본 연구는 정식 후 토양의 수분 함량에 따른 배추의 생장과 토양 수분에 따른 배추의 생리 반응 모델 개발을 위한 유효 매개변수를 알아보고자 수행되었다. 처리는 5개 수준으로 각각 0, 200, 300, 400 및 500mL/d/ plant로 매일 1회 관수하여 토양 수분 함량 차이로 구분하였다. 토양수분과 기공전도도를 정식 후 10일부터 6일 간격으로 총 5회 측정하였으며(단, 0과 200mL/d/plant 처리구는 총 3회 측정), 광합성기구 활성을 알아보고자 정식 후 25일에 충분히 관수된 처리구(500mL/d/plant)와 결핍 처리구(0mL/d/plant)에서 이산화탄소 포화 곡선을 작성하였고, 정식 후 38일에 생장을 조사하였다(단, 관수 량 처리구 0과 200mL/d/plant는 위조되어 정식 후 29일에 생장 조사함). 토양수분과 배추의 기공전도도는 밀접한 관계가 있었으며(r2=0.999), 직선의 정의 상관관계로 y = 6097.4x − 4.2984였다. 충분히 관수된 배추의 이산화 탄소 포화곡선은 정상적인 포화 곡선을 보였으나, 토양 수분이 극도로 결핍된 배추는 체내로 이산화탄소가 확산 되어 들어가지 않으며, 광합성 속도도 약 6.5μmol·m-2·s-1 미만으로 급격히 감소하였다. 충분히 관수된 처리구 (500mL/d/plant)에 비하여 토양 수분 결핍구(0mL/d/plant 처리)에서는 약 6.8배 이상 건물생산량이 감소하였다. 그리고 토양의 수분 함량에 따라 엽면적 지수가 로그함수적(y = 16.573 + 3.398 ln x)으로 증가하였고, 결정 계수 r2=0.913로 높은 상관 관계가 있었다. 결과적으로, 정식 초기의 토양 수분 함량이 결핍되면 배추의 생장이 지연 되며, 광합성 속도와 기공전도도가 낮아지는 것으로 밝혀졌다. 또한, 토양수분 함량과 배추 생장 반응 모델을 기공전도도와 엽면적 지수를 변수로 활용하면 정확도가 우수한 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

열대작물인 자트로파의 염과 가뭄 스트레스에 따른 생리적 반응과 유전자 발현의 연구를 통해 바이오에너지 작물로서의 기초적 자료를 얻고자 본 실험을 수행하였다. 1. 100~cdot200~cdot300 mM NaCl의 염 스트레스와 5~cdot10~cdot20~cdot30 % PEG의 가뭄 스트레스를 처리하여 잎의 생장, 기공의 전도도, 엽록소 형광, 전해질 유출량을 조사하였다. 자트로파의 잎의 생장, 기공의 전도도, 엽록소 형광, 전해질 유출량을 통한 생육조사 결과 가뭄 스트레스 보다 염 스트레스에서 더 많은 피해를 입었다. 2. 수분 수송과 관련된 아쿠아포린 중에서 JcPIP2가 뿌리, 줄기, 떡잎 그리고 잎에서 모두 고르게 발현하고 있음을 확인하였다. 잎의 JcPIP2는 대조구와 가뭄 스트레스 처리구에서 모두 발현하는 반면, 200 300 mM NaCl 처리구에서는 잎에서 발현하지 않았다. 3. 염과 가뭄 스트레스에서 JcPIP2가 상반되는 반응을 보이는 것은 JcPIP2가 염 스트레스 관련 주요 내재 단백질과 같은 기능을 하는 것으로 판단된다. 4. 자트로파는 염 스트레스보다 가뭄 스트레스에 더 내성을 보이므로 간척지보다는 가뭄지역에서 재배하는 것이 더 유리할 것으로 보인다.

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.

The effects of CO2 enrichment on growth of maize (Zea mays L.) were examined. Parameters analyzed include growth characteristics, yields, photosynthetic rates, evaporation rates and photosynthesis-related characteristics under elevated CO2 . The plants were grown in growth chambers with a 12-h photoperiod and a day/night temperature of 28/21~circC at the seedling stage and 30/23~circC from the silking stage. The plants were exposed to two elevated CO2 of 500, 700ppm and ambient levels (350 ppm). Chalok 1 and GCB 70 germinated three days after seeding, and germination rates were faster in the elevated CO2 than the control. Germination rates displayed significant differences among the CO2 treatments. At the seedling stage, leaf area, top dry weight, and photosynthetic rates, and plant height indicated positive relationship with elevated CO2 concentrations. At the 5~6 leaf stage, CO2 concentration also indicated positive relationship with plant height, leaf area, top dry weight, and photosynthetic rates. At the silking stage, increased plant height of Chalok 1 was noted in the CO2 treatments compared to the control. No significant differences were noted for GCB 70, in which leaf area decreased but photosynthetic rates increased progressively with CO2 concentration. Stomatal aperture was a little bigger in the elevated CO2 than the control. CO2 concentration was negatively related to stomatal conductance and transpiration rates, resulting in high water use efficiency.

The study examined the effects of CO2 enrichment on growth of soybean (Glycine max). Two soybean varieties were used, Taekwang and Cheongja. The plants were grown in growth chambers with a 12-h photoperiod and a day/night temperature of 28/21~circC at the seedling stage and 30/23~circC from the flowering stage. The plants were exposed to the two elevated CO2 levels of 500 and 700 ppm and the ambient level of 350 ppm. Results of the experiment showed that at the second-node trifoliate stage of the two varieties, the elevated CO2 increased plant height, leaf area and dry weight. The elevated CO2 also raised the photosynthetic rate of soybean as compared to the ambient level. From the beginning bloom stage to the full maturity stage of the two varieties, the elevated CO2 increased plant height, leaf area, seed weight and photosynthetic rate. The stomatal conductance and transpiration rate decreased on long days relative to short days of treatment. Through the entire stages, the elevated CO2 increased the water use efficiency of soybean plants because stomatal conductance and transpiration rate decreased at the elevated CO2 levels relative to the ambient level.

대기중의 CO2 농도 증가에 따른 벼의 생육단계별 생육 및 광합성 관련 반응을 관찰한 결과는 다음과 같았다. 1. 벼 유묘기에는 CO2 농도가 증가하고 처리기간이 길어질수록 일품벼, 추청벼, 화성벼 모두 초장, 경수, 엽면적이 증가하였고 처리 후 18일경에는 대비구에 비해 500ppm, 700ppm에서 건물중 35~~47~% 증가하는 경향이었다(3품종 평균). 2. 벼 유모기의 광합성율은 높은 CO2 >농도에서는 증가되었으나 처리기간이 길어져서 생육이 진전될수록 약간 감소하는 경향이었다. 3. 유수형성기 및 출수기에는 CO2 농도가 증가함에 따라 초장, 건물 중은 증가되었으나 SPAD값과 광합성속도, 기공전도도, 증산율 등은 처리기간이 길어질수록 감소하였다. 4. 출수 직전부터 55일간 처리한 벼의 수량은 대비구에 비해 500ppm, 700ppm 처리구에서 세 품종 모두 큰 차이가 없었다. 5. CO2 농도에 따른 광합성 속도 및 증산량은 농도가 높아지고 광합성속도가 빨라질수록 증산량은 낮아져 수분 이용 효율이 높은 것으로 나타났다.

본(本) 연구(硏究)는 고추냉이의 밭재배에 있어서 관개계획(灌漑計劃)에 필요한 기초자료를 얻고자 단수처리(斷水處理)동안 기공전도도(氣孔傳導度)와 광합성(光合成), 그리고 토양수분포텐셜을 조사하였다. 1. 고추냉이의 기공전도도(氣孔傳導度)는 광도(光度) 1000μEm-2s-1에서 70mmolem-2s-1로 배추의 138mmolem-2s-1보다 약 49%가 낮았으며, 낮동안 일시적인 광도(光度)의 변화에는 별다른 영향을 받지 않았다. 2. 고추냉이의 기공전도도(氣孔傳導度)가 감소(減少)하는 토양수분포텐셜은 오전(午前) 10시(時)에는 약 -50kPa, 오후(午後) 3시(時)에는 약 -30kPa로 오전(午前)보다 오후(午後)에 높았다. 3. 고추냉이의 광합성(光合成)은 광도(光度) 1000 μEm-2s-1에서 7.6mgdm-2hr-1으로 배추의 15.3mgdm-2hr-1보다 약 50%가 낮았으며 광합성(光合成)이 안정되기 까지의 시간은 배추보다 고추냉이가 더 낮았다. 4. 고추냉이의 광합성(光合成)이 감소(減少)되 는 토양수분포텐셜은 오전(午前) 10시(時)에는 약 -50kPa, 오후(午後) 3시(時)에는 약 -30kPa로 오전(午前)보다 오후(午後)에 높았으며 토양수분포텐셜에 따른 광합성(光合成)과 기공전도도(氣孔傳導度)와의 상관관계는 고도의 유의성 (r=0.955)이 인정되었다. 5. 고추냉이의 관개시기(灌漑時期)는 낮동안의 기공타도도(氣孔惰導度)와 광합성(光合成)이 감소(減少)되지 않는 토양수분포텐셜 -30kPa 이상일 때가 바람직하다.

등숙기간중 벼의 탄소동화율과 기공전도도 그리고 수용성 탄수화물농도의 내생리듬을 알아보기 위하여 자연상태의 광주기 조건에서 재배된 벼를 일정한 환경조건으로 옮긴 다음 지엽을 대상으로 이들의 반응을 관찰하였다. 자연상태의 광조건에서 성장한 벼의 탄소동화율은 약 24시간을 1주기로 하여 일정한 진폭으로 변화되었으며, 정오에 최고에 달하고 한밤중에 최저에 이르나 72시간이 경화할 때 쯤 변화의 폭은 점차적으로 줄어 들어 120시에는 최고, 최저에 도달하는 시각이 바뀌어 정오에 최저에 달하고 한밤중에 최고에 이르는 현상을 나타내었다. 이와 같은 반응은 기공전도도에서도 찾아볼 수 있어 이들 관계는 매우 밀접함을 보였다. 반면, 개화 후 14일 동안 낮과 밤 모두 일정한 광조건에서 성장한 벼의 탄소동화도율과 기공전도도의 반응은 전자와 같이 주기적인 폭의 변화를 찾아볼 수 없었다. 잎내의 수용성 탄수화물 농도의 변화 또한 탄소동화율과 기공전도도의 변화에서 나타나는 현상과 일치하는 경향을 보였다. 이상에서 탄소동화율과 기공전도도 그리고 수용성 탄수화물의 내생림듬은 작물에 부분적으로 중요한 역할을 하고 있음을 시사하며, 또한 이들은 광주기(photoperiod)에 의존적이기 때문에 광주기가 탄소동화작용 및 수용성 탄수화물 형성에 중요한 조절 요인으로 작용하고 있음을 시사한다.