• 제목/요약/키워드: photosynthetic rates

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식물공장형육묘시스템 내 광량에 따른 오이와 토마토 접수 및 대목의 증발산량 및 생육 변화 (Changes in Transpiration Rates and Growth of Cucumber and Tomato Scions and Rootstocks Grown Under Different Light Intensity Conditions in a Closed Transplant Production System)

  • 박선우;안세웅;곽유리나
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.399-405
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    • 2020
  • 최근 이상 기후 및 노동력 문제를 해결하기 위하여 재배 환경의 정밀 제어가 가능한 식물공장형육묘시스템을 이용한 균일한 묘소질의 접수 및 대목 생산과 접목 로봇의 작업성 향상을 연계시키는 규격묘 생산 자동화시스템 구축의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 식물공장형육묘시스템에서 저면관수 시 오이와 토마토 접수 및 대목의 관수 시기 및 관수량 등 관수 계획 수립을 위해 광량에 따른 증발산량과 묘소질을 조사하였다. 저면 관수 시 연속 중량 측정이 가능하도록 행잉형 로드셀을 설치하고 육안으로 초기 위조가 시작되는 시점을 확인하여 관수 개시 시점을 배지수분함량 50% 이상으로 설정하였다. 오이 접수 및 대목의 관수 시기는 파종 후 7일 및 6일이었고, 토마토 접수 및 대목의 관수 시기는 강광(300 μmol·m-2·s-1) 처리구 기준으로, 파종 후 5, 8, 11, 13일이었다. 오이와 토마토 모두 광량 증가에 따라서 증발산 속도가 증가하였으며, 토마토에서 광량에 따른 증발산 속도 차이가 크게 나타났다. 오이와 토마토 묘의 생육은 광량이 증가할수록 촉진되었는데, 광량 증가는 하배축장의 신장을 억제시키고 경경을 증가시켰다. 오이 및 토마토 묘개체군의 누적 증발산량은 광량이 증가할수록 증가하였고, 개체당 일(24h) 증발산량과 광량은 1차 선형 형태로 높은 정의 상관관계를 보였다. 묘개체군의 연속 중량 측정을 통한 오이와 토마토 접수 및 대목의 증발산량 추정은 식물공장형육묘시스템의 정밀 관수 제어를 위한 관수 시기 및 관수량 결정을 위한 지표로 사용할 수 있을 것이다.

여주 무가온 하우스내 입체재배시 재식밀도가 생육 및 수량에 미치는 영향 (Effect of Planting Density on the Growth and Yield in Staking Cultivation of Bitter Gourd (Momordica charantia L.) under Non-heated Greenhouse)

  • 성기철;김천환;위승환;임찬규;손다니엘
    • 생물환경조절학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.173-177
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    • 2015
  • 본 시험은 여주의 봄 무가온 하우스내 입체재배시 적정 재식밀도를 구명하고자 수행하였다. 재식밀도는 $235plants{\cdot}10a^{-1}$, $305plants{\cdot}10a^{-1}$, $380plants{\cdot}10a^{-1}$의 3처리로 하였으며 '에라부' 품종을 이용하여 3월 26일 정식하였다. 유인방법은 어미 줄기를 적심하고 아들 줄기를 6개로 유인하였다. 시설 내 광도는 재식밀도가 높을수록 낮아졌으며 순 광합성율도 41-71% 정도로 유의하게 낮았다. 재식밀도에 따른 과일 특성에서는 차이를 보이지 않았으나 재식밀도가 낮을수록 주당 근중과 수확 과수는 증가하였다. 평균 과중은 $305plants{\cdot}10a^{-1}$ 처리구에서 338.7g으로 가장 무거웠으며 $235plants{\cdot}10a^{-1}$ 처리구에서 285.2g으로 가장 가벼웠다. 총 수량은 $305plants{\cdot}10a^{-1}$ 처리구에서 $5,393kg{\cdot}10a^{-1}$로 가장 많았으며 $235plants{\cdot}10a^{-1}$ 처리구에 $4,068kg{\cdot}10a^{-1}$로 가장 적었다. 상품과의 수량도 $305plants{\cdot}10a^{-1}$ 처리구에서 $4,767kg{\cdot}10a^{-1}$으로 재식밀도 $235plants{\cdot}10a^{-1}$에 비하여 24%, $380plants{\cdot}10a^{-1}$에 비하여 13% 정도가 증가되었다. 따라서 무가온 하우스내 입체 재배시 적정 재식밀도는 $305plants{\cdot}10a^{-1}$ 정도가 적당할 것으로 판단된다.

온도와 이산화탄소의 상승처리가 포도 '캠벨얼리'의 수체생육과 과실품질에 미치는 영향 (Effects of the Elevated Temperature and Carbon Dioxide on Vine Growth and Fruit Quality of 'Campbell Early' Grapevines (Vitis labruscana))

  • 손인창;한점화;조정건;김승희;장은하;오성일;문경환;최인명
    • 원예과학기술지
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    • 제32권6호
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    • pp.781-787
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    • 2014
  • 본 실험은 온도와 이산화탄소 농도 상승이 3년생 '캠벨얼리' 포도의 수체 생육 및 과실특성에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 처리구는 대조구(대기온도, $390{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$), 온도 상승구(대기온도 + $4.0^{\circ}C$, $390{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$), 이산화탄소상승구(대기온도, $700{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$), 이산화탄소 + 온도 상승구(대기온도 + $4.0^{\circ}C$, $700{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$)로 구성되었다. 평균 신초 길이는 이산화탄소 + 온도 상승구가 312.6cm로 처리구 중 가장 높았고, 대조구는 206.2cm, 온도 상승구와 이산화탄소 상승구는 각각 255.6, 224.8cm이었다. 하지만 신초 직경은 온도 상승구와 이산화탄소 + 온도 상승구에서 감소하는 경향을 보였다. 과립 횡경은 이산화탄소 농도가 높을 수록 증가하였고, 당함량은 이산화탄소 상승구가 $14.6^{\circ}Brix$로 처리구 중 가장 높았으며 온도 상승구에서 $13.9^{\circ}Brix$로 가장 낮았다. 수확기를 조사한 결과, 이산화탄소 + 온도 상승구에서는 약 11일 정도 단축되었고, 이산화탄소 상승구와 온도 상승구는 4일과 2일이 단축되었다. 생육기 광합성과 증산량을 조사한 결과, 광합성률은 이산화탄소 상승구와 이산화탄소 + 온도 상승구의 생육초기에 높았으나, 하계에 접어들면서 급격히 감소하여 증산량과 상반되었다.

고온 스트레스에 대한 배추의 생장과 광합성 및 엽록소형광 반응 (Growth, Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence of Chinese Cabbage in Response to High Temperature)

  • 오순자;문경환;손인창;송은영;문영일;고석찬
    • 원예과학기술지
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    • 제32권3호
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    • pp.318-329
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    • 2014
  • 본 연구는 온도구배터널에서 자라는 배추의 잎에서 광합성적 $CO_2$ 교환과 엽록소형광을 분석함으로써 배추의 생장에 미치는 고온의 영향을 정량적으로 분석하였다. 결구가 형성되기 전의 생육초기에는 대기온도보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 생장한 배추가 엽수의 증가와 엽길이의 신장이 두드러지게 나타났다. $CO_2$ 고정률은 대기온도 $+4^{\circ}C$에서 자란 배추의 잎에서 $25.8{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 다소 높았으나, 생육 온도에 따라 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 반면에 호흡률은 대기온도에서 다소 높았으며 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 낮았다. 기공전도도와 증산률은 대기온도에서보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 증가하고 수분이용효율은 감소하였다. 그리고, OKJIP 곡선의 패턴에서도 상승온도에서 $F_J$, $F_I$, $F_P$가 크게 낮아지고, 고온에서 특이적으로 나타나는 $F_K$의 증가와 $F_V/F_O$값의 감소 등을 확인할 수 있었다. RC/CS는 대조구에 비해 온도가 높아지면 크게 감소하였으며, ABS/CS, TRo/CS와 ETo/CS도 온도가 높아짐에 따라 점차 줄어들었다. 이에 반해 DIo/CS는 온도가 높아짐에 따라 증가하였다. 그리고 대조구인 대기온도에서는 정식 후 7주, 9주, 10주째에 수확한 배추 내부에서 병징이 나타나지 않았으나, 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 재배기간이 길어질수록 점차 무름병에 의한 피해가 두드러지게 나타났다. 이러한 결과는 급격하게 변화하는 미래의 기후 환경 하에서 배추가 고온 스트레스에 노출될 가능성을 암시하고 있다. 따라서 배추의 안정적인 생산을 위해서는 고온 적응성 품종, 특히 결구 시점에서 내고온성이 강한 품종을 육성하거나 고온의 피해를 최소화할 수 있는 재배기술이 확립되어야 할 것으로 보인다. 그리고 결구형성 시 고온 스트레스의 영향을 조기감별하기 위해서 OKJIP 곡선에서 $F_K$의 증가를 비롯하여 기존에 사용되고 있는 변수인 $F_O$, $F_V/F_M$$F_V/F_O$ 이외에도 $M_O$, $S_M$, RC/CS, ETo/CS, $PI_{abs}$, $SFI_{abs}$ 등의 형광변수들이 유용하게 활용될 수 있을 것으로 보인다.

월동무의 생장, 무기성분 조성과 광합성에 미치는 온도 상승의 영향 (Impact of Rising Global Temperatures on Growth, Mineral Composition, and Photosynthesis in Radish in a Winter Cropping System)

  • 오순자;문경환;송은영;손인창;위승환;고석찬
    • 원예과학기술지
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    • 제35권1호
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    • pp.38-45
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    • 2017
  • 본 연구에서는 온도구배터널을 이용하여 기온상승이 우리나라 주요 노지 채소인 월동무의 광합성, 무기성분 조성, 생장에 미치는 영향을 조사하여 겨울철 기온상승이 월동무의 생육에 미치는 영향을 예측하였다. 월동무의 생육(지상부와 뿌리의 생체중과 건물중, 초장, 뿌리의 길이와 직경)은 겨울철 대기온도에서 보다 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 재배하였을 때 증가하였다. 그리고, 겨울철 온도가 높아졌을 때 월동무 뿌리에서는 Cu 함량이 감소하지만 K, Ca, Mg, Fe 함량은 증가하였으며, 지상부에서는 N, P, Ca, Mg, Fe의 함량이 증가하였다. 최대광합성률은 겨울철 대기온도에서 $9.7{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 낮은데 반하여 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서는 각각 $22.1{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$$22.9{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 대기온도에서보다 2배 이상 높았다. 반면에 수분이용효율은 대기온도 $+4^{\circ}C$와 대기온도 $+7^{\circ}C$ 조건에서 재배하였을 때 대기온도에서보다 감소하였다. 이러한 결과는 미래의 겨울철 온도 상승이 무기염류의 흡수와 광합성의 증가를 유도하여 월동무의 생육에 우호적으로 작용하여 생산성을 높이지만 수분 요구도가 높아질 수 있음을 나타내 주고 있다.

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.

지도지생태계의 물리화학적환경과 식물성 플랭크톤군집의 생산성 (Physico-Chemical Environment and Productivity of the Phytoplankton Community in the Jido Pond Ecosystem)

  • Song Seung-Dal;M. Anwarul Huque
    • 환경위생공학
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    • 제5권2호
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    • pp.117-122
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    • 1990
  • 인공지인 지도지생태에 대하여 1979년 4월부터 1980년 3월까지 수온, pH, $Cl^-,\; Mg^{++}$, alkalinity, detergent, $SiO_2-Si, PO_4-P\;^{3-}, NO_3-N\;NO_2-N\;NH_4-N$, BOD, COD, DO, OM 및 OC등의 물리화학적 수질환경의 동태를 분석하고 일차생산자인 식물성플랭크톤의 다양성 및 생장과 생산성을 측정하여 생태계의 물직대사와 에너지이효율을 정량화하였다. 식물성플랭크톤의 분포는 총 28종의 우점종(Chlorophyta 11종, Bacillariophyta 9종 및 Cyanophyta 3종)이 출현하였고, chlorophyta는 전체 algal counts의 75%를 점하였다. 다양성지수는 d=0.85~2.80, $\={H}$=1.10~2.40, e=0.56~0.90였다. 현재량은 0.043~0.385g chl/$m^2$의 범위였고, 광합성율 및 호흡율의 변화는 각각 0.36~4.50와 0.10~1.40mg $O_2$/l/hr이며, 동화량은 0.6~3.8mg C/$m^2$, 태양에너지 이용효율은 연평균 2.44%였다. 인과 질소의 turnover time은 각각 20days와 3days였다.

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식물생장조절제(植物生長調節劑) "Chlorflurenol"을 이용(利用)한 제초제(除草劑) 살초력(殺草力) 증대(增大) 및 사용량(使用量) 절감방법(節減方法) 연구(硏究) (An Approach for Increasing Herbicidal Efficacy by Adding Plant Growth Regulator "Chlorflurenol")

  • 김동수;김순철;김길웅
    • 한국잡초학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.62-68
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    • 1984
  • 제초제(除草劑) 사용량(使用量)을 줄일수 있는 방법(方法)을 찾기위해 비교적(比較的) 최근(最近)에 개발(開發)된 생장조절제(生長調節劑)인 Chlorflurenol과 논제초제(除草劑)의 주종(主從)을 이루고 있는 butactlor, thiobencard 및 bentazon의 혼합효과(混合效果)를 1981~1982, 2개년(2個年)에 걸쳐 영남작물시험장(嶺南作物試驗場)에서 실시(實施)하였다. 1. 피(E. crus-galli)., 올챙고랭이(S. hotarui) 알방동산이(C. difformis), 마디꽃(R. idnica), 물달개비(M. Vaginalis), 밭뚝외풀(L. procumbens)등 일년생제초(一年生除草)가 많이 발생(發生)되는 논에서는 chlorflurenol을 사용(使用)하므로서 butachlor와 thiobencarb 사용량(使用量)을 추천량의 50~75%까지 줄이더라도 잡초방제효과(雜草防除效果)를 90%이상(以上) 유지(維持)할 수 있었다. 2. Chlorflurenol과 bentazon의 혼합효과(混合效果)는 결항적반응(結抗的反應)을 보였으며 bentazon의 피(E. crusgalli)에 대(對)한 살초효과(殺草效果)는 거의 없었다. 3. Chlorflurenol이 벼 생육(生育)에 미치는 영향(影響)에 있어서는 마른무게에는 그다지 영향(影響)을 미치지 않으나 주요동화기관(主要同化器官)인 엽면적(葉面積)을 감소(減少)시켜 엽신중(葉身重) 비율(比率)을 떨어뜨렸다.

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Rhodopseudomonas sphaeroides의 고정화균체에 의한 수소생산의 효율적 기질 공급 (Effective Supply of Substrate for Hydrogen Production by Immobilized Cells of Rhodopseudornonas sphaeroides)

  • 김진상;홍용기;신일식;조학래;장동석
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.79-84
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    • 1992
  • Rhodopseudomonas sphaeoides B6 세포를 agar gel 중에 고정했을 때, 수소생산을 위한 최적 agar 농도는 2(w/v)였다. B6의 2% agar gel 고정화균체(300ml gel: 2.85 mg dry cells/ml)와 비고정세포(1l culture: 0.87 mg dry cells/ml)에 있어서 초기의 최고 수소 생산활성은 각각 47.5 및 48.0ml/hr/culture로 거의 같았다. 그러나, 수소생산이 거의 정지된 배양후기에는 lactate의 제한공급( 10 mmole)에 의한 비고정세포의 활성회복은 50% 이하로 감소되었지만, 고정화세포의 활성은 거의 초기상태로 회복되었다. B6의 고정화균체를 이용하여 12시간 주기의 광조사조건으로, 매 1l의 수소생산시 마다 그에 소비된 만큼의 기질에 상당하는 9.3mmole의 DL-lactate와 1.86mmole의 L-glutamate 함유 기본배지를 주기적으로 공급한 결과, 228시간의 배양기간 동안 명암의 반복조건에도 불구하고 평균 510 ml/day/300m/ gel(2.9mg dry cells/ml)의 속도로 수소생산이 지속되었다. 이 결과는 광합성세균에 의한 수소생산에 있어서, 보다 효율적 기질공급과 가변적인 태양광 이용 조건에 대응되는 자동배양 시스템의 구성 가능성을 시사한다.

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절화장미 수경재배시 배양액의 농도와 pH가 생육과 품질에 미치는 영향 (Effect of EC and pH of Nutrient Solution on the Growth and Quality of Single-Stemmed Rose in Cutted Rose Production Factory)

  • 이혜진;양은영;박금순;이용범;배종향;전경수
    • 생물환경조절학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.258-265
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    • 2004
  • 본 실험은 장미 식물생산공장식 수경재배시 배양액의 EC와 pH와 같은 지하부 환경요인이 장미의 생육과 품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 배양액의 EC를 $1.0\~3.5dS{\cdot}m^{-1}$로 처리하였을 때 장미의 생육과 품질에 미치는 영향은 큰 차이가 없어 비료의 사용량을 고려하여 배양액의 농도를 높게 관리할 필요가 없는 것으로 나타났다. 광합성률, 증산률 및 생육 등은 $EC\;1.0\~1.5dS{\cdot}m^{-1}$에서 높아 single-stemmed rose수경재배에 있어 최적의 농도임을 알 수 있었다. 배양액의 pH는 pH 3.0과 7.0을 제외한 $pH\;4.0\~6.0$에서 광합성률과 증산률이 높게 나타나 장미는 배양액의 pH를 다른 작물에 비해 낮게 관리하는 것이 생육이나 무기이온 흡수에 있어 효과적인 것으로 나타났다.