• 생물환경조절학회지
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• 제28권1호
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• pp.38-45
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• 2019

순환식 수경재배 시스템을 이용한 배액의 재활용은 수자원 및 생산비 절감, 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 따라서 일반 토마토인 'Bonus'를 110일간 반촉성 수경재배하면서 생육 단계별 식물체, 공급액 및 배액의 무기원소 농도 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초 자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 착과절위에 따른 엽의 T-N 함량은 생육 초기에 약 4.1%로 높았으나 생육 후기로 갈수록 낮아져 8화방 개화기에는 3.9%로 낮아졌다. P 함량은 초기에 높았으며, 3-7화방까지는 비슷하였고, 8화방에서 낮았다. Ca, Mg 및 Na은 생육초기보다 후기로 갈수록 함량이 높아져 8화방 개화기에 가장 높았다. 토마토 생육 기간이 경과할수록 공급 양액과 배액의 $NO_3-N$, P, K, Ca 및 Mg 농도는 정식 5주 후까지의 생육 초기에는 비슷하였으나 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액에서 농도가 높아지는 경향이었다. B, Fe 및 Na의 경우 생육 초기에는 배액의 농도가 약간 높았으며 중기 이후부터 공급액보다 배액의 농도가 높았다. 이상의 결과는 토마토 순환식 반촉성 수경재배 시 배액의 무기원소 농도를 교정하기 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경농학회지
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• 제23권4호
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• pp.191-196
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• 2004

The contribution of plant nutrition status in arbuscular mycorrhizal (AM) plant to the nutrient acquisition by extraradical hyphae of AM fungi was investigated using cucumber colonized with Glomus intraradicies (BEG 110) focusing on the Zn. Compartmentalized pots with separated Bones for hyphal growth were used to determine the contribution of extraradical AM hyphae to Zn uptake from hyphal zones. $0.5\;{\mu}M$ Zn was supplied into the hyphal zones as nutrient solution (10 mL/day) with a form of $ZnSO_4$. Zn foliar application was made two times for one week before harvest (8 mL/plant). The colonization rate by AM were high in all of Zn treatments. The dry weight of cucumber increased by AM colonization compared to those of non-mycorrhizal counterpart. However: Zn foliar application resulted in no significant difference in dry weight between mycorrhizal- and non-mycorrhizal plant. In addition, the enhancement of Zn content in cucumber shoot by AM colonization were also reduced by Zn foliar application. These results indicate that the interaction between host plant and AM fungus for nutrient uptake might be related to plant nutritional status and nutrient contents. In consequence, higher Zn contents in host plant by foliar application of Zn could restrict the role of extraradical hyphae of AM fungus on the Zn acquisition and transfer from fungus to host plant.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권4호
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• pp.424-431
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• 2017

최근 국내에서 육성된 딸기 신품종 '베리스타'와 '죽향'의 수경재배 시 생육 단계별 적정한 양액 농도가 품질과 생산성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 연구를 수행하였다. 길이 40m, 폭 10m의 플라스틱 온실 내에 높이 1m, 폭 33cm의 수경재배용 베드를 설치하고 원예용상토를 충진한 후 '설향', '베리스타', '죽향' 묘를 정식하였다. 배양액은 네덜란드 PBG 배양액을 사용하였으며, 생육 단계를 생육초기-개화기-수확초기-수확후기로 나누어 처리 2는 '설향' 기준 급액 농도 EC $0.68-1.0-1.2-1.0dS{\cdot}m^{-1}$, 처리 1은 30% 낮은 농도인 EC $0.68-0.8-0.85-0.7dS{\cdot}m^{-1}$, 처리 3은 30% 높은 농도인 EC $0.68-1.2-1.55-1.3dS{\cdot}m^{-1}$으로 급액 하였다. 재배기간 동안 딸기품종별 생육과 수량 등을 조사하였다. '베리스타'는 2번 처리구와 3번 처리구 간의 지상부 생육에 차이가 없었으며, '베리스타'와 '죽향' 모두 양액 농도가 높을수록 엽색이 짙었으나 양자 효율은 차이가 나지 않았다. '죽향'은 급액농도에 따라 3월 이후 생육 후기에 생육 차이가 뚜렷하였고, 3번 처리구에서 가장 생육이 왕성하였다. '베리스타'와 '죽향' 모두 과중, 과장, 과폭 및 과실 경도가 3번 처리구에서 유의하게 높은 값을 나타냈다. 수확과의 총 당 함량은 처리 간에 차이가 없었으나 환원당과 비환원당의 조성 비율은 처리별로 다르게 나타났다. 수량을 조사한 결과, '베리스타'는 급액 농도가 높아질수록 수확과의 수가 많았으나 수량은 처리별로 큰 차이가 나타나지 않았다. 반면, '죽향'은 급액농도 간에 뚜렷한 차이를 보였으며, 3번 처리구에서 가장 수확량이 많았다. 생육 특성과 과실 품질을 종합적으로 고려해 본 결과, '베리스타'는 '설향' 표준 급액농도와 동일하게 EC $0.68-1.0-1.2-1.0dS{\cdot}m^{-1}$로 관리하는 것이 경제적이며, '죽향'은 '설향' 기준 급액농도보다 30% 높은 EC $0.68-1.2-1.55-1.3dS{\cdot}m^{-1}$로 공급해 주는 것이 고품질의 과실을 많이 수확할 수 있는 방법으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제4권2호
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• pp.175-180
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• 1995

본 연구는 SCDS(specific color difference sensor)를 이용하여 토마토의 비파괴적인 질소 영양 진단 방법을 확립하기 위하여 질소 농도를 0, 10, 50, 100, 150, 200, 300, 600ppm으로 조절하여 NFT방식으로 실험을 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 배양액 내의 질소 농도가 0ppm에서 150ppm으로 높아짐에 따라 토마토 잎의 기공 저항은 급격히 줄어든 반면 기공 확산 속도는 증가하였다. 한편, 질소 농도가 높아짐에 따라 광합성 속도도 증가하였지만 100ppm에서 부터 600ppm까지는 큰 차이를 보이지 않았다. 토마토 잎의 SCDS값이 높아짐에 따라 광합성 속도는 직선적으로 증가하였으며 평균 과중과 상품 수량은 2차 곡선모양으로 증가하는 경향을 보였다. 엽내 질소 함량이 3% 정도될 때까지 광합성 속도는 크게 증가하였지만 3.3-3.5% 수준부터 광합성은 포화상태를 나타냈다. 토마토 잎의 SCDS값과 엽내 질소 함량 간에는 고도로 유의한 정의 상관을 보였다. 토마토의 생리적 활성, 생육 및 상품 수량을 고려해 볼 때, 엽내 질소 함량의 적정 범위는 3.0-3.8%인 것으로 나타났다. 이 범위에 해당되는 SCDS값은 40.4-52.2였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권1호
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• pp.40-45
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• 2018

채소내의 칼륨은 만성 신부전 환자에게 악영향을 주는 것으로 알려져 있다. 하지만 채소는 많은 다른 영양 물질 또한 함유하고 있으므로, 이러한 환자들에게 채소의 섭취는 불가피하다. 본 연구는 완전제어형 식물공장에서 신장환자들을 위해 적합한 저칼륨 상추 개발을 위해 수행되었다. 본 연구에 사용된 상추 품종은 '찰스' 품종이었다. 완전제어형 식물공장에서 정식 후 28일간 수행되었으며, 광 환경은 LED (W:R, 9:1), 일장 16시간, $200{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이었고 재배 온도, 상대습도와 이산화탄소 농도는 각각 $15-21^{\circ}C$, 65%와 $600-650mg{\cdot}L^{-1}$ 이었다. 1차 실험에서 배양액은 수확 전 1주전과 2주전에 칼륨농도를 10%와 5%로 낮게 처리하였고, 이를 토대로 2차실험의 처리는 수확 전 2주전 5%, 1% 낮춘 처리와 원수로 재배한 처리였다. 식물체 내의 다량원소 분석을 위해 수확 후 ICP 분석을 하였으며 생체중과 엽수를 측정하였다. 실험 결과 식물체 내 칼륨함량은 대조구에 비해 2주전 처리에서 통계적으로 유의하게 낮았다. 생체중과 엽수는 대조구와 처리구에서 유의적인 차이를 보이지 않았으나 처리구간의 유의적인 차이는 있었다. 신장환자들의 채소섭취량을 고려했을 때, 저칼륨 상추 생산을 위한 적당한 칼륨농도 조성은 수확 2주전 1%와 5%로 낮춘 처리였다. 본 연구를 통해 양액 내 칼륨함량과 처리시리를 조절하여 신장환자를 위한 저칼륨 상추를 개발할 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제25권2호
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• pp.89-94
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• 2016

본 연구는 인공광 이용형 식물공장에서 common ice plant를 재배하였을 때 생육에 대한 적합한 배양액 조성, 배양액 산도, 급액 간격, 광도 및 재식거리를 알아보고자 수행되었다. 식물공장 유형은 완전제어형 식물공장형태로 인공광원은 삼파장 형광등을 사용하였으며, 광주기는 12시간 일장주기였다. 수경재배시스템은 3단으로 구성된 박막수경시스템이었다. 식물공장내 온도, 상대습도와 이산화탄소 농도는 ON/OFF 제어하였다. 배양액은 일본원예시험장액과 식물체 분석으로 개발 배양액을 가지고 비교 실험 하였다. 배양액의 산도와 급액 간격 실험은 pH 6.0과 7.0 그리고, 5분 간격과 10분 간격으로 순환 할 경우 생육 차이를 알아보았다. 광도는 90과 $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 2처리 하였다. 재식거리는 열간 간격을 15cm로 고정한 후, 열내 간격 10cm, 15cm, 20cm와 25cm 4처리로 처리하였다. 적당한 배양액의 조성은 N 7.65, P 0.65, K 4.0, Ca 1.6과 Mg $1.0mM{\cdot}L^{-1}$이었다. 지상부 생체중과 건물중은 pH 6과 7 그리고 5분 간격과 10분 간격 처리간의 유의적인 차이는 없었다. 지상부 생체중과 건물중은 광도 $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서 높았다. 재식거리가 증가할수록, 단위면적당 생체중과 건물중은 감소하는 경향을 보였다. 식물 생산 시스템에서 common ice plant 생육에 적합한 배양액 관리(조성, pH와 급액간격)와 재배관리(광도와 재식밀도)를 알아본 결과, 생육에 적합한 배양액 조성으로 pH 6.0-7.0로, 급액 10분 간격으로 공급해 주는 것이 좋으며, 광도 $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$와 재식밀도 $15{\times}15cm$로 재배하는 것이 좋을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제5권2호
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• pp.120-130
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• 1996

본 실험은 NFT재배에서 배양액내 NO$_3$-N과 NH$_4$-N의 비율과 $CO_2$ 시용이 결구상추의 생육, 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였는데, 그 결과는 다음과 같다. 1. 배양액의 pH와 EC를 보정하지 않았을 경우, NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0인 구에서의 pH는 점차적으로 증가하였고, NH$_4$-N의 비율이 높을수록 급격히 저하하여 pH4.0까지 낮아졌다. 2. 배양액을 보정하지 않은 상태에서 NO$_3$-N 및 NH$_4$-N의 일 변화를 측정하여 본 결과, NO$_3$-N의 흡수율은 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 75:25, 50:50 처리구에서 각각 27.7%, 26.1% 였으나 NH$_4$-N의 흡수율은 87.9%, 71.2%로 결구상추는 NH$_4$-N을 우선적으로 흡수하였다. 3. 엽내 무기성분 함량에서 T-N는 NO$_3$-N과 NH$_4$-N 비율에 따른 큰 차이를 보이지 않았으나, P$_2$O$_{5}$, $K_2$O, CaO, MgO는 생육이 가장 좋았던 $CO_2$ 1500ppm 시용과 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0에서 높게 나타났다. 4. $CO_2$ 시용에 의한 각 처리별 $CO_2$ 동화율도 수량과 같은 경향을 나타내어 $CO_2$ 1500ppm 시용과 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0 처리에서 가장 높았고, 배양액의 NH$_4$-N비율이 높아질수록 현저히 떨어졌다. 5. 결구상추의 생육은 $CO_2$ 1500ppm 시용과 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0 처리에서 가장 좋았고, $CO_2$ 무처리구에 비하여 $CO_2$ 1500ppm 처리구에서 대체로 양호하였으나, NO$_3$-N:NH$_4$-N이 75:25, 50:50인 처리에서는 $CO_2$ 시용에 의한 수량의 증가가 경미하여 처리간 차이가 인정되지 않았다. 6. 엽중 nitrate함량은 배양액의 NO$_3$-N함량과 비례하여 NO$_3$-N:NH$_4$-N 이 100:0에서 가장 높았고, vitamin C 함량은 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0인 처리에서 가장 낮고, NH$_4$-N의 비율이 많을수록 높아졌다. $CO_2$ 시용에 의하여 엽중 질산염함량은 경감할 수는 있었으나 그 효과는 경미하였다.다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.322-326
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• 2012

최근 식물공장에 대한 연구가 활성화 되면서 식물공장내 인공광을 이용한 쌈채소 재배가 점점 늘어나고 있다. 특히 쌈채소를 좋아하는 우리나라에서는 그 소비량이 매년 증가하고 있으며, 토양재배보다는 수경재배로 생산한 엽채류를 좋아하기 때문에 식물공장 시설을 이용하여 수경재배로 쌈채소를 생산하면 그 효과가 크리라 생각된다. 따라서 본 실험은 식물공장내에서 쌈채소로 많이 이용되고 있는 적겨자와 청경채를 대상으로 양액농도별 수량과 비타민 함량의 차이를 분석하기 위하여 실시하였다. 그 결과, 적겨자와 청경채 모두 초장은 EC에 따른 유의성은 없었고, 엽수는 적겨자의 경우 EC 가 높아질수록 감소하는 경향을 보였으나 청경채의 경우는 유의성이 없었다. 청경채의 경우 EC가 높아질수록 엽면적이 현저하게 증가하였고, 생체중은 두 작물 모두 EC가 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 광합성 능력은 적겨자의 경우 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나 청경채는 EC가 높을 때 높은 경향을 보였다. Ascorbic acid 함량은 적겨자의 경우에 EC가 낮을수록 높게 나왔고, 청경채의 경우에는 EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서 가장 높았고, 1.5, $2.5dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구 순이었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 인공광 이용형 식물공장에서 적겨자와 청경채를 생산하고자 할 때에는 양액농도를 $2.0{\sim}2.5dS{\cdot}m^{-1}$로 관리하는 것이 생체중과 Ascorbic acid 함량을 고려해볼 때 가장 적절한 양액 농도 관리 방법이라고 생각된다.

• 원예과학기술지
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• 제29권1호
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• pp.23-28
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• 2011

딸기에 적합한 수경재배기술을 개발하기 위하여, 배양액 농도와 뿌리의 활성과의 상관관계를 조사함으로써 딸기에 적정한 배양액의 농도를 구명하고자 하였다. '설향(雪香)' 딸기를 재료로 하여 야마자키 조성 딸기 전용배양액을 0.5, 1.0, $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 농도로 처리하였다. 그리고 투명 플라스틱 포트에 코코피트를 충진하고 처리별로 5주씩 정식하여 딸기의 지상부 및 뿌리의 발달을 관찰하였다. 뿌리의 활력은 TTC(Triphenyl-tetrazoliumchloride)법으로 조사하였다. 엽병장은 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서 가장 길었으며, 그 다음 EC 2.0, $0.5dS{\cdot}m^{-1}$ 순으로 나타났다. 엽폭은 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서 가장 넓었으며, EC 0.5, $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 순으로 나타났다. 과장, 과경, 과중 및 수량은 EC 0.5와 $1.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서 EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구 보다 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 그러나, 당도는 처리 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 지상부 건물중은 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서 가장 높았으며 다음이 $0.5dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구, $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구 순으로 나타났다. 지하부의 건물중은 배양액의 농도가 0.5와 $1.0dS{\cdot}m^{-1}$에서 높게 나타났으며, $2.0dS{\cdot}m^{-1}$에서는 현저하게 낮았다. 배액의 산도 변화는 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구는 공급배양액의 pH와 비슷한 경향을 나타내었으나, EC 0.5 처리구에서는 상승하는 경향을 보였고 EC 2.0 처리구에서는 현저하게 낮아지는 경향을 보였다. Formazan의 농도는 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서 전 생육기간 동안 가장 높게 나타났으며, EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서는 현저하게 낮은 경향을 보였다. 이상의 결과에서 '설향'딸기에 가장 적합한 배양액 농도는 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$에 가까운 것으로 생각되었다. 또한, 배액의 pH는 뿌리의 활성과 직접적인 상관이 있어서, 배액의 pH가 높은 것은 뿌리의 활성이 양호한 것을 시사하고, 배액의 pH가 낮은 것은 뿌리의 활성이 낮은 것을 나타내는 지표가 될 수 있다는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 딸기 수경재배에서 생육진단의 지표로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권5호
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• pp.554-561
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• 1999

A novel estimation method was investigated for determining the concentrations of residual biomass, poly-3-hydroxybutyrate (PHB), and main nutrients including carbon and nitrogen sources, phosphate, and mineral ions from the supplied amount of ammonia solution used for a pH-control solution and nitrogen source in a PHB fermentation. The estimation equations for a batch culture and a fed-batch culture were derived from the relationship between the growth rate of residual biomass and the feed rate of the pH-control solution, and then were applied to the batch culture and the fed-batch cultures of Alcaligenes latus. This method was successfully applied to estimate the concentrations of residual biomass, PHB, and nutrients.