• 제목/요약/키워드: 식물 전기전도도

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브로콜리(Brassica oleracea var. italica)의 온도 스트레스 평가를 위한 다중 센서 모니터링 (Multi-sensor monitoring for temperature stress evaluation of broccoli (Brassica oleracea var. italica))

  • 차승주;박현준;이주경;권선주;지효경;백현;김한나;박진희
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제63권4호
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    • pp.347-355
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    • 2020
  • 기상이변으로 인한 식물 스트레스를 평가하기 위해 토양과 식물에 적용할 수 있는 여러 센서가 개발되었다. 따라서 본 연구의 목적은 식물의 온도 스트레스를 평가하기 위해 다양한 센서를 사용하여 기후 및 토양 상태와 식물 반응을 모니터링하는 것이다. 식물 반응을 평가하기 위한 식물 센서로 식물 줄기의 전기전도도, sap flow rate를 모니터링하였다. 식물 줄기의 전기전도도는 물과 이온 수송을 포함한 식물의 생리적 활성을 반영한다. 완전히 자란 Brassica oleracea var. italica를 온도 20/15 ℃ (낮/밤), 16시간 광주기로 하여 대조구로 설정하였으며 저온 15/10 ℃ 및 고온 35/30 ℃에 노출시키면서 토양 및 식물 상태를 모니터링하였다. 식물 줄기의 전기전도도, sap flow rate는 낮에는 증가하고 밤에는 감소하였다. 저온 스트레스 하에서 Brassica oleracea var. italica 줄기의 전기전도도는 대조구보다 낮았고, 고온 스트레스 하에서는 대조구보다 높아 물과 이온 수송이 온도에 의해 영향을 받았음을 나타낸다. 그러나 엽록소 a와 b 함량은 저온 스트레스를 받은 잎에서 증가했고 고온 스트레스를 받은 잎에서는 대조구와 차이가 없었다. 잎의 프롤린 함량은 저온 스트레스에서는 대조구와 차이가 없는 반면, 고온 스트레스에서는 증가했다. 프롤린 합성은 환경 스트레스 하에서 식물의 방어 메커니즘으로 작용한다. 따라서 Brassica oleracea var. Italica는 저온보다 고온 스트레스에 더 민감한 것으로 판단된다.

한탄강의 식물플랑크톤 군집의 계절적 변화 (Seasonal Variation of Phytoplankton Community in the Hantan River)

  • 김용재
    • 생태와환경
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    • 제36권2호통권103호
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    • pp.191-199
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    • 2003
  • 한탄강의 식물플랑크톤 군집의 분포를 조사하기 위해 2001년 11월부터 2002년 8월까지 6개의 정점을 선정하여 계절별로 실시하였다. 전기전도도는 상류에서 하류로 갈수록 증가하였다. 그러나 우기인 8월에는 전기전도도가 낮았다. 용존산소량은 전 정점에서 차이가 작았으나 오염물질이 유입되는 정점에서는 낮아지는 경향이 있었다. 총질소와 총인의 농도는 계절성보다 정점간의 차이가 뚜렷하였다. 엽록소 a 농도는 정점간의 차이 뿐만 아니라 계절적 변화를 나타내었다. 그러나 집중강우가 있었던 8월에는 낮았다. 식물플랑크톤은 총 354종류로서 99속 320종 19변종 3품종 및 12미동정종으로 구성되어있다. 녹조강이 135종류, 녹조강이 134종류 그리고 나머지는 유글레나강 남조강, 황색편모조강 등이었다. 현존량은 8,600${\sim}$337,100cells/mL로 계절적 및 정점간의 변화를 나타내었으며 특히 하류 수역에서 높았다. 우점종은 상류 수역에서 생태군중에 호청수종인 Achnanthes alteragracillima, Achnanthes convergens 및 Cymbella minuta var. silesiaca와 광적응성종인 A. minutissima등이었고, 하류 수역에서는 호오탁성종 및 부영양상태에서 생육하는 Cyclotella meneghiniana, Chlamydomonas pseudopertyi및 Nitzschia palea등이었다. 식물플랑크톤현존량과 전기전도도, BOD, 총질소 및 총인과의 상관관계는 0.6 이상으로 오염도 및 영양염 농도에 민감하게 반응하였다. 녹조강의 현존량과 전기전도도, 총인은 0.6이상으로 높았으며, 엽록소 농도와의 상관계수는 0.84로서 높았다. A.convergens는 전기전도도, BOD와의 상관성이 -0.6으로 역의 관계인 반면에 N. palea는 0.8로서 정의 관계였다. N. palea와 총인, 총질소와의 상관계수는 0.7이상으로 영양염 농도에 민감하게 반응하였다.

미생물에 의해 생성된 탄산 칼슘 침전이 식물 생장에 미치는 영향 (Effect of Microbially Induced Calcite Precipitation on Plant Growth)

  • 김태영;무하마드 나키브 나와즈;도진웅;정성훈
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권8호
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    • pp.41-48
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    • 2023
  • 미생물에 의한 탄산칼슘 침전(MICP)은 생물학적 기술로 지반의 공학적 특성을 향상시키는 개량공법이다. 본 논문에서는 식물 생장에 MICP 약액의 농도가 미치는 영향을 분석하였다. 큰김의털 종자를 주문진 표준사로 채워진 식물 용기에서 생장시킨 다음에 표면 처리법으로 MICP 약액을 살포하였다. 실험 결과는 MICP 약액이 처리된 식물의 줄기 생장은 무처리 식물과 비교하여 억제되었다. MICP 약액으로 인한 토양의 화학적 성분 변화를 분석하기 위해 pH와 전기전도도를 측정하였으며, pH는 MICP 약액 처리와 상관 없이 모든 경우에서 pH 7에 가까운 중성상태를 보였지만, 전기전도도는 MICP 약액의 농도가 높을수록 증가하였다. MICP 처리 과정에서 발생한 이온들이 식물 뿌리 주변 토양의 삼투압을 증가시켜 식물 성장에 필요한 물과 양분의 흡수를 저해하였고, 궁극적으로 식물 생장을 억제하였기 때문이다.

양액 상태의 계측 (Measurement on Nutrient Solution)

  • 류관희
    • 생물환경조절학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.147-149
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    • 1993
  • 양액재배에 있어서 배양액 중에 있는 질소, 칼륨, 인, 칼슘, 마그네슘 등 식물 영양성분의 함유량을 항상 알맞게 유지시키는 일은 매우 중요하다. 아울러, 양액의 산도(pH)와 용존산소량(dissolved oxygen;DO)도 식물 생장에 큰 영향을 미치기 때문에 적절히 유지하지 않으면 안된다. 양액의 상태를 항상 작물 생육에 알맞게 유시키기 위해서는 먼저 양액의 조성과 관계가 있는 물리량을 정확히 측정할 필요가 있다. 특히 양액관리를 자동화하기 위해서는 정확도와 함께 신속하고도 간편한 측정방법이 필요하다. 양액 상태에 관한 주요 측정항목에는 전기전도도(electric conductivity : EC), 산도(pH), 용존산소량(DO)이 있다.

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새만금 간척지 적응 구근화훼작물 선발과 경관농업 이용

  • 강찬호;한수곤;이공준;최규환;박종숙;신용규
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2010년도 정기총회 및 추계학술발표회
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    • pp.23-23
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    • 2010
  • 전북 서해안 새만금 지역에 조성되는 간척지 면적 28,300ha의 30%인 8,400ha 정도가 농업용지로 사용되는 계획이 확정됨에 따라 해당 용지를 효율적으로 사용 할 수 있는 다양한 활용 방안이 요구되고 있다. 대단위 농업지구가 들어설 예정지인 새만금 광활 간척지는 네덜란드와 유사하게 토양의 대부분이 미사질 양토로 이루어져있어 적용 가능한 화훼류를 적절히 선발하고 적합한 재배기술을 도입한다면 대규모 화훼제배 단지로서의 성장 가능성이 충분할 것으로 판단된다. 따라서 전북 농업기술원에서는 2004년부터 7년에 걸쳐 새만금 간척지의 농업적 활용도 제고와 경관농업 육성을 통한 관광자원화 가능성을 확인하기 위하여 72종의 원예작물 적응시험을 실시하였으며 22종의 자생식물과 튤립, 아이리스, 수선화, 히아신스, 참나리 등 5종의 구근 화훼류를 적합 화훼류로 선발하였다. '08~09년에는 내염성과 저온 및 풍해 저항성이 있는 아펠톤, 골든아펠톤, 네그리타, 프랑소와즈, 키스네리스 등을 간척지적용 가능 주요 튤립 품종으로 선발 하였는데 선발된 품종들을 대상으로 높은 염농도 하에서의 체내축적 무기성분을 조사한 결과, K와 Mg은 증가되는 경향이었으나 Ca은 감소되었으며, Cl이온은 현저하게 증가하였다. 또한 튤립체내의 산도 및 전기전도도와 항산화효소의 활성이 증가하였는데 스트레스 반응결과 유해산소가 체내에 축적되고, 이를 중화시키기 위하여 수소이온을 소모함으로써 체내의 산도는 상승된 것으로 추정되며 염분함량이 높을수록 삼투압에 의하여 뿌리에서 흡수는 양분이 적은 반면 잎 줄기의 증산작용은 동일하기 때문에 상대적으로 체내의 농도가 높아져 전기전도도가 상승된 것으로 판단된다. 식물 스트레스의 지표물질로 사용되고 있는 proline 함량도 토양내의 염도가 상승되면서 증가되었으며 엽록소 함량은 감소되는 경향을 보였다.

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SOM을 이용한 전남 호소의 식물플랑크톤 군집과 수질 관계 분석 (Relationship between Phytoplankton Community and Water Quality in Lakes in Jeonnam using SOM)

  • 조현진;나정은;정명화;이학영
    • 생태와환경
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    • 제50권1호
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    • pp.148-156
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    • 2017
  • 전라남도에 위치한 12개의 호소에서 식물플랑크톤 군집변화 양상 및 환경요인과 시공간적 특징의 상관관계를 알아보기 위하여 2014년 3월부터 11월까지 총 4차례에 걸쳐 조사를 시행하였다. 전체 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤은 총 297종으로, 규조류 98종, 녹조류 148종, 남조류 23종, 그 외 와편모조류를 포함한 기타조류 28종으로 확인되었고, 조사시기별 출현종은 3월 116종, 6월 163종, 8월 162종, 11월 169종으로 1차 조사를 제외한 대부분의 시기에 다소 높은 출현종수를 보였다. 조사기간 동안 확인된 식물플랑크톤의 개체수는 $124{\sim}59,148cells\;mL^{-1}$의 범위를 나타냈고, 조사시기별 평균 출현개체수는 3월 $3,443cells\;mL^{-1}$, 6월 $4,055cells\;mL^{-1}$, 8월 $11,763cells\;mL^{-1}$, 11월 $4,614cells\;mL^{-1}$로 봄철에서 여름철로 계절이 진행되면서 증가한 후 가을철로 접어들면서 다시 감소하는 경향을 보였는데 이는 남조류의 개체수 변화에 따른 결과로 확인되었다. 식물플랑크톤 군집과 이화학적 요인을 이용한 SOM 분석 결과 $9{\times}6$ 격자에서 최적화되었고, 5개의 그룹으로 분류되었다. SOM 분석을 통한 식물플랑크톤의 군집과 연관이 있는 이화학적 요인은 수온, SS, DO, BOD, TP, Chl-a로 확인되었고 pH, TN, $NH_3-N$, $NO_3-N$, $PO_4-P$, 전기전도도 등은 관련성이 낮은 것으로 나타났다. 식물플랑크톤 군집과 이화학적 요인 간의 Pearson's correlation coefficient를 산출한 결과 식물플랑크톤의 군집은 대체로 수온, DO, SS, TP, 전기전도도, Chl-a와 통계적 유의성을 보였고, pH, TN, $NH_3-N$, $NO_3-N$, $PO_4-P$ 등과는 유의성이 낮은 것으로 확인되었다. 결론적으로 전라남도 내 주요 호소에서의 식물플랑크톤 군집의 분포는 주로 수온, SS, DO, BOD, Chl-a와 관계가 있는 것으로 확인되었고 pH, TN, $NH_3-N$, $NO_3-N$, $PO_4-P$와의 관련성은 낮은 것으로 확인되었다.

고추와 브로콜리 토양의 센서 전기전도도 값과 유효태 양분 함량의 관계 평가 (Evaluation of Plant Available Nutrient Levels Using EC Monitored by Sensor in Pepper and Broccoli Soil)

  • 신수경;김정연;박진희
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.328-335
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    • 2023
  • 적절한 양분 관리와 식물 생육 증진을 위해 토양의 양분 수준을 반영하는 토양 센서가 요구된다. 토양의 양분을 모니터링할 수 있는 센서가 없으므로 전기전도도(EC) 센서를 토양의 양분 수준을 평가 하는데 사용할 수 있다. 센서 EC 값과 토양 온도, 수분 함량과 양분 함량과의 관계를 파악하면 EC 센서를 활용한 토양 양분 관리가 가능할 것이다. 그러나 센서 EC 값과 식물이 이용할 수 있는 양분의 관계는 구명되지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 고추와 브로콜리의 생육 기간동안 요소 비료 처리가 토양 센서 EC 값에 미치는 영향을 평가하고 토양에 존재하는 식물 유효태 양분 함량을 예측하는 것이다. 재배기간동안 주기적으로 토양을 채취하여 pH, EC를 측정하고 유효태 양분 함량을 분석하였다. 센서 EC 값은 수분 함량이 높아질수록 증가하였고 비료부족 처리구의 EC 값이 가장 낮게 나타났다. 센서 EC와 실제 토양 양분 함량과의 상관관계를 파악하기 위해 주성분 분석을 실시하였다. 센서 EC는 질산태질소와 유효태 칼슘과 강한 양의 상관관계를 보였다. 또한, 칼슘, 마그네슘, 칼륨, 인, 황, 질소와 같은 유효태 양분을 합한 값은 센서 EC 값과 관련이 있었다. 따라서 노지에서 EC 센서를 이용하여 양분 함량을 예측함으로써 적절한 양분 관리를 할 수 있을 것이다.

중부 서해안 해안사구 자생식물과 귀화식물 군락의 토양특성 비교 (Soil Physical-chemical Characteristics on Indigenous Plant and Naturalized Plant of Coastal Sand Dune on Central-western Coastal Area, Korea)

  • 김찬범;손요환;배영태;박기형;윤호중;김경하;이창우
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권3호
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    • pp.323-330
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    • 2013
  • 이 연구는 자생식물과 귀화식물이 분포하고 있는 중부 서해안에서의 토양특성과 식물 군락을 조사하여 해안지역에 출현하는 귀화식물을 체계적으로 관리하기 위한 기초자료를 제공하기 위하여 수행하였다. 연구 대상지는 충청남도 서천군, 보령시, 안면도, 태안군과 전라북도 부안군 일대의 해안사구 중 식물군락 발달이 양호한 8개 지역을 선정하였다. 2010년 4월부터 10월까지 $5m{\times}5m$ 크기의 조사구 총 69개소에서 토양 및 식생특성을 분석하였다. 조사지역 토성은 대부분 사토였으며, 자생식물 중 초본군락이 분포한 지역의 평균 토양산도는 pH 7.77, 목본군락은 pH 7.31로써 약알카리성과 중성으로 나타났으며, 염분농도는 초본군락이 평균 0.03%, 목본군락이 0.01%였다. 전기전도도는 초본군락이 $0.52ds.m^{-1}$, 목본군락이 $0.23ds.m^{-1}$로 나타났다. 귀화식물 중 초본군락이 분포한 지역의 평균 토양산도는 pH 7.12, 목본군락은 pH 7.34로써 중성에 가깝게 나타났다. 염분농도는 초본군락 0.01%, 목본군락 0.01%로 동일했으나 자생식물과는 차이가 있었다. 전기전도도는 초본군락 $0.29ds.m^{-1}$, 목본군락 $0.20ds.m^{-1}$로 나타났다. 해안사구 지역에서 군락을 이루고 분포하는 식물은 초본식물 20종, 목본식물 8종으로 총 17과 28종이었다. 귀화 식물은 7종, 자생식물은 21종이었다. 귀화식물은 평균적으로 자생식물보다 염분농도가 낮은 곳에서 출현하였다.

정수식물의 내염성 및 NH$_4$^+$-N 흡수제거능 평가 (Salt and NH$_4^+$-N Tolerance of Emergent Plants for Constructed Wetlands)

  • 이충일;곽영세
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제23권1호
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    • pp.45-49
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    • 2000
  • 부들, 갈대, 줄, 물고랭이 등의 정수식물을 이용하여 5개월 동안 용기재배로 산업폐수 정화용 정수식물을 선발하였다. 전기전도도가 3.0 dS/m이고, NH₄/sup +/-N 농도가 130 ppm인 산업폐수를 관수하였을때 증발산량(ETc)이 감소하지 않는 정수식물은 부들과 줄로서 내염성이 강하였고, 갈대는 폐수처리에 의하여 배양액재배시 보다 증발산량이 30% 감소하였으나 증발산량의 절대치가 가장 높아 수분요구량이 매우 높은 식물로 판명되었다. 부들과 줄의 건물생산량은 증발산량의 경우에서와 같이 배양액 관수구보다 오히려 산업폐수 관수구에서 높았고, 갈대는 폐수처리에 의하여 건물생산량이 14% 감소하였음에도 불구하고 4종식물중에 건물생산량이 가장 높았다. 물고랭이는 산업폐수를 관수하였을 때 건물생산량이 71.3% 감소하여 내염성과 고농도 암모니아성 질소에 대한 내성이 극히 불량한 것으로 나타났다. 줄과 갈대는 산업폐수 관수시에 총건물중과 조직내 질소 축적물이 부들이나 물고랭이 보다 훨씬 높아 단위면적당 질소 흡수제거량이 큰 정수식물로 판명되었다.

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Trichoderma sp. GL02에 의한 고추 식물의 건조 스트레스 완화 효과 (Effect of Trichoderma sp. GL02 on alleviating Drought Stress in Pepper Plants)

  • 김상태;유성제;송재경;원항연;상미경
    • 한국유기농업학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.417-430
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    • 2020
  • 이상기후로 인한 건조 스트레스에 의해 식물의 기공전도도와 광합성의 감소로 생장과 작물생산량이 감소하는 피해가 발생하고 있다. 이러한 식물의 스트레스를 완화하는 유용 곰팡이를 선발하기 위해 국내 농경지에서 41 균주를 분리하였으며, 발아율 검사로 2종의 곰팡이를 선발하였으며, 식물검정을 통해 최종 Trichoderma sp. GL02를 선발하였다. GL02를 고추 식물체에 처리하였을 때, 대조구에 비해 기공전도도가 증가하고, MDA와 전기전도도는 감소하는 것으로 보아, GL02를 처리한 고추 식물체는 건조 스트레스가 완화되며, 건조 후 재관수하였을 때 회복도 효과적이었다. 이러한 결과는 GL02는 고추 식물체에 건조 스트레스를 완화시키는 유용한 소재로 사용될 수 있음을 시사한다. 또한, 추후 포장 실험을 통하여 Trichoderma sp. GL02의 건조 스트레스 완화 효과가 고추 생산량과 연관이 있는지 확인해 볼 예정이다.