• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.371-380
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• 2018

배양액의 종류 및 LED를 이용한 다양한 광질 조건이 물냉이의 생장과 glucosinolates 함량에 미치는 영향을 3주간의 수경재배를 통하여 살펴보았다. 물냉이 종자를 암면배지에 파종 후 발아시켜, 2주간 육묘하였다. 유묘들은 semi-DFT 시스템에 이식하였다. 환경조절실은 주간온도 $20{\pm}1^{\circ}C$와 야간온도 $16{\pm}1^{\circ}C$, 주간습도 $65{\pm}10%$와 야간습도 $75{\pm}10%$의 범위에서 조절되었으며 16/8h 조건의 광주기와 $180{\pm}10{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 광강도를 유지하였다. 배양액은 오오츠카 하우스 1A(OTS), 한국원시(HES)과 화란온실작물연구소(PBG) 배양액을 초기 EC 1.0-1.3, pH 6.2와 형광등을 광원으로 실험하였다(실험-1). 광질에 대한 생육과 glucosinolates 함량을 분석하기 위하여 단색광(적색: R10, 백색: W10) 처리구와 혼합광(적청녹색: R2B1G1, 백청녹색: W2B1G1, 적색: R10, 적청색: R5B1, 적청색: R3B1)처리구를 두었다. 물냉이 지상부의 생육은 3개의 배양액 처리구에서 유의적인 차이가 발견되지 않았지만, 뿌리의 생체중은 HES와 비교하여 PBG와 OTS에서 13.7%와 55.1% 증가하였다. OTS 처리는 PBG와 HES 처리구에 비해 gluconasturtiin 함량이 96%, 65% 증가하였다. 백색광조건(W10)과 비교하여 적색광(R10) 처리는 초장이 101.3% 증가하였다. 청색광비율의 증가는 지상부 생육에 긍정적인 영향을 주었다. 물냉이의 건물중 당 glucosinolates 함량은 R2B1G1 처리구와 비교하여 R3B1 처리구에서 144.5% 증가하였으며, W10 처리구와 비교 시, 약 70% 증가하는 경향을 보였다. R3B1 처리구에서 물냉이의 생육과 총 glucosinolates의 함량이 가장 높게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.367-376
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• 2021

우리나라 딸기 재배는 시설 재배로 이루어지고 있으며, 대부분 농가의 급액 관리는 재배자의 경험을 토대로 타이머 제어 방식으로 이루어지고 있다. 타이머 급액 방법은 재배 환경, 작물의 생육 단계, 배지 수분 함량 등을 고려하기 어려워 작물을 최적 수준으로 관리하지 못하고, 급액 관리의 정확성이 결여되는 문제점이 있다. 적산 일사량과 배지 수분함량을 이용한 급액 방법은 작물의 생육 상태에 따라 정밀하게 양액을 공급하는 친환경적인 방법이다. 본 연구는 코이어배지를 이용한 딸기 수경재배에서 적산일사량과 배지 수분함량을 이용한 복합 급액 제어와 타이머 제어 급액 방법을 비교하고 복합 급액 제어 시 최적의 적산 일사량 기준을 설정하고자 수행하였다. 적산일사량 급액 방법은 외부 일사량을 기준으로 100, 150, 250J·cm^-2에 도달하면 자동으로 급액하며 배지 수분함량이 60% 미만이면 강제 급액하고, 1회 급액량은 50mL로 공급하였다. 타이머 제어는 대조구로 설정하였다. 급액을 개시하는 적산 일사량 기준이 작을수록 일일급액량이 많았으며 100J·cm^-2 기준 급액 시 급액량은 250J·cm^-2 처리구 대비 46% 많았다. 지상부 생체중과 건물중 모두 복합 급액 제어 방법이 타이머 제어보다 높았으며, 100, 150J·cm^-2 처리구에서 지상부 생체중이 높았고 100J·cm^-2 처리구에서 건물중이 유의하게 높은 값을 나타냈다. 수량 또한 타이머 제어 방법보다 복합 제어 방법에서 유의하게 높았으며 적산 일사량 기준이 작을수록 초기 수량이 증가하였다. 평균 과중은 타이머 제어 급액 시 가장 낮았다. 본 연구 결과 딸기의 정밀 급액 관리를 위하여 적산 일사량과 배지 수분 함량 센서를 이용한 복합 제어 활용 가능성을 확인하였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권1호
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• pp.22-27
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• 2022

토마토 재배지에서 다발생하는 파밤나방(S. exigua)과 담배거세미나방(S. litura) 유인살충을 위해 두 종류의 LED 트랩을 온실 외부에 설치하고 no light 트랩을 대조구로 하여 트랩내 유인력을 상호 비교하였다. 이때 이들 두 종의 나방류 유인을 위해 LED 트랩 주위 토마토 재배온실 안쪽에 토마토의 생장 정도에 따라 상부에 성페로몬 트랩을 각각 설치하였다. 설치 10일 후 LED 트랩에서 두 종의 나방이 다량 유인되었으나 no light 트랩에서는 두 종의 나방류 유인력이 매우 낮았다. 또한, 두 종의 나방이 유인된 LED 트랩 간 유인량 비교 결과 Violet-light 트랩(VLB trap, 파장범위 420nm)에서는 담배거세미나방 12마리, 파밤나방 34마리가 유인된 반면, Blue-light 트랩(BLB trap, 파장범위 470nm)에서는 42마리와 105마리가 유인되어 3.1-3.5배 높게 유인되었다. 한편, 성페로몬 트랩과 LED 유인 트랩 설치 후 살충제 무처리구에서 파밤나방과 담배거세미나방 피해가 발생하지 않아 방제 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이때 2종의 LED 트랩의 운용비용은 단위 면적당 80won/m²으로 나타났으며, 두 종의 나방 모두 방제가 가능한 것으로 나타났다. 또한 성페로몬 트랩과 2종의 LED 트랩에서 포획된 토마토 가해 두 종의 나방 수를 4개월 후 확인해 본 결과, 두 종의 나방이 373마리/트랩 이상 유인되어 친환경적인 방제가 가능한 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제31권4호
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• pp.444-451
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• 2022

최근 토마토 수경재배가 증가하며 장기 재배가 일반화 되고 있다. 수경재배에서는 작물의 양분과 수분 요구도를 고려하여 적정 양액을 공급하는 것이 생산성, 자원의 이용, 환경보전 측면에서도 매우 중요한데 장기재배에서는 계절적인 환경변화가 심하므로 이것을 고려한 급액 관리가 매우 중요하다. 따라서 코이어 배지를 이용한 토마토 장기재배에서 급액량이 생육과 수량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 온실 외부에 설치된 일사 센서로 적산일사를 기준으로 급액 횟수를 조절하였으며, 생육시기별로 급액 기준을 변경하며 4수준(High, Medium high, Meidum low, Low)으로 급액량을 달리 처리하였다. 급액량이 많을수록 배액률이 높았으며 배액의 EC가 지나치게 높아지는 것을 방지 할 수 있었다. 재배기간이 경과하면서 배액 EC가 높아졌는데 급액량이 적은 처리일수록 상승 폭이 컸다. 초장은 급액량이 가장 적은 처리구가 다른 처리구에 비하여 작았고 마디수와 화방의 발생 수는 급액량에 영향을 받지 않았다. 착과수는 전체적으로는 급액량의 영향을 크게 받지 않았으나 저온기에 발생한, 12-15화방에서는 급액량이 가장 많았던 처리구가 착과수가 적었다. 배꼽썩음과는 급액량이 가장 적은 처리구가 많았고 발생 시기도 빨랐다. 과실의 크기는 High 처리구가 컸으나 전체 수량은 Medium high 처리가 가장 많았다. 시험의 결과로 코이어를 이용한 토마토 수경재배에서 급액량이 근권의 양·수분 안정화와 생산성에 미치는 영향과 적정한 급액 관리의 중요성을 확인할 수 있었다. 따라서 최근에 보급되고 있는 복합환경제어시스템에 근권의 정보를 기준으로 정밀급액제어 알고리즘을 적용한다면 수경재배 제어기술 발전과 더불어 작물의 생산성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 판단되므로 이에 대한 지속적인 연구가 필요할 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.341-348
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• 2018

본 실험은 영양번식계 사과배양묘의 규격묘 생산을 위한 기초자료를 얻고자 순화된 사과 M.9묘의 광질 영향이 생육과 광합성에 미치는 영향을 알아보고자 6주간 환경이 조절된 룸에서 재배하였다. 인공광원은 6처리[적색(R), 청색(B), 백색(W), RBUV(UV-A 함유된 R7B3), RBW(R3B1W1), SMF(고압나트륨+메탈할라이드+형광등)]이며 식물에 조사된 광량은 $154{\pm}4{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이였다. 사과 묘 생육 특성 반응은 3주와 6주 각각 인공광원에 따라 차이를 보였다. 사과 묘 초장이 3주에는 R, RBUV, RBW, SMF 광원에서 높았으나, 6주에는 R 광원에서 높았다. 묘경은 3주째는 처리 간 차이가 없었으나, 6주째는 RBUV, RBW 광원에서 높았으며, 엽수는 3주와 6주 모두 RBUV 광원에서 가장 많았다. 엽록소 함량 SPAD 값은 3주째는 B와 RBUV 광원과 광원에서 높았으나 6주째는 차이가 없었다. 초장을 기준으로 인공광원 처리기간 중 생장율은 R 광원에서 1.12mm/day로 가장 빨랐으며, RBUV 광원(0.95mm/day), RBW 광원(0.86mm/day), SMF 광원 (0.76mm/day), W 광원(0.69mm/day), B 광원(0.44mm/day) 순 이였다. 엽면적은 RBUV, RBW 광원에서 높았고, B 광원에서 낮았으며, 비엽면적은 W 광원에서 높았으며, 생체중과 건물중은 RBUV 광원에서 높았다. 처리 6주째 광합성율은 B 광원에서 가장 높았으며, R 광원에서 낮았고, 기공전도도와 증산율은 B와 W 광원에서 높았다. 따라서 순화된 기내 배양 사과 M.9묘의 초장, 묘경, 엽수, 생체중 등 생육을 위해서는 광파장 영역이 R, R+B가 혼합비율이 높았던 R, RBUV, RBW 광원이 적합하였다.

• 원예과학기술지
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• 제33권6호
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• pp.854-859
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• 2015

본 시험은 배양액 내 pH 변화에 따른 이온과 EC의 모형을 구명하고자 수행하였다. 배양액 내 $HPO_4{^{-2}}$와 $H_2PO_4{^-}$의 변량에 따른 pH가 변하는데, pH 4.0-5.0은 EC의 변량이 상승하고, pH 5.0-7.0은 EC의 변량이 완만하고, pH 7.0-8.0은 다시 상승하였다. 배양액 내 다량원소의 변량을 보면, pH가 상승할수록 K, Ca, N, P의 이온 농도도 증가하는데, 특히 K과 P의 변량이 크게 나타났다. 반면 Mg와 S의 변량은 일정하게 유지되었다. 배양액의 IBM(ion balance model)에 따른 분석에서, EC의 변량은 크게 변하지 않고, 이온의 균형점이 a분면에서 d분면으로 이동하면 pH가 상승하면서 음이온 보다 양이온이 증가하는 것으로 나타났다. 또한 pH 변량이 높을수록 EC 중앙선으로부터 멀어져 배양액의 이온 불균형이 증가되었다. $HPO_4{^{-2}}$와 $H_2PO_4{^-}$의 변량에 대한 K와 Ca의 당량비 보정은 pH가 증가할수록 K는 감소하지만 Ca는 증가하였고, EC 변량의 영향보다 큰 것으로 나타났다. K와 Ca의 당량비 보정에 따른 pH 변량은 0.97의 이차 다항식 상관모형을 나타냈다. 본 연구를 통해 인산염의 구배에 따른 pH, 이온, EC의 변량에 대하여 pH 변량 모형이 구명되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권1호
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• pp.13-18
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• 2013

본 연구는 참외 개화시의 기온과 상대습도가 화분의 발아에 미치는 영향을 검토하고자 '만리장성', '오복꿀' 및 '조은대'의 3 품종을 재료로 하여 개화 시 온도를 $15^{\circ}C$, $25^{\circ}C$ 및 $35^{\circ}C$, 상대습도를 30%, 60% 및 90%의 처리를 두고 실험하였다. 기온조건에 따른 화분 발아율은 $25^{\circ}C$에서 채취한 것이 가장 높았고 $15^{\circ}C$에서 채취한 것이 가장 낮은 경향이었으며 품종별 화분 발아율은 '만리장성'이 가장 높았고 다음이 '오복꿀'이었으며 '조은대'가 가장 낮은 경향이었다. 화분관 신장길이는 기온조건별로는 $35^{\circ}C$에서 채취한 것이 가장 길었고 다음이 $25^{\circ}C$ 에서 채취한 것이었으며 $15^{\circ}C$에서 채취한 것은 현저히 짧았으며, 품종에 따라서는 '오복꿀'이 가장 길었다. 상대습도 조건에 따른 화분 발아율은 습도조건에 따라 뚜렷한 차이는 없으나 습도가 높을수록 높은 경향이었으며, 품종간에도 큰 차이가 없으나 '만리장성'과 '조은대'에 비해 '오복꿀'에서 낮았다. 그러나 화분관 신장길이는 처리간에 뚜렷한 차이를 나타내어 60%의 상대습도에서 채취한 것이 가장 길었으며, 다음이 30%의 상대습도에서 채취한 것이며 90%의 상대습도에서 채취한 것은 현저히 짧았다. 품종별 화분관 신장길이는 '오복꿀'이 가장 길었고 '조은대'가 가장 짧았다.

• 원예과학기술지
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• 제29권6호
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• pp.539-548
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• 2011

본 연구는 에세폰과 야간온도에 따른 국내육성 스탠다드 국화 '백마(Baekma)'의 불시개화를 조절하기 위하여 수행하였으며, 이는 하계 재배시 장일 조건하에서도 높은 야간 온도에 의해 영양생장에서 생식생장 단계로 전이되는 현상을 억제시키기 위함이었다. 에세폰의 살포횟수는 1회와 2회로 나누었고, 살포 농도는 각각 0, 200, 400, $800mg{\cdot}L^{-1}$로 구분하여 처리하였다. 야간온도 처리는 미니 비닐하우스를 각각 13, 17, $21^{\circ}C$가 유지되도록 야간온도를 제어하였다. 실험 결과를 보면, 야간온도 $13^{\circ}C$처리는 다양한 에세폰 농도 및 처리횟수에 관계없이 모든 야간온도 처리 중에서 가장 '백마'의 불시개화를 억제하는 데 효과적이었다. 더욱이 불시개화의 억제 경향은 야간온도가 증가할수록 뚜렷하게 감소하였다. 에세폰 농도가 증가할수록 야간온도가 낮을수록 절화장이 증가하고 총생체중, 줄기 및 엽생체중이 높게 나타났으며, 이는 영양생장 기간이 연장되었기 때문으로 판단되었다. 따라서 고온기의 야간온도 조절을 $21^{\circ}C$ 이하로 유지하기 어려운 경우, 불시개화 억제와 충분한 절화장 확보를 위해 정식 직후에 $200mg{\cdot}L^{-1}$ 이상의 에세폰을 1회 처리해야 할 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권4호
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• pp.415-419
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• 2007

저장중 5가지 싹채소, (무, 적무, 적양배추, 알팔파, 브로콜리)의 생체중은 $50{\mu}m$ LDPE필름으로 밀폐하여 $2^{\circ}C$와 $8^{\circ}C$모두 99%이상 유지되었다. 저장중 포장재내 이산화탄소 농도는 $8^{\circ}C$에서 $2^{\circ}C$에서 보다 높았으며 작물별로 무와 적무가 높았다. 산소농도는 이와 정반대로 $2^{\circ}C$에서 높게 유지되었고, 무와 적무가 가장 낮은 농도를 보였는데 특히 $8^{\circ}C$저장 3일째는 3%미만까지 낮아지기도 하였다. 에틸렌 농도도 $2^{\circ}C$에 비해 $8^{\circ}C$에서 다소 높았으며 작물별로는 알팔파가 0.1ppm으로 가장 낮았고 나머지 4 작물은 작물간 농도차이에 유의성 없이 1ppm미만으로 낮았다. 이취는 산소농도가 가장 낮았던 무와 적무에서 오히려 낮은 수준을 보였으며 온도별로 큰 차이가 없었다. 외관상 품질은 역시 $2^{\circ}C$가 $8^{\circ}C$보다 높게 유지되었으며, 두 온도 모두에서 무가 가장 높게 유지되었고, 다음으로 적무, 브로콜리, 적양배추, 알팔파 순서였다. 이상의 결과에서 싹채소의 작물간 저장성에 차이를 알 수 있었는데 무와 알팔파의 경우 $4{\sim}5$일의 저장기한의 차이를 보였다. 따라서 싹채소 유통에 있어 작물별 관리가 다르게 실시되어야 할 것이라 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제19권2호
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• pp.331-335
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• 2006

해양심층수의 처리에서 처리농도가 높아짐에 따라 대조구보다 작물의 생육이 떨어짐으로 과실의 생육과 수량은 감소한다. 평균 생체중은 전체적으로 양액 내 해양심층수의 농도가 높을수록 감소하는 경향이었다. 특히 1화방에 비하여 2화방의 생계중이 처리농도가 높아질수록 현저히 감소하였다. 과실의 고형물 함량은 심층수의 농도가 높을수록 증가하는 경향이었다. 제 1화방의 경우 10mM과 20mM 처리구에서 가장 많이 증가하였으나, 제 2화방의 경우 30mM과 40mM 처리구가 가장 많이 증가하였다. 토마토 과실을 구성하는 당은 glucose와 fructose가 대부분이었고 sucrose는 미량만 검출되었다. 과실 내 fructose와 glucose의 함량이 처리농도가 높을수록 줄어드는 이유는 심층수에 의해 생긴 염 스트레스에 의해 잎의 생육이 저하된 것에 기인한 것으로 보인다. 이 실험에서는 20mM 처리구의 라이코펜 함량이 가장 많은 것으로 나타났으며 무처리구와 나머지 처리구의 함량은 크게 차이가 없는 것으로 나타났다. 심층수 처리는 염 스트레스로 작용하여 에틸렌 형성을 유도 및 촉진시켜 과실의 성숙이 빨라진 것으로 생각되었다. 해양심층수의 처리는 가용성 고형물 함량과 lycopene 함량을 높임으로써 토마토 과실의 품질에 효과가 있으나 생체중의 감소로 인한 생산량 감소가 생긴다. 이에 적정처리 농도인 20mM로 처리하였을 때 고품질의 과실 생산이 가능함과 동시에 생산량 감소를 최소화할 수 있을 것으로 생각된다. 전체 ginsenosides 중 Re의 농도가 전 처리구에서 모두 가장 높은 함량을 차지하였으며, ginsenosides의 총함량은 EC 8 처리구를 제외한 전 처리구에서 대조구 보다 높게 나타났다. PT/PD의 값은 EC 8 처리구가 1.31로 가장 낮았고, EC 6 처리구가 2.52로 가장 높았으며, 나머지 처리구는 큰 차이가 없었다.