• 한국토양비료학회지
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• 제48권6호
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• pp.705-711
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• 2015

Management of soil water and fertilization is known to primarily affect physiological properties and yield in plant. The effect of soil water potential and nitrogen application on characteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence in Schisandra chinensis Baillon was investigated on a sandy loam soil. Net photosyntheis rate and transpiration rate increased as a photon flux density and was highest at -50kPa of soil water potential. Light compensation point ($1.5{\mu}molm^{-1}s^{-1}$) and dark respiration ($0.13{\mu}molCO_2m^{-1}s^{-1}$) was lowest at -50 kPa but maximum photosynthesis rate ($13.10{\mu}molCO_2m^{-1}s^{-1}$) and net apparent quantum yield ($0.083{\mu}molCO_2m^{-1}s^{-1}$) was highest at -50 kPa. As results of chlorophyll fluorescence by OJIP analysis, maximum quantum yield (Fv/Fm) of photosystem II (PSII) and PIabs was higher in treatments of -50 kPa and -60 kPa respectively, which reflects the relative reduction state of PSII. But the relative activities per reaction center such as ABS/RC and DIo/RC were low with decreasing soil water potential. Net photosyntheis rate and transpiration rate were highest at treatment of soil testing 1.0 times ($92kgha^{-1}$). Application of nitrogen resulted in high Fv/Fm, $PI_{abs}$ and low ABS/RC, DIo/RC. This result implies that -50 kPa of soil water potential and nitrogen fertilizer may improve the efficiency of photosynthesis through controlling a photosystem in Schisandra chinensis Baillon.

• Journal of Ginseng Research
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• 제12권1호
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• pp.1-10
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• 1988

인삼을 $15^{\circ}C$에서 $30^{\circ}C$까지 $5^{\circ}C$ 차이로 구분하여 일중 온도변이를 두어 19일간 암하에서 길러 지상부 재생장효율을 조사하였으며 생육적온 $15^{\circ}C$를 제한 온도를 적산한 6개 열장해지수와 5개의 생장효율과의 직선상관을 조사하였다. 총생산효율(지상부건중/근중감소량)은 최적온인 $15^{\circ}C$ / $15^{\circ}C$에서 37.5%이고 최고온인 30/$30^{\circ}C$에서 12.3%였다. 유지호흡을 보정한 순생산효율{(지상부중+지상부유지호흡량)/(근중감량-유지호흡량)}은 각기 39.6%와 16.7%였다. 모든 열장해지수는 모든 생장효율과 부상관(p=0.001)을 보였으며 온도차가 없는 경우와 너무 큰 경우를 보정한 열장해지수가 가장 큰 상관계수를 보였다. 열장해지수는 근중감소량과 유의 부상관, 유지호흡량과는 유의 정상관을 보였다. 지상부 생장량은 생장효율 및 근중감소량과 유의 정상관, 열장해지수와는 부상관을 보였다. 이상의 결과에서 열장해는 호흡소모가 아니고 재생장에 필요한 기질공급의 저해이며 그로 인해 생장효율이 저하되는 것으로 보인다. 생육적온에서도 재생장효율은 심히 적었으며 생육부진의 원인으로 보인다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권2호
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• pp.132-139
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• 2018

작물의 생산량은 광합성과 밀접한 관계가 있으며, 광합성 속도는 다양한 환경 요인에 의해 변화한다. 광합성 속도는 작물의 생육 상태나 생육 속도를 판단하는 지표로 사용되며, 작물 재배 시설을 구축하는 데 고려해야 하는 중요한 요인이다. 이 연구의 목적은 광도, $CO_2$ 농도 및 생육 단계에 의해 변화하는 로메인 상추의 군락 광합성 속도 모델을 개발하는 것이다. 군락 광합성 속도는 정식 후 5, 10, 15, 20 일차에서 5단계의 $CO_2$ 농도($600-2,200{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$)와 5단계의 광조건($60-340{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)이 처리된 3개의 밀폐 아크릴 챔버($1.0{\times}0.8{\times}0.5m$) 내에서 측정하였다. 먼저 세 가지 환경 요인을 사용하는 식들을 곱하여 만든 단순곱 모델을 구성하였다. 이와 동시에 생육 시기에 따라 변화하는 광화학 이용효율과 카르복실화 컨덕턴스, 호흡에 의한 이산화탄소 발생 속도를 포함하는 수정 직각쌍곡선 모델을 구성하여 단순곱 모델과 비교하였다. 검증 결과, 단순곱 모델의 $R^2$는 0.923이었으며, 수정 직각쌍곡선 모델의 $R^2$는 0.941을 나타내었다. 따라서 수정 직각쌍곡선 모델이 광도, $CO_2$ 농도, 생육 단계의 3 변수에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 데 더욱 적합한 것으로 판단하였다. 본 연구에서 개발된 군락 광합성 모델은 식물공장에서 상추 재배를 위해 생육 단계별로 설정해야 할 최적의 광도와 $CO_2$ 농도를 결정하는 데 도움이 될 것으로 생각된다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권1호
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• pp.74-82
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• 2001

Al과 Mn을 여러가지 농도로 조정한 배양액을 채운 포트에 소나무(Pinus densiflora) 2년생 묘목을 이식하여 수경재배법에 의해 90일간 온실내에서 육성한 후 소나무 묘목의 생장, 영양상태 및 가스교환속도에 미치는 Al과 Mn의 영향을 조사하였다. 배양액의 Al농도는 4수준(0, 10, 30, 60ppm)으로 처리하였으며, 이들 각각의 Al처리에 Mn농도를 3수준(0, 30, 60ppm)으로 처리하여 총 12처리구의 2요인배치법(two-factor design)의 실험을 실시하였다. Al과 Mn은 소나무 묘목의 건물생장에 상호작용효과(interaction effects)를 나타내지 않았으나, 소나무 묘목의 건물생장에 대한 Al과 Mn의 각각의 단독영향(main effects)은 유의적인 차이가 나타났다. 소나무 묘목의 건물생장은 Al은 10ppm이상, Mn은 60ppm의 농도에서 생장저하를 초래하였으며, 이는 소나무 묘목의 건물생장에 대한 Al의 독성이 Mn에 비해 클 수 있음을 시사한다. 뿌리의 암호흡속도는 Al의 경우 60ppm에서, Mn의 경우는 30ppm이상의 농도에서 저하하였다. 또한, 크로로필함량에 있어서는 Al의 영향은 인정되지 않았으나, 60ppm의 Mn처리구에서 낮아지는 경향을 보였다. 배양액의 Al과 Mn농도가 증가함에 따라서 소나무 묘목의 상대생장율(RGR) 및 순동화율(NAR)이 저하하였으며, 이는 광합성 효율의 감소가 원인으로 생각된다. 비록 본 연구결과는 수경재배법에 의하여 얻어진 결과이지만, 장래 우리나라에서 실제로 발생할 수 있는 산성강하물에 의한 수목피해 예측 및 산성화된 토양의 임지에서도 이와 유사와 현상이 발생될 수 있음을 시사하고 있다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.154-161
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• 2013

차광처리에 의한 광환경 변화가 섬시호의 생리적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 차광막을 이용하여 무차광처리구(0%), 50%, 70% 및 90% 차광처리구를 설치하고 광합성 관련 인자, 수분이용효율, 엽육세포내 $CO_2$ 농도, 엽록소 형광반응 등을 조사하였다. 차광수준이 높아짐에 따라 낮은 광도에서 광합성을 수행하기 위해 암호흡의 저하로 인한 광보상점이 감소가 나타났으며, 광합성의 효율을 높이기 위해 순양자 수율과 엽록소 함량의 증가가 나타났다. 무차광처리구에서는 강한 광에 의한 수분손실을 막기 위해 기공전도도와 기공증산속도가 감소되었고, 엽육내의 $CO_2$를 효율적으로 광합성에 활용하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 최대 광합성속도가 감소하는 광저해현상이 나타났으며, 여기 에너지의 전자전달이 원활하지 못하여 광으로 인한 피해가 예상된다. 90% 차광처리구 역시 점진적으로 광합성속도가 감소하여 7월에 가장 낮은 최대광합성속도를 보였는데, 이는 광선요구도보다 매우 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 광합성 능력이 저하되는 것으로 생각할 수 있으며, 50% 차광처리구의 경우 광합성에 효율적인 광환경이 제공되어 기공전도도와 기공증산속도가 증가하였고, 광화학반응 효율이 증가하는 등 광합성 활성이 높아진 것을 알 수 있어 생육에 보다 유리한 광 조건임을 알 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권2호
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• pp.153-161
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• 2012

피음처리에 의한 고려엉겅퀴와 누룩치의 광합성 및 생장특성을 조사하기 위하여, 차광막을 이용하여 전광처리구(0%), 약피음처리구(45~55%), 중간피음처리구(65~75%), 강피음처리구(88~92%) 설치하고 엽록소함량, 엽록소 형광반응, 광합성 반응 등을 조사하였다. 고려엉겅퀴와 누룩치 모두 피음처리 수준에 따라 엽록소 함량과 엽록소형광반응, 순양자효율 등이 증가하여 빛의 흡수와 광합성 반응에 대한 효율을 높이는 내음성 적응 반응을 나타냈으며, 엽면적 SLA 역시 증가하여 부족한 광환경에서 수광량을 늘리기 위해 엽면적은 늘어나고, 엽두께는 얇아지는 형태적인 변화가 나타났다. 특히 전광처리구에서 총 엽록소 함량, 엽록소 형광반응, 순양자효율, 기공전도도 및 기공증산속도가 비교적 낮았으며, 이는 강한 광으로 광저해 현상이 일어나 광합성 능력이 저하되는 것으로 볼 수 있다. 고려엉겅퀴의 강피음 처리구는 엽록소 함량도 높으며, 엽면적이 늘어나고 엽두께는 얇아져 광을 수집하기 위한 형태적인 변화도 나타나고 있으나 광선요구도보다 적은 광 환경에서 계속 생장함으로서 엽육내 $CO_2$를 효율적으로 소비하지 못하고, 수분이용효율 역시 감소되어 광합성 능력을 점점 상실해 가는 것으로 생각된다. 또한 고려엉겅퀴는 약광처리구(전광의 45~55%)에서최대광합성속도와 순양자효율이 가장 높고, 기공개폐 반응과 광화학반응 효율이 비교적 높았으며, 누룩치는 처리구간의 차이는 크지 않지만, 중간피음처리구에서 최대광합성속도, 순양자수율, 기공개폐반응 및광화학효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 따라서 적절한 피음처리를 통해 건전한 생육을 유도하기 위해서는 고려엉겅퀴의 경우 전광을 약 45~55% 차단하고, 누룩치는 약 65~75% 차단시킨 광환경이 효과적이라 생각된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.143-150
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• 2009

겨울철 도로의 안전을 위해서 사용되고 있는 제설제가 가로변의 식생에 축적이 되면 식물에 피해를 가져올 수 있는데, 특히 이른 봄의 제설제 사용은 식물이 다량의 수분을 요구하게 되는 개엽 시기와 맞물리게 되면서 그 피해가 가속화 될 수 있다. 우리나라에서 주로 사용하고 있는 제설제인 $CaCl_2$ 으로 산딸나무(C.kousa) 3년생 유묘를 대상으로 개엽 전 대조구를 포함해 각 처리구당 3본씩 선정하여 배치하고 각각 $CaCl_2$ 0.5%, 1.0%, 3.0% 를 2회 근권부에 처리하였다. 먼저, 가시적 피해 현상으로 잎눈에서 개엽이 어려워지며, 잎의 전개 후에도 시들음 현상과 잎끝마름 현상 등이 나타났다. $CaCl_2$ 의 농도가 높아짐에 따라 산딸나무의 피해가 가중되었는데, $CaCl_2$ 처리에 따른 생리적 반응은 총엽록소함량, 엽록소 a:b, 광합성속도, 양자수율, 기공전도도, $F_V/F_M$, NPQ의 감소를 가져왔다. 반면 광보상점과 암호흡속도의 증가를 나타냈다. 기공의 닫힘으로 인한 엽육내 $CO_2$ 농도 저하와 이로 인한 광합성속도의 감소가 1차적으로 일어나고 이후 물질대사량의 감소, 광화학계의 피해가 동반되는 것을 알 수 있었다. 모든 $CaCl_2$ 처리농도에서 산딸나무의 생리적 활동이 급격히 저하되는 경향으로 볼 때 $CaCl_2$ 에 민감한 수종으로 판단된다.

• 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.

• 한국산림과학회지
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• 제102권3호
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• pp.372-381
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• 2013

본 연구는 산개나리의 현지 내 복원을 위한 최적 생육환경을 찾기 위하여, 광도 및 시비수준이 다른 환경에서 생육한 산개나리의 잎 특성 및 생리적 특성을 조사 및 분석하였다. 광도는 30%, 43%, 63%, 100%로 하는 4수준으로 하였고, 시비는 우리나라 평균산림토양 NPK 함량을 기준으로 무시비, 2배, 3배로 처리하였다. 산개나리의 잎 특성은 모든 피음 처리구에서 시비수준이 증가할수록 잎 면적은 뚜렷하게 증가하였고, 잎 건중량과 건중량 대 면적의 비는 시비수준이 증가할수록 감소하였다. 동일 시비수준에서는 광 증가와 함께 잎 면적이 감소하면서, 잎 건중량과 건중량 대 면적의 비는 증가하였다. 산개나리 잎 내 광색소 함량은 모든 피음 처리구에서 시비수준이 증가할수록 감소하였고, 같은 시비수준에서 잎 내 광색소 함량은 광이 증가할수록 높은 값을 보였다. 산개나리 잎 내 질소 함량은 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 높은 값을 나타냈으며, 질소 함량에 대한 엽록소 함량의 비(Chl/N)는 시비량이 증가할수록 감소하였다. 광합성 속도는 전광의 63%와 전광 처리구에서 시비량이 증가할수록 높게 나타났으며, 암호흡 속도는 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 낮은 값을 나타냈다. 또한, 순양자수율은 모든 피음 처리구에서 무시비보다 시비 처리구에서 높은 값을 나타냈으며, 동일 시비수준에서는 전광의 63% 처리구에서 가장 높은 값을 나타냈다. 결론적으로 산개나리의 잎 형태와 생리적 특성은 높은 광 조건 및 토양시비 처리를 통해 개선할 수 있다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제25권4호
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• pp.1-13
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• 2022

본 연구에서는 차광처리가 벌개미취와 구절초의 생리적 반응에 미치는 영향을 조사하기 위해, 대조구(0%)와 3개의 서로 다른 차광처리구(50%, 75%, 95%)를 설치하고 엽록소 함량, 생장 및 광합성 특성을 조사하였다. 벌개미취와 구절초 모두 차광수준이 높아질수록 낮은 광도에 적응하기 위해 광합성에 대한 빛의 흡수 효율이 높은 잎이 형성되었다. 또한 차광수준이 높아질수록 낮은 광도에서 광합성을 수행하기 위해 암호흡속도의 저하와 광보상점의 감소가 나타났고, 광합성 효율을 높이기 위해 엽록소 함량과 순양자수율이 증가하였다. 광합성 속도는 대조구에서 가장 높았고 차광수준이 높아질수록 저하하였다. 대조구에서는 강광에 의한 수분손실을 막기 위해 기공전도도와 증산속도가 감소하였다. 50% 차광처리구의 기공전도도와 증산속도는 대조구에 비해 높았으나, 75%와 95% 차광처리구에서는 더 낮게 나타나 광합성 효율이 떨어지는 것으로 나타났다. 수분이용효율 또한 광합성속도와 유사한 경향으로 나타났고, 차광수준에 따라서 저하하는 것으로 나타났다. 벌개미취는 전천광보다 낮은 광 조건에서 생육할 시 광합성 능력이 저하하는 것으로 보이며, 구절초의 경우 50% 차광처리까지는 광합성에 큰 영향을 끼치지 않는 것으로 판단된다. 벌개미취와 구절초는 광을 제한하여 차광 상태를 지속하게 되면 생육에 불리할 것으로 판단된다. 이러한 벌개미취와 구절초의 생육특성은 상층임관이 존재하지 않은 DMZ 불모지와 같은 환경에 도입시키기 적합할 것으로 판단된다.