• 비파괴검사학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.198-204
• /
• 2003

본 연구에서는 식물에 나타나는 다양한 환경변화를 고려하여, 식물의 상태를 비파괴적인 방법으로 검토하여 식물생장을 제어하기 위한 기초적인 실험을 실시하였다. 건조토양에서 겉씨식물과 속씨식뭍은 물관부에서 발생하는 케비테이션 신호만 검출되었다 증류수를 공급한 직후는 물관부의 강한 신호와 원형질 연락사 및 세포만의 약한 신호가 동시에 검출되었다. 그러나 강산성수를 공급한 경우는 증류수를 공급한 경우와 상반되는 신호가 검출되었다. 바람의 세기, 잎의 수, 음악, 기온 및 습도는 음향 신호 발생 수에는 영향을 끼쳤으나, 검출된 신호의 주파수 범위는 같았다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제29권1호
• /
• pp.28-35
• /
• 2020

본 연구는 봄에서 여름 재배기에 토마토를 암면배지 재배에서 누적일사량급액방식(ISR)과 물관수액흐름 속도에 따른 급액방식(SF)에서 급배액량, 수분흡수량, 과실 생육 및 과실 생산량, 과실비대속도를 관찰하였다. 정식 후 28일에서 82일까지 총급액량은 SF 제어구에서 약 5.0L 적게 소비되었으나 지상부와 과실 생체중은 유의차가 없었고 수분이용효율(WUE)과 과실 200g을 생산하는데 소요된 물량도 두처리 간 유의차가 없었다. 정식 후 58일에서 82일까지 급액방식에 따른 실시간 광량과 물관수액흐름속도 상관관계를 관찰하였을 때 상관관계(r²)는 SF제어구에서 더 높게 나타났다. 정식 56일부터 82일까지 실시간 측정된 과경비대속도와 배지함수율의 상관관계를 살펴본 결과 SF제어구에서 야간과 낮 시간대에 ISR제어구 보다 높았고 특히 야간 시간대에 상관관계가 더 높게 나타났다. SF제어구의 물관수액흐름속도와 수분부족분(Humidity Deficit: HD)과의 상관관계(r²=0.6286)도 광량과의 관계만큼 높게 나타났다. 더 많은 현장 연구를 통해 수확량, WUE 및 센서의 정확도과 같은 특성에 관한 결과들을 도출하였을 때 상업적 수경재배 농장 재배자의 관심을 얻을 수 있을 것으로 보인다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제28권4호
• /
• pp.366-375
• /
• 2019

본 실험은 토마토(Solanum lycopersicum L. 'Hoyong' 'Super Doterang') 암면재배에서 배지 전체의 정전용량을 측정할 수 있는 장치(Substrate capacitance measurement device, SCMD)를 기반으로 한 적정 급액 방법을 구명하기 위하여 누적일사량 제어구(Integrated solar radiation automated irrigation, ISR)와 물관수액흐름 제어구(sap flow automated irrigation, SF)를 대조구로 비교하면서 봄부터 여름철과 겨울철에 재배를 실시하였다. SCMD 제어구는 급액 개시 후 배지 한 개당 설정된 배액 목표량이 처음 발생하는 시점까지 10분간격으로 급액하였고 첫 배액이 배출되면 그 때의 배지의 정전용량(Capacitance)을 100%로 간주하고 그 기준치의 급액제어점(Capacitance threshold, CT)에 도달하면 급액 되었고 그 뒤 목표 배액량이 발생하면 급액이 멈추는 방식으로 제어되었다. 봄부터 여름재배에서 실험 처리를 위해 SCMD제어구의 일회 급액량 (Irrigation volume per event)을 50, 75, 또는 100mL로 설정하였고 겨울철 재배에서는 CT가 0.65, 0.75, 또는 0.90가 되면 급액 되도록 설정하였다. 봄부터 여름철 재배에서 일회 급액량을 50, 75, 100mL로 설정하였을 때 급액 횟수는 각각 39, 29, 19회였고 배액율은 각각 3.04, 9.25, 20.18%였다. 겨울철 재배에서 CT를 0.65, 0.75, 0.90로 설정하였을 때 급액횟수는 각각 5.67, 6.50, 14.67회였고 배액율은 9.91, 10.78, 35.3%였다. 봄부터 여름철 재배에서 일회 급액량 처리에 따른 물관수액흐름속도(SF) 변화는 1회 급액량과 배액량을 각각 50과 75mL로 제한한 경우 100mL로 제한한 경우와 비교하여SF 신호가 외부 광량 신호 (SI) 보다 늦어지는 경향(time lag)을 보였고 겨울철 재배에서 CT를 0.65로 설정한 경우는 물관수액흐름 속도나 함수율이 매우 낮아졌고 CT를 0.90로 설정한 경우는 함수율과 물관수액흐름 속도는 매우 높았으나 많은 배액이 배출되었다. 따라서 토마토 봄부터 여름철 재배에서 SCMD를 활용하여 CT를 0.9로, 배지 한 개당 배액 목표량을 100mL로 설정하였을 때 일회 급액량은 75~100mL 범위가 적합하고 겨울철 재배에서는 1회 급액량을 75mL로, 배액 목표량을 70mL로 설정하였을 때 CT는 0.75이상 0.9이하 범위가 적합할 것으로 판단되었다. 앞으로 정전용량 값과 배지 용적수분함량의 관계성을 구명하고 보정계수를 구하는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
• /
• 한국가시화정보학회 2003년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.83-86
• /
• 2003

Synchrotron X-ray micro imaging technique was employed to non-invasively monitor the water flow inside xylem vessels in a bamboo leaf. The phase contrast X-ray images clearly visualized plant anatomy and the rise of a water front inside the vessels. Consecutive X-ray images taken for 60 seconds revealed water rise kinetics against gravity in the xylem of a cut dry leaf taken from a bamboo tree. For the first time, traces of water rise, variation of contact angle between water and xylem wall as well as the internal structure of xylem were obtained. In xylem vessels, a repeating flow pattern has a typical flow velocity of $30.7{\mu}m/s$ and faster flow is established intermittently. It is concluded that the transmission type of X-ray micro imaging can be used as a powerful tool to investigate the ascent of sap in the xylem vessels at a resolution higher than that of MRI.

• 한국가시화정보학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.48-53
• /
• 2010

Water-uptake through roots, is an essential process of the water flow in plants. Its visualization is very useful for understanding sap flow dynamics at whole plant level. In this study, the tips of Arabidopsis' root hairs were excised and exposed to repeated dehydration and rehydration processes. The water-refilling through individual xylem vessels was visualized using the synchrotron X-ray micro-imaging technique. The high temporal resolution ($2\;{\mu}m$) and beam intensity of the X-ray source allowed to acquisition of consecutive X-ray images of the water-refilling process up to 10 frames/sec. Various flow patterns were observed and the ascending speed of the water-air interfaces was analyzed. The relation between the water-rising height and ascending speed was also analyzed. The present results would provide better alternative for investigating sap flows in roots.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.1693-1696
• /
• 2004

Synchrotron X-ray micro-imaging technique was employed to monitor non-invasively the refilling process of water inside the xylem vessels in bamboo leaves. The consecutive phase-contrast X-ray images clearly show both plant anatomy and the transport of water inside the xylem vessels. Traces of water-rise, vapor bubbles and variations of contact angle between the water front and the xylem wall were measured in real time. During the refilling process, air bubbles are removed when the rising water front halts at a vessel end for a while. Subsequently, it starts rising again at a higher velocity than the normal refilling speed. Repeated cavitation seems to deteriorate the refilling ability in xylem vessels. In dark environment, the water refilling process in xylem vessels is facilitated more effectively than in bright illuminated conditions. Finally, X-ray micro-imaging was famed to be a powerful, high resolution, real time imaging tool to investigate the water refilling process in xylem vessels.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제47권4호
• /
• pp.369-378
• /
• 2008

Imidacloprid를 처리한 후에 복숭아혹진딧물의 처음 반응은 처리농도에 따라 차이를 나타내고 있다. 복숭아혹진딧물의 구침이 식물체에 머무는 시간은 imidacloprid의 농도가 증가함에 따라서 증가하는 경향을 보였다. 잎에 침투한 imidacloprid의 농도는 HPLC를 이용하여 측정하였으며, imidacloprid가 잎에 잔류하고 있는 잔류량은 처리농도를 달리함에 따라서 약간의 차이를 나타내고 있다. 그렇지만, imidacloprid의 침투이행 비율은 침지시간이 길어질수록 높았으나, imidacloprid의 농도와 침지 시간사이의 잔류량은 상관관계가 없었다. 복숭아혹진딧물이 imidacloprid에 대하여 처음 반응하는 잔류량은 0.32-0.35mg/L에서 볼 수 있었다. 따라서 아마도 복숭아혹진딧물은 imidacloprid의 추천 농도보다 매우 적은량을 처리하더라도 인식할 것으로 생각된다. 복숭아혹진딧물은 EPG 기록을 시작하고 처음 3시간 동안 활발한 기주탐색행동을 한 후에 물관부와 체관부에서 흡즙행동을 보이고 있다. Imidacloprid를 처리한 후 90분 후부터 30분간 진딧물이 구침을 식물체로부터 빼는 행동이 늘어나게 되며, 물관부 혹은 체관부에서의 흡즙행동은 현저히 감소하게 된다. 특히 물관부에서의 흡즙하는 행동의 비율은 imidacloprid의 처리농도에 따라서 매우 달라지게 된다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제55권4호
• /
• pp.351-358
• /
• 2016

DC-EPG 시스템을 활용하여 애멸구(Laodelphax striatellus) 암컷 성충이 벼를 섭식하는 동안 발생되는 전기적 신호를 기록하고 분석하여, 벼멸구에서 보고된 것(Seo et al., 2009)과 같은 방식으로, np, L1, L2, L3, L4-a, L4-b, L5의 7 개 EPG 파형으로 구별하였다. 파형들의 모양과 발생 패턴은 벼멸구(Nilaparvata lugens)와 매우 유사하였고, L4-b의 직전에는 반드시 L3와 L4-a가 연속된 순서로 나타났다. 감로는 L4-b에서 주기적으로 분비되었다. 레이저 stylectomy 후 섭식부분의 미세절편을 관찰한 결과, 애멸구 구침의 끝이 L3와 L4-a, L4-b에서는 벼의 체관부 근처 또는 체관부에서 관찰된 반면, L5에서는 물관부에서 관찰되었다. 레이저 stylectomy로 L4-b에서 잘려진 애멸구 구침의 절단부로부터 유일하게 벼수액이 용출되었고, HPLC로 분석된 수액 안의 당 성분으로 식물의 체관부 탄수화물 이동태인 설탕(sucrose)만이 검출되었다. 이상의 관찰 결과와 애멸구의 EPG 파형 전개 과정 분석을 통해, L1과 L2는 관다발 도달 전에 발생하는 구침을 찌르고 타액 분비가 동반된 구침의 이동 행동으로, L3와 L4-a는 체관부에서 섭식을 위해 사전에 준비하는 과정으로, L4-b는 체관부 수액을 흡즙하는 행동으로, 마지막으로 L5는 물관부에서 형성되는 섭식행동으로 벼멸구와 유사하게 결론지었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제27권11호
• /
• pp.1612-1617
• /
• 2003

Synchrotron X-ray micro imaging technique was employed to non-invasively monitor the water flow inside xylem vessels in a bamboo leaf. The phase contrast X-ray images clearly visualized plant anatomy and the rise of a water front inside the vessels. Consecutive X-ray images taken for 60 seconds revealed water rise kinetics against gravity in the xylem of a cut dry leaf taken from a bamboo tree. For the first time, traces of water rise, variation of contact angle between water and xylem wall as well as the internal structure of xylem were obtained. In xylem vessels, a repeating flow pattern has a typical flow velocity of 30.7$\mu\textrm{m}$/s and faster flow is established intermittently. It is concluded that the transmission type of X-ray micro imaging can be used as a powerful tool to investigate the ascent of sap in the xylem vessels at a resolution higher than that of MRI.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.208-217
• /
• 1993

벼멸구의 식이행동을 전기적인 측정 방법을 통하여 관찰하였으며 이들을 각각의 특성에 따라 분류하였고, 그결과 type P, S, SB, O, X, Ph 등 6가지로 나누어 볼 수 있었다. Type P는 벼멸구가 식물에체 처음 접근하여 기주를 탐색할 때 볼 수 있었으며, 구침을 조직내에 찔어 넣거나조직내에서 이동할 때에는 type S를 관찰 할 수 있었다. 또한 매우 규칙적인 S패턴은 체관부에 구침을 찔어 넣을때만 볼 수 있어 type SB로 따로이 분류하였다. X와 Ph패턴은 각각 물관부와 채관부에서 흡즙할 때 나타나는 것을 확인하였으며, type O는 기타 다른 조직내에 구침이 있을 때 이러한 전기적 패턴을 보여 주었다. 이러한 각각의 전기적 패턴을 확인하기 위하여 원하는 패턴이 나타날 때에 식흔이 있는 벼의 조직을 잘라서 현미경으로 관찰하였으며, 각각의 타입별로 벼멸구 배설물을 측정하였다.