• 한국약용작물학회지
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• 제27권1호
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• pp.30-37
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• 2019

Background: This study was conducted to investigate the changes in the photosynthetic parameters, chlorophyll content, chlorophyll fluorescence, and growth characteristics of Aruncus dioicus var. kamtschaticus seedlings under different shading treatments. Methods and Results: The shading treatment was regulated with the shading level (non-shaded, 35%, 55%, and 75% shading). Photosynthetic activities, such as net photosynthetic rate, stomatal conductance, stomatal transpiration rate, and performance index on absorption basis ($PI_{ABS}$)were the highest under 35% shading ($4.36{\mu}mol\;CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $54.2mmol\;H_2O{\cdot}m^2{\cdot}s^{-1}$, $0.66mmol\;H_2O{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, and 1.3, respectively), and the lowest under 75% shading. This implies that the decrease in net photosynthetic rate may be due to an inability to regulate water and $CO_2$ exchanged through the stomata. Thechlorophylla, b, and a + b contents were increased with elevating shading level and the chlorophyll a/b ratio showed non-significant differences. It was found that the dry weight (leaf, shoot, and whole) was the highest (1.14 g, 0.49 g, and 2.31 g, respectively) under 35% shading and the t/R ratio was the highest under 75% shading. Conclusions: It is concluded that 75% shading exhibited a strong reduction of photosynthetic activity, and 35% shading showed the best conditions for the early growth and cultivation of A. dioicus var. kamtschaticus.

• 한국산림과학회지
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• 제113권2호
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• pp.198-209
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• 2024

본 연구에서는 차광 수준에 따른 광환경의 차이가 갯활량나물의 생리 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해 차광 처리에 따른 갯활량나물의 엽면적당 건중량, 엽록소 함량, 엽록소 형광 반응 및 광합성 특성을 측정하였다. 갯활량나물의 경우 차광 수준이 높아짐에 따라 엽면적이 증가하고 엽면적당 건중량이 감소하여 낮은 광도 조건에서 광형태형성학적인 적응을 보였다. 생리생태학적 적응 반응은 50% 차광 수준에서 엽록소 함량, 광포화점, 광합성률, 탄소고정효율, 기공전도도, 증산속도, 수분이용효율 등 전반적으로 광합성 기능이 양호했던 반면, 95% 차광 수준에서는 생육에 필요한 최소 광도 조건이 충족되지 못하여 광합성 기능이 크게 저하되는 것으로 나타났다. 이를 통해 갯활량나물의 생육에 있어서는 50% 차광 수준이 가장 적절한 것을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 갯활량나물의 효과적인 현지외 보전을 위한 적지 선정 및 기반 조성을 위한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대되며, 이후 차광 처리에 따른 식물 생장에 대한 연구가 보완되어야 할 것으로 생각된다.

• 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.

• 생물환경조절학회지
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• 제13권4호
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• pp.245-250
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• 2004

본 연구는 조조가온기간이 시설오이의 생육과 수량 및 난방부하에 미치는 영향을 구명하고자, 일출전에 난방온도를 올려서 $12^{\circ}C$에서 $16^{\circ}C$로 올려서 가온하는 기간을 2시간, 1시간 및 0시간을 비교하였다. 보온커텐을 열기 직전$(08:50\~09:00)$의 엽온은 조조가온을 하지 않는 것에 비해 1시간 가온이 $3.3^{\circ}C$, 2시간 가온이 $4.1^{\circ}C$각각 높았다. 오이 잎의 광합성, 기공전도도 및 증산량은 2시간 조조가온이 가장 좋았으나 1시간 가온과의 차이가 근소하였고 조조가온을 하지 않은 것은 현저히 감소하였다. 오이 잎의 무기성분함량은 유의적 차이는 없었으나 2시간, 1시간, 0시간 순으로 높은 경향이었다. 정식 이후의 초기생육은 1시간과 2시간 가온이 비슷하게 빨랐으나 조조가온을 하지 않는 것은 현저히 저조하였다. 과실 수량은 조조가온을 하지 않는 것에 비해 1시간 가온이 $11\%$, 2시간 가온이 $15\%$ 각각 증가되었다. 연료소모량은 조조가온하지 않는 것에 비해 1시간 가온이 $12\%$, 2시간 가온이 $22\%$ 각각 많았다. 생산물의 증수량과 연료소모량을 감안할 때 조조 가온하지 않는 것에 비해 가온한 것이 경영상 유리하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권4호
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• pp.247-251
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• 2008

이전 수확으로부터 다음 수확기까지 35일 동안 생육 단계별 장미의 양분 흡수와 식물체내 재분배 및 이동 양상을 구명하여 수경재배 시 생육단계별 급액관리 기준을 마련하고자 본 시험을 수행하였다. 양분의 흡수는 증산량에 관계없이 작물의 생장단계에 따라서 다른 특성을 나타내었다. 주당 1일 N의 흡수는 생육초기 5.6mmol에서 감소하여 15일째에는 4.0mmol로 최소가 된 이후, 점차 증가하며 35일째에는 10.3mmol로 증가하였다. 묵은 지상부 조직의 N과 P 농도는 15일 이후 점차 감소하였으며, K는 20일에 최소가 되었다가 점차 증가하는 경향이었다. 뿌리에서는 N과 K는 15일에 최소가 되었다가 30일에 최대가 되었다가 35일째는 감소하였다. P는 N과 K의 농도 변화와 거의 반대 패턴이었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.239-239
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• 2017

The enhancement of leaf photosynthetic capacity can have the potential to improve the seed yield of soybean. Key targets for the increase of leaf photosynthetic capacity remains unclear in soybean. Peking, Chinese local variety, has been the useful material for soybean breeding since it shows various resistances against biotic and abiotic stress. Sakoda et al., 2017 reported that Peking had the higher capacity of leaf photosynthesis than Enrei, Japanese elite cultivar. They identified the genetic factors related to high photosynthetic capacity of Peking. The objective of this study is to elucidate the physiological basis underlying high photosynthetic capacity of Peking. Peking and Enrei were cultivated at the experimental field of the Graduate School of Agriculture, Kyoto University, Kyoto, Japan. The sowing date was July 4, 2016. Gas exchange parameters were evaluated at the uppermost fully expanded leaves on 43, 49, and 59 days after planting (DAP) with a portable gas exchange system, LI-6400. The leaf hydraulic conductance, $K_{leaf}$, was determined based on the water potential and transpiration rate of the uppermost fully expanded leaves on 60 DAP. The morphological traits related to leaf photosynthesis were analyzed at the same leaves with the gas exchange measurements. The light-saturated $CO_2$ assimilation rate ($A_{sat}$) of Peking was significantly higher than that of Enrei at 43 and 59 DAP while the stomatal conductance ($g_s$) of Peking was significantly higher at all the measurements (p < 0.05). It suggested that high $A_{sat}$ was mainly attributed to high $g_s$ in Peking. $g_s$ is reported to be affected by the morphological traits and water status inside the leaf, represented by $K_{leaf}$, in crop plants. The tendency of the variation of the stomatal density between two cultivars was not consistent throughout the measurements. On the other hand, $K_{leaf}$ of Peking was 59.0% higher than that of Enrei on 60 DAP. These results imply that high $g_s$ might be attributed to high $K_{leaf}$ in Peking. Further research is needed to reveal the mechanism to archive high $g_s$ on the basis of water physiology in Peking. The knowledge combining the genetic and physiological basis underlying high photosynthetic capacity of Peking can be useful to improve the biomass productivity of soybean.

• 생물환경조절학회지
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• 제10권4호
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• pp.232-236
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• 2001

광합성유효광량지속이 50 $\mu$mol.m$^{-2}$ .s$^{-1}$로 유지되는 인공광하에서 수박 접목묘의 증발산속도와 활착에 미치는 포차의 영향을 정량적으로 구명하고자 기온 4수준(23$^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, 29$^{\circ}C$), 상대습도 3수준(85%, 90%, 95%)으로 처리된 조건에서 접목과 활착 실험을 수행하였다. 상대습도가 95%로 높게 유지될 때 기온이 증가할수록 접목묘의 증발산속도는 높게 나타났다. 이것은 기온의 증가에 따라 엽온이 상승하면서 엽의 수증기압이 높아져 증발산속도가 높게 나타난 것으로 판단된다. 상대습도가 85%로서 상대적으로 낮게 유지될 때 증발산속도가 높게 나타났으나, 접목 후 경과된 시간에 따라 증발산속도는 감소하면서, 접수의 위조가 관찰되었다. 이것은 대목과 접수가 완전하게 결합되지 않아 접수의 유관속으로 수분의 공급이 충분하게 이루어지지 않았기 때문인 것으로 판단된다. 한편 상대습도가 90%와 95%를 유지하는 조건에서 증발산속도의 차이는 미약하게 나타났다. 상대습도가 높을수록 접목묘의 활착율은 높았으며, 90% 이상으로 상대습도가 유지되는 조건에서 활착율은 기온과 무관하게 90% 이상으로 높게 나타났다. 그러므로 접목묘의 활착율에 미치는 상대습도의 영향은 기온에 비해서 큰 것으로 판단된다. 포차가 작을수록 접목묘의 활착율은 높게 나타났다. 포차가 0.4kPa 이하를 유지하는 조건, 즉 상대습도가 90% 이상으로 유지될 때, 90% 이상의 높은 활착율을 얻을수 있었다. 따라서 수박의 접목 초기에 증발산속도를 억제하여 접수의 위조를 방지하고, 활착율을 높이려면 상대습도를 최소한 90% 이상으로 조절해주는 것이 효과적이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권3호
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• pp.164-169
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• 2008

토양에 과잉으로 집적된 염류에 대한 작물의 양분과잉 흡수 피해 기작을 밝히고 그 피해를 경감할 수 있는 기술을 개발하고자 토마토 유묘에 염 스트레스를 유발하고 이때 식물체 생장반응 비교와 잎 중 질소와 당의 변화를 구명하고자 본 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 가. 염 스트레스에 의한 식물체의 생장특성은 생체중과 건물중의 감소와 엽면적이 작고, 지상부와 지하부의 건물중 비가 낮아져 지상부의 생장 저해가 뿌리보다 큰 것으로 보인다. 나. 염 스트레스를 받은 토마토 잎은 잎의 기공이 닫혀 있어 광합성능이 감소하였다. 다. EC $6dS\;m^{-1}$ 정도의 염 농도에서는 어린 토마토 잎 중 수용성당과 전분함량이 현저하게 감소하였다. 라. 염 스트레스를 받으면 토마토 잎 중 총 질소함량이 크게 낮아졌으며, $NO_3^-$ 농도는 낮아지는 반면 $NH_4^+$ 농도는 높아졌다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권2호
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• pp.107-111
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• 2009

Echinacea 청정대량생산을 위해 재배환경조절이 강한 수경재배 시스템에서 Echinacea 뿌리와 잎 생산에 적합한 수경재배 시스템을 선발하고자 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 공시작물은 E. angustifolia DC. 와 E. purpurea (L.) Moerch이며 NFT, modified NFT, DFT, aeroponics, Ebb & Flow등 5가지 시스템을 사용하여 150일간 실험하였다. 120일 수경재배한 두 종 모두 광합성 및 증산률은 Ebb & Flow 시스템에서 유의적으로 낮은 수준을 보였다. 정식 후 150일 째 지상부 생체중과 건물중은 E. angustifi이za의 경우 분무경과 DFT에서 높았고, E. purpurea는 분무경과 NFT에서 유의성 있게 높았다. 지하부의 생체중 및 건물중은 E. angustifolia와 E. purpurea는 분무경에서 가장 높았고 다음으로 M-NFT에서 높았다 두 종 모두 뿌리의 길이는 두 종 모두 NFT 및 Ebb & Flow 시스템에서 높았고 분얼수는 E. purpurea가 분무경에서 유의적으로 높았다. 따라서 Echinacea의 바이오매스 확보를 위한 수경재배 방식으로 광합성과 지상와 지하부 생육량이 E. angustifolia 와 E. purpurea 모두 높았던 분무경 시스템을 선발하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제30권5호
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• pp.821-828
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• 2016

본 연구에서는 한국 멸종위기식물인 분홍장구채의 보전 및 인공재배를 위해 식물공장 내 인공적인 광 조건에서 일어나는 생리와 개화반응 특성을 알아보았다. 이를 위해 분홍장구채를 식물공장의 각 챔버에 적색광, 청색광, 백색광, 적색+원적색 혼합광, 적색+청색 혼합광 그리고 적색+청색+백색 혼합광 하에서 재배하여 광합성률, 증산률, 기공전도도, 수분이용효율, 엽록소함량, 최소엽록소형광, 최대엽록소형광, 광계II의 광화학적 효율 그리고 잎과 꽃 수를 측정하였다. 그 결과 적색 단일광과 적색+원적색 혼합광에서 분홍장구채는 가장 많이 개화하였으며, 이 광조건에서는 광합성률, 증산률 그리고 기공전도도는 상대적으로 다른 조건보다 높았으나 수분이용효율은 차이가 없었으며, 엽록소함량은 적었다. 특히 최소 및 최대 엽록소형광과 광계II의 광화학적 효율은 적색 단일광 조건에서 다른 광 조건보다 낮았다. 이러한 결과는 분홍장구채의 꽃의 생산을 위해서는 적색 단일광이나 적색+원적색의 인공광 조건에서 재배하는 것이 효율적이라는 것을 의미한다.