• 제목/요약/키워드: shoot biomass

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카드늄을 처리한 미나리 (Oenanthe javanica)에서 전체 Thiol 잔기, 글루타치온, Phytochelatin의 농도 변화 (Effect of Cadmium Treatment on the Total Thiol Groups, Glutathione and Phytochelatin Contents in Oenanthe javanica)

  • 민복기;최순용;이세영
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권3호
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    • pp.243-248
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    • 1997
  • 미나리 (O. javanica)는 오염된 하수 등에서도 매우 잘 자라는 식물체이다. 이런 미나리를 phytoremediation에 응용하기 위하여 $50\;{\mu}M$ 카드늄을 처리하여 카드늄에 대한 저항성 및 식물체에 축적된 카드늄을 정량하고 생리적, 생화학적 변화를 조사하였다. 카드늄을 처리하고 3주 뒤에 미나리는 거의 성장저해를 받지 않았으나 대조구로 사용한 담배 (N. tabacum Xanthi)는 75% 성장저해를 받았다. 미나리는 뿌리, 줄기, 잎에 건중량 1 그램당 각각 2.1, 7.3, $113\;{\mu}moles$의 카드늄을 축적하였다. 카드늄을 처리한 미나리의 경우 전체 thiol 잔기의 농도가 카드늄을 처리하지 않은 미나리에 비해 뿌리, 줄기, 잎에서 각각 0.5, 1,7배 증가하였으나 글루타치온 농도의 경우는 대조구에 비해 각각 57%, 30%, 53% 까지 감소하였다. 이를 HPLC로 조사해본 결과 증가된 thiol의 함량은 새로운 thiol 잔기를 지닌 물질의 생성으로 기인된 것이고, retention time을 기초로 이는 phytochelatin인 것으로 보여진다.

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모듈형 경사지붕 녹화시스템의 토양과 식물생육 모니터링 (Monitoring on the Soils and Plant Growth in Modular Sloped Rooftop Greening System)

  • 류남형;이춘석
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.53-67
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    • 2011
  • The major objective of this study was to quantify the effects of substrate depth and substrate composition on the development of sedum etc., in a sloped rooftop (6 : 12 pitch) environment during a 4-year period. The experiment was conducted from 2006 October to 2010 December under several conditions without soil erosion control : two substrate depth (5cm, 10cm), four substrate composition (A5N3C2, A3N3C4, A6C4, G5L3C2: A: artificial lightweight soil, N : natural soil, G : granite decomposed soil, C : leave composite, L : loess), four sloped roof direction ($E40^{\circ}W$, $W40^{\circ}N$, $S40^{\circ}W$, $N40^{\circ}E$). In this experiment 4 sedum etc., were used: Sedum sarmentosum, Sedum kamtschaticum, Sedum rupestre, Sedum telephium, flowering herbs (mixed seed : Taraxacum platycarpum, Lotus corniculatus, Aster yomena, Aster koraiensis), western grasses (mixed seed : Tall fescue, Creeping redfescue, Bermuda grass, Perennial ryegrass). The establishment factor had two levels : succulent shoot establishment (sedum), seeding (flowering herbs, western grasses). 1. Enkamat, as it bring about top soil exfoliation, was unsuitable material for soil erosion control. 2. Sedum species exhibited greater growth at a substrate depth of 10cm relative to 5cm. All flowering herbs and western grasses established only at a substrate depth of 5cm were died. A substrate depth of 5cm was not suited in sloped rooftop greening without maintenance. If additional soil erosion control will be supplemented, a substrate depth of 10cm in sloped rooftop greening without maintenance was considered suitable. 3. For all substrate depth and composition, the most abundant species was Sedum kamtschaticum. The percentage of surviving Sedum kamtschaticum was 73.4% at a substrate depth of 10cm in autumn 2007 one year after the roof vegetation had been established. But the percentage of surviving other sedum were 33.3%~51.9%, therefor mulching for soil erosion control was essential after rooftop establishment in extensive sloped roof greening was proved. To raise the ratio of plant survival, complete establishment of plant root at substrate was considered essential before rooftop establishment. 4. There was a significant interaction between biomass and substrate moisture content. There were also a significant difference of substrate moisture and erosion among substrate composition. The moisture content of A6C4 was highest, the resistance to erosion of A5N3C2 was highest among substrate composition. The biomass of plants were not significantly higher in A5N3C2 and A6C4 relative to A3N3C4 and G5L3C2, For substrate moisture and erosion resistance, A5N3C2 and A6C4 were considered suitable in sloped rooftop greening without maintenance. 5. There were significant difference among roof slope direction on the substrate moisture. Especially, the substrate moisture content of $S40^{\circ}W$ was lower relative to that of $N40^{\circ}E$, that guessed by solar radiation and erosion.

광환경 차이에 의한 활엽수종 유묘의 생장과 물질생산에 관한 연구 (Studies on Growth and Biomass Production of Deciduous Tree Seedlings under Different tight Environment)

  • 김선아;최정호;권기원
    • 임산에너지
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    • 제21권3호
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    • pp.46-53
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    • 2002
  • 본 연구에서는 인공피음에 의해서 광조건을 3단계로 달리하여 생육시킨 펜둘라자작나무, 층층나무, 물푸레나무를 대상으로 생장량과 물질생산량 등 특성을 조사하여 생리ㆍ생태적 특성을 밝히고자 연구를 실시하였다. 인공피음처리에 따른 조사 대상 수종의 묘고생장 차이는 거의 없었으며, 근원직경의 생장은 전광처리구가 투광율 7-10%의 피음처리구보다 상대생장율이 29-32% 이상 우수한 생장율을 나타냈다. 하지만 층층나무의 근원직경생장은 투광율 26-34% 처리구에서 높은 생장율을 나타냈다. 대부분의 수종에서 피음처리 수준에 따른 광량감소와 함께 총 물질생산량도 감소하였고, 잎과 줄기의 비율이 뿌리에 비해 증가하는 경향을 보였다. 유묘의 T/R율은 대부분의 수종이 피음의 강도가 강할수록 T/R율이 높아지는 경향으로 전광처리구의 0.51∼l.13보다 투광율 7-10%의 강피음처리구가 1.00∼2.27로 높게 나타냈다. 전체적으로 비교할 때 인공피음처리에 의한 광량이 감소할수록 SLA, LAR, LWR은 광환경의 변화에 따른 피음의 강도가 강할수록 통계적으로 유의적인 차이를 보이며 증가하였다.

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Effect of Subsurface Drainage Systems on Soil Salinity at Saemangeum Reclaimed Tidal Land

  • Lee, Sanghun;Bae, Hui-Su;Lee, Soo-Hwan;Oh, Yang-Yeol;Ryu, Jin-Hee;Ko, Jong-Cheol;Hong, Ha-Chul;Kim, Yong-Doo;Kim, Sun-Lim
    • 한국토양비료학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.618-627
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    • 2015
  • Soil salinity is the most critical factor for crop production at reclaimed tidal saline soil. Subsurface drainage system is recognized as a powerful tool for the process of desalinization in saline soil. The objective of this study was to investigate the effects of subsurface drainage systems on soil salinity and corn development at Saemangeum reclaimed tidal saline soil. The field experiments were carried out between 2012 and 2014 at Saemangeum reclaimed tidal land, Buan, Korea. Subsurface drainage was installed with four treatments: 1) drain spacing of 5 m, 2) drain spacing 10 m, 3) double layer with drain spacing 5 m and 10 m, and 4) the control without any treatment. The levels of water table showed shorter periods above 60 cm levels with the deeper installation of subsurface drainage system. Water soluble cations were significantly greater than exchangeable forms and soluble Na contents, especially in surface layer, were greatly reduced with the installation of subsurface drainage system. Subsurface drainage system improved biomass yield of corn and withering rate. Thus, the biomass yield of corn was improved and the shoot growth was more affected by salinity than was the root growth. The efficiency of double layer was not significant compared with the drain spacing of 5 m. The economic return to growers at reclaimed tidal saline soil was the greatest by the subsurface drainage system with 5 m drain spacing. Our results demonstrated that the installation of subsurface drainage system with drain space of 5 m spacing would be a best management practice to control soil salinity and corn development at Saemangeum reclaimed tidal saline soil.

제주지역 갯메꽃(Calystegia soldanella L.) 유래 부정근 재분화 및 생물반응기 시스템 이용 대량증식법 (Regeneration of adventitious root from Calystegia soldanella L. in Jeju island and mass proliferation method using bioreactor system)

  • 이종두;장은비;윤원종;정용환
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.37-37
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    • 2021
  • Calystegia soldanella L. is a perennial herbaceous halophyte belonging to the convolvulaceae family, which mainly grows in coastal sand dunes in Korea. Shoots and rhizomes are edible, and roots called 'Hyoseon Chogeun' are known to have medicinal effects such as antipyretic, sterilization, and diuretic. In addition, physiological activities of antioxidant, anti-inflammatory, antiviral, antifungal and PTP-1B (protein tyrosine phosphate-1B) inhibition have been reported. In this study, in vitro induction cell lines of C. soldanella L. collected from the coastal sand dunes in Jeju island was redifferentiated into adventitious roots that can be used as medicinal resources. Also the biomass of mass-proliferated adventitious roots using a bioreactor were evaluated. Plants of C. soldanella L. were collected from the crevice of the seashore in the coastal area of Taeheung 2-ri, Namwon-eup, Seogwipo-si. Then, it was separated into leaves, stems, rhizomes, and roots, and surface sterilized with 70% ethyl alcohol and 2% NaOCl (sodium hypochlorite). After washing with sterilized water, each organ section was cultured in Hormone-free MS medium (Murashige & Skoog Medium). As a result, the induction response rates were evaluated at 85% and 55%, respectively, in terms of callus formation and shoot generation in the rhizome segment. In the case of the adventitious roots morphological characteristics induced by single-use treatment of auxin-based plant growth regulators IBA and NAA from redifferentiated shoots were compared. Most efficient adventitious root culture method as a rooting rate, number, length, and biomass proliferation in the bioreactor system was confirmed when treated by culturing in MS salts, Sucrose 30 g·L-1, and IBA 1mg·L-1 for 4 weeks. In this study, the medium composition and culture period were confirmed using a bioreactor system to mass-proliferate adventitious roots derived from C. soldanella L. in Jeju island. Also this adventitious root line developed a new medicinal material could increase value of the bio-industry ingredient through quantitative and qualitative screening of phyto-bioactive compounds.

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대형정수식물을 활용한 높은 생산성의 인공습지 조성 및 관리 (The Construction and Management of Artificial Wetland Using Emergent Macrophytes for High Biomass Production)

  • 홍문기;허영진;김재근
    • 한국습지학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.61-72
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    • 2014
  • 높은 생산성을 위한 인공습지 조성 및 관리 방안 제시를 위해 세 가지 대형정수식물(갈대, 애기부들, 줄)을 두 가지 매질조건(개별 매질과 혼합 매질)과 두 가지 수위 조건(5 cm와 20 cm)에 식재한 뒤 3년간의 모니터링을 수행하였다. 그 결과 줄의 경우 조성 환경에 상관없이 첫 해 초기 생육(최대 초고, 약 200 cm; 최대 지상부 생산성 약 500 $g/m^2$)뿐만 아니라 3년경과 후 최종 생육(줄, 약 1,100 $g/m^2$; 애기부들, 770 $g/m^2$; 갈대, 450 $g/m^2$)에 있어, 전반적으로 갈대나 애기부들에 비해 월등하게 나타났다. 특히 초기 생육이 좋았던 줄은 자연적으로 유입돼 발생하는 잡초들에 의한 피해가 거의 없었던 반면 갈대나 애기부들의 경우 다년생 잡초를 포함한 여러 잡초와의 종간 경쟁으로 생육이 다소 부진하였다. 특히 얕은 수심환경과 moss peat를 포함한 혼합 매질 조건에선 식재종들의 생육이 전반적으로 부진하였으며, 그로 인해 잡초들의 생육이 상대적으로 좋았다. 높은 지상부 생산성을 위한 인공습지 조성을 위해선 줄과 같이 생육 환경에 크게 구애받지 않으며 초기 생육이 뛰어난 종의 선발을 통해 자연유입 잡초나 야생동물 등에 의한 피해를 최소화시켜야 할 것이다. 만약 줄이 아닌 갈대나 애기부들과 같은 종을 식재하고자 한다면 온실과 같은 환경에서 일정 수준 이상 생육시킨 뒤 식재함으로써 더욱 경쟁력을 제고시킬 수 있을 것이다. 더불어 높은 지상부 생산성을 위한 인공습지를 지속적으로 유지시키기 위해선 한두 가지 선택지가 아닌 제초와 관련된 최적의 관리방안들을 적시에 활용하는 통합적 잡초 관리 시스템의 적용을 제안하는 바이다.

광도 변화에 따른 5개 활엽수종의 엽록소 함량과 생장 특성 (Chlorophyll Contents and Growth Performances of the Five Deciduous Hardwood Species Growing Under Different Shade Treatments)

  • 조민석;권기원;김길남;우수영
    • 한국농림기상학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.149-157
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    • 2008
  • 본 연구에서는 층층나무, 물푸레나무, 박달나무, 개벚나무, 고로쇠나무 5개 활엽수종을 대상으로 피음 처리를 통해 4가지 수준으로 광도 조건을 달리하여 이들의 내음성 및 광 요구도에 관련된 엽록소 함량 및 생장특성으로 구분 조사하여 광도의 영향을 분석하였다. 총 엽록소 함량의 계절적 변화는 전광 처리구에서 계절별로 6월 < 9월 < 7월 순으로 증가되어 총 엽록소 함량차이를 보였다. 엽록소 a/b율은 계절이 지남에 따라 각 피음 처리 수준별로 엽록소 b의 함량이 a의 함량보다 상대적으로 크게 증가하는 현상을 보여 전체적으로 엽록소 a/b율의 값은 6월보다 7월, 9월에 낮은 값을 보였다. 피음 처리에 따른 총 엽록소 함량은 강피음 처리구에서 가장 많았으며, 피음 수준이 높아질수록 유의적 차이를 보이면서 증가하는 경향을 보였다. 조사 대상 수종의 엽록소 a와 b의 함량은 피음 처리 수준이 높아질수록 각각 증가하였다. 그러나 피음 수준이 높아지면서 엽록소 b의 함량 증가가 엽록소 a의 함량에 비해 상대적으로 더 컸다. 이 때문에 피음 강도가 강해지면서 엽록소 a/b율이 감소하는 경향이 나타났다. 층층나무, 물푸레나무, 박달나무 및 개벚나무 근원경과 묘고의 상대생장률은 피음 수준이 높아질수록 상대 생장률이 낮아지는 경향을 보였다. 그러나 고로쇠나무는 보통피음 처리구에서 가장 높은 상대생장률을 나타냈다. 고로쇠나무를 제외한 모든 실험대상 수종은 피음 처리 수준에 따른 광량 감소와 함께 총 물질생산량이 감소하였다. 그러나 고로쇠나무는 보통피음 처리구에서 가장 높은 물질생산량을 나타냈다. 광량의 감소로 잎과 가지의 비율이 뿌리에 비해 증가하는 경향을 보였으며, 피음 처리의 영향이 묘목 부위별로 다르게 작용함을 보였다. 피음 처리에 따른 뿌리의 용적은 물질생산량과 같은 경향을 나타냈다. 피음 처리에 따른 대부분의 조사 대상 수종에서 피음 수준이 높아질수록 뿌리의 상대적인 생장비율이 감소하면서 T/R율이 증가하는 경향을 보였다. 피음 수준이 높아질수록 엽면적비(SLA), 엽면적율(LAR) 및 엽건중비(LWR)가 증가하는 경향을 보였다.

경남 통영의 소규모 잘피밭 어류군집에 관한 연구 (Species Composition of Fish Assemblage in a Small Scale Eelgrass Bed of Tongyeong, Korea)

  • 김준섭;곽우석
    • 한국어류학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.191-200
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    • 2012
  • 경남 통영 풍화 잘피밭에서 2010년 11월부터 2011년 10월까지 예인망(surf net)으로 채집하여 어류의 종조성 특성을 조사하였다. 조사기간 동안 총 30종, 5,511개체, 6,933.4 g의 어류가 채집되었다. 우점종은 베도라치(Pholis nebulosa), 실고기(Syngnathus schlegeli), 그물코쥐치(Rudarius ercodes), 가시망둑(Pseudoblennius cottoides), 볼락(Sebastes inermis), 실비늘치(Aulichthys japonicus)로 총 출현 개체수의 93.4%를 차지하였다. 출현한 대부분의 어류는 크기가 작거나 대형 어종의 유어들로 이루어져 있었다. 잘피의 밀도는 2011년 4월이 가장 높았으며 2011년 1월이 가장 낮았다. 수온과 잘피의 밀도 및 중량, 주 먹이생물의 양적 변동이 어류 군집의 계절변동에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 풍화 잘피밭이 많은 어종들에게 좋은 성육장의 역할을 하고 있는 것으로 생각된다.

Effect of high temperature on mineral uptake, Soluble carbohydrates partitioning and cucumber yield

  • Sung, Jwakyung;Lee, Suyeon;Lee, Yejin;Ha, Sangkeun;Sonn, Yeonkyu
    • 농업과학연구
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    • 제41권4호
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    • pp.291-298
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    • 2014
  • Plastic film houses are directly associated with increases in plant growth and yield of vegetable crops through a year round cultivation, however, at the same time temperature stresses are one of fates which are difficult to avoid during crop growth. The objective of this study was to examine the translocation and distribution of minerals (N, P, K) and carbohydrates as well as seasonal fluctuation of mineral uptake and carbohydrate production in cucumber plant grown under moderately high temperature. The temperature treatments consisted of 2-layers film houses (optimal temp.) and 3-layers (high temp.). Shoot growth of cucumber plants were linearly increased until 14 weeks after transplanting (WAT) without any significant difference between both temperatures, and the slowdown was observed from 16 WAT. The level of soluble sugar and starch was slightly greater in optimal temperature compared to the high. Cumulative accumulation of soluble sugar was significantly different before and after 12 WAT in both treatments, whereas starch level represented a constant increase. Monthly production of soluble sugar reached the peak between 12 to 16 WAT, and starch peaked between 4 to 8 WAT and 12 to 16 WAT. Total uptake of N, P and K in optimal and high temperature conditions was $18.4g\;plant^{-1}$ and 17.6 for N, 4.7 and 5.1 for P, and 37.7 and 36.2 for K, respectively, and the pattern of monthly N uptake between optimal and high temperatures was greater in early growth stage, whereas was greater in mid growth stage in both P and K. Thus, this study suggests that moderately high temperature influences much greater to photosynthesis and carbohydrate production than plant biomass and mineral uptake. On the basis of the present result, it is required to indentify analysis of respiration rates from plant and soil by constantly increasing temperature conditions and field studies where elevated temperatures are monitored and manipulated.

카드뮴 오염 토양에 Phytoremediation의 적용 가능성 연구 (A Study of the Potential for Phytoremediation of Cd Contaminated Soil)

  • 백경화;장윤영;배범한;이인숙
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제25권5호
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    • pp.315-320
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    • 2002
  • 본 연구는 어저귀(Abutilon avicennae)를 이용한 식물상 복원공법의 가능성과 카드뮴이 식물의 성장에 미치는 독성효과, 오염물과 식물유무에 따른 토양미생물의 활성변화, 카드뮴의 식물체내와 토양에서의 거동에 관한 연구를 실시하였다. 뿌리의 생체량은 90일 후 대조구에 비해 약 4배정도 저해를 받았으며, 지상부의 길이 생장 또한 대조구에 비해 약 3배정도 저해를 받은 것으로 나타났다. 식물내 카드뮴의 축적은 50일째 뿌리> 줄기> 잎의 순서로 축적을 나타냈으나, 90일이 경과된 후 카드뮴 축적은 뿌리>줄기>종자>잎으로 지상부 부분의 카드뮴이 잎에서 종자로 전이가 일어난 것을 볼 수 있다. 카드뮴 오염 유무에 상관없이 식물구는 무식물 구에 비해 미생물 활성도가 높게 나타났고 컬럼 하층부로 내려갈수록 감소하였다. 토양에서의 카드뮴 이동은 관찰되지 않았으며, 초기 가용성 카드뮴의 3.5%가 식물체내로 이동하였음이 관찰되었다.