Smart farm is a high-tech type of plant factory that artificially makes environmental conditions suitable for the growth of plants and manages them to automatically produce the desired plants regardless of seasons or space. This study was conducted by identifying the effects of Hertz and Duty ratio on the photosynthetic rate of ginseng, a medicinal crop, to find the optimal conditions for photosynthetic responses in smart farms. The light sources consisted of a total of 10 chambers using LED system, with 4 R+B (red+blue) mixed lights and 6 R+B+W (red+blue+white) mixed lights. In addition, the Hertz of the R+B mixed light was treated at 20, 60, 180, 540, 1620 and 4860 hz respectively. The R+B+W mixed light was treated with 60, 180, 540, and 1620 hz. Afterwards, experiments were conducted with the duty ratio of 30, 50, and 70%. As a result, the photosynthetic rate of ginseng according to duty ratio and Hertz was the highest at 60 hz when duty ratio was set to 50%. On the other hand, that was the lowest when the duty ratio was 30% at the same 60 hz. In addition, the photosynthetic rates were highest in the R+B mixed light and R+B+W mixed light at 60 hz. Therefore, the condition with the highest photosynthetic rate of ginseng in smart farms is 60 hz when the duty ratio in R+B mixed light is 50%.

작물의 일중 광합성량을 정확하게 추정하기 위해서는 일중 태양의 위치 변화에 따른 작물의 정확한 수광량 변화를 정확하게 예측해야 한다. 그러나, 이는 많은 시 간, 비용, 노력이 소요되며, 측정의 어려움이 수반된다. 현재까지 다양한 모델링 기법이 적용되었으나 기존 방식으로는 정확한 수광 예측이 어려웠다. 본 연구의 목적은 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광학 시뮬레이션을 이용하여 일중 시간 별 캐노피 수광 분포와 광합성 속도의 변화를 예측하는 것이다. 휴대용 3차원 스캐너를 이용하여 온실에서 재배되는 파프리카의 구조 모델을 구축하였 다. 주변 개체의 유무에 따른 캐노피 수광 분포의 변화를 보기 위하여 작물 모델 별 간격을 60cm로 1×1, 9×9 정 방형 배치하여 광학 시뮬레이션을 수행하였다. 광합성 속 도는 직각쌍곡선 모델을 이용하여 계산하였다. 3차원 파 프리카 모델 표면의 수광 분포는 오전 9시, 정오, 오후 3 시의 태양 각도에 따라 서로 다른 양상을 보였다. 캐노피 총 수광량은 9×9 배치로 주변 개체 수가 늘어남에 따라 감소하였고, 태양 고도가 가장 높은 정오에서의 감소율이 가장 적었다. 캐노피 광합성 속도와 CO2 소모량 역시 수 광량과 비슷한 양상을 보였으나 작물 상단부 엽의 광합 성 속도 포화로 인해 수광량 변화에 비해 적은 감소율을 보였다. 본 연구에서는 파프리카의 3차원 스캔 모델과 광 학 시뮬레이션을 이용하여 가상 환경 조건에서의 캐노피 수광과 광합성 분포를 분석할 수 있었으며, 이는 추후 다 양한 재배 조건에서 작물 수광량과 광합성 속도를 예측 하는 데에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Smart farm is a breakthrough technology that can maximize crop productivity and economy through efficient utilization of space regardless of external environmental factors. This study was conducted to investigate the optimal growth and physiological conditions of Chinese matrimony vine (Lycium chinense) with LED light sources in a smart farm. The light source was composed of red+blue and red+blue+white mixed light using a LED system. In the red+blue mixed light, red and blue colored LEDs were mixed at ratios of 1:1, 2:1, 5:1, and 10:1, with duty ratios varied to 100%, 99%, and 97%. The experimental results showed that the photosynthetic rate according to the types of light sources did not show statistically significant differences. Meanwhile, the photosynthetic rate according to the mixed ratio of the red and the blue light was highest with the red light and blue LED ratio of 1:1 while the water use efficiency was highest with the red and blue LED ratio of 2:1. The photosynthetic rate according to duty ratio was highest with the duty ratio of 99% under the mixed light condition of red+blue+white whereas the water use efficiency was highest with the duty ratio of 97% under the mixed light of red+blue LED. The results indicate that the light source and light quality for the optimal growth of Lycium chinense in the smart farm using the LED system are the mixed light of red+blue (1:1) and the duty ratio of 97%.

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 고 려해야 하는 중요한 요인이다. 이 연구의 목적은 광도, CO2 농도 및 생육 단계에 의해 변화하는 로메인 상추 의 군락 광합성 속도 모델을 개발하는 것이다. 군락 광합성 속도는 정식 후 5, 10, 15, 20 일차에서 5단계의 CO2 농도(600-2,200μmol·mol-1)와 5단계의 광조건(60-340μmol·m-2·s-1)이 처리된 3개의 밀폐 아크릴 챔버(1.0 × 0.8 × 0.5m) 내에서 측정하였다. 먼저 세 가지 환경 요인을 사용하는 식들을 곱하여 만든 단순곱모델을 구성 하였다. 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 R2는 0.923이었으며, 수정 직각쌍곡선 모델의 R2는 0.941을 나타내었다. 따라서 수정 직각쌍곡선 모델 이 광도, CO2 농도, 생육 단계의 3 변수에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 데 더욱 적합한 것으로 판단하 였다. 본 연구에서 개발된 군락 광합성 모델은 식물공장에서 상추 재배를 위해 생육 단계별로 설정해야 할 최 적의 광도와 CO2 농도를 결정하는데 도움이 될 것으로 생각된다.

광도와 온도 같은 환경 요인에 의해 광합성 속도가 변화하기도 하며, 생육 시기에 따른 광합성 효율의 변화가 수반되기도 한다. 본 연구에서는 흑로메인 상추(Lactuca sativa L., Asia Heuk romaine)를 이용하여 광도와 온도, 생육 시기에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 두 모델을 구축하고 비교하는 것을 목표로 하였다. 군락 광합성은 정식 후 4, 7, 14, 21, 28 일차 상추를 아크릴 챔버(1.0 × 0.8 × 0.5m)에 넣어 측정하였으며, 이 때 챔버 내부의 온도는 19oC에서 28oC까지 변화시켰고 광원은 LED를 이용하여 50에서 500μmol·m-2·s-1까지 변화시키며 실험하였다. 챔버 내부의 초기 이산화탄소 농도는 2,000μmol·mol-1로 설정하였으며, 시간에 따른 이산화탄소 농도의 변화율을 이용하여 군락 광합성 속도를 계산하였다. 각 환경요인을 표현하는 3개 식을 곱하여 만든 단순곱 모델을 구성하였다. 이와 동시에 온도와 생육 시기에 따라 변화하는 광화학 이용효율과 카르복실화 컨덕 턴스, 호흡에 의한 이산화탄소 발생 속도를 포함하는 수정된 직각쌍곡선 모델을 구성하여 단순곱 모델과 비교하였다. 검증 결과 단순곱 모델은 0.849의 R2 값을 나타내었으며, 수정된 직각쌍곡선 모델은 0.861의 R2 값을 나타내었다. 수정된 직각쌍곡선 모델이 단순곱 모델에 비해 환경 요인(광도, 온도), 생육 요인(생육 시기)에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는데 더욱 적합한 모델인 것으로 판단하였다.

본 연구는 정식 후 토양의 수분 함량에 따른 배추의 생장과 토양 수분에 따른 배추의 생리 반응 모델 개발을 위한 유효 매개변수를 알아보고자 수행되었다. 처리는 5개 수준으로 각각 0, 200, 300, 400 및 500mL/d/ plant로 매일 1회 관수하여 토양 수분 함량 차이로 구분하였다. 토양수분과 기공전도도를 정식 후 10일부터 6일 간격으로 총 5회 측정하였으며(단, 0과 200mL/d/plant 처리구는 총 3회 측정), 광합성기구 활성을 알아보고자 정식 후 25일에 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)와 결핍 처리구(0mL/d/plant)에서 이산화탄소 포화 곡선을 작성하였고, 정식 후 38일에 생장을 조사하였다(단, 관수 량 처리구 0과 200mL/d/plant는 위조되어 정식 후 29일에 생장 조사함). 토양수분과 배추의 기공전도도는 밀접한 관계가 있었으며(r2=0.999), 직선의 정의 상관관계로 y = 6097.4x − 4.2984였다. 충분히 관수된 배추의 이산화 탄소 포화곡선은 정상적인 포화 곡선을 보였으나, 토양 수분이 극도로 결핍된 배추는 체내로 이산화탄소가 확산 되어 들어가지 않으며, 광합성 속도도 약 6.5μmol·m-2·s-1 미만으로 급격히 감소하였다. 충분히 관수된 처리구 (500mL/d/plant)에 비하여 토양 수분 결핍구(0mL/d/plant 처리)에서는 약 6.8배 이상 건물생산량이 감소하였다. 그리고 토양의 수분 함량에 따라 엽면적 지수가 로그함수적(y = 16.573 + 3.398 ln x)으로 증가하였고, 결정 계수 r2=0.913로 높은 상관 관계가 있었다. 결과적으로, 정식 초기의 토양 수분 함량이 결핍되면 배추의 생장이 지연 되며, 광합성 속도와 기공전도도가 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 토양수분 함량과 배추 생장 반응 모델을 기공전도도와 엽면적 지수를 변수로 활용하면 정확도가 우수한 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 토양 염도(EC)에 따른 토마토의 생육효과를 검토코자 토양 중 염류농도(EC)를 각각 1.0, 2.5, 5.0 및 7.5dS·m-1로 두어 폿트 실험을 수행하였다. 토마토의 초장, 생체중, 건물중 등 생육은 토양 중 염류농도가 높을수록 억제되었으며 특히 EC 5.0dS·m-1 이상의 염류농도에서 큰 차이를 나타내었다. 지상부의 생체중과 건물중은 초장과는 달리 EC 7.5dS·m-1에서 감소하였다. 반면 뿌리의 생체중과 건물중은 지상부와는 달리 EC 5.0dS·m-1까지는 차이가 없었으나 EC 7.5dS·m-1서는 매우 감소하였다. 평균과중은 EC 5.0dS·m-1에서 92g으로 EC 1.0dS·m-1 129g보다 37g이나 가벼웠고 착과수는 평균과중과는 달리 EC 7.5dS·m-1에서는 매우 감소하였다. 수량은 EC 5.0, EC 7.5dS·m-1에서 각각 3,810, 3,216kg/10a로 EC 1.0dS·m-1의 5,488kg/10a보다 각각 31%, 41% 감소하였다. 토마토 과실의 당도와 산도는 염류농도가 높을수록 증가하는 경향이었으며 토양 중 EC 5.0dS·m-1 이상에서 과실당도가 5.2% 이상 증가하였다. 잎의 수분퍼텐셜 및 엽록소, 기공전도도 및 광합성 함량은 염류농도가 높을수록 억제되었다. 총 T-N, P 및 Na 함량은 염 농도가 높아질수록 증가하는 경향이었으나, Ca, Mg 및 K 함량은 염류농도가 높을수록 감소하였다. Na 함량은 증가하였으며 다른 성분은 처리간에 차이가 없었다.

이 연구는 큰 나무 아래 어린 나무를 심어 (수하식재) 새로운 숲을 가꾸는 방법 (임분갱신법)을 찾고자 낙엽송 간벌지에 음나무, 물푸레나무 및 층층나무 묘목을 1998년 봄에 수하식 재 한 것과 이웃에 위치 한 동일한 묘령의 임간포지에서 생육하는 개체들과의 엽록소항량과 광합성율을 2000년 7월에 측정·비교하였다. 이는 식물종에 따른 광량에 대한 적응력 차이 (내음성)를 생리학적으로 확인하고자 시도하였다. 낮은 광도에 적응하기 위하여 음나무 잎은 다른 수종들에 비하여 보다 많은 엽록소함량과 광합성능을 증가시 키는 반응을 보였다고 판단된다. 이러한 결과로 보아 내음성은 음나무, 물푸레나무, 층층나무의 순으로 낮아지는 것이라 판단된다.

풋고추의 육묘관리시에 최적 시비농도를 구명하기 위하여 무기이온을 농도별로 처리한 다음 식물체의 생육과 광합성에 미치는 효과를 조사하였다. 초장은 무기이온의 농도가 증가할수록 길었으며, 표준농도인 1.0배를 시비한 것보다 2.0배의 고농도로 시비하였을 때에 ‘녹광’은 72%, ‘꽈리’는 18% 신장생장이 촉진되었다. 건물중은 ‘꽈리’의 경우에 무기이온의 농도가 높을수록 증가하였으나, ‘녹광’의 경우에는 고농도인 2.0배 처리시에는 오히려 감소하였다. 엽록소의 함량은 무기이온의 농도가 2.0배까지 높을수록 증가하였다 광합성속도, 기공전도도 및 증산속도는 두 품종 모두 1.5배의 농도로 관주하였을 때에 가장 높았는데, 이때의 광합성속도를 비교하면 ‘녹광’은 8.74μmol.m-2 s-1, ‘꽈리’는 5.10μmol.m-2 s-1로서 생육이 왕성하였던 ‘녹광’의 광합성속도가 더 높았다.

본 실험은 가지과 작물의 염 스트레스에 대한 생장 특성 및 생리적 반응을 구명하기 위하여 수행되었다. 생육단계에 따라 NaCl을 농도별로 처리한 결과는 다음과 같았다. 초장, 생체중 등 생육은 유묘기 및 영양 생장기 모두 NaCl 농도가 높을수록 모든 작물에서 억제되었다 특히 토마토 및 가지에서는 NaCl 40mM 이상에서, 그리고 고추에서는 20mM 이상에서 작물의 생육이 크게 억제되었다. 수량은 토마토 및 가지에 서는 NaCl 20 mM 이상에서, 그리고 고추에서는 10 mM 이상에서 감소하였다. 이러한 수량감소는 낮은 농도에서는 착과수의 감소에, 그리고 농도가 높을수록 착과수의 감소와 더불어 평균과중의 감소의 영향이 컸다. 광합성 속도는 NaCl 농도가 높을수록 감소하는 경향이었으며. 고추가 가장 낮았고, 토마토, 가지 순으로 낮았다. 잎의 수분포텐셜과 기공 전도도도 광합성과 같은 경향을 나타냈다. 경엽의 무기 양분 함량에서는 질소, 인산, 칼슘, 마그네슘 및 칼륨 함량은 NaCl 농도가 증가할수록 감소하였으나 Na 및 Cl 함량은 증가하였다.

시설 오이재배에서 조절가능한 환경요인들, 즉 광도, CO2 농도, 온도 그리고 엽중 질소 농도의 변화에 따른 양액재배 오이 엽의 총광합성 속도를 측정하였다. 광보상점은 10~20μmol.m-2 .s-1 정도로 낮았고 광포화점은 1000μmol.m-2 .s-1 이상이었으며, 오이의 총광합성 속도는 온도가 상승할수록 증가속도는 감소하지만 지속적인 증가를 보였으나 24~32℃ 사이에서 광합성 속도는 큰 차이를 보이지 않아 이 범위가 오이 생육에 대한 적정온도인 것으로 나타났다. CO2 보상점은 20-40μmol.mol-1 사이에 위치하였고 CO2포화점은 1200μmol.mol-1이상으로 나타났으며 엽중은 질소함량의 증가에 따른 잎의 총광합성 속도의 변화는 sigmoid형의 증가추세를 보였다. 요인들간의 상호작용 효과에서는 모든 경우 상승적으로 나타나, 한 요인의 수준이 증가함에 따라 타 요인의 수준의 증가에 따른 총광합성 속도도 상승적을 증가하였다. 각환경요인의 변화와 요인들간의 상호작용에 따른 총광합성 속도의 변화에 대한 수리적 모형을 개발하였다. 이들 모형은 시설 내 환경변이에 따른 오이의 생육 내지는 수량에서의 차이를 밝히는데 이용될 수 있으며 오이의 식물생장 모형이나 더 나아가 경영합리화를 위한 오이 생산 전문가 시스템의 개발에 필요한 기초 자료로 이용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 반사필름 멀칭과 북측면의 반사판설치에 의한 보광이 토마토의 광이용에 미치는 영향을 밝히기 위해 토양 및 수경재배를 통해 토마토의 엽온변화, 기공특성, 증산.광합성속도 등의 변화들을 중심으로 검토하였다. 보광 처리에 의해 토마토엽의 기공밀도는 증가하였으나 기공의 크기와 면적은 차이가 얼었다. 근권부의 삼투포텐셜이 낮으면 광반사에 의한 기공저항이 컸고 증산속도는 낮았으며 엽온은 40.62℃까지 상승했다. 또한 보광에 의해 광합성속도도 저하했으나 엽록소 함량에는 차이가 없었다. 반사필름 멀칭으로 온실가루이의 기피효과는 있었다 약광기 동절기에 반사필름 멀칭 등의 보광처리에 의한 증수나 품질향상은 엽의 기공밀도의 증가로 활발한 증산 .광합성작용으로 체내의 물질대사나 생장에 영향을 주고 그 결과 간접적으로 무기성분의 흡수나 분배에 영향을 주어 생육 및 수량 둥이 양호했다고 생각된다.

To examine the effects of light intensity on photosynthesis, corn and sorghum species were grown under shade cloths, which reduced light intensity by 25,50 and 75%. Photosynthetic rates were measured between 10 a.m. to noon on a clear day in early and mid

Background : This study was carried out to investigate the possibility of cosmetics materials by comparing growth characteristics, photosynthetic rate and major functional components of Rosa multiflora and Perilla frutescens at different altitudes. Methods and Results : This experiment is being carried out in April 2018 in Namwon (500 m above sea level) and Iksan (15 m above sea level) in Jeollabuk-do. The growth characteristics of R. multiflora were investigated at the end of May. Flowers were collected at this time and used as samples for functional analysis. The growth characteristics of P. frutescens were investigated in the middle of August and the ground part was collected at this time and used as a sample for functional analysis. Photosynthetic rates were measured using LCpro+ (ADC, UK). The marker compound were investigated and analyzed using HPLC Alliance e2695 and 2998 PDA detector (Waters, USA). Photosynthetic rate (based on 1,600 μ mole of light intensity) was measured in mid-June as follows. The R. multiflora showed 9.8 μ mole․CO2/㎡/s in Iksan and 7.9 μmole․CO2/㎡/s in Namwon. The P. frutescens showed 15.0 μmole․CO2/㎡/s in Iksan and 8.8 μmole․CO2/㎡/s in Namwon. Overall, Photosynthetic rate was higher in Iksan. As a result of analyzing 18 kinds of marker compound, gallic acid and astragalin were found in R. multiflora, caffeic acid and rosmarinic acid were found in P. frutescens. Gallic acid and Astragalin of R. multiflora showed 5.4 ㎎/g and 28.4 ㎎/g in Iksan and 3.2 ㎎/g and 21.6 ㎎/g in Namwon, respectively. Caffeic acid and rosmarinic acid of P. frutescens were 2.7 ㎎/g and 49.7 ㎎/g in Iksan and 2.5 ㎎/g and 33.6 ㎎/g in Namwon, respectively. Conclusion : Comparing the yield of the harvesting parts by region, both R. multiflora and P. frutescens was higher in Namwon. As a result of quantitative analysis of four detected elements of gallic acid, astragalin, caffeic acid and rosmarinic acid, all four components were high in Iksan. It is considered that this is due to optical environment difference.

Background : This study was carried out to investigate the differences of growth characteristics, photosynthetic rate and ginsenoside content of Panax ginseng C. A. Meyer according to the covering materials during house cultivation. Also the results of this study will be used as basic data for the standardization of ginseng house cultivation. Methods and Results : This experiment site was conducted from March to October, 2017 in the house located in Jinan - gun, Jeollabuk-do. The ginseng cultivar used in the experiment was a violet stem variant of 4-years-old. There are three kinds of covering materials used in the experiments: polyethylene (PE) film, scattering film, and blue-white film. PE film and the scattering film were first coated with 85% of light shielding net after the first installation, and then secondly coated with 75% and 30% of the light shielding net respectively in the middle of May when the house temperature reached 25℃. The blue-white film was cultivated after the initial installation without further treatment. The light transmittance of each covering materials were in the order of scattering film (14.5 ± 1.5%), blue-white film (10.0 ± 1.0%) and PE film (6.7 ± 1.0%). The average photosynthetic rate of each treatment was in the order of scattering film (2.94 μmol CO2/㎡/s), blue film (2.71 μmol CO2/㎡/s) and PE film (2.34 μmol CO2/㎡/s). Aboveground growth characteristics of ginseng were good in a scattering film and blue-white film. Root weights were found in the order of scattering film (47.1 g/plant) > blue-green film (41.3 g/plant) > PE film (37.6 g/plant). Conclusion : In order to select proper covering materials for ginseng house cultivation, the growth and photosynthetic characteristics of each treatment were compared with each other in order of scattering film, blue-white film and PE film. The photosynthetic rate of each treatment was measured according to the growing season. PE film was relatively low during the entire growth period. In the case of scattering film and blue-white film, the rate of photosynthesis was higher in the scattering film with high light transmittance until May, but showed a similar tendency after July. As a result, the difference in the growth characteristics of ginseng is thought to be due to differences in photosynthesis and assimilation according to the coating materials.

This study was performed to investigate the effects of enhanced light transmission on plant growth, photosynthetic ability, and disease tolerance to leaf blight, anthracnose in ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer, Araliacease family) during the early growth stage (April to June). The photosynthetic ratio, stomatal conductance, and stem diameter of plants grown under a shade net with 15% light transmission rate showed an increasing trend compared to the control plants (5% light transmission rate) although the growth of the aerial parts were not influenced significantly. Plant height, stem length, and leaf length of treated plants were not significantly different from those of the control plants. Root parameters, such as root length, diameter, and weight of treated plants increased significantly compared to the control. Yield performance (187.4 ㎏• 10 a−1) of treated plants was 55.5% higher than that of the control (150.4 ㎏• 10 a−1). Additionally, disease severity scores of treated plants were lower than those of the control plants, revealing higher survival rates. To retain high yield potential and enhance the level of disease tolerance in ginseng, we suggest the increase of light transmission rate during the early growth stage.

이 연구는 폐쇄형 식물공장 시스템 내에서 LED 펄스광의 튜티비 및 광도(PPFD)가 상추의 생장 및 광합성률에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 파종 3주 후 ‘청치마’ 및 ‘청치마’ 실생묘를 bar-type LED(red:blue:white = 5:2:1) 하에서 4주간 생육시켰다. LED 펄스(on/off) 간격은 연속조사(continuous), 200/200μs, 133/266μs, 100/300μs의 4가지로 설정하였는데, 이를 듀티비(duty ratio, DR, 한 주기 대비 점등시간 비율)로 표시하면 각각 100%, 50%, 33%, 25%였다. 이때 광도(PPFD)는 DR 100, 75, 50% 처리에서는 두 수준[고광(high light, HL), 저광(low light, LL)]으로 처리되었고, 광주기는 16시간이었다. 식물공장 내부의 온도는 주야간 20±2°°C, 상대습도는 약 70±10%로 유지되었다. 양액은 온도 20±2°C, EC는 1.2mS·cm-1, pH는 5.8±0.2로 유지되었고, NFT 방식으로 공급되었다. 처리 4주 후 ‘청치마’ 상추의 생체중과 건물중은 DR 100% HL 하에서 가장 높았고, DR 75% HL 및 DR 50% HL과는 유의차가 없었다. 엽수, 엽면적, 잎 두께(비엽면적의 역수)는 DR 100%, 75%, 50%의 HL처리에서 유의하게 큰 값을 나타내었다. 광이용효율(LUE)은 PPFD에 관계없이 연속광보다 펄스광 처리에서 높게 나타났으며, 특히 DR 25% HL 하에서 가장 높았고, DR 75% HL과 DR 50% HL 처리도 DR 100% HL보다 높은 값을 보였다. ‘적치마’ 상추의 생체중과 건물중은 DR 100% HL 하에서 가장 컸고, DR 100% LL, DR 75% HL, DR 50% HL 하에서 두번째로 컸다. LUE는 ‘청치마’와 같이 연속광보다 펄스광 하에서 높았다. 두 품종의 광합성 속도는 적산 PPFD에 비례하였으며, DR의 효과는 적었다. 결론적으로 펄스광은 상추의 LUE를 높이므로 LED를 광원으로 사용하는 폐쇄형 식물공장의 에너지 절감에 기여할 수 있을 것이다.

토마토 정식 전 후 묘령에 따른 토마토의 생육의 특성, 수량, 광합성 및 항산화 효소 활성을 알아보고자 본 실험을 수행하였다. 토마토 파종부터 정식시 까지 기간을 40, 45, 50, 55, 60일로 설정하였다. 육묘 기간이 50일(표준묘)보다 짧을수록 토마토 생장과 생육이 촉진된 반면에 육묘 일수가 길수록 생장과 생육이 감소하였다. 정식 후 4주는 묘령이 가장 짧은 40일묘에서 광합성량이 낮았지만 정식 후 8주는 차이를 보이지 않았다. CAT(Catalase), APX(Ascorbate peroxidase), POX(peroxidase) 들은 정식후 6주까지 증가하다가 8주부터 감소하였다. 정식후 4주는 SOD (Superoxide dismutase), CAT 활성은 묘령이 어릴수록 높은 경향을 보였고 반대로 정식 후 6주는 APX, POX는 육묘기간이 길수록 활성이 높았다. 토마토 수량도 표준묘와 비교해서 육묘 기간이 짧은 묘령에서 토마토 생산성이 높은 반면에 육묘기간이 길수록 생산이 감소하였다. 토마토의 생장과 수량의 관점에서 보면 육묘 기간은 40-50일 적합하다는 결과를 도출하였다. 따라서 토마토를 토경재배 할 경우 표준 묘령 50일보다 짧은 묘를 정식 후 생장과 생산성에서 유리할 뿐 아니라 육묘 시 발생되는 생산비의 절감에 유리할 것으로 사료된다.

본 시험은 이상기후 대비 내습성 콩 품종의 조기육성을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 엽록소형광반응은 모든 시험품종이 V5 stage에 비해 R2 stage 과습처리시 더 급격히 감소되었으며, 풍산나물콩과 무한콩이 장엽콩과 명주나물콩에 비해 엽록소형광반응의 감소정도가 더 적었고, 과습처리 종료 5일 후 과습구가 대조구의 95～97% 정도로 회복도 더 빨랐다. 2. 광합성율은 과습처리 시기에 상관없이 풍산나물콩과 무한콩이 장엽콩과 명주나물콩에 비해 더 적게 감소하였으며, R2 stage 과습처리 종료 31일 후에 무한콩은 대조구에 비하여 과습구의 광합성율이 66%로 회복속도가 가장 빨랐으며, 명주나물콩은 41%로 광합성율의 회복속도가 가장 늦었다. 증산량의 변화도 광합성율과 같은 경향을 보였다. 3. 기공전도도는 R2 stage 과습처리에서는 평균 71% 감소한 반면 V5 stage 과습처리에서는 62%로 더 적게 감소하였다. R2 stage 과습처리 종료 31일 후에는 기공전도도가 대조구의 44%였으나, V5 stage 과습처리 종료 21일 후에는 대조구의 63%로, V5 stage 과습처리시에 회복속도가 더 빨랐다. 4. 단순회귀분석 결과, 대조구와 과습구 모두 기공전도도와 광합성율, 증산량과 광합성율 및 기공전도도와 증산량간에는 정의 상관이 있었다. 5. 증산량과 기공전도도가 광합성율에 미치는 효과를 추정하기 위하여 다중회귀분석을 한 결과, 기공전도도가 광합성율에 미치는 효과를 추정했을 때 대조구와 과습구의 R2 값이 0.7293과 0.7582였으나, 또 다른 독립변수인 증산량이 회귀식에 추가되어도 광합성율 변이의 설명정도가 크게 증가하지 않았다. 따라서 습해를 받을 경우 기공전도도나 증산율 중 어느 한 요소의 변화만을 측정해도 이들과 상관이 높은 광합성율의 변화를 추정할 수가 있을 것으로 판단됨.

본 연구는 이식 재배를 위한 건전 우량 인삼묘 생산을 위하여 해가림 내의 광량이 1년생 인삼의 광합성 및 형태적 특성에 대하여 조사하였다. 투과율에 따른 인삼의 엽록소 함량 및 광합성은 광 투과율이 높을수록 감소하는 경향을 보였으며, 광 투과율이 높은 조건은 잎이 생리적 장해를 받아 황변하는 모습을 보이고 있고, 줄기는 하피가 형성되었으며, 줄기의 유관속내 사부의 발달이 현저하게 위축되었다. 또한 뿌리는 광량이 높을수록 표피가 파괴되는 모습을 보였으며 형성층의 발달이 적었다. 뿌리 수량 역시 광 투과율이 높을수록 감소되었다.