• 제목/요약/키워드: Light saturation point

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제주한란의 자생환경 특성 및 분포에 관한 연구 (Habitat Characteristics and Distribution of Cymbidium kanran Native to Jejudo, Korea)

  • 이종석
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.40-49
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    • 2004
  • This work carried out to define the characteristic of Cymbidium kanran habitat at Mt. Halla in Jejudo, Korea from the ecological point of view including geological and topographical features, air and soil temperature, relative humidity, fluctuations of light intensity, habitat vegetation, distribution altitude, area limit, and etc. And another goal of this study consider the conservation counterplan of the cymbidium habitat. Natural distribution areas of the cymbidium were observed more abundantly on the well drained south and east-facing slopes. Soil acidity was ranged from pH 4.1 to 5.3, and electric conductivity was ranged from 176.4 to 299.9 us/cm (average 215.3 us/cm). Base-saturation percentage of the habitat soil was below 50%, bulk density 0.42g/$cm^2$, particle density 2.05g/$cm^2$, humus content 26%, total nitrogen 0.82%, available phosphate 4.2 mg/kg, exchangeable potassium 0.63 Cmol/kg, calcium 0.44 Cmol/kg and magnesium 0.67 Cmol/kg. Annual mean air temperature was $15.4^{\circ}C$, however, air temperature was ranged $11.7{\sim}18.2^{\circ}C$ in spring, $21.2{\sim}23.8^{\circ}C$ in summer, $12.8{\sim}22.0^{\circ}C$ in fall and $5.5{\sim}7.8^{\circ}C$ in winter season. Annual mean soil temperature at depth of 10cm was $13.2^{\circ}C$ And minimum value was recorded $4.7^{\circ}C$ on January, and maximum value $22.5^{\circ}C$ on August. Relative humidity was ranged 90.8~94.7% in summer, 80.8~91.5% in fall and 77.6~84.2% in winter season. Minimum value was 56.5% on December, and maximum value was 100% on July and August. Light intensities were ranged from 400 to 1,800 lux at the greater part of Cymbidium kanran sites in Jejudo. Summer regarded as an lower light intensities was recorded to be range of 500~600 lux; however, autumn and winter were shown higher light regimes ranged from 3,500 to 3,800 lux. Therefore, one must be suprised that the cymbidium grow at the light condition of 6 lux (minimum) or 10,000 lux (maximum). Tree species keeping higher frequency rate and density were Eurya japonica, Camellia japonica, Castanopsis cuspidata, Carpinus laxiflora and Pinus densiflora. Number of trees growing in a 5${\times}$5m quardrat was 35 as an average, and proportion of evergreen versus deciduous was 5:1. Distribution altitude of the orchid habitat was ranged from 120m (low) to 840m (high) from sea level on the south facing slope of Mt. Halla, and was ranged eastern borderline of Gujwaup, Bukjejugun to western boundaries of Jungmundong, Seogwipo city. For the stable conservation of Cymbidium kanran habitat, sunlight regimes must be increased more by means of cutting trees or twigs in the site.

차광처리가 제비붓꽃의 생장 및 생리적 특성에 미치는 영향 (Changes in Growth and Physiological Characteristics of Iris laevigata Fisch. by Shading Treatment)

  • 조승주;김동학;정은주;윤정원
    • 한국자원식물학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.203-213
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    • 2024
  • 본 연구에서는 북방계 식물 제비붓꽃의 현지외 보전에 필요한 생육 적정 광조건을 제시하기 위하여 차광처리에 따른 제비붓꽃의 생장과 생리적 반응을 조사하였다. 전천광을 수광하는 대조구와 서로 다른 차광처리구(50%, 75%, 95%)를 설치하고 엽면적당 건중량, 엽록소 함량과 형광 반응, 광합성 특성을 조사하였다. 제비붓꽃은 차광수준이 강해질수록 낮은 광도에 적응하기 위하여 광합성 효율이 높아진 잎이 형성되었다. 차광수준이 높아질수록 엽록소 함량이 증가하였고, 엽면적이 증가하면서 엽면적당 건중량은 감소하였다. 차광처리에 의해 엽록소 형광 반응 Fv/Fm과 NPQ는 변화하지 않았고, 탄소고정계의 활성 또한 처리 간에 차이가 없었다. 제비붓꽃은 양지식물에 해당하는 광포화점을 나타냈고, 75% 차광수준까지 광합성 능력을 대조구와 비슷한 수준으로 유지하였다. 제비붓꽃의 순양자수율은 95% 차광처리에서 현저히 감소하여 낮은 광조건에 적응한 상태를 보였다. 제비붓꽃은 전천광 대비 95% 차광수준에서 생육할 시 광합성 능력이 저하하는 것으로 보이며, 차광 상태를 지속하여 광을 제한할수록 생육이 불리할 것으로 판단된다.

온도(溫度), 광도(光度) 및 $CO_2$의 농도(濃度)가 고추냉이의 광합성(光合成)과 호흡(呼吸)에 미치는 영향(影響) (Effect of Temperature, Light Intensity and $CO_2$ Concentration on Photosynthesis and Respiration of Wasabia japonica Matsum)

  • 최선영;이강수;윤종선
    • 한국약용작물학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.181-186
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    • 1995
  • 본(本) 연구(硏究)는 고추냉이의 광합성(光合成) 효율증진(效率增進)을 위한 기상환경(氣象環境)에 조건(條件)을 알아내어 재탑적지(栽培適地)의 선정(選定)과 재배관리(栽培管理)에 대한 기초적(基礎的)인 자료(資料)를 제공(提供)하고자 온도(提供)와 광도(光度), 그리고 $CO_2$의 농도(農度)에 대한 광합성(光合成), 청호흡(晴呼吸) 그리고 광호흡(光呼吸)의 반응(反應)을 조사(調査)하였다. 1. 고추냉이의 광합성(光合成)에 최적온도(最適溫度)는 $17{\sim}20^{\circ}C$이었고 최적온도(最適溫度) 이상(以上)에서 광합성(光合成)이 크게 감소(減少)하였으며, 암호흡(暗呼吸)은 $15^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$까지 온도(溫度)가 높아질수록 증가(贈加)하였다. 2. 광보상점(光補償點)은 고추냉이가 $6.0 {\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$으로 옥수수의 $36.7{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$보다 낮았으며 광포화점(光飽和點)은 고추냉이와 옥수수 모두 $600{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$로 비슷하였다. 3. $CO_2$ 보상점(補償點)은 고추냉이가 67. 3 ppm으로 옥수수 11.6 ppm보다 높았으며 암호흡(暗呼吸)은 $CO_2$의 농도(濃度)가 낮을수록 높았다. 4. 고추냉이의 광호흡(光呼吸)은 광도(光度) $l000{\mu}E\;m^{-2}s^{-1}$에서 $3.3 mg\;CO_2\;dm^{-2}\;hr^{-1}$이었으며 광도(光度)가 낮아짐에 따라 감소(減少)하였다. 5. 기공(氣孔)의 분포(分布)는 잎의 표면(表面)에 약 76개/$mm^{-2}$, 뒷면에 623개/$mm^{-2}$이었으며 기공(氣孔)의 크기는 표면(表面)의 것이 $12{\mu}m$이고 뒷면의 것이 $17{\mu}$로 나타났다.

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희귀 식물 박달목서 유묘의 생장 및 생리적 특성에 대한 차광 효과 (Shading Effects on the Growth and Physiological Characteristics of Osmanthus insularis Seedlings, a Rare Species)

  • 구다은;한심희;임은영;김진;구자정
    • 한국산림과학회지
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    • 제113권1호
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    • pp.88-96
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    • 2024
  • 본 연구는 우리나라의 희귀식물인 박달목서의 현지내·외 보존 및 복원을 위한 생육 환경 조성 시 적정 광 조건을 구명하기 위해 수행되었다. 이를 위해 차광 처리구를 설치하여 전광 기준 100%, 55%, 20%, 10% 상대 광량 조건에서 4월부터 11월까지 생육 관리한 박달목서 유묘의 생장 특성, 잎 형태, 광합성 특성 및 광합성 색소 함량을 조사하였다. 그 결과, 수고와 근원경의 상대 생장률은 광량에 따른 차이가 없었으나, 잎, 줄기 및 뿌리의 건중량 및 잎 수는 55% 상대 광량 조건에서 가장 높았다. 잎의 형태는 광량이 높아질수록 엽면적이 작아지고 두께가 두꺼워지는 경향을 보였다. 광포화점에서의 광합성 속도와 기공전도도를 비롯하여 순양자수율, 암호흡, 잎의 엽록소 a, b와 카로테노이드 함량 역시 55% 상대 광량에서 가장 높았다. 전광 조건에서 박달목서 유묘의 잎은 작고 두꺼워지는 형태적 적응이 나타났으나, 엽록소 함량은 가장 낮아 광합성 속도가 55% 상대 광량보다 떨어졌다. 10%, 20% 상대 광량에서는 광량이 적을수록 엽록소 a, b, 카로테노이드 함량이 감소하였고, 광합성 속도와 암호흡 속도가 낮아졌다. 결론적으로, 박달목서 유묘는 광량에 따라 형태적인 적응 반응을 보였으나, 그늘에서 광합성 효율을 높이는 생리적인 반응은 뚜렷하지 않았다. 또한 생육에 가장 적절한 광조건은 전광의 55% 수준으로, 이 조건에서 광합성이 가장 활발하고 최종 산물인 건중량 생산이 최대로 나타났다. 따라서 박달목서는 현지외 보존을 위한 생육 환경 조성 시 광량이 전광의 55% 정도가 될 수 있도록 조절 관리하는 것이 필요할 것으로 판단된다.

차광처리에 따른 갯활량나물의 생리 특성 (Shading Treatment-Induced Changes in Physiological Characteristics of Thermopsis lupinoides (L.) Link)

  • 조승주;김동학;윤정원;정은주
    • 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.

완전제어형 식물공장에서 퀴노아 (Chenopodium quinoa Willd.)의 생장을 예측하기 위한 모델 개발 (Development of Models for Estimating Growth of Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) in a Closed-Type Plant Factory System)

  • 오스틴 지라파;조영열
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.326-331
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    • 2018
  • 작물 생육 모델은 작물의 생육을 이해하고 통합하기 위해 유용한 도구이다. 완전제어형 식물공장에서 엽채류로 활용하기 위한 퀴노아(Chenopodium quinoa Willd.)의 초장, 광합성률, 생장 모델을 예측하기 위한 모델을 1차식, 2차식 및 비선형 및 선형지수 등식을 사용하여 개발하였다. 식물 생육과 수량은 정식 후 5일간격으로 측정하였다. 광합성과 생장 곡선 모델을 계산하였다. 초장과 정식 후 일수(DAT)간의 선형 및 곡선 관계를 얻었으나, 초장을 정확하게 예측하기 위한 모델은 선형 등식이었다. 광합성률 모델을 비선형 등식을 선택하였다. 광보상점, 광포화점, 및 호흡률은 각각 29, 813 and $3.4{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$였다. 지상부 생체중과 건물중은 선형관계를 보였다. 지상부 건물중의 회귀계수는 0.75 ($R^2=0.921^{***}$)였다. 선형지수 수식을 사용하여 시간 함수에 따른 퀴노아의 지상부 건물중 증가를 비선형 회귀식으로 수행하였다. 작물생장률과 상대생장률은 각각 $22.9g{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$ and $0.28g{\cdot}g^{-1}{\cdot}d^{-1}$였다. 이러한 모델들은 정확하게 퀴노아의 초장, 광합성률, 지상부 생체중과 건물중을 예측할 수 있다.

다도해 해상 국립공원 상록활엽수의 수분상태와 광합성능 (Water Status and Photosynthetic Activities of Evergreen Broad-leaved Trees in Dadohae National Marine Park)

  • Ihm, Byung-Sun;Gae-Hong Suh;Jeom-Sook Lee
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제16권3호
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    • pp.353-364
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    • 1993
  • To elucidate ecophysiological factors affecting nutural distribution of evergreen broad-leabed trees in Danohad National Marine Park, water potential, relative water content and photosynthetic activities of 4 species, Cammellia japonica, Machilus thunbergii, Castanopsis cuspidata var.sieboldii and Quercus acuta, were potential began to decrease from 07:00h to its minimum value at 13:00h for C. cuspidata var. sieboldii (-14.3bar) and Q. acuta (-19.4bar) at 16:00 h for M. thunbergii(-17.0bar) and at 19:00 h for C. japonica (-14.5bar), and these showed similar trends to relative water content. Photosynthetic activities of 4 species began to increase from 7:00 h and reached maximum values before their minimum values of water potential occureed. Optimum temperature renges of photosynthetic activities was $18~20^{\circ}C$ for C. japonica - M. thunbergii and $14~16^{\circ}C$ for C. cuspidata var. sieboldii Quercus acuta.Q.acuta had the highest light saturation point of $0.4mM/m^2/s$ and C. japonica the lowest of $0.15mM/m^2/s$. Water potential of 4 species subjected to water stress, began to decrease after 1st day of drought and after 21th day of drought, those of C. japonica, M. thunbergii, C. cuspidata var. sieboldii and Q. acuta decreased to species began to decrease after 7th day of drought and after 21th day, those of M. thunbergii, C. cuspidata var. sieboldii and Q. acuta were dropped to about 50% and C. japonica 83.5%. Photosynthetic activity of 4 specie began to decline in the order of C. cuspidata var. sieboldii, Q.acuta, C. japonica and M. thunbergii after 10th day of drought. These results suggest that the segregated disributions of C. japonica - M. thunbergii on vally positions and C. cuspidata var. sieboldii - Q. acuta on slopes were associated with different responses of water status and photosyntheties to their environment.

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시비수준의 차이가 야콘의 물질생산과 광합성속도에 미치는 영향 (Effect of different fertilizer application on the dry matter production and leaf photosynthetic of Yacon(Polymnia sonchifolia))

  • 조동하
    • 한국자원식물학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.274-278
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    • 1996
  • 본 실험은 포장과 포트재배에서 토양시비수준(土壤施肥水準), 온도(溫度) 및 광조건(光條件下)에서 건물생산량과 광합성(光合成) 속도의 차이를 측정분석하여 야콘의 적정생장(滴定生長) 조건(條件)을 밝히고자 실시하였다. 1. 포장에서의 시비수준별 건물생장율은 무처리구 보다 퇴비구에서 높게 나타났으며, 구근의 건물중은 무처리구와 질소처리구와는 큰 차이를 보이지 않았다. 2. 최대 엽광합성 속도는 퇴비구(S-1)에서 17.3mg $CO_2gdm^{-2}s^{-1}$로 다른 질소 처리구 보다 높았으au, 무처리구의 엽광합성 속도가 가장 낮았다. 3. 광환경(光環境) 조건(條件)에 따른 퇴비구와 무처리구의 엽광합성 속도차이는 뚜렷하게 차이가 났으며 광포화점은 $1200{\pm}50{\mu}molm^{-2s^{-1}$이었다. 4. 광합성속도는 $34{\pm}3^{\circ}C$ 정도에서 높은 반면 $28^{\circ}C$ 정도 이하에서는 기공저항에 의하여 엽광합성 속도가 낮았다.

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반밀폐형 온실 내에서 탄산가스 시비에 따른 광강도와 엽온에 반응한 토마토 잎의 최대 카복실화율, 전자전달율 및 광합성율 실측값과 모델링 방정식에 의한 예측값의 비교 (Comparison of Measured and Calculated Carboxylation Rate, Electron Transfer Rate and Photosynthesis Rate Response to Different Light Intensity and Leaf Temperature in Semi-closed Greenhouse with Carbon Dioxide Fertilization for Tomato Cultivation)

  • 최은영;정영애;안승현;장동철;김대현;이동수;권진경;우영회
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.401-409
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    • 2021
  • 본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(Vcmax), 최대 전자전달속도(Jmax), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200µmol·m-2·s-1 to 1500µmol·m-2·s-1)와 온도(20℃ to 35℃) 조건에서 CO2 농도에 대한 A-Ci curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값(Arrhenius function), 순광합성율(net CO2 assimilation, An), 열파괴(thermal breakdown), Rd(주간의 잎호흡)를 계산하였다. 엽온이 30℃ 이상으로 상승하였을 때 Jmax, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 Jmax의 가장 최고점은 엽온 30℃였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200-400µmol·m-2·s-1 수준에서는 CO2 600ppm, PAR 600-800µmol·m-2·s-1 수준에서는 CO2 800ppm, PAR 1000µmol·m-2·s-1 수준에서는 CO2 1000ppm, PAR 1200-1500µmol·m-2·s-1 수준에서는 CO2 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

온실재배 어윈 망고의 위치 별 2변수 엽 광합성 모델 개발 (Development of A Two-Variable Spatial Leaf Photosynthetic Model of Irwin Mango Grown in Greenhouse)

  • 정대호;신종화;조영열;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.161-166
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    • 2015
  • 가온 온실에서 재배하는 망고의 생육에 적합한 광도와 $CO_2$ 농도를 결정하기 위하여 위치 별 엽의 광합성속도를 정량적으로 측정할 필요가 있다. 본 연구에서는 어윈망고(Mangifera indica L. cv. Irwin)의 위치 별 엽 광합성속도를 측정하여 광도와 $CO_2$ 농도의 2변수 엽 광합성모델을 개발하는 것을 목적으로 하였다. 상단부, 중단부, 하단부 엽의 위치에 따른 엽 광합성속도 측정은 LI-6400 광합성 분석 장치를 사용하였다. 광도 0, 50, 100, 200, 300, 400, 600, $800{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, $CO_2$ 농도 100, 400, 800, 1200, $1600{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$의 조합 조건에 해당하는 엽 광합성속도를 위치 별로 측정하였다. 광도와 $CO_2$ 농도에 대하여 Negative exponential 함수로 표현된 엽 광합성속도 모델을 곱하여 2변수 엽 광합성 모델을 구축하였다. 상단부 엽의 경우 엽 광합성속도는 광도 $400{\mu}mol{\cdot}^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 중단부와 하단부 엽은 $200{\mu}mol{\cdot}^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서 포화되는 것으로 나타났다. $CO_2$ 농도 $1600mol{\cdot}mol^{-1}$에서도 엽 광합성속도가 증가하여 포화되지 않는 특성을 보였다. 2변수 엽 광합성 모델의 검증 결과, 중단부에 비하여 상단부와 하단부엽에 대해서 높은 신뢰도를 갖는 것으로 나타났다. 추후, 위치 별 2변수 엽 광합성 모델을 활용하여 어윈 망고의 온실 재배 시 광합성을 극대화 할 수 있는 광도와 $CO_2$ 농도 조건을 결정할 수 있을 것이다.