참외 육묘 시설 내에서 우수한 품질의 모종을 생산하기 위한 LED 광원의 이용 가능성을 검토하기 위해 접목 활착 후 20일 동안 광원과 광도를 달리하여 묘소질과 정식 후 생육을 비교하였다. 광원은 청색광(B), 적청색 혼합광원(RB3, RB7)을 이용하였고, 광도(PPFD)는 50, 100, 200μmol·m-2·s-1로 처리하였다. 조명시간은 일출 (7:30) 전 2시간과 일몰(17:30) 후 2시간씩 하루에 총 4 시간을 처리하는 일장연장법을 이용하였다. 참외 지상부 의 생장지표인 접수 길이와 줄기직경은 청색광의 비율이 높을수록 길어지고 굵어지는 경향을 나타내었다. 적청색 혼합광원(RB3)이 다른 광원들에 비해 건물률과 조직의 충실도가 높은 경향이었다. 광합성률은 적색광의 비율이 높을수록 증가하였으며, RB7 200μmol·m-2·s-1처리구에서 5.44μmolCO2·m-2·s-1로 가장 높았다. 정식 후 RB3 200μmol·m-2·s-1 처리구의 초장이 132.3cm로 가장 길었고, 마디수가 22.7개로 가장 많았으며 개화율도 75%로 가장 높았다. 청색광(B) 단독으로 처리한 것보다는 적청색 혼합광원(RB3)으로 처리한 것이 묘소질을 양호하게 하였고, 광도를 200μmol·m-2·s-1로 높이는 것이 우량묘 생산에 유리할 것으로 판단되었다.

능유바위솔을 분화로 재배하고자 할 때, 적정 광도 와 내음성정도, 적정 분용토, 그리고 적정 시비조건을 알아보기 위해 실험을 수행하였다. 그 결과 능유바위솔은 52% 차광에서 생육이 가장 양호하였으며, 82% 차광까지는 생육이 감소하기는 하지만 상품성은 유지되어 내음성이 뛰어난 것으로 판단되었다. 90% 이상의 차광에서는 고사주가 발생하였으며, 엽색도 탈색되고 잎이 위로 서는 등 관상가치가 크게 저하되었다. 분용토로는 마사토 : 유비상토 : 강모래(6 : 2 : 2, v/v/v) 에서 생육이 가장 좋았다. 특히 지상부 생체중의 경우 다른 용토에서는 약 4~8g 범위였으나, 마사토 : 유비상토 :강모래(6 : 2 : 2, v/v/v)에서는 16g으로 2배 이상의 생육량을 보였다. 시비조건은 Hyponex 액비를 1,000~2,000배액으로 1회/주 처리했을 때, 생체중 및 초폭, 분지수 등에서 가장 좋게 나타났다. 특히 생체중의 경우 대조구(무처리)가 16g인데 비해 1,000배액 1회/주와 2,000배액 1회/주 처리에서 약 29g으로 80% 정도 생장량이 증가하였다. 엽색에서는 액비의 농도가 높을 수록 엽색이 짙어지는 경향이 보였다.

본 연구에서는 산마늘(Allium victorialis var. platyphyllum)과 곰취(Ligularia fischeri), 곤달비(Ligularia stenocephala)를 대상으로 시비처리에 따른 광합성 특성, 엽록소 형광반응, 엽록소 함량변화 등을 조사 분석하여 시비처리에 따른 공시식물의 영향을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 시비처리에 따른 광합성 능력 및 광화학 효율은 공시식물 모두 5g·l-1 시비에서 가장 우수하였으며, 10g·l-1 시비에서는 과량 시비로 인한 생육저하 현상으로 오히려 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 산마늘은 피음 처리구에서, 곰취와 곤달비는 무 처리구에서 더 우수한 광합성 특성 및 광화학 효율을 보였는데 이는 각 식물이 적정 광 환경에서 시비에 대한 영향을 더 많이 받는 것으로, 식물별 적정 광도 조건에서 최대의 시비 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 공시식물의 총 엽록소 함량은 5g·l-1 시비에서 11.70~24.36mg·g-1의 범위 내로 가장 많았으며, 무처리구보다 피음 처리구에서 더 많은 함량을 보였다. 이와 같은 현상이 일어나는 이유는 광이 부족한 환경에 적응하면서 정상적인 광합성을 지속하기 위해 광에너지를 가능한 한 많이 확보하는 방법으로 엽록소함량을 높게 유지할 필요가 있기 때문이다. 이상의 결과를 종합해 보면 공시식물 모두 지효성 비료인 Osmocote 이용 시 5g·l-1 시비가 본 시험지와 같은 환경조건에서 가장 유용한 시비처리로 생각된다. 그러나 시비뿐만 아니라 각 산채류의 적정 광도조건에 의해 생육이 달라지는 결과를 보였는데, 이는 산채류 재배 시 시비처리, 수확방법 등의 재배기술과 함께 각 식물별 적정 생육환경을 구명하는 연구가 보다 많이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

뉴기니아 봉선화(Impatiens hawkeri)는 광조건에 따라 생리적 반응이 매우 민감한 것으로 알려져 있다. 이러한 현상 때문에 신품종 보호 재배심사(DUS test)시 나타나는 여러 증상들이 유전적인 요인에 의한 것인지 혹은 생리적 증상인지를 판단하는데 어려움이 따른다. 이러한 어려움을 극복하기 위하여 뉴기니아 봉선화 'Fishlimp 149'를 비가림 하우스에 정식하고 광도조건에 따른 생육 및 화색발현을 구명하기 위하여 몇 가지 광도조건의 처리를 하였다. 실험결과 대조구 (1,010μmol·m-2·s-1)에 비해 차광 1(599μmol·m-2·s-1) 및 차광 2(88μmol·m-2·s-1) 처리구에서 초장, 초폭, 잎 크기 및 소화경 등이 현저히 증가되었다. 그러나 가장 광도가 낮은 차광 3(30μmol·m-2·s-1)에서는 오히려 이들이 대조구에 비해 감소되었다. 개화특성 조사에서는 차광 1처리가 화경, 상부 꽃잎폭, 측면 꽃잎폭, 하부 꽃잎길이 등에서 가장 좋은 결과를 보였다. 안토시아닌 함량의 경우 줄기, 잎 및 소화경에서는 차광에 의해 감소되었으나 소화경의 경우 차광 1처리에서 가장 높은 결과를 보였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 차광 1처리가 뉴기니아 봉선화의 생장특성을 조사하는데 가장 적절한 것으로 판단되며, 생육과정 중 나타나는 안토시아닌 축적은 유전적인 요인이 아닌 환경적인 요인에 의한 생리적인 현상인 것으로 생각된다.

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.

동계 시설내 온도 및 광도가 고추의 생장에 미치는 영향을 알기 위하여 생장상내에서 인공적으로 온도 3수준(10, 20 및 30℃)과 광도 3수준(5, 15 및 25klux)을 7주간 조합 처리한 결과 나타난 생장반응은 다음과 같다. 1. 생장상내에서 고추 시묘의 초장, 엽면적 및 건물중의 생장은 30℃×25klux 처리구에서 가장 양호했고, 각 온도에서도 광도의 증가에 따른 생장의 증가반응이 뚜렷하였다. 2. 처리후 7주째의 생장량을 multiple regression polynomial로 수식화한 결과 초장, 엽수, 엽면적, 경건물 및 지하부 건물중은 수식고정이 적합하였다. 3. 지상부 건물중에 대한 다중 회귀식을 광도와 온도로 편미분한 이론치를 이용하여 단위온도 증가에 대한 단위광도의 향상도와 단위광도 증가에 대한 단위온도 증가의 반응표면을 도식화한 결과 저온화에서의 광도증가는 지상부 건물중 증가반응의 향상도를 크게 높였으나, 광도 10k1ux이하나 온도가 20℃이상에서는 온도의 역할이 더 크게 나타났다. 단위광도 증가에 대한 온도반응의 증가에서도 동일한 경향으로 나타나 온도와 광도의 강한 상보성을 나타내었다.

고추 유묘의 생장, 광합성, 호흡 및 양수분흡수에 미치는 온도 및 주야변온의 영향을 구명하기 위하여 환경조절이 가능한 생장상내에서 실험을 수행한바 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 고추육묘시 적온으로 생각되는 25℃에 비하여 온도가 12℃로 저하함에 따라 수분 및 N, P, K 양분흡수에 현저한 감소를 보였으며, 5℃에는 양수분의 흡수가 거의 이루어지지 않았다. 2. 엽의 광합성은 5℃에서 25℃까지는 점차적으로 증가되다가 25℃에서 최대광합성을 보였으며, 엽과 근의 호흡은 온도가 증가할수록 계속 증가하였다. 3. 지하부 건물중이 가장 높은 적정 주야온도조합은 주간 30℃와 야간 25℃로 나타났고, 주/야 온도 25/25℃, 30/15℃, 25/15℃, 15/25℃, 10/25℃ 간에는 큰 차이가 있었으며, 야간온도 5℃에서는 주간온도에 관계없이 지상부 건물중 증가가 거의 없었다.

Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) has played an important role in assessing green plant biomass through remote sensing on global scale since the early 1970s. The concept of NDVI is based on the fact that green plants show higher reflection in near-infrared region than in visible region of the electromagnetic spectrum. However, it is well known that the relocation of chloroplasts in plant leaf cells may dramatically change the optical properties of plant leaves. In this study I traced the changes in the reflectance and transmittance properties of Tobacco leaves at the wavelengths of 660 and 800 nm after a sudden increase in light intensity. The results showed that NDVI of leaves gradually decreased from 72.7% to 69.9% when exposed to a sudden increase in light intensity from 30 to 1,200 μmol/m2 · s. This means that the error resulting from the physiological status of the plant should be accounted for a more precise understanding of ground truth corresponding to the data from the remotely acquired images.

방향성 허브 식물 중 애플민트의 광도 수준에 따른 초장 및 잎의 생장, 향기성분 변화를 알아보고자 수행되었다. 애플민트의 초장은 5,000Lux 처리의 경우 급격히 증가되었으며, 저광도이거나 10,000Lux 이상일수록 초장이 천천히 증가하는 경향을 나타내었다. 엽색도를 알아보기 위한 chlorophyll meter는 높은 광도 수준인 10,000Lux 처리에서 다른 처리에 비해 가장 효과적이었으며, 잎의 두께에 있어서도 10,000Lux의 고광도 처리시 다른 처리에 비해 현저히 증가되었다. 광도별 애플민트의 향기성분은 총 26종의 성분이 동정되었으며 대부분의 방향성분은 광도가 높을수록 높은 함량을 나타내었다.

절화의 관상기간 중 꽃잎의 탈색 완화에 적합한 조건을 알아보기 위하여 리시안서스, 용담, 국화, 공작초를 대상으로 광도(500, 5,000, 10,000lux)와 자당 처리를 실시하였다. 광도의 차이와 자당의 유무의 차이를 비교해 볼 때 리시안서스와 용담은 각각 자당이 처리된 5,000lux에서 10.9일 10,000lux 역시 10.9일로 관상기관이 길게 나왔다. 반면 국화는 500lux에서 10.5일로 관상기관이 길게 나왔다. 공작초는 광도와 상관없이 대조구에서 10.2일로 관상기간이 길었다. 꽃잎의 탈색완화 효과는 가장 높은 광도 하의 꽃잎 색이 진하게 나왔고, 대조구 보다는 자당이 첨가된 처리구에서 진하게 나오는것을 알 수 있었다. 이상의 결과로부터 고광도의 조건과 자당의 첨가는 안토시아닌의 합성을 증가시키기 때문에, 꽃잎탈색을 지연시키는 것으로 나타났다.