| 초록 |
본 연구는 대기 중 $CO_2$ 농도의 증가가 배추(B. campestris subsp. napus var. pekinensis)의 광합성과 생리적 특성에 미치는 영향을 조사하여 미래의 대기중 $CO_2$ 농도 증가로 인한 고랭지 배추의 생산성을 예측해 보고자 수행하였다. 대기 $CO_2$ 농도를 달리하여 배추를 5주 동안 재배하였을 때, 지상부 생체량, 엽수, 엽면적, 엽장, 엽폭은 모두 대기 $CO_2$ 농도 조건( $400{ mu}mol{ cdot}mol^{-1}$ )에서 재배된 배추에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건( $800{ mu}mol{ cdot}mol^{-1}$ )에서 재배된 배추에서 더 높게 나타났다. 그리고 증산률(E)이 다소 낮았지만, $CO_2$ 고정률(A), 기공전도도( $g_s$ )와 수분이용효율(WUE)도 고농도의 $CO_2$ 에서 높았다. 최대광합성률( $A_{max}$ )은 대조구인 대기 중 $CO_2$ 농도에서 보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 2.2배 더 높았다. 광보상점( $Q_{comp}$ )은 대조구에서보다 고농도의 $CO_2$ 조건에서 다소 낮았다. 순양자수율( ${ varphi}$ )은 고농도의 $CO_2$ 조건에서 재배된 배추에서 높았다. 그러나, $CO_2$ 반응곡선으로부터 얻은 광호흡률( $R_p$ ), 최대카르복실화속도( $V_{cmax}$ ), $CO_2$ 보상점(CCP), 최대전자전달률( $J_{max}$ ), 탄소고정효율(ACE) 등은 $CO_2$ 농도에 따라서 차이가 없거나 있더라도 미미하였다. 그리고, 광계II의 최대 광화학적 효율( $F_v/F_m$ )과 잠재적 광합성능( $F_v/F_o$ )이 $CO_2$ 농도에 따라 유의한 차이를 보이지 않아 고농도 $CO_2$ 조건이 고랭지 재배시 배추의 생육에 스트레스로 작용하지 않는 것으로 보인다. 배추의 광합성을 위한 최적 온도는 고농도 $CO_2$ 에서 $2^{ circ}C$ 정도 더 높았으며, 최적온도 이상의 조건에서는 대기 $CO_2$ 와 고농도 $CO_2$ 에서 모두 $CO_2$ 고정률은 감소하고 암호흡은 증가하는 양상을 보였다. 이상의 결과로부터 미래의 대기 중 $CO_2$ 증가는 고랭지 재배시 배추의 생육에 있어서 스트레스 요인으로 작용하지는 않으며 수광량의 증가가 생산성을 향상시킬 것으로 보인다. |
