본 연구는 의료살균기술의 하나인 전극을 이용한 전기충격 살균법을 순환식 수경재배의 배양액 재순환을 위한 배액 살균기술로 활용하고, 배액의 전기살균소독시스템을 구축하고자 할 때, 살균소독 효과가 높으며, 친환경적이고 경제적인 배양액 살균소독기술의 개발 및 전기살균소독시스템에서 사용될 전극의 최적 조건을 구명하고 전기소독의 가능성을 확인하기 위해 수행되었다. 전기살균소독시스템 구축 시 적정 전극소재 구명을 위해 금속 전도체의 특성 조사 및 전기실험을 실시하여 배액의 pH와 EC변화유무와 침전물 발생여부 및 배액의 원소변화 유무를 분석하였다. 새로이 개발된 전기살균소독시스템 구축 시 가장 적합한 금속 전도체 전극소재로는 전기전도도가 높고, 저항이 적으며, 소재의 수급이 용이하고, 가격이 저렴한 스테인리스 스틸임을 확인하였으며. 또한 스테인리스 스틸을 전극으로 사용하였을 때, 전기를 공급하기 전과 24V 이내의 전기를 공급한 후의 배양액내 원소변화는 거의 없는 것으로 분석되었다. 전극의 두께보다는 넓이가 증가함에 따라 전류의 양이 증가하였으며 전극의 거리가 멀수록 목표 전류량에 도달하는 시간이 증가하였다. 적합한 전류량에 따른 주요 병원균의 살균력을 조사한 결과 대표적 세균병인 풋마름병의 원인균인 Ralstonia solanacearum가 전류 15V-3A 170초에서 97%가 사멸되는 것을 확인하였으며 곰팡이병인 Fusarium oxysporum은 24V-10A에서 98%의 살균력을 보였다.
The experiment was conducted to investigate the nutrition absorption pattern in the growth stage and develope the optimal nutrient solution hydroponically grown the cherry tomato 'Koko' in closed substrate culture system with the nutrient solution of National Horticultural Research Station in Japan into 1/2S, 1S, and 2S. When plant was grown in 1/2S, the growth and yield were high and the pH and EC in the root zone were stable. Suitable composition of nutrient solution for cherry tomato was $NO_3-N\;6.8,\;PO_4-P\;2.7,\;K 3.2,\;Ca\;3.6\;and\;Mg\;1.1\;me\;L^{-1}$ in the early growth stage, $NO_3-N\;7.3,\;PO_4-P\;2.2,\;K\;3.7,\;Ca\;3.6;and\;Mg\;1.1\;me\;L^{-1}$ in the late growth stage by calculating a rate of nutrient and water uptake. To estimate the suitability for the nutrient solution in a development of cherry tomato developed by Wongkwang university in Korea (WU), plant was grown in perlite substrate supplied with different solution and strengths(S) by research station for greenhouse vegetable and floriculture in the Netherlands (Proefstation voor tuinbouw onder glas th Mssldwijk; PTG) of 1/2S, 1S, and 2S, respectively. The growth was good at the PTG and WU 2S in the early stage and the PTG of 1S and WU of 1S and 2S in the late stage. The highest yield of cherry tomato obtained in the WU of 2S. pH and EC in root zone of WU of 2S were stable during the early and late growth stage. Therefore when cherry tomato plant was grown in WU of 2S of EC $1.6{\sim}2.0\;dS\;m^{-1}$in the nutrient solution, not only stable growth and yield but also fertilizer reduction can be obtained than that of PTG.
절화장미의 새로운 수경재배 방식으로 용기재배를 제시하기 위하여 배수구의 높이와 적정 배지를 설정하는 두가지 시험을 수행하였다. 용기재배 시 적정한 배수구 높이를 설정하기 위하여 규격이 $30{\times}30{\times}25cm$인 사각용기에 배수구를 0, 3, 6, 9cm 높이로 처리하였을 때 수량은 3cm 배수구 처리가 많았으나 절화품질은 처리간 차이가 발생하지 않았다. 정식후 생존율은 각각 100, 100, 92, 92%였다. 배수구 높이와 배지조성의 관계를 구명하기 위하여 배수구 높아가 0, 3cm인 용기에 배지을 코이어와 펄라이트 단용 및 혼용하여 7가지 배지를 조성하였다. 수분센서를 이용하여 수분함량이 -5kPa에 도달했을 때 급액을 했을 때 코이어 혼합비율이 높은 배지와 3cm 배수구 높이 처리가 급액횟수가 감소하였다. 화중을 제외한 절화의 상품성과 2차 수확까지의 절화 수량은 배수구의 높이에 따른 차이는 인정되지 않았고 3차 수확이후의 수량은 3cm 배수구 처리가 많았다. 배지별로는 코이어의 혼합 비율이 높은 처리에서 수량과 상품성이 우수하였다. 수량은 배수구를 높인 처리구가 절화품질과 수량이 많았으며, 펄라이트의 혼합비율이 높은 배지에서 수량이 감소하는 경향을 나타내었다.
Azospirillum sp., photosynthetic bacteria(Rhodopseudomonas sp.) and Pseudomonas sp. were separated and screened from soil and soilless culture, and identificated. The antifungal activities against root-infected pathogens and plant growth promoting effects of the cultured solution of the starins(5.0$\times$105 cells/$m\ell$) in the peatmoss compost on the early growth of cucumber and tomato seedling were investigated. Azospirillum sp. and Pseudomonas sp. showed a antifungal activities against Fusarium sp., Pythium sp. and Rhizoctonia sp in thed ranges of 51.0% to 72.0% on potato dextrose agar medium, however photosynthetic bacteria had not antifungal activities. When cultured solution of Azospirillum sp., photosynthetic bacterial and Pseudomonas sp. were bacterialized by mixing with peatmoss compost, early growth of cucumber and tomato in terms of plant height, number of leaves, leaf area, root length, fresh anf dry weight of leaf, stem and root were promoted, especially photosynthetic bacteria had a the best plant growth promting activities.
This study was conducted to investigate the effects of boron treatments on flower spike dieback of Statice (Limonium spp.) grown in soilless hydroponic and soil cultures under rain shelter system. The growth of Statice was gradually improved with increasing boron applications in the hydroponics, but not in soil culture with boron treatment as foliar spray or soil application. The degree of flower spike dieback in 6 levels (0, no dieback incidence to 5, very severe dieback incidence) ranged between 0.5 with boron application and 4.4 with no boron treatment. The content of boron in Statice flower spike increased with increasing rates of boron applications in the hydroponics, but the contents of P, Mg, and N were not affected by the boron application. However, K content was highest with no boron treatment. In soil culture, incidence of flower spike dieback decreased with foliar spray or soil application of boron. Therefore, boron application was effective in reducing flower spike dieback and improving cut-flower productivity and its quality, and the recommended rates of boron application were $50{\sim}80{\mu}gL^{-1}$ for hydroponics culture whereas 0.2% borex or ${\geq}0.4kg\;10a^{-1}$ boric acid by foliar spray application for soil culture.
종자발아 후 5일된 양배추 그린챌린져 배축으로부터 분리된 원형질체로부터 완전한 식물체를 재분화 시켰다. Kao배지와 B5 배지를 기본으로 한 기존의 몇가지 배지에서 원형질체를 배양한 결과 변형시킨 BS배지에서 Plating efficiency는 낮았으나 식물체 재분화율은 가장 높게 나타나 거의 원형질체 배양배지 조성, 생장조절제 농도 등이 재분화에 상당한 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 사용된25가지 종류의 재분화 배지중에서 MS배지에 l% sucrose zeatin 3 mg/L, 1.6% T.C. agar가 첨가된 배지에서 재분화율이 가장 좋았다. 식물체 재분화에 미치는 PVP (polyvinyl Polypyrrolidone)와 agar 농도의 영향으로는 PVP는 큰 효과가 없었고 agar농도를 1.6%로 2배 증가시켰을 때 재분화율이 다소 높아졌다. 현재까지 재분화된 식물체는 150여 개체로서 포장에서 재배중에 있다.
순환식 수경재배에서 배액의 EC, 부피, 관수량은 재사용 양액의 혼합비율을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 적산 일사량 제어법으로 관수할 경우 일일 관수량의 예측은 곤란하며 일반적으로 고정된 혼합비율을 사용한다. 이 경우 새 양액이 고정적으로 투입되어 양분의 조정 효과가 기대되지만, 때때로 배액의 강제배출을 필요로 한다. 본 연구는 적산 일사량 제어법으로 관수하는 순환식 수경재배 조건에서 배액의 혼합비를 고정한 처리구(FR)와 정해진 혼합 용량 내에서 배액의 부피와 EC에 따라 혼합비를 변경하는 처리구(MR)의 재사용 양액 내 양분 조정효과를 비교하여 양수분 이용효율이 높은 혼합방식의 규명에 기여하고자 수행하였다. 배액의 농도 변화를 비교하기 위한 대조구로는 비순환식 수경재배 처리구(OP)를 구성하였다. FR처리구의 배액 혼합 비율은 배액의 희석 EC를 각각1.0, $2.0dS{\cdot}m^{-1}$로 설정하여 혼합처리를 적용하였다. MR 처리구의 경우는 혼합 용량을 1회 관수량을 기준으로 배액의 EC와 부피에 따라 혼합비율이 변경되도록 하였다. 배액의 누적 현상은 FR 1.0 처리구에서 관찰되었으며, FR 2.0과 MR 처리구에서는 배액 누적현상이 나타나지는 않았으나 MR 처리구의 배액 저장량이 FR 2.0 처리구에 비해서 낮게 나타났다. 배액과 재사용 양액 내 $Mg^{2+}:K^+:Ca^{2+}$와 $SO^{2-}_4:NO^-_3:PO^{3-}_4$의 당량 농도 간 비율 변화는 FR, MR 처리구에서 초기비율 대비 비교적 좁은 변화 범위를 나타냈다.
EC 기준의 순환식 수경재배시스템에서 재사용 양액 내의 이온 농도의 변화와 각 이온의 EC 기여 비율의 변화는 안정적인 양액 관리를 위해서 고려되어야 할 중요한 요인이다. 본 연구는 초기 생육단계 파프리카의 EC 기준 순환식 수경재배에서 교체 주기에 따른 재사용 양액 내 이온 농도, 이온균형 및 이온의 EC 기여도의 변화를 조사하여 재사용 양액의 적정 분석 주기를 규명하고자 수행하였다. 실험은 파프리카의 평균 마디수가 13마디일 때 시작하였고, 처리 종료시점에서는 평균 마디수가 18마디였다. 1개의 암면 슬라브당 3주의 파프리카가 재배되었다. 처리는 재사용 양액의 교체 주기에 따라 각각 1주, 2주, 3주, 4주 교체 처리구로 구성되었다. 양액은 일사비례제어방식으로 급액되었다. 배액은 배액 탱크에 수집된 후에 당일 관수가 종료된 후 혼합 탱크에서 EC $2.69dS{\cdot}m^{-1}$가 될 때까지 희석되었다. 혼합된 양액은 익일의 양액으로 사용되었다. 재사용 양액은 주기적으로 수집하여 분석되었다. 교체 주기에 따른 이온 농도의 변화는 처리별 차이가 나타나지 않았다. 모든 처리구에서 이온 농도의 변화 범위는 각각 $K^+$ 5-8, $Ca^{2+}$ 11-14, $Mg^{2+}$ 2.0-2.7, $Na^+$ 0.5-0.6, $NO_3{^-}$ 14-19, ${SO_4}^{2-}$ 4-5, ${PO_4}^{3-}$ 1-4, $Cl^-$$0.3-0.5meq{\cdot}L^{-1}$와 같았다. 교체 주기에 따른 이온 균형 변화는 크지 않았다. 그러나 전체 처리구에서 이온 비율의 변화는 일정한 경향을 나타냈다. 양이온 비율 변화는 $K^+$ : $Ca^{2+}$을 중심으로 나타났으며, 음이온은 ${SO_4}^{2-}$ : ${PO_4}^{3-}$를 중심으로 나타났다. 양액 중의 $K^+$, $NO_3{^-}$, $H_2PO_4{^-}$의 1가 이온과 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, ${SO_4}^{2-}$의 2가 이온의 활동도 계수는 각각 0.8-0.9, 0.5-0.6 사이에서 변하였고, 시간 경과와 함께 각 이온의 활동도 계수는 일정한 경향을 나타냈다. 각 이온이 양액의 EC에 기여한 비율은 $K^+$와 $NO_3{^-}$가 가장 컸고, 다음으로 $Ca^{2+}$, ${SO_4}^{2-}$, $Mg^{2+}$ 순으로 나타났다. 본 실험에 적용한 교체 주기 4주는 초기 생육단계의 파프리카를 EC 기준 순환식으로 수경재배 할 경우, 이온 농도 변화와 이에 따른 EC 기여도의 변화는 안정적인 범위 이내라고 판단된다.
고랭지 시금치의 여름철 수경재배에 적합한 품종과 육묘 배지의 선발, 적정 양액조건의 구명 및 시설비가 적게 들고 생산성이 높은 수경재배 방식의 개발을 위하여 본 연구를 수행하였다. 고랭지에서 여름철 수경재배에 적합한 시금치 품종은 '퀸토'로 다른 품종에 비하여 생육이 좋고 수량도 많았다. 시금치의 생육에 적합한 양액의 조건은 pH 6.0, EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 및 $NH_4-N$의 비율은 30%이었다. 육묘용으로 피트모스와 펄라이트를 7:3의 용적비로 혼합한 상토를 200공 트레이에 채우고 시금치 종자를 파종하여 육묘한 경우 우레탄스펀지나 암면 플러그에서 육모한 것보다 입묘율이 높았다. 이렇게 육묘한 묘로 수경재배를 한 결과 혼합상토로 육묘한 경우의 수량은 암면 및 우레탄스펀지에 비하여 18% 및 24%가 증가하였다. 토양 위에 비닐을 깔아 만든 박막재배 베드에 lcm 두께로 혼합배지(피트 : 펄라이트 = 7 : 3)를 채운 후 스티로폼 정식판을 올려놓고 시금치를 재배할 경우 담액재배에 비하여 초장은 18% 길었고 수량은 9% 증가하였으며, 근권 온도 pH 및 EC는 담액재배와 비슷한 양상으로 변화하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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