• 원예과학기술지
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• 제31권4호
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• pp.423-428
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• 2013

Although closed soilless culture is useful for saving water and fertilizers with minimizing environmental pollution, adequate management of nutrient solutions is still not stabilized in greenhouse cultivation. In order to investigate the problems occurred in closed soilless culture of Paprika (Capsicum annuum L., cv. Fiesta), we compared ion balance, fruit yield, and the water and fertilizer use efficiencies in the closed system with those in the open system. The plants were grown in rockwool culture with a nutrient solution of EC $2.5dS{\cdot}m^{-1}$. After 4 weeks of treatment, individual ratio of $NO{_3}^-$, $K^+$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$ to total ion concentrations ($meq{\cdot}L^{-1}$) decreased from the initial value, especially the biggest decrement was observed in $K^+$, and on the other hand, $SO{_4}^{2-}$, $Cl^-$, and $Na^+$ were accumulated in the closed system. Yields after four-time harvests were 19% higher in the open system than in the closed system. Total volume of water used per unit area ($m^2$) in the open system was 20% higher, but the total water use per fruit was not significantly different between the two systems, while t total fertilizer use per fruit was 78% higher in the closed system. Amount of marketable fruits was not significantly different between the two systems. We concluded that the increase in $K^+$ supply and the replenishment of recycled nutrient solution every four weeks were required for preventing the imbalance or depletion of nutrients in the close soilless culture of paprika plants to get more balanced nutrient composition during whole cultivation period.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제20권1호
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• pp.1-7
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• 2015

Obesity has become one of the major public health problems all over the world. Recent novel eras of research are opening for the effective management of obesity though gene and nutrient intake interactions because the causes of obesity are complex and multifactorial. Through GWASs (genome-wide association studies) and genetic variations (SNPs, single nucleotide polymorphisms), as the genetic factors are likely to determine individuals' obesity predisposition. The understanding of genetic approaches in nutritional sciences is referred as "nutrigenomics". Nutrigenomics explores the interaction between genetic factors and dietary nutrient intake on various disease phenotypes such as obesity. Therefore, this novel approach might suggest a solution for the effective prevention and treatment of obesity through individual genetic profiles and help improve health conditions.

• 농업과학연구
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• 제50권4호
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• pp.967-976
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• 2023

Biochar is emerging as a promising substance for achieving carbon neutrality and climate change mitigation. It can absorb several nutrients via ion bonding on its surface functional groups, resulting in slow dissociation of the bonds. Biochar, like organic fertilizers, contributes to sustainable nutrient management. The purpose of this study was to investigate the effects of nutrient-coated biochar amendments on leafy vegetables production and soil fertility. The nutrient-coated biochar was produced by soaking rice husk biochar in a nutrient solution containing nitrogen (N), phosphorus, and potassium for 24 hours. Nutrient-coated biochar and organic fertilizers were applied to soil at a rate of 120 kg·N·ha^-1. The growth components of the leafy vegetables showed that nutrient-coated biochar led to the highest fresh weight (FW) of both lettuce and kale (i.e., 146.67 and 93.54 g·plant^-1 FW, respectively). As a result, nutrient-coated biochar amendments led to superior yield compared to the control treatment and organic fertilization. The elemental composition of leafy vegetables revealed that soil amended with nutrient-coated biochar resulted in higher nutrient contents, which was attributed to the high nutrient contents supplied by the rice husk biochar. Soil amendment with nutrient-coated biochar positively enhanced the soil fertility compared to amendment with organic fertilizer. Therefore, nutrient-coated biochar is a promising substance for enhancing agronomic performance of leafy vegetables and improving soil fertility.

• 생물환경조절학회지
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• 제11권4호
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• pp.168-174
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• 2002

시설재배 참외를 위한 새로운 방식의 순환식 수경재배시스템을 고안하여 참외 수경재배의 가능성을 검정하고, 순환식 수경재배 시의 배양액 관리기술을 확립하기 위하여 세 가지 수경재배방식에서 순환배양액의 무기이온 함량의 변화를 조사하였다. 참외의 수경재배에서 토양재배와 비교하여 양호한 수량과 품질을 나타내었다. 참외의 수경재배는 고형배지방식이 적합한 것으로 보였으며 NFT방식은 고온기의 장해발생으로 적합하지 않은 것으로 생각되었다. 참외의 배양액은 야마자키 조성 멜론 배양액을 EC 2.0dS.m$^{-}$로 전 생육기간에 동일하게 공급하는 것이 적절한 것으로 밝혀졌다. 순환방식에서도 배양액의 EC와 pH는 비교적 안정적으로 유지되었으며 순환배양액내의 다량원소와 미량원소도 계속적으로 일정한 함량으로 유지되어 참외용 수경재배방식이 적절한 것을 확인할 수 있었다. NO$_3$-N, Ca, Mg은 모든 재배방식에서 비슷한 양상으로 안정적인 함량변화를 나타내었고, P은 다른 두 방식에 비해 펄라이트 배지에서 약 $1me{\cdot}{\iota}$^{-}$ 정도 흡수가 저하하였으며, K은 펄라이트 배지에서는 불규칙한 양상을 보였으나 코코피트 배지에서는 안정적인 함량변화를 나타내었다. 미량원소는 Mo을 제외하고는 고형배지 방식에서는 대체적으로 안정된 함량의 추이를 나타내어 미량원소의 흡수가 원활하게 이루어진 것을 알 수 있었다. 그러나 NFT방식에서는 B와 Mn은 비교적 안정된 함량변화를 나타내었으나 다른 원소들은 불규칙적인 변화를 나타내었다. 특히 고온기에 미량원소의 흡수가 저하한 것을 알 수 있었으며 Cu. Zn, Mo의 흡수가 원활하지 않았다. 본 실험의 결과를 통하여 참외를 위한 새로운 순환식 고형배지방식은 참외시설재배에서의 문제점을 해결하는 적절한 방법이 될 것으로 생각되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.83-89
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• 2010

오이의 부위별 생체분석을 통하여 영양진단 가능성을 검토코자, 무기영양액의 양분농도가 결핍된 조건(1/10 Ross 용액) 하에서 오이의 생육, 무기성분의 흡수 및 탄수화물 합성에 관하여 조사하였다. 양분결핍에 의한 오이 생육저해는 처리 후 20일에 나타났다. 양분결핍조건에서 질산태 질소의 흡수는 정상조건에 비해 크게 감소하였으며, 질산태 질소함량은 잎보다 엽병과 줄기에서 높았다. 반면, 암모늄태 질소함량은 생장엽병 및 생장엽에서 뿌리보다 높았다. 양분결핍에 의한 칼리 부족은 생장엽에서 나타났다. 칼슘은 처리간에 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 주로 엽병에 분포하였다. 마그네슘은 줄기나 뿌리보다는 잎에 다량 존재하였으며, 나트륨은 칼리와 유사한 경향을 보였으나 함량은 매우 낮았다. 이산화탄소 동화율은 정상 양분조건의 완전생장엽에서 가장 높았으며, 양분결핍조건과 비교할 때 약 1.7배 컸다. 수분이용효율은 처리간에 유의적인 차이는 보이지 않았으나, 정상 양분조건에서 약간 높았다. 수용성 당 함량은 잎에서 가장 높았고, 엽병, 줄기 및 뿌리의 순으로 나타났으며, 오래된 조직보다는 어린 조직에서 높았다. 정상 양분조건의 생장엽에서 측정된 수용성 당 함량은 약 7,200 mg $kg^{-1}$ 이었다. 무기성분과 수용성 당과의 상관관계를 알아본 결과, 마그네슘과 암모늄태 질소가 수용성 당과 고도의 정의 상관관계를 보였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제31권6호
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• pp.463-473
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• 2006

Automated sensing of soil macronutrients would allow more efficient mapping of soil nutrient spatial variability for variable-rate nutrient management. The capabilities of ion-selective electrodes for sensing macronutrients in soil extracts can be affected by the presence of other ions in the soil itself as well as by high concentrations of ions in soil extractants. Adoption of automated, on-the-go sensing of soil nutrients would be enhanced if a single extracting solution could be used for the concurrent extraction of multiple soil macronutrients. This paper reports on the ability of the Kelowna extractant to extract macronutrients (N, P, and K) from US Corn Belt soils and whether previously developed PVC-based nitrate and potassium ion-selective electrodes could determine the nitrate and potassium concentrations in soil extracts obtained using the Kelowna extractant. The extraction efficiencies of nitrate-N and phosphorus obtained with the Kelowna solution for seven US Corn Belt soils were comparable to those obtained with IM KCI and Mehlich III solutions when measured with automated ion and ICP analyzers, respectively. However, the potassium levels extracted with the Kelowna extractant were, on average, 42% less than those obtained with the Mehlich III solution. Nevertheless, it was expected that Kelowna could extract proportional amounts of potassium ion due to a strong linear relationship ($r^2$ = 0.96). Use of the PVC-based nitrate and potassium ion-selective electrodes proved to be feasible in measuring nitrate-N and potassium ions in Kelowna - soil extracts with almost 1 : 1 relationships and high coefficients of determination ($r^2$ > 0.9) between the levels of nitrate-N and potassium obtained with the ion-selective electrodes and standard analytical instruments.

• 생물환경조절학회지
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• 제8권2호
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• pp.115-124
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• 1999

본 실험은 상추 수경재배시 지하부 환경요인이 상추의 생육에 미치는 영향을 바탕으로 식물공장에서 활용가능성이 큰 상추의 최적 근권환경을 알아보고자 수행하였다 근권부 환경조건으로는 배양액의 pH와 U를 각각 여러 가지 수준으로 실험하였다. pH 3.0을 제외한 pH 4.0~8.0에서 가시적인 생리장해 없이 양호한 생육을 나타냈으나 광합성, 증산량 및 무기이곤 흡수를 고려한 상추의 최적 배양액 pH는 pH 5.5~6.0였다. 배양액의 전기전도도는 0.8~3.6 mS.$cm^{-1}$ /로 처리하였을 때, 고농도에서는 Ca결핍으로 인한 잎끝마름증이 나타나 품질이 저하되었고 생육과 광합성이 높은 EC 1.2~l.6mS.$cm^{-1}$ /가 최적인 것으로 나타났다. 이런 결과는 상추 식물공장에서 상추의 주년생산, 공장적 대량생산 및 청정생산 등의 효율적인 재배를 하는데 기여 할 수 있을 것으로 보인다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권3호
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• pp.229-234
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• 2014

오이 고형배지경에서 배액을 분석하여 생육단계에 따른 pH, EC 변화와 주요 영양소의 흡수변화를 구명하고, 이를 적용하여 오이의 생육단계에 적절한 양분관리방안을 제시하기 위하여 본 실험을 수행하였다. 배액의 pH와 EC 변화양상 및 배액분석을 통하여 오이의 생육단계는 정식 후부터 착과기, 착과 후부터 수확기로 분류하는 것이 적당한 것으로 판단하였다. 저온기에 가온시설 내에서 오이를 재배한 본 실험에서는 정식 후 첫 화방이 착과되기까지 약 3주의 시간이 소요되었고, 착과 후부터 첫 수확까지 소요일수는 약 7~10일로 조사되었다. 상위 화방으로 생육이 진행되는 속도는 약 3~4일정도 차이였고, 착과와 수확에 소요되는 일수는 대체로 일정했다. 오이의 코이어 자루재배 시, 전체 재배기간 중에서 착과 전에는 EC 농도를 $3.0dS{\cdot}m^{-1}$ 정도로 높게 관리하다가 착과 후에는 $2.0-2.3dS{\cdot}m^{-1}$ 정도로 낮추어 관리하고, 과실이 비대하면서 수분요구도가 증가하므로 일일급액량을 늘려주는 급액 관리가 적절한 것으로 사료된다. 원소별로는 질소, 인, 칼슘은 착과 전에는 N $700mg{\cdot}L^{-1}$, P $60mg{\cdot}L^{-1}$, Ca $110mg{\cdot}L^{-1}$ 수준으로 공급하고, 착과 후에는 N $660mg{\cdot}L^{-1}$, P $50mg{\cdot}L^{-1}$, Ca $100mg{\cdot}L^{-1}$ 수준으로 조절이 필요할 것으로 사료된다. 칼륨과 마그네슘은 착과 전기에는 각각 $400mg{\cdot}L^{-1}$과 $80mg{\cdot}L^{-1}$으로 공급하고, 후기에는 공급을 조금 줄여주는 것이 비료이용효율을 높일 수 있는 방법이 될 것이다.

• 생물환경조절학회지
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• 제4권2호
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• pp.188-194
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• 1995

야마자키 토마토용 배양액을 이용하여 토마토를 담액 재배할 경우, pH 7.5 정도인 수돗물을 용수로 한 배양액에 NH$_4$H$_2$PO$_4$를 사용하므로써 배양액의 pH를 안정시키는 동시에, 적정 식물생장을 유도할 수 있는 NH$_4$H$_2$PO$_4$농도를 찾고자 실험을 수행하였다. 그 결과 NH$_4$H$_2$PO$_4$의 농도를 증가시킴에 따라 배양액의 pH가 감소하는 경향을 보였으며, EC는 반대의 경향을 보였다. NH$_4$-N 8/3 me/$\ell$ 처리구에서는 식물체에 황화현상이 나타났다. NH$_4$-N이 4/3 me/$\ell$ 혹은 5/3 me/$\ell$인 처리구에서 pH와 EC를 안정적으로 유지할 수 있었다. 엽장이나 줄기직경은 NH$_4$-N 2/3 me/$\ell$처리구에서 큰 값을 나타냈고, 과실의 당도는 NH$_4$-N 5/3 me/$\ell$ 처리구에서 가장 높았다. 이상의 결과로부터, 토마토의 담액 재배시 수확기 이전에는 NH$_4$-N을 2/3 me/$\ell$로 하고, 수확기에는 NH$_4$-N을 4/3-5/3 me/$\ell$로 하는 것이 바람직한 것으로 사료되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.396-403
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• 2019

본 논문에서는 생분해성 종이포트를 이용한 오이 접목묘 육묘시 추비용 양액의 농도와 육묘일수, 정식 후 야간 온도에 따른 오이의 생육을 검토하였다. 오이 종이포트묘 접목활착 종료 후 육묘 중 시비 농도를 0.5S(EC $0.8dS{\cdot}m^{-1}$), 1.0S(EC $1.6dS{\cdot}m^{-1}$), 2.0S(EC $3.2dS{\cdot}m^{-1}$)의 3수준으로 처리한 뒤, 육묘일수를 파종 후 26, 33, 40, 47일로 달리하여 정식하였다. 정식 직후 야간 온도를 10, 15, $25^{\circ}C$ 3수준으로 조합, 처리하여 10일 동안 재배하였다. 육묘기간 중 오이 종이포트묘의 초장, 엽수, 엽면적, 건물중, 및 상대생장률은 추비용 양액의 농도가 높아질수록 증가하였으며, 육묘일수가 경과할수록 처리에 따른 차이는 더 커졌다. 건물률은 육묘일수가 경과함에 따라 증가하는 경향을 보였으나, 양액의 농도가 높을수록 낮았다. 반면 비엽면적은 육묘일수가 길어질수록 감소하였고, 양액 농도가 높을수록 높은 값을 나타냈다. 정식 10일 후 오이의 생육은 육묘일수가 증가할수록 초장, 엽면적, 건물중에 있어서 높은 값을 나타냈으나, 상대생장률은 감소하였다. 육묘일수 26일, 30일의 경우 정식 후 오이의 생육은 야간 온도의 영향이 크지 않았으나, 육묘일수가 길어져 40일이상 육묘한 묘는 정식 후 $10^{\circ}C$ 정도의 저온에서 활착이 지연되어 생육이 저조하였다. 따라서 오이 종이포트 접목묘 생산시 추비용 양액농도 1S, 육묘일수는 30일 내외가 추천되며, 정식 후 활착 및 생육 촉진을 위해 $15-25^{\circ}C$ 범위의 야간온도 관리가 요구된다.