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식물공장시스템의 발광다이오드와 UVA 광원 하에서 자란 시금치 생육 및 아스코르브산 함량
Plant Growth and Ascorbic Acid Content of Spinacia oleracea Grown under Different Light-emitting Diodes and Ultraviolet Radiation Light of Plant Factory System 원문보기

시설원예ㆍ식물공장 = Protected horticulture and plant factory, v.28 no.1, 2019년, pp.1 - 8  

박상민 (한국방송통신대학교 농학과) ,  조은경 (한국방송통신대학교 농학과) ,  안진희 (한국방송통신대학교 농학과) ,  윤범희 (한국방송통신대학교 농학과) ,  최기영 (강원대학교 시설농업과) ,  최은영 (한국방송통신대학교 농학과)

초록
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본 연구는 식물공장시스템의 발광다이오드와 UVA 광원에서 자란 시금치 생육 및 아스코르브산 함량을 구명하고자 하였다. 시금치 '수시로' 품종은 정식 후 28일간 NFT 수경시스템에서 형광등(FL)을 대조구로 하여 적색광(R), 청색광(B), 적색과 청색의 혼합광(2:1비율)(R:B), 백색광(W), 적색광+UVA(RUV), 청색광+UVA(BUV), R:B(2:1)+UVA(RBUV) 총 8 종류 광에서 같은 광도($130{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$)와 광주기(명/암 = 16/8h)로 재배되었다. R이 들어간 모든 광 처리구(R, RB, RUV, RBUV)에서 정식 21일 부터 잎 상편생장(leaf epinasty)이 나타났다. RUV 처리구에서 R에 비해 엽장과 엽병은 유의적으로 감소되고 엽폭은 유의적으로 증가되어 엽형지수가 낮은 결과를 보였다. 하지만, BUV 처리구에서 B에 비해 엽장과 엽병의 길이가 유의적으로 증가되었고 엽폭은 유의적 차이가 없었으며 엽수는 유의적으로 많았다. RBUV 처리구에서는 다른 처리구보다 엽장이 가장 짧았으며 RB 처리구와 비교하여 생체중, 건물중 및 엽면적 유의차는 없었다. 정식 후 28일 째에 측정된 지상부 건물중은 R, RUV 및 BUV 처리구에서 유의적으로 높았고 W와 FL에서 유의적으로 낮았다. 엽면적은 BUV 처리구에서 유의적으로 가장 높았다. 정식 28일째에 시금치 아스코르브산 함량은 B 처리구에서 유의적으로 가장 높았고 그 다음으로 BUV에서 높았으며 FL과 R에서 유의적으로 낮았다. 따라서 식물공장에서 시금치 재배 시 생육과 품질적인 측면에서 BUV광이 가장 적합한 것으로 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The study aimed to determine effects of light emitting diode (LED) and the ultraviolet radiation (UVA) light of plant factory on plant growth and ascorbic acid content of spinach (Spinacia oleracea cv. Shusiro). Plants were grown in a NFT (Nutrient Film Technique) system for 28 days after transplant...

주제어

#잎상편생장지수   #엽형지수   #비엽중  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 시금치의 수경재배에 대한 기존 연구는 수경재배에 의한 고랭지 시금치의 여름철 안정생산 기술 개발(Lee 등, 2011) 등이 있다. 본 연구는 LED 및 UVA 광원에 의한 시금치 식물공장 재배에서 시금치 생육 및 아스코르브산 함량에 대해 구명하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
적색광이 식물에 끼치는 영향은 무엇인가? 특히 식물체 내 유용 물질이나 색소 합성 조절 등의 기능을 수행할 수 있다는 장점이 있다(Caldwell과 Britz, 2006; Heo 등, 2010). 적색광은 여러 작물들에서 초장, 근장, 생체중, 엽면적 등의 생장에 효과적이고(Johkan 등, 2010; Nishimura 등, 2007, 2009; Nishioka 등, 2008), 콩 모종에서 엽면적, 베타 카로틴 및 항산화도를 증가시키는 것 으로 보고되었다(Wu 등, 2007). 청색광은 상추 지하부 및 잎 두께(Johkan 등, 2010), 오이잎의 루비스코(rubisco) 활성, 자당 및 전분 함량(Wang 등, 2009), 질소 및 엽록 소 함량과 기공전도도(Hogewoning 등, 2010; Savvides 등, 2012)를 증진시키는 것으로 보고되었다.
광 형태형성 반응이란? 또한 청색광은 제라늄 모종 초장을 억제시키는데(Appelgren, 1991) 이는 크립토크롬 색소와 관계가 있다고 하였다(Zhao 등, 2007). 이러한 특정 파장대의 광을 흡수하는 광 수용체는 피토크롬(적색광 및 원적색광 파장 흡수), 크립토크롬 및 포토트로핀(청색광 및 근자외선 [UVA] 파장 흡수)이 있다고 알려져 있으며, 이들은 각 파장 자극을 인식하고 광 신호전달 기작에 의해서 개화, 굴광성, 기공 개폐 및 안 토시아닌 합성 등에 영향을 주게 되는데, 이런 현상을 광 형태형성(photomor-phogenesis) 반응이라고 한다(Carvalho 등, 2011; Sulivan과 Deng, 2003). 자외선(Ultraviolet radiation)은 파장에 따라 UVA(315-380nm), UVB (280- 315nm), 및 UVC(100-280nm) 영역으로 구분되는데 UVC 는 오존층에 의해 차단되어 지표면에 도달하는 자외선 95%가 UVA다(Kim과 Lee, 2016).
비타민 C함량이 높은 채소 TOP5는? 시금치는 카로틴과 섬유소가 풍부하여 변비에 효능이 뛰어나고 엽록소가 다량 함유되어 항암 효과 및 동맥경화를 예방하는 대표적인 알칼리성 채소로 알려져 있다 (Maeda 등, 2005). 질병관리본부의 국민건강영양조사 결 과에 의하면 시금치의 주요 영양소 급원 순위는 식이섬유, 칼륨, 리보플라빈은 21위, 비타민 A는 11위, 비타민 C는 9위로 사과, 감, 배추김치, 오렌지, 딸기, 참외, 무, 고구마 다음으로 비타민 C의 주요 급원이다(KNHNES, 2017). 비타민 C함량은 채소 생장 조건에 따라 다를 수 있다고 하였다(Kim 등, 2010).
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참고문헌 (33)

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