 경향을 보였지만 NaCl 처리로 광합성 속다가 감소하였으며 처리 후 20일째에 가장 많이 감소하였다. 광합성 속도와 기공전도도 및 증산속도와의 관계는 유의한 상관이 인정되었다.

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Gas Exchanges and Dehydration in Different Intensities of Conditioning in Tifton 85 Bermudagrass: Nutritional Value during Hay Storage

  • Pasqualotto, M.;Neres, M.A.;Guimaraes, V.F.;Klein, J.;Inagaki, A.M.;Ducati, C.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제28권6호
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    • pp.807-815
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    • 2015
  • The present study aimed at evaluating the intensity of Tifton 85 conditioning using a mower conditioner with free-swinging flail fingers and storage times on dehydration curve, fungi presence, nutritional value and in vitro digestibility of Tifton 85 bermudagrass hay dry matter (DM). The dehydration curve was determined in the whole plant for ten times until the baling. The zero time corresponded to the plant before cutting, which occurred at 11:00 and the other collections were carried out at 8:00, 10:00, 14:00, and 16:00. The experimental design was randomised blocks with two intensities of conditioning (high and low) and ten sampling times, with five replications. The high and low intensities related to adjusting the deflector plate of the free iron fingers (8 and 18 cm). In order to determine gas exchanges during Tifton 85 bermudagrass dehydration, there were evaluations of mature leaves, which were placed in the upper middle third of each branch before the cutting, at every hour for 4 hours. A portable gas analyser was used by an infrared IRGA (6400xt). The analysed variables were photosynthesis (A), stomatal conductance (gs), internal $CO_2$ concentration (Ci), transpiration (T), water use efficiency (WUE), and intrinsic water use efficiency (WUEi). In the second part of this study, the nutritional value of Tifton 85 hay was evaluated, so randomised blocks were designed in a split plot through time, with two treatments placed in the following plots: high and low intensity of cutting and five different time points as subplots: cutting (additional treatment), baling and after 30, 60, and 90 days of storage. Subsequently, fungi that were in green plants as well as hay were determined and samples were collected from the grass at the cutting period, during baling, and after 30, 60, and 90 days of storage. It was observed that Tifton 85 bermudagrass dehydration occurred within 49 hours, so this was considered the best time for drying hay. Gas exchanges were more intense before cutting, although after cutting they decreased until ceasing within 4 hours. The lowest values of acid detergent insoluble nitrogen were obtained with low conditioning intensity after 30 days of storage, 64.8 g/kg DM. The in vitro dry matter of Tifton 85 bermudagrass did not differ among the storage times or the conditioning intensities. There was no fungi present in the samples collected during the storage period up to 90 days after dehydration, with less than 30 colony forming units found on plate counting. The use of mower conditioners in different intensities of injury did not speed up the dehydration time of Tifton 85.