Analysis of Water Balance in Closed Transplants Production System

This study was conducted to analyze the water consumption in closed transplants production system (CTPS) for the production of quality transplants and to investigate the effect of relative humidity on the water balance in CTPS. Potato (Solanum tuberosum L. cv. Dejima) plug seedlings were grown for 15 days at air temperature of 20$^{\circ}C$, relative humidity of 70%, photoperiod of 16/8 h, and photosynthetic photon flux (PPF) of 200 ${\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-l}$ following rooting for 5 days in CTPS. Amount of humidified, dehumidified, irrigated and evapotranspirated water were 67.9 kg${\cdot}m^{-2},\;196.9{\cdot}m^{-2},\;44.3\;kg{\cdot}m^{-2},\;33.5\;kg{\cdot}m^{-2}$, respectively. Water content of media and plants were 1.2 kg${\cdot}m^{-2},\;6.9\;kg{\cdot}m^{-2}$, respectively. Three relative humidity levels of 60, 70, and 80% were provided to analyze the effect of humidity on the water balance in CTPS. Amount of humidified, dehumidified, irrigated, evapotranspiratad water and water contents of media and plants increased with increasing relative humidity. Since the water consumption required to produce plug seedlings in CTPS dec1eased with decreasing relative humidity, the available water utilization efficiency of CTPS increased with decreasing relative humidity. CTPS showed high available water utilization efficiency of 0.92 - 0.97 if dehumidified water in CTPS was recycled. The development of CTPS with recycling system of dehumidified water will not only reduce the water consuming for the production of transplants but contribute to the establishment of plant production economizing in water consumption.

폐쇄형 묘생산 시스템의 수분 수지 분석

본 연구에서는 감자 플러그묘를 생산하고자 개발된 폐쇄형 시스템에서 식물묘 생산에 필요한 관수량, 식물묘와 배지로부터의 증발산량, 기습기에 의한 가습량, 공조기구에 의한 제습량, 환기에 의한 수분손실 등을 정량적으로 분석하고, 수분수지에 미치는 상대습도의 영향을 검토하였다. 기온, 상대습도, 광주기 및 PPF 를 각각 20$^{\circ}C$, 70%, 16/8 h, 200 ${\mu}$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-l}$로 조절한 조건에서 묘생산 시스템에서의 기습량, 제습량, 관수량 및 증발산량은 각각 167.9 kg${\cdot}m^{-2},\;196.9{\cdot}m^{-2},\;44.3\;kg{\cdot}m^{-2},\;33.5\;kg{\cdot}m^{-2}$로 나타났다. 식물체와 배지가 지닌 수분함량은 각각 $1.2\;kg{\cdot}m^{-2},\;6.9\;kg{\cdot}m^{-2}$ 로 나타났다. 3수준 (60%, 70%, 80%)의 상대습도 처리에 따른 묘생산 시스템내의 가습량, 제습량, 관수량, 증발 산량, 배지와 식물체의 수분함량은 상대습도가 증가할수록 모두 증가하였다. 그러므로 상대습도가 낮아질수록 시스템내의 물사용량은 줄어들었으나, 물이용가능효율은 증가하였다. 제습된 물을 재이용할 경우 시스템의 물이용가능효율은 상대습도 처리에 따라 0.97~1.0으로 나타났다. 따라서 제습된 물을 회수하여 재이용할 수 있는 폐쇄형 시스템의 개발은 식물묘생산에 요구되는 수분소모량을 절감시킬 뿐만 아니라 물소비 절약형 식물생산 방식의 확립에 크게 기여할 것이다.