본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(Vcmax), 최대 전자전달속도(Jmax), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200μmol·m -2 ·s -1 to 1500μmol·m -2 ·s -1 )와 온도(20°C to 35°C) 조건에서 CO2 농도에 대한 A-Ci curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값 (Arrhenius function), 순광합성율(net CO2 assimilation, An), 열파괴(thermal breakdown), Rd(주간의 잎호흡)를 계산 하였다. 엽온이 30°C 이상으로 상승하였을 때 Jmax, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 Jmax의 가장 최고점은 엽온 30°C였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200－ 400μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 600ppm, PAR 600－800μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 800ppm, PAR 1000μmol·m -2 ·s -1 수 준에서는 CO2 1000ppm, PAR 1200－1500μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 딸기 재배온실의 최적 환경 구현에 필요한 시스템 선정을 위한 기초자료로 활용할 목적으로 딸기의 엽온을 측정하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 실험 온실의 최대, 평균 및 최소 광투과율은 각각 64.9%, 58.3% 및 48.5%로 나타났다. 그리고 엽온은 재배시기나 처리구별 및 환기의 유무 등에 따라 다르게 나타나는 경향을 보였다. 실험기간 동안 상하 잎의 엽온과 기온의 편차는 –2.4∼3.7℃정도의 범위로 나타났다. 정식 직후에 엽온과 기온과의 차이가 3.7℃정도로써 가장 큰 차를 보였고, 생육이 왕성한 시기에도 전체적으로 엽온이 약간 높은 경향을 보이긴 하지만 엽온이 –2.4∼-2.3℃정도 낮은 경우도 있었다. 그리고 재배후기에는 엽온과 기온 간에는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 엽온과 일사량 및 주변공기와 결정계수가 각각 0.4567 및 0.8826정도로써 일사량보다 엽온은 주변공기의 온도에 더 민감한 것을 알 수 있었다. 엽기온차와 옥외 수평면 일사량, 평균 및 최소 상대습도와의 상관관계가 거의 없는 것으로 나타났다.

최근 지구온난화에 따른 이상기상 발생 빈도가 증가하고 있으며 배추 등 일부 채소작물의 저온 및 고온 등으로 인하여 생산량에 문제가 발생하고 있다. 이러한 이상기상 조건 발생시 사전에 생산량을 예측하면 수급을 조절하는데 효과적이라 판단된다. 따라서 본 실험은 기상이변에 따른 봄배추의 생육량을 추정하기 위하여 정식시기와 질소시비량을 달리하여 생육인자간 상관계수를 도출하였다. 그 결과, 정식시기별 최종 생육은 4월 15일과 4월 22일 정식 처리에서 건물중이 각각 168g과 139g으로 타 시기에 비해 높았으며, 질소처리에 따른 차이는 없었다. 기후인자 온도, 일사량, GDD, 그리고 생육인자 엽수, 지상부생체중, 지상부건물중 등의 편상관분석 결과, 유의성이 높은 것으로 나타났다. GDD와 엽수, GDD와 지상부 건물중의 분포를 측정한 결과, 질소시비 수준에 따른 차이는 없었으며, 3차함수로 다항회귀식을 구한 결과, 엽수(y)=-0.0000004x3+0.00042+0.0225x+5.4045(R2=0.9818), 지상부건물중(y)=-0.0000008x3+0.0012-0.0958x+0.3426(R2=0.9584)로 나타났다. 따라서 봄배추 생육기간중에 GDD 측정만으로도 봄배추의 지상부 생산량을 추정할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 연구는 묘의 생육을 최대화하기 위하여 생육 단계를 임의로 구분하고 각 단계 별 적정 환경 조건을 확립함에 목적을 두었다. 생육 단계는 총 20일의 배양기간을 6일(1단계), 7일(2단계), 7일(3단계)의 3단계로 구분하였다. 첫 번째 단계는 활착기로서 환경 처리 별 생육에 큰 차이가 나타나지 않았다. 높은 환경 조건에 의한 잎의 장해를 고려하였을 때, 80μmmol·m-2·s-1 의 PPFD 및 대기 중의 CO2 농도가 적합하였다. 두 번째 단계에서는 PPFD 및 CO2 조건이 높아짐에 따라 건물 중을 중심으로 부분적으로 향상되었다. 에너지 효율과 생육을 고려할 때, 160μmmol·m-2·s-1 의 PPFD와 700μmmol·mol-1의 CO2가 적합할 것으로 생각되었다. 세 번째 단계에서는 PPFD 및 CO2 농도가 높아짐에 따라 유의적으로 생육이 향상되었으며, 잎 및 마디의 발달상태도 현저히 향상되었다. 따라서 보다 적극적으로 생육증진을 고려할 때, 320μmmol·m-2·s-1 PPFD와 1800μmol·mol-1의 CO2가 적합할 것으로 생각되었다. 생육 단계별 환경 조절은 초기단계에 상대적으로 낮은 조건을 유지하고 후기단계에서 충분한 조건을 제공함으로써 건전한 묘를 생산할 수 있고 에너지 및 물질의 투입량을 절약할 수 있다.

본 연구에서는 스트로보광의 자극효과를 검토할 목적으로 스트로보광 강도에 따른 전갱이의 반응을 심박수의 변화로 조사하였다. 실험은 10Hz의 스트로보광강도(75 lx·s)를 1/2, 1/5, 1/15로 빛의 세기를 감소시켜, 4단계의 강도별로 심박수를 자극 전 10분간, 자극 중 30분간, 자극 후 20분간 합계 60분간을 2시간마다 3회 연속해서 측정하였다. 그 결과, 스트로보광자극 중의 심박수 증가와 자극 종료직후에 일시적으로 현저한 심박수 감소가 있었다. 스트로보광 자극효과는 자극강도의 감광에 따라 감소하였다. 반복실험에 의한 자극효과는 75 lx·s의 강도보다 약한 스크로보광 강도에서는 현저하게 나타나지 않았다.

다양한 광환경에 대한 음나무 유묘의 생장특성과 엽록소 함량, 파장별 흡광도, 광합성 속도 등 광합성 특성을 조사하였다. 엽면적, 엽병길이 , RGR은 낮은 광조건에서 생장시킨 개체에서 크게 나타났고, SLW는 강한 광조건에서 각각 생장한 개체에서 높았다. 엽록소 함량은 염록소 a, 엽록소 b, 엽록소 a+b 함량 등은 낮은 광조건에서 생장시킨 개체에서 높았고, 엽록소 a/b 율은 강한 광조건에서 각각 생장한 개체에서 높았다. 광합성 유효파장역에서 평균 흡광값은 음엽이 0.75로 양엽의 0.70보다 높았다. 광합성 속도는 강한 광조건에서 생장한 개체가 높은 광합성 속도를 나타내었다. 광포화점은 전광조건 하에서 생육시킨 유묘에서 700 μmol·m-2·s-1, 임내광 조건에서 생육시킨 조건에서 300 μmol·m-2·s-1이었고, 생장상의 강광조건에서는 500 μmol·m-2·s-1, 약광조건에서는 300 μmol·m-2·s-1이었다.

들깨잎의 주년생산을 위한 일장이 짧은 겨울동안 개화를 억제하기 위하여 들깨품종 엽실들깨, 옥동들깨에 대한 광조도별 0.5∼1 Lux, 3∼10 Lux, 30∼100 Lux, 야간조명시간별 10, 30, 60분간 처리로 실험을 수행한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 엽실들깨는 옥동들깨보다 처리에 따라 정식후 개화소요일수는 1∼4일 정도 더 소요되었으며 광조도 0.5∼1Lux/야간조명시간 10분간 처리구 에서 개화소요일수가 가장 짧았으며 광조도 3∼10 Lux/야간조명시간 60분간 처리구와 광조도 30∼100Lux/야간조명시간 10, 30, 60분간 처리구 모두 개화가 되지 않았다. 2. 경장은 광조도 0.5∼1 Lux/야간조명시간 10분 처리구가 53∼56cm로 가장 작았고, 광조도 30∼100 Lux/야간조명시간 10분 처리구가 87∼91cm로 가장 컸다. 3.엽면적은 광조도 0.5∼1 Lux, 3∼10 Lux의 처리구에서는 야간조명시간이 길수록 광조도가 강할수록 엽면적은 증가되었으며 광조도 30∼100 Lux 처리구에서는 야간조명시간에 관계없이 엽면적은 큰 차이를 보이지 않았다. 4. 건물량은 광조도 30∼100 Lux/야간조명시간 10, 30, 60분간 처리구에서 주당 25∼29g으로 가장 무거웠고, 광조도 0.5∼1 Lux/야간조명시간 10분간 처리구에서 주당 16g으로 가장 낮았다. 5. 따라서 일장이 짧은 겨울동안의 개화억제 정도는 광조도 30∼100 Lux/ 야간조명시간 10분 정도 처리하면 효과가 커 그 이상 광조도와 야간조명시간은 엽생산을 위해 필요 없을 것으로 사료되었다.

대두(大豆) 수량(收量)이 우수한 은하(銀河), 방사(放射), 팔달(八達) 재배품종(栽培品種)을 광합성활성폭사선(光合成活性幅射線) ((PAR) 범위(範圍)에서 5본엽기(本葉期)(V5)에 엽온(葉溫)을 달리하여 광합성속도(光合成速度)와 호흡속도(呼吸速度)의 변화를 측정하였고, 품종별(品種別) 엽(葉)의 특성인 비엽중(比葉重)(SLW), 엽녹소함양(葉綠素含量)과 광합성(光合成)과의 관계를 조사한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 25℃에서 순광합성속도(純光合成速度)(Net Photosynthesis)는 은하(銀河) 21.5mgdm-2h-1, 방사(放射) 20.2mgdm-2hh-1, 팔달(八達) 18.5mgdm-2h-1이었다. 2. 전품종(全品種) 모두 엽온(葉溫) 25℃에서 광합성속도(光合成速度)가 가장 높았고 은하(銀河) 품종(品種)이 우수(優秀)했으며, 엽형(葉型)은 은하(銀河) (Long) 〉 방사(放射)(Oval) 〉 팔달(八達)(Round) 순서였다. 3. 엽(葉)의 호흡연도(呼吸連度)는 은하(銀河), 방사(放射), 팔달(八達)에서 15˚ 0.56mgdm-2h-1, 20℃ 0.79mgdm-2h-1, 25˚ 1,15mgdm-2h-1, 30℃ 1.37mgdm-2h-1였다. 4. 비엽중(比葉重)은 방사(放射)가 3.1mg/cm2이었고, 은하(銀河)와 팔달(八達)은 3.5mg/cm2이었으며 비엽중(比葉重)과 광합성(光合成)과는 유의성(有意性)이 인정되지 않았다. 5. 엽녹소(葉綠素) 함량(含量)은 은하(銀河)가 2.48μg/gF.W.으로 가장 높았고, 방사(放射)가 2.19μg/gF.W.이었고 팔달(八達)이 1.67μg/gF.W.로 가장 낮았으며 엽록소(葉綠素) 함량(含量)과 광합성(光合成)과는 유의성(有意性)이 인정되었다. 6. 광보상점(光補償點)은 15℃에서는 10μEm-2s-1로 모두 같았으나, 20℃에서 은하(銀河)는 12μEm-2s-1이었고, 방사(放射)와 팔달(八達)은 13μEm-2s-1이었다. 25℃에서는 은하(銀河)와 방사(放射)가 16μEm-2s-1이었지만 팔달은 18μm-2s-1이었고, 30℃에서는 은하(銀河)와 방사(放射)가 22μEm-2s-1이었지만, 팔달은 23μEm-2s-1이었다.