본 연구는 딸기의 2단 고설베드재배가 끝난 여름철 동안 수박재배 시, 베드 위치와 재식밀도가 수박의 과실 품질에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 고설 베드상자는 길이 102cm, 폭 22cm, 높이 13cm의 규격이고, 배지는 코코피트(coir)를 사용하였다. 수박은 베드 위치 및 재식밀도에 따라 베드상단 1주(A), 베드 상하단 각 1주로 상단(B) 및 하단(C), 상하단 각2주로 상단 2주(D), 하단 2주(E)로 정식 처리하였다. 수박은 2012년 5월 8일에 2단 고설베드에 정식하여 양액과 점적관수로 재배하였고 7월 25일에 수확되었다. 수박의 품질을 비교하고자, 과실 무게와 크기를 조사하였고, 과육 내 비타민 C, 플라보노이드, 페놀화합물, 당도 및 산도 등의 기능성 화합물을 분석하였다. 과실의 외관 품질인 과고, 과폭 및 과중은 A처리가 다른 처리에 비하여 가장 높았다. 특히 과중은 A, B, C, D, E처리 순으로 무거웠다. 식물체의 초장이나 엽수는 유의적 차이가 없었으나 줄기 직경과 엽면적은 A처리가 유의하게 컸다. 수박 과육 내플라보노이드, 항산화 활성 및 산도는 처리 간에 유의적 차이가 없었다. 한편 당도는 A, B 및 D 처리에서 유의하게 높게 나타났다. 또한 페놀화합물 함량은 A처리가 가장 높았다. 이상의 결과로 보아 대과의 수박 생산을 위해서는 A처리, 소과의 수박 생산에는 D와 E의 처리가 유리할 것으로 판단되었다.

LED 보광 재배에 따른 딸기‘대왕’과‘설향’품종의 과실품질과 생산량을 확인하기 위하여 11월 10일부터 3월 20일까지의 생육기간 동안 각각의 LED 광인 청색, 적색 그리고 혼합(청색:적색= 3:7) 광을 17시부터 23시까지 75±5 μmol·m-2·s-1의 광량으로 조절하여 전조하였다. 겨울철 딸기 전조 재배에 주로 이용되고 있는 백열등을 대조구로 사용하였다. 딸기 두 품종에 있어, 생산량은 청색 LED 광에서 증가하였고, 과실 경도와 당 함량은 3종류의 LED 광 모두에서 향상되었다. 반면에 산도는 적색 LED 광에서 가장 높았다. 과실의 안토시아닌 함량에 있어서‘대왕’은 청색과 혼합 LED 광에서 유의적으로 증가한 반면, ‘설향’은 혼합 LED에서 증가하였다. 적색 LED는 유기산에 있어‘대왕’과‘설향’과실에 각각 말산과 옥살산의 함량을 증가시켰다. ‘대왕’ 과실의 페놀화합물 함량은 적색 LED와 대조구인 백열등이 다른 LED 광 처리보다 유의적으로 높았으나, ‘설향’ 과실은 대조구인 백열등에서 가장 높게 나타났다. 효과적인 생산량과 과실 품질을 고려해 볼 때, 겨울철 딸기 재배에 있어 보조광원으로 청색 LED 광이 유리할 것이다.

The inhibitory effects of mercury ions on the growth of barley seedlings were studied and the distribution of metal elements in the organs of treated plants was investigated by using synchrotron radiation induced X-ray emission (SRIXE). Although the treatment of mercury ions caused growth inhibition, the mercury-specific increase in variable fluorescence and the abolishment of energy-dependent quenching in broken barley chloroplasts as shown by Moon et al. (1992) were not observed in the leaves of growth-inhibited seedlings. Instead the treatment of mercury decreased Fmax and Fo values. However, Fmax/Fo ratio and photochemical and nonphotochemical quenching coefficients were not affected significantly. By SRIXE analysis of 10μM mercury chloride treated seedlings, accumulation of mercury in roots was observed after 1 hour of treatment and similar concentration was sustained for 48 hours. Relative contents of mercury was high in roots and underground nodes where seeds were attached, but was very low in leaves. Iron and zinc were also distributed mainly in the lower parts of the seedlings. However after 72 hours of treatment the contents of these metals in roots decreased and their distribution became more uniform, which may lead to death of the plants. These results suggest that the observed inhibitory effects on barley seedlings upto 48 hours after the treatment is not due to direct damages in the photosynthetic apparatus, but due to its accumulation in roots and the consequent retardation of the growth of barley seedlings. The decrease in Fmax and Fo is probably due to the decrease in chlorophyll and protein contents caused by the retardation of growth. The observed slow expansion of primary leaves could be also explained by the retardation of growth, but the fluorescence induction pattern from the leaves did not show characteristic symptoms of leaves under water stress.

To find heavy metal-specific effects on the photosynthetic apparatus of higher plants, we investigated effects of CuCl_2, HgCl_2 and ZnCl_2 on electron transport activity and chlorophyll fluorescence induction kinetics of chloroplasts isolated from barley seedlings. Effects on some related processes such as germination, growth and photosynthetic pigments of the test plants were also studied. Germination and growth rate were inhibited in a concentration-dependent manner by these metals. Mercury was shown to be the most potent inhibitor of germination, growth and biosynthesis of photosynthetic pigments of barley plants. In the inhibition of electron transport activity, quantum yield of PSⅡ, and chlorophyll fluorescence induction kinetics of chloroplasts isolated from barley seedlings, mercury chloride showed more pronounced effects than other two metals. Contrary to the effects of other two metals, mercury chloride increased variable fluorescence significantly and abolished qE in the fluorescence induction kinetics from broken chloroplasts of barley seedlings. This increase in variable fluorescence is due to the inhibition of the electron transport chain after PSⅡ and the following dark reactions. The inhibition of qE could be attributed to the interruption of pH formation and de-epoxidation o1 violaxathin to zeaxanthin to thylakoids by mercury. This unique effect of mercury on chlorophyll fluorescence induction pattern could be used as a good indicator for testing the presence and/or the concentration of mercury in the samples contaminated with heavy metals