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.

Drought stress is a condition that occurs frequently in the field, it reduces of the agricultural yield of field crops. The aim of the study was to screen drought-adapted genotype of Italian rye grass. The experiments were conducted between the two Italian ryegrass (Lolium multiflorum L.) cultivars viz. Hwasan (H) and Kowinearly (KE). The plants were exposed to drought for 14 days. The results suggest that the morphological traits and biomass yield of KE significantly affected by drought stress-induced oxidative stress as the hydrogen peroxide (H2O2) level was induced, while these parameters were unchanged or less affected in H. Furthermore, the cultivar H showed better adaptation by maintaining several physiological parameter including photosystem-II (Fv/Fm), water use efficiency (WUE) and relative water content (RWC%) level in response to drought stress. These results indicate that the cultivar H shows improved drought tolerance by generic variation, improving photosynthetic efficiency and reducing oxidative stress damages under drought stress. These findings can be useful to the breeder and farmer for improving drought tolerance in Italian rye grass through breeding programs.

Photosynthesis and respiration of seagrasses are mainly controlled by water temperature. In this study, the photosynthetic physiology and respiratory changes of the Asian surfgrass Phyllospadix japonicus, which is mainly distributed on the eastern and southern coasts of Korea, were investigated in response to changing water temperature (5, 10, 15, 20, 25, and 30°C) by conducting mesocosm experiments. Photosynthetic parameters (maximum photosynthetic rate, Pmax; compensation irradiance, Ic; and saturation irradiance, Ik) and respiration rate of surfgrass increased with rising water temperature, whereas photosynthetic efficiency (α) was fairly constant among the water temperature conditions. The Pmax and Ik dramatically decreased under the highest water temperature condition (30°C), whereas the Ic and respiration rate increased continuously with the increasing water temperature. Ratios of maximum photosynthetic rates to respiration rates (Pmax : R ) were highest at 5°C and declined markedly at higher temperatures with the lowest ratio at 30°C. The minimum requirement of Hsat (the daily period of irradiancesaturated photosynthesis) of P. japonicus was 2.5 hours at 5°C and 10.6 hours at 30°C for the positive carbon balance. Because longer Hsat was required for the positive carbon balance of P. japonicus under the increased water temperature, the rising water temperature should have negatively affected the growth, distribution, and survival of P. japonicus on the coast of Korea. Since the temperature in the temperate coastal waters is rising gradually due to global warming, the results of this study could provide insights into surfgrass responses to future severe sea warming and light attenuation.

이 연구는 해파리 비료 시비처리 수준에 따른 상수리나무 유묘의 광합성 반응과 엽록소 함량 변화를 알아보기 위해 수행되었으며, 시비처리는 5가지로 조절하였다(무시비처리구, 1.6 g/kg, 2.7 g/kg, 5.5 g/kg과 11.1 g/kg). 해파리 비료 시비처리시 토양수분함량과 잎의 수분포텐셜은 비교적 높게 나타났으며, 해파리 비료의 콜로이드 특성이 토양의 수분보유력을 높이는 것을 알 수 있다. 1.6 g/kg 처리구에서 최대 광합성속도, 기공증산속도, 기공전도도, Fv/Fm 및 토양-엽 수리전도도 등 전반적인 광합성 활성이 증가 하였으며(p<0.05), 엽록소와 카로테노이드 함량 및 Fv/Fo 역시 높게 나타났다(p<0.05). 이와 유사하게 2.7 g/kg 처리구 역시 광합성 활성과 엽록소 함량이 높은 것으로(p<0.05) 나타났으나 무처리구는 이와 반대되는 경향을 보였다. 특히 11.1 g/kg 처리구 경우 토양수분함량은 가장 높았으나 잎의 수분포텐셜은 상대적으로 낮게 나타났는데, 이는 과도한 시비에 따른 생리적인 장애로 생각된다. 결론적으로 1.6 g/kg과 2.7 g/kg 해파리 비료 시비처리시 상수리나무 유묘의 토양수분 보유력과 광합성 활성이 증가됨을 알 수 있다.

본 연구는 유기질 시비처리 수준이 수리취 유묘의 광합성 반응 및 생장특성에 미치는 영향을 알아보 기 위하여 수행되었으며, 시비처리는 5가지로 조절하였다(무시비처리구, 퇴비처리구; F-F, 퇴비 3 x 마사토 1; F3:1, 퇴비 1 x 마사토 1; F1:1, 퇴비 1 x 마사토 3; F1:3). F3:1 처리구의 수리취가 가장 높은 최대광합성속도, 순양자수율 및 탄소고정효율을 보여 광합성 활성이 좋은 것으로 나타났으며, F3:1 처리 구의 질소흡수율과 엽 생장, 엽면적, 엽 건중, 순동화율, 상대생장율 역시 비교적 높은 것으로 나타났 다. 이와 유사하게 F1:1 처리구의 수리취 역시 비교적 높은 광합성 활성 및 생장 특성을 보였고 무시비 처리구의 경우 이와 반대되는 경향을 나타냈다. 그러나 F-F 처리구의 경우 초기 생육시기에 생장 및 광합성 반응이 비교적 우수하였으나, 점차 낮은 광합성 반응 및 생장율을 보여 과도한 시비에 따른 생 리적 장애로 의심된다. 위의 결과를 통해 F3:1 및 F1:1 시비처리시 건전한 생육과 품질을 향상시키는 것 을 알 수 있다.

This study was conducted to investigate the effect of atmosphere-leaf vapor pressure deficit (VPD) in Allium microdictyon Prokh. and Allium ochotense Prokh. The vapor pressure deficit (VPD) was rapidly increased with increasing temperature and decreasing relative humidity. Taken as a whole, the stomatal transpiration reaction was slightly late with increading of VPD. Maximum photosynthetic rate at high-VPD condition was 5.98 μmol CO2·m-2·s-1 in Allium microdictyon, which was a little lower than 6.59 μmol CO2·m-2·s-1 in Allium ochotense, respectively. After 2 p.m, stomatal transpiration of Allium microdictyon at the high VPD condition were rapidly decreased. Ci/Ca began to decline sharply at 8 a.m and showed the lowest value at 2 p.m, The results showed that Ci/Ca decreased with being used CO2 in the mesophyll intercellular space for photosynthesis. In high VPD condition, The water potential values showed the highest at 5 a.m, and the lowest at 1 p.m in high VPD condition. The water saturation deficits (WSD) in high VPD condition showed about 1.5 times higher than in low VPD condition. The results indicated that physiological activities in Allium microdictyon is more limited from high VPD conditions.

본 시험은 이상기후 대비 내습성 콩 품종의 조기육성을 위한 기초자료를 제공하고자 수행하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 엽록소형광반응은 모든 시험품종이 V5 stage에 비해 R2 stage 과습처리시 더 급격히 감소되었으며, 풍산나물콩과 무한콩이 장엽콩과 명주나물콩에 비해 엽록소형광반응의 감소정도가 더 적었고, 과습처리 종료 5일 후 과습구가 대조구의 95～97% 정도로 회복도 더 빨랐다. 2. 광합성율은 과습처리 시기에 상관없이 풍산나물콩과 무한콩이 장엽콩과 명주나물콩에 비해 더 적게 감소하였으며, R2 stage 과습처리 종료 31일 후에 무한콩은 대조구에 비하여 과습구의 광합성율이 66%로 회복속도가 가장 빨랐으며, 명주나물콩은 41%로 광합성율의 회복속도가 가장 늦었다. 증산량의 변화도 광합성율과 같은 경향을 보였다. 3. 기공전도도는 R2 stage 과습처리에서는 평균 71% 감소한 반면 V5 stage 과습처리에서는 62%로 더 적게 감소하였다. R2 stage 과습처리 종료 31일 후에는 기공전도도가 대조구의 44%였으나, V5 stage 과습처리 종료 21일 후에는 대조구의 63%로, V5 stage 과습처리시에 회복속도가 더 빨랐다. 4. 단순회귀분석 결과, 대조구와 과습구 모두 기공전도도와 광합성율, 증산량과 광합성율 및 기공전도도와 증산량간에는 정의 상관이 있었다. 5. 증산량과 기공전도도가 광합성율에 미치는 효과를 추정하기 위하여 다중회귀분석을 한 결과, 기공전도도가 광합성율에 미치는 효과를 추정했을 때 대조구와 과습구의 R2 값이 0.7293과 0.7582였으나, 또 다른 독립변수인 증산량이 회귀식에 추가되어도 광합성율 변이의 설명정도가 크게 증가하지 않았다. 따라서 습해를 받을 경우 기공전도도나 증산율 중 어느 한 요소의 변화만을 측정해도 이들과 상관이 높은 광합성율의 변화를 추정할 수가 있을 것으로 판단됨.

큰봉의꼬리, 골고사리, 손고비 등 자생상록양치식물 3종을 실내공간으로 도입이 가능한지 살펴보고자 현재 실내조경공간에서 가장 많이 설정한 100lux에서 2,000lux까지의 광도범위에서 살펴본 생육 및 광합성 활성의 변화는 다음과 같다. 첫째, 큰봉의꼬리의 경우 고사율이 없어 100lux에서도 어느정도 생육은 가능하였지만 전반적인 원할한 생육은 광도가 높을수록 우월하였으며 엽색발현이나 관상가치를 살펴볼 때, 1,000lux에서 가장 우월하였으며 2,000lux의 경우 잎 가장자리가 마르거나 황변화하여 관상가치가 오히려 1,000lux보다 저조하여 형광등으로 조명을 설치할 경우 1,000lux가 가장 적합한 광도임을 알 수 있었다. 둘째, 골고사리의 경우 식물의 일부 또는 전체가 고사하여 공시식물 중 생육상태가 가장 저조하였으며 원할한 생육 및 관상가치는 1,000lux에서 가장 양호하였다. 셋째, 손고비의 경우 광도가 높을수록 생육이 원할함을 알 수 있었는 데 엽색의 발현 및 엽수에 따른 식물의 관상가치를 고려해 볼 때, 2,000lux보다 1,000lux에서 더 좋음을 알 수 있었다 이상 공시식물에 있어 생육이 가능한 광도는 차이가 있었지만 원할한 생장 및 관상가치를 높일 수 있는 최상의 적정광도는 1,000lux임을 알 수 있었다.본 연구는 현재 실내공간에 도입되고 있는 대부분의 식물이 외래종임을 감안할 때 우리 자생식물소재를 개발하고 활성화시켜야 하는 측면에서 의미가 있었다고 본다 하지만 식물소재구입의 어려움에 따라 3종만을 한정적으로 구입하여 광도에 따른 도입여부를 살펴보는 연구의 한계가 있었고 관상가치 및 식물의 미적 균형감을 결정하는에 있어서 엽수와 엽색의 변화가 가장 중요한 요소임을 감안할 때 향후 광질에 따른 연구를 비롯하여 다양한 측면에서 자생식물의 활용방안에 대한 활발한 연구가 이루어져야할 것으로 판단된다.

일사 저하에 따른 벼의 형태적 변화와 광합성 특성 변화를 평가하기 위하여, 필리핀 소재 국제미작연구소(IRRI)에서 3품종을 이용하여 분얼기, 생식생장기, 등숙기에 약 40% 차광 처리하고 자연광 처리를 두어 비교한 결과는 다음과 같다. 1. 차광 조건에서 벼는 단위 엽면적 및 엽록소계(SPAD) 측정값 증가, 엽신으로의 건물중 분배비율 증가 등 일조 부족에 대한 적응 형태를 나타내었으나, 분얼이 지연되고 건물 생산량이 감소하는 특징을 보였다. 2. 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 탄소동화속도가 늦었으나 조직 내 이산화탄소의 농도는 높게 유지되어, 차광 내 벼의 광합성이 낮았던 것은 광합성 기질인 이산화탄소의 제한이 아니고 photosystem의 전자전달 활성의 약화에 기인된 것으로 판단되었다. 3. 차광 조건에서 생육한 벼를 자연광에 1일간 노출시켜 순화한 후 측정한 최대 광합성과 photosynthetic photon flux density에 대한 광합성 반응은 자연광에서 생육한 벼의 광합성 반응과 차이를 보이지 않아, 차광 조건에서 생육한 벼는 자연광에서 생육한 벼 수준의 잠재 광합성 능력을 유지하고 있었으며, 차광에서의 광합성 저하는 단순하게 일사량 저하에 의한 현상이었다. 4. 분얼기간 동안 차광 조건에서 생육하고 유수형성기 이후 자연광에 노출되어 생육한 벼는 자연광 조건에서 생육한 벼에 비하여 유수형성기부터 출수기까지의 SPAD 값의 증가 정도가 적으며, 엽신 질소 함량의 감소 정도가 크고, 2,000umolm2s1 이상으로 강한 광 조건에서는 광합성이 감소하는 경향을 보여, 일조 부족에 적응한 벼는 photoinhibition 정도가 큰 것으로 생각된다. 5. 벼 수량은 자연광 처리에 비하여 유수형성기~ 출수기 차광에서는 수당영화수와 포트당 영화수의 감소에 의하여, 출수기~ 성숙기 차광에서는 등숙비율의 저하에 의하여 감소하였다.