• 생물환경조절학회지
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• 제27권3호
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• pp.222-230
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• 2018

본 실험은 LED 광원이 시금치 품종 별 생육, 잎 형태변화 및 세포 길이에 대한 영향을 구명하고자 수행하였다. 최아된 시금치(Spinacia oleracea.) 품종 '월드스타'와 '수시로'를 버미큘라이트에 육묘한 후 NFT 시스템에 정식 한 뒤 LED 적색광(R), 청색광(B), 혼합광(적색:청색=2:1)(RB) 및 백색광(W)에서 $130{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD 광도로 25일간 재배하였다. 정식 후 일주일 간격으로 25일 동안 엽장, 엽폭, 엽병, 엽수, 광합성률을 측정하였고, 상편생장지수(leaf epinasty index, LEI)는 잎이 최대로 전개된 후에 측정하였다. 상편생장이 발생된 잎 가운데와 가장자리를 자른 조직의 세포길이, 폭 및 세포면적은 400배율 광학현미경을 이용하여 측정하였다. 정식 후 25일째에는 엽면적, 뿌리길이, 지상부 및 지하부의 생체중, 건물중을 조사하였다. 지상부 생체중과 건물중, 엽수, 엽면적 모두 월드스타 품종이 수시로 품종에 비해 유의적으로 높았다. 건물중은 월드스타 품종의 경우 혼합광(RB)와 적색광(R) 두 처리구에서 청색광(B)와 흰색광(W) 두 처리보다 약 35% 유의적으로 높았다. 수시로 품종의 경우 혼합광(RB) 처리구에서 지상부 건물중이 가장 높아 건물중이 가장 낮았던 흰색광(W) 처리구에 비해 40% 높은 건물중 결과를 보였다. 두 품종 모두 혼합광(RB)와 적색광(R) 두 처리구에서만 정식 21일 이후 잎 상편생장(leaf epinasty)이 나타났고 적색광(R) 처리구에서 혼합광(RB) 처리구 보다 유의적으로 높아 잎 상편생장은 적색광(R)과 관련이 있는 것을 알 수 있었다. 잎 가운데와 가장자리 부위 세포크기를 현미경으로 관찰한 결과 두 품종 모두 상편생장이 나타난 적색광(R) 처리구의 잎 가장자리 세포밀도가 잎 가운데 보다 낮은 것으로 나타나 앞서 보고된 연구결과들에서 제시한 상편생장과 잎 가운데와 가장자리 부위의 세포크기 차이 연관성을 뒷받침하고 있다. 또한 청색광(B)이 적색광(B)에서 발생되는 상편생장을 완화시켜주는 역할을 하는 것으로 보여 앞으로 두 광원의 적절한 혼합비율 규명이 필요한 것으로 판단된다. 또한, 엽형 변화가 심했던 수시로 품종보다는 월드스타 품종이 LED 광원을 이용한 식물공장 재배에 더 적합한 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권4호
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• pp.400-406
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• 2018

본 연구는 HPS (high-pressure sodium lamp, 고압나트륨등, 700W)와 PLS (Plasma Lighting System, 플라즈마등, 1,000W) 램프를 이용하여 겨울재배 오이의 보광재배 효과를 구명하고자, 양지붕형 유리온실 3동에 무보광을 대조구로 하여 오이('후레쉬' 품종)를 2015년 11월 2일에 정식하여 2016년 3월 15일까지 재배하였다. 보광은 2015년 11월 20일부터 2016년 3월 15일까지 약 4개월 동안 명기를 14시간/일(일몰 전 약 30분에 점등 개시)으로 정하여 실시하였고, 낮동안의 일사량이 $100W{\cdot}m^2$ 이하일 경우 자동으로 점등이 되도록 제어하였다. 분광투과특성은 PLS의 경우 광합성유효광(400-700nm)이 전반적으로 고르게 분포하나 HPS는 400-550nm 광량이 매우 적은 반면, 550-650nm 광원이 PLS보다 많이 분포되었다. 330-1,100nm 광은 HPS가 PLS에 비해 6% 많았고 UV와 적색광은 비슷하였다. 광합성유효광(400-700nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 많았고, 근적외선(700-1,100nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 적었으며, R/FR은 HPS가 높았다. 오이의 초장, 엽수, 마디수, 건물중 등의 생육은 무보광에 비해 두 보광등에서 비슷한 수준으로 높았다. 광합성능력은 두 광원 간에 유의적인 차이가 없었다. 오이의 주당 과실 개수(무게)는 무보광 21.2개(2.9kg)에 비해 PLS가 38.7개(5.5kg), HPS가 40.4개(5.6kg)로 1.8~1.9배 많았다. 보광등의 설치비와 전기에너지 비용을 고려하여 오이 보광재배의 경제성을 분석한 결과, PLS와 HPS 보광등은 각각 37%와 62%의 소득증대효과가 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.120-129
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• 2020

본 연구는 '후지/M.9'와 '홍로/M.9'가 재식된 사과원에 바람이나 우박을 막기 위해 사용되는 망(구멍크기 : 2×2mm)을 수관상부에 색상별로 백색과 청색을 나누어 설치한 후 햇빛의 차광정도 및 생육환경 차이 등에 따른 과실품질 변화를 조사하였다. '후지' 사과의 경우 대기온도 34.8℃인 오후 2~3시경의 과실표면 온도를 측정한 결과, 무처리는 40.0℃로 가장 높았고, 청색 방풍망과 백색 방풍망 처리구는 각각 34.9℃, 36.6℃로 크게 낮았다. '홍로'에서는 무처리구가 44.2℃일 때, 청색 방풍망 처리구는 38.3℃, 백색 방풍망 처리구는 38.5℃를 기록하여 '후지'와 마찬가지로 온도 경감효과를 보였다. '후지'의 과피색차를 조사한 결과, 과피적색도(a^⁎)는 무처리구가 16.5, 청색 방풍망 처리구는 18.0였으나, 백색 방풍망 처리구는 19.3으로 가장 높은 값을 보였다. '홍로'에서도 백색 방풍망 처리구가 적색도가 34.9로 무처리구 28.1에 비해 유의하게 높은 적색도 발현을 보였다. 일소피해 조사결과, '후지'에서 청색 방풍망 처리구 3.8%, 백색 방풍망 처리구 4.2%로 무처리구 9.4%에 비하여 크게 경감되었고, '홍로'의 경우는 청색 방풍망 처리구는 8.8%, 백색 방풍망 처리구는 12.4%로 무처리구 28.8%에 비하여 일소발생이 현저히 감소하였다. 이 같은 결과는 처리별 자외선 수치를 측정하였을 때 무처리 구간의 자외선 값에 비해 청색 방풍망 처리구에서 유의하게 낮아 방풍망 처리에 의한 자외선 차단 효과에 의한 것을 확인할 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.130-140
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• 2020

본 연구는 대체에너지, 생태복원 및 밀원식물용 등으로 이용되어 묘목 수요가 증가되고 있는 쉬나무의 우량한 용기묘 생산을 위한 적정 차광수준을 구명하고자 실시하였다. 공시용기는 임업시설양묘용 플라스틱 용기(350ml/구)를 사용하였다. 차광수준은 전광과 전광의 35%, 55%, 75%로 처리하였다. 실험결과, 간장과 근원경 생장은 전광에서 현저히 높은 값을 보였으며, 차광수준이 강해질수록 낮은 생장값으로 조사되었다. 묘목의 뿌리형태특성을 측정한 결과 전광에서 뿌리발달이 가장 왕성하게 조사되었다. 건물생산량도 전광에서 가장 높았고 전체적으로 간장 및 근원경 생장 결과와 유사한 경향으로 나타났다. 묘목의 품질을 나타내는 지수인 QI(Quality Index)도 차광실험의 경우 전광에서 0.98로 가장 높게 조사되었다. 묘목의 엽록소 함량은 상대적으로 차광수준이 가장 높은 75% 차광처리에서 가장 높은 엽록소 함량을 보였으며, 광합성속도 및 수분이용효율은 전광에서 각각 8.48μmolCO₂·m^-2s^-1, 1.40μmolCO₂·mmolm^-1H₂O 가장 높은 것으로 조사되었다. 연구결과를 종합하면, 쉬나무 용기묘의 우량한 묘목생산을 위한 적정 차광수준은 전광(0%)으로 판단되며, 쉬나무 용기묘의 대량생산을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.110-119
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• 2020

본 연구는 기존에 사용하여 왔고, 최근에 온습도의 정확도를 검증하였던 강제 흡출식 복사선 차폐장치(Aspirated Radiation Shield; ARS)를이용하여 모 기업(A 회사)에서 개발한 시스템의 성능을 개선하고, ARS 장치의 풍속이 온습도에 미치는 영향에 대해서도 시험적으로 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. A 회사 제품의 시스템을 개선하기 전, A 회사 시스템의 온도는 ARS 장치로 측정한 온도보다 최대 10.2℃정도 높았고, 상대습도는 20.0%정도 낮게 나타났다. 시스템을 개선한 후, 노드 1, 2의 온도 및 상대습도는 거의 일치하는 것으로 나타났다. 개선 후의 노드 2와 ARS 장치로 측정한 온도간의 최고, 평균 및 최저온도를 포함한 온도편차는 각각 0.2~0.7℃정도로써 ARS 장치가 약간 낮거나 높게 나타나는 경향이 있었다. 상대습도의 경우, 일몰 직후 ARS 장치의 상대습도가 약 10.0%정도 높게 나타나는 경향이 있었지만, 그 이외에는 평균적으로 1.9%정도 ARS 장치가 약간 낮게 나타나는 경향이 있었다. 그리고 노드 1을 최소-중간 사이, 중간-최대 사이 및 최대로 설정한 경우, 노드 1, 2의 최고, 평균 및 최저온도를 포함한 편차는 각각 0.1~0.4℃, 0.0~0.2℃ 및 0.0~0.5℃정도였다. 그리고 노드 1의 3개 측점과 ARS 장치의 최고, 평균 및 최저온도를 포함한 편차는 각각 0.2~0.5℃, 0.1~2.2℃ 및 0.1~1.1℃정도의 범위로써 풍속의 크기에 따른 온도편차는 아주 미미한 것으로 나타났다. 또한 선행연구 및 본 연구의 결과를 종합하여 보면, 온도오차를 개선하기 위한 적정 풍속은 1.0~2.0m·s^-1 정도의 범위일 것으로 판단되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권4호
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• pp.512-527
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• 2012

다도해해상국립공원의 서단(西端)에 위치하는 장도(면적 $1.54km^2$)는 고층습원의 발달과 국가적 생물다양성 중점지역(hotspot)으로 주목받고 있는 생태지역(ecoregion)이다. 본 연구는 장도에 발달하고 있는 식물군락의 다양성을 규명하고, 보전생태학적 식생관리전략을 제안하고자 진행되었다. 장도 식생은 10개 상관형(physiognomic types)에 총 22개 단위식생(syntaxa: 3개 군집, 15개 군락, 4개 하위군락)으로 구분되었다. 현존 습지식생(actual wetland vegetation)은 갈대군강(Phragmitetea)과 벼군강(Orizetea)에 귀속되는 비교적 낮은 자연도(naturalness)의 식물군락들로 이루어져 있었으며, 고층습원이 아닌 것으로 밝혀졌다. 동백나무군강(Camellietea japonicae)의 난온대 상록활엽수림 가운데 구실잣밤나무-가는쇠고사리군집은 장도가 새로운 최북단 분포지(northernmost distribution site)인 것으로 확인되었다. 지역 및 국가 특산식생형(regional and nation-wide endemic vegetation type)으로 소사나무-흑산비비추군락을 특기하였으며, 토지적 지역식생형(regional edaphic vegetation type)으로 해안 절벽에서 섬향나무-밀사초군락이 기재되었다. 장도는 험준한 섬 지형에도 불구하고 집약적인 인간간섭(방목, 벌채, 산불, 개간 등)이 대부분의 식생형에서 종조성으로부터 밝혀졌다. 그러나 장도는 난온대 속에서의 높은 무상일수와 연평균 최대 안개 일수를 가지고 있는 지역생물기후 특성, 차별침식에 의하여 형성된 함몰 분지에서의 대수층 발달과 같은 토지적 수리수문체계를 반영하는 독특한 식생자원이 보존되어 있는 것으로 평가되었다. 특히 장도습지는 보전생태학적 관점에서 그 존재의 가치가 지대한 것으로 평가되었다. 하지만 장도습지는 습지 지표면의 근본적인 수리수문 체계의 변질을 야기하는 인간간섭에 노출되어 있음으로써 이에 대한 즉각적인 습지생태계관리 매뉴얼 구축이 요구되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제17권4호
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• pp.288-292
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• 2008

멜론의 관비재배시 고품질 과실을 생산하기 위해 과실비대기 이후 관수시점을 $20{\sim}25#, $30{\sim}35$ 그리고 $45{\sim}50$(-kPa)로 각각 설정하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 관수량은 관수개시점 $45{\sim}50$(-kPaa)구가 115mm로 $20{\sim}25$(-kPa)구보다 2배 적었다. 줄기의 길이는 $45{\sim}50$(-kPa)구에서 144cm로 다른 처리구에 비해 다소 짧았으나 절간장은 처리 간에 차이가 없었다. 잎 생체중 및 건물중은 $45{\sim}-50$(-kPa)구에서 각각 512, 58.3g으로 다른 처리구에 비해 가벼웠다. 과중은 관수량이 적은 $45{\sim}50$(-kPa) 처리구가 1,634g로 관수량이 많은 $20{\sim}25$(-kPa)구에 비해 다소 가벼웠다. 괴경은 처리 간에 차이가 없었으나 과고는 유의성 있게 작았다. 총수량은 관수량이 많은 처리구에서 다소 많으나 상등품수량은 관수량이 적은 $45{\sim}50$(-kPa)구가 2,531kg/10a로 가장 많았다. 과실의 당도는 관수량이 적은 $45{\sim}50$(kPa)구가 $15.2^{\circ}Bx$ $20{\sim}25$(-kPa)구보다 $0.9^{\circ}Bx$ 정도 높았다. 이상의 결과에서 멜론의 관비재배시 개화 후부터 과실비대기 까지는 관수개시점을 $15{\sim}20$(-kPa)으로 설정하여 과실의 비대에 수분이 부족하지 않게 관리하고 과실비대기 이후에는 관수량을 줄여 $45{\sim}50$(kPa)로 관리하면 당도가 높은 과실을 생산할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권1호
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• pp.29-39
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• 2009

딸기 재배용 온실 내 재배 벤치에서 생산량을 높이기 위하여 벤치 주위에서 이산화탄소를 공급하는 경우 환기 등에 의한 풍속으로 인하여 작물 주변의 적정가스 농도가 유지되지 못하는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 이산화탄소를 보존시키고자 벤치 주변에 방풍막을 설치하는 방안에 대하여 분석하였다. 온실 내 벤치와 방풍막을 2차원 CFD 시뮬레이션으로 모델링하고 온실 내 공기의 풍속과 이산화탄소의 공급을 구현하여 보존되는 이산화탄소의 농도 분포를 살펴보았다. 또한 이를 통하여 설계한 온실의 환경조건에서의 적정한 방풍막 설치 높이를 제안하고자 하였다. 시뮬레이션에서 구현한 온실 내 풍속조건은 0.5, 1.0, 1.5 m/s이고, 방풍막의 높이는 미설치, 0.15, 0.30 m이고, 각 조건에서의 이산화탄소 농도를 측정하였다. 설계상의 편의와 시뮬레이션의 간소화를 위하여 벤치위의 작물은 없는 것으로 가정하였다. 일반적인 온실 내의 풍속 조건은 1.0 m/s로, 시뮬레이션 결과 이 때 벤치 위에서의 평균 이산화탄소 농도는 방풍막 미설치 시 420 ppm, 방풍막 설치 높이 0.15 m일 때 580 ppm, 0.30 m일 때 653 ppm으로 나타났다 딸기의 최대 생산량을 위한 적정 생육 이산화탄소 농도가 $600{\sim}800ppm$ 정도인 것을 고려하여, 이와 같은 환경조건에서의 방풍막의 설치 높이는 0.30m가 적당할 것으로 판단하였으나 이산화탄소 공급조건, 작물의 배치 등의 조건변화에 따른 상황에서의 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것이다. 이처럼 방풍막의 설치가 온실 내에 시비한 이산화탄소를 작물 주변에 머무르게 하는 효과가 상당함을 알 수 있었으며, 설계한 환경조건에서 작물별로 적정한 수준의 이산화탄소량이 공급되고 있는지를 판단하기 위하여 CFD 기술이 이용될 수가 있음을 보였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권2호
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• pp.83-88
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• 2005

참외 착과 생력화 및 품질향상을 위하여 사계절꿀참외에 성주토좌호박을 합접하여 꿀벌 및 호박벌 방사구와 착과제 처리구를 비교하였다 꿀벌 및 호박벌 방사구에 비하여 착과제 처리구에서 과중이 무겁고 과육두께가 두꺼운 경향이었으나 당도 및 경도는 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 높은 경향이었다. 2월 하순부터 3월 상순까지의 착과율은 착과제 처리구의 $95\%$에 비하여 꿀벌은 $46\%$, 호박벌은 $45\%$로 착과율이 낮았으나, 3월 중순부터는 꿀벌, 호박벌 방사구 및 착과제 처리구 공히 착과율이 $98\%$이상으로 높아 참외 시설재배시 벌을 이용한 착과 시기는 3월 중순이후가 적당한 것으로 판단되었다. 과실의 색도는 착과제 처리구에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 우수한 경향이었으며 특히 a값이 높았다. 발효과율은 착과제 처리구의 $28.1\%$에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 각각 $95\%,\;9.1\%$천 매우 낮았으며, 백립중은 착과제 처리구의 0.08g에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 각각 0.17g, 0.15g으로 무거워 백립중이 무거우면 무거울수록 발효과율이 감소하였다. 기형과율은 착과제 처리구에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 다소 높았으나 상품과율은 착과제 처리구의 $62.5\%$에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 각각 $82\%$ 및 $80.3\%$로 높았다. 과실의 감모율을 조사한 결과, 착과제 처리구에 비하여 꿀벌 및 호박벌 방사구에서 수확한 과실의 감모율이 적었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 꿀벌 및 호박벌의 도입으로 참외 착과 생력화가 가능하고 품질향상이 가능함을 알 수 있었다. 포장재 종류별로 포장재가 두꺼울수록 greening의 진행이 지연되는 경향을 보였다. Greening을 수치화 할 수 있는 엽록소 함량은 역시 저장온도가 낮은 $1^{\circ}C$가 $10^{\circ}C$보다 낮았고, 역시 이산화탄소 농도가 가장 높았던 50um LDPE필름에서 가장 낮은 함량을 보였는데 포장재 내부의 이산화탄소 함량과 총 엽록소 함량과의 상관관계를 조사한 결과 상관계수(r)가 $1^{\circ}C$에서 0.926 $10^{\circ}C$에서는 0.997로 고도의 상관이 있음을 알 수 있었다. Greening을 제외한 외관상 품질은 저온인 $1^{\circ}C$에서 높게 유지되었고 포장재별로는 $1^{\circ}C$에서는 50um LDPE 필름이 $10^{\circ}C$에서는 25um LDPE필름에서 가장 높은 점수를 나타내었다. 비타민 C 함량도 저온에서 높게 유지되었으며 필름종류별로는 25um와 50um LDPE 필름에서 가장 높았다. 이상의 결과로 보아 치콘의 저장 및 유통시 $1^{\circ}C$에서는 50um LDPE 필름이 $10^{\circ}C$에서는 25um LDPE 필름이 포장재로 적합한 것으로 사료된다. 또한 약간의 빛으로 greening이 급격히 진행되므로 판매과정에서 암조건을 유지하는 것이 필요하리라 생각된다.따라서 우리나라 집단급식소의 위생관리 실태를 완전하게 파악하기 위해서는 더 많은 연구자들이 급식소의 위생관리 실태조사에 참여하고, 이를 데이터베이스화하여 객관적으로 평가하는 작업이 필요할 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제14권2호
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• pp.106-113
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• 2005

본 연구는 섬유 제조과정에서 발생하는 파쇄섬유 및 버려지는 의류 등의 합성섬유를 과채류 수경재배용 배지로 활용하기 위하여 적용 가능성을 여러 방면에서 검토하였으며 그 결과는 다음과 같다. 물리성 분석에서 합성섬유 배지는 암면에 비해 가비중과 고상률은 약간 낮았고, 기상률과 수분함량은 높았다. 화학성은 pH 6.5, EC $0.03dS{\cdot}m^{-1}$로 암면의 6.6과 $0.01dS{\cdot}m^{-1}$와 큰 차이가 없었으며, CEC는 0.39me/100mL로 암면의 3.29me/100mL보다 낮았고, $K^+,\;Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;Na^+$등의 양이온 함량은 합성섬유 배지에서 약간 높았다. 모모따로 토마토 재배에서, 합성섬유 배지는 초장, 경경, 화방별 첫꽃 개화소요일수 등 생육은 암면 배지에서와 차이가 없었다. 1과중은 각각 182g과 181g, 상품과율은 각각 $93.8\%$와 $92.0\%$로 두 배지간에 큰 차이가 없었으며, 10a당 상품수량은 합성섬유 배지에서 암면 배지의 $97\%$수준인 12,799kg이었다. 수출오이 재배시, 합성섬유와 암면 배지간의 엽장, 엽폭, 엽수, 경경, 엽록소 함량 등 생육 차이는 없었다. 1과중은 암면 배지에서 높았으나, 상품률은 합성섬유 배지에서 약간 높았다 10a당 상품수량은 합성섬유 배지에서 5,062kg으로 암면 배지에서보다 오히려 $2\%$ 증가하였다. 재배기간 동안 근권 양액의 무기이온 농도는 $NO_3\;^-$ 농도만 암면 배지에서 높았을 뿐, $NH4^+,\;H_2PO_4^-\;,\;K^+\;Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;SO_4^{2-}$ 등의 다른 이온들의 농도는 두 배지간에 유의한 차이가 없었다.