본 논문은 선인장과 식물인 게발선인장의 광합성 특성과 야간 이산화탄소 시비 시 생장 및 광합성 반응을 연구하였다. 최근 건물 옥상에 온실을 지어 건물에서 나오는 폐 에너지(냉방/난방/CO2)를 옥상온실 내 식물재배에 이용할 수 있는 Rooftop smart green building이 개발되었다. CAM(crassulacean acid metabolism) 식물은 야간에 기공을 열어 이산화탄소를 흡수하여 환기하지 않는 밤에 효과적으로 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 게발선인장은 다양한 화색과 화려한 화형으로 유럽 미주뿐만 아니라 국내에서도 인기가 많은 분화류 중 하나로, 엽상경 마디 단위로 성장하는 식물이다. 선인장은 상징적인 ...
본 논문은 선인장과 식물인 게발선인장의 광합성 특성과 야간 이산화탄소 시비 시 생장 및 광합성 반응을 연구하였다. 최근 건물 옥상에 온실을 지어 건물에서 나오는 폐 에너지(냉방/난방/CO2)를 옥상온실 내 식물재배에 이용할 수 있는 Rooftop smart green building이 개발되었다. CAM(crassulacean acid metabolism) 식물은 야간에 기공을 열어 이산화탄소를 흡수하여 환기하지 않는 밤에 효과적으로 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 게발선인장은 다양한 화색과 화려한 화형으로 유럽 미주뿐만 아니라 국내에서도 인기가 많은 분화류 중 하나로, 엽상경 마디 단위로 성장하는 식물이다. 선인장은 상징적인 CAM 식물로 알려져 있으나, CAM 식물은 생육단계, 환경조건, 스트레스 조건 등에 따라 이산화탄소 흡수 형태가 다양하다. 첫 번째 연구로, 옥상온실 도입을 위한 게발선인장의 야간 CO2 시비 적용 가능성을 파악하기 위하여 생육 적정 환경인 생육상과 실제 농가의 환경에 따른 온실에서 엽상경의 성숙도에 따른 광합성 특성을 조사하였다. 생육상 내 게발선인장의 상위 엽상경은 주간에만 CO2 흡수를 하는 C3 특성을 보였으며, 2차 엽상경은 주/야간 모두 CO2 흡수를 하는 C3-CAM 특성을 보였다. 온실에서 상위 엽상경은 CO2 흡수를 하지 않았으나, 2차 엽상경은 야간에 CO2 흡수를 하는 CAM 특성을 보였다. 생육상 내 게발선인장의 기공전도도와 수분이용효율은 온실 내 식물에 비하여 모든 엽상경에서 높은 값을 나타냈다. 게발선인장의 수분이용효율은 생육상과 온실에서 모두 CAM 특성이 나타나는 2차 엽상경에서 상위 엽상경에 비하여 높았다. 일일 총 CO2 흡수율은 온실 내 식물에 비하여 생육상 내 식물에서 더 높게 나타났으며, 생육상 내 게발선인장의 2차 엽상경에서 값이 155 mmol∙m-2∙d-1로 가장 높았다. 게발선인장은 성숙한 엽상경에서 야간에 CO2 흡수가 일어나 효율적인 야간 탄소 흡수가 가능한 식물이다. 두 번째 연구로, 야간 이산화탄소 농도를 무시비구(≈ 400 μmol∙mol-1)와 시비구(≈ 1,000 μmol∙mol-1)로 설정하여 게발선인장의 생장 및 광합성 반응을 살펴보았다. 게발선인장의 분지수와 엽상경 수는 이산화탄소 처리를 받지 않는 식물에서 이산화탄소 시비 처리를 받은 식물에 비하여 유의하게 증가하였다. 이산화탄소 흡수율은 이산화탄소 시비 6주 후에 CAM 특성이 나타나는 성숙한 엽상경에서 이산화탄소 무처리구에서 처리구에 비하여 값이 높았다. 8주 후에는 이산화탄소 처리를 받은 미성숙한 엽상경에서 야간 이산화탄소 흡수가 일어나 고농도 이산화탄소가 CAM 유도를 촉진했다고 판단하였다. 화아는 이산화탄소 처리를 받은 식물에서 4일 먼저 나타났으나, 화아 수는 이산화탄소 처리구와 무처리간 차이가 나타나지 않았다. 개화소요일수, 꽃의 길이와 꽃의 너비는 처리구 간 차이가 없었다. 본 연구는 게발선인장의 옥상온실 도입을 위한 기초연구로, 야간 이산화탄소 시비 시 이산화탄소 무처리구에서 처리구에 비하여 개화 특성에서의 차이는 없었으나, 생육이 저하되었다. 게발선인장은 성숙한 엽상경에서 야간 이산화탄소 흡수를 하여, 건물에서 발생하는 잉여 이산화탄소를 이용하는 옥상온실에 도입 가능한 식물로의 이용이 기대된다.
본 논문은 선인장과 식물인 게발선인장의 광합성 특성과 야간 이산화탄소 시비 시 생장 및 광합성 반응을 연구하였다. 최근 건물 옥상에 온실을 지어 건물에서 나오는 폐 에너지(냉방/난방/CO2)를 옥상온실 내 식물재배에 이용할 수 있는 Rooftop smart green building이 개발되었다. CAM(crassulacean acid metabolism) 식물은 야간에 기공을 열어 이산화탄소를 흡수하여 환기하지 않는 밤에 효과적으로 이산화탄소를 흡수할 수 있다. 게발선인장은 다양한 화색과 화려한 화형으로 유럽 미주뿐만 아니라 국내에서도 인기가 많은 분화류 중 하나로, 엽상경 마디 단위로 성장하는 식물이다. 선인장은 상징적인 CAM 식물로 알려져 있으나, CAM 식물은 생육단계, 환경조건, 스트레스 조건 등에 따라 이산화탄소 흡수 형태가 다양하다. 첫 번째 연구로, 옥상온실 도입을 위한 게발선인장의 야간 CO2 시비 적용 가능성을 파악하기 위하여 생육 적정 환경인 생육상과 실제 농가의 환경에 따른 온실에서 엽상경의 성숙도에 따른 광합성 특성을 조사하였다. 생육상 내 게발선인장의 상위 엽상경은 주간에만 CO2 흡수를 하는 C3 특성을 보였으며, 2차 엽상경은 주/야간 모두 CO2 흡수를 하는 C3-CAM 특성을 보였다. 온실에서 상위 엽상경은 CO2 흡수를 하지 않았으나, 2차 엽상경은 야간에 CO2 흡수를 하는 CAM 특성을 보였다. 생육상 내 게발선인장의 기공전도도와 수분이용효율은 온실 내 식물에 비하여 모든 엽상경에서 높은 값을 나타냈다. 게발선인장의 수분이용효율은 생육상과 온실에서 모두 CAM 특성이 나타나는 2차 엽상경에서 상위 엽상경에 비하여 높았다. 일일 총 CO2 흡수율은 온실 내 식물에 비하여 생육상 내 식물에서 더 높게 나타났으며, 생육상 내 게발선인장의 2차 엽상경에서 값이 155 mmol∙m-2∙d-1로 가장 높았다. 게발선인장은 성숙한 엽상경에서 야간에 CO2 흡수가 일어나 효율적인 야간 탄소 흡수가 가능한 식물이다. 두 번째 연구로, 야간 이산화탄소 농도를 무시비구(≈ 400 μmol∙mol-1)와 시비구(≈ 1,000 μmol∙mol-1)로 설정하여 게발선인장의 생장 및 광합성 반응을 살펴보았다. 게발선인장의 분지수와 엽상경 수는 이산화탄소 처리를 받지 않는 식물에서 이산화탄소 시비 처리를 받은 식물에 비하여 유의하게 증가하였다. 이산화탄소 흡수율은 이산화탄소 시비 6주 후에 CAM 특성이 나타나는 성숙한 엽상경에서 이산화탄소 무처리구에서 처리구에 비하여 값이 높았다. 8주 후에는 이산화탄소 처리를 받은 미성숙한 엽상경에서 야간 이산화탄소 흡수가 일어나 고농도 이산화탄소가 CAM 유도를 촉진했다고 판단하였다. 화아는 이산화탄소 처리를 받은 식물에서 4일 먼저 나타났으나, 화아 수는 이산화탄소 처리구와 무처리간 차이가 나타나지 않았다. 개화소요일수, 꽃의 길이와 꽃의 너비는 처리구 간 차이가 없었다. 본 연구는 게발선인장의 옥상온실 도입을 위한 기초연구로, 야간 이산화탄소 시비 시 이산화탄소 무처리구에서 처리구에 비하여 개화 특성에서의 차이는 없었으나, 생육이 저하되었다. 게발선인장은 성숙한 엽상경에서 야간 이산화탄소 흡수를 하여, 건물에서 발생하는 잉여 이산화탄소를 이용하는 옥상온실에 도입 가능한 식물로의 이용이 기대된다.
Chapter Ⅰ. 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 exami...
Chapter Ⅰ. 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 the 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 rate of S. truncata was higher in a growth chamber than in a greenhouse. The daily total net CO2 uptake rate 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 rate 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 uptakes night surplus CO2 in the proper environmental condition with matured phylloclade. The research described in this chapter has been published in the Journal of Bio-Environment Control (2023, volume 32, 64-67).Chapter Ⅱ. Schlumbergera truncata absorbs CO2 through its mature phylloclades at nighttime and can use surplus CO2 at nighttime without ventilation. This study investigated the growth and photosynthetic responses of S. truncata ‘Red Candle’ under two levels of ambient (≈ 400 μmol∙mol-1) and elevated CO2 (≈ 1,000 μmol∙mol-1). At 0 to 8 weeks after treatment (WAT), the mature phylloclade width and length, and immature phylloclade length were not significantly different among the CO2 treatment. At 4 to 8 WAT, the number of branches and phylloclades were significantly greater in plants grown under ambient CO2 than those under elevated CO2. Net CO2 uptake was the highest in mature phylloclades of plants grown under both ambient and elevated CO2 at night, at 2.51 and 1.30 μmol·CO2·m-2·s-1, respectively, but there was no statistical significance at 6 WAT. The stomatal conductance was significantly affected only by CO2 uptake time at 6 and 8 WAT. The water-use efficiency of mature and immature phylloclades at night increased as CO2 levels increased (r = 0.7462 and 0.9312, respectively). At 123 days after treatment, plants grown under elevated CO2 had 122.7 floral buds, compared to 121.3 buds for those under ambient CO2. However, this difference was not statistically significant. Consequently, S. truncata grown under elevated CO2 decreased growth and photosynthesis, while the number of floral buds showed no significant differences among the treatments. Additional research considering environmental conditions is needed to enhance plant quality under elevated CO2.
Chapter Ⅰ. 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 the 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 rate of S. truncata was higher in a growth chamber than in a greenhouse. The daily total net CO2 uptake rate 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 rate 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 uptakes night surplus CO2 in the proper environmental condition with matured phylloclade. The research described in this chapter has been published in the Journal of Bio-Environment Control (2023, volume 32, 64-67).Chapter Ⅱ. Schlumbergera truncata absorbs CO2 through its mature phylloclades at nighttime and can use surplus CO2 at nighttime without ventilation. This study investigated the growth and photosynthetic responses of S. truncata ‘Red Candle’ under two levels of ambient (≈ 400 μmol∙mol-1) and elevated CO2 (≈ 1,000 μmol∙mol-1). At 0 to 8 weeks after treatment (WAT), the mature phylloclade width and length, and immature phylloclade length were not significantly different among the CO2 treatment. At 4 to 8 WAT, the number of branches and phylloclades were significantly greater in plants grown under ambient CO2 than those under elevated CO2. Net CO2 uptake was the highest in mature phylloclades of plants grown under both ambient and elevated CO2 at night, at 2.51 and 1.30 μmol·CO2·m-2·s-1, respectively, but there was no statistical significance at 6 WAT. The stomatal conductance was significantly affected only by CO2 uptake time at 6 and 8 WAT. The water-use efficiency of mature and immature phylloclades at night increased as CO2 levels increased (r = 0.7462 and 0.9312, respectively). At 123 days after treatment, plants grown under elevated CO2 had 122.7 floral buds, compared to 121.3 buds for those under ambient CO2. However, this difference was not statistically significant. Consequently, S. truncata grown under elevated CO2 decreased growth and photosynthesis, while the number of floral buds showed no significant differences among the treatments. Additional research considering environmental conditions is needed to enhance plant quality under elevated CO2.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.