3. 논문 요약 (LED 관련)

Investigating the merit of including far-red radiation in the production of ornamental seedlings grown under sole-source lighting

원문 : 링크

Park, Y. and Runkle, E.S. (2016). Investigating the merit of including far-red radiation in the production of ornamental seedlings grown under sole-source lighting. Acta Hortic. 1134, 259-266
DOI: 10.17660/ActaHortic.2016.1134.35
https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2016.1134.35

0. abstract

  • 적색과 적외선 광선은 줄기의 신장, 잎의 확장, 그리고 광합성에 중요한 역할을 합니다.
  • 적색과 적외선 광선의 강도가 다른 여섯 가지 조건에서 금어초를 재배하였습니다.
  • 식물의 높이와 잎 면적은 적외선:적외선 비율이 감소함에 따라 증가하는 선형 관계를 보였습니다.
  • 총 빛 에너지가 동일할 때, 원적외선광이 적색광을 부분적으로 대체하였을 때도 줄기 건물중(Shoot Dry Weight)은 비슷하게 유지되었지만, 적색광이 일정할 때, 원적외선이 증가함에 따라 선형적으로 증가하였습니다.
  • 광합성 효율은 적색광이 적외선광으로 대체됨에 따라 감소하였습니다.
  • 적색과 청색 광선에 적외선광을 추가하면 과도한 잎과 줄기의 확장 없이 광합성 효율 및 건조 질량이 증가하였습니다.

1. experimental design

  • 수용성 비료 이용 (mg/L)
    MSU Plug special 이용 (GreenCare Fertilizers)
    질소 : 50, 인 : 19, 칼륨 : 50, 칼슘 : 23, 마그네슘 : 4, 철 : 1, 망간 : 0.5, 아연 : 0.5, 구리 : 0.5, 붕소 : 0.3, 몰리브덴 : 0.1 
  • 생육 환경
    광주기 : 18시간, 온도 : 20도
  • 총 6가지 LED 조건에서 실험
    1. Base Condition
    적색광 (128 μmol/m^2/s) + 청색광 (32 μmol/m^2/s) 
    2. Substitution 1
    적색광 (96 μmol/m^2/s) + 적외선광 (32 μmol/m^2/s) + 청색광 (32 μmol/m^2/s)
    3. Substitution 2
    적색광 (64 μmol/m^2/s) + 적외선광 (64 μmol/m^2/s) + 청색광 (32 μmol/m^2/s)
    4. Addition 1

    적색광 (128 μmol/m^2/s) + 적외선광 (16 μmol/m^2/s) + 청색광 (32 μmol/m^2/s)
    5. Addition 2
    적색광 (128 μmol/m^2/s) + 적외선광 (32 μmol/m^2/s) + 청색광 (32 μmol/m^2/s)
    6. Addition 3
    적색광 (128 μmol/m^2/s) + 적외선광 (64 μmol/m^2/s) + 청색광 (32 μmol/m^2/s)
    * 숫자는 각 파장의 photon flux를 의미. PPF는 400-700 nm, TPF는 400 – 800 nm 파장의 빛을 이용하여 계산
  • 식물의 성장을 계량하기 위해 식물의 높이와 전체 잎면적을 측정함
  • 6가지 LED 조건의 차이를 비교하기 위해 줄기 건물중을 이용
  • 광합성 효율은 줄기 건물중을 잎면적으로 나누어 계산

2. results

  • 식물의 높이와 잎 면적은 적색광:적외선 광 비율이 낮을 수록 증가함
    – Substitution 2 조건에서 높이와 잎 면적이 가장 큼
  • 줄기 건물중은 substitution 조건에서는 변화가 없지만, addition 조건에서는 적외선광의 세기가 증가할수록 커짐
    – 줄기 건물중은 TPF에 영향을 받는 요소로 생각할 수 있음

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