• 제목/요약/키워드: Transpiration rate

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온실의 환경요인을 이용한 인공신경망 기반 수경 재배 파프리카의 증산량 추정 (Transpiration Prediction of Sweet Peppers Hydroponically-grown in Soilless Culture via Artificial Neural Network Using Environmental Factors in Greenhouse)

  • 남두성;이준우;문태원;손정익
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.411-417
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    • 2017
  • 광도, 포차와 같은 환경요인과 엽면적 지수와 같은 생육요인은 증산 속도를 변화시키는 중요한 변수이다. 본 연구에서는 Penman-Monteith의 증산 모델과 인공신경망(ANN)에 학습에 의한 증산속도 추정값을 비교하는 것을 목표로 하였다. 파프리카(Capsicum annuum L. cv. Fiesta)의 증산속도 추정은 로드셀을 이용한 배지의 중량변화를 통해 계산하였다. 온도, 상대습도, 배지 중량 데이터는 1분 단위로 2개월간 수집하였다. 증산량은 일차식으로는 정확한 추정이 어렵기 때문에, 기존의 Penman-Monteith식에 보정 광도를 사용한 수정식 Shin 등(2014)을 사용하였다. 이와는 별개로 ANN을 사용하여 증산량을 추정 비교하였다. 이를 위하여 광도, 온도, 습도, 엽면적지수, 시간을 사용한 입력층과 5개의 은닉층으로 구성된 ANN을 구축하였다. 각 은닉층의 퍼셉트론 개수는 가장 정확성이 높은 512개로 하였다. 검증 결과, 보정된 Penman-Monteith 모델식의 $R^2=0.82$이었고, ANN의 $R^2=0.94$로 나타났다. 따라서 ANN은 일반적인 모델식에 비해 정확한 증산량 추정이 가능한 것으로 나타났고, 추후 수경재배의 효율적인 관수전략 수립에 있어 적용 가능할 것으로 판단되었다.

마이크로컴퓨터 시스템을 이용한 CA 저장 중 사과의 증산속도 측정 (Measurement of Transpiration Rate of Apple with a Microcomputer-Based Data Acquisition System during CA Storage)

  • 강준수;서명교
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.37-43
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    • 1994
  • A microcomputer system consisting of 16-bit microcomputer, PCL-711S interface board, censors, and converters have been set up in order to automatically measure temperature, humidity and weight loss which are major variables of storage of apple. This system was operated by PC-LabDAS software. It has been possible to measure continuously the weight loss of Fuji apple stored in CA with the weight converter made by a miniature load cell and a strain amplifier. The temperature was checked by a k-type thermocouple and Pt 100 $\Omega$ RTD, and humidity by PQ653JAl humidity sensor. It has been possible to set up a linear equation which showers high correlationship between the estimate of temperature, weight humidity and the output of the converter in that r2 is more than 0.99. Transpiration rate, a significant factor of quality deterioration for CA storage of apple, can be estimated with these values.

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재관수에 의한 대두의 물질생산 관련형질의 상호연관성 (Correlation among Production Traits of Soybeans according to the Re-watering)

  • 이충열;원준연
    • 생명과학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.557-562
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    • 1998
  • 토양수분이 한발상태에서 적습상태로 변동되었을 때, 콩의 광합성속도, 증산작용, 기공전도도 및 엽내수분의 변화와 이들 형질간의 상호연관성을 구명하기 위하여 본 실험을 수행하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 한발상태에서 적습상태로 토양수분 함량을 변동시켰을 때, 광합성속도, 증산작용, 기공전도도 및 잎의 함수량은 재관수후의 시간이 경과함에 따라 증가하는 경향이었는데, 광합성속도는 증산작용보다 빠른 회복을 보였고 품종간의 일정한 경향은 보이지 않았다. 광합성속도와 엽내수분, 기공전도도와 엽내수분 및 광합성속도와 기공전도도간에는 모두 정(正)의 상관관계가 인정되었는데, 특히 광합성속도와 엽내수분간의 상관계수가 가장 높아 양자간의 밀접한 관계를 나타내었다.

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Response of Soybean Growth to Elevated $CO_{2}$ Conditions

  • Kim Young-Guk;Lee Jae-Eun;Kim Sok-Dong;Shin Jin-Chul
    • 한국작물학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.303-309
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    • 2006
  • The study examined the effects of $CO_2$ enrichment on growth of soybean (Glycine max). Two soybean varieties were used, Taekwang and Cheongja. The plants were grown in growth chambers with a 12-h photoperiod and a day/night temperature of $28/21^{\circ}C$ at the seedling stage and $30/23^{\circ}C$ from the flowering stage. The plants were exposed to the two elevated $CO_2$ levels of 500 and 700 ppm and the ambient level of 350 ppm. Results of the experiment showed that at the second-node trifoliate stage of the two varieties, the elevated $CO_2$ increased plant height, leaf area and dry weight. The elevated $CO_2$ also raised the photosynthetic rate of soybean as compared to the ambient level. From the beginning bloom stage to the full maturity stage of the two varieties, the elevated $CO_2$ increased plant height, leaf area, seed weight and photosynthetic rate. The stomatal conductance and transpiration rate decreased on long days relative to short days of treatment. Through the entire stages, the elevated $CO_2$ increased the water use efficiency of soybean plants because stomatal conductance and transpiration rate decreased at the elevated $CO_2$ levels relative to the ambient level.

Studies on the changes in phenological, growth and physiological responses of Silene capitata Kom., an endangered plant in Korea, under climate change treatment

  • Park, Jae-Hoon;Han, Young-Sub;Lee, Eung-Pil;Lee, Seung-Yeon;Jeong, Heon-Mo;You, Young-Han
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제43권3호
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    • pp.305-313
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    • 2019
  • Background: This research aims to study the effect of climate change on the phenology, growth, and physiological traits of Silene capitata Kom., a Korean endangered species II. This study increased $CO_2$ concentration in a closed glass greenhouse, with the daily mean temperature and $CO_2$ concentration respectively being $4.61^{\circ}C$ and 93.63 ppm higher than the outside temperature (ambient conditions, control). The seeds of S. capitata were sown in control and treatment environments in March 2013 while seedlings were transplanted into individual pots in May 2013. To research phenological changes, the first day of the flowering and ripening of the plants transplanted in 2013 and first day of leafing in 2014 were observed. The growth and physiological responses of mature leaves were also studied in 2013. Results: There was no difference in the first day of flowering, but the first day of ripening was earlier in the treatment group than the control group. There was no difference in the number of rosette leaves between the two groups, but leaf area was wider in the treatment group than the control group. Transpiration rate and stomatal conductance were higher in the treatment group than the control group, chlorophyll content decreased, and photosynthetic rate and water use efficiency were the same for both groups. As a result of simple regression analysis among the transpiration rate, stomatal conductance, photosynthetic rate, and water use efficiency, stomatal conductance increased when transpiration rate increased. Stomatal conductance increased with photosynthetic rate in the control unlike in the treatment group. The photosynthetic rate and water use efficiency increased with transpiration rate in the control group unlike in the treatment group. Furthermore, water use efficiency increased as photosynthetic rate increased in both groups. Conclusion: Due to high $CO_2$ concentration, the photosynthetic rate was no longer controlled by the stomata, which appeared to suppress the excessive production of photosynthetic products by reducing chlorophyll content. It is believed that the phenological responses of S. capitata under climate change conditions will advance and that stable growth will be difficult in regions lacking moisture due to the high transpiration rate.

차광재료에 따른 생육시기별 인삼의 광합성작용의 특성 (Characteristics of Photosynthesis with Growing Stages by different Shading Materials in Panax Ginseng C. A. Meyer)

  • 이충열
    • 한국약용작물학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.276-284
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    • 2007
  • 인삼의 차광재료가 생육시기별 광합성, 증산작용 및 기공전도도의 일변화에 미치는 영향을 구명하고자 다음과 같이 실시하였다. 삼집내 자연광과 인공광선을 이용하여 광합성, 증산, 기공전도도 및 엽록소를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 생육시기별 광합성속도의 일변화는 오전에 증가하다가 오후로 갈수록 감소하는 경향을 보였으며 차광망에 비하여 차광판에서 높았다. 증산작용은 광합성작용과 반대로 오후로 갈수록 증가하는 경향을 보였고 기공전도도는 오후로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 광합성속도와 기공전도도와의 관계는 오전에서 l차직선회귀식으로 정의 상관관계가 인정되었으나, 오후에서의 양자간의 관계는 인정되지 않았다. 일복재료별 엽록소의 변화는 모든 처리구에서 생육이 진전됨에 따라 SPAD값이 감소하는 경향이었으며, 차광망에 비하여 차광판의 SPAD값이 전 생육기간에 높은 경향이었다.

벼의 관수기간 및 수질이 광합성과 생육에 미치는 영향 (Effect of Overhead Flooding Stress on Photosynthesis and Growth in Rice)

  • 이상각;강병화
    • 한국작물학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.209-214
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    • 2001
  • 본 실험은 청수, 반탁수, 탁수에 따른 탁도처리와 관수시간에 따른 광합성, 엽록소형광, 증산량 및 회복능을 분석하여 관수스트레스에 대한 벼의 생리반응을 구명하고자 실시한 결과는 다음과 같다. 1. 광합성은 탁도가 높고, 관수 시간이 경과할수록 감소하였다. 특히 관수 36시간 전까지는 약 25%, 42시간이후에는 약 50%가 감소하였다. 증산량은 탁도 및 관수시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 청수에서는 약 30%, 반탁수에서는 약 25%, 탁수에서는 약 20%가 증가하였다. Fv/Fm은 탁도 및 관수시간 증가에 따라 감소하였으며, 청수에서는 48시간이후에, 반탁수 및 탁수에서는 36시간이후 약 20%가 감소하였다. 전질소함량은 관수스트레스에 의해 감소하였고, 탁수처리 36시간이후부터 감소량이 켰다. 2. 관수스트레스에 따른 회복력을 나타내는 건물중은 탁도 리별 차이는 작았으나, 관수시간이 경과할수록 크게 감소하였다. 피해정도는 24시간안에는 약 25%, 42시간이후에는 각 처리구 모두에서 약 50%의 생장감소가 일어났다. 관수 48시간의 반탁수 및 탁수는 고사하였다. 광합성은 탁도에 따라서는 청수에서 약 15%, 반탁수, 탁수에서는 10%가 감소하였고, 특히 42시간이후에는 30-50% 감소하였다. 증산량은 탁도 및 관수시간에 처리간의 차이 없이 약 20%증가하였다. 3. 관수 24시간처리에서 관수처리 시 및 퇴수 후 회복기간에도 광합성과 증산량의 일시적인 감소가 일어났다

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생리적 인자 분석을 통한 내건성 식물 선발 (Selection of drought tolerant plants through physiological indicators)

  • 임현정;송현진;정미진;서영롱;김학곤;박동진;양우형;김용덕;최명석
    • 농업생명과학연구
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    • 제50권1호
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    • pp.33-43
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    • 2016
  • 다양한 생리적 인자를 사용하여 참느릅나무 등 총 26 종의 식물체를 대상으로 내건성을 검정하였다. 새, 도깨비가지, 긴담배풀은 수분 중단 8 일 후부터 시들었다. 매듭풀, 비수리와 참느릅나무는 수분 중단 9-10 일 후부터 80% 이상이 시들었다. 매듭풀은 수분 중단 10 일후부터, 비수리와 참느릅나무는 수분중단 11 일후부터 90% 이상이 시들었다. 수분 공급을 중단하는 처리를 통하여 새, 도깨비가지, 참느릅나무, 매듭풀, 비수리와 참느릅나무는 내건성 식물종으로 확인할 수 있었다. 그 가운데 차풀의 증산률은 0.042ml/㎠·4hr 로 가장 높은 반면에, 비수리와 참느릅나무는 각각 0.005 와 0.010ml/㎠·4hr 의 낮은 값을 나타내었다. 생리적 인자들의 테스트에서, 잎 면적와 증산률은 식물종마다 다르게 나타났다. 참느릅나무의 단위 증산률은 다른 식물종들과 비교하여 낮은 값을 가졌다. 새, 매듭풀, 비수리와 참느릅나무는 높은 상대수분함량을 가졌으며, 낮은 상대수분손실량을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 내건성 식물은 비수리와 참느릅나무로 최종 확인되었고, 생리적 인자를 이용한 내건성 식물을 선발 시스템이 가능함을 보여 주었다.

파프리카 생장에 따른 줄기의 정부와 하부 간 광량, 엽온, 증산속도 및 수증기압포차 비교 분석 (Comparative Analysis of Lighting Intensity, Leaf Temperature, Transpiration Rate, and Vapor Pressure Deficit between the Top and Branching Point of Stem during Growing Period of Paprika Plant)

  • 우승미;김호철
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권6호
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    • pp.1097-1101
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    • 2023
  • 2022년 11월부터 2023년 3월까지 유리온실에서 파프리카 식물체가 생육함에 따라 식물체 높이별 광량, 엽온, 증산속도, 수증기압포차를 측정하였다. 적산된 엽온은 식물체 정부에서 하부보다 높았다. 시간이 지남에 따라 오전 11-13시경 측정된 엽온은 하부(pL)에서 26.55→23.21→22.80→26.67℃로 변화하였고, 상부(pAs)에서는 26.52→24.48→24.55→27.78℃로 변화하였다. 그리고 VPD는 pL에서 1.45→0.94→0.74→1.46kPa, pAs에서는 1.11→0.86→0.71→1.28kPa로 변화하였다. 이에 따른 증산속도는 pL에서는 4.25→0.17→4.08→0.52mmol·m-2·s-1, pAs에서 7.61→2.45→1.94→4.39→0.52mmol·m-2·s-1로 변화하였고, pAs에서 pL보다 상당히 높았다. 하부와 상부 차이(pL-pAs)는 엽온, 광량, 증산속도에서는 pL보다 pAs에서 더 높았으나 수증기압포차는 pL에서 더 높았다. 이와 같이 파프리카는 재배기간 중 상부와 하부 간 환경과 이에 따른 광합성 요소가 차이를 나타내어 향후의 연구에서는 이에 대한 고려가 필요할 것으로 판단된다.

Populus alba × P. glandulosa 및 교배양친수(交配兩親樹)의 기공빈도(氣孔頻度), 기공(氣孔)크기 및 수분증산(水分蒸散)의 변이(變異)와 유전(遺傳) (Variation and Heredity of Stomatal Frequency, Stomatal Size and Transpiration in Populus alba × P. glandulosa and Its Parents)

  • 손두식;김광수
    • 한국산림과학회지
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    • 제75권1호
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    • pp.51-54
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    • 1986
  • P. alba ${\times}$ P. glandulosa는 산록부(山麓部)에서는 잘자라나 토양수분(土壤水分)이 부족한 산복(山腹) 이상(以上)에서는 잘자라지 않는 것은 수분요구도(水分要求度)가 높기 때문이다. 이와 같이 수분요구도(水分要求度)와 기공빈도(氣孔頻度), 기공(氣孔)크기 및 수분증산량(水分蒸散量)과 일치(一致)하는지를 조사(調査)하고 이러한 형질(形質)이 차대(次代)에 어느 정도 유전(遺傳)하는지를 알고저 본 시험을 실시하였다. 엽리면(葉裏面)의 기공빈도(氣孔頻度)(number/$mm^2$), 기공(氣孔)길이 및 폭과 수분증산량(水分蒸散量)($g/dm^2$)은 P. alba 는 높고 P. davidiana가 가장 낮았으며 P. alba ${\times}$ P. glandulosa 는 교배양친수(交配兩親樹)의 중간수치(中間數値)를 나타내었다. P. alba ${\times}$ P. glandulosa의 기공빈도(氣孔頻度)는 교배양친평균(交配兩親平均)인 이론치(理論値)와 일치(一致)하므로 교배양친(交配兩親)의 중간(中間)을 나타내고, 수분증산량(水分蒸散量)에서도 교배양친평균(交配兩親平均)과 P. alba ${\times}$ P. glandulosa 간에 회귀계수(回歸係數) $b_{yx}=0.97$로서 높은 회귀계수(回歸係數)를 나타내어 P. alba ${\times}$ P. glandulosa 의 수분증산량(水分蒸散量)은 교배양친수(交配兩親樹)의 중간(中間)을 나타내며 기공(氣孔)크기에서도 교배양친(交配兩親)의 중간(中間)을 나타내고 있다. 그러므로 이러한 특성(特性)은 불완전우성(不完全優性)으로 간주된다. P. alba ${\times}$ P. glandulosa와 교배양친수(交配兩親樹)에서 기공빈도(氣孔頻度), 기공(氣孔)크기 및 수분증산량(水分蒸散量)은 토양수분(土壤水分)의 요구도(要求度)와 일치(一致)함을 알 수 있었다.

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