This study aimed to investigate the changes in bioactive compounds across the ripening stages of three pepper cultivars, each characterized by unique skin colors. The samples used in this study consisted of three pepper cultivars distinguished by their skin colors as green, purple, and yellow green at breaker ripening stage. Samples were harvested at each of the four ripening stages, including premature, breaker, turning, and mature, and subjected to analysis for various bioactive compounds, including capsaicin, ascorbic acid, kaempferol, quercetin, and sugars. In all cultivars with varying skin colors, the capsaicin content within green pepper fruits consistently increased as the ripening stages advanced. Ascorbic acid was most abundant during the premature stage of development in purple and green cultivars, subsequently declining as maturation progressed. In the case of the purple cultivar, kaempferol content decreased by approximately 30% at the mature stage, while the green cultivar exhibited a gradual increase in kaempferol content with maturation. Conversely, the kaempferol content of the yellow green cultivar rapidly declined as maturation progressed. Regarding quercetin content, the purple and green cultivars tended to decrease with maturity, while the yellow green cultivar displayed an increasing trend. Furthermore, the accumulation patterns of glucose, fructose, and sucrose, the predominant free sugars in green pepper fruit, demonstrated an inclination to increase as the maturation stage advanced in both purple and green cultivars. In contrast, the yellow green cultivar initially showed an elevation in free sugar content during the immature stage, followed by a minor reduction during maturation and a subsequent rise during the mature stage. Each pepper cultivar, distinguished by its unique skin color, exhibits varying levels of bioactive substances at different ripening stages. Therefore, optimal harvesting and utilization should align with periods when the desired substance content is at its peak.

토마토의 생육과 수확량을 예측하기 위한 중요한 요소 중의 하나는 엽면적이다. 이러한 엽면적을 정확하게 예측하는 것 은 토마토 식물 생장 평가 모델의 시작이라고 할 수 있다. 이를 위해 본 연구는 토마토 잎의 측정을 통해 엽면적(LA)을 추정 하는 효과적인 모델을 확인하기 위해 수행하였다. 토마토 식 물 잎 조사를 위해 2주 간격으로 5개체의 토마토 식물체의 전 개된 모든 잎에 대해 엽면적(LA), 엽장(L), 엽폭(W), 엽신장 (La)를 측정하였다. LA와 토마토 잎 독립변수의 상관관계는 La × W, L × W, La + W, L + W의 식이 강한 양의 관계를 나타 냈다. LA 추정은 LA = a + b(La2 + W2) 을 사용하는 선형 모델 이 가장 정확한 추정치를 나타내었다(R2 = 0.867, RMSE = 88.76). 9월부터 12월까지 토마토 잎의 위치에 따른 상, 중, 하 엽의 모델을 살펴본 결과, 상, 중, 하로 잎 위치에 따른 모델별 결정계수(R2) 값은 각각 0.878, 0.726, 0.794였다. 상위엽을 바탕으로 추정된 모델의 정확도가 가장 높았는데, 이는 10월 이후 토마토 재배 농가에서 중위엽과 하위엽에 실시한 반적엽 의 영향으로 판단된다.

본 연구는 딸기(Fragaria × ananassa Duch.) 두 품종 인 대왕과 설향을 LED 조명으로 일몰 후부터 6시간 동 안 2018년 11월부터 이듬해 1월까지 야간 보광 처리한 후, 각각 50%와 100% 착색되었을 때, 과실을 수확하여 딸기 과실의 경도, 식물화합물 및 항산화 활력을 측정하여 LED 광과 성숙도에 따른 과실 품질변화를 확인하고 자 실시하였다. 딸기 과일의 경도에서는, 두 품종 모두 적색 LED를 보광했을 때, 50%뿐만 아니라 100% 익은 과실에서 유의하게 높았다. 당도 또한 50% 착색된 과실을 비교한 경우, 적색 LED 광이 품종 모두에서 다른 광 처리 보다 유의하게 높게 나타났다. 반면에, 딸기의 산도에서는 LED 광 처리구보다는 대조구에서 50%뿐만 아니라 100% 착색된 과실에서도 높게 나타났다. 페놀화 합물의 경우, LED 광을 처리한 딸기보다는 대조구 상태 에서 생육한 딸기 과실의 함량이 월등히 높았다. 하지만 플라보노이드와 안토시아닌 함량에서는 LED 광의 영향 은 미미하였다. 식물화합물의 경우는 LED 광보다는 익 어가면서 성숙도에 따라 그 함량의 변화가 달라지는 경향이 크다. 또한, DPPH 및 ABTS 항산화능의 경우는 성숙도 및 LED 보광에 의한 차이는 없었다. 따라서 본 연구 결과로 미루어 보아, 과실의 당도와 유통 측면에서는, LED 보광이 충분히 과실 품질에 도움 될 것으로 사 료된다.

저온기 시설딸기의 생산성 증대와 품질 향상을 위한 재배적 응용기술을 개발하고자 살리실 산 처리가 시설딸기 ‘매향’과 ‘설향’ 품종의 생육과 과실의 품질에 미치는 영향을 분석하였다. 딸기 잎의 생장특성(엽장, 엽폭, 엽수 및 SPAD 값)을 조사한 결과 살리실 산 처리는 방법이나 농도에 상관없이 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 딸기 과실의 무게와 당도는 처리에 따른 차이는 없었지만, 경도에서 살리실 산 처리를 했을 때 대조구와 비교하여 월등한 차이가 나타났다. ‘매향’ 품종의 과실경도는 대조구 대비 엽면처리 시 처리농도에 따라 각각 36.8과 21.1% 증가하였고 관주처리가 처리농도에 따라 각각 31.6과 31.7% 증가하였다. ‘설향’ 품종의 과실경도는 대조구 대비 엽면처리가 처리농도에 따라 각각 47.1과 15.8% 증가하였으며 관주처리가 각각 15.8%씩 증가하는 경향을 보였다. 살리실 산 엽면 및 관주처리 시 ‘매향’과 ‘설향’ 품종 잎의 SOD와 POD 효소의 활성은 두 품종 모두에서 증가하는 경향을 보였으며 엽 조직내 과산화수소와 환원산소종의 생성량은 급격하게 감소하는 경향을 보였다. ‘매향’의 SOD 활성은 대조구 대비 처리농도에 따라 엽면처리가 각각 30.0과 38.80% 증가하였고, 관주처리가 각각 10.0과 14.4% 증가하였다. ‘설향’의 SOD 활성은 대조구 대비 처리농도에 따라 엽면처리가 각각 23.6과 40.4% 증가하였고, 관주처리가 각각 12.4와 14.1% 증가하였다. POD 활성은 대조구 대비 살리실 산 처리에 의해 두 품종 모두 엽면 처리구에서 증가하는 경향을 보였으며 관주 처리구에서는 대조구와 차이가 없었다. ‘매향’의 POD 활성은 대조구 대비 처리농도에 따라 엽면처리가 각각 77.8과 98.7% 증가한 반면 관주처리에서는 대조구와 큰 차이는 없었다. ‘설향’의 경우 대조구 대비 처리농도에 따라 엽면처리가 각각 76.6과 88.6% 증가하였다. 이러한 결과로 보아 살리실 산 처리는 딸기의 품질 향상에 효과적이라는 것을 확인할 수 있었으며 실용화를 위해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

본 연구의 목적은 2단 베드 벤치 시스템에서 딸기를 재배하는 동안 상단베드에 의한 차광으로 광량 부족한 하단 베드에서 자란 딸기의 생산량 및 과일 품질에 LED 보광의 영향을 확인하기 위한 것이다. 딸기 전용상 토로 충진된 2단 베드 벤치에 2015년 10월부터 2016년 1월까지 점적 관수로 딸기를 재배하였다. LED 광이 처리되지 않은 상단과 하단 베드를 대조구로 이용하였고, LED 광 처리를 위해서 오전 10시부터 오후 4시까지 하 단 베드에 각각 청색, 적색, 그리고 청색과 적색을 혼합 한 LED 광을 100μmol·m-2·s-1의 광량으로 보광 하였다. 딸기의 수확량에 있어서, 하단 베드의 청색 LED 보광된 처리에서 자란 딸기는 하단 부분 대조구와 비교하여 유의하게 증가되었으며, 상단 베드 대조구에서 자란 딸기 생산량의 90% 수준까지 증가되었다. 청색 및 혼합 LED와 상단베드에서 생육된 딸기 과일의 유리당 함량은 적색 LED와 하단 베드 부위 대조구에 비하여 높았다. 안토시아닌의 함량은 자연 광을 많이 받는 상단 베드에서 생육된 딸기 과일이 가장 높았지만, 하단베드 처리만을 비교하할 때, LED를 보광한 모든 딸기과일이 보광하지 않은 하단 부분의 대구조의 딸기 과일보다 높았다. 따라서 딸기 2단 베드 재배 시 하단 베드에 청색 LED 보광이 생산 증대 및 품질 향상에 유리할 것으로 판단된다.

최근 국내에서 육성된 딸기 신품종 ‘베리스타’와 ‘죽향’ 의 수경재배 시 생육 단계별 적정한 양액 농도가 품질과 생산성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 연구를 수행하였다. 길이 40m, 폭 10m의 플라스틱 온실내에 높이 1m, 폭 33cm의 수경재배용 베드를 설치하고 원예용 상토를 충진한 후 ‘설향’, ‘베리스타’, ‘죽향’ 묘를 정식 하였다. 배양액은 네덜란드 PBG 배양액을 사용하였으며, 생육 단계를 생육초기-개화기-수확초기-수확후기로 나누어 처리 2는 ‘설향’ 기준 급액 농도 EC 0.68-1.0-1.2- 1.0dS·m-1, 처리 1은 30% 낮은 농도인 EC 0.68-0.8- 0.85-0.7dS·m-1, 처리 3은 30% 높은 농도인 EC 0.68- 1.2-1.55-1.3dS·m-1으로 급액 하였다. 재배기간 동안 딸기 품종별 생육과 수량 등을 조사하였다. ‘베리스타’는 2번 처리구와 3번 처리구 간의 지상부 생육에 차이가 없었으며, ‘베리스타’와 ‘죽향’ 모두 양액 농도가 높을수록 엽색이 짙었으나 양자 효율은 차이가 나지 않았다. ‘죽향’은 급액농도에 따라 3월 이후 생육 후기에 생육 차이가 뚜렷하였고, 3번 처리구에서 가장 생육이 왕성하였다. ‘베리스타’와 ‘죽향’ 모두 과중, 과장, 과폭 및 과실 경도 가 3번 처리구에서 유의하게 높은 값을 나타냈다. 수확과의 총 당 함량은 처리 간에 차이가 없었으나 환원당 과 비환원당의 조성 비율은 처리별로 다르게 나타났다. 수량을 조사한 결과, ‘베리스타’는 급액 농도가 높아질수록 수확과의 수가 많았으나 수량은 처리별로 큰 차이가 나타나지 않았다. 반면, ‘죽향’은 급액농도 간에 뚜렷한 차이를 보였으며, 3번 처리구에서 가장 수확량이 많았다. 생육 특성과 과실 품질을 종합적으로 고려해 본 결과, ‘베리스타’는 ‘설향’ 표준 급액농도와 동일하게 EC 0.68- 1.0-1.2-1.0dS·m-1로 관리하는 것이 경제적이며, ‘죽향’은 ‘설향’ 기준 급액농도보다 30% 높은 EC 0.68-1.2-1.55- 1.3dS·m-1로 공급해 주는 것이 고품질의 과실을 많이 수확할 수 있는 방법으로 판단된다.

수경재배에서는 제한된 근권에서 작물의 양수분 흡수 특성을 고려하여 양액을 공급하여 재배하고 있지만 작물의 무기이온 흡수는 기상조건이나 작물의 생장에 의해 이온간 흡수비율이 달라지므로 근권내 이온의 균형이 깨지기 쉽다. 그런데 최근에는 토마토 재배에는 무기배지인 암면을 대체하여 코이어 배지가 주로 이용되고 있는데 코이어 배지를 이용한 장기재배에서 양액의 공급이 근권과 생육에 미치는 영향에 관한 연구는 거의 없다. 따라서 본 시험에서는 코이어를 이용한 토마토 장기 수경재배에 급액의 EC농도가 근권의 무기이온과 생육에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 칩과 더스트가 5:5로 혼합된 코이어 배지를 이용하였으며, 급액의 EC를 1.0, 1.5, 2.0, 3.0 dS·m-1 로 달리 공급하였다. 급액 EC가 낮은 1.0dS·m-1, 1.5dS·m-1 처리구에서는 NO3-N, P, Ca, Mg 이온이 초기에 급액농도 보다 배액의 농도가 낮았다. 그러나 P를 제외한 모든 이온이 EC 2.0dS·m-1 농도 보다 농도로 급액한 것은 배지내 농도가 매우 높아졌다. 배액에 특히 높아지는 이온은 S와 Mg 였다. 평균 과중은 3화방까지는 EC 1.0dS·m-1, 1.5dS·m-1 간에 큰 차이가 없었으나 이후로는 급액의 EC가 높을수록 과중이 작았다. 6화방까지 수확 과수와 수량이 1.5dS·m-1가 가장 많았으나 재배기간이 경과할수록 고농도 급액구의 수량이 감소하였다. 배꼽썩음과는 생육초기에는 주로 EC 3.0dS·m-1 처리에서만 발생하였으나 일사량이 증가하면서 모든 처리에서 발생하였다. 발생율은 EC 3.0dS·m-1 처리구가 높고, 더 낮은 농도 처리에서는 발생율의 차이가 없었다.

This study was carried out to explore possibilities of cultivating horticultural crops in the air-dome greenhouse in comparison to the common iron-frame greenhouse as the standard. The levels of carbon dioxide and atmospheric pressure measured inside the air-dome greenhouse turned out to be higher than those measured inside the iron-frame greenhouse. Contrastingly, light intensity was relatively weaker inside the air-dome greenhouse due to the air-inflated double layers. Plants of melon and cherry tomato were cultivated from May 2 to August 12, 2016, respectively in the two greenhouses. For melon plants, growth in the air-dome greenhouse effectively increased fruit weight as well as trunk circumference compared to iron-frame greenhouse. Moreover, soluble sugar content of melon fruit was significantly higher when cultivated in the air-dome greenhouse. For cherry tomato plants, fruit yield of cherry tomato was significantly increased inside the air-dome greenhouse. Furthermore, it has been found that the air-dome greenhouse was considerably effective in shortening the growing period of melon and cherry tomato plants in comparison to the iron-frame greenhouse.

파프리카는 내수 뿐 아니라 수출 수요 증가로 시설재배 작물 중 가장 고소득 작물중의 하나로 부상하였다. 그런데 파프리카가 일반적으로 수경재배로 생산되고 있기 때문에 토양재배에서는 시비기준이 없어 시험을 수행 하였다. 질소와 칼륨의 관비기준을 설정하기 위하여 피망의 검정시비량을 기준으로 0.5. 1.0, 1.5, 2.0배로 시험 처리구를 두었고 질소 시험은 2012년에, 칼륨 시험은 2013년에 각각 수행하였다. 질소 관비 시험에서는 0.5배 관비구에서 다른 처리에 비하여 측지 두께가 비하여 얇았으나 길이는 처리의 영향을 받지 않았다. 착과수와 수량은 1그룹 수확에서 처리에 따른 차이가 발생하지 않았으나, 2그룹 수확에서는 1.0배 이상 처리에서 시비량이 많아질수록 감소하는 경향을 나타내었으며, 0.5배 처리구에서 가장 낮았다. 전체적인 수량을 기준으로 판단했을 때 파프리카 관비재배 시 질소의 시비량은 피망검 정시비량의 1.0배가 적정하다고 판단되었다. 칼륨 관비 시험에서는 관비량이 많은 처리구일수록 측지의 길이가 길었던 것을 제외하고 처리간 뚜렷한 생육의 차이를 나타내지 않았다. 심실수, 과피두께, 당도는 처리에 따른 차이를 나타내지 않았다. 과실의 착과수와 수량은 1, 2 그룹에서는 통계적 유의차를 나타내지 않았으나 3그룹에 서는 처리간에 뚜렷한 차이가 발생하여 1.5배 관비구에서 최대가 되었다. 전체적인 수량을 기준으로 판단했을 때 토양검정을 기준으로 한 관비재배에서 칼륨시비량은 피망검정시비량의 1.5배가 적정하다고 판단된다.

시설재배 멜론은 소득이 비교적 높고 시설 내 환경 변화에 민감한 작목이다. 특히 여름 고온기재배 시에는 광합성 저하와 호흡 증가로 인해 멜론의 생산성과 품질이 저조하다. 고품질 멜론 생산을 위해서 는 시설 내 기온과 습도를 적정 조절하는 것이 매우 중요하다. 본 연구는 고온기 멜론재배 시에 포그 및 공기유동팬을 이용한 온도와 습도 조절이 과실 품질에 미치는 효과를 구명하고자 하였다. 그 결과, 포그와 유동팬을 가동 할 때 시설 내 기온은 최대 7℃, 평균 3.2℃ 강하되었고 상대습도는 최대 28%, 평균 12% 상승하였다. 이러한 온도와 습도 조건의 영향으로 무처리(천창과 측창환기 실시)에 비하여 멜 론의 과중이 300g, 당도가 1.5°Bx 각각 높았다.

고온기 시설딸기 재배시 저비용 고효율의 냉방기술을 개발하기 위하여 차광도포제 이용효과를 구명하고자 수행하였다. 차광에 따른 일사량(W/m2)을 조사한 결과 무차광에 비해서는 차광 15% 도포구는 14~17%, 차광 35% 도포구는 33~37%, 흑색차광망은 39~44% 감소하였다. 그리고 투광비율은 맑은 날에 비해서 비오는 날 차광 15%, 35%도포구에서 조금 높아지는 경향이었다. 차광처리에 의한 시설내부 온도는 차광 15% 도포구는 38.4oC, 차광 35% 도포구 36.5oC이었는데 흑색차광막은 35.1oC이었다. 흑색차광망에 비해서 차광 15% 35% 도포 구는 각각 3.3oC, 1.9oC더 높았다. 차광처리에 딸기의 관부직경은 흑색차광막이 7.5mm, 차광 35% 도포구 8.6mm, 차광 15% 도포구 8.3mm로 조사되었다. 딸기의 지상부 생체중은 차광 35% 도포구 7.8g, 차광 15% 도포구 6.7g, 흑색차광막이 5.8g이었다. 그리고 지하부 생체중은 차광 35% 도포구 4.3g, 차광 15% 도포구 4.1g, 흑색 차광막이 2.7g으로 차광 35% 도포구에서 가장 무거웠다.

Plant growth and development strongly influenced by light quantity and its spectral composition. Young tomato plants were cultivated in growth cabinets under artificial light provided by red and blue light emitting diodes(LEDs) during 12 hours, then plants were exposed to monochromatic ultraviolet, blue, green and red lights as an end-of-day(EOD) treatment during 4 hours to study their effect on plant growth parameters. EOD lighting from various LEDs increased total fresh and dry weights as well as assimilation area compared to those in control. Blue light increased stem height, internode length and stem diameter. Monochromatic UV-A light reduced stem elongation, highly increased stomatal conductance. Compactness and health index of young tomato plants were increased in UV-A and red light treatments.

난지형 마늘 재배시 잡초발생 억제와 친환경 방제기술을 개발하기 위하여 생분해성 필름을 이용한 멀칭재배효과를 구명하고자 수행하였다. 멀칭 필름의 투광률은 흑색 PE 필름은 1.1%, 녹색 PE 필름은 26.1%, 투명 PE 필름은 86.1%, 생분해성 필름은 75.4%로 흑색 PE 필름의 경우 대부분의 광이 투과되지 못하였지만 녹색 PE 필름은 일부 광이 투과되었고 생분해성 필름과 투명 PE 필름은 투광률이 높았다. 지온은 무멀칭구에 비해 멀칭구가 높았고 투명 PE 필름, 생분해성 필름이 가장 높게 나타났다. 초장과 구중에서도 지온이 높게 유지되었던 멀칭구가 높았고 투명 PE 필름, 생분해성 필름이 가장 높았다. 멀칭재료별 소실상태는 멀칭 7개월까지 비닐 및 부직포멀칭구는 외관상 크게 소실되는 것을 없었으나, 생분해필름은 멀칭 5개월 이후 필름표면에 가로로 미세한 줄이 나타났고 쉽게 찢어지는 것을 볼 수 있었다.

소형 비닐하우스에 2종류의 기능성 필름과 관행의 PE 필름을 피복하고 청치마, 적치마, 치커리 등 3종의 엽채류를 재배하여 기능성필름의 특성을 검토하였다. 2종류의 기능성 필름은 PO(polyorefine)계수지로 만들어졌으며, 엽채류는 흙과 펄라이트를 혼합한 배지에서 육묘하였다. 필름의 광학적 특성에 있어서 기능성 필름은 관행의 PE 필름과 비교하여 광합성 유효광(400-700nm)의 투과율이 높고 자외선(300-400nm)의 흡수율이 높았다. 피복 3개월 후의 광합성 유효광 투과율의 감소 수준은 기능성필름이 PE필름보다 작았다. 이 같은 요인으로 인해 엽채류의 생육과 수량이 기능성 필름을 피복한 하우스에서 높았다.

본 연구는 딸기의 2단 고설베드재배가 끝난 여름철 동안 수박재배 시, 베드 위치와 재식밀도가 수박의 과실 품질에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 고설 베드상자는 길이 102cm, 폭 22cm, 높이 13cm의 규격이고, 배지는 코코피트(coir)를 사용하였다. 수박은 베드 위치 및 재식밀도에 따라 베드상단 1주(A), 베드 상하단 각 1주로 상단(B) 및 하단(C), 상하단 각2주로 상단 2주(D), 하단 2주(E)로 정식 처리하였다. 수박은 2012년 5월 8일에 2단 고설베드에 정식하여 양액과 점적관수로 재배하였고 7월 25일에 수확되었다. 수박의 품질을 비교하고자, 과실 무게와 크기를 조사하였고, 과육 내 비타민 C, 플라보노이드, 페놀화합물, 당도 및 산도 등의 기능성 화합물을 분석하였다. 과실의 외관 품질인 과고, 과폭 및 과중은 A처리가 다른 처리에 비하여 가장 높았다. 특히 과중은 A, B, C, D, E처리 순으로 무거웠다. 식물체의 초장이나 엽수는 유의적 차이가 없었으나 줄기 직경과 엽면적은 A처리가 유의하게 컸다. 수박 과육 내플라보노이드, 항산화 활성 및 산도는 처리 간에 유의적 차이가 없었다. 한편 당도는 A, B 및 D 처리에서 유의하게 높게 나타났다. 또한 페놀화합물 함량은 A처리가 가장 높았다. 이상의 결과로 보아 대과의 수박 생산을 위해서는 A처리, 소과의 수박 생산에는 D와 E의 처리가 유리할 것으로 판단되었다.