Crassulacean acid metabolism (CAM) plants use surplus CO2 generated by cooling and heating at night when ventilation is not needed in a greenhouse. Schlumbergera truncata ‘Pink Dew’ is a multi–flowering cactus that needs more phylloclades for high–quality production. This study examined photosynthetic characteristics by the phylloclade levels of S. truncata in a growth chamber and a greenhouse for use of night CO2 enrichment. The CO2 uptake rate of the S. truncata’s top phylloclade in a growth chamber exhibited a C3 pattern, and the second phylloclade exhibited a C3 –CAM pattern. The CO2 uptake rate of the top phylloclade in a greenhouse showed a negative value both day and night, but those of the second phylloclade exhibited a CAM pattern. The stomatal conductance and water–use efficiency (WUE) of S. truncata at both the top and second phylloclades were higher in a growth chamber than in a greenhouse. The WUE of S. truncata in a growth chamber and a greenhouse was higher at the second phylloclade, which is a CAM pattern compared with those of the top phylloclade. The daily total net CO2 uptake of S. truncata was higher in a growth chamber than in a greenhouse. The daily total net CO2 uptake of S. truncata at the second phylloclade had the highest value of 155 mmol·m–2·d–1 in a growth chamber. The night total CO2 uptake of S. truncata at the second phylloclade was 3–fold higher in a growth chamber than in a greenhouse. S. truncata’s second phylloclade exhibited a CAM pattern that uptake CO2 at night, and the second phylloclade, was more mature than the top phylloclade. A multi–flowering cactus S. truncata ‘Pink Dew’ efficiently uptake night surplus CO2 in the proper environmental condition with matured phylloclade.

군락 광합성 모델의 도출을 위하여 생육 챔버가 필요하며, 이를 위한 광합성의 효율적인 측정 방법이 필요하다. 본 연구의 목적은 내부 환경 제어가 가능한 생육 챔버를 이용하여 광도 및 이산화탄소 농도 변수를 갖는 로메인 상추(Lactuca sativa L.)의 군락 광합성 곡선을 도출하는 방법을 확립하는 것이다. 실험에 사용한 상추는 식물공장 모듈에서 재배되었으며, 군락 광합성을 측정하기 위하여 아크릴로 제작된 생육 챔버(1.0x0.8x0.5m)를 이용하였다. 첫 번째로, 다음의 두 방법을 적용하여 측정된 군락 광합성 속도를 통해 각 방법의 시정수를 계산하여 비교하였다. 즉, 1) CO2 농도를 고정(1,000μmol·mol-1) 하고 광도를 변화(340, 270, 200, and 130μmol·m-2·s-1) 시키거나, 2) 광도를 고정(200μmol·m-2·s-1)하고 CO2 농도를 변화(600, 1,000, 1,400, and 1,800μmol·mol-1) 시켰다. 두 번째로, 1)과 2)의 방식을 적용하여 군락 광합성을 측정했을 때, 특정 광도(200μmol·m-2·s-1)와 특정 CO2 농도(1,000μmol·mol-1)에서 측정된 군락 광합성 속도 값을 비교하였다. 실험 결과 CO2 농도를 변화시키는 방식의 시정수는 광도를 변화시키는 방식에 비해 3.2배 큰 값을 나타내었다. 광도를 변화시키며 측정할 때 군락 광합성 속도는 1분 이내에 안정되었고, CO2 농도를 변화시킬 경우에는 6분 이상의 시간이 소요되었다. 따라서 광도를 변화시키는 측정 방식이 생육 챔버를 이용하여 작물의 군락 광합성 속도를 측정할 때 적합한 방식임을 확인하였다.

This study was conducted to analyze the variations of air temperature, relative humidity and pressure in a low pressure chamber for plant growth. The low pressure chamber was composed of an acrylic cylinder, a stainless plate, a mass flow controller, an elastomer pressure controller, a read-out-box, a vacuum pump, and sensors of air temperature, relative humidity, and pressure. The pressure leakage in the low pressure chamber was greatly affected by the material and connection method of tubes. The leakage rate in the low pressure chamber with the welding of the stainless tubes and a plate decreased by 0.21kPa·h-1, whereas the leakage in the low pressure chamber with teflon tube and rubber O-ring was given by 1.03kPa·h-1. Pressure in the low pressure chamber was sensitively fluctuated by the air temperature inside the chamber. An elastomer pressure controller was installed to keep the pressure in the low pressure chamber at a setting value. However, inside relative humidity at dark period increased to saturation level.. Two levels (25 and 50kPa) of pressure and two levels (500 and 1,000sccm) of mass flow rate were provided to investigate the effect of low pressure and mass flow rate on relative humidity inside the chamber. It was concluded that low setting value of pressure and high mass flow rate of mixed gas were the effective methods to control the pressure and to suppress the excessive rise of relative humidity inside the chamber.

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.