본 시험은 배양액 내 EC 모형을 구명하기 위해 Rush(2005)의 기본 배양액을 설계하여 Robinson and Strokes(1959)의 등가이온총량에 따라 EC 모형을 추정하고, 양이온과 음이온 및 무기이온간의 EC 변량에 대하여 분석하였다. Steiner(1980)의 경험적 해석을 위해 작물 생육에 최적화된 국내외 130종 배양액을 사용하여 EC 추정 모형을 실증하였다. Rush(2005)의 기본 배양액을 등가이온총량으로 EC 추정한 결과 $R^2$ 값 0.96의 y = 1.33x - 0.23의 신뢰성 높은 회귀모형을 추정하였다. 양이온과 음이온의 농도 변화가 EC의 증감 변화와 일치하지만 그 평면적으로 변화하지 않고 변량폭을 보였다. 그 변화는 기존에 보고된 양이온의 영향보다 음이온의 영향이 더 큰 것으로 나타났는데, 질소 이온과 황이온에 기인한 것으로 생각된다. 이상의 EC 추정 모형을 작물 생육이 최적화된 국내외 130종의 배양액을 이용하여 재확인하였는데, $R^2$ = 0.98의 y = 1.23x - 0.02를 나타냈다. 또한 EC에 대한 양이온과 음이온의 contour 분석에서 적정 배양액 농도 범위로 알려진 EC $1.5-2.5dS{\cdot}m^{-1}$는 양이온 $11meq{\cdot}L^{-1}$ 이상, 음이온 $15meq{\cdot}L^{-1}$ 이상인 것으로 나타났다. 좌측 하단의 $1.5dS{\cdot}m^{-1}$ 저농도와 우측 하단의 $2.5dS{\cdot}m^{-1}$ 고농도에서 타원형 분포를 나타내어 적정 배양액 농도 범위에서 양이온과 음이온은 다양하게 분포하는 것으로 나타났다. 본 연구는 Steiner(1980)의 mutual ratio에서 이온 간 함량 비율에 의한 배양액 설계와 달리 EC에 대한 양이온과 음이온의 변량을 동시에 적용함으로써 이온간의 분포 특성과 적정 배양액 농도 EC $1.5-2.5dS{\cdot}m^{-1}$의 양이온과 음이온의 수준을 추정할 수 있는 EC 모형을 제시하였다.
코이어 자루재배시 일중 급액마감시각을 달리함으로써 최적 생장을 유지하면서도 용수이용효율(WUE)와 비료이용효율(FUE)를 높이기 위해 실험을 실시하였다. 급액마감시각에 따라 일몰 1시간 전부터 4시간 전까지 4단계로 나누어 처리한 결과, 하루 동안의 배지 내 수분함량은 마감시각의 영향을 크게 받는 것으로 나타났는데, 급액마감시각이 빠를수록 일일 수분함량 변화폭이 컸다. 그러나 일일급액횟수는 급액마감시각의 영향이 크지 않았는데 이는 급액제어 시스템으로 배액전극 제어법을 사용한 것과 코이어 배지의 이화학적 특성 때문으로 판단되었다. 최종 생육은 통계적 유의차를 보이지 않았다. 상품과량은 일몰 2시간 전 처리에서 가장 많았고, 4시간 전 처리에서 가장 적었다. 급액마감시각 처리별 128일 동안의 급액량을 조사한 결과, WUE와 FUE는 일몰마감 4시간 전 처리에서 가장 낮았고, 2시간 전 처리에서 가장 높았다. 식물생육, 수확량 및 WUE와 FUE 등의 면에서 일몰 1시간 전 처리와 4시간 전 처리는 경제적인 면에서 바람직하지 않았고, 2시간 전에 급액을 마감하는 것이 가장 경제성이 좋을 것으로 사료된다.
노지에서 분무식 양액재배를 이용하여 감귤나무(Citrus unshiu Marc. cv. Miyagawa Wase)의 무기양분과 물 흡수 실험을 수행하였다. 양액의 농도는 세 수준으로 나누어 공급한 뒤 주기적으로 양액을 채취하여 무기양분과 물 흡수량을 측정하였고, 생체중의 변화를 조사하여 수체 증가량을 알아보았다. 물의 흡수는 감귤나무의 수체와 시간이 경과할수록 증가하였으나, High 처리구에서는 Medium과 Low보다 적게 흡수되었다. 영양생장(5~7월)과 과실형성(8~9월)기에 생체중과 양분흡수 증가가 가장 크게 일어났다. 양분의 흡수는 양액 공급 농도에 따라 차이가 컸으며, 높을수록 더 많이 흡수하는 경향이었고, $NH_4-N$, S, P, Mg, Fe보다 $NO_3-N$, K, Ca가 많았다. 또한 감귤잎 중 무기양분 함량도 공급되는 양액의 농도가 높을수록 증가하였다. 감귤나무의 주요 원소의 양액 농도 조성은 N, P, K, Ca, Mg 경우 각각 27.1, 16.5, 66.0, 80.0, $24.0mg\;L^{-1}$이 적당힌 것으로 사료된다.
가을철(9-10월) 무가온 하우스에서 돌나물($Sedum$$samentosum$)의 4지역 수집종을 재료로 순환식 NFT 수경재배 방식을 이용하여 수량 및 품질에 미치는 재식거리의 영향을 조사하였다. 배양 40일째에 초장은 15.0-18.9cm 범위였으며, 평균 초장은 $10{\times}10$>$2.5{\times}2.5$>$5{\times}5cm$ 순으로 길었다. 재식거리에 관계없이 '포항'과 '완도' 수집종이 '군산'과 '완주' 수집종에 비하여 빠른 생장을 보였으며, 마디수, 줄기 직경, 개체당 생체중 및 건물중은 밀식할수록 감소하였다. 반면 단위면적 당 생체수량은 밀식할수록 크게 증가하여$2.5{\times}2.5cm$에서 4지역 수집종 평균 $14.9kg{\cdot}m^{-2}$이었으며, 수집종간에는 '포항' 수집종이 $17.6kg{\cdot}m^{-2}$으로 가장 높았다. 초장생육에 근거한 1차 수확적기는 30-40일경이었으며, 밀식할수록 줄기 경도를 나타내는 압착강도가 낮았으며, 쓴맛이 감소하였다. 그러나 밀식에 따른 삽식노력이 과중한 점은 개선해야 할 필요가 있었다.
자루재배에서의 효율적인 급액관리법을 규명하기 위해서, 배액 전극법, Timer법 및 적산일사량법으로 토마토 펄라이트 자루재배를 하였다. 배지의 무게변화는 배액 전극법의 경우 일사량이나 생육단계에 관계없이 일정한 범위 내에서 매우 안정적으로 유지되었다. 반면에 일사량법과 Timer법에서는 일사량과 생육단계 등에 따라 매우 변동이 심해서 안정적인 급액관리로 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 총수량은 배액 전극법에서 가장 많았으나, 상품수량은 일사량법 이외에는 차이가 없었고, 당도에도 유의한 차이가 보이지 않았다. 생육은 배액전극법이 가장 좋았고, 일사량법과 Timer법에서 낮았다. 이상의 결과에서, 일사량법은 적절한 Timer 제어를 병행하고, 부단히 보정을 해주어야 안정적인 급액이 가능한 반면 식물의 요구에 수동적으로 대응하는 배액전극법은 급액횟수에 관계없이 안정적인 급액방법으로 나타났다.
펄라이트 재배시 타이머 및 적산일사량에 의한 관수가 멜론의 과실 품질 및 생육에 미치는 영향에 대하여 연구하였다 과육부분의 당도는 타이머의 경우 6:00부터 17:00까지 한시간마다 급액하고 12:00 이후에 3회(12:30, 13:30, 14:30) 급액해 준 처리구(T-2)에서 약간 놀았다. 적산 일사량 처리에서는 1회 적산값이 240Wh.m$^{-2}$ 이었을 때 15.7로 가장 높았다. 경도는 타이머 처리의 경우 T-2 처리구에서 낮게 나타났고, 적산일사량 처리에서는 적산값이 200Wh.m$^{-2}$ 일때 낮았다 과실의 크기는 타이머 처리 보다 적산일사량 처리에서 작았다. 과실의 무게는 처리간에 큰 차이를 보이지 않았다. 과실을 제외한 지상부중은 타이머 처리에서는 6:00부터 18:00 사이에 한시간 간격으로 급액한 처리구에서 높았고, 적산일사량 처리에서는 적산값이 200, 240Wh.m$^{-2}$ 때 약간 낮았다. 따라서, 생육초기에는 적산일사량을 180~200Wh.m$^{-2}$ 로 낮추어 주거나 1회 급액시간을 변경하고, 네트 발현이 완성되고 과폭 생장까지 마친 후(수확전 20일)부터 적산값을 240Wh.m$^{-2}$ 로 처리하고 1회 급액량을 초기보다 줄여나가는 방식이 바람직할 것으로 사료된다.
토마토 펄라이트 자루재배에서 배지종류별 유효수분 함량을 분석하여 관수안정성을 구명하고, 배지 내 수분이 시간의 경과 및 일사량에 따라 변해가는 양상을 조사함으로써 타이머 제어시 관수 전략을 수립하고자 실험을 수행하였다. 5단 수확이 끝난 토마토 6그루가 심겨져 있는 40L 크기의 펄라이트 배지를 배양액으로 포수시킨 후 배지 내 수분감소를 무게로 측정하였다. 배지 내 수분이 감소함에 따라 일중 무게 변화량도 감소하는 경향을 나타냈다. 무게 감소가 계측된 시간에서 다음으로 무게 감소가 계측된 시간까지 걸리는 시간 간격을 볼 때, 일중 최장 무게 변화와 흡수속도가 모두 점차 늦어지는 현상이었다. 즉, 수분스트레스에 의해 식물활력의 회복이 일출 후 점차 느려지는 것으로 나타났다. 실험에 사용한 배지의 경우 유효수분량은 30% 정도로 12kg이므로 배지의 수분보수력은 토마토의 수분 요구도를 만족하는 것으로 나타났다. 본 실험에서와 같은 상황일 경우 일일적산일사량이 $1,519W/m^2$ 혹은 $601W/m^2$일 때, 관수를 하루에 5회 혹은 10회 타이머를 이용하여 공급할 경우의 적정 시간을 도출했다.
시설재배지 토양의 잔류농약 모니터링 결과 검출빈도가 높게 나타난 endosulfan과 procymidone을 대상으로 열무, 배추, 무, 당근에 대하여 흡수 이행 정도를 구명하여 수확농산물의 농약안전성을 확보할 수 있는 토양 중 잔류 한계농도를 설정하고자 실내시험을 수행하였다. 양액에 농약을 처리하여 배추를 재배하였을 때 침투이행성인 procymidone은 쉽게 이행되어 endosulfan보다 약 3.8배 높은 농도로 존재하였으며, 양액 중 농약의 농도가 높아질수록 식물체의 생육이 위축됨을 보였다. Endosulfan은 토양처리 최고농도인 10 mg/kg 수준까지 배추, 열무, 무에 대해서는 농약잔류허용량(MRL) 미만으로 이행되었으나 당근의 경우 MRL인 0.2 mg/kg을 초과하지 않는 토양 중 농도는 1 mg/kg으로 조사되었다. Procymidone은 토양처리 최고농도인 10 mg/kg 수준까지 열무에 대해서는 MRL 미만으로 이행되었으나 배추는 적용되는 MRL인 5.0 mg/kg, 무, 당근의 0.2 mg/kg을 초과하지 않는 토양 중 농도는 각각 10, 2, 1 mg/kg이하로 조사되었다. 농약의 작물체내로의 흡수이행정도는 살포 후 시간이 경과되어 농약이 숙성된 토양으로부터가 살포 직후 토양에서보다 낮은 것으로 나타났으며, 두 약제 모두 열무보다는 배추가, 당근보다는 무가 흡수 이행이 잘 되는 것으로 나타났다.
수경재배에 있어 배양액의 pH가 Ralstonia solanaceaum 의 토마토 뿌리내의 이동과 배양액 전체로의 전염 확산에 미치는 영향을 조사하였다. 실내실험에서 배앙액의 pH를 4.0 또는 4.5로 조절한 배양액을 24시간 방치하였을 경우에는 병원균이 생존할 수 없었으며, pH를 각각 5.0, 5.5, 6.0, 6.5로 조절한 경우에는 1, 14, 51,그리고 $62\%$의 생존율을 보였다. pH 6.5와 5.0의 두가지 pH조건하에서 포장내 NFT(nutrient-film technique)배양에서 풋마름병원균 밀도는 pH 6.5 보다 pH 5.0에서 더 현저하게 낮았다. 모든 데이터에서 풋마름병원균은 pH 6.5에서 현저하게 시들음 증상의 발병율이 높게 발생하였다. 뿌리에 접종된 토마토 포장에서는 pH 5.0 처리구(l1/48) 보다 pH 6.5 처리구에서 현저하게 발병율이 높았다(34/48).줄기에 접종된 병원균은 pH 6.5에서 24주중 7주가 시들음 현상을 나타내었다. 수경재배에 있어서 pH 환경을 조절하여 토마토 시들음병에 잠재적인 역할을 하는 풋마름병의 발병율을 억제할 수 있었다.
초장과 화경장은 'Casa Blanca'의 경우 Pt:Rrh:Ve(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 증가되었고, 화경의 낮은 부위의 고사엽수는 Rpt:Pe:Rrh(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 감소되었다. 'Marco Polo'의 초장과 화경장은 Pt:Rrh(1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 대조구에 비해 증가되었고, 고사엽수는 Rpt:Pe;Rrh(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 다른 처리구에 비해 증가되었다. 개화는 'Casa Blanca'의 경우 Pt:Pe:Ve(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 'Marco Polo'의 경우는 Pt:Rrh:Ve(1:1:1, v.v$^{-1}$)의 처리구에서 상당히 촉진되었다. 꽃의 길이는 'Casa Blanca'의 경우 'Rpt:Pe:Rrh(1:1:1, v.v$^{-1}$)'처리구에서, 'Marco Polo'의 경우는 Pt;Rrh(1:1, v.v$^{-1}$)처리구에서 대조구에 비해 증가되었다. 꽃의 퇴화는 두 품종 모두 Pt 단용처리시 다른 처리구에 비해 증가되었다. 화경의 경도는 'Casa Blanca'의 경우는 Pt:Pe;Ve(1:1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 특히, 'Marco Polo'의 화경상단부의 경도는 Pt:Rrh(1:1, v.v$^{-1}$) 처리구에서 대조구에 비해 매우 증가되었다. 그러나 일반적으로 'Casa Blanca'의 화경 경도는 재배 배양토에 의해 크게 영향을 받지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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