본 연구는 Peperomia 속 두 종(P. argyreia ‘Watermelon’과 P. obtusifolia ‘Variegata’)을 대상으로 실내환경에서 광질(백 색, 청색, 적색)이 생장, 색소 조성, 무늬 면적에 미치는 영향을 분석함으로써, 적정 광질 조건을 탐색하고자 하였다. 생장 반응 은 엽장, 엽폭, 초장, 엽수 등 모든 지표에서 통계적으로 유의한 차이가 나타나지 않았으며(p ≥ 0.05), 이는 실내 광도 수준에서 광질 변화가 생장에는 제한적인 영향을 미침을 나타낸다. 그러 나 색소 조성과 무늬 면적에서는 뚜렷한 차이가 확인되었다. P. obtusifolia ‘Variegata’는 적색광 처리 시 chl a와 b, 총 car 함량이 감소하고, 무늬 면적 또한 유의하게 줄어드는 반응 을 보였다. 반면 청색광에서는 chl a와 car 함량 증가, chl a/b 비율 상승과 더불어 printed area의 안정적인 유지가 확인되 어, 청색광이 생리적 활성 유지에 유리한 광질로 평가되었다. 이러한 결과는 무늬의 발현 방식에 따라 광질 반응성이 다르며, 실내 재배 시 광질 조절이 관상성과 생리적 안정성 확보를 위한 핵심 전략이 될 수 있음을 보여주었다.

대광은 식물의 생장과 생리에 큰 영향을 미치는 핵심 환경 요소이다. 식물공장에서는 일반적으로 재배 기 간 동안 광도가 일정하게 유지된다. 본 연구는 동일한 누적 광량 조건 하에서 일일 광도 변동이 상추(Lactuca sativa L.)와 바질(Ocimum basilicum L.)의 생장 및 광합성에 미치는 영향을 평가하였다. 파종 후 25일(25 DAS)에 식물에 7일간 8가지의 광 처리(L1－L7)를 적용하였다. 대조구는 250 μmol·m-2·s-1의 일정한 광도를 유지하였고, L1부터 L7까지의 처리구는 150에서 350 μmol·m-2·s-1 사이의 일일 광도 변동을 수반하였다. 두 작물 모두에서 광합성 반응 은 전반적으로 광도 변동 패턴을 따랐다. 광도가 점진적으로 증가하는 경우에는 기공전도도에 영향이 없었으나, 급 격한 증가가 있을 경우에는 기공전도도가 유의미하게 감소하였다. 32 DAS 에는 상추에서 대조구와 L5 처리구(불 규칙한 변동)에서 가장 높은 생장이 나타났으며, 바질에서는 L2 처리구(점진적 증가 후 감소)에서 가장 높은 생장 이 관찰되었다. 이 결과는 수확 직전의 단기적인 일일 광도 조절이 생산성을 향상시킬 수 있으며, 그 반응은 작물별 로 다르게 나타난다는 것을 시사한다.

이전의 연구에서는 기계적 자극이 다양한 환경 스트레스에 대한 식물의 저항성을 향상한다고 보고된 바 있다. 본 연구에 서는 기계적 자극과 염 스트레스에 대한 오이묘의 반응을 조 사하고자 수행되었다. 오이 종자는 상업적 공정육묘상토가 충진된 40구 트레이에 파종하였고 파종 후 29일부터 아크릴 필름을 이용하여 브러싱 처리를 2시간 간격으로 진행하였다. 브러싱 자극 7일 후 NaCl 용액을 이용하여 50, 100, 150, 200mM의 농도로 처리하였다. NaCl 처리 9일 후 오이묘의 생 육과 스트레스 반응을 조사하였다. NaCl의 농도가 증가함에 따라 초장, 엽장, 엽폭, 엽면적 그리고 지상부의 생체중이 감소 하였으며, SPAD 값은 NaCl의 농도와 관계없이 처리구에서 증가하였다. NaCl 농도가 증가함에 따라 총 근장과 뿌리 부피 가 감소하였지만, 브러싱 처리구에서는 총 근장과 뿌리 부피 가 증가하여 NaCl의 처리에 대한 영향을 완화 시켰다. MDA 와 H2O2 농도는 NaCl의 처리에 의해 증가하였으며 브러싱 처 리로 인해서도 높은 MDA와 H2O2 함량이 나타났다. 결론적 으로 기계적 스트레스와 염분 스트레스가 모두 스트레스 반응 을 일으켰으며, 기계적 자극이 염 스트레스로 인한 뿌리 생장 억제를 완화할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 적절한 기계적 자 극의 처리 강도 조절을 통한 스트레스 저항성을 유도할 수 있 을 것으로 보여진다.

본 시험은 경상남도 진주시에 위치한 무가온온실에서 ‘신 틸라’ 남부하이부쉬 블루베리의 용기재배 시 피트모슬 대체 하여 코코피트를 사용할 수 있는 가능성을 평가하기 위하여 수행되었다. 피트모스+펄라이트(대조), 피트모스+코코피트 +펄라이트, 코코피트, 코코피트+펄라이트 등 네가지 조합으 로 구성되었으며 재식 이듬해 생육과 수량을 조사하였다. 그 결과, 주당 신초수는 대조구보다 코코피트 상토에서 21% 코 코피트+펄라이트 상토에서 43%나 감소하였고, 주당 수량은 대조구가 1.7kg인 반면, 코코피트 및 코코피트+펄라이트 상 토에서는 대조구의 41% 수준으로 현저히 낮았다. 또한 배액 의 pH는 대조구가 1월부터 수확 종료 후 1개월인 7월까지 3.8 에서 4.0 범위를 유지한 반면, 코코피트 단용 및 코코피트+펄 라이트 혼합 상토에서는 6 이상으로 상승하였다. 이러한 결과 코코피트 단독 또는 펄라이트 혼합만으로는 블루베리 생육에 부적합하며, 기존 피트모스+펄라이트 상토에 일부 혼합하여 사용하는 경우에만 활용 가능함을 시사한다.

꼬리말발도리(Deutzia paniculata Nakai)와 가침박달 (Exochorda serratifolia S.Moore)은 각각 5~6월과 4~5월에 흰색 꽃이 피는 화목관목으로 한국의 희귀식물이며, 관상가치가 높아 원예용으로 개발할 가치가 있다. 본 연구에서는 꼬리말발 도리와 가침박달의 종자를 이용한 번식체계를 확립하고자 플러 그 육묘에서 플러그 트레이의 셀 크기, 배지조성, 시비수준에 따른 유묘의 생육을 조사하였다. 꼬리말발도리는 플러그 트레이 의 셀 크기가 작아질수록 유묘의 생육이 불량하였고, 105구의 셀 크기에서 초장, 엽장과 엽폭, 줄기와 뿌리의 생체중 등 생육 이 가장 양호하였다. 또한 배지의 조성은 피트모스와 펄라이트 를 20:80로 혼합한 처리에서 줄기와 뿌리의 생육이 가장 우수하 였고, 펄라이트 단용인 0:100 처리에서 유묘의 생육이 가장 불 량하였다. 가침박달은 피트모스와 펄라이트를 100:0과 75:25 로 혼합한 배지에서 유묘의 생육이 가장 좋았고, 펄라이트 단 용인 0:100 배지에서 유묘의 줄기뿐만 아니라 뿌리의 생육 도 가장 불량하였다. 그리고, 육묘 기간동안 시비수준이 증가 함에 따라 유묘의 줄기 생육이 양호하였으며, 엽록소의 함량도 증가하였다. 따라서 가침박달은 플러그 트레이 당 Hyponex (N:P:K=20:20:20) 6.24.g을 관주하는 것이 고품질 묘를 생산 하는데 가장 효과적이었다. 따라서 꼬리말발도리는 105공 플러 그 트레이에 피트모스와 펄라이트의 20:80 비율의 배지를 사용 하는 것이, 가침박달은 피트모스와 펄라이트의 100:0과 75:25 비율의 배지에서 육묘기간동안 Hyponex 6.24g를 시비하는 것이 유묘 생육에 가장 적합하였다.

Schlumbergera truncata absorbs CO2 through its mature phylloclades during the night, and can use a substantial amount of CO2 without requiring ventilation. This study investigated the growth and photosynthetic responses of S. truncata ‘Red Candle’ at two CO2 levels—ambient (≈ 400 μmol･mol-1) and elevated (≈ 1000 μmol･mol-1). At 0–8 weeks after treatment (WAT), width and length of mature phylloclade and length of immature phylloclade did not differ significantly among the CO2 treatments. At 4–8 WAT, number of branches and phylloclades were significantly greater in plants grown under ambient CO2 than those under elevated CO2. Net CO2 uptake was highest in mature phylloclades of plants grown under ambient and elevated CO2 regimes at night, at 2.51 and 1.30 μmol·CO2·m-2·s-1, respectively. However, no statistically significant variation was observed at 6 WAT, and stomatal conductance was significantly affected only by CO2 uptake time at 6 and 8 WAT. Water-use efficiency of mature and immature phylloclades at night increased with increase in CO2 levels (r = 0.7462 and 0.9312, respectively). At 123 days after treatment, plants grown under elevated CO2 had 82.7 floral buds, compared to 72.1 buds in those under ambient CO2. However, this difference was not statistically significant. Moreover, S. truncata grown under elevated CO2 exhibited decreased growth and photosynthesis, whereas the number of floral buds did not exhibit any significant differences among the treatments.

산오이풀(Sanguisorba hakusanensis)은 한국의 자생식물 이며 정원소재로써 가치가 있지만, 생육 및 생리적 특성 및 정 원 적응 여부에 대하여 알려진 정보가 많지 않아 이용에 어려 움을 겪고 있다. 본 연구에서는 자생식물인 산오이풀의 관수 주기 및 NaCl 농도에 따른 생장, Fv/Fm, NPQ, 성분 변화, 무기성분 변화를 조사하여 내건 및 내염성 보유 여부, 생육 한 계 범위, 스트레스 환경에서 생육을 유지하기 위한 반응을 파 악하고자 했다. 실험 결과 NaCl 무처리구의 관수주기에 따른 성분 분석에서 엽록소 함량의 감소를 제외하고 유의한 차이가 나타나지 않았으나 이는 토양수분함량이 건조 스트레스를 유 발할 정도로 감소하지 않았기 때문으로 보인다. 염 처리에서 는 2주 이후 급격한 스트레스 반응이 나타났고 3주차부터 고 사하기 시작하여 6주차에 모든 개체가 최종 고사했다. 이러한 결과는 2주까지 염 스트레스에 의해 유발되는 2가지 스트레 스 중 초기에 나타나는 삼투 스트레스에는 저항하였으나 이후 나타나는 NPQ의 감소 등 이온 스트레스에 의해 유발된 광합 성 기구 붕괴로 인해 정상적인 생육을 유지할 수 없었기 때문 에 나타난 것으로 보인다. 그러나 무기이온 분석은 이온 스트 레스에 저항하기 위한 메커니즘의 존재 가능성을 시사하였다. 상대적으로 염 농도가 낮을 때에는 세포내 Ca2+ 및 K+ 수준이 높았는데, 이는 Ca2+ 수준이 높아짐에 따라 Na+를 세포 밖으 로 방출시키는 단백질, Na+를 K+와 함께 수송하는 단백질이 기능하여 Na+축적을 지연시키는 반응이 있었음을 시사한다. 그러나 NaCl을 고농도로 처리했을 때는 이러한 반응이 관찰 되지 않았다. 따라서 산오이풀은 염 스트레스에 의해 야기되 는 삼투 스트레스에 강한 저항성을 가지고 있고 이온 독성을 줄이기 위한 메커니즘으로 Na+ 세포내 축적을 지연시키는 것으로 보이지만, 심한 염 스트레스를 받았을 때 나타나는 급격 한 반응에서 이러한 메커니즘이 기능하지 못하고 이온독성에 매우 취약한 것으로 여겨진다. 본 연구를 통해 자생식물인 산 오이풀의 활용을 늘리는 데 기초적인 자료를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.

본 연구는 후박나무 용기묘를 대상으로 전광, 35%, 55%, 75% 차광수준에 따른 생장 특성 및 생리적 반응을 알아보고자 실시하였다. 후박나무 묘목은 차광 시 상대적으로 지상부의 생장특성을 보여주는 지표들이 높은 경향을 보였으며, 전광에서는 뿌리와 관련된 지표인 뿌리건중비, 뿌리생장에 서 유의적으로 높은 경향을 보였다. 또한, 전광에서의 낮은 광보상점과 높은 순양자수율은 이미 후박나무가 내음성을 가지고 있고, 광이 부족한 환경에 노출된 차광처리구들에서 암호흡량의 감소, PIABS 및 SFIABS의 증가로 광합성 기구의 활력을 효율적으로 증가시키는 것을 알 수 있다. 한편, 전광은 지상부 비율의 증가, 낮은 T/R율과 가장 높은 순광합성속도를 보여 광합성으로 합성되는 탄수화물이 지상부 뿐만 아니라 지하부의 생장 역시 증가시킨 것을 알 수 있는 결과였다. 따라서 후박나무 용기묘는 전광조건에서 생장 및 생리적 특성이 가장 양호한 경향을 보였다.

The physiological characteristics, growth, and yield of each regional rice variety (‘Odaebyeo’, ‘Saechucheong’, ‘Ilmibyeo’) were investigated depending on the impact of changes in temperature and CO2 concentration. Experiments were conducted with a control group, which reflected atmospheric CO2 concentration and temperature, and treatment groups, in which the CO2 concentration and temperature were increased by 250 ppm and 2.0℃ from those in the control group. The results showed that the increase in CO2 concentration and temperature reduced the growth and yield of the rice ‘Odaebyeo’, but did not substantially change the productivity of the ‘Saechucheong’ and ‘Ilmibyeo’. The increase in CO2 concentration and temperature increased stomatal conductance and rate of transpiration of the ‘Odaebyeo’ variety, thereby decreasing its water use efficiency (WUE). In contrast, the increase in CO2 concentration and temperature increased the photosynthetic rate and WUE of the ‘Saechucheong’ and ‘Ilmibyeo’ varieties. The gradual change in climate is considered to directly affect growth and development of rice and diversely affect the productivity of each variety. Therefore, it is necessary to implement technological development, select regionally optimal rice varieties, develop new rice varieties, as well as conduct long-term monitoring of each rice variety for climate adaptation to counter global warming.

본 연구는 CO2 상승 처리에 따른 복숭아 ‘미홍’ 품종의 수체 생육 및 생리반응에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. CO2 농도는 기후변화 시나리오 RCP8.5를 기반하여 400 μmol·mol -1 (현재), CO2 상승구 700μmol·mol -1 (21C 중반 기), 940μmol·mol -1 (21C 후반기)으로 4월 22일부터 7월 6일까지 처리하였다. 5월 22일부터 7월 2일까지의 최대광합성률 평균값은 700μmol·mol -1 처리구에서 16.06μmol∙CO2∙m -2 ∙ s -1으로 대조구 14.45μmol∙CO2∙m -2 ∙s -1와 940μmol·mol -1 처리구의 15.96μmol∙CO2∙m -2 ∙s -1보다 높았다. 그러나 기공전도도는 대조구보다 700μmol·mol -1 및 940μmol·mol -1 처리구에서 낮았다. 또한 모든 처리구에서 CO2 포화점은 생육 초기 1,200μmol·mol -1에서 생육 후기 600－800μmol·mol -1으로 낮아졌다. 기공 밀도는 CO2가 상승할수록 감소하였다. 수체 생육 중 직경증가량, 엽면적, 신초 수는 통계적 유의차가 없었 지만, 신초 길이는 CO2가 상승할수록 짧아졌다. 과중은 700μmol·mol -1 (152.5g), 940μmol·mol -1 (147.4g), 400μmol· mol -1 (141.8g) 처리구 순으로 높았다. 가용성 고형물 함량은 대조구인 400μmol·mol -1 처리구보다 CO2 상승 처리구에서 유의적으로 증가하였다. 이상의 결과들을 종합하면 700μmol· mol -1 까지의 CO2 상승은 복숭아 ‘미홍’의 수량과 가용성 고형물 함량 등 과실 품질에 긍정적인 영향을 주는 반면, 940μmol·mol -1 이상의 CO2 상승은 조기 노화 및 착과 부위 감소 등 복숭아 생산성에 부정적인 영향을 미치는 것으로 판단 된다.

이 연구는 침수 상태의 눈개승마에 대한 홍합 섬유실 처리의 생태적 영향을 평가하는 목적으로 수행하였다. 실험을 위해 홍합 섬유실 함량을 0%, 3%, 5% 및 10%로 조절하였고, 침수 조건은 토양 표면에서 1cm의 수위를 유지하였다. 눈개승마는 침수 스트레스에 따라 최대광합성속도, 최대카르복실화율 및 최대전자전달율 등 광합성 활성이 감소하는 것으로 나타났으며, 특히 홍합 섬유실을 처리하지 않은 대조구가 광합성 활성 및 생장특성이 가장 불량한 경향을 보였다. 그러나 광합성속도와는 달리 수분이용효율은 침수 처리 후 12일경 다소 증가하였는데 이를 통해 기공닫힘으로 인한 수분 및 이산화탄소 교환이 원활하게 이루어지지 않아 광합성의 감소가 나타난 것을 알 수 있었다. 엽록소 형광분석 결과 역시 홍합 섬유실 처리구에 비해 무처리구의 기능지수 감소가 뚜렷하였는데, 이는 광계 2 활성의 감소가 두드러진 것을 의미하며, 이와 대조적으로 홍합 섬유실 3% 처리구는 광합성 활성 및 생장특성이 가장 양호하였고 홍합 섬유실 5% 처리구 역시 유사한 경향을 나타냈다. 결과적으로 홍합 섬유실 처리는 눈개승마의 침수 내성 증가와 생장에 도움을 주는 것을 알 수 있었다.

본 연구는 시설 내 소형 수박 재배 시 관수개시점에 따른 토양수분 함량별 생육, 수량 및 생리적 반응 특성의 차이를 구명하고 소형 수박 생산에 유리한 관수조건을 구명하고자 수행하였다. 토양수분 센서를 이용하여 정식 후 14일부터 수확 7 ~ 10일 전까지 관수개시점별 5처리(-10, -20, -30, -40, 50 kPa)를 두어 관수하였다. 토양수분 함량이 가장 낮은 개시점-50 kPa 처리에서 전반적인 지상부 생육특성은 저조하였으나, 근장 및 뿌리 건물율은 증가하였다. 광합성률, 기공전도도 및 증산율 비교 시, 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 낮았고, -20 kPa ~ -40 kPa 처리 시 광합 성률은 높게 조사되었다. 착과율 및 총 상품수량은 -30 kPa 및 -40 kPa 처리에서 각각 84.7 ~ 85.5%, 5,144 ~ 5,305 kg/10a으로 유의하게 증가하였다. 식물체의 외부환경 관련 스트레스 지표 물질로 알려진 프롤린, ABA, 총 페놀 및 시트룰린의 함량은 토양수분 함량이 낮아질수록 증가하였으며, 특히 관수개시점-50 kPa 처리에서 가장 높게 조사 되었다. 따라서 이와 같은 결과를 종합해 볼 때, 시설 내 안정적인 소형 수박 생산을 위하여 관수개시점을 -30 kPa ~ -40 kPa 수준으로 조정하여 토양수분 함량을 조절하는 것이 수박 생육 향상 및 상품수량 증대에 가장 유리한 것으로 판단되었다.

본 연구는 온도 상승에 따른 복숭아 ‘미홍’의 수체생육 및 생리반응에 미치는 영향을 알아보고자 수행되었다. 전주시 평년 온도를 대조구로 하여 평년 대비 +3.4℃(21C 중반기), +5.7℃(21C 후반기) 상승시켜 자연광온실에서 4월 25일부터 7월 5일까지 처리하였다. 수체 생육은 신초 수와 길이가 온도 상승에 따라 증가하였고, 엽면적은 통계적 유의차는 없었다. 수확기는 대조구, +3.4℃ 처리구, +5.7℃ 처리구에서 각각 7월 1일, 6월 24일, 21일로 온도가 높을수록 빨라졌다. 과중은 평년보다 3.4℃ 상승하였을 때 증가하였지만 5.7℃까지 상승할 경우 오히려 평년보다 감소하여, 주당 수량은 +3.4℃ 처리구(2,898g), 대조구(2,746g), +5.7℃ 처리구(2,404g) 순으로 많았다. 이는 과실 생육기인 5월부터 6월 초까지의 평균 최대광합성률이 +3.4℃ 처리구에서 14.93 μmol∙CO2∙m-2∙s-1 으로 대조구 13.79 μmol∙CO2∙m-2∙s-1와 +5.7℃ 처리구의 13.20 μmol∙CO2∙m-2∙s-1에 비해 높았고, 기공의 밀도 또한 +3.4℃ 처리구에서 229 ea/mm2로 대조구 181 ea/mm2에 비 해 높았던 결과와도 관련이 있는 것으로 판단된다. 다음해 수량에 영향을 미치는 화아분화율은 +5.7℃ 처리구에서 59.8% 로 대조구 63.8%, +3.4℃ 처리구 65.8%보다 감소하였다. 이상의 결과를 종합해보면 3.4℃ 까지의 온도 상승은 복숭아 ‘미홍’의 수량과 과실 품질에 긍정적인 영향을 주는 반면 5.7℃ 이상의 온도 상승은 부정적인 영향을 주는 것으로 판단된다.

감태 (Ecklonia cava)는 다년생 대형갈조류로써 활용성이 매우 높은 것으로 알려졌다. 이 연구는 감태의 대량 생산을 위한 실내 배양 조건 확립을 위해서 계절과 질소원 종류에 따른 감태 포자체의 생장과 생화학적 반응을 조사하였다. 제주도 서귀포 해역에 생육하는 감태를 계절별로 채집하여 계절별 수온조건 (봄 17°C, 여름 25°C, 가을 21°C 와 겨울 15°C)과 4가지 영양염 조건 [대조구 (control), 100 μM NH4 +를 넣은 실험구 (NH), 100 μM NO3 -를 추가한 실험구 (NO), 50 μM NH4 +와 50 μM NO3 -를 함께 넣은 실험구 (NHNO)]에서 배양하여 엽체의 생체량과 면적 변화에 따른 생장률, 질산환원효소 활성도와 광합성 색소 함량을 조사하였다. 감태의 생장은 뚜렷한 계절 변화를 나타냈고, 무게와 면적과의 상관성은 계절별로 차이를 보였다. 무게와 면적의 일일생장률은 겨울에 최고 값 (5.8±0.5와 6.6± 0.5% day-1)을 보였고, 여름에 최저값 (2.2±0.2와 3.0± 0.3% day-1)을 나타냈다. 엽체의 일일생장률은 NH와 NO 실험구에서 가장 높았으며 NHNO 실험구에서 중간 값 그리고 대조구에서 가장 낮은 값을 보였다. 감태의 질산환원 효소 활성도는 계절적으로 유의한 차이를 나타났으며, 대조구에서 가장 높고 (1.32±0.10 μmol NO2 - g-1 dry weight h-1), NH 실험구에서 가장 낮았다 (0.25±0.02 μmol NO2 - g-1 dry weight h-1). 엽체 내 광합성 색소의 함량은 대조구에서 가장 낮고 NHNO 실험구에서 가장 높았다. 본 연구 결과는 감태 배양을 위한 배양액을 제작 시, 단일 종류의 질소원으로 제작하는 것이 생장률을 향상시킨다는 것을 보여주었으며, 실내배양에 따른 최적 질소원 종류를 결정하는 데 중요한 기초자료를 제공할 것이다.