수경재배 시스템에서의 고추냉이 잎 생산 가능성을 알아보고자 실험을 수행하였다. 분무수경, 마사, Coir등의 배지경 시스템에서 60일 재배하였을 때 고추냉이 잎 광합성 속도가 높고, 상품 가능 잎(엽폭 11~13cm)이 주당 11.2~11.7매, 생체중 52~53.8g으로 높았다. Yamasaki 배양액을 급액한 담액 수경 방식에서 130일 재배하였을 때 고추냉이의 주 당 수확 잎 수가 25.7매로 가장 높았다 봄과 가을 재배 고추냉이 수경재배를 통해 고추냉이 상품 가능 수확 잎 수는 주 당 평균 2~4일에 1매를 수확함으로써 재배 환경 조절이 가능한 수경재배 방식에서의 고추냉이 잎 생산이 가능하였다.
나물자원의 수경재배시 양액농도가 생장 및 무기물함량에 미치는 영향을 조사하고자 벌개미취, 원추리 및 질경이를 펄라이트 배지에 추식하여 70일간 재배 한 후 생장정도와 무기물 함량을 분석하였다. 벌개미취와 원추리의 초장, 줄기직경, 잎의 수, 신선중 및 건물중은 1.5배액 처리구에서 확연하게 우수한 결과를 나타내었다. 질경이의 지상부와 지하부 생체중 및 건물중 등은 양액의 농도가 0.2재액에서 1.5배액으로 증가할수록 증가한 반면, 엽수와 근장은 0.5배액과 표준농도에서 가장 높은 것으로 나타났다. Ca Mg 및 Na 함유량은 벌개미취의 경우 1.5배액에서, 원추리와 질경이는 0.25배액에서 가장 많았다. K 함량은 벌개미취와 원추리는 0.5배액에서, 질경이는 1.5배액에서 가장 많았다. P2O5는 나물종류 및 양액의 농도에 따른 차이가 거의 없었다.
수경 재배 관련 기술개발 및 수경재배의 효율화를 위한 기초 자료 수집 측면에서 온라인 특허 검색 유료사이트(http://www2.wips.co.kr)를 이용해 1983년부터 2006년 1월까지의 수경재배와 관련된 국 내 특허출원정보를 분석하였다. 수경재배에 관련된 특허출원은 59건이 검색되었다. 특허의 내용은 수경재배 장치에 관한 것 19건(32.2%), 수경재배 자재에 관한 것 13건(22.0%), 양액의 조성에 관한 것이 11건(18.6%), 수경에 의한 재배방법에 관한 것 9건(15.3%), 수경재배배지에 관한 것 7건(11.9%) 순으로 많았다. 특정의 작물을 대상으로 한 양액의 조성 및 수경에 의한 재배방법의 대상 작물로는 토마토가 5건, 감자가 4건으로 많았다. 특허 출원시기는 전체적으로 2000년 이전에 출원된 것이 33건(55.9%)을 차지하였으며, 2000년 이전에는 양액조성과 자재와 관련된 것이 상대적으로 많았고, 2000년 이후에는 수경 재배방법과 배지에 관한 것이 상대적으로 많았다.
본 연구는 굴 껍데기로 제조한 개미산 칼슘화합물에 몇 가지 활성제를 첨가한 용액 수관살포가 사과 '후지' 과실의 칼슘농도, 과점의 발육 및 품질에 미치는 영향을 구명코자 실시하였다. 굴 껍데기로부터 추출한 칼슘 화합물(Os-CaF, 52.4mg·kg-1)을 수관살포하였을 때 조직으로의 칼슘전이 효과는 무처리에 비하여 잎, 과피 및 과육에서 현저한 증가를 보였다. 그리고 Os-CaF에 활성제를 첨가하여 살포하였을 때 '후지' 과실의 칼슘함량은 증가되었다. 특히, 잎에서는 ascorbic acid, polyvinyl alcohol을, 과피에서는 Ag-colloidal, polyvinyl alcohol을, 과육에서는 ascorbic acid, Ag-colloidal, polyvinyl alcohol을 첨가한 칼슘화합물이 칼슘 흡수량을 현저히 증가시켰다. 칼슘화합물의 농도 및 활성제 종류에 따른 과실품질(과중, 경도, 가용성고형물, 산 함량, 과피색)은 차이가 없었다.
수경재배의 폐암면 처리문제를 해결하고 수입의존도가 높은 육묘용 상토 자재의 개발로 육묘산엽의 발전에 기여하고자 폐암면의 혼합비율을 달리한 플러그용 육묘상토를 조성하여 메리골드의 생육에 대한 효과를 조사하였다. 시판 육묘상토를 대조구로 하고, 시판 육묘상토에 이용되는 코코피트 대신에 폐암면을 10, 30, 50%로 혼합하여 혼합상토를 조제하여 50공 트레이에 파종하고 생육조사를 실시하였다. 메리골드의 발아율은 처리구간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 초장, 엽수, 경경, 엽면적과 지상부 및 지하부의 건물중 및 생체중은 시판상토와 폐암면 50% 혼합 처리구에서 양호하였다. 그러나 폐암면 30 및 10% 혼합처리구에서는 시판상토에 비해서 생육이 낮았는데 그 결과에 대해서는 정확한 원인을 밝힐 수 없었다. 본 실험에서는 폐암면을 플러그용 육묘상토의 자재로서 충분히 활용할 수 있다는 가능성을 보여 주었으며, 폐암면의 적정한 혼합비율에 대해서는 계속적인 실험이 필요한 것으로 생각되었다.
발아율이 저조한 한지형 잔디인 Kentucky bluegrass 와 Tall fescue종자를 식물생장조절제인 GA3와 BAP를 처리하여 발아율을 극대화시킬 수 있는 최적 처리조건을 구명하였다. Kentucky bluegrass 초종에서는 GA3 처리는 농도에 관계없이 BAP 단독 또는 및 GA3와 BAP혼용처리보다 발아증진 효과가 높았으며, 처리기간은 6일 처리가 3일 처리보다 좋았다. 따라서 최적 처리조건은 GA3 1000μM농도로 6일간 처리였으며, 무처리보다 발아율을 10~38% 향상시킬 수 있었다. Tall fescue 종자는 생장조절제를 처리하면 발아율이 향상되는 경향이나 현저한 수준은 아니었다. 최적 생장조절제 처리조건은 GA3 1000μM용액으로 3일간 처리였는데, 무처리 종자에서 비해 발아율을 10%증진시켰다. GA3 처리된 Kentucky bluegrass와 Tall fescue 종자는 묘출현율이 무처리에 비해 8~9% 향상되었고, 묘출현속도는 1.2일 빨랐다. 또한 건물 중, 초장 및 뿌리생장 등 초기생육이 무처리에 비해 향상되었으나, 유의성은 인정되지 않았다.
질경이를 공시하여 펄라이트, 펄라이트와 피트모스 1:1 혼합, 입상암면 및 피트모스 등 4종의 고형배지경에서 배지에 따른 생장반응과 무기성분 함량을 비교 분석하였다. 배지종류별 생육반응은 초장, 경경, 엽수, 최대근장, 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중 등 전반적인 초기생장이 펄라이트와 피트모스 혼합배지〉피트모스 배지〉입상암면 배지〉펄라이트 배지 처리구 등의 순인 것으로 나타났다. 식물체내 Ca와 Mg함량은 피트모스 배지에서, Mg와 Na 함량은 입상암면 배지에서 가장 높은 것으로 나타났다. 식물체내 P2O5 함량은 식물 생장과 비례적으로 증가하여 펄라이트와 피트모스 1:1 혼합 배지 처리구와 피트모스 배지 처리구에서 높게 나타났다.
본 실험은 고품질의 콩나물 생산을 위한 기초연구로서 식물생장조절제를 이용한 세근발생 억제 및 하배축비대촉진을 위한 처리 방법을 구명하고자 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 식물생장조절제 중 GA3나 NAA 처리는 세근발생 억제효과가 미약하였다. 반면 BAP처이믐 세근발생이 전혀 일어나지 않았고 하배축의 비대를 촉진하였는데, 저농도인 10mg·L-1 및 15mg·L-1 처리에서도 그 효과가 인정되었다. BAP의 처리시간은 짧을수록 하배축 비대가 촉진되었고 하배축 비대를 촉진하는 처리시간은 6시간 처리였다. BAP 처리 후 24시간 간격으로 관수는 세근 발생율이 낮았고 하배축 비대는 촉진되었다. 인돌비는 적정농도로 알려져 있는 4.2%보다 낮은 농도인 1.1%용액을 처리하더라도 세근 발생이 크게 문제되지 않았다.
저온에 대한 생육 반응이 다른 호박 두 품종 간 항산화효소의 활성 변화를 분석해 본 결과, 저온에 강한 '흑종'의 잎에는 Rm이 0.20인 Mn-SOD와 와 0.52인 Fe-SOD가 주된 밴드였고, 저온에 약한 '재래 13'호의 잎에는 an이 0.20인 Mn-SOD와 0.58인 Cu/Zn-SOD가 주된 밴드였다. 저온 처리 후 10일째에 '흑종'의 잎에는 Rm이 0.58인 Cu/Zn-SOD밴드가 발현되었고, '재래 13호'의 경우 밴드의 밀도가 증가하는 경향을 보였다. APX 밴드 발현 양상은 두 품종 모두 적온 처리에서는 차이가 없었지만, 저온 처리 후 10일경부터 저온에 강한 '흑종'의 잎에서 새로운 APX밴드가 발현되었다. POB밴드의 발현 양상은 품종간에 뚜렷한 차이가 있었는데, 적온 하에서 '흑종'의 잎에서는 4개의 주된 밴드가, '재래 13호'의 잎에서는 한 개의 주된 밴드가 발현되었다. 그러나 저온 처리시 '흑종'의 잎에서는 Rm이 0.36, 0.40 및 0.54인 밴드의 밀도가 급격하게 증가한 반면 '재래 13호'의 잎에서는 Rm이 0.36과 0.54인 밴드의 밀도가 증가하였다. 저온에 대한 내성과 관계없이 두 품종 모두 저온 처리 후 초기에는 SOD, APX 및 POD의 활성이 급격하게 증가하는 경향을 보였지만, 저온 처리 후 기간이 경과할수록 품종간 차이가 뚜렷하였다. '흑종'의 잎에서는 이러한 활성이 지속적으로 유지되었지만, '재래 13호'의 잎에서는 저온 처리 후 5일경부터 급격하게 감소하여 적온 처리구보다 낮은 활성을 보여 저온에 대한 품종간 내성차이를 잘 반영해 주었다.
시금치 수경재배에 적합한 육묘배지 선발과 육묘 플러그 트레이 크기, 육묘 플러그 트레이 셀(cell)당 종자수 조절로 안정 공정 육묘생산을 위한 실험을 수행하였다. 수경재배 육묘배지에 따른 입모율과 유묘의 생육특성을 조사한 결과 입모율은 보습성이 좋은 입상암면 〉입상암면+펄라이트 혼용배지〉코코피트〉펄라이트〉우레탄 스펀지 순으로 나타나 우레탄 스폰지의 입모율이 가장 낮았다. 육묘 플러그 트레이 셀당 종자수에 따른 엽 면적은 종자수가 많을수록 적어지고, 셀당 생체중은 2립(12.5g)에 비해 4립(33.9g)이 무거웠다. 따라서 셀당 종자수가 적으면 식물체 1개 체중은 증가되지만 전체 셀당 생체중은 감소되는 경향을 나타내었다. 수량은 셀당 2립 파종 10,200kg·ha-1 비해 4립 파종 14,910kg·ha-1으로 46% 증가되었다.
파슬리의 재배시기별 MA 저장성을 비교하였는데, 먼저 수확 당시 파슬리의 품질을 보면 엽록소 함량은 여름재배, 비타민 C 함량은 가을재배에서 그리고 경도는 겨울재배에서 가장 높게 나타났다. 각각 가을, 겨울 여름에 재배한 파슬리를 0.04mm세라믹 필름으로 포장하여 00℃에서 저장한 결과 겨울재배 처리구가 84일간 저장이 가능하였고 다음으로 가을재배가 77일, 여름재배는 56일로 가장 짝은 저장기간을 보였다. 생체중 감소는 여름재배 처리구에서 가장 컸다. 포장내 이산화탄소와 에틸렌 농도는 가을과 겨울에 재배한 처리구는 낮았고 서로 유사한 경향을 보였으나 여름재배 처리구는 수확 당시 높은 포장열과 이로 인한 저장 중 높은 호흡으로 이보다 2~3배 높았다. 이러한 결과는 여름재배 처리구가 가을과 겨울에 재배한 처리구에 비해 경도, 엽록소, 비타민 C함량 등의 품질이 단기간 내에 현저히 감소를 초래하였다. 이상의 결과로 보면 수확시기별로 겨울에 수확한 파슬리의 저장성이 가장 우수하였고 파슬리 MA저장시 장기저장을 위해서는 수확직후 포장열 제거가 매우 중요하다는 것을 알 수 있었다.
참외의 저온기 무가온 시설재배에서 원적외선 흡수율이나 무적성 등의 물리적 특성을 향상시킨 필름 피복이 참외 과실품질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 과실 성분을 조사하였다. 일반 PE필름과 기능성이 추가된 5가지의 필름을 5동의 하우스에 피복하여 성주지역 2곳에 각각 설치한 후 재배하였다. 하우스 내부 온도는 높은 적외선 흡수를 보였던 필름인 J-1과 J-2에서 K-3에 비해 약 2~5℃정도 높았다. 과실의 β-carotene 함량과 당함량은 기능성 필름과 일반필름에서 유의성 있는 차이를 보여 J-1, J-2, J-3 및 K-1에서 높게 나타났는데 이것은 필름의 특성에 따른 보온효과 때문인 것으로 생각된다. 성숙 후 단맛을 좌우하는 sucrose 함량도 기능성 필름에서 높았는데 이로 인해 당도도 향상되는 결과를 보였다. Ascorbic acid 함량은 투광량과 보온성이 낮은 K-2에서 더 높은 경향을 보였고 무기원소 함량은 처리간에 차이가 없었다. 이상의 결과는 참외의 저온기 단동 하우스재배에서 보온성과 투광성을 향상시킨 필름을 피복함으로써 참외 과실의 품질을 일부 개선할 수 있음을 시사하였다.