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규산비료 시용이 배추 묘의 생장과 환경내성에 미치는 영향 (Effect of Silicate Fertilizer on Growth, Physiology and Abiotic Stress Tolerance of Chinese Cabbage Seedlings)

  • 넉탕부;김시홍;김승연;최기영;김일섭
    • 생물환경조절학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.51-56
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    • 2015
  • 규산은 작물의 필수원소에는 포함되어있지 않으나, 화본과 작물을 중심으로 내도복성과 병충해 저항성의 향상, 군락구조 개선에 의한 광합성 능력의 향상 등에서 폭 넓게 그 유용성이 알려져 왔으며, 최근에는 원예작물에서도 규산질 비료의 시용이 수량이나 병충해저항성을 향상시키는 효과가 입증되고 있어 친환경농업 관점에서도 주목을 밭고 있다. 본 실험은 배추 육묘 중 규산질 비료의 시용이 묘소질과 저온, 고온, 건조 등 환경내성에 미치는 영향을 검토하기 위하여 수행하였다. 규산염 처리농도를 8, 16, 32, 64 및 128mM로 설계하여 주 2회 관주 처리 하고, 처리 3주 후에 생육조사 및 스트레스 내성에 대해 평가하였다. 생육조사 결과, 8, 16 및 32m의 농도에서는 대부분의 생육지표가 대조구에 비해 약간 증가하는 경향을 보였으나 8mM처리만 제외하고 통계적 유의차는 나타나지 않았다. 고농도인 128mM의 규산 처리구에서는 모든 생육 지표가 감소하였다. 총 뿌리 면적, 뿌리 길이 및 근단 수는 8, 16 및 32mM의 농도에서 증가했지만 64 및 128mM의 처리구에서는 감소하였다. 규산 처리 농도가 증가함에 따라 증산 속도는 감소한 반면 기공확산 저항은 증가하는 경향을 보였다. 상대적 이온 누출율도 대조구에 비해 규산염 처리구에서 감소되었으나, 처리 농도간 유의차는 나타나지 않았다. 규산처리에 의해 고온과 저온 장해 지표도 감소되었으며, 농도간에는16과 32mM이 가장 효과적이었다. 규산처리에 따라 건조내성도 증가하여 대조구는 단수 후 3일째부터 위조되기 시작하여 5일째는 전 개체가 위조하였으나, 규산처리구는 4일(8, 64, 128 mM) 또는 5일(16과 32mM) 부터 위조가 시작되어 6일(8mM)이나 7일(16, 32, 64및 128 mM)이 지나서야 모든 공시 개체가 위조되었다.

CO2 상승처리가 복숭아 '미홍'의 수체생육 및 생리반응에 미치는 영향 (Effect of the Elevated Carbon Dioxide on the Growth and Physiological Responses of Peach 'Mihong')

  • 이슬기;조정건;정재훈;류수현;한점화;도경란
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.312-319
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    • 2021
  • 본 연구는 CO2 상승 처리에 따른 복숭아 '미홍' 품종의 수체생육 및 생리반응에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. CO2 농도는 기후변화 시나리오 RCP8.5를 기반하여 400µmol·mol-1(현재), CO2 상승구 700µmol·mol-1(21C 중반기), 940µmol·mol-1(21C 후반기)으로 4월 22일부터 7월 6일까지 처리하였다. 5월 22일부터 7월 2일까지의 최대광합성률 평균값은 700µmol·mol-1 처리구에서 16.06µmol·CO2·m-2·s-1으로 대조구 14.45µmol·CO2·m-2·s-1와 940µmol·mol-1 처리구의 15.96µmol·CO2·m-2·s-1보다 높았다. 그러나 기공전도도는 대조구보다 700µmol·mol-1 및 940µmol·mol-1 처리구에서 낮았다. 또한 모든 처리구에서 CO2 포화점은 생육 초기 1,200µmol·mol-1에서 생육 후기 600-800µmol·mol-1으로 낮아졌다. 기공 밀도는 CO2가 상승할수록 감소하였다. 수체생육 중 직경증가량, 엽면적, 신초 수는 통계적 유의차가 없었지만, 신초 길이는 CO2가 상승할수록 짧아졌다. 과중은 700µmol·mol-1(152.5g), 940µmol·mol-1(147.4g), 400µmol·mol-1(141.8g) 처리구 순으로 높았다. 가용성 고형물 함량은 대조구인 400µmol·mol-1 처리구보다 CO2 상승 처리구에서 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과들을 종합하면 700µmol·mol-1 까지의 CO2 상승은 복숭아 '미홍'의 수량과 가용성 고형물 함량 등 과실 품질에 긍정적인 영향을 주는 반면, 940µmol·mol-1 이상의 CO2 상승은 조기 노화 및 착과 부위 감소 등 복숭아 생산성에 부정적인 영향을 미치는 것으로 판단된다.

한국산 사초속 왕비늘사초절의 분류학적 연구 (A taxanomic study on section Acutae of Carex L. in Korea (Cyperaceae))

  • 오용자;이현진
    • 식물분류학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.183-222
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    • 2001
  • 한국산 사초속(Carex L.) 왕비늘사초절(section Acutae Fries) 11종을 대상으로 외부 형태학적 형질을 재검토하고, 광학현미경과 주사전자현미경을 사용하여 과낭, 수과와 잎의 표피형을 비교분석하였다.그결과 얻어진 정량적 형질(줄기, 잎, 이삭, 비늘조각, 포, 과낭과 수과의 길이와 너비)과 정성적 형질(이삭, 비늘조각, 과낭과 수과의 모양, 엽설의 유무, 줄기단면과 비늘조각 윗부분의 모양) 및 과낭, 수과와 잎의 표피형(기본표피 세포의 모양, 세포벽의 굴곡, 규소체의 수와 모양, 기공복합체의 크기와 빈도, 부세포의 모양)이종을 동정, 식별하는데 유용하였다.또한 왕비늘사초절 11종은 과낭의 가장자리와 부리모양, 과낭의 기본표피세포의 모양에 따라 산뚝사초(C. forficula Fr. & Sav.)는 제1그룹, 애기천일사초(C. subspathacea Worm.), 회색사초(C. cinerascens K$\ddot{u}$k.), 산비늘사초(C. heterolepis Bunge)는 제2그룹, 갈미사초(C. bigelowii Torr.), 구슬사초(c. tegulata H. L$\acute{e}$v. & Van't.), 산꼬리사초(C. shimidzensis Fr.), 뚝사초(c. thunbergii Steud.)는 제3그룹, 쥐방울사초(C. phacota Spreng.), 왕비늘사초(C. maximowiczii Miq.), 이삭사초(C. dimorpholepis Steud.)는 제 4그룹, 모두 4개의 그룹으로 나눌수 있었다.

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광조건이 인삼과 잎담배의 광저해에 미치는 영향 (Effect of Light Conditions on Photoinhibition of Ginseng and Tobacco)

  • 배성국;허일
    • 한국작물학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.126-130
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    • 1985
  • 이식후 생육초기의 잎담배 (품종 :Bulgaria)와 3연근 인삼을 공시하여 광강도를 580, 1,280, 1,770, 2,580 $\mu$E/$m^2$/sec로 각각 3,6,9시간을 엽온 22$^{\circ}C$의 조건에서 처리한 후 $CO_2$농도 320ppm에서 광일광합성속도를 조사하였다. 1. 처리전 인삼의 광포화점은 어느 온도 조건에서나 공히 550$\mu$E/$m^2$/sec 정도였고, 광합성속도는 2$0^{\circ}C$에서 7.2, 35$^{\circ}C$에서 5.2mg.$CO_2$/dm$^2$/hr이었다. 잎담배는 광포화점이 $25^{\circ}C$에서 1,600$\mu$E/$m^2$/sec에서 나타났고, 광합성속도는 $25^{\circ}C$에서 14.3, 15$^{\circ}C$에서는 10.3mg.$CO_2$/dm$^2$/hr이었다. 2. 잎담배는 어느 처리에서나 광저해가 일어나지 않았다. 3. 인삼은 3시간 처리에서는 2,580$\mu$E/$m^2$/sec의 광도에서만 광합성속도가 11.4% 저하되었고, 9시간 처리에서는 1,270$\mu$E/$m^2$/sec 광도에서 8.5%, 1,770$\mu$E/$m^2$/sec에서 9.5%, 2,580$\mu$E/$m^2$/sec에서 20.3%로 각각 저하되어 광강도가 크고 조사기간이 길수록 광저해가 컸다. 4. 인삼에서 기공저항은 처리간에 차이가 없었으나, 엽육저항은 광저해를 받은 처리에서 크게 나타냈고. 담배에서는 처리간에 차이가 인정되지 않았다.

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지역기후모델에서 고해상도 지면피복이 1989년 동아시아 여름몬순 순환에 미치는 영향 (Impacts of the High Resolution Land Cover Data on the 1989 East-Asian Summer Monsoon Circulation in a Regional Climate Model)

  • 서명석;이동규
    • 대기
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    • 제15권2호
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    • pp.75-90
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    • 2005
  • 이 연구에서는 지면-대기 모수화 방안 (BATS1e)이 접합된 미국 국립기상연구센터 (NCAR)에서 개발한 지역기후모델(RegCM2)을 이용하여 지면피복의 변화가 동아시아 여름몬순에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 지면피복 변화의 영향을 분석하기 위하여 두 종류의 지면피복 자료를 이용하였다. 하나는 NCAR에서 제공하는 지면피복 자료 (CTL 실험)이고 다른 하나는 최근의 기상위성자료로부터 직접 분류한 고해상도 지면피복분류 자료(LCV 실험)이다. CTL 실험에서는 중국 중부지역과 몽고지역의 지면온도가 각각 약 $1-3^{\circ}C$ 높고 낮게 모의되었다. 또한 모의 영역 북부지역에서는 강수가 과다하게 모의된 반면 모의영역 남부 바다지역의 강수는 과소하게 모의되었다. 지면피복 변화에 의한 알베도, 거칠기 길이 및 최소기공저항계수와 같은 지면의 생물리적 요소들의 변화는 지면-대기 상호작용을 변경시켰다. 즉, 지면피복이 낙엽활엽수림에서 농지와 관계농지로 변경된 LCV 실험의 중국 중부지역에서는 잠열 속과 풍속이 현저하게 증가되었다. 그 결과 CTL 실험에서 나타났던 중국 중부지역에서의 온난편차가 LCV 실험에서는 대부분 완화되었다. 중국 중부지역에서의 강한 기온 하강은 태평양과 대륙사이의 기압 차를 약화시키고 있다. 남동에서 북서방향으로의 기압경도력이 약화됨에 따라 중국 남부와 남중국해로부터 북동쪽으로의 수증기 수송도 약화되었다. 이러한 수증기 수송의 변화는 모의 영역 북부지역에서의 과다한 강수 모의와 남중국해에서의 과소한 강수모의를 동시에 크게 완화시켰다. 그러나 지면피복의 변화는 특히 7월과 8월에 한반도와 일본 열도 지역에서의 강수를 크게 증기시키고 있다.

고추냉이 잎 수경재배시 차광정도가 광합성 특성 및 생육에 미치는 영향 (Effects of Shading on Photosynthetic Response and Growth Characteristics in Hydroponics for Wasabi Leaf Production)

  • 이주현;나상자르갈;최기영;이용범
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.9-13
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    • 2008
  • 본 연구는 고추냉이 수경재배시 유리온실내 무차광, 10, 30, 70% 차광률이 고추냉이 생육 및 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 광도가 증가할수록 엽록소 형광특성 ETR은 함께 증가하였으며, 무차광, 10%, 30%차광간의 차이가 없었으나, 70%차광 처리구는 다른 처리구에 비해 현저히 낮게 나타났다. Yield와 qP는 광도 증가와 함께 감소하였으며, 70% 차광 처리구에서 감소폭이 컸다. 광합성과 기공전도도는 10%차광에서 가장 높았으며, 증산율은 무차광 처리구에서 가장 낮게 나타났다. 고추냉이 엽면적과 생장량은 10%차광에서 가장 높았으며, 엽수는 무차광에서 가장 많고 차광률이 증가할수록 감소하였다. 엽장, 엽폭은 무차광, 10-30% 차광간에 유의적인 차이가 없었으나, 엽병장은 무차광에서 유의적으로 감소하였다. 뿌리의 생장은 70% 차광을 제외하고 처리간에 큰 차이가 없었다. 70% 차광에서 고추냉이 잎과 뿌리의 생장이 현저히 감소하였다 고추냉이를 11월에 정식하여 순환식 담액수경 방식으로 5개월간 재배한 결과 시설내의 차광률은 엽중, 엽병중, 엽면적과 광합성 특성 등을 고려할 때 10% 차광($700{\mu}molm^{-2}s^{-1}$)이 잎 생산에 적합하였다.

미세구조학적 형질 및 핵 리보솜 DNA의 ITS 염기서열에 의한 긴병꽃풀속(꿀풀과)의 계통분류학적 연구 (A systematic study of Glechoma L. (Lamiaceae) based on micromorphological characters and nuclear ribosomal ITS sequences)

  • 장태수;이중구;홍석표
    • 식물분류학회지
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    • 제44권1호
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    • pp.22-32
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    • 2014
  • 꿀풀과에 속하는 긴병꽃풀속(Glechoma)내 5종에 대한 화판과 악편의 미세 구조를 관찰하여 기재하고 그 분류학적 유용성을 판단하였으며, 분자계통학적 유연관계를 확인하기 위하여 핵 리보솜 DNA의 ITS 염기서열에 기초한 연구를 수행하였다. 기공복합체는 조사된 모든 분류군의 악편에서 분포하였으며, 공변세포의 길이는 분류군마다 다소 차이를 보였다. 긴병꽃풀속 분류군들의 화판과 악에 분포하는 모용은 5 종류(단세포 비선모, 다세포 비선모, 짧은 자루 두상 선모, 긴 자루 두상 선모, 방패형 선모)로 나타났으며, 모용의 종류, 분포, 밀도가 분류군마다 다르게 나타났다. 핵 리보솜 DNA의 ITS 염기서열에 의한 분자계통학적 연구 결과 긴병꽃풀속은 분포지역에 따라 3개의 분계조(유럽-미국, 중국-한국, 일본)로 분리되었다. 한국과 중국에 분포하는 G. longituba는 단계통군을 이루었고, 이탈리아의 특산종인 G. sardoa와 미국 및 유럽에 분포하는 G. hederacea는 단계통군을 형성하였다. G. hirsuta는 유럽의 분계조와 자매군 관계를 이루었으나, 일본에 분포하는 G. grandis는 나머지 분류군들의 상호 유연관계에서 통계적 지지를 얻지 못하였다. 본 연구 결과에서 긴병꽃풀속내의 종간 한계 설정에 있어 화판 및 악의 미세형태형질의 연구보다 핵 리보솜 DNA의 ITS 염기서열에 기초한 분자 계통학적인 연구가 유용한 방법임이 판명되었다. 그러나 구체적인 본 속내 계통 분류학적인 논의를 위해서는 외부 형태학적 형질에 대한 분석을 동시에 수행할 필요가 있으며, 계통학적 유용성이 보다 높은 DNA 구간을 추가로 분석할 필요가 있다.

Growth and yield responses of rice varieties to various soil water deficit conditions under different soil types

  • Kikuta, Mayumi;Samejima, Hiroaki;Magoti, Rahab;Kimani, John M.;Yamauchi, Akira;Makihara, Daigo
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.322-322
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    • 2017
  • To avoid drought stress under rainfed upland conditions, it is important for rice to efficiently utilize water at shallow soil layers supplied by rainfall, and access to water retained in deer soil layers. The root developmental characteristics of rice, which play important role in the adaptability to drought conditions, vary depending on the variety. Moreover, water availability for plant differs depending on the soil types that have different physical properties such as water holding capacity, permeability, capillary force, penetration resistance, etc. In this study, we evaluated growth and yield responses of rice varieties to various soil water deficit conditions under three different soil types. The experiment was conducted in a plastic greenhouse at the Kenya Agricultural and Livestock Research Organization-Mwea from October 2016 to January 2017. Two upland varieties (NERICA 1 and 4) and one lowland variety (Komboka) were grown in handmade PVC pots (15.2 cm diameter and 85.0 cm height) filled with three different types of soil collected from major rice-growing areas of the country, namely black cotton (BC), red clay (RC), and sandy clay (SC). Three watering methods, 1) supplying water only from the soil surface (W1), 2) supplying water only from the bottom of the pots (W2), and 3) supplying water both from the soil surface and the bottom of pots (W3), were imposed from 40 days after sowing to maturity. Soil water content (SWC) at 20, 40, and 60 cm depths was measured regularly. At the harvesting stage, aboveground and root samples were collected to determine total dry weight (TDW), grain yield, and root length at 0-20, 20-40, 40-60, and 60-80 cm soil layers. Irrespective of the watering methods, the greatest root development was obtained in RC, while that in BC was less than other two soils. In BC, the degree of yield reduction under W1 was less than that in RC and SC, which could be attributed to the higher water holding capacity of BC. In RC, the growth and yield reduction observed in all varieties under W1 was attributed to the severe drought stress. On the other hand, under W2, SWC at the shallow soil depth in RC was maintained because of its higher capillary force compared with BC and SC. As the result, growths and yields in RC were not suppressed under W2. In SC, deep root development was not promoted by W2 irrespective of the varieties, which resulted in significant yield losses. Under W1, the rice growth and yield in SC was decreased although shallow root development was enhanced, and the stomatal conductance was maintained higher than RC. It was suspected that W1 caused nutrients leaching in SC because of its higher permeability. Under rainfed conditions, growth and yield of rice can be strongly affected by soil types because dynamics of soil water conditions change according to soil physical properties.

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Effect of Potassium Silicate on Growth and Leaf Epidermal Characteristics of Begonia and Pansy Grown in Vitro

  • Lim, Mi Young;Lee, Eun Ju;Jana, Sonali;Sivanesan, Iyyakkannu;Jeong, Byoung Ryong
    • 원예과학기술지
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    • 제30권5호
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    • pp.579-585
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    • 2012
  • This study was carried out to investigate the effect of potassium silicate on the growth and leaf epidermal characteristics of horticultural crops viz., begonia (Begonia semperflorens Link et Otto) 'Super Olympia Red' and 'Super Olympia Rose' and pansy (Viola ${\times}$ wittrockiana Hort.) 'Matrix White Blotch' and 'Matrix Yellow Blotch' in vitro. Seeds after germination were grown on a quarter strength MS medium supplemented with potassium silicate ($K_2SiO_3$) at 0, 100, 200, or $300mg{\cdot}L^{-1}$ and were maintained under a photoperiod of 16 hours at $25^{\circ}C$. Growth parameters such as plant height, root length, chlorophyll content, fresh, and dry weights have been recorded after a growth period of 58 days for begonia and 94 days for pansy. In begonia, fresh weight was significantly greatest in the $200mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment in both 'Super Olympia Red' and 'Super Olympia Rose'. In both pansy cultivars, fresh weight was the greatest in the $200mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment than other treatments. Chlorophyll content was significantly greater in the $100mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment for both the cultivars of begonia. Leaf area significantly increased with the higher concentrations of $K_2SiO_3$ treatment in both cultivars of pansy. Stomatal structures on the leaf epidermis were observed with scanning electron microscopy (SEM). In begonia 'Super Olympia Rose', the structure of stomata were more compact in size in the $300mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment than in the control. Similarly, in pansy 'Matrix White Blotch' the surface of stomata appeared to be smoother in the $300mg{\cdot}L^{-1}$ $K_2SiO_3$ treatment than those wrinkled appearance in the control. The surface of the leaf epidermis appeared to be compact due to Si deposition, and thus results indicated that Si positively affected the growth and biomass production of these species. Our data show that the effect of Si on growth parameters is strongly dependent on cultivar of the plant species tested.

생육시기별 광량조절이 인삼의 지상부 생육에 미치는 영향 (Effect of Light Transmittance Control on the Growth Status of Aerial Parts during the Growing Season of Panax ginseng)

  • 천성기;이태수;윤종혁;이성식
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제27권4호
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    • pp.202-206
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    • 2003
  • 전 생육기간동안 해가림내의 투광율을 약 8%로 고정한 대조구와, 생육시기별로 투광율을 6%와 18%로 조절한 투광량 조절구의 해가림밑의 미기상, 지상부 생육 특성 및 광합성의 차이를 조사한 결과는 다음과 같다. 해가림내의 투광율을 고정한 대조구는 P.E4중직(흑1+청3) 차광망을 피복하여 약 8% 투광율을 전 생육기간동안 유지하였고, 투광량조절구는 P.E 차광망을 사용하여 7∼8월에 투광율을 6%, 4∼6월과 9∼10월의 투광율 18%가 유지되도록 하였다. 투광량조절구는 저온기인 생육초기(4∼6월) 및 후기(9∼10월)에 대조구보다 최고기온, 누수율 및 토양수분함량이 높았으나, 고온기인 생육중기(7∼8월)에는 최고기온, 누수율 및 토양수분함량이 낮았다. 투광량 조절구는 대조구 보다 생존율이 높고, 경직경이 굵었으며, 경장이 짧고, 엽면적 지수가 낮고, 줄기도 90$^{\circ}$로 직립하였다. 투광량 조절구는 대조구 보다 엽록소 함량은 감소되었으나, 비엽중(S.L.W)과 기공개도가 증가되었고, 일중 순광합성량이 26% 증가되었다. 광량조절구는 대조구에 비해서 점무의병 이병율과 낙엽율이 현저히 감소되었다.