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문제 정의
- 따라서, 본 연구에서는 인삼의 생육시기별로 재식위치에 따라 엽록소 형광반응과 광합성속도 및 기공전도도 등을 조사하여 인삼의 광스트레스에 대한 생리적 특성을 구명하고자 실시하였다.
제안 방법
- 생육조사는 정상적으로 생육하고 있는 3년생 인삼 잎을 대상으로 엽록소 형광반응, 광합성속도, 기공전도도, 엽록소 함량 및 광량을 생육시기별로 조사하였다. 광량의 측정은 Li-Cor사의 LI-2000을 이용하여 재식위치를 전주, 중주, 후주로 구분하여 인삼 잎의 위치에서 광량을 측정하였고, 광합성속도는 Li-Cor사(USA)의 LI-6400-40을 이용하였는데, 정상적으로 생육한 개체에서 완전히 전개한 인삼 잎을 측정 대상으로 하여 전 생육 기간 동안 동일한 잎을 3반복으로 측정하였다. 측정 조건으로서 Flow rate는 500, CO2 농도는 350으로 고정하였으며, 인공광선은 0, 50, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 μ㏖-2s-1의 광량을 인위적으로 조사하여 측정하였다.
- 엽록소 형광반응은 Li-Cor사의 LI-6400-40을 이용하여 측정하였는데, 측정 전 인삼의 잎을 일정한 시간 동안 암처리하여 암에 적응된 잎에 광을 조사하여 PS II 형광에 대한 양자수율을 측정하고, 바로 이어서 최적 광을 일정한 시간 동안 인삼의 잎에 조사하여 광의 강도에 적응시킨 후 PS II의 흡수 광에 대한 광화학 효율을 측정하였다. 광합성속도 및 엽록소 형광반응의 측정이 종료된 후, 인삼 잎의 엽록소 함량을 미놀타 SPAD 502로 조사하여 SPAD 값으로 표기하였다.
- 두둑과 이랑은 두둑높이 25 ㎝, 폭 90 ㎝, 이랑 폭 90 ㎝로 만든 다음 묘삼 이식기를 이용하여 조간 15 ㎝ 간격으로 칸(180 × 180 ㎝)당 6행 9열, 54주를 이식하였다.
- 생육조사는 정상적으로 생육하고 있는 3년생 인삼 잎을 대상으로 엽록소 형광반응, 광합성속도, 기공전도도, 엽록소 함량 및 광량을 생육시기별로 조사하였다. 광량의 측정은 Li-Cor사의 LI-2000을 이용하여 재식위치를 전주, 중주, 후주로 구분하여 인삼 잎의 위치에서 광량을 측정하였고, 광합성속도는 Li-Cor사(USA)의 LI-6400-40을 이용하였는데, 정상적으로 생육한 개체에서 완전히 전개한 인삼 잎을 측정 대상으로 하여 전 생육 기간 동안 동일한 잎을 3반복으로 측정하였다.
- 측정 조건으로서 Flow rate는 500, CO2 농도는 350으로 고정하였으며, 인공광선은 0, 50, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 μ㏖-2s-1의 광량을 인위적으로 조사하여 측정하였다. 엽록소 형광반응은 Li-Cor사의 LI-6400-40을 이용하여 측정하였는데, 측정 전 인삼의 잎을 일정한 시간 동안 암처리하여 암에 적응된 잎에 광을 조사하여 PS II 형광에 대한 양자수율을 측정하고, 바로 이어서 최적 광을 일정한 시간 동안 인삼의 잎에 조사하여 광의 강도에 적응시킨 후 PS II의 흡수 광에 대한 광화학 효율을 측정하였다. 광합성속도 및 엽록소 형광반응의 측정이 종료된 후, 인삼 잎의 엽록소 함량을 미놀타 SPAD 502로 조사하여 SPAD 값으로 표기하였다.
- 본 실험은 2008년 1년생 묘삼(자경종)을 인삼재배 독농가로부터 분양을 받아서 부산대학교 부속농장에 이식하였다. 재배방법으로서, 예정지 관리는 잘 썩은 퇴비(청초 70% + 톱밥 20% + 축분 10%)를 2,000 ㎏/10a의 수준으로 전면에 고루 뿌린 다음, 로터리로 잘 뒤섞은 후 두둑과 이랑을 만들었다. 두둑과 이랑은 두둑높이 25 ㎝, 폭 90 ㎝, 이랑 폭 90 ㎝로 만든 다음 묘삼 이식기를 이용하여 조간 15 ㎝ 간격으로 칸(180 × 180 ㎝)당 6행 9열, 54주를 이식하였다.
- 측정 조건으로서 Flow rate는 500, CO2 농도는 350으로 고정하였으며, 인공광선은 0, 50, 150, 200, 400, 600, 800, 1000 μ㏖-2s-1의 광량을 인위적으로 조사하여 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험은 2008년 1년생 묘삼(자경종)을 인삼재배 독농가로부터 분양을 받아서 부산대학교 부속농장에 이식하였다. 재배방법으로서, 예정지 관리는 잘 썩은 퇴비(청초 70% + 톱밥 20% + 축분 10%)를 2,000 ㎏/10a의 수준으로 전면에 고루 뿌린 다음, 로터리로 잘 뒤섞은 후 두둑과 이랑을 만들었다.
- 포장에 인삼을 이식한 후 상토의 상면을 볏짚으로 덮어 잡초의 발생 및 수분의 증발을 방지하였다. 해가림 재료는 비누수 광반사 차광판을 이용하였으며, 해가림 구조는 후주연결식으로 전주높이는 180 ㎝, 후주높이는 100 ㎝로 설치하였다. 기타 재배관리는 농촌진흥청 인삼표준재배법에 준하여 실시하였다.
이론/모형
- 해가림 재료는 비누수 광반사 차광판을 이용하였으며, 해가림 구조는 후주연결식으로 전주높이는 180 ㎝, 후주높이는 100 ㎝로 설치하였다. 기타 재배관리는 농촌진흥청 인삼표준재배법에 준하여 실시하였다.
성능/효과
- 2에 나타내었다. 그림에서 보는 바와 같이 재식위치에 따른 Fo는 후주위치의 인삼보다는 전주위치의 인삼이 높은 경향이었으며, 생육시기가 진행될수록 Fo값이 증가하는 경향을 보여 고온과 고광에 의한 스트레스를 많이 받는 것으로 나타났다. 후주위치의 인삼은 상대적으로 낮은 수치를 보임으로서 고온과 고광에 대한 스트레스를 적게 받는 경향이었는데, 이는 Lee 등(1980)의 결과와 일치하였다.
- 따라서 생육시기별 재식 위치에 따라 기공전도도를 측정한 결과를 동일 그림에서 살펴보면, 광의 강도가 증가할수록 광합성과 같이 증가하는 경향이었는데, PAR이 200~400 μ㏖-2s-1 까지 증가한 후에는 거의 일정한 경향을 보였는데, 이는 Won 등(2008)의 보고와도 일치하였다.
- 본 실험에서 Fv/Fm 값을 조사하였던 바, 생육시기가 진행될수록 Fv/Fm 값이 감소하는 경향이었고, 재식위치별로는 일정한 경향은 없었으나 전주의 경우, 생육시기가 진행될수록 Fv/Fm 값이 감소하는 경향이었다.
- 재식위치별로는 후주보다 전주의 위치에서 기공전도도가 더욱 증가하는 경향을 보였고, 생육시기가 진행될수록 기공전도도는 감소하는 경향을 보이고 있는데, 이는 잎의 노화가 진행되고 엽록소 함량이 감소함에 따라 기공저항이 증가한 결과로 판단된다. 이상의 결과에 검토한 바와 같이 인삼은광 환경에 따라 광합성과 기공에 매우 민감한 반응을 보이며 엽록소 형광반응과 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다.
- 생육시기가 진행될수록 광합성속도는 감소하는 경향이었는데, 6월에는 전주, 중주, 후주에 따라 인삼의 광합성속도가 큰 폭의 차이를 보였으나, 8월에는 재식위치별에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 이와 같은 결과는 생육초기 비교적 저온시기의 경우, 광량이 많을수록 광합성속도가 증가하고, 생육후기의 고온기에는 광량이 많을 경우 광합성속도가 감소하며 전주, 중주, 후주별 광합성속도의 차이는 8월보다 6월에서 크게 나타난 바, 인삼 잎은 저온시기에 동일 광량에 대하여 광합성 효율이 높아지는 것으로 사료된다.
- 인삼의 광합성은 모든 재식위치에서 광의 강도가 증가함에 따라 광합성 속도도 증가하는 경향이었는데, PAR 200~400 μ㏖-2s-1 부근에서 최고치를 보였으며 그 이후의 광량에는 큰 변화없이 일정한 경향을 보였고, 광량을 많이 받는 전주에서 광합성속도가 더 증가하는 경향을 보였다.
- 1에서 보는 바와 같다. 재식위치별로 입사광량을 살펴보면, 아침 일사량이 먼저 차단되는 후주가 가장 적은 경향을 보였으며, 전주는 아침 일사량이 늦게까지 들어옴으로서 광량이 가장 많았고, 중주는 그 중간을 나타내었으나 후주에 가까운 광량을 보였다. 광량의 차이는 인삼의 근수량에도 영향을 미쳐, 후주보다 전주부근의 인삼 개체중이 큰 것으로 알려져 있다(Jo et al.
- 따라서 생육시기별 재식 위치에 따라 기공전도도를 측정한 결과를 동일 그림에서 살펴보면, 광의 강도가 증가할수록 광합성과 같이 증가하는 경향이었는데, PAR이 200~400 μ㏖-2s-1 까지 증가한 후에는 거의 일정한 경향을 보였는데, 이는 Won 등(2008)의 보고와도 일치하였다. 재식위치별로는 후주보다 전주의 위치에서 기공전도도가 더욱 증가하는 경향을 보였고, 생육시기가 진행될수록 기공전도도는 감소하는 경향을 보이고 있는데, 이는 잎의 노화가 진행되고 엽록소 함량이 감소함에 따라 기공저항이 증가한 결과로 판단된다. 이상의 결과에 검토한 바와 같이 인삼은광 환경에 따라 광합성과 기공에 매우 민감한 반응을 보이며 엽록소 형광반응과 밀접한 관계가 있는 것으로 사료된다.
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