Multi-spectral radiometer (MSR)를 사용한 리모트 센싱 기술이 향 후 잔디의 건조스트레스를 감지할 수 있는 도구로 사용될 수 있다. 본 연구의 목적은 네가지 각기 다른 조건의 건조스트레스를 받은 난지형 잔디의 잎에서 반사되는 Reflectance와 토양수분, 비주얼 잔디상태, 엽록소 함량, 광합성 등을 측정하여 각 factor간의 상관관계를 조사했으며 본 연구를 통해 모든 factor가 MSR 데이터와 질은 상관관계를 가지고 있었다. 또한 Reflectance 민감도는Visual spectral region보다 Infrared spectral region에서 더 높음을 알 수 있었다. 모든 결과를 종합해 볼 때 Multi-spectral radiometer (MSR)은 잔디의 건조상태를 미리 예측할 수 있는 도구로 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 이 기술의 자료를 활용하게 된다면 향 후 MSR이 부착된 기구(Balloon)를 이용한 필드 스터디 연구로 확대될 수 있을 것이다.
Shin, Jong Moo;Song, Seon Hwa;Park, Chan Young;Lee, Hyeon Young;Shim, Sang In
한국작물학회:학술대회논문집
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한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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pp.241-241
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2017
Sweet potatoes (Ipomoea batatas (L.) LAMK.,) have been cultivated in Central and South America for about 2000 years and are now grown mainly in Asia and South America. Sweet potatoes are annual in the temperate region, but are classified as perennial in the tropical region. In 2000, the cultivation area of sweet potatoes decreased to about 16,000 ha in 2000, but the cultivation area increased slightly in recent 20,000 ha in Korea. Sweet potatoes do not show higher maximum dry matter production of 120 ~ 150g per plant, and the leaf area index (LAI), which maximizes dry matter production, is known as 3.0 ~ 4.0. As the leaf area increase, the penetration of light into the canopy becomes poor, and sufficient photosynthesis cannot be achieved in the lower leaves, on the other hand the respiration increase, which results in poor dry matter production. This study was conducted to know the responses of sweet potatoes to intensive shading treatment of 80% shading. This experiment was conducted for about 42 days from September 6, 2016 to October 18, 2016 at Gyeongsang National University Experimental Farm, Jinju, Korea. The plant canopy was shaded with black nylon 80% shade cloth suspended 1.2 m above the ground. The photosynthetic rate, stomatal conductance, chlorophyll fluorescence, SPAD and NDVI were measured in 3 replicates every 7 days after shading initiation. After the fresh weight was measured, the samples were dried at $80^{\circ}C$ in a dry oven and measured. By the 80% shading treatment, chlorophyll fluorescence of the treated plants was slightly higher than that of the control, the SPAD value was higher by 3.4 and NDVI value was higher by 0.01. However, photosynthetic rate and stomatal conductance were lower than those of the control. The stomatal conductance of the control were two times higher than those of the control and the photosynthetic rate of the control was four times higher than that of the control. In control, plant showed a tendency to steadily increase in fresh weight and dry weight. However, in the case of shading treatment, the tendency to increase in the fresh and dry weight of tuberous roots was not clear. The fresh weight of shoot showed a tendency to increase steadily while the difference between treatment and control was not large, but tended to decrease after frost.
엽면적지수(LAI: Leaf Area Index)는 식생의 광합성, 증발산, 지표면과 대기사이의 에너지 교환 등을 설명하는 주요 인자로서, 정확하고 활용성 높은 LAI 추정 기법에 대한 연구들이 진행되었다. 본 연구에서는 UAV를 이용한 LAI 추정 방법을 모색하기 위하여 현장 실측된 LAI 자료와 UAV 영상기반의 식생지수, 수고 및 위성영상(Sentinel-2) LAI 간의 관계성을 파악하고 효과적인 UAV LAI 산정방법을 제시하고자 하였다. 그 결과 연구에 활용된 6종의 식생지수 중 Red-edge band를 포함하고 있는 NDRE ($R^2=0.496$), CIRE ($R^2=0.443$)가 LAI 추정에 효과적인 식생지수로 나타났다. 수고(Canopy Height Model) 자료를 식생지수에 적용하였을 때 LAI에 대한 설명력이 향상되었으며, NDVI의 경우에 LAI와의 선형관계에서 발생되는 포화문제(saturation problem)를 보였던 구간(0.85)이 일부 해소됨을 확인하였다.
본 연구는 전 세계적으로 물 부족 현상으로 인한 물의 사용에 대한 관심이 증가함에 따라 네 종류의 난지형 잔디에 각기 다른 비율의 적자란수를 함으로써 식물의 생리학적인 반응, 즉 시각적 품질, 잎의 물 함량, 엽록소 함량, 광합성, 물 이용효율 등이 어떤 반응을 보이는지를 이해하고 그에 따른 상관관계를 분석 해보고자 했다. 결론적으로 20% 정도 적자 관수를 했을 때 식물은 약간의 스트레스를 받는 상태에서도 적자 관수를 하지 않은 식물과 비교했을 때 광합성량의 차이가 없었으며 가장 이상적인 생리학적인 반응을 보였다. 뿌리 발육 부분에 있어서도 적자관수를 통한 건조스트레스는 깊은 뿌리 생육을 촉진하는 관리방법으로 적용되었다. 다음 연구는 잔디가 각기 다른 토양 수분상태에서 일정하게 유지되었을때 지상부와 지하부의 생육에 따른 생리학적인 반응에 대한 연구로 확대되어야 할 것이다.
An atrium space, unlike ordinary office rooms, accommodates variety of activities such as moving and resting of people and usually houses variety of vegitation to improve amenity and indoor environment. Many atrium buildings in Korea have been designed by considering the environmental criteria for human beings, not for the vegitation in the atrium space. Especially the daylighting designs are mostly focused on the required illuminances for various visual tasks of the occupants and glare controls. As a result, some atrium spaces do not provide sufficient light to the interior plants. Consequently, these atrium spaces require a high level of electric lighting to compensate the deficit of natural light for the photosynthesis of the vegitation. The purpose of this study was to suggest design guidelines for 4-sided atrium spaces having different well indices (WI), plan aspect ratio (PAR), and cardinal orientation. The findings from this study might be referenced by building designers when designing or selecting canopy systems by considering the daylight performances of the uncovered atrium spaces. In the study, the daylight performance was evaluated in terms of daylight autonomy (DA).
잔디가 건조 스트레스를 받은 상태에서 잔디의 생리학적 메커니즘과 건조 상태에서 식물이 회복하는 생리학적 메커니즘을 보다 깊이 이해하고자 한다. 증산작용과 Stomatal Conductance의 상호 관계로 인한 광합성량의 변화, 식물 세포 내부의 변화, 삼투압 조절능력의 변화, 호르몬의 변화, 단백질 변성 등의 생리학적 반응들을 이해하고 건조 스트레스 상태에서 회복하는데 세포내부의 적응 과정, 뿌리의 반응과 같은 생리학적인 측면에 대해 이해하고 건조 스트레스 상태에서 엽록소가 흡수하고 반사하는 Spectral Reflectance의 변화를 이해하고자 한다. 하지만 건조스트레스로 인한 식물의 생리학적 메커니즘에는 아직 많은 의문점을 가지고 있으며 향 후 외부환경 스트레스에 의한 식물의 Self-defense 메커니즘을 더욱 깊게 이해하여 보다 수준 높은 관리기법들을 연구하는데 초점을 맞추어야 할 것이다.
Bio-Green(B.G.) functional water was manufactured by Kyungwon Enterprise Co. through a series of processes ; water longrightarrow ultra-purification longrightarrow adding catalysts longrightarrow energy imprinting fermenting with energized water + zeolite and others + photosynthetic bacteria in fermenter longrightarrow filtering. Control(0), 5 or 10 liters of B.G. functional water were supplied to the orchard soil under canopy of 10 year old 'Tsugaru'/M26 apple trees on March 20, May 20 and June 20, 1995, respectively. Some orchard soil characteristics, not only pH, but also Ca and Mg of exchangeable cations were increased by supply with B.G. functional water. However, P$_2$O$_{5}$, K, and B contents were not influenced by the treatment. At harvest time soluble solid content of flesh and anthocyanin of fruit skin were increased by the treatment. B.G. functional water treatment showed higher root activities, and photosynthesis of leaves than that of control. Also B.G. functional water treatment showed higher Ca content in fruit skin and flesh tissues, whereas not affected N, K, and Mg contents. During storage at 4$^{\circ}C$ cold room, the more volume of B.G. functional water supply showed lower bitter pit symptom. Respiration and ethylene evolution in fruit were decreased, while fruit firmness increased by the treatment during storage.e.
본 연구는 우리나라 여름철 고온다습 환경 하에서 축구장에 조성된 한지형 잔디의 하고현상을 줄이기 위해 차광이 한지형 잔디의 하고현상을 감소에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 1999년 5월부터 2001년 8원까지 35% tall fescue+50% kentucky bluegrass+15% perennial ryegrass의 한지형 잔디로 조성된 건국대 포장에서 실험되었다. 한지형 잔디의 여름철 하고현상 피해를 감소시키기 위해 차광률(0, 50%, 75%), 차광색(검정, 녹색), 차광 높이(잔디면 0cm 위, 잔디면 30cm위) 및 차광시간(오전 10시부터 5시가지 7시간만 차광, 24시간 차광)을 달리하여 처리하였다. 차광처리는 1999년 6월8일부터 매년 여름 기간 동안 차광하였고 실험구의 크기는 1.25m$\times$3m이며 3반복 완전임의 배치하였다. 대조구 온도가 30~35$^{\circ}C$일 때 처리구간의 잔디표면 온도 차이는 2~3$^{\circ}C$로 적었지만 4$0^{\circ}C$ 이상의 고온에서는 차광처리구가 대조구에 비해 6~13$^{\circ}C$ 정도 낮았으며, 검정차광이 녹색차광보다 온도를 더 낮추었다. 맑은 날 조도는 대조구가 66,700~95,200 Lux인 데 비해 50%와 75% 검정차광처리구는 대조구보다 40~94% 정도로 지나치게 차광되었다. 반면 50%와 75% 녹색차광처리구는 25~54%의 차광률을 보여 검정보다 녹색 차광막의 차광률이 낮게 나타나 한지형 잔디의 광합성 측면에서 볼 때 녹색이 더 효과적일 것으로 판단된다. 차광률 및 차광색은 50%와 75%의 녹색 차광처리구에서 엽색, 잔디면 품질, 예지물량과 지하부 건물중이 우수하였다. 반면 75% 검정색 차광처리구는 한지형 잔디를 심하게 도장시켰으려 그 후 고온과 과습은 한지형 잔디를 갈변 후 부패시켰다. 50% 검정 차광막으고 차광높이를 달리한 실험에서 잔디면 바로 위에 덮은 처리구는 장마 후 고온으로 한지형 잔디를 각변 후 부패시켰지만 30cm 높이로 띄운 처리구에서는 하고현상의 피해가 적었다. 타광시간에 있어 50% 검정 차광막으로 30cm 높이로 24시간 차광처리구와 0cm 높이로 오전 10시부터 5시까지 7시간 차광 처리구에서 한지형 잔디의 엽색, 잔디면 품질, 예지물 및 지하부 건물중의 차이가 적게 나타났다. 이상을 요약하면 50%와 75% 녹색착광막을 우리나라 여름철 장마기 중 강한 햇볕으로 잔디 표면 온도가 갑자기 상승하거나 경기장 이용 후 한지형 잔디를 회복시키고자 할 때 오전 10시부터 5시까지 차광을 지속하변 한지형 잔디 지상부 및 지하부의 생육을 유지 또는 촉진하며 하고현상감소를 위한 관리적 방법으로 사용될 수 있을 것으고 판단된다. 그러나 녹색타괌만은 검정차광막보다 온도를 낮추는 효과가 적어 온도를 6~13$^{\circ}C$로 낮추고 조도를 50,000~60,000만 Lux를 유지할 수 있는 녹색+검정색이 혼합된 차광막에 대한 연구가 지속되어야 할 것으로 판단된다.
초장은 절화국의 외적 품질을 결정하는 매우 중요한 요소이다. 본 실험은 단일처리 후 광량의 차이에 따른 절화국화 광합성 효율과 줄기 신장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 growth chamber내에서 수행되었다. 정식 7일 후 단일처리 (day/night, 11/13h)를 개시하였으며 이때 광량은 LEDs array (blue+red)를 이용하여 60, 100, 140, 그리고 $180mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 각각 유지하였다. 본 실험의 결과, 광도의 증가에 따른 순 광합성률은 꾸준히 증가하는 직선 회귀의 상관관계가 있었다. 광도의 차이가 꽃눈 분화의 시기에는 영향을 미치지 않았다. 초장, 엽면적, 그리고 건물중 등의 생육은 광도의 증가에 따라 증가 하였으나 140과 $180mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서는 처리 간 차이가 나타나지 않았다. 이상의 결과에서 LEDs array를 이용한 $140mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이상의 광도는 절화국의 줄기 신장에 효과가 없는 것으로 판단되었으며 광도의 증가에 따른 순 광합성률의 증가가 생육의 증가와 일치하지는 않음을 알 수 있었다.
Physiological response of Panax ginseng var. atropurpureacaulo (purple stem variety, Pg) to light was reviewed through old literatures and recent experiments. Canopy structure, growth, pigment, leaf anatomy, disease occurence, transpiration, photosynthesis (PS), leaf saponin, photoperiodism and nutrient uptake were concerned. P. ginseng var. xanthocarpus (yellow berry variety, Px) and Panax quinquefolius(Pq) were compared with Pg if possible. Compensation point(Cp) increased with increase of light and ranged from 110 to 150 at $20^{\circ}C$ but from 140 to 220 at $30^{\circ}C$ with 4 to 15 Klux indicating occurence of light and temperature-dependent high photorespiration. Characteristics of Korea ginseng to hate high temperature was well accordance with an observation 2000 years ago. Korea ginseng showed lower Cp and appeared to be more tolerant to high light intensity and temperature than American sheng although the latter showed greater PS, stomata frequency and conductance, chlorophyll and carotenoids. Px showed lower PS than Pg probably due to higher Cp. Total leaf saponin was higher in leaves grown under high light. Ratio or diol saponin and triol saponin(PT/PD) decreased with increase of light intensity during growing mainly due to decrease of ginsenoside $Rg_1$ but increase of ginsenoside Rd. Leaves of Pg and Px had $Rg_1$ but no $Rb_3$ which was only found as much as $20\%$ of total in Pq leaves, and decreased with increase of light intensity. Re increased in Pg and Px but decreased in Pq with increase of light. PT/PD in leaf ranged 1.0-1.5 in Pg and Px but around 0.5 in Pq. Korea ginseng has Yang characteristics(tolerant to high light and temperature), cultured under Eum(shade) condition and long been used for Yang efficacy (to build up energy) while Pq was quite contrary. Traditional low light $intensity(3-8\%)$ for Korea ginseng culture appeared to be strongly related to historical unique quality. Effect of light quality and photoperiodism was not well known. Experiences are long but scientific knowledge is short for production and quality assessment of ginseng. Recent scientific knowledge of ginseng should learn wisdom from old experiences.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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