국내 온실용 복합환경제어 기술은 온도, 습도 및 $CO_2$ 등의 환경을 작물재배 기술 및 전문가의 자문을 통하여 환경을 설정하여 하드웨어를 기계적으로 조작하는 단계이다. 이러한 자동화는 노동력 절감 등의 단순효과는 있으나, 실질적인 생산량 증대 및 품질을 개선하기 위하여 식물의 생육, 생리상태를 실시간으로 추적하고 그에 맞게 실시간으로 최적 환경을 제어하는 소프트웨어 기반의 복합환경제어 기술이 필요하다. 따라서 본고는 이러한 복합환경제어기술의 방안제시의 일환으로 국내에서 수행중인 스마트팜 빅데이터 분석 체계와 인공신경망 기술동향을 분석하고, 이를 기반으로 인공신경망을 이용한 시설원예 생산량 예측 방안을 제시하고자 한다.
본 연구에서는 보리 어린 순의 기능성 성분인 saponarin의 정량적 추출을 위한 최적의 추출 분석 조건을 methanol, ethanol, acetonitrile 및 water를 대상으로 반응표면분석법을 통해 실시하였다. 이를 통해 용매의 농도, 추출 시간에 따른 saponarin과 색소 추출율을 확인한 결과, 53.7% methanol 수용액에서 3.9 h 동안 진탕추출하는 것이 높은 saponarin 추출율을 유지하면서, 불필요한 색소의 추출을 최소화하는 최적 추출조건으로 확인되었다. 보리 어린 순의 재배에 필요한 인공광의 saponarin 생성 영향 평가를 광 주기, 광량, 광질을 달리한 조건에서 시험한 결과, saponarin 고함유 보리 어린 순의 인공광 최적 재배 조건은 8 h day-1의 광 주기에서 6500K LED와 적색보광을 통한 총 광량 220-320 μmol m-2 s-1 에서 가장 효과적임을 확인 할 수 있었고, 청색광이 saponarin 생합성에 주요 인자로 작용함을 확인할 수 있었다.
눈꽃 동총하초의 인공재배를 위한 최적배양조건을 구명하기 위해 본 시험을 수행하였으며 그 결과 colony는 직경 32 mm/14 days로 생장하였으며 분생포자는 불규칙한 장타원형으로 평균 4.07${\times}$1.56 ${\mu}$m 크기이며 분생자병은 투명다발의 분자형으로 발생하였다. 자실체는 지상부에서 30~50 mm로 다발형태로 발생하며 평균 55개의 분지를 형성한다. 종균배양 액체배지 선발결과 PD배지가 건중량 3.15${\pm}$0.16 mg/50 m/로 균사생장에 가장 효과가 우수하였다. 분생포자 생산 최적 환경조건은 산도 pH 5.0 온도는 24$^{\circ}C$에서 20$^{\circ}C$로 변온을 가한 경우 4.30${\pm}$0.35${\times}$10$^8$ conidia/m/로 기타 처리구에 비해 포자형성율이 가장 우수하였다.
The optimal conditions for mycelial growth of P. linteus ASI 26011 were 25-30$^{\circ}C$ and pH 6.0, respectively. The mycelial growth of P. linteus was excellent on MCM medium. In case of carbon sources, the mycelial growth of P. linteus was best on the culture media that were contained with sucrose, mannose and glucose. Potassium nitrate and sodium nitrate were good for the mycelial growth of P. linteus as a nitrogen source. For comparison of the mycelial colonization of P. linteus on logs, several techniques of inoculation were tested; the sterilized short log inoculation, drilling inoculation and log-end sandwich inoculation. The mycelial colonization of P. linteus on logs was good in the treatment of sterilized short log inoculation, but poor in the traditional methods such as drilling inoculation and log-end sandwich. The initial mycelial growth and the full mycelial colonization of P. linteus were the best on 20 cm logs under the condition of 42% of moisture content in log. Also the initial mycelial growth of P. linteus was accelerated over 12 hours of sterilization. Burying method of logs after 5-6 months of incubation was the best for formation of basidiocarp of P. linteus. The formation of fruiting body of P. linteus was quite good in the cultivation house at the 31-35$^{\circ}C$ and over 96% of relative humidity.
인삼 품종별로 조사한 발아율은 자경종이 97.7%로 가장 높았고, 연풍의 발아율이 60.7%로 가장 낮았다. 품종에서는 자경종, 금풍, 천풍, 연풍 순으로 발아율이 우수하였다. 인삼의 최적 pH는 5.0~5.5로 시험구의 상토는 30일 후에는 적정 범위를 유지하였다. 그러나 피트모스 단독 상토구에서는 pH 변화가 거의 없어 강산성으로 측정되었다. 일반적으로 EC의 값은 mS/cm로 현재 토양의 질산태질소와 대부분 비례 관계에 있다. 인삼은 EC가 0.2 mS/cm 이상이 되면 생육이 나빠지고 또한 0.5 mS/cm 이상이 되면 뿌리가 부패하는 등의 농도장해가 일어난다. 분석 결과, EC는 농도 장해가 발생할 가능성이 있다. 펄라이트:피트모스:마사토 0.420 mS/cm, 펄라이트:피트모스 0.280 mS/cm로 낮은 선을 유지하였으나 일반상토가 첨가된 시험구는 1.0 mS/cm 전후로 EC 농도 장애가 발생할 가능성이 있다. 상토의 종류와 발아율 실험에는 피트머스6.5:펄라이트2:마사토1.5 비율 인공상토 조건에서 가장 높은 출아율과 생육상태를 보였다. 실험구 2~7번의 발아율도 비교적 양호하였으나 생존수는 떨어졌다. 좋은 상토가 갖춰야 할 조건으로 적당한 보수력 및 보비력이 필요하고, 뿌리호흡에 최적의 통기성, 토양산도, 육묘기간 중에 성질(물리성과 화학성) 안정이 필요하다.
This study was carried out to obtain basic data on mycelial growth characteristics for an artificial cultivation of Volvariella volvacea. Twelve URP primers were used to assess genetic relationship of V. volvacea and its result was divided into two groups. But there was nothing different in morphological characteristics in V. volvacea. Among five kinds of mushroom media, MCM medium was selected as the favorable culture medium. The optimal range of temperature and pH for mycelial growth on V. volvacea were 35oC and pH 6~8, respectively. Carbon sources had not an effect on 10 strains of V. volvacea, and nitrogen source for the optimum mycelial growth was yeast extract. Also, we selected GMVV 79004 as a superior strain of 10 strains V. volvacea based on the mycelial growth and yield.
This study was carried out to obtain basic data on physiological characteristics for an artificial cultivation of fruiting body of C. pruinosa. C. pruinosa showed the most favorable growth on the MCM medium. The optimal condition for the mycelial growth was obtained at 25$^{\circ}C$ and pH 5.0, respectively. Carbon sources such as arabinose, mannose, xylose were favorable for stimulating a mycelial growth and fruiting bodies of C. pruinosa. Ammonium nitrate, ammonium citrate and ammonium tartrate of nitrogen sources also appeared to be good in the mycelial growth and fruiting body formation.
큰느타리버섯의 인공재배기술을 확립하기 위하여 균사 생장이나 자실체 생장에 필요한 영양원과 수분 및 산소를 공급하는 최적 배지, 수확량과 품질 및 경영 효율을 좌우하는 최적 재배용기, 적정한 배양기간, 그리고 최적의 발이방법 등을 검토하였다. 배지의 주재료로서 톱밥 단일배지보다 톱밥+콘코프의 혼합배지에서 배양기간은 다소 지연되었으나 수확량과 품질이 좋았다. 톱밥과 콘코프의 배합비는 75 : 25(v/v)가 가장 좋았다. 배지 주재료로서 비트펄프의 배합은 균사생장이 저하되고 수확량도 감소되어 바람직하지 않았다. 배지 제조시 영양제로 미강과 밀기울 그리고 면실박을 각각 12 : 12 : 6(v/v)으로 혼합하면 수확량이 가장 많아 효과적이었고, 밀기울과 면실박을 각각 15% 혼합한 처리구는 수확량이 가장 낮았다. 배지 첨가제인 제오라이트, 패분과 건비지의 첨가는 유의한 효과가 없었다. 큰느타리 병재배시 polypropylene(PP) 병의 병구 직경이 크면 발이수는 많으나 유효갯수는 유의하게 증가하지 않았다. PP병의 용량이 클수록 수확량과 품질이 양호하였고 용량 1100 ml-병구직경 ${\phi}75\;mm$가 가장 양호하였다. 큰느타리버섯의 봉지재배시 투명 사각봉지에서 균긁기하지 않는 전면(全面)발생재배는 PP병재배보다 재배면적당 수확량이 다소 높게 나타났다. 발이상태는 $24{\sim}42$일간의 배양기간에 따른 차이가 없었으나, 배양기간이 짧으면 갓 형성과 수확량이 불량하였다. 적정배양기간은 $22{\pm}2^{\circ}C$배양시 약 35일 정도이었다. 균긁기 후 무피복 정치, 피복 정치 및 도치법의 발이방법 중 도치법이 과습방지와 낙하균의 오염방지로 가장 양호하였다.
큰느타리버섯 균의 인공재배법 개발에 관한 연구를 수행한 결과 다음과 같이 몇가지 결과를 얻었기에 보고하고자 한다. 큰느타리버섯의 톱밥인공 재배한 자실체의 형태는 갓직경 $1.5{\sim}7.0\;cm$, 갓두께 $0.8{\sim}3.0\;cm$, 대직경 $1.2{\sim}2.5\;cm$, 대길이는 $4.5{\sim}9.0\;cm$였다. 포자의 문은 흰색, 포자의 크기는 $10.87{\sim}12.2{\times}4.35{\sim}5.65\;{\mu}m$, 담자기의 크기는 $50.0{\sim}59.2{\times}7.4{\sim}7.8\;{\mu}m$, 날시스티디아의 크기는 $21.75{\sim}28.7{\times}4.8{\sim}6.1\;{\mu}m$, 갓표피 상층세포의 크기는 $50.6{\sim}66.0{\times}4.4{\sim}6.7\;{\mu}m$, 대표피 세포의 크기는 $28.6{\sim}33.0{\times}5.5{\sim}6.6\;{\mu}m$이었다. 참나무톱밥에 미강과 밀기울을 30% 혼합했을 때 균사밀도와 자실체 발생이 좋았다. 톱밥배지의 최적수분 함량은 $60{\sim}65%$에서 균사생육이 빠르고 밀도도 양호하였다. PP병 재배시 균사배양 기간은 $20{\sim}22$일, 초발이 소요일수는 균긁기를 하지 않은 처리구에서 $6{\sim}8$일로 빨랐으나 자실체 수량은 균긁기한 처리구에서 높았다. PP봉지 재배는 참나무톱밥에 미강을 첨가한 구에서 초발이 소요일수가 10일로 빠르고, 자실체 수량은 밀기울 30% 처리구에서 높았다. 자실체 경도는 큰느타리에서 갓보다 줄기부분이 약 $2{\sim}3$배 정도 육질이 단단했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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