Effects of the Elevated Temperature and Carbon Dioxide on Vine Growth and Fruit Quality of ‘Campbell Early’ Grapevines (Vitis labruscana)

Abstract

본 실험은 온도와 이산화탄소 농도 상승이 3년생 '캠벨얼리' 포도의 수체 생육 및 과실특성에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 처리구는 대조구(대기온도, <TEX>$390{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$</TEX>), 온도 상승구(대기온도 + <TEX>$4.0^{\circ}C$</TEX>, <TEX>$390{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$</TEX>), 이산화탄소상승구(대기온도, <TEX>$700{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$</TEX>), 이산화탄소 + 온도 상승구(대기온도 + <TEX>$4.0^{\circ}C$</TEX>, <TEX>$700{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$</TEX>)로 구성되었다. 평균 신초 길이는 이산화탄소 + 온도 상승구가 312.6cm로 처리구 중 가장 높았고, 대조구는 206.2cm, 온도 상승구와 이산화탄소 상승구는 각각 255.6, 224.8cm이었다. 하지만 신초 직경은 온도 상승구와 이산화탄소 + 온도 상승구에서 감소하는 경향을 보였다. 과립 횡경은 이산화탄소 농도가 높을 수록 증가하였고, 당함량은 이산화탄소 상승구가 <TEX>$14.6^{\circ}Brix$</TEX>로 처리구 중 가장 높았으며 온도 상승구에서 <TEX>$13.9^{\circ}Brix$</TEX>로 가장 낮았다. 수확기를 조사한 결과, 이산화탄소 + 온도 상승구에서는 약 11일 정도 단축되었고, 이산화탄소 상승구와 온도 상승구는 4일과 2일이 단축되었다. 생육기 광합성과 증산량을 조사한 결과, 광합성률은 이산화탄소 상승구와 이산화탄소 + 온도 상승구의 생육초기에 높았으나, 하계에 접어들면서 급격히 감소하여 증산량과 상반되었다. The effects of elevated temperature and <TEX>$CO_2$</TEX> concentration on vine growth and characteristics of fruits of three-year-old 'Campbell Early' grapevine were investigated. The treatment groups consisted of a control group (ambient temperature and <TEX>$390{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$</TEX>), an elevated temperature group (ambient temperature + <TEX>$4.0^{\circ}C$</TEX> and <TEX>$390{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$</TEX>), an elevated <TEX>$CO_2$</TEX> group (ambient temperature and <TEX>$700{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$</TEX>), and an elevated <TEX>$CO_2$</TEX>/temperature group (ambient temperature + <TEX>$4.0^{\circ}C$</TEX> and <TEX>$700{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$</TEX>). The average shoot length was 312.6 cm in the elevated <TEX>$CO_2$</TEX>/temperature group, which was higher than the other groups; with 206.2 cm in the control group and 255.6 cm and 224.8 cm in the elevated temperature group and elevated <TEX>$CO_2$</TEX> group respectively. However, the shoot diameter showed a tendency of decreasing in the elevated temperature and elevated <TEX>$CO_2$</TEX>/temperature groups. The equatorial diameter of berries was increased in the higher carbon dioxide concentration, and the soluble solid content was the highest in the elevated <TEX>$CO_2$</TEX> group, with <TEX>$14.6^{\circ}Brix$</TEX> among all treatment groups and the lowest in the elevated temperature group (<TEX>$13.9^{\circ}Brix$</TEX>). The harvest date was approximately 11 d earlier in the elevated <TEX>$CO_2$</TEX>/temperature group and 4 to 2 days earlier in the elevated <TEX>$CO_2$</TEX> group and elevated temperature group, respectively. Regarding the rate of photosynthesis and transpiration during the growth period, higher photosynthetic rates were observed in the elevated <TEX>$CO_</TEX><TEX>2$</TEX> group and the elevated <TEX>$CO_2$</TEX>/temperature group during the early stage of growth; however the photosynthetic rate was reduced dramatically in summer, which was contrary to transpiration.