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차나무, 동백나무, 귤나무 잎에서 엽록소 형광 및 $CO_2$ 흡수능의 비교 분석
Chlorophyll Fluorescence and $CO_2$ Fixation Capacity in Leaves of Camellia sinensis, Camellia japonica, and Citrus unshiu 원문보기

환경생물 = Korean journal of environmental biology, v.30 no.2, 2012년, pp.98 - 106  

오순자 ((사) 제주생태교육연구소) ,  이진호 ((주) 장원 설록차연구소) ,  고광섭 ((주) 장원 설록차연구소) ,  고석찬 (제주대학교 생물학과)

초록
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본 연구는 차나무(Camellia sinensis L.)와 동백나무(C. japonica L.), 제주지역의 주요 과수작물인 귤나무(Citrus unshiu M.) 잎을 대상으로 엽록소형광$CO_2$ 흡수능을 비교 분석하여 탄소흡수원으로서의 가치를 평가하고자 하였다. 차나무의 $CO_2$ 고정율은 같은 과의 동백나무보다 높고 과수작물인 귤나무와 유사하였다. 기공전도도 ($g_s$)는 3종 모두 새벽에는 높고 이후 저녁 시간까지 계속하여 감소하였다. 엽육 내 $CO_2$ 농도 ($C_i$)는 3종 모두 새벽(06:00)에 높고 낮에 감소하였다가 저녁에 다시 증가하는 경향을 보였으며, 잎의 증산율 (E)은 낮 시간에 높아졌다가 저녁에 감소하였다. 차나무에서 광계II의 광화학적 효율(Fv/Fm)은 낮시간에 다소 낮아졌다가 저녁에 다시 증가하는 양상을 보였다. 이러한 낮시간의 Fv/Fm 감소는 광억제의 결과로 보이며 그 감소폭이 동백나무보다 적어 빛이나 고온 등에 내성을 가지고 있음을 알 수 있다. 엽면적당 활성상태의 반응중심의 상대적 밀도를 의미하는 RC/CS는 3종 모두 낮시간에 감소하였다. ABS/RC, TRo/RC, ETo/RC와 DIo/RC는 차나무와 동백나무에서 낮시간에 증가하였으며, 귤나무에서도 낮시간에 증가하였으나 유의성이 없는 것으로 나타났다. 일동화율은 차나무가 $320.1mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 가장 높았으며, 귤나무와 동백나무는 각각 $292.5mmol\;m^{-2}d^{-1}$$244.8mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 나타났다. 이상의 결과를 토대로 차나무는 광합성율이 높고 낮 시간의 광억제도 낮을 뿐만 아니라, 귤나무보다 수분요구량이 낮고 수분이용효율은 높아 탄소흡수원으로서 유용한 작물수종인 것으로 보인다.

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The chlorophyll fluorescence and photosynthetic $CO_2$ fixation capacity of leaves from three major crop trees found on Jeju Island, Camellia sinensis L., Camellia japonica L., and Citrus unshiu M., were analyzed. The photosynthetic $CO_2$ fixation rate of C. sinensis was simil...

주제어

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문제 정의

  • 반면에, 식물의 광합성 특성을 활용한 CO2 흡수능의 측정은 비파괴적이고 인력과 비용을 많이 필요로 하지 않는다는 측면에서 유리하다고 할 수 있다. 따라서 본 연구는 자연조건 하에서 차나무(Camellia sinensis L.), 같은 과의 동백나무(C. japonica L.), 그리고 제주지역의 주요 과수작물인 귤나무(Citrus unshiu M.)를 대상으로 잎의 엽록소형광과 CO2 고정능 등을 측정하고 비교 분석하여, 이를 토대로 차나무의 탄소흡수원으로서의 가치를 살펴보고자 하였다.
  • 본 연구는 차나무(Camellia sinensis L.)와 동백나무(C. japonica L.), 제주지역의 주요 과수작물인 귤나무(Citrus unshiu M.) 잎을 대상으로 엽록소형광과 CO2 흡수능을 비교 분석하여 탄소흡수원으로서의 가치를 평가하고자 하였다. 차나무의 CO2 고정율은 같은 과의 동백나무보다 높고 과수작물인 귤나무와 유사하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
농업 활동으로 인한 환경 보호 기능은 어떤것이 있는가? 농업 활동은 비료, 농약 등의 사용으로 인해 지구온난화를 야기하기도 하지만, 수질정화, 수자원 함양, 토양침식 방지, 공기정화 등과 같은 환경을 보호하는 다원적 기능을 가지고 있다(임 2007). 그리고, 광합성에 의한 생체량의 증가는 대기 중의 CO2를 생물체 내의 현존량으로 고정하는 수단임과 동시에 유용하게 이용할 수 있는 자원이라 할 수 있다.
차나무는 어디에서 재배되고 있는가? 차나무 (Camellia sinensis L.)는 차나무과 (Theaceae)에 속하는 아열대성의 목본성 상록식물로 아시아를 중심으로 아프리카, 남아메리카 등 30여 개국 이상에서 재배되고 있다. 우리나라에서는 전라도, 경상남도, 제주도 등에서 재배하고 있으며, 최근 건강음료에 대한 선호와 웰빙붐을 타고 음료로서 뿐만 아니라 건강식품, 다이어트식품, 화장품 등에도 이용되고 있어 시장규모가 증가할 것으로 보인다.
수목이 CO2를 흡수∙저장하는 것은 어떤 인자를 토대로 추정하고 있는가? 특히 수목에 의한 CO2 흡수 및 고정은 대기 중 CO2 저감을 위한 효과적인 수단 중의 하나로 인정되고 있다(Laclau 2003). 수목의 탄소 흡수 및 저장량은 수고, 흉고직경, 생체량, 건중량 등을 토대로 추정하고 있다(조와 안 2000; Prakash and Lodhiyal 2009). 그러나 이러한 기존의 방법은 나무를 벌채하여 분석하여야 하는 어려움이 있고 많은 인력과 비용을 요구한다.
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참고문헌 (25)

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  24. Wijeratne MA, A Anandacoomaraswamy, MKSLD Amarathunga, J Ratnasiri, BRSB Basnayake and N Kalra. 2007. Assessment of impact of climate change on productivity of tea (Camellia sinensis L.) plantations in Sri Lanka. J. Natn. Sci. Foundation Sri Lanka 35:119-126. 

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