• 제목/요약/키워드: Photosynthetic efficiency

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온도와 CO2 농도 증가에 따른 다릅나무와 백당나무의 생장, 광합성 및 광색소 함량 변화 (Changes on Growth, Photosynthesis and Pigment contents of the Maackia amurensis and Viburnum opulus var. calvescens under Enhanced Temperature and CO2 Concentration)

  • 한심희;김두현;김길남;이재천
    • 한국농림기상학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.115-122
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    • 2011
  • 본 연구는 최근 전 지구적으로 문제시 되고 있는 기후변화와 관련하여, 우리나라에서의 대기 중 $CO_2$ 농도 증가와 평균 온도 상승에 따른 수목의 생장 및 생리 반응의 변화를 예측하고자 실시되었다. 온도와 $CO_2$ 농도 증가 하에서 다릅나무의 건중량은 감소하였으나, 백당나무의 건중량은 증가하였다. 또한, $CO_2$ 농도 증가는 다릅나무의 지상부와 지하부의 비(S/R)를 감소시킨 반면, 백당나무의 지상부와 지하부의 비는 증가시켜, 두 수종의 생장 반응은 서로 상반되는 결과를 나타냈다. 그러나 두 수종 모두 온도 증가에 의해 S/R율이 증가하였다. 탄소고정효율은 다릅나무의 경우, 온도와 $CO_2$ 농도 증가에 의해 뚜렷하게 감소하였으나, 백당나무는 온도 증가로 탄소고정효율이 감소한 반면, $CO_2$ 증가는 뚜렷한 효과를 나타내지 않았다. 광색소함량은 다릅나무의 경우, $CO_2$ 농도가 증가하면서 모든 광색소 함량이 감소하였다. 그러나 백당나무에서는 뚜렷한 변화가 없었다. 한편 온도 증가는 다릅나무의 잎내 광색소 함량을 크게 증가 시켰으나, 백당나무는 반대로 광색소 함량이 모두 감소하였다. 다릅나무의 엽록소 a/b 비는 $CO_2$ 농도 증가로 뚜렷하게 감소하였으며, 백당나무는 온도 증가로 엽록소 a/b 비가 감소하였다. 결론적으로 온도와 $CO_2$ 농도 변화에 따른 수목의 생장 및 생리적 반응은 처리 농도 또는 기간에 따라 큰 차이를 나타내며, 공시재료의 연령에도 큰 영향을 받는다. 본 연구는 1년생의 어린 묘목을 대상으로 단기간 온도와 $CO_2$ 농도 변화에 대한 반응을 분석한 것이므로, 장기적인 환경 변화에 대한 수목의 적응 특성은 예측하기 어렵다. 따라서 미래의 기후변화에 대한 수목의 반응을 정확한 예측을 위해서는 장기적인 환경 변화 조건하에서 다각적인 연구가 이루어져야 한다. 또한 환경 변화에 따른 반응은 수종에 따라 큰 차이를 나타내므로, 기후변화에 따른 수목의 반응을 예측하기 위해서는 우리나라 주요 수종 및 기후변화에 민감한 수종들을 대상으로 지속적인 연구가 이루어져야 한다.

대목 종류에 따른 저온기 토경재배에서의 토마토 생육 특성 분석 (Growth Characteristics of Tomatoes Grafted with Different Rootstocks Grown in Soil during Winter Season)

  • 이혜원;이준구;조명철;황인덕;홍규현;권덕호;안율균
    • 생물환경조절학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.194-203
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    • 2022
  • 국내 토마토 토경재배 면적은 전체 재배면적의 89%로 높은 비율을 차지하고 있다. 토경재배 토마토는 염류장해와 토양전염성 병원균 피해에 취약할 뿐만 아니라 겨울철 저온 피해를 입기 쉽기 때문에 토마토 접목묘를 사용하는 것이 좋다. 본 연구는 저온기 토경재배에서의 토마토 대목의 종류에 따라 나타나는 생육, 수량 및 광합성 효율의 차이를 비교 분석하고자 수행하였다. 대목의 종류는 4가지로 국내 개발 계통 및 품종 'Powergaurd', 'IT173773', '20LM'과 대조 품종 'B-blocking'을 사용하였다. 접수와 비접목 처리구로 완숙토마토 품종 'Red250'을 사용하였다. 작물이 14일간 9-14℃의 저온에 노출된 시기인 정식 후 80일에 비접목 처리구의 경경은 10.1mm로 접목 처리구에 비해 15% 낮았고 엽장과 엽폭은 42.4cm와 41.8cm로 감소하였다. 주당 총 수량은 'Powerguard'가 1,615g으로 높았고 비접목 처리구가 1,299g으로 낮았다. 엽록소형광 지수 중 작물의 전반적인 활력도를 나타내는 PIABS와 광합성에 사용되지 못한 빛에너지가 열로 소실됨을 뜻하는 지수인 DI0/RC를 측정한 결과, 정식 후 80일에 접목 처리구 'Powerguard'의 PIABS는 3.73으로 높았고 DI0/RC는 0.34로 낮은 반면, 비접목 처리구의 PIABS는 2.62로 낮았고 DI0/RC는 0.41로 높았다. 경경은 PIABS와 정의 상관관계를 나타낸 반면, DI0/RC와는 부의 상관관계를 나타내어 다양한 엽록소형광 지수를 통해 저온기 대목 종류에 따른 접수의 생육차이를 분석할 수 있는 것으로 판단된다.

수도의 주내 및 주간 경쟁반응에 관한 연구 (Competitive Response of Rice Cultivar in Association with Plant Spacing and Seedling Number per Hill)

  • 박성태;김순철;최충돈;이수관
    • 한국작물학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.252-258
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    • 1985
  • 수도 주요 형질의 재식밀도 반응을 구명하여 다수확 재배기술 개선을 위한 기초자료로 이용하고자 다수형 품종(인도형/일본형)인 삼강벼와 일본형 품종인 낙동벼를 공시하여 재식거리를 10$\times$10cm, 20$\times$20cm, 30$\times$30cm, 40$\times$40cm로 하고, 각 재식거리별 주당본수를 1, 3, 5, 7본으로 하여 시험을 실시하였던 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 출수기는 밀식할 수록, 주당본수가 많을수록 빨랐는데 재식거리 10$\times$10cm에 주당본수 7본은 40$\times$40cm 1본보다 삼강벼는 5일, 낙동벼는 4일이 빨랐다. 2. $m^2$당 수수 및 영화수, 총건물중, 수량은 일반적으로 밀식할 수록, 주당본수가 많을 수록 높은 경향이었으나, 총건물중은 낙동벼의 경우 재식거리 10$\times$10cm, 주당본수 3본에서 최대에 달하여 그 이상에서는 증가되지 않았다. 3. 수확지수는 밀식보다 소식이 높았고, 주당본수별로는 밀식에서는 본수가 많은 쪽이, 소식에서는 주당본수간 차이가 없었다. 4. 광합성 효율은 낙동벼보다 삼강벼가 높았고, 재식거리별로는 20$\times$20cm에서 높았다. 재식거리별 주당본수에 따른 영향은 삼측벼의 경우 10$\times$10cm에서는 5본, 20$\times$20cm에서는 7본에서 각각 높았고, 그 이상 재식거리에서는 주당본수간 차이가 없었다. 낙동벼는 재식거리 10$\times$10cm에서는 주당본수 1본에서 높았으나, 그 이상 재식거리에서는 주당본수가 증가할 수록 높은 경향이었다. 5. 재식밀도에 따른 전체 경쟁반응은 낙동벼보다삼강벼가, 밀식이 소식보다. 주당본수가 증가할 수록 높았고, 주내 및 주간 경쟁반응의 상호관계는 삼강벼의 경우 재식거리 30$\times$30cm에 주당본수 3본까지, 낙동벼는 재식거리 20$\times$20cm까지는 주간 경쟁반응이 높았으나 그 이상에서는 오히려 주내 경쟁반응이 높았다. 6. 경쟁지수와 수량과의 상관관계는 두품종 다같이 종합 경쟁지수와는 정의 유의상관이 있었으나, 주간경쟁지수와는 삼강벼는 직선적인 관계식이, 낙동벼와는 지수곡선적인 관계가 성립하였고, 주내 경쟁지수와는 낙동벼만 유의상관이 있었고, 삼강벼는 유의상관이 인정되지 않았다. 7. 이상의 결과를 종합해 볼 때 삼강벼와 낙동벼는 경합지수가 2.1~2.3정도까지 증가할수록 수량은 직선적으로 증가하는 경향이었으며, 경쟁지수 증가면에 있어서는 삼강벼는 주간거리에 의해, 낙동벼는 주간거리와 주당본수에 의한 조절이 바람직 하였다.

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생육상과 온실에서 게발선인장 '핑크듀'의 엽상경별 CO2 흡수율 비교 (Comparing Net CO2 Uptake of Schlumbergera truncata 'Pink Dew' Phylloclades in a Growth Chamber and a Greenhouse)

  • 정서희;조아람;김윤진
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.64-71
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    • 2023
  • CAM 식물은 야간에 기공을 열어 CO2를 흡수하는 식물로 환기하지 않는 야간에 시설 내 발생한 잉여 CO2를 광합성에 이용할 수 있다. 게발선인장은 다화성으로, 엽상경 수가 많을수록 상품성이 높아진다. 본 연구는 게발선인장의 야간 CO2 시비 적용 가능성을 파악하기 위하여 생육 적정 환경인 생육상과 실제 농가의 환경에 따른 온실에서 엽상경별 광합성 특성을 조사하였다. 생육상 내 게발선인장 상위 엽상경은 주간에만 CO2 흡수를 하는 C3 특성을 보였으며, 2차 엽상경은 주/야간 모두 CO2 흡수를 하는 C3-CAM 특성을 보였다. 온실에서 상위 엽상경은 CO2 흡수를 하지 않았으나, 2차 엽상경은 야간에 CO2 흡수를 하는 CAM 특성을 보였다. 생육상 내 게발선인장의 기공전도도와 수분이용효율은 온실 내 식물에 비하여 모든 엽상경에서 높은 값을 나타냈다. 게발선인장의 수분이용효율은 생육상과 온실에서 모두 CAM 특성이 나타나는 2차 엽상경에서 상위 엽상경에 비하여 높았다. 일일 총 CO2 흡수율은 온실 내 식물에 비하여 생육상 내 식물에서 더 높게 나타났으며, 생육상 내 게발선인장의 2차 엽상경에서 값이 155mmol·m-2 ·d-1로 가장 높았다. 게발선인장 '핑크듀'는 성숙한 엽상경에서 야간에 CO2 흡수가 활발히 일어나는 CAM 특성을 나타낸다. 다화성으로 시장성이 높은 게발선인장 '핑크듀'는 적정 환경과 성숙한 엽상경에서 효율적인 야간 탄소흡수가 가능한 식물이다.