간행물
생물환경조절학회지 KCI 등재 Journal of Bio-Environment Control
- 발행기관 한국생물환경조절학회
- 자료유형 학술지
- 간기 계간
- ISSN 2288-0992 (Print)2288-100X (Online)
- 수록기간 1992 ~ 2024
- 주제분류 농수해양 > 농학 농수해양 분류의 다른 간행물
- 십진분류KDC 520DDC 630
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Vol.27 No.2 (2018년 4월) 12건
1.
2018.04
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본 연구는 하절기 ‘매향’ 딸기 자묘의 삽목 번식에 적 절한 관수 방법을 구명하기 위해 수행되었다. 딸기 자묘의 삽수는 24구 딸기 전용 포트(24구, 60 × 34 × 10cm) 에 상업용 혼합 상토(Tosilee)를 이용하여 삽목하고, 반 밀폐형 소형비닐터널에 위치시켰다. 각각의 반 밀폐형 소형터널의 처리는 다음과 같이 처리했다; 대조구(무처 리), 두상관수(하루 두 번), 매트관수(하루 두 번), 그리 고 안개관수(8:00시부터 18:00시까지 30분 온/오프 설정). 딸기 자묘는 반 밀폐형 소형터널 내에서 8일 동안 발근을 하였고, 그 이후 플라스틱 필름을 제거 하였다. 삽목 후 61일째에 초장, 근장, 1차 근수, 엽병장, 엽장, 엽폭, 크라운 직경, 엽록소 값, 엽면적, 지상부와 지하부의 생 체중 및 건물중을 측정하였다. 터널 내의 하루 평균 상 대습도는 각각 안개관수, 두상관수, 매트관수, 대조구순 으로 72.5, 56.3, 45.8, 그리고 29%를 나타냈다. 그러나 공기온도는 모든 처리에서 유사하였다. 딸기 자묘의 4일 째와 8일째 발근율은 두상관수와 안개관수 처리에서 유 의적으로 높았다. 초장, 엽병장, 크라운 직경, 엽면적은 두상관수와 안개관수 처리에서 높은 값을 나타냈다. 게다가 지상부의 생체중 및 건물중은 다른 처리에 비해 두상관수와 안개관수 처리에서 무거웠다. 지하부의 건물 중은 안개관수 처리에서 유의적으로 무거웠다. 하지만 근장, 1차 근수, 엽록소 값, 지하부의 생체중은 모든 처 리구에서 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 결과적으로, ‘매향’ 딸기의 삽목 번식 시 생육과 발근율은 두상관수 와 안개관수 처리에서 가장 효과적인 것으로 나타났다.
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2.
2018.04
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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.
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3.
2018.04
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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.
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4.
2018.04
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배추를 저장하는 동안 품질을 유지하기 위한 방안으로 1-methylcyclopropene(1-MCP) 처리효과를 확인하였다. 수확된 배추는 즉시 실험실로 옮겨와 4개의 그룹(차압예 냉 (forced-air cooling, FAC) 처리구, FAC + 0.03mm LLDPE film(Liner) 처리구, FAC + 2μL·L-1 1-MCP(1- MCP) 처리구, FAC + 1-MCP + Liner 처리구)으로 분류하여 각각의 처리를 실시한 후 2oC, 95% RH 저온에서 저장하였다. 저장중 품질변화는 무게 감모율, 가용성 고형물 함량, 경도, 그리고 색도(CIE L*, a*, b*, chroma, hue angle)를 통해 확인하였다. 저장기간 동안 각 실험구의 감모율은 Liner 처리에 의해서 감소하였다. 저장기간 6주가 경과되면 FAC + 1-MCP + Liner 처리구는 12.5%의 감모율을 보이면서 다른 처리구들에 비해서 감모율을 최소화하였다. 가용성 고형물의 함량은 수확 시 2.5oBrix였으며, 저장기간이 3주 경과되면서 FAC + 1-MCP + Liner 처리구에서 수확 시의 값이 유지된 반면, 다른 처리구 들은 증가하였다. 배추의 경도는 수 확 직후 24.0N 이었으며, FAC + 1-MCP + Liner 처리 구에서 저장 6주 경과 후 22.6N으로 수확 당시의 경도가 유지되는 경향을 보였다. 저장 기간 동안 배춧잎의 색 변화는 CIE a*와 hue angle 값으로 확인할 수 있으며, 1-MCP 만을 처리할 경우에는 색도 변화에 영향을 미치지 않는 반면 1-MCP를 처리한 다음 Liner 포장을 실시하면 CIE a*와 hue angle의 변화를 최소화 시키면 서 수확 당시의 색도를 유지시킬 수 있었다. 이상의 결 과에서 1-MCP 처리는 배추 력광 품종 저장에는 효과가 미비하나, Liner와 함께 처리할 경우 6주까지 품질유지가 가능하였다.
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5.
2018.04
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작물의 생산량은 광합성과 밀접한 관계가 있으며, 광합성 속도는 다양한 환경 요인에 의해 변화한다. 광합성 속도는 작물의 생육 상태나 생육 속도를 판단하는 지표로 사용되며, 작물 재배 시설을 구축하는 데 고 려해야 하는 중요한 요인이다. 이 연구의 목적은 광도, CO2 농도 및 생육 단계에 의해 변화하는 로메인 상추 의 군락 광합성 속도 모델을 개발하는 것이다. 군락 광합성 속도는 정식 후 5, 10, 15, 20 일차에서 5단계의 CO2 농도(600-2,200μmol·mol-1)와 5단계의 광조건(60-340μmol·m-2·s-1)이 처리된 3개의 밀폐 아크릴 챔버(1.0 × 0.8 × 0.5m) 내에서 측정하였다. 먼저 세 가지 환경 요인을 사용하는 식들을 곱하여 만든 단순곱모델을 구성 하였다. 이와 동시에 생육 시기에 따라 변화하는 광화학 이용효율과 카르복실화 컨덕턴스, 호흡에 의한 이산화탄소 발생 속도를 포함하는 수정 직각쌍곡선 모델을 구성하여 단순곱 모델과 비교하였다. 검증 결과, 단순곱 모델의 R2는 0.923이었으며, 수정 직각쌍곡선 모델의 R2는 0.941을 나타내었다. 따라서 수정 직각쌍곡선 모델 이 광도, CO2 농도, 생육 단계의 3 변수에 따른 군락 광합성 속도를 표현하는 데 더욱 적합한 것으로 판단하 였다. 본 연구에서 개발된 군락 광합성 모델은 식물공장에서 상추 재배를 위해 생육 단계별로 설정해야 할 최 적의 광도와 CO2 농도를 결정하는데 도움이 될 것으로 생각된다.
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6.
2018.04
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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.
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7.
2018.04
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4차 산업혁명과 함께 국내외로 최첨단융합기술이 농업 분야에 적용되기 시작하면서, ICT, 스마트팜 등이 농촌 에 보급되기 시작하였다. 그러나 국내 농촌인구수의 지속적인 감소, 고령화로 인하여 최신 기술들의 전파에 어려움이 많은 실정이다. 이에, 다양한 농민 교육 프로그 램이 필요한 가운데, 최근 가상현실 기술이 떠오르면서, 농민교육용 프로그램 개발에 활용을 고려해 볼 수 있다. 현재 가상현실 기술은 교육, 의료, 오락 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 교육효과의 증진, 경제적인 교육, 위험성 감소 등의 장점을 바탕으로 농업 분야에 접목이 가능할 것으로 판단하였다. 특히, 스마트팜의 경우 내부의 환경 조절을 위하여 다양한 기술이 집약되어 운영이 되기 때문에, 농민들이 이러한 공기역학적 환경 분포를 이해하는데 가상현실 기술이 매우 효과적일 수 있다. 이를 위해서는 유동, 온도, 가스 등의 분석 및 측정 결과를 바탕으로 가시화하는 기술이 필요하다. 현장에서 직접 환경 요소를 측정하는 것에 한계가 있기 때문에, 최근 연구가 활발하게 이루어지고 있는 전산유체역학을 통 한 농업시설 내의 환경 분포 및 에너지 부하를 분석결 과를 융합하면 용이할 것으로 사료된다. 또한 농민이 대상이기 때문에 사용자 편의성을 고려한 인터페이스 구축이 병행되어야 할 것이다.
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8.
2018.04
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종류가 다른 보광등과 난방등으로 보광을 해주었을 때, 절화 장미의 수확량, 절화수명, 엽색에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 이를 위하여 보광등으로 LED등 (Light emitting diode lamp, LED), 메탈할라이드등 (Metal halide lamp, MH), 고압나트륨등 (High-pressure sodium lamp, HPS)과 난방등으로 나노탄소섬유 적외선 등 (Nano-carbon fiber infrared lamp, NCFI)을 절화장미 를 재배하고 있는 농가의 수경재배 베드 위에 설치하였다. 절화 장미 수확량과 판매 가능한 절화수는 HPS 처리에 의해 봄과 가을에 크게 증가하였다. 품질의 주요 기준이 되는 절화장은 봄철에는 전등처리에 의해 대조구 보다 길어졌으나, 겨울에는 오히려 감소하였다. 겨울에는 전등처리로 인해 개화가 촉진되어 영양생장기간이 상대적으로 짧아졌기 때문으로 생각된다. 절화수명은 전등 처리시간이 짧은 가을에는 처리간 차이가 보이지 않았으나, 겨울에는 HPS에서만 대조구에 비해 3일 정도 길어 졌다. 엽색은 가을철 보다는 겨울철에 전등처리의 영향 을 크게 받았으며, 모든 보광등(LED, MH, HPS)처리에서 엽색이 짙어진 반면, 난방등으로 이용되고 있는 NCFI에서는 대조구와 비슷한 밝기였다. 결론적으로, HPS는 절화장과 절화수명을 길게하며, 수확량도 증가시 키므로 매우 좋은 보광등이라고 판단되었다. NCFI는 발열양이 많기 때문에 난방등으로의 기능은 충분할지라도 판매 가능한 절화수가 감소하고 품질지수가 저하되기 때문에 보광등으로서의 역할은 미약할 것으로 판단되었다.
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9.
2018.04
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본 연구에서는 우선, 농작물의 생육 및 환경관련 데이터를 활용하여 온실의 최적 환경 구현을 위한 시스템을 선정하고 생산성 향상에 대한 연구에 앞서 현재 국내에 보급되어 있는 스마트 온실의 실태를 파악하기 위하여 7가지의 유형별 스마트 온실 농가를 대상으로 현장조사를 실시하였다. 그 결과 현장에서 전하는 유형별 스마트 팜 선도 사례의 주목적을 보면, 지능형이나 첨단형 정도가 스마트 팜에 가까운 것으로 판단되었다. 연령대를 보면, 상대적으로 40대 및 60대가 가장 많았지만, 50대 이하가 21개 농가로서 전체의 약 70.0%정도를 차지하였고, 재배경력 은 10년 이하가 가장 많았다. 온실의 형태로는 1-2W형 이 전체의 50.0%정도이고, 연동형이 전체의 80.0%정도 로서 24개 농가였다. 재배작물의 경우, 화훼류는 3개 농가뿐이고, 나머지 농가는 채소류 중에서도 과채류만 재배 하는 것으로 나타났다. 과채류 중에서도 상대적으로 토마 토와 파프리카가 전체 중에 약 63.6%를 차지하였다. 제어시스템은 약 77.4%정도인 24개 농가가 국산제품을 사용하고 있었다. 제어시스템의 제어방식의 경우, 3개 농가는 제어패널만을 사용하여 온습도 등을 조절하였고 나머지 농가는 패널과 컴퓨터에 의한 디지털 제어방식이었다. 디지털 제어의 경우, 휴대폰을 통한 애플리케이션으 로 원격조절도 가능하게 설계되어 있고, 대부분 농가에 CCTV도 설치되어 있었다. 계측 및 조절 대상 환경인자 는 온도를 포함하여 9개 정도이며, 온도는 전체 조사대 상 농가가 계측하고 있었지만, 환기 및 공기유동 팬이나 탄산가스 농도 등의 경우는 다른 인자에 비해 상대적으로 낮았다. 난방시스템의 경우, 대상 농가 중에 46.7%가 전기보일러를 사용하는 것으로 조사되었다. 이 외에도 온수보일러, 히트펌프 및 등유보일러 등으로 나타났다. 제어시스템에 투자한 규모의 경우, 1,000만 원에서 1억 원까지로 투자규모가 농가마다 다르게 나타났다.
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10.
2018.04
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상토에 기비로 혼합된 질소 시비수준 차이가 ‘녹광’ 고추의 플러그 묘 생장에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 코이어더스트, 피트모스 그리고 펄라이트를 용적기준 35, 35 및 30%로 혼합한 상토를 조제할 때 질소를 0, 100, 250, 500, 750, 1,000 및 1,500mg·L-1로 농도를 조절하여 첨가하였고, 질소를 제외한 필수원소는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였다. 비료를 포함한 상토를 50-cell 트레이에 충진한 후 종자 를 파종하였다. 파종 후 매주 pH와 EC 측정, 파종 0, 3 및 7 주 후 상토의 다량원소 농도 분석, 그리고 파종 7 주 후에 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토의 pH는 질소수준별 차이가 크지 않았지만 육묘기간이 길어질수록 처리간 차이가 커지는 경향이었다. 상토의 EC는 파종 전 질소 시비수준 별 뚜렷한 차이를 보였지만, 파종 4주 이후부터 처리간 차이가 적어졌고, 7주 후에는 모든 처리에서 유사한 수 준으로 측정되었다. 상토 추출용액의 NH4-N 및 NO3-N 농도는 EC와 유사한 경향을 보이며 낮아졌고, 다량원소 농도 역시 파종 3주 이후에 감소폭이 더 커졌다. 파종 후 7주 후 조사한 고추 유묘의 지상부 생장은 500 및 750mg·L-1 처리구에서 우수하였으며, 1,000mg·L-1 이상의 처리구에서는 질소 무시비구와 비슷한 수준으로 생장이 저조하였다. 파종 7주 후 분석한 식물체내 N 함량은 질소 시비수준이 높아질수록 직선적으로 증가하였으며, 지상부 생장이 우수하였던 500 및 750mg·L-1 시비구가 각 각 5.13 및 5.31%로 분석되었다. 이상의 결과를 고려하 였을 때 고추의 유묘 생장을 위해서는 기비로서의 질소 시비수준을 500 또는 750mg·L-1으로 조절하는 것이 바람직하며, 건물중에 기초한 N 함량이 5.1~5.3% 수준으 로 시비농도를 조절하는 것이 바람직하다고 판단하였다.
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11.
2018.04
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Effects of OTR Film Type on the Quality of Lepidium sativum L. Baby Leaf Vegetable during MA Storage
본 연구는 큰다닥냉이 어린잎 채소의 MA저장 중 OTR 필름 종류가 품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 플라스틱하우스에서 2주간 재배한 초장 10cm 내외의 큰다닥냉이 어린잎를 산소투과도가 1,300cc, 10,000cc, 20,000cc, 40,000cc, 그리고 80,000cc·m-2·day-1 ·atm-1인 OTR필름과 대조구인 미세천공필름(Ø 0.06cm, 36ea/100cm2)을 사용하여 포장하여 8oC에서 10일간 저 장하였다. 저장 종료일 모든 OTR필름 처리구의 생체중 감소율은 0.5%를 보였고, 대조구인 미세천공 필름은 1.3%의 감소를 나타냈다. 포장 내 산소농도는 20,000cc, 40,000cc, 그리고 80,000cc OTR필름 처리구에서 저장 중 18%이상의 농도을 유지하였고, 1,300cc OTR필름 처 리구는 저장 종료일 11%의 농도로 가장 낮게 유지되었 다. 이산화탄소 농도는 1,300cc와 10,000cc OTR필름 처리구에서 각각 4.5%와 3.4%의 수준으로 꾸준히 증가하였고, 다른 OTR필름 처리구는 1% 미만의 농도를 유지 하였다. 포장 내 에틸렌 농도는 저장 기간 중 1,300cc OTR 필름 처리구에서 3-5μL·L-1로 가장 높게 유지되었다. 1,300cc OTR필름 처리구에서 가장 낮은 이취와 가 장 높은 외관상 품질을 보였는데, 대조구를 포함한 다른 처리구들은 황화현상으로 인한 품질저하로 상품성을 상실하였다. 저장 종료일에 조사한 엽록소 함량과 Hue angle값은 1,300cc OTR필름 처리구에서 가장 높았으며, 황색도를 나타내는 b*값은 1,300cc OTR필름 처리구에 서 가장 낮았다. 따라서 MA저장 중 황화와 이취 억제효과가 우수한 1,300cc OTR필름이 큰다닥냉이 어린잎 채소의 포장에 적합하다고 판단된다.
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12.
2018.04
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본 연구는 딸기 ‘매향’ (Fragaria × ananassa Duch.cv. Maehyang)의 수경재배를 이용하여 모주의 생육과 자묘 생산량 증대를 위한 최적 배양액 공급 농도 구명을 위해 수행되었다. 딸기 모주를 2017년 3월 22일 코코피트가 충진된 딸기 재배용 포트(64 × 27 × 18cm)에 정식하였다. 배양액은 뿌리 활착을 위해 11일 동안 EC 수준을 0.6dS·m-1의 농도로 점적 테이프를 이용하여 공급하였다. 뿌리 활착 후, 딸기 모주의 EC를 각각 0.6, 1.2, 1.8dS·m-1의 수준으로 처리해주었다. 정식 후 100일 째에 딸기의 모주와 자묘의 생육 특성을 측정하였다. 모 주의 초장은 EC 0.6dS·m-1 처리에서 유의적으로 높았고, 모주의 크라운 직경은 EC 1.8dS·m-1 처리에서 유의성 있게 두꺼웠다. 지상부와 러너 생체중 및 건물중 모두 EC 0.6, 1.2dS·m-1 처리에서 유의적으로 높았다. 런너의 개수는 모든 처리구에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 자묘 수는 EC 1.2dS·m-1 처리에서 16.7개로 가장 높은 값을 나타냈다. 그러나 딸기 세 번째 자묘의 생체중 및 건물 중은 0.6dS·m-1 처리에서 가장 높았다. 딸기 자묘 수는 1.2dS·m-1 처리에서 가장 많이 생산되었지만, 육묘기간 동안 딸기의 묘소질 측면에서는 낮은 EC 수준이 긍정적 인 결과를 보였다. 결과적으로, ‘매향’ 딸기의 육묘기간 동안 수경 재배용 배양액의 EC 수준을 0.6dS·m-1로 공급하는 것이 모주의 생육 및 자묘 생산에 가장 효과적인 것으로 나타났다.
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