• 제목/요약/키워드: Soil moisture stress

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토양수분이 수수류의 광합성 , 증산량 및 기공저항에 미치는 영향 I. 광합성과 증산량의 계절간 변화 (Effedts soil moisture on Photosythess , Transpiration and Stomatal resistance in Sorghums I. On seasonal changes)

  • 한흥전;류종원
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.53-59
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    • 1986
  • 수수류의 광합성(光合成), 증산(蒸散), 기공저항(氣孔抵抗)과 건물수량(乾物收量)에미치는 토괴수분(土壞水分)의 영향(影響)을 구명(究明)하고자 수수(Pioneer 931), 수수$\times$수단그라스 교잡종(交雜種)(Pioneer 988)을 포장용수량(圃場容水量)의 100, 80, 60, 40%로 조절(調節)된 대형콘크리트 폿트(길이 14m, 폭 1m, 깊이 1m)에 생육(生育) 시킨후 쾌청한 날을 택(擇)하여 초여름인 6월(月)20일(日), 6월(月)28일(日)과 고온기인 8월(月)18(日), 생육말기(生育末期)인 9월(月)30일(日) 10월(月)4일(日)에 광합성(光合成)을 측정(測定)하였다. 1. 광합성(光合成), 증산(蒸散) 및 기공저항(氣孔抵抗)은 이절간(李節間)에 차이(差異)가 있어 광합성(光合成) 및 증산량(蒸散量)은 8월중순(月中旬) 의 고온기에 최대(最大)로 높았고 10월초(月初)에 가장 낮았다. 2. 전생육기(全生育期)에 걸쳐 포장용수량(圃場容水量)의 60%와 80% 수분구(水分區)가 100%나 40% 수분구(水分區)에 비하여 광합성(光合成) 증산량(蒸散量)이 많고 기공저항이 적었다. 3 환경요인(環境要因)에 의하여 이절간(李節間)에 수분요구도(水分要求度)의 차이(差異)를 보여 초여름과 가을에는 포장용수량의 60%, 고온기에는 $60%\sim80%$로 높게 유지해 주는 것이 식물생장(植物生長)에 좋은 것으로 나타났다. 4. 건조와 과습은 식물(植物)의 생리적대사(生理的代謝) 영향을 미쳐 최적수분조건에 비하여 포장용수량의 100%와 40%수분구에서는 최종건물수량이 70%이상(以上) 감수되었다.

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개비자나무의 homoharringtonine 함량에 영향을 미치는 생물 및 무생물적 환경인자 (Biotic and Abiotic Factors Affecting Homoharringtonine Contents of Cephalotaxus koreana Nakai)

  • 정명석;현정오;이욱;백을선
    • 한국자원식물학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.172-178
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    • 2010
  • 천연집단에 서식하는 개비자나무 개체들을 이용해 무생물 및 생물적 환경인자가homoharringtonine(HHT) 함량에 미치는 영향을 조사하여 향후 항암제 가능성이 있는 HHT의 고부가가치 산업적인 생산이 기대되는 연구에 기초자료를 제공하고자 본 연구를 수행하였다. 무생물적 환경인자(토양습도, 토양pH, 서식밀도, 기온)와 HHT 함량과의 상관관계에 있어 HHT 는 토양습도(0.77)와 토양pH(-0.68)에서 높은 상관을 보였다. 고도에 따른 무생물적 환경인자 (토양습도, 토양pH)와 HHT 의 함량 관계에 관해 다중회귀 분석을 실시한 결과, 토양 습도의 회귀계수($26.48^{***}$) 만 유의하여 토양 습도가 상대적으로 HHT 함량에 높은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 생물적 환경인자(damage index)에 따른 HHT 함량에 미치는 영향을 살펴 본 결과, HHT는 2차곡선회귀적으로 증가하다 감소하는($H=278.23+1242D-398.87D^2$) 경향을 보였고 damage index는 HHT 함량에 높은 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 마지막으로 HHT 의 함량에 영향을 미치는 최적환경인자를 분석한 결과, damage index와 토양 습도 모두가 2차다항회귀식으로 가장 적합하였고 결정계수는 각각 0.73와 0.67로 damage index가 상대적으로 HHT 함량에 높은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 섭식자 또는 균류와 같은 스트레스로 인한 방어기작이 HHT 의 생성에 높은 영향을 미치는 것으로 판단된다.

점성토의 회복탄성계수($M_r$)에 대한 포화도의 영향 (Effect of Saturation on Resilient Modulus of Cohesive soils as subgrade)

  • 김동규
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1140-1147
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    • 2005
  • The objective of this study was to identify the effect of the degree of saturation on the resilient modulus of cohesive soils as subgrade. Six representative cohesive soils representing A-4, A-6, and A-7-6 soil types collected from road construction sites across Ohio, were tested in the laboratory to determine their basic engineering properties. Resilient modulus tests were conducted on unsaturated cohesive soils at optimum moisture content, and samples compacted to optimum conditions but allowed to fully saturate. The subgrade compacted at optimum moisture content may be fully saturated due to seasonal change. Laboratory tests on fully saturated cohesive soils showed that the resilient modulus of saturated soils decreased to less than half that of soil specimens tested at optimum moisture content. The reduction of resilient modulus would possibly be caused by the buildup of pore water pressure. In resilient modulus testing performed in this study on saturated samples, pore water pressure increases were observed. Pore water pressure and residual pore water pressure gradually increased with an increase in deviator stress.

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Root metabolic cost analysis for root plasticity expression under mild drought stress

  • Kano-Nakata, Mana;Mitsuya, Shiro;Inukai, Yoshiaki;Yamauchi, Akira
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.328-328
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    • 2017
  • Drought is a major limiting factor that reduces rice production and occurs often especially under recent climate change. Plants have the ability to alter their developmental morphology in response to changing environment, which is known as phenotypic plasticity. In our previous studies, we found that one chromosome segment substitution line (CSSL50 derived from Nipponbare and Kasalath crosses) showed no differences in shoot and root growth as compared with the recurrent genotype, Nipponbare under non-stress condition but showed greater growth responses compared with Nipponbare under mild drought stress condition. We hypothesized that reducing root respiration as metabolic cost, which may be largely a consequence of aerenchyma formation would be one of the key mechanisms for root plasticity expression. This study aimed to evaluate the root respiration and aerenchyma formation under various soil moisture conditions among genotypes with different root plasticity. CSSL50 together with Nipponbare and Kasalath were grown under waterlogged conditions (Control) and mild drought stress conditions (20% of soil moisture content) in a plastic pot ($11cm{\times}14cm$, ${\varphi}{\times}H$) and PVC tube ($3cm{\times}30cm$, ${\varphi}{\times}H$). Root respiration rate was measured with infrared gas analyzer (IRGA, GMP343, Vaisala, Finland) with a closed static chamber system. There was no significant difference between genotypes in control for shoot and root growth as well as root respiration rate. In contrast, all the genotypes increased their root respiration rates in response to mild drought stress. However, CSSL50 showed lower root respiration rate than Nipponbare, which was associated by higher root aerenchyma formation that was estimated based on internal gas space (porosity) under mild drought stress conditions. Furthermore, there were significant negative correlations between root length and root respiration rate. These results imply that reducing the metabolic cost (= root respiration rate) is a key mechanism for root plasticity expression, which CSSL50 showed under mild drought.

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Response of Millet and Sorghum to Water Stress in Converted Poorly Drained Paddy Soil

  • Jung, Ki-Yuol;Yun, Eul-Soo;Park, Chang-Young;Hwang, Jae-Bok;Choi, Young-Dae;Oh, In-Seok
    • 한국토양비료학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.409-416
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    • 2013
  • Millet and sorghum are major dryland cereal crops, however their growth and productivity is limited by soil water stress with varying intensity. The major objective of this study was to evaluate water stress of millet and sorghum yield under drainage classes of poorly drained soil and to test the effect of the installed pipe drainage in poorly drained paddy soil to minimize crop stress. The research was carried out in poorly drained paddy fields located at alluvial slopping area resulting in non-uniform water content distribution by the inflow of ground water from the upper part of the field. Stress Day Index (SDI) was determined from a stress day factor (SD) and a crop susceptibility factor (CS). SD is a degree of measurement by calculating the daily sum of excess water in the profile above 30cm soil depth ($SEW_{30}$). CS depends on a given excess water on crop stage. The results showed that sum of excess water day ($SWD_{30}$) used to represent the moisture stress index was lower on somewhat poorly drained soil compared with poorly drained soil on 117 days. CS values for sorghum were 57% on $3^{rd}$ leaf stage, 44% on $5^{th}$ leaf stage, 37% on panicle initiation, 23% on boot stage, and 16% on soft dough stage. For proso millet CS values were 84% on $3^{rd}$ leaf stage, 70% on $5^{th}$ leaf Stage, 65% on panicle initiation, 53% on boot stage, and 28% on soft dough stage. And for foxtail millet the values were 73% on $3^{rd}$ leaf stage, 61% on $5^{th}$ leaf stage, 50% on panicle initiation, 29% on boot stage, and 15% on soft dough stage. SDI of sorghum and millet was more susceptible to excess soil water during panicle initation stage more poorly drained soil than somewhat poorly drained soil. Grain yield was reduced especially in proso millet and Foxtail millet compared to Sorghum.

반복하중,온도변화 및 초기조건이 충적점토의 구조변화와 역학적 특성에 미치는 영향 (Influence of Repeated Loading, Alternation of Temperature and Initial Condition on the Change of Strizctural and Mechanical Characteristics of Alluvial Clayey Soil)

  • 유능구;유영선;최중대;김기성
    • 한국농공학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.69-79
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    • 1992
  • To estimate soil behavior and structural characteristics under the conditions of cyclic loading, freezing & thawing and initial state, several testing was performed and obtained following results. 1.After repeated freezing and thawing processes, original soil structure was destroyed and changed to globular structure from honeycomb or tube in its structure types. Also above processes resulted increasing the soil compression strain while decreasing the failure stress in stress-strain relationship and reached the soil structure into the mode of brittle fracture. Under cyclic loading conditions, soil cluster which was originally dispersed structure colloided with each other, seperated, and finally the soil failed due to the effect of overcompaction. 2.Through the stabilization processes seperated by four steps, the structure of soil skeleton was changed to quite different globular type. The degree of compressibility of soil was decreased in the normally consolidated zone, while the strength against external load increased due to soil particle stabilization. 3.Soil stress-strain chracteristics were largely influenced by repeated up and down processes of temperature. The maximum deformation was obtained in the case of temperature between 0 10˚C by the reseon of particle cluster reformation. 4.Soil compressibility was largely influenced by the optimum moisture content. Under freezing process, swelling could be found and its magnitude was proportional to the density of soil. 5.Density of soil was decreased as increasing the number or repeated freezing and thawing processes and the largest decreasing rate was found at the first turning point from freezing to thawing cycle.

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한국에서 수분수지의 생태적 중요성과 대기오염 및 토양 산성화로 인한 식물의 수분스트레스 증대 효과 (Ecological Importance of Water Budget and Synergistic Effects of Water Stress of Plants due to Air Pollution and Soil Acidification in Korea)

  • 이창석;이안나
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제26권3호
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    • pp.143-150
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    • 2003
  • 한국은 양적으로 강수량이 풍부하지만 강우현상이 편중되어 매년 일정기간의 가뭄기를 겪는다. 더구나 그 토양은 대부분 화강암에서 유래한 거친 입자의 것으로서 보수력이 낮다. 수 종의 참나무류와 소나무의 수분스트레스에 대한 반응 결과는 수분수지가 식생의 분포를 결정하는 주 요인임을 보여주었다. 뿐만 아니라 몇몇 상록식물의 월동기간 중 내한성 기작에 기인한 탈수 정도는 자연상태에서 그들의 분포와 밀접하게 관계되었다. 수분스트레스 처리 실험 결과 소나무는 건조에 대해 강한 내성을 보였지만 그 유식물은 가뭄기에 높은 고사율을 나타내었다. 그 고사율은 지소의 토양수분함량에 비례하는 경향이었다. 가뭄이 심한 6월 중 삼림토양의 수분함량과 수분스트레스 처리 실험에서 소나무 유식물이 영구위조점에 도달한 시점에서 배지토양의 수분함량을 비교한 결과는 가뭄기에 소나무 유식물의 높은 고사율이 수분부족에 기인함을 입증하였다. 대기오염물질 폭로실험 중 측정된 시료식물의 수분포텐셜은 시료식물에서 가시피해의 발생과 그 내성에 수분요인이 관계될 가능성을 보여주었다. 야외 현장 조사와 실내실험 결과 둘 다에서 심한 대기오염에 노출된 식물은 그렇지 않은 것과 비교하여 수분소실이 빠르게 일어나는데, 그것은 오염물질에 의한 잎 표면의 손상 정도와 관계되었다. 산성 토양에서 높은 함유량을 보이는 알루미늄은 식물의 뿌리생장을 억 제하거나 비정상적 분포를 가져와 수분스트레스를 유발하였다. 대기오염과 토양 산성화에 기인한 이러한 수분스트레스 효과는 한국의 기후와 토양이 가지는 기존의 수분결핍효과에 덧붙여져 삼림쇠퇴를 유발하는 주 요인으로 작용할 가능성이 있다. 토양의 유기물 함량을 높여 포장용수량 증가에 기여할 수 있는 sludge는 산성토양을 개량하는데 기존의 개량제 못지않은 효과를 보였고, 낙엽 추출물 또한 알루미늄에 의한 수분스트레스 효과를 완화시키는데 기여하였다. 이러한 결과를 종합하여 한국에서 삼림쇠퇴를 유발할 수 있는 스트레스요인들의 잠재적 상호작용을 모식화하였다. 나아가 그것을 완화할 수 있는 복원방안을 토양개량과 식생복원의 측면에서 제시하였다.

목본식물 형성층 전기저항에 영향을 주는 환경 요인 (Effects of Environmental Factors on the Cambial Electrical Resistance of Woody Plants)

  • 김동욱;김민수;이부용
    • 한국조경학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.105-113
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    • 2007
  • This study was conducted to analyze the effects of environmental factors such as soil moisture, light intensity, temperature and humidity on changes in cambial electrical resistance. To improve data quality, cambial electrical resistance was continuously measured at fixed points by using a data logger isolated from alternating current. The relationship between environmental factors and changes in cambial electrical resistance was also analyzed. The results are as follows: 1. Cambial electrical resistance is highly correlated to the temperature of the measured area(r=-0.934). Therefore, temperature compensation is needed to analyze the effects of other environmental factors on cambial electrical resistance changes. 2. If temperature is compensated for, the change of cambial electrical resistance is highly correlated to water vapor pressure(r=-0.836). 3. If temperature and humidity are compensated for, the change of cambial electrical resistance is highly correlated to intensity of light(r=-0.738). 4. Diurnal deviation of soil water potential is not more significantly related than the change of cambial electrical resistance. However, in the long-term, soil water potential and cambial electrical resistance are highly correlated(r=-0.831). This indicates that soil moisture significantly influences the long-term change of cambial electrical resistance.

토양수분 스트레스가 보리생육 및 종실품질에 미치는 영향 (The Effect of Soil Moisture Stress on the Growth of Barley and Grain Quality)

  • 박무언
    • 한국토양비료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.165-175
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    • 1995
  • 토양수분정도가 보리의 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하여 보리의 가공이용에 적합한 양질의 원맥생산을 위한 토양수분기준설정의 기초자료로 활용코자 직경 52cm 높이 55cm인 대형 플라스틱 폿트에 사양토를 충진하여 강우차단시설을 갖춘 개폐형 하우스에 완전임의 3반복으로 배치한 뒤 올보리와 강보리 두 품종을 폿트당 40주의 밀도가 되도록 파종하였다. 토양수분장력이 각각 -0.05bar, -0.2bar, 0.5bar, -1.0bar, -5.0bar, -10.0bar에 도달되었을 때 토심 10cm주위가 충분히 젖어 장력이 0으로 될 때까지 관개를 하는 방법으로 토양수분을 조절하여 시험을 수행하였다. 토양수분장력은 micro tensiometer와 gypsum block을 토실 10cm에 설치하여 측정하였다. 분얼기로 부터 황숙기까지 토양수분을 조절 처리하여 재배한 보리의 생육특성 및 종실의 이화학적 특성을 조사한 곁과를 요약하면 다음과 같다. 1. 토양수분 스트레스가 장력 -1.0bar이하로 될 경우 간장과 절간장이 현저하게 짧아지고 간경이 작아지며 엽폭과 엽장이 크게 짧아지는 경향이였다. 2. 토양수분장력이 -0.5bar이하로 떨어지면 엽면적이 크게 감소하는 경향이나 주간의 지엽 및 제1엽중에 함유된 엽록소의 함량은 큰 차이가 없었다. 3. 뿌리활력은 토양수분스트레스가 증가할수록 대체로 떨어지는 경향이였으며, 품종별로는 올보리가 토양수분장력 -0.05bar구에서 뿌리활력이 가장 좋았으나, 조강보리는 장력 -0.05bar에서는 활력이 현저하게 떨어지는 반면, 장력 -0.2bar에서 가장 높은 활력을 보여 올보리보다 습해에 약한 것으로 나타났다. 4. 토양수분스트레스 증가에 따른 화분활력저하는 올보리에서는 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나, 조강보리는 토양수분장력이 낮아질수록 현저한 감소를 보였으며, 주간의 불임율은 토양수분장력 -10.0bar이하에서 현저하게 증가하였다. 5. 이삭무게는 토양수분장력이 -1.0bar이상으로 될 때 올보리가 1.0~2.5g/ear, 조강보리가 0.5~1.7g/ear의 무게분포가 주를 이루고 있으나, 장력 -5.0/bar이하로 토양수분스트레스가 심한 처리구에서는 대부분 1.3g/ear이하의 가벼운 이삭이 주종을 이루웠다. 6. 곡립의 무게는 토양수분장력이 1.0bar이상으로 적습 범위일 때 올보리가 31~50mg/kernel, 조강보리가 21~45mg/kernel의 범위로 분포하고 있으나, 토양수분스트레스가 큰 장력 -5.0bar이하에서는 곡립무게가 현저히 떨어지는 경향이었다. 7. 곡립의 크기는 올보리와 조강보리 공히 2.2~2.6mm범위로 곡립분포를 보였으나, 토양수분스트레스가 심해질수록 이 범위이하의 작은 곡립이 증가하는 경향이었다. 8. 토양수분장력 -0.2bar를 관개시점으로 토양수분을 조절해 주었을 때 종실수량이 가장 많았고, 수분장력이 -1.0bar이하로 떨어지면 수량이 크게 감소하는 경향이었다. 9. 종실분의 조단백함량, 최고점도(Max. viscosity), 굳음성(Consistency) 및 ${\beta}$-glucan의 함량은 토양수분 장력이 낮아질수록 증가하는 경향이며, 특히 토양수분장력 -5.0bar이하일 때 현저한 증가를 보였고, 호화온도(Gelatiantion temp.)는 토양수분장력이 낮아질 수를 감소하는 경향이었다. 10. 수분이용효율은 올보리가 토양수분장력 -0.5bar, 조광보리가 토양수분장력 -1.0bar유지구에서 가장 높았고 이 범위보다 높거나 낮을 경우 효율이 떨어지는 경향이었다.

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Study of geotechnical properties of a gypsiferous soil treated with lime and silica fume

  • Moayyeri, Neda;Oulapour, Masoud;Haghighi, Ali
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제17권2호
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    • pp.195-206
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    • 2019
  • The gypsiferous soils are significantly sensitive to moisture and the water has a severe destructive effect on them. Therefore, the effect of lime and silica fume addition on their mechanical properties, when subjected to water, is investigated. Gypsiferous soil specimens were mixed with 1, 2 and 3% lime and 1, 3, 5 and 7% silica fume, in terms of the dry weight of soil. The specimens were mixed at optimum moisture content and cured for 24 hours, 7 and 28 days. 86 specimens in the sizes of unconfined compression strength test mold were prepared to perform unconfined compressive strength and durability tests. The results proved that adding even 1% of each of these additives can lead to a 15 times increase in unconfined compressive strength, compared with untreated specimen, and this increases as the curing time is prolonged. Also, after soaking, the compressive strength of the specimens stabilized with 2 and 3% lime plus different percentages of silica fume was considerably higher than before soaking. The durability of the treated specimens increased significantly after soaking. Direct shear tests showed that lime treatment is more efficient than silica fume treatment. Moreover, it is concluded that the initial tangent modulus and the strain at failure increased as the normal stress of the test was increased. Also, the higher lime contents, up to certain limits, increase the shear strength. Therefore, simultaneous use of lime and silica fume is recommended to improve the geotechnical properties of gypsiferous soils.