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갯방풍(Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq.)의 양액 염분 농도 및 생육 상태 실시간 모니터링 시스템 개발 KCI 등재

Development of Real-Time Monitoring System for Nutrient Solution Salinity and Growth Status of Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq.

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/414107
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농업생명과학연구 (Journal of Agriculture & Life Science)
경상대학교 농업생명과학연구원 (Institute of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University)
초록

최근 농지 및 수자원의 염류화로 인해 염생식물에 대한 작물화와 생육 조건 구명을 위한 연구 필요성이 높아지고 있다. 그러나 재배 조건 변화에 따른 작물의 생육 및 기능성 성분 변화 분석을 위해서는 양액 및 작물 생육부 시료를 채취하여 이를 전처리 및 분석해야 하여 시간적, 인적 자원의 소모가 높다. 본 연구에서는 염생식물의 최적 생육 조건 구명을 효율적으로 수행하기 위해 비파괴적으로 재배 현장에서 실시간으로 작물 생육부와 수경재배 근권부의 염분 농도를 모니터링할 수 있는 시스템을 개발하였다. 개발 시스템을 통해 NaCl 0 mM, 50 mM, 150 mM, 300 mM의 4가지 농도 조건에서 갯방풍을 대상으로 재배실험을 수행한 결과, 재배 중 염분 농도 수치의 변화 및 염분 농도가 높을수록 생체중이 감소하는 것을 확인하였다. 실제 생육 분석 결과에 따르면 개발 시스템을 통한 모니터링 결과에 상응하는 생체중 결과를 확인하여 염생식물의 생육 모니터링 적용이 가능할 것으로 평가되었다. 그러나 단위 생체중 당 기능성물질 함량의 경우, NaCl 농도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타나 갯방풍의 상업적 재배 조건의 구명을 위해서는 생체중 외에 기능성 성분의 모니터링을 위한 시스템 보완이 필요하다고 판단되었다.

Due to the recent salinization of farmland and water resources, the need for research on halophytes is increasing. However, to analyze the changes in crop growth and functional composition according to the varied cultivation conditions, samples of nutrient solution and plant tissues must be collected, pre-processed, and analyzed. These are highly time-consuming and laborious. In this study, a system was developed that can non-destructively monitor the salinity concentration of the hydroponic rhizome and crop growth in real-time at the cultivation site to efficiently investigate the optimal growth conditions of halophytes. From the application experiment with Glehnia littoralis under four salinity conditions(i.e., NaCl 0 mM, 50 mM, 150 mM, 300 mM), the proposed system showed the salinity changes in the nutrient solutions and the increase of the fresh weight according to the NaCl concentration. The actual growth analysis confirmed that the relationship between the fresh weight and the salinity was corresponded to the monitoring system, indicating the system feasibility on the growth monitoring of halophytes. However, in the case of the functional materials per unit fresh weight, it was found that the functional materials per unit fresh weight increased as the NaCl concentration increased. In a further study, on-site monitoring of the functional ingredients is necessary to investigate the commercial cultivation conditions of Glehnia littoralis.

목차
초록
Abstract
서론
재료 및 방법
    1. 양액 내 염분 농도 모니터링 시스템 구성
    2. 작물 영상 모니터링 시스템 구성
    3. 작물 생육 실험
    4. 생육특성, 총 페놀 함량 및 항산화능 분석
    5. 통계 처리
결과 및 고찰
    1. 양액 내 염분 농도 모니터링
    2. 영상 기반 생육 모니터링
    3. 작물 생육 분석
References
저자
  • 양명균(경북대학교 스마트농업혁신센터 연구초빙교수, 서울대학교 바이오시스템소재학부) | Myong-kyoon Yang (Smart Agriculture Innovation Center, Kyungpook National University, Daegu, 41566, Republic of Korea, Department of Biosystems Engineering and Biomaterials Science, Seoul National University, Seoul, 08826, Republic of Korea)
  • 염문선(충북대학교 축산・원예・식품공학부 원예학전공 박사연구원, 국립생물자원관 유용자원활용과 전문연구원) | Moon-Sun Yeom (Division of Animal, Horticultural, and Food Sciences, Chungbuk National University, Cheongju 28644, Republic of Korea, Research Fellow, Biological and Genetic Resources Utilization Division, National Institute of Biological Resources, Ministry of Environment, Incheon 22689, Republic of Korea)
  • 조우재(경상국립대학교 생물산업기계공학과 조교수, 경상국립대학교 농업생명과학연구원 책입연구원) | Woo-Jae Cho (Department of Bio-Industrial Machinery Engineering, College of Agriculture & Life Sciences, Institute of Agriculture and Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Republic of Korea) Corresponding author