• 스마트미디어저널
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• 제13권2호
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• pp.16-22
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• 2024

Greenhouse provides opportunities to have big yield effectively and efficiently. However, many resources are required, such as fertigation, a kind of solution of nutrient. Resources supply is essential to cultivate crops. Inadequate supply will hinder plant growth whereas the surplus results in waste. In this paper, we are especially interested in the fertigation supply. Further, excess fertigation leads to drainage which is difficult to purify and threatens the environment. To address this challenge, we aim to predict the desired amount of fertigation. To achieve this objective, we first establish a prototype to record the climate conditions inside a rose greenhouse using Internet of Things sensors. Simultaneously, the desired fertigation amount is obtained with the help of weight scale and historical data of fertigation supply and drainage. Second, a method is proposed to predict the desired fertigation by taking the sensors' data as input, with a time-series model. Extensive experimental results suggest the potential of our objective and method. To be specific, our method achieves an average MAE 0.032 in the validation datasets.

• 농업과학연구
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• 제49권4호
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• pp.919-926
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• 2022

Fertigation, which has been introduced in agricultural fields since 1990, has been widely practiced in upland fields as well as in plastic film houses as part of the crop production system. In accordance with demands in the agricultural sector, a huge number of scientific studies on fertigation have been conducted worldwide. Moreover, with a combination of advanced technologies such as big-data, machine learning, etc., fertigation is positioned as an indispensable tool to achieve sustainable crop production and to enhance nutrient and water use efficiency. In this review, we focused on providing valuable information in terms of crop production and nutrient/water use efficiency. A variety of fertigation studies have described that enhancement of crop production did not differ relative to conventional method or slightly increased. In contrast, fertigation significantly improved nutrient/water use efficiency, with a reduction in use ranging from 20 to 50%. Water-soluble organic resources such as livestock manure and agricultural byproducts also have been identified as useful resources like chemical fertilizers. Furthermore, the initial irrigation point was generally recommended in a range of -10 - -40 kPa, although the point differed according to the crop and crop growth stage. From this review, we suggest that fertigation, which is closely integrated with advanced technology, could be a leading technology to attain not only food security but also carbon neutrality via improvement of nutrient/water use efficiency.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권4호
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• pp.295-304
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• 2015

To develop a technique for efficient management of fertility for cucumber in greenhouse, a quick test method to quantify nitrate ($NO_3{^-}$) content in soil solution and leaf petiole juice using a simple instrument that are easy to use for farmers was investigated. N fertilizer (urea) was applied at 0, 50, 100 and 200% levels of the recommended application rate from 30 days after transplanting to harvest by soil fertigation treatments. Stable results were obtained from analysis of nitrate ($NO_3{^-}$) using top $10^{th}$ or $11^{th}$ leaf petioles collected between 10 to 11 am in the morning. Under the semiforcing culture, $NO_3{^-}$ content of leaf petiole juice was highest at 60 days after transplanting (DAT) at all fertigation treatments. Appropriate $NO_3{^-}$content of leaf petiole juice was $2,418{\pm}78{\sim}2,668{\pm}118$ at 45 DAT, $3,032{\pm}90{\sim}3,332{\pm}63$ at 60 DAT, $2,709{\pm}50{\sim}3,158{\pm}155$ at 75 DAT, $2,535{\pm}49{\sim}2,907{\pm}83$ at 90 DAT, and $2,242{\pm}48mg\;L^{-1}$ at 105 DAT. In addition, appropriate $NO_3{^-}$ content of soil solution was $167{\pm}9{\sim}212{\pm}15$ at 45 DAT, $83{\pm}10{\sim}112{\pm}12$ at 60 DAT, $49{\pm}3{\sim}92{\pm}6$ at 75 DAT, $71{\pm}9{\sim}103{\pm}9$ at 90 DAT, and $73{\pm}9mg\;L^{-1}$ at 105 DAT. The cucumber yield at 100% N level of fertigation was $7,770kg\;10a^{-1}$ and no difference in yield was found at 200% N level of fertigation. However, there was 12% decrease in yield at 50% N fertigation and, 17% decrease at 0% N fertigation. Under retarding culture, $NO_3{^-}$ concentration of leaf petiole juice was highest at 55 days after transplanting (DAT) at all fertigation treatments. Appropriate $NO_3{^-}$ content of leaf petiole juice was $2,464{\pm}102{\sim}2,651{\pm}33$ at 45 DAT, $3,025{\pm}71{\sim}3,314{\pm}84$ at 55 DAT and $2,488{\pm}92mg\;L^{-1}$ at 65 DAT, respectively. Appropriate $NO_3{^-}$ content of soil solution was $111{\pm}10{\sim}155{\pm}14$ at 45 DAT, $93{\pm}7{\sim}147{\pm}14$ at 55 DAT, $67{\pm}4mg\;L^{-1}$at 65 DAT, respectively. The cucumber yield at 50% N fertigation was not different from $1,697kg\;10a^{-1}$ of 100% N fertigation level and even with that of the 200% N fertigation. However, there was 21% decrease in yield at 0% N fertigation.

• 한국잠사곤충학회지
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• 제34권2호
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• pp.6-12
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• 1992

뽕나무에 대한 관수 및 관비 효과를 구명하기 위하여, 무관수를 대조로 하여 지하 20cm에 점적호수를 묻고 지하점적관수, 지하점적액비구, 지하점적액비증시구 등 4개 처리를 하고 수량 및 토양화학성, 뿌리의 분포상태 등을 조사하였다. 또한 관수점을 구명하기 위하여 강우차단시설을 하고 0.1, 0.2, 0.5, 1.0 bar 및 자연 강우구 등 5개처리를 하여 수량을 조사하였다. 이와 함께 주요장려 뽕품종, 청일뽕, 용천뽕, 수성뽕, 개량뽕 및 신일뽕 등 5품종의 관수에 대한 반응정도를 구명한 포장시험으로부터 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 2년 동안의 뽕잎 수량을 조사한 결과, 관수구에서는 무관수 대비 8% 액비구 및 액비증시구에서는 22%의 증수를 보였으나, 관수구는 무관수구와 통계적인 유의가 없었으며, 20% 액비증시 효과는 인정되지 않았다. 2. 토양의 화학성 중 인산함량은 액비구 및 액비 증시구에서 심토 중에 많이 존재하고 있었다. 3. 지하액비 공급은 심토에 뿌리를 더 많이 분포하도록 하였다. 4. 뽕잎 중의 화학성분은 지하액비 공급에 의해 무관수대비 수분율, 전질소, P$_2$O$_{5}$, $K_2$O, CaO 등의 함량을 높여 액비지하공급이 엽질도 개선시킴을 알 수 있었다. 5. 무관수구에서 잡초발생이 931kg/10a 였음에 비해, 지하액비구에서는 잡초의 발생이 거의 완전히 억제되는 효과를 보였다. 6. 지하점적액비공급시 현행 관행시비량 (1년차 : 25-11-15, 2년차 : 30-13-18k kg/10a)으로 충분하며, 증비는 필요치 않았다. 7. 관수점을 0.5bar로 조정한 관수구에서 뽕잎수량이 가장 높았다. 8. 품종별 관수 효과는 청일뽕과 용천뽕이 가장 높아 22-25%, 수성뽕과 신일뽕 및 개량뽑은 9-l3% 정도 높았다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권4호
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• pp.306-312
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• 2007

토마토의 생육, 수량, 물과 질소 이용율 등에 미치는 질소 관비 처리효과를 살펴보기 위하여 토양검정시비량의 0%, 40%, 60%, 80%, 100%에 해당하는 질소량은 15회에 걸쳐 토마토에 점적관비 하였으며, 질소 점적관비 효과는 질소관행시비구(기비와 추비를 60:40의 비율로 표층시비)와 비교하였다. 질소관비량 증가로 토마토의 초장과 건물중은 증가하였으나, 경경은 현저한 차이가 없었다. 질소관비량 증가에 따른 상품과실수 증가로 토마토수량은 증가하였다. 질소관비처리구의 과실수량은 질소관비처리량에 따라 $9{\sim}33%$ 가량 증가하였으며, 토양검정시비량의80%(NF80처리구)에 해당하는 $176kg\;ha^{-1}$의 질소 관비시(96.6 mg $L^{-1}$) 과실은 최대수량을 보였다. 질소관비량 증가로 토마토 부위별 건물중과 질소흡수량은 증가하였다. 전체건물중 대비 과실 중량의 비율은 관행에 비해 질소관비처리구들에서 $2.6{\sim}5.3%$ 증가하였고, 과실중 질소분배량은 $3.7{\sim}21.7%$ 가량 증가하여 질소 관행처리에 비해 질소 관비처리구에서 과실로의 질소분배 및 동화산물 전이가 효과적으로 진행되는 것으로 판단되었다. 한편 질소 관비량 증가로 인한 질소흡수량은 증가하였으나, 질소 흡수율은 감소하는 경향이었다. 그럼에도 불구하고 질소관비처리구의 질소흡수율은 $71.8{\sim}102.3%$ 범위로서 질소관행 처리구의 45%와 비교할 때 현저하게 높았다. 반면에 질소관비처리구의 물이용효율성은 $327{\sim}361kg/ha\;cm^{-1}$로서 관행 질소 처리구의 $324kg/ha\;cm^{-1}$보다 높았으며, NF80 처리구의 경우 $361kg/ha\;cm^{-1}$으로 가장 효율적으로 물을 이용한 것으로 나타났다. 결과적으로 과실의 상품수량, 상품율, 물 이용효율성 등을 고려할 때, 토양검정시비량의 80%에 해당하는 질소량을 관비시 토마토의 생육 및 수량 증가에 가장 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.349-355
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• 2010

본 연구는 토양검정시비량에 준하는 비료량을 기준으로 그 처리량을 가감하여 점적관수로 관비하였을 경우 참외의 생육과 수량에 미치는 영향을 조사하고 참외의 생육단계별 양분흡수특성을 검토하여 관비재배 시에 생육단계별 참외 질소시비기준을 설정하고자 수행되었다. 이를 위하여 토양검정 질소시비량 ($N:P_2O_5:K_2O$=249:408:315 kg $ha^{-1}$)의 0배, 0.5배, 1.0배, 1.5배에 해당하는 질소량을 8회로 나누어 정식 후 10일 간격으로 관비하였다. 점적관비에 의한 참외 생육기간 중 참외의 생육, 수량 및 무기양분흡수 등을 조사하였다. 잎, 줄기 중 T-N의 함량은 정식 30일까지 증가한 후 점점 감소하는 경향을 보였고, 질소관비량이 증가할수록 T-N함량도 증가하는 경향을 볼 수 있었다. 질소관비량이 증가할수록 참외의 생체중과 질소흡수량은 증가하였지만 총수량 및 상품수량은 그렇지 않았다. 총수량과 상품수량은 검정시비 0.5배구에서 각각 44,550 kg $ha^{-1}$와 42,880 kg $ha^{-1}$로 가장 높았다. 또 상품과율도 0.5배구에서 95%로 가장 높았다. 결과적으로 과실의 총수량, 상품수량, 상품과율 등을 고려할 때, 검정시비 0.5배구에 해당하는 질소량의 관비가 참외의 생육 및 수량 증가에 가장 효과적인 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권3호
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• pp.186-191
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• 2012

참외에서의 관비재배기술 개발을 위하여 배양액의 공급횟수가 토양의 EC 변화, 질소와 칼슘 집적, 덩굴의 생장, 과실의 수량 및 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 관비재배는 관행에 비하여 토양 EC가 $0.8dS{\cdot}m^{-1}$까지 증가 하였으나 관행재배는 $0.68dS{\cdot}m^{-1}$에서 $0.2dS{\cdot}m^{-1}$로 낮아졌다. 정식 후 20일 된 식물체의 덩굴길이는 큰 차이가 없었으나 건물중은 관비재배구가 증가하였는데 2회(오전 9시와 오후 6시, 900L/1,000포기, 매일)처리구가 현저히 많았다. 토양 내 질소함량에는 큰 차이가 없었으나 칼슘은 관비재배구가 현저히 높았다. 관비는 관행재배에 비하여 참외과실의 상품(商品)수량이 증가하였는데 1일 1회(오전 9시)보다 2회 관비재배구가 더욱 많았고 기형과율은 관비재배구가 감소하였다. 1개 과실의 크기와 당도에는 차이가 없었다. 저장기간 동안 과실의 중량 감소는 2회 관비재배구가 현저히 많았다.

• 한국유기농업학회지
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• 제7권2호
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• pp.115-124
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• 1999

돈분뇨 정화 처리수를 이용하여 시설재배 토양에서 고추를 관비재배시 관비량(표준시비량의 질소 50%, 75%, 및 100%) 및 관비간격(관수시마다, 1주 간격 및 2주 간격 관비)이 작물의 생육, 수량 및 토양의 화학성에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 돈분뇨 정화 처리수 관비구의 고추 초기생육은 표준시비구와 대등하나 돈뇨 관비량이 증가할수록 양호하였고, 후기생육 및 총수량은 75% N 관비구에서 가장 좋았다. 고추잎의 질소, 인산, 가리 등 무기성분함량과 엽록소함량은 돈뇨관비량이 증가할수록 높아지는 경향이었다. 한편 생육초기의 착과율은 각분지 공히 돈뇨량이 증가할수록 높았고, 50% N 관비구에서 가장 낮았다. 시험후 토양의 무기성분 함량은 돈뇨관비량이 많을수록 pH는 다소 낮아지는 반면, EC, 인산, 치환성 가리 등은 증가하는 경향이었으나 표준 시비구보다는 낮은 수준이었다. 관비간경에 따른 고추생육과 수량의 차이가 없었고, 토양의 화학성도 큰 변화를 보이지 않아 돈분뇨 정화처리수의 인위적 보충이 필요없는 간이자동관수장치에 의해 관수시마다 관비하는 것이 좋을 것으로 판단되었다.

• 농업과학연구
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• 제41권4호
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• pp.385-390
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• 2014

To evaluate the impact of nitrogen fertigation on crop growth and $NO_3$-N concentration in the soil solution, field experiment for cucumber cultivation during spring and fall season were carried out in on-farm located in Byeongcheon-myeon, Chunan-si, Chungcheonnam-do. Supplying nitrogen of 120-150 mg/L by fertigation device into soil per week reached to maximum yields of cucumber fruits. However, cucumber growth did not show any significant difference between nitrogen levels. Nitrogen supply of 400 mg/L, highest N levels, did not affect cucumber growth. Difference between green values of cucumber leaves using RGB scores were closely related with cucumber yields, and therefore, this results suggests that green values of cucumber leaves could be used as a way of determining the application rates of nitrogen for cucumber cultivation period under fertigation system.

• 생물환경조절학회지
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• 제13권2호
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• pp.96-101
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• 2004

This study was conducted to determine the daily application rate and amount of N and K with fertigation during different growth stages in semi-forcing culture of cucumber plants (Cucumis sativus L. cv. Eunseongbaekdadagi). The diagnostic criteria for N and K also investigated based on petiole sap analysis. The dry weight increased slowly until 30 days after transplanting. The highest dry weights were observed at 60 days after planting, then it decreased. As the plant grew, the contents of N and K in the petiole sap and fruit of cucumber decreased. The daily uptake of N and K were highly correlated with the growing days. The $NO_3$ concentrations in petiole sap were in the range from 3,500 to 4,500 mgㆍ$L^{-1}$ in the early growth stage, but those were in the range from 2,000 to 3,000 mgㆍ$L^{-1}$ after then. However, K concentration in petiole sap were in the rang from 5,000 to 7,000 mgㆍ$L^{-1}$ The fluctuation in petiole sap concentration of K was severe in the monthly fertigation and moderate in the daily fertigation. The fertigation by petiole sap diagnosis forced EC of soil to be low and yield to increase compared to the control.