[학위논문]LED보광이 실내재배 아프리칸 바이올렛의 생장과 개화에 미치는 영향 Effects of LED Supplemental light on Growth and flowing of African Violet(Saintpaulia ionantha Wendl) in the indoor cultivation원문보기
국 문 요 약
현대의 기후변화는 환경오염의 악순환이 지속된 결과이다. 뒤늦게 환경보호를 위하여 에너지 소비를 줄이려고 실내공간을 밀폐하여 실내 공간의 공기 질은 도시의 오염된 대기보다 2~100배 더 오염되어있어서 공기정화능이 뛰어나고 정서순화에 알맞은 식물을 도입하는 것이 하나의 대안으로 제시되고 있다. 그러나 실내에 식물을 도입함에 있어서 식물의 정상적인 생육을 위해서 광 조건은 커다란 제약요소가 되고 있으며 식물에 따라서는 적절한 보광이 필요하게 된다.
반도체를 이용한 LED광은 기존의 ...
국 문 요 약
현대의 기후변화는 환경오염의 악순환이 지속된 결과이다. 뒤늦게 환경보호를 위하여 에너지 소비를 줄이려고 실내공간을 밀폐하여 실내 공간의 공기 질은 도시의 오염된 대기보다 2~100배 더 오염되어있어서 공기정화능이 뛰어나고 정서순화에 알맞은 식물을 도입하는 것이 하나의 대안으로 제시되고 있다. 그러나 실내에 식물을 도입함에 있어서 식물의 정상적인 생육을 위해서 광 조건은 커다란 제약요소가 되고 있으며 식물에 따라서는 적절한 보광이 필요하게 된다.
반도체를 이용한 LED광은 기존의 인공광원에 비하여 전력소모가 적고 수명 또한 10배 정도로 길어서 가장 경제적인 보광재라 할 수 있다. 본 연구에서는 아프리칸 바이올렛을 공시하여 LED보광이 생육과 개화에 미치는 영향을 조사하였다. LED보광(3,000LUX, 4hr/8hr)이 아프리칸 바이올렛의 초기영양생장기의 생육에 미치는 영향은 실내온도 10~18℃에서 68일간 재배하여 조사한 결과, 지상부 및 지하부 생육 공히 보광하지 않은 무처리구 보다 양호했으며, 비슷한 양의 전력을 사용하는 형광등 보광(1,900LUX, 4hr)보다도 양호한 경향을 보였다. LED와 형광등으로 같은 시간(4hr)동안 보광한 경우에는 형광등에서 양호한 생육을 보였다. 엽록소 함량과 광합성율이 형광등 보광에서 높아 사용LED 광원의 발광파장에 따른 검토가 이루어져야 할 것으로 사료된다. LED보광보다 형광등보광에서 식물체내 당함량이 높고 질소함량이 낮은 것도 광합성 활성의 차이에 기인하는 것으로 여겨진다.
LED보광이 아프리칸 바이올렛의 생식생장기의 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 엽수, 엽폭, 엽장, 경장, 경경, 생체중, 건물중의 모든 항목에서 LED보광이 형광등 보광(4hr)보다 우수하였다. 엽록소 함량과 광합성활성은 영양생장기에서와 달리 LED 보광에서 형광등 보광보다 높은 경향을 보인 것은 장시간 보광(138일)에 따른 광량의 차이에 기인한 것으로 보인다. 당함량은 글루코오스, 프록토오스, 슈크로오스 공히 LED보광(8hr)이 형광등보광(4hr)보다 많아 광합성활성과 광합성 시간에 결정되는 광합성량의 차이에 기인한 것으로 여겨진다. 전 질소 함량은 LED(8hr)>LED(4hr)>FL(4hr)>무처리 순으로 나타났다.
LED보광이 아프리칸 바이올렛의 개화 생리에 미치는 영향은 엽수증가가 LED구 모두에서 양호 하였다. LED(8hr)와 형광등(4hr)보광에서 개화 개체수가 4개로 같으나 개화수는 LED(8hr)구가 6개인 반면, 형광등(4hr)구는 4개로 2개가 많았다. 또한 무처리구는 개화개체수도 2개이고 개화수도 2개로 비교적 적었다.
광보상점 이하로의 보광하의 엽삽에 대한 실험결과 엽삽 60일 후에 LED(8hr)구에서 1mm내외의 뿌리 8개가 발근, LED(4hr)구에서 7개, 형광등(4hr)에서 8개, 무처리구에서는 2개가 발근됨이 관찰되었다. 엽삽 166일 만에 LED(2W×6)로 8시간 보광 한 결과 엽삽 생존율은 25% LED(1W×10)로 4시간 보광 처리했을 때 생존율 10% 형광등(FL20SPG/18-식물재배용)으로 4시간보광 처리했을 때 35%의 생존율을 보였고 무 처리구에서는 엽삽 20개체가 모두 고사하였다.
이상의 결과로부터 같은 전력을 사용할 경우 LED광은 기존의 형광등 보광보다 아프리칸 바이올렛의 영양생장기와 생식생장기의 전 생육기간동안 생육을 양호하게 하였고, 같은 시간 보광을 할 경우에는 형광등보광에서 생육이 저조하여 식물에 효과적인 LED광원의 개발이 보완된다면 전력사용을 줄이면서 실내식물의 재배에 유효하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
국 문 요 약
현대의 기후변화는 환경오염의 악순환이 지속된 결과이다. 뒤늦게 환경보호를 위하여 에너지 소비를 줄이려고 실내공간을 밀폐하여 실내 공간의 공기 질은 도시의 오염된 대기보다 2~100배 더 오염되어있어서 공기정화능이 뛰어나고 정서순화에 알맞은 식물을 도입하는 것이 하나의 대안으로 제시되고 있다. 그러나 실내에 식물을 도입함에 있어서 식물의 정상적인 생육을 위해서 광 조건은 커다란 제약요소가 되고 있으며 식물에 따라서는 적절한 보광이 필요하게 된다.
반도체를 이용한 LED광은 기존의 인공광원에 비하여 전력소모가 적고 수명 또한 10배 정도로 길어서 가장 경제적인 보광재라 할 수 있다. 본 연구에서는 아프리칸 바이올렛을 공시하여 LED보광이 생육과 개화에 미치는 영향을 조사하였다. LED보광(3,000LUX, 4hr/8hr)이 아프리칸 바이올렛의 초기영양생장기의 생육에 미치는 영향은 실내온도 10~18℃에서 68일간 재배하여 조사한 결과, 지상부 및 지하부 생육 공히 보광하지 않은 무처리구 보다 양호했으며, 비슷한 양의 전력을 사용하는 형광등 보광(1,900LUX, 4hr)보다도 양호한 경향을 보였다. LED와 형광등으로 같은 시간(4hr)동안 보광한 경우에는 형광등에서 양호한 생육을 보였다. 엽록소 함량과 광합성율이 형광등 보광에서 높아 사용LED 광원의 발광파장에 따른 검토가 이루어져야 할 것으로 사료된다. LED보광보다 형광등보광에서 식물체내 당함량이 높고 질소함량이 낮은 것도 광합성 활성의 차이에 기인하는 것으로 여겨진다.
LED보광이 아프리칸 바이올렛의 생식생장기의 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 엽수, 엽폭, 엽장, 경장, 경경, 생체중, 건물중의 모든 항목에서 LED보광이 형광등 보광(4hr)보다 우수하였다. 엽록소 함량과 광합성활성은 영양생장기에서와 달리 LED 보광에서 형광등 보광보다 높은 경향을 보인 것은 장시간 보광(138일)에 따른 광량의 차이에 기인한 것으로 보인다. 당함량은 글루코오스, 프록토오스, 슈크로오스 공히 LED보광(8hr)이 형광등보광(4hr)보다 많아 광합성활성과 광합성 시간에 결정되는 광합성량의 차이에 기인한 것으로 여겨진다. 전 질소 함량은 LED(8hr)>LED(4hr)>FL(4hr)>무처리 순으로 나타났다.
LED보광이 아프리칸 바이올렛의 개화 생리에 미치는 영향은 엽수증가가 LED구 모두에서 양호 하였다. LED(8hr)와 형광등(4hr)보광에서 개화 개체수가 4개로 같으나 개화수는 LED(8hr)구가 6개인 반면, 형광등(4hr)구는 4개로 2개가 많았다. 또한 무처리구는 개화개체수도 2개이고 개화수도 2개로 비교적 적었다.
광보상점 이하로의 보광하의 엽삽에 대한 실험결과 엽삽 60일 후에 LED(8hr)구에서 1mm내외의 뿌리 8개가 발근, LED(4hr)구에서 7개, 형광등(4hr)에서 8개, 무처리구에서는 2개가 발근됨이 관찰되었다. 엽삽 166일 만에 LED(2W×6)로 8시간 보광 한 결과 엽삽 생존율은 25% LED(1W×10)로 4시간 보광 처리했을 때 생존율 10% 형광등(FL20SPG/18-식물재배용)으로 4시간보광 처리했을 때 35%의 생존율을 보였고 무 처리구에서는 엽삽 20개체가 모두 고사하였다.
이상의 결과로부터 같은 전력을 사용할 경우 LED광은 기존의 형광등 보광보다 아프리칸 바이올렛의 영양생장기와 생식생장기의 전 생육기간동안 생육을 양호하게 하였고, 같은 시간 보광을 할 경우에는 형광등보광에서 생육이 저조하여 식물에 효과적인 LED광원의 개발이 보완된다면 전력사용을 줄이면서 실내식물의 재배에 유효하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
Summary
Nowadays the climate changes have affected on the life of the urban dwellers, resulting in staying in the inside of the airtight buildings for longer time. However the air quality of the indoor is polluted more than that of the outside. Therefore it is necessary that much more indoor plants...
Summary
Nowadays the climate changes have affected on the life of the urban dwellers, resulting in staying in the inside of the airtight buildings for longer time. However the air quality of the indoor is polluted more than that of the outside. Therefore it is necessary that much more indoor plants, which can make the air purified and stabilize the minds of the urban dwellers, are planted even though they need the supplemental light for their growth. This experiment was conducted to get the knowledge on the effects of LED(light-emitting diode) supplemental light on the growth of African violet(Saintpaulia ionantha) from the vegetative stage to the reproductive stage with 4 or 8 hours illumination of LED(white, 3,000 lux), which were compared with 4 hours illumination of fluorescence light(1,900 lux).
In the vegetative stage, the growth investigated with several parameters such as leaf emergence and root elongation were superior on 8 hours illumination of LED compared with 4 hours illumination of fluorescence light even though their equal electricity consuming, presumably resulting from their higher chlorophyll content and photosynthetic rate. Of the same-time(4hours) illumination, fluorescence is better for the growth of African violet than LED, suggesting that the light of LED used for this experiment is not effective sufficiently to the photosynthetic activity.
LED illumination(8hours) showed higher growth(leaf number, width and length of leaves, stem diameter, fresh weight) than fluorescence illumination(4hours) even in the reproductive stage. Chlorophyll content and photosynthetic rate also were higher in the LED illumination. Sugar(glucose, fructose, and sucrose) and nitrogen contents were higher in the LED illumination compared with the fluorescence illumination, indicating the more active photosynthesis and absorption of nutrients in the leaves and roots, respectively. These results presumably affected more number of flowers in the LED illumination.
Propagation of African violet by leaf cutting was also effective under the LED light condition, where rooting activity was superior.
From the above results, LED light can be used for the supplemental illumination to make the growth of African violet vigorous effectively in the indoor cultivation with the less electricity consumption and it can be adapted to the various indoor plants if it is improved for the better photosynthetic activity and the lower price.
Summary
Nowadays the climate changes have affected on the life of the urban dwellers, resulting in staying in the inside of the airtight buildings for longer time. However the air quality of the indoor is polluted more than that of the outside. Therefore it is necessary that much more indoor plants, which can make the air purified and stabilize the minds of the urban dwellers, are planted even though they need the supplemental light for their growth. This experiment was conducted to get the knowledge on the effects of LED(light-emitting diode) supplemental light on the growth of African violet(Saintpaulia ionantha) from the vegetative stage to the reproductive stage with 4 or 8 hours illumination of LED(white, 3,000 lux), which were compared with 4 hours illumination of fluorescence light(1,900 lux).
In the vegetative stage, the growth investigated with several parameters such as leaf emergence and root elongation were superior on 8 hours illumination of LED compared with 4 hours illumination of fluorescence light even though their equal electricity consuming, presumably resulting from their higher chlorophyll content and photosynthetic rate. Of the same-time(4hours) illumination, fluorescence is better for the growth of African violet than LED, suggesting that the light of LED used for this experiment is not effective sufficiently to the photosynthetic activity.
LED illumination(8hours) showed higher growth(leaf number, width and length of leaves, stem diameter, fresh weight) than fluorescence illumination(4hours) even in the reproductive stage. Chlorophyll content and photosynthetic rate also were higher in the LED illumination. Sugar(glucose, fructose, and sucrose) and nitrogen contents were higher in the LED illumination compared with the fluorescence illumination, indicating the more active photosynthesis and absorption of nutrients in the leaves and roots, respectively. These results presumably affected more number of flowers in the LED illumination.
Propagation of African violet by leaf cutting was also effective under the LED light condition, where rooting activity was superior.
From the above results, LED light can be used for the supplemental illumination to make the growth of African violet vigorous effectively in the indoor cultivation with the less electricity consumption and it can be adapted to the various indoor plants if it is improved for the better photosynthetic activity and the lower price.
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