본 연구는 병재배 느타리버섯 정밀재배를 위한 최적 생육모델 개발을 위하여 느타리 ‘수한1호’ 농가를 대상으로 스마트팜 기술을 적용하여 생육환경을 분석한 결과를 보고하고자 한다. 실험 농가의 균상면적은 88 m², 균상형 태는 2열 5단, 냉동기는 5마력, 단열은 샌드위치 판넬 100T, 가습기는 초음파 가습기 2대, 난방은 12KW를 사용 하였고, 5,000병을 입병하여 재배하고 있었다. 느타리버섯 재배농가에서 생육환경 데이터를 수집하기 위하여 설치한 환경센서부로부터 버섯의 생육에 직접적으로 영향을 미치는 온도, 습도, 이산화탄소 농도, 조도 등을 수집 분석하였다. 수집한 온도자료를 분석한 결과, 균 긁기한 후 입상 시 온도는 22°C에서 시작하여 버섯이 발생되어 병을 뒤집기를 할때까지 거의 25°C를 유지하고 자실체가 자라서 수확기에 가까워지면 13°C에서 15°C를 유지하면서 버섯을 수확하였다. 습도자료를 분석한 결과, 습도는 입상에서 생육전 과정동안 거의 100%를 유지하였다. 이산화탄소농도 자료를 분석한 결과, 입상후 3일까지는 서서히 증가하였으나, 그 이후 급격히 증가하여 거의 2,600 ppm 까지 증가하였고, 6일차부터는 환기를 통해 단계적으로 농도를 낮추어 수확기에는 1,000 ppm을 유지하였다. 조도 자료를 분석한 결과, 느타리버섯 입상후 초기에는 거의 빛을 주지 않았고 3~4일차에 17 lux의 빛을 조사하였으며, 그 이 후 주기적으로 115~120 lux의 빛을 조사하면서 생육을 진행하였다. 농가에 재배하고 있는 ‘수한1호’의 자실체 특성은 갓 직경은 30.9 mm, 갓 두께는 4.5 mm이며, 대 두께는 11.0 mm, 대 길이는 76.0mm였다. 대 경도는 0.8 g/mm, 갓 경도는 2.8 g/mm였고, 대와 갓의 L값은 79.9와 52.3이였다. 자실체 수량은 160.2 g/850 ml였고, 개체중은 12.8 g/ 10 unit였다.

This study was carried out to investigate the management characteristics and growth performance of L. edodes from the cooling stage to incubation. Bags of different heights and weights are available for bagging. When the medium size of 17x13 cm was used and the size of the inoculation hole was changed from 1/3 to 2/3, the browning period was shortened to 30 days. Mycelial growth was evaluated according to the cooling temperature after sterilization. It was observed to be the highest at 122 mm/15 days at 10 °C and 114 mm/15 days and 117 mm/15 days at 15 °C and 20 °C, respectively. The contamination rate of the sawdust media before inoculation was measured as 0, 4.5x10, 1.3x102, 4.0x103 cfu at 5 °C, 10 °C, 15 °C, and 24 °C respectively. The average of 1.6x108 colony forming units (cfu) of microorganisms was observed in the sawdust that had been piled for six months outdoors. In summer, the sawdust has to be used immediately after mixing. The sterilized medium had an average of 4x103 cfu of microorganisms at 24 °C and 1.3×102 cfu at 15 °C. After 15 days of inoculation in vitro, the growth conditions of the sawdust was the best at 132 mm, followed by grain and liquid. When inoculated with liquid spawn, the moisture content of the substrate should be adjusted between 50% and 55% in advance.

This study aimed to investigate the changes in the γ-aminobutyric acid (GABA) content of bitter melon (Momordica charantia L.) cultivated from different regions, with different harvest times and at various maturation stages. Methods for observing the changes in GABA content were validated by determining the specificity, linearity, limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), and precision and accuracy using the HPLC-FLD system. Results showed high linearity in the calibration curve with a coefficient of correlation (R2) of 0.9999. The LOD and LOQ values for GABA were 0.29 and 0.87 μg/mL, respectively. The relative standard deviations for intra- and inter-day precision of GABA were less than 5%. The recovery rate of GABA was in the range of 98.77% to 100.50%. The average content of GABA was 0.93 mg/g and Cheongju showed highest GABA content of 1.88 mg/g. As the time of harvest increased from May to September, the GABA content decreased from 1.56 to 0.86 mg/g. Also, maturation of the bitter melon fruit was associated with a decreased in GABA content.

ICT 기반의 표고 스마트 재배시설 모델을 개발하기 위하여 외부환경 영향을 감소시킨 재배하우스를 선정하였다. 선정된 재배사 내외부에는 재배환경 변화를 모니터링하기 위한 센서를 설치하였으며 센서에 의해 수집되는 환경변화 데이터를 기반으로 실시간으로 모니터링 및 제어가 가능한 제어반을 제작하였다. 표고재배 환경관리를 효율적으로 진행하기 위하여 재배과정 분석을 통해 4가지 과정으로 구분하고 각 과정에 따라 환경제어 모듈을 설계하였다. 원격 모니터링 및 제어를 위한 PC, 모바일 소프트웨어를 개발하여 재배자가 편리하게 재배환경을 관리하고 보다 안정적으로 버섯을 생산할 수 있는 재배시스템을 개발하였다.

본 연구는 실내시설재배에서 천마의 생육단계를 균사활착기, 괴경형성기, 괴경비대기, 휴면기로 구분하고, 최적온도 및 배양기간을 설정하였으며, 괴경비대기에 변온처리를 하였다. 천마의 균사활착기는 20℃에서 30일, 괴경형성기는 25℃에서 120일, 괴경비대기는 6~24℃에서 60일, 휴면기는 5℃에서 30일로 처리하여 총 배양기간은 240일로 설정하였다. 실내시설재배는 노지재배보다 균사활착기는 30일 단축되었고, 괴경형성기는 30일 연장되었으며, 휴면기는 120일 단축됨으로써, 전체 재배기간이 약 120일 단축되었다. 따라서, 본 연구 결과, 밀폐된 실내시설재배에서 온도 조건을 제어하면 천마를 연중생산 할 수 있는 생육모델의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.

Cultivation of high-quality forage crop by using fallow field during winter is required for national high feed self-sufficiency and establishment of self-supply system of high-quality forage crop. Field experiments for cultivation of high-quality winter forage crop were conducted at the paddy and upland fields in Cheonan and Anseong city with treatments of single Italian ryegrass(IRG) and IRG mixed with forage barley at the paddy field and of single forage barley and forage barley mixed with IRG at the upland field in the Mid-west plain. Several cultivation conditions such as broadcasting IRG seed under standing rice, sowing time, tillage method, drainage condition, mixed sowing with forage barley were compared to know the change of growth, yield and quality of winter forage crop. In particular, over-wintering rate and dry matter yield were decreased significantly in late-sown IRG and moisture-stressed forage barley. Yield and quality of forage crops were increased by sowing after tillage, mixed sowing of IRG with barley at the paddy field with good drainage. High yield as much as dry matter 10 MT ha-1 with high feed value could be obtained by early sowing of feed barley mixed with IRG at the upland field. Cultivation conditions such as early sowing, sowing after tillage, drainage management are required for higher dry matter yield, quality and stable cultivation of winter forage crops in the mid-west plain of Korea.

ICT 기반 스마트 표고재배시설을 활용하여 표고재배의 과정을 후숙관리, 발이관리, 생육관리 및 휴양관리 4과정으로 나누어 6월부터 10월까지 시험을 진행하였다. 여름철 재배사 외부 25~35oC의 고온환경에서도 재배사 내부의 환경은 설정한 방향으로 제어되었다. 여름철 대표적인 재배용 품종 ‘산조701호’와 신품종 ‘산조717호’를 이용한 재배시험 결과 ‘산조701호’의 경우 353.7 g/봉, ‘산조717호’는 270.4 g/봉으로 ‘산조701호’가 높은 버섯생산성을 나타내었다. ICT 기반으로한 스마트 표고재배시설을 활용한 표고재배는 재배과정별 환경조건 설정으로 재배가 어려운 고온의 환경에서도 편리하게 재배환경 관리가 가능하였으며, 재배품종에 적합한 환경제어 범위를 연구한다면 버섯생산 안정화 및 생산성 향상에 크게 기여할 것으로 판단되었다.

느타리버섯 수확후 배지를 이용하여 표고 톱밥배지로 활용하기 위한 연구 수행결과 다음과 같다. 느타리버섯 수확후 배지를 톱밥 첨가량의 20~50%로 4처리로 혼합하여 분석한 결과 C/N은 62~76으로 나타났다. 느타리버섯 수확후 배지 첨가구는 대조구에 비해 질소와 폴리페놀 함량은 상대적으로 높고, 과당과 유기산 함량은 낮은 경향이었다. 특히, 미강이 첨가되지 않은 50% 처리구는 과당, 유기산 함량이 현저하게 낮았다. 초발이기간은 20, 25%가 7일로 대조구와 같았으나 30%와 50%는 각각 6일, 11일로 대조에 비해 각각 1, 4일 지연되었다. 표고버섯 3주기 수량은 20% 처리구가 268.7 g으로 대조와 비슷하였으나 첨가수준이 높을수록 감소하여 특히, 50% 첨가구에서는 버섯 발생이 거의 이루어지지 않았다. 따라서 느타리버섯 수확후 배지를 표고 배지로 이용하기 위해서는 톱밥 첨가량의 20% 수준이 바람직할 것으로 생각된다.

코이어 더스트와 수피를 동일한 비율로 혼합한 상토로 ‘싼타’ 딸기를 수경재배할 때 기비로 혼합된 유황의 처리수준 차이가 토양용액의 중탄산 농도, pH, 식물체의 생육 및 무기원소 흡수량에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 혼합상토 조제시 유황분말을 0, 0.23, 0.45, 0.90 및 1.80g·L-1으로 조절하여 혼합하였고, 작물 재배 중에는 중탄산 농도를 240mg·L-1으로 조 절한 Hoagland 용액을 관비하였다. 식물체의 생육조사 및 무기원소 함량 분석은 양액처리 140일 후에, 근권부 의 화학성 분석은 매 2주 간격으로 수행하였다. 유황의 시비수준이 증가할수록 모주의 전반적인 생장이 우수하였다. 엽록소 함량을 제외한 모주의 생장조사 항목에서 무처리구가 가장 저조하였고, 0.45g·L-1 이상의 세 처리 구간에서 통계적인 차이가 인정되지 않았다. 유황 처리 수준이 높아질수록 런너 발생 및 자묘의 생장 역시 우수해지는 경향을 보였다. 런너 길이, 모주당 발생한 자 묘수 및 1번 자묘의 생체중은 0.45g·L-1 보다 낮은 유황 처리구보다 0.90과 1.80g·L-1 처리구가 우수하였지만 두 처리 간에는 통계적인 차이가 없었다. 유황 0과 0.23g·L-1 처리구는 토양용액의 중탄산 농도와 pH가 지속적으로 상승한 반면 0.90g·L-1 이상 처리구에서 다소 낮아지는 경향이었다. 토양용액 내 K과 PO4의 농도는 0.90과 1.80g·L-1가 다른 처리구보다 낮았으며, Ca과 Mg의 농도는 처리구 간에 차이가 없었다. 유황 무처리구에서 분석한 무기원소 함량이 가장 적었으며, 유황 처리수준이 높아질수록 증가하였다. 이상의 결과, 코이어 더스트와 수 피 혼합상토(5:5, v/v)에서 ‘싼타’ 딸기를 수경재배할 때 양액의 중탄산 피해를 방지하고 식물 생육을 촉진시키기 위해서는 유황을 0.90g·L-1 이상 기비처리하는 것이 효과적이라 판단하였다.

최근 1인 가족 증가 및 핵가족화로 인해 미니수박에 대한 소비가 증가되고 있다. 따라서 미니수박에 대한 표준재배법을 확립하기 위하여, 재배유형에 따른 재식거리가 미니수박의 생육, 수량성, 과실특성과 라이코펜 및 당 함량 등에 미치는 영향을 조사하였다. 정식 30일 및 90 일후 생육은 재배유형별로 재식거리가 클수록 생육이 양호하였으며, 수확기의 후기생육은 포복형 재배보다는 아치형이나 ∩자형에서 가장 양호하였다. 주당 착과수는 재 배유형별로 유의한 차이는 없었으나, 단위면적당 수량은 밀식재배가 가능한 ∩자형이 아치형과 포복형에 비해 50% 이상 높았으며, 당도가 다소 증가하였다. ‘Minimi’의 과실당 종자수는 대과종인 ‘삼복꿀’과 비슷하였으나, 종자 100립중은 ‘삼복꿀’의 1/3크기로 작았다. 라이코펜 함량은 ‘삼복꿀’보다 ‘Minimi’에서 30% 이상 높았고, 당성 분은 유의한 차이가 없었다. 따라서 미니수박의 재배방식은 ∩자형 지주재배가 포복재배나 아치형에 비해 단위면적당 수량과 품질이 높았으며, 재식거리는 120×40cm에서 수광량, 생육, 수량 및 품질 등에서 가장 양호하였다.

본 연구는 저온기 시설 딸기재배에서 연소식 탄산가스 발생기를 이용한 재배효과를 구명하기 위하여 수행하였다. 시설내부 일중 탄산가스 농도는 6시에서 11시 사이에 대조구가 210~600μmol·mol-1 이었고, 탄산가스 시용구는 800~1,100μmol·mol-1 이었다. 그 외 시각에서는 대조구와 유사한 분포를 나타내었다. 온실내 온도는 연소 방식 탄산가스 시용구는 오전 6시 ~ 10시 대조구에 비 해서 1~3oC 높았다. 11시 이후에는 대조구와 차이가 없었다. 초장, 엽장, 엽폭, 관부직경, 생체중, 건물중 등 생육은 처리 간 차이가 없었다. 상품수량은 대조구 3,612kg에 비해서 탄산가스 공급하는 것이 4,131kg으로 519kg 더 무거웠으며 탄산가스 발생기에서 총수량이 대조구에 비해서 17%가 증수 되었다.

본 실험은 농가 관행인 굴삭기를 이용한 뒤집기와 교반기 시제품를 이용한 뒤집기와의 비교 시험을 통해 발효단계별 배지의 특성을 조사하였다. 배지내 온도변화는 굴삭기를 이용한 3차 뒤집기까지는 처리간에 온도의 변화 차이가 거의 없었지만, 4차와 5차 뒤집기에서는 교반기 시제품을 이용하여 뒤집기를 한 처리구에서 온도 상승이 빨라지는 경향을 보였다. 야외발효 단계에서 배지에는 고온성 세균 (Bacillus spp.), 방선균, 형광성 Pseudomonas 속, 사상균 등 다양한 미생물들이 분포하였고, 특히 배지발효 과정에서 배지의 분해와 발열에 호기성 세균의 분포는 2차 뒤집기에서 가장 높은 밀도를 보였고, 발효가 진행되면서 밀도는 감소하는 경향을 보였다. 교반기를 활용한 배지의 호기성 세균과 형광성 Pseudomonas 속은 굴삭기 뒤집기와 뚜렷한 차이가 없었고, 고온성 세균과 고온성 방선균은 교반기 뒤집기에서 조금 높은 밀도를 보였다. 처리별 볏짚의 길이는 교반기 시제품을 사용하였을 경우 조금 짧았고, 수분함량도 교반기 시제품을 사용하였을 때 낮았다. pH와 EC는 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았으며, L값과 a, b값은 교반기 시제품으로 뒤집기가 진행될수록 높아지는 경향을 보였다.

백령버섯 병재배용 배지 주재료는 콘코브 배지보다는 미루나무톱밥 배지 처리구에서 발이 및 생육특성이 가장 양호하였으며, 배지 영양원으로는 면실피, 면실박, 밀기울, 옥수수분, 미강 등이 적합하였고, 배지 혼합 비율은 58% 이내 범위에서 재료별로 질소함량을 고려하여 가감 사용하는 것이 적당하였으며, T-N 함량이 높은 면실박 사용량은 20% 수준으로 조절할 필요가 있었다. 또한, 배지 첨가제는 탄산칼슘 처리가 소석회 처리보다 양호하였으며, 무처리구의 경우 갓과 대의 탄력성은 감소하고 경도는 증가되는 경향을 보였다. 따라서, 백령버섯 병재배용 최적배지는 미루나무톱밥+면실피+면실박+밀기울+옥수수분+탄산칼슘이 40:20:20:15:3:2의 혼합 비율로 조성되는 처리구였다.

쑥은 세포 손상과 위염 회복에 효능이 있는 유파틸 린을 가지고 있는 약용작물이다. 본 연구의 목적은 강 화쑥의 온실에서의 주년 생육 특성을 분석하고, 환경 스트레스를 처리하여 유파틸린의 함량을 증대시키는 것이다. 유리 온실에서 강화쑥을 육묘 6주, 정식 후 8 주간 재배하여 생육 특성과 유파틸린 함량을 비교하였 다. 광합성은 상대적으로 고광도인 1,200μmol·m-2·s-1에 서도 포화되지 않았다. 생육속도는 정식 후 2주후에 최고에 도달하였고 정식 후 8주부터 감소하기 시작하 였다. 강화쑥은 다년생 숙근초로 계절 변화에 민감하게 반응하여 봄 여름의 영양 생장기에는 높은 생육과 성 분 함량을 나타내었으나, 가을과 겨울에는 개화 및 월 동으로 인하여 생육 및 유파틸린 성분 함량이 크게 감 소하였다. 따라서 강화쑥의 주년 재배를 위하여는 이를 억제하기 위한 야파 처리의 적용이 필수적인 것으로 판단되었다. 2종류의 스트레스와 1종류의 eliciter를 처 리하였다. 건조 스트레스는 수확 전 5, 6, 7, 8 일간 관수을 중단하였고, 염류 스트레스는 수확 3일전 양액 에 염화나트륨 추가하여 2, 4, 6, 8dS·m-1 농도로 하였 고, 메틸자스모네이트는 수확 3일전 12.5, 25, 50, 100μM 농도로 엽면 시비하였다. 건조 스트레스 처리 구 중 7일 및 8일간 관수를 중단한 경우와 메틸자스모 네이트를 25μM 엽면 시비한 경우 유파틸린 함량이 증 가하였다. 염류 스트레스 처리구에서는 유파틸린 함량 증대가 발견되지 않았다. 본 연구 결과는 환경 처리를 통해 유용 성분의 증대가 가능하고 의약 원료로써 강 화쑥의 생산성과 품질을 크게 향상시킬 수 있음을 증 명하였다.

본 연구는 미나리의 종자를 이용하여 가정에서 청정재 배가 가능한 재배키트를 개발하고자 실시하였다. 미나리 3가지 계통들의 발아율을 조사한 결과 계통 IT 232354 의 최초발아율과 최종발아율이 가장 높아 가정용 재배키 트에 사용될 종자로 선발하였다. 계통 IT 232354를 이 용하여 가정용 재배키트 개발을 위한 실험을 진행한 결 과 같은 재배키트에서 생육한 동일한 종근을 이용하여 3회까지 재배 및 수확이 가능하였으며 4회차가 되면서 생육이 급격히 저하되었다. 따라서 1회 파종으로 가능한 수확 횟수는 3회였으며, 양액의 종류에 따른 미나리 생 육을 조사한 결과 전체적인 생육은 미나리전용 양액이 가장 저조하였으며, 지상부 생육의 경우에는 엽경채류 전용액비와 아미노산발효부산액이 모두 비슷하였으나 지 하부 생육의 경우 아미노산발효부산액보다 엽경채류 전 용액비 처리구의 생육이 더 좋았다. 또한 4회 연속 재배 ·수확을 할 경우 생존율은 아미노산발효부산액이 100% 였으며, 엽경채류 전용액비는 96.4%, 그리고 미나리 양액은 49.8%로 가장 낮았다. 키트 유형에 대한 생육은 초기 생육은 2구형이 3구형에 비해 약간 증가하는 경향 을 보이지만 3회차가 되면서 생육차이가 없었다. 또한 재배키트 하나의 전체 수확량의 경우 3구형이 2구형보 다 훨씬 높은 결과를 나타내었다. 본 실험 결과를 종합 하면 친환경 제재인 아미노산발효부산액과 엽경채류 전 용액비를 이용하여 3구형 재배키트에서 미나리를 재배한 다면 1회 파종으로 3회까지 재배·수확이 가능할 것이다. 친환경 자제인 아미노산발효부산액만을 이용하여 자체 제작한 미나리 재배키트에 종자를 이용한 미나리 생산이 가능하여 가정용 재배키트로의 개발 가능성을 확인하였 다. 이는 미나리 외 채소재배키트의 개발에도 큰 영향을 줄 뿐 아니라 종자 산업의 다양화에 크게 기여할 것으 로 사료된다.