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생물환경조절학회지 KCI 등재 Journal of Bio-Environment Control

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권호

Vol.8 No.1 (1999년 3월) 9

1.
1999.03 구독 인증기관 무료, 개인회원 유료
This study was carried out to estimate the warmed water irrigation and the warmed soil efficiency on protected cultivation of cucumber in winter season. The water of 28℃ was continuously supplied for soil warming and that is 25℃ for warmed water irrigation. Cucumber growth was analyzed when tile soil kept up the optimum temperature in the root zone. The cucumber growth are compared with the warmed soil plots. isolated warmed soil plots and non-warmed soil plots. The cucumber growth in warmed soil plots and isolated warmed soil plots were 20~50% higher than non-warmed soil plots compare to that by the warmed irrigation. In the non-warmed soil plots, the stem diameter and the number of leaves in the warmed water irrigation plots are 10% higher than those in the normal water irrigation plots. The yields in isolated warmed soil plots were 37~38% higher than non-warmed soil plots and those in warmed soil plots were 85~96% higher than non-warmed soil plots. The fruit length, weight and diameter in warmed soil plots were 15% higher than those in the non-warmed plots.
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2.
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오하이오 중부에서 풍속이 0.5m.s-1인 경우는 매우 드물었으며, 5년 평균 풍속은 약 2.5 m.s-1인 것으로 나타났다. 최고 기온이 35t인 오하이오주의 대표적인 여름에 온실 내의 여섯 곳에서 측정된 기온의 최대범위는 1.7℃, 온실 내외 기온의 최대차는 3.5℃인 것으로 나타났다. CFD 모델에서의 온도 분포를 분석한 결과, 온실의 환기 회수가 0.9 회/분 이상일 때 실내 공기가 외부 기온을 2.8℃이상 초과하는 경우는 없었던 것으로 예측되었다. 풍향과 풍속에 따라서 각각의 환기구들의 효율성이 영향을 받는 것으로 나타났으며, 특히 환기창을 통해 유입되는 강한 바람에 의하여 발생하는 공기의 소용돌이들은 지붕창들의 효율성에 많은 영향을 미치는 것으로 예측되었다. CFD model은 서쪽에서와 동쪽에서 불어오는 바람이 각각 2.1 m.s-1와 3.5 m.s-1이상일 때 이 연동형 온실은 적정한 자연 환기량을 취할 수 있다고 예측하였다. 측면창 바로 옆에 위치한 식물군과 벤취에 의해 측면창을 통한 자연적인 공기의 유입이 방해를 받기 때문에, 바람이 서쪽에서 불어올 때 식물군이 없을 때보다 평균 12%의 환기량의 감소 결과를 가져오는 것으로 예측되었다. 식물군은 공기의 유입창의 위치보다 약간 낮은 곳에 위치하여야 하며, 유입창을 너무 높이 설치하면 측면창을 통해 유입되는 공기는 가장 근접한 지붕창을 통해 대부분이 배출되는 것으로 예측되었다. 연동형 자연환기식 온실에 있어서 바람이 불어오는 쪽의 측면창들과 바람의 반대쪽을 향한 지붕창들의 혼합형이 가장 효율적인 온실 설계인 것으로 예측되었다.
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3.
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무등산수박과 달고나수박을 관비재배 및 양액재배에 대하여 비교 실험한 결과, 엽수는 달고나수박이 많은 반면 엽면적은 무등산수박이 높게 나타났고, 생체중 및 건물중에 있어서도 무등산수박이 달고나수박 보다 더 높게 나타났다. 엽수, 엽면적, 줄기당 생체중 및 건물중 등은 양액재배에서 더 양호한 생장을 나타내었다. 재배방식에 관계없이 당도는 달고나 수박이 무등산수박보다 훨씬 더 높은 반면 과실무게는 무등산수박이 더 높게 나타났다. 수박의 엽병내 질소함량은 정식후 15일에는 11.4∼13.4mg/gFW, 과실비대기에는 17.1∼20.6mg/gFW, 정도로 상승하였다. 인산은 생육초기 3.7∼5.7mg/gFW 정도에서 수확기에 이르면 0.6∼l.1mg/gFW 정도로 감소하였다. 칼리는 생육초기에 5.8∼6.6mg/gFW 정도였으나 수분기부터는 4.0∼4.8mg/gFW 범위로 흡수되었다. 칼슘의 흡수는 생육초기에는 양액재배 수박이 3.4∼4.1mg/gFW 범위로 관비재배 수박의 2.5∼3.5mg/gFW 범위보다 약간 많은 것으로 나타났지만 생육이 진전됨에 따라 관비재배 수박의 흡수량이 양액재배 수박의 흡수량보다 많아지는 경향이었다. 마그네슘의 흡수는 생육초기에 관비재배에서 훨씬 더 용이하게 흡수되는 경향이었으나 수분기 부터는 0.9∼l.3mg/gFW 범위로 일정하였다. 본 실험결과 무등산수박의 양액재배를 통한 품질향상 및 주년재배의 가능성이 인정되었다.
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4.
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감자 양액재배시 소괴경의 생산효율을 높이기 위해 감자 유식물체를 정식후 35일에 10시간 동안 배양액 pH를 3.0, 4.0, 5.0과 6.5로 각각 조절하였을 때 생육상황과 소괴경 수량을 조사한 결과, 소괴경 형성은 pH 3.0 처리구에서 빨랐으며 처리후 20일까지는 유의성있는 증가를 보였다. 배양액 pH가 낮을수록 복지수가 증가되어 괴경수가 많았으며 괴경 건물율도 높았고 정식후 90일째 소괴경 수량은 pH 3.0처리에서 72.1개, pH 4.0에서 69.8개, pH 5.0에서 65.2개, pH 6.5에서 60.3개였다. 3g이상크기의 소괴경의 분포비율은 pH 3.0에서57.9%로 가장 높았으며 pH 5.0과 6.5에서 50.8%로서 가장 낮았다.
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5.
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본 연구는 토양근권제한이 멜론의 수량과 품질에 미치는 영향을 구명하고자, 격리상, 간이근권제한시트 및 관행 토양재배의 3가지 재배방법을 적용하여 멜론을 4월19일 부터 7월 17일까지 재배하였다. 지온은 격리상재배가 토양재배와 근권제한시트 재배보다 다소 높게 유지되었고 멜론의 생육은 토양과 근권제한시트재배에 비해 격리상 재배에서 빨랐다. 과실크기는 토양, 격리상 및 근권제한시트재배 순이었으나 당도 및 네트형성은 격리상재배가 토양재배에 비해 우수하였다. 수확기 경엽의 시들음주율은 토양재배 26.7%, 근권제한시트재배 25% 발생한 데 비해 격리상재배는 3.3%로 가장 낮았다 따라서 상품과 수량은토양재배에 비해 격리상재배에서 많았다.
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6.
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반결구 상추 ‘Omega’와 잎상추 ‘Grand Rapids’의 m 재배에서 배양액내 Ca : K 비율이 광합성, 증산, 생육 및 tipburn 발생에 미치는 영향을 밝히고자 실험을 수행하였다. 반결구 상추와 잎상추 두 종 모두 광합성은 Ca : K 비율 3:6과 4.5:4.5에서 높았으며, 기공 저항은 잎상추가 반결구 상추보다 낮았다. 증산율은 3:6의 Ca : K 비율에서 두 종 모두 가장 높았으며, 잎상추의 증산율이 반결구 상추보다 높아 종간 차이를 보였다. 엽위에 따른 증산율은 완전 전개잎에 비해 미숙잎에서 낮았는데, 이것은 미숙잎에서 tipburn 발생이 많은 것과 깊은 관계가 있는 것으로 보였다. Ca 결핍구인 Ca : K 비율 0:9처리는 두 종 모두 극단적인 생육 저하와 함께 tipburn이 100% 발생하였으며, 반결구 상추는 Ca : K 1.5:7.5 처리에서도 tipburn이 25% 발생하였으나, 잎상추에서는 나타나지 않았다 작물 생육은 Ca 결핍구를 제외한 두 종 모두 Ca : K 3:6 처리에서 가장 높았다. 배양액의 Ca과 K의 불균형은 기공저항과 확산저항을 높여 광합성과 증산의 감소를 유도함으로써 Ca 이동에 영향을 미친 것으로 보였다.
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7.
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플라스틱온실의 생산비용 절감을 위하여 2단 재배를 시도할 때, 그 생육환경의 적정성을 검토하고자 주요 생육환경 요소인 온도, 습도, 광, 양액온도, 공기속도를 비교하였다. 특히 2단 베드의 구성과 광환경과의 관계로부터 광환경 적정화 방법을 제시하고자 하였다. 그 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 상.하 베드 주요 생육환경의 측정결과를 보면, 상단베드의 최고온도는 38.3℃, 하단베드의 최고온도는 35.5℃로 나타났다. 양액 온도는 상.하단 모두 20~25℃ 범위였으며 하단의 온도가 1℃ 정도 낮은 것을 알 수 있다. 상대습도는 상 하단 모두 야간에는 95% 정도로 높게 나타났으며 주간에는 상단 60~70% 범위, 하단 65~80% 범위로 하단이 10%정도 높게 측정되었다. PPFD는 상.하 베드 모두 200μmol.m-2 .s-1 정도의 값을 보였고 하단의 경우는 100μmol.m-2 .s-1 이하의 값을 보였다. 상.하 베드 일사량을 보면 상단은 200W.m-2 정도이고 하단은 85 W.m-2 이하가 측정되었다. 공기속도는 상.하 베드에서 주간에는 0.1~0.2m.s-1 정도가 측정되었고, 야간에는 0.05m.s-1이하로서 거의 정지 상태였다. 온실방위별 하단베드의 광입사 면적을 이론적으로 해석해 보면, 동서동의 경우는 평균 49.9%이고 남북동의 경우는 평균 43%였다. 광입사 면적을 증대하기 위하여 베드를 재구성하면 동서동은 74.3%, 남북동은 60.8% 정도로 각각 25% 및 17.7% 정도의 광입사 면적의 증대효과를 가져왔다.
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본 연구는 배양기의 환기횟수(0.1 h-1 또는 2.8 h-1), 광도(70, 150 또는 220μmol. m-2 . s-1), C O2 농도(400-500, 1000 또는 2000μmol.mo l-1)가 국화 소식물체의 기내생장에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. MS 배지에서 혼합영양배양 상태 하에서 번식시킨 줄기 마디 절편체를 채취하여 1.25meq. L-1의 H2S O4-가 추가로 첨가된 MS 기본배지가 담긴 3.7×10-4 m3의 배양기에 용기당 4개씩 치상하였다. 환기횟수(NAEH)를 0.1 h-1에서 2.8 h-1로 향상시키기 위하여 배양용기의 뚜껑에 직경 10mm의 구멍을 뚫어 통기성의 필터를 부착하였으며, 당과 생장조절제는 첨가하지 않았다. 배양실에 C O2를 공급하기 위하여 공기 순환통로에 C O2 가스 공급구를 설치하여 액화 C O2 가스를 명기 동안에만 공급해 주었다. 생체중과 건물중, 초장, 최대근장, 엽수, 엽면적은 광도(PPF)가 높은 처리구에서, 특히 C O2 농도가 높을 때 증가되었다. 그리고 환기횟수가 낮은 처리구에서보다 높은 처리구에서 더 컸으며, 처리효과는 배양후기로 갈수록 뚜렷이 증가되었다. 국화 소식물체의 기내생육은 환기횟수가 2.8 h-1, PPF가 220μmol. m-2 . s-1, 그리고 C O2 농도가 2000μmol.mo l-1일때 가장 빨랐다.
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9.
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참외 무가온 시설재배에 있어 태양열의 축열효과를 높이기 위하여 참외재배 하우스 내에 소형터널을 설치하고 두께 0.1mm P. E튜브를 이용하여 수돗물을 넣은 축열물주머니 폭 30cm, 45cm 설치구와 무설치구로 나누어 참외를 재배하고 축열물주머니의 수온과 터널내의 지온 및 기온변화와 이들이 참외의 생육 및 수량에 미치는 영향을 조사한 결과, 최고기온은 처리에서는 1.8℃높았다. 최고지온은 무처리구의 27.8℃에 비하여 축열물주머니 폭 30cm 처리에서는 1.9℃높았고 45cm 처리에서는 9.9℃높았으며, 최저지온은 무처리구의 14.9℃에 비하여 축열물주머니 폭 30cm 및 45cm 처리구에서 각각 0.9℃, 1.2℃높았다 참외의 생육은 축열물주머니 면적이 클수록 초장, 엽수, 엽면적, 생체중 및 건물중이 증가하였는데, 특히 엽면적의 증가가 뚜렷하였다. 축열물주머니 면적이 클수록 과중, 과육두께 및 당도가 높고 품질이 좋았으며, 0.1ha당 상품수량은 무설치구의 996.4kg에 비하여 30cm 및 45cm 축열물주머니 설치구에서 각각 5.3%, 19.2% 증가하였다.
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