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Impact of Supplemental LED Lighting Regimes on Sweet Pepper Growth under Winter Light Deficit KCI 등재

겨울철 광 부족 조건에서 LED 보광 기간이 파프리카 생장에 미치는 영향

  • 언어ENG
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/449315
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생물환경조절학회지 (Journal of Bio-Environment Control)
한국생물환경조절학회 (The Korean Society For Bio-Environment Control)
초록

본 연구에서는 겨울철 일조량이 부족한 환경에서 재배된 파프리카(Capsicum annuum L.)를 대상으로, 조 조(05:00–10:00, T1), 오후(16:00–21:00, T2), 전일(06:00–22:00, T3) LED 보광 처리 기간이 초기 생육, 생식 발달, 수량 및 수용성 비타민 함량에 미치는 영향을 평가하였다. 조조 보광(T1)은 초장, 엽장, 엽수 및 엽면적을 유의적으 로 증가시켜 초기 단계에서 활발한 영양생장을 유도하였다. 반면 전일 보광(T3)은 초장 신장을 억제하였으나, 줄기 직경, 첫 개화 마디 길이 및 과실 착과율을 증가시켜 생식기로의 전환을 촉진하였다. 그 결과 T3 처리구는 대조구 대 비 누적 수량과 과실 중량이 유의하게 높았으며, 상품과율은 92.0%에 달했다. 오후 보광(T2)은 전체적인 생육 지표 와 수량을 개선하였으며, 특히 과실 비대기에 과실 크기 증가에 기여하였다. 과실의 수용성 비타민 분석에서는, T1 이 비타민 B1과 B5 함량을 증가시켰고, T3은 비타민 B2 함량을 크게 높였다. 비타민 C는 T3과 무처리(T0)에서 가장 높게 나타났는데, 이는 서로 다른 광 환경에서 유도된 생리적 스트레스와 항산화 물질 축적에 따른 것으로 해석된 다. 본 연구 결과는 생육 단계별로 차별화된 LED 보광 전략의 유효성을 보여준다. 즉, 초기 생육기에는 초장 생장을 유지하기 위한 조조 보광이, 이후 생식기로의 전환과 수량 증대를 위해서는 전일 보광이 적합하며, 이는 겨울철 광 부족 환경에서 파프리카 생산성을 향상시키는 데 기여할 수 있다.

This study investigated the effects of supplemental LED lighting regime (morning, afternoon, and all-day) on the vegetative growth, reproductive development, yield, and water-soluble vitamin content of sweet pepper (Capsicum annuum L.) grown in winter season under deficit sunlight hours. Supplemental lighting regimes included morning lighting from 05:00 to 10:00 (T1), afternoon lighting from 16:00 to 21:00 (T2), all-day lighting for 16 hours from 06:00 to 22:00 (T3), and a control with no supplemental lighting (T0). Results demonstrated that morning lighting (T1) significantly enhanced plant height, leaf length, number of leaves and leaf area, indicating effective promotion of vigorous vegetative growth during early development. In contrast, all-day lighting (T3) reduced vegetative growth but significantly increased stem diameter, node length to first flower, and fruit set, suggesting facilitation of the transition to reproductive growth. Accordingly, T3 resulted in significantly higher cumulative yield and fruit weight compared to the control, with a marketable fruit rate of 92.0%. Afternoon lighting (T2) showed positive effects on overall growth and yield, particularly contributing to increased fruit size during the enlargement stage. Analysis of fruit water-soluble vitamins revealed distinct responses to lighting periods: T1 elevated vitamins B1 and B5 contents, while T3 markedly increased vitamin B2 concentration. Vitamin C content was highest in T3 and T0, possibly reflecting physiological stress and antioxidant accumulation under differing light environments. These findings suggest that a growth stage specific supplemental lighting strategy such as morning lighting to maintain vegetative vigor during early growth and all-day lighting to enhance reproductive growth and yield can optimize sweet pepper production under winter light deficit conditions in a greenhouse.

목차
Abstract
Introduction
Materials and Methods
    1. Planting material and Experimental site
    2. Cultivation Conditions and management
    3. Supplemental LED
    4. Growth and yield assessment
    5. Water soluble vitamin analysis
    6. Statistical Analysis
Results and Discussion
    1. Environmental conditions in the greenhouse
    2. Effect of LED supplemental lighting regime onthe growth and yield of paprika
Conclusion
Acknowledgments
Literature Cited
적 요
저자
  • Tae Kyeong Jeong(Graduate student, Department of Horticultural Bioscience, Pusan National University, Miryang 50463, Korea) | 정태경 (부산대학교 원예생명과학과 대학원생)
  • Sang Rim Kim(Graduate student, Department of Horticultural Bioscience, Pusan National University, Miryang 50463, Korea) | 김상림 (부산대학교 원예생명과학과 대학원생)
  • Faraaz Ahmed Mohammad(Graduate student, Department of Horticultural Bioscience, Pusan National University, Miryang 50463, Korea) | 모함마드 파라즈 아흐메드 (부산대학교 원예생명과학과 대학원생)
  • Mac Cheryl Sulan Charles Emparang(Graduate student, Department of Horticultural Bioscience, Pusan National University, Miryang 50463, Korea) | 맥 셰릴 술란 찰스 엠파랑 (부산대학교 원예생명과학과 대학원생)
  • Ji Gu Lee(Graduate student, Department of Horticultural Bioscience, Pusan National University, Miryang 50463, Korea) | 이지구 (부산대학교 원예생명과학과 대학원생)
  • Jum Soon Kang(Professor, Department of Horticultural Bioscience, Pusan National University, Miryang 50463, Korea) | 강점순 (부산대학교 원예생명과학과 교수) Corresponding author