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
권호리스트/논문검색
Vol.22 No.4 (2013년 12월) 23건
1.
2013.12
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본 연구는 완전제어형 식물 생산 시스템에서 적색광, 녹색광 및 청색광 비율에 따른 상추의 생육 반응과 광 사용효율을 알아보고자 수행되었다. 본 연구에 사용된 상추 품종은 여름청축면상추와 홍염적축면상추였다. 완전제어형 식물공장에서 LED 조명과 12시간 일장으로 박막수경 재배하였다. 재배 온도, 상대습도와 이산화탄소는 각각 20~25oC, 60~70%와 600~900μmol · mol−1로 조절하였다. 광 처리는 세가지 LED(적색, 청색과 백색)로 청색광과 녹색광 및 적색광 비율은 1 : 4 : 5, 5 : 0 : 5, 5 : 2 : 3, 7 : 0 : 3, 7 : 1 : 2와 8 : 1 : 1로 처리하였으며, 다만 광량은 처리구마다 달랐다. 다른 광질 하에서 생육할 때, 두 품종의 상추의 생육 특성은 품종과 광질에 의해 유의적인 영향을 받았다. 청축면과 적축면상추의 초장은 각각 1 : 4 : 5과 8 : 1 : 1에서 가장 낮았다. 가장 큰 엽장과 엽수는 청축면상추에서 각각 8 : 1 : 1과 7 : 0 : 3이었으며, 적축면상추는 각각 5 : 2 : 3과 8 : 1 : 1이었다. 엽폭과 엽형지수는 품종과 광질에 따라 유의적인 차이를 보였다. 청축면과 적축면상추의 엽폭은 각각 8 : 1 : 1과 5 : 2 : 3에서 가장 길었다. 청축면과 적축면상추의 엽형지수는 1 : 4 : 5과 1 : 4 : 5에서 가장 높았다. 지상부 생체중과 광사용효율는 품종과 광질에 의해 유의적인 차이를 보였다. 청축면과 적축면상추의 지상부 생체중은 각각 7 : 0 : 3과 8 : 1 : 1에서 가장 무거웠다. 청축면과 적축면 상추의 광사용효율은 각각 7 : 0 : 3과 5 : 0 : 5에서 가장 높았다. 결론적으로, 완전제어형 식물 생산 시스템에서 상추 재배를 위한 적색광과 녹색광 및 청색광 비율은 5~7 : 0~2 : 1~3 비율이 적합하였다.
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2.
2013.12
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본 연구는 부산지역의 비가림하우스에서 오크라의 정식시기와 수량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 오크라의 품종은 ‘적오크라’, ‘그린소드’, ‘마루미짱’, ‘베타화이브’, ‘아카마루미짱’ 등 5개 품종을 이용하여 6월과 7월에 정식을 실시하였다. 오크라의 초장과 절간장은 품종간에 유의한 차이가 있었다. 6월에 정식한 처리구에서 오크라의 초장과 절간장은 ‘아카마루미짱’ 품종에서 가장 길었으며, ‘베타화이브’ 품종에서 가장 짧았다. 반면, 7월에 정식한 처리구에서는 품종 간에 생육의 차이가 없었다. 오크라 과실의 수량은 정식시기에 따라 유의한 차이가 있었다. 오크라의 녹색 과실의 수량은 6월 정식에서 ‘베타화이브’ 품종이 4,286kg/10a으로 가장 많았다. 또한, 녹색 오크라 품종은 6월 정식의 경우 ‘그린소드’ 품종과 ‘베타화이브’ 품종에서 수량성이 좋았으며, ‘마루미짱’ 품종은 수량성이 낮았다. 따라서, 부산 지역 비가림재배에서 정식시기는 6월 초순에 정식하는 것이 적합하였다.
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3.
2013.12
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배나무 방제용 무인살포시스템 개발을 위하여 생력화를 위한 작업기기를 설계하였다. 또한, 노즐의 분무유형을 실험적으로 분석하여 적정 살포를 위한 노즐 각도, 노즐과의 거리, 수평방향 살포시 거리를 선정하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 배의 과수 형태와 재배 환경을 사전 조사하였다. 살포시스템의 살포진행방향에 적합한 분사 노즐각도를 선정하였다. 배나무와 살포시스템 간의 수직거리에 따라 달라지는 살포 정도를 비교하기 위하여 노즐과의 높이에 따른 분포도를 측정하였다. 배나무와 살포 시스템과의 적정 측면 거리를 선정하기 위하여 측면 살포시 거리에 따라 달라지는 분무량을 측정하였다. 무인살포시스템의 약대는 배의 식재 간격에 적합하도록 좌우가 동일한 형태로 2.5m까지 펼쳐지도록 설계 및 제작 하였다. 또한 일정하지 않은 배나무의 높이에 따라 약대의 높이가 1.7m까지 조절되도록 하였다. 본 시스템에 적합한 노즐 각도는 15o로 나타났다. 배나무와 살포 시스템과의 수직거리는 0.7m에서 0.9m의 간격을 유지하여 약제를 살포해야 된다는 것을 알 수 있었다. 수평방향으로 살포하는 경우 좌우 −0.9m에서 0.9m까지의 분무량이 가장 많았다. 약대와의 거리가 0.9m에서 2.1m 일 때 가장 많은 분무량을 나타냈다. 실험을 통하여 배과수원에서의 무인살포시스템에 맞는 분무 환경을 확인 할 수 있었다. 배 과수와의 거리에 따라 적정 거리를 유지하는 시스템을 개발함으로써 효율적인 약액 살포가 가능하게 하였다. 하지만 본 연구에서 진행된 실험은 제한된 실내 환경에서 진행된 것이기 때문에 제작된 시스템의 실제 과수원 환경에서의 실험이 필요하다.
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4.
2013.12
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본 연구에서는 GA 2.5% 도포제 처리가 자두 과실의 생리적 낙과 억제 및 과실 품질에 미치는 영향을 검토하였다. ‘포모사’ 과실에 대한 GA 도포제 처리는 과실의 생리적 낙과를 경감시켰으며 수정 후 처리시기가 빠를수록 생리적 낙과방지 효과가 높았다. ‘포모사’ 품종에 GA 도포제를 처리하고 착과율을 조사한 결과, 착과 율은 만개 후 3일 처리에서 61%, 만개 후 13일 처리에서 15%로 무처리 5%에 비해 현저히 높았다. GA 도포 제 처리구에서 착과율 증가는 ‘하니레드’, ‘추희’ 품종 에도 유사한 경향이었다. 또한, GA 도포제 처리는 과실의 비대 및 과실 성숙에 영향을 주었다. GA 도포제 처리구에서 ‘포모사’ 과실의 비대 양상을 조사한 결과, 만개 후 80일까지는 대조구와 유사하였으나, 만개 후 80일 이후에 대조구에 비해 과실 무게가 높게 나타났다. GA 처리된 ‘포모사’ 과실은 과중이 약간 높고, 당도, 산 함량 및 경도는 약간 낮은 것으로 나타났다. 그리고, ‘포모사’ 과실에서는 수확기 직전 즉 만개 후 85일경에 sucrose 함량이 증가하는데 GA 처리는 sucrose 함량 증가시기를 앞당겼다. 이를 종합하면, GA 도포제 처리는 자두에서 과실 생리적 낙과를 경감시켰으며 또한 과실의 성숙을 촉진하고 성숙기에 과실 비대를 촉진하였다.
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5.
2013.12
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본 연구는 온실의 관류전열량을 분석하고 예측하는데 필요한 기초자료 제공을 위하여, 공기막 이중 PO필름의 열저항식을 모델링하였고, 전도, 복사, 대류에 의한 열저항 특성을 규명하였다. 또한 열저항식의 타당성 검증을 위해 열저항식에 의한 관류전열량의 계산값과 실험값을 비교·분석하였다. 공기막 이중 PO필름의 열저항식은 PO필름, 공기막, PO필름의 직렬 열저항식으로 구성되며, 공기막은 복사와 대류에 의한 병렬 열저항식으로 구성된다. 고온부 T1의 평균온도는 276.1K, 저온부 T2의 평균온도는 266.8K로 나타났으며, 다른 조건들이 동일할 경우 챔버 내부온도가 높을수록 T1과 T2의 평균온도와 온도차가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 전도열저항은 0.00091K ·W−1로 전체 열저항의 1% 미만으로 매우 미미한 수준이고, 공기막의 열저항이 0.18K ·W−1로 전체 열저항의 99% 이상을 차지하는 것으로 나타났다. 공기막의 경우 대류열 저항이 복사열저항에 비해 1.33~2.08배 정도 크게 나타났으며, 복사열저항은 평균온도의 3제곱에 반비례하고 대류열저항은 온도차가 4.7, 5.3, 5.5, 5.7, 12.3, 13.2, 13.3, 13.5, 13.8 및 14.0K로 증가할 때 각각 0.78, 0.75, 0.74, 0.73, 0.57, 0.56, 0.56, 0.56, 0.55 및 0.55K ·W−1 로 감소하였다. 관류전열량의 계산값과 실험값의 차이는 실험조건별로 0.6~17.2W의 범위로 평균 6.9W였으며, 실험값은 계산값의 79.8~97.7% 범위로 평균 87.3% 수준으로 나타났다. 전체적인 계산값과 실험값의 관류전열량 경향성은 잘 일치하고 있으며, 공기막 이중필름의 열 저항은 공기막 두께 및 주입공기의 종류와는 직접적인 상관관계를 보이지 않았다.
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6.
2013.12
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본 실험은 건전한 토마토 접목묘 생산을 목적으로 활착 및 순화기에 광환경을 달리하여 접목부위에 캘러스의 형성을 도우며, 접목묘의 광합성이 원활할 수 있는 적정 광환경을 구명하고자 수행하였다. 암 처리를 하지 않는 방법(Non), 접목부분만 암 처리하는 방법(Part), 2일간 암 처리 후 순화실로 옮기는 방법(Day-2), 4일간 암 처리 후 순화실로 옮기는 방법(Day-4) 등으로 처리하였다. 접목은 1.5mm 실리콘 튜브를 이용하는 방법으로 하였으며, 부분 암 처리를 위해 튜브를 끼워 둔 접목부분을 알루미늄호일로 감싸주었다. 연구결과, 활착율은 2일간 암 처리 후 순화실로 옮기는 방법(Day-2)에서 가장 좋았으며, 유묘의 SPAD 값과 묘소질 및 초기 수확량은 모두 접목부분만 암 처리한 방법(Part)에서 가장 우수하였다. 또한 경제성 분석에서도 부분 암처리 방법이 타 처리에 비해 추가 비용이 발생하지만, 초기 수확량이 많아서 타 처리보다 월등히 높은 소득이 예상되었다. 따라서 토마토 접목시 가장 적절한 광처리는 접목부분만 암 처리한 방법(Part)이 가장 좋은 방법으로 판단되었다.
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7.
2013.12
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본 연구에서는 온실 내부의 태양 잉여열과 외부의 공기열을 선택적으로 열원으로 이용함으로써 히트펌프의 성능을 향상시키고, 온실의 환기 지연을 통해 이산화탄소 시용비용을 절감할 수 있는 온실 공조시스템을 개발 하고자 하였다. 본 시스템의 축열 과정은 태양 잉여열을 이용하는 내부순환모드와 외기열을 이용하는 외부순환모드가 온실 내부온도에 따라 자동으로 절환되도록 구성하였으며, 히트펌프가동, 축열모드 절환, 난방 가동을 위한 6개의 온도값을 입력함으로써 축열과 난방이 자동으로 수행되도록 설계하였다. 단동온실을 대상으로 무환기 조건에서 기초시험을 수행한 결과, 태양 잉여열을 이용한 축열은 약 11시부터 시작되어 평균 3시간 30분 정도 유지되었으며, 주간의 온실 내부온도는 환기를 수행하지 않음에도 대부분 약 20~28oC 범위를 유지하였다. 주간 내부순환모드에서 시스템의 난방성능계수는 약 3.35로 야간 외부순환모드의 2.46 및 주간 외부순환모드의 2.67 에 비해 각각 36% 및 25% 향상됨을 확인하였다. 본 시스템의 개선사항으로 태양 잉여열의 효율적 이용을 위해 축열조 관리온도를 상승시킬 수 있는 고효율 히트펌프의 적용이 필요하며, 온실의 무환기 운용에 따른 과습환경의 조성을 방지하고 태양 잉여열 수준이 높은 시기에 온실의 온도상승을 방지하기 위해 강제환기를 운전모드에 추가할 필요가 있는 것으로 판단되었다.
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8.
2013.12
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본 실험은 토마토 접목묘 생산시 활착율과 묘소질 및 초기 생산량에 유리하며, 현장에서 적용이 용이한 적정 접수 연령을 구명하고자 수행되었다. 처리는 접수의 본 엽이 1~2매 시기에 접목하는 처리(LF-2), 2~3매 시기에 접목하는 처리(LF-3), 3~4매 시기에 접목하는 처리(LF- 4)로 하였다. 접수의 본엽이 2~3매 정도의 연령에서 활착율이 가장 높았으며, 12가지 묘소질 분석항목 중에 6 가지 이상이 가장 우수한 결과를 나타내었다. 그러나 접수의 본엽이 1~2매 정도인 어린 것이 통계적 유의성 있게 초기 수확량이 많았으며, 다른 처리와 큰 차이를 나타냈다. 경제성 분석 결과, 육묘장의 경우에는 본엽의 연령이 2~3매인 접수를 사용하는 것이 유리하나, 농가의 경우에는 본엽 1~2매의 어린 접수를 사용한 접목묘가 유리한 것으로 나타났다. 즉, 육묘장에서 발생하는 손실이 초기 수확량으로 얻는 소득의 1%에 불과하므로 농가에서 육묘장의 손실액을 보상하여 접목묘 가격을 약 200원 정도 높게 구입하는 것이 육묘장과 농가에 모두 유리한 것으로 사료된다.
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9.
2013.12
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본 연구에서는 토성에 따른 물의 이용효율을 높이면서 재배 작물의 생산성을 최대화하기 위한 효율적인 자동관개 로직을 개발하고자, 수분장력값을 관수 개시점으로 하여 물 공급 유지와 멈춤을 간헐적으로 수행하는 펄스형 관개방식과 측정한 수분장력값을 이용하여 토양수분량을 예측해 재배작물에 적합한 물량을 추가 투입하는 필요물량계산 관수방식을 적용하여 토성이 다른 실험베드에서 2년간 토마토 작물을 재배하면서 토양수분 함량과 장력의 변화를 측정비교하였다. 물공급 30초와 멈춤 30분 및 15분 조건을 이용한 펄스형 관수방식과 필요물 량계산 방식에서 얻어진 수분장력값은 목표한 −20kPa 조건에 비해 각각 −42~−8kPa, −20~−10kPa로 나타나 필요물량 계산방식이 균일한 수분장력을 유지하는 측면에서는 유리하였으나 토양수분상태는 상대적으로 습하였다. 공시 토성 모두에서 수분함량은 수분장력에 비해 시간 반응이 빠르면서 물공급에 따라 비례적으로 증가하는 경향이 뚜렷하였다. 수분변화 값은 펄스형 관수와 필요물 량계산 관수방식의 경우 사양토 기준으로 각각 17~ 24%, 19~31%로서 펄스형 관수방식이 수분변화 값이 작으면서 시간에 따라 안정적인 값을 유지한 것으로 나타났는데 이는 물공급에 따른 수분함량의 시간변화가 수분 장력에 비해 뚜렷하게 빠름과 관계가 있는 것으로 판단하였다. 이러한 결과로부터 펄스형 관수방식은 수분함량 값을 이용하여 수분을 조절하는 것이 유리함을 의미한다.
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10.
2013.12
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본 실험은 고온기 근권냉방이 파프리카의 배지온도 하강과 파프리카의 생리적 반응에 미치는 영향을 알아보고자 7월 16일부터 10월 15일까지 코이어 배지에서 재배 하였다. 냉방방식은 공기순환 덕트(지름 12cm, 미세구멍 (0.1mm)으로 찬 공기(7월~8월; 20 ± 2oC, 9월; 23 ± 2oC) 를 야간시간(오후 5시~오전 3시) 공급하였다. 고온기(7월 23일부터 8월 31일) 중 파프리카 배지의 일평균 온도가 냉방처리구는 24.7oC, 대조구는 28.2oC로, 냉방처리구에서 대조구보다 3.0~5.6oC 배지온도가 낮아 졌다. 하루 중 맑은 날(650~700W · m−2) 주간(오전 5시~ 오후 8시)/야간(오후8시~오전5시) 냉방처리구 배지 온도는 대조구보다 1.7oC/3.3oC 낮아졌다. 오후 6시에서 8시까지 초저녁 배지온도 하강속도가 냉방처리구에서는 평균 0.5oC/h, 대조구는 0oC/h였다. 배지 상부와 하부 간의 대조구 대비 냉방처리구의 온도차도 각각 1.3oC, 0.6oC 였다. 냉방처리는 고온(28~32oC) 배지 온도 노출율을 대조구 대비 32.5% 감소시켰다. 냉방처리구의 파프리카 광합성, 증산율 및 수분포텐셜은 대조구보다 높았다. 첫 개화시기도 대조구보다 4일 앞당겨지고, 착과수도 증가하였다. 냉방처리구의 엽장은 짧아졌으나, 초장, 경경, 분지수, 엽폭 등은 차이가 없었다. 야간 근권냉방으로 배지 온도가 3.0~5.6oC를 낮추었으나, 고온기 온실 온도가 고온에서는 파프리카 착과가 지연되므로, 지상부 온도 하강 방법을 병행하면 파프리카 생육과 착과에 효과적이라 판단된다.
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11.
2013.12
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2개의 단동 수막 비닐하우스에 보조난방으로 경유 온풍기와 적외선 난방등을 설치하고 야간최저온도를 6oC로 설정하여 ‘설향’ 딸기를 재배하였다. 하우스 내부의 평균 야간온도는 적외선난방이 6.6oC로 온풍난방의 7.1oC 와 비슷하였지만 외기의 최저온도가 −10oC 이하로 내려갈 경우 온풍난방은 내부온도의 변화가 적은 반면 적외선난방은 설정한 온도 이하로 내려가는 경우도 있었다. 상대습도는 보조난방 종류와 관계없이 수막시스템의 영향으로 98% 이상으로 높았다. 엽온의 변화를 열화상 카메라로 촬영했을 때 적외선 난방등이 켜졌을 때와 꺼졌을 때 사이에 5oC 정도의 차이를 보였으며 적외선 복사선이 식물체에 직접적으로 미치는 범위는 제한적이었다. 딸기의 화경장과 초장은 적외선등 난방을 한 하우스가 온풍난방을 한 하우스보다 증가하는 경향을 보였고 잎의 크기, 엽수, 1화방 화수, 분지수에서는 통계적인 차이를 보이지 않았다. 수확과수와 당도, 경도, 평균과중 및 수량은 차이를 보이지 않았고 경유 온풍기는 면세유 543L를 사용하여 622,662원이 소요된 반면 적외선 난방등은 농업용(병) 5,685kW를 사용하여 235,284원이 소요되어 약 62.2%의 난방비를 절감할 수 있었다.
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12.
2013.12
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전엽 후 10일이 경과하면 잎의 위치별 엽내 엽록소 함량에 큰 차이를 보이지 않았고, 전엽 후 10일이 경과 되지 않은 잎의 엽록소 함량은 전엽 경과일수가 적을수록 낮았다. 동일한 잎의 위치에서 전엽 후 경과일수에 따른 엽록소 함량의 경시적 변화는 전엽 직후에 2.56μg/ cm2에서 12일째에는 6.35μg/cm2까지 급격히 증가하고 이후 약 2개월간 완만한 증가 추세를 보였는데 엽록소 함량이 가장 높은 시기는 전엽 후 11주째로 9.03μg/cm2 이었다. 엽면적은 전엽 직후부터 전엽 후 10일까지 급속하게 증가하였으나 그 이후는 거의 변화가 없었다. 잎의 광합성률은 전엽 후 30일까지는 급격히 증가하여 전엽 30일 후에 13.8μmol/m−2/sec−1로 최대치를 보였으며, 이후에는 잎의 광합성능이 급격하게 떨어졌다. 전엽 후 1 주와 4주의 광도에 따른 광합성률은 두 시기 모두 PPFD 600μmol/m−2/sec−1까지는 PPFD가 증가할수록 광합성률이 급격히 증가하였으나 이후 PPFD 1,200μmol/m−2/sec−1 까지는 완만한 증가율을 보이다 그 이상에서는 변화를 보이지 않았다. 전엽 후 1주와 전엽 후 4주간에는 전엽 후 4주가 전엽 후 1주에 비해 PPFD 증가에 따른 광합성률이 높은 경향을 보였다. CO2 농도별 광합성률은 600ppm까지는 농도가 높을수록 광합성성률이 증가하였으나 그 이상의 농도에서는 변화가 없었다. 차광시간별 엽내 sucrose 함량은 1시간 까지는 차광처리구와 무처리 구간 차이를 보이지 않았으나 2시간부터는 차광처리에서 sucrose 함량이 감소하였다.
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13.
2013.12
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복숭아 Y자 수형에서 기존 나무를 갱신할 때 고접갱 신을 통해 조기에 수형을 완성하고 생산성을 유지할 수 있는 방법을 알아보고자 수행한 연구결과는 아래와 같다. 접목위치별 활착률은 원가지 내측에 접목하는 것이 80% 로 외측의 73.3%에 비해 다소 양호하였고, 접목활착 후 발아된 신초의 기부직경은 내측이 36.2mm로 외측의 19.6mm에 비해 훨씬 굵게 자랐으며, 신초길이 역시 내측에 접목한 것이 220.3cm로 외측의 166cm에 비해 신초발육이 양호하였다. 고접갱신지는 개식수에 비해 수폭, 기부직경 및 결과지수 등에서 수체생장정도가 적은 것으로 나타났는데 수폭은 개식묘의 436.3cm에 비해 394.7cm 에 불과하였고, 수고는 고접위치를 감안하면 고접갱신지가 1m 정도 낮았다. 수형구성을 위한 노력시간은 고접 갱신지는 49.9시간/10a이었고, 개식묘는 51.5/10a로 두 처리 간 큰 차이를 보이지 않았지만, 고접갱신수의 경우 중간대목 품종의 관리시간 25.7시간/10a를 더하면 노력 시간이 더 소요되는 것으로 나타났다. 수형구성을 위한 노력요소 중 적심>유인>도장지 제거 순으로 많았다. 3년 간 누적수량은 처리 당년은 고접갱신수와 개식수 모두 생산량이 없었고 2년차는 고접갱신수의 생산량이 908kg/ 10a로 개식수 395kg/10a보다 훨씬 많았으나, 3년차에는 개식수의 수량이 고접수를 능가하였다. 그러나 고접수의 경우 중간대목 품종의 생산량을 합치면 개식수에서처럼 생산량의 공백 없이 매년 2,000kg 전후의 생산량을 유지할 수 있었다. 고접갱신 후 수량에 대한 손실보전을 위해 중간대목 품종을 3년에 걸쳐 연차적으로 갱신할 경우 과실수확을 위한 노동력, 과실봉지비, 농약비 및 수확, 선별 비용이 상대적으로 증가 되었지만, 수량증가와 더불어 개식에 따른 묘목비, 장비임대, 굴취비 및 지주시설 보수비용 등이 절감되어 매년 약 299만원/10a 정도의 소득적 이익이 발생하는 것으로 나타났다.
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14.
2013.12
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고추 수급 안정대책의 일환으로 정부에서는 2012년부터 고추 비가림시설 지원 사업을 실시하고 있지만 현재 농가에 보급되고 있는 단동 비닐하우스는 측고가 낮아 고추 비가림재배에 부적합한 면이 있다. 본 연구에서는 고추 재배에 적합한 규격을 가지면서 구조적으로도 안전한 고추 비가림재배용 단동 비닐하우스를 개발하고자 하였다. 전국 56개 고추 비가림재배 농가를 대상으로 비닐 하우스 구조실태 및 구조개선 희망사항을 조사하여 비닐 하우스 폭과 높이를 설정하였다. 현재 운용중인 비닐하우스의 폭은 7m 미만이 53%를, 측고는 1.5m 이하가 64%로 가장 높은 비율을 차지하였다. 희망하는 하우스의 폭은 7.0m, 측고는 2.0m를 선호하는 농가가 가장 많아서 이 규격으로 결정하였다. 서까래 파이프 규격을 다 양하게 변화시켜가면서 구조안전성을 분석한 후 골조율과 설치비 등을 고려하여 5종의 모델을 제시하였다. 12- 고추-1형은 Ø42.2 × 2.1t의 서까래 파이프를 90cm 간격, 12-고추-2형부터 5형은 Ø31.8 × 1.5t의 서까래 파이프를 각각 60cm, 70cm, 80cm 및 90cm 간격으로 설치하는 모델이다. 농림수산식품부 고시 10-단동-3형과 비교하여 12-고추-2형의 경제성을 분석한 결과, 672m2 면적의 하우스 1동 기준으로 약 120만원의 소득 증가가 있는 것으로 나타났다.
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15.
2013.12
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파프리카의 토양재배면적 증가에 따라 관비재배법의 확립이 요구되고 있다. 관비재배(Fertigation)는 물과 양분을 함께 공급하는 방법으로 작물의 수분과 양분의 과부족에 의한 장해없이 근권을 안정적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서는 시설 파프리카의 관비재배시 토양수 분포텐셜에 따른 과실 품질 및 수량의 효과를 구명코자 실험을 수행하였다. ‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 2품종을 공시하여 정식 후부터 수확기까지 토양수분포텐셜을 −10, −20 그리고 −30kPa 로 처리구를 두었다. 초장은 토양수분포텐셜이 높은 −10kPa 처리구가 가장 길었다. 과실의 평균 과중은 ‘쿠프라’ 품종에서는 평균과중은 −20kPa에서 154.5kg으로 가장 무거웠으며 토양수분포텐셜이 낮은 −30kPa에서는 138.2kg으로 가벼웠다. 주당 착과수는 5.1~5.3개로 ‘쿠프라’ 품종은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으나 ‘E499524’ 품종은 −20kPa 처리구에서 10.3개로 가장 많았다. 상품수량은 ‘쿠프라’ 품종은 −20kPa 처리구에서 2,321kg/10a로 가장 많았고 그리고 ‘E499524’ 품종은 −20kPa 처리구에서 1,147kg/10a로 가장 많았다. ‘쿠프라’ 품종에서는 과장과 과폭은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으나 ‘E499524’ 품종은 토양수분포텐 셜이 낮을수록 작은 경향을 보였다. 과실의 당도는 ‘쿠프라’ 품종에서는 4.4~4.9oBrix, 그리고 ‘E499524’ 품종에서는 7.6~8.3oBrix로 토양수분포텐셜에 따른 통계적 유의차가 없었다. 자방수는 ‘쿠프라’ 품종에서는 3.3~3.6개, 그리고 ‘E499524’ 품종에서는 2.5~2.7개로 토양수분포텐셜 간에 유의차이가 없었다. 과실의 열과 발생율은 ‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 품종 모두 토양수분포텐셜 낮을수록 적은 경향을 보였다. 식물체 내 질소의 함량은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으며 ‘쿠프라’ 품종은 2.10~2.22%였고 ‘E499524’ 품종은 1.72~1.82%였다. ‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 품종 모두 토양수분포텐셜에 따른 식물체의 칼륨, 칼슘, 마그네 슘 등 무기 양분의 함량은 유의차이가 없었다. 이상의 결과에서 파프리카의 여름철 관비재배시 토양 수분포텐셜을 −20kPa로 설정하는 것이 생육이 가장 좋은 것으로 판단되었다.
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16.
2013.12
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본 실험은 SCB(slurry composting and biofiltration) 액비의 방울 토마토(Solanum lycopersicum L. ‘Unicon’) 수경재배 이용가능성을 알아보기 위해 실시 되었다. 배양액처리 대조구로는 방울 토마토 전용 배양액(Control 1N)을 사용하였고, 이 배양액의 질소량(218.32mg · L−1) 을 기준으로 시판양액 1N(CNS 1N), SCB 1/2N, SCB 1N, SCB 2N을 타이머 제어에 의해 하루에 440~520mL 을 공급하였다. 31일 동안 재배한 후 지상부 생체중과 건물중, 엽면적, 초장, 줄기직경, SPAD값, 마디수를 조사하였으며, 그 후 주 1회 총 7번의 과실을 수확하여 총 생산량과 상품성 과실 비율, 과실중, 당도와 산도, 과실 의 총 페놀 농도 및 항산화도, 배꼽썩음병 발생률을 조사하였다. 그 결과 SCB처리 중에는 SCB 1/2N은 지상부 생체중·건물중, 엽면적, 줄기직경, 마디수 및 SPAD 값에서 Control 1N 및 CNS 1N과 유의적 차이를 보이지 않으면서 우수한 생육을 유도하였다. SCB는 질소 농도가 증가하면서 점차로 생육의 저해현상을 보였다. 과실의 총 생산량은 Control 1N에서 가장 높았으며, SCB 처리중 생장이 가장 좋았던 SCB 1/2N 처리구는 Control 1N 총 생산량의 47%를 기록하였다. 상품성 과실 비율도 SCB 1N과 SCB 1/2N 처리구는 약 57~58%로 낮게 나타났다. 당도와 산도, 총 페놀 농도와 항산화도에서는 SCB 2N에서 가장 높은 수치를 보였고, 나머지 처리구와 대조구에서는 유의적으로 차이를 보이지 않았다. 배꼽썩음병은 Control 1N, CNS 1N에서는 발생하지 않았지만, SCB 2N, 1N, 1/2N 처리구는 각각 약 7, 13, 19%의 발생률을 나타내었다. 결론적으로 SCB 1/2N 처리는 Control 1N와 CNS 1N과 비교해서 방울토마토의 영양생장에는 양호한 결과를 보였지만, 과실의 수량과 품질을 유지하지는 못했다. 따라서 SCB 액비는 방울토마토 시설 수경 재배에서 배양액으로의 가능성은 확인하였지만, 과실의 생산량과 상품성을 고려한다면 개화기 및 과실 비대기에 추가적인 무기 양분의 공급이 필요할 것으로 판단되었다.
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17.
2013.12
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본 연구는 식물공장에서 인공광원에 따른 서로 다른 파장이 ‘Seneca RZ’와 ‘Gaugin RZ’ 반결구 상추의 광합성 특성, 생육 및 기능성물질 함량에 미치는 영향을 밝히고자 수행하였다. 본 실험에서는 FL(fluorescent lamp), 적색LED와 청색LED 및 백색LED(RBW; red : blue : white = 5 : 4 : 1)와 MH(metalhalide lamp)를 사용하였다. 두 품종 모두 생육 중기에는 RBW에서 광합성속도가 높고 생육 후기에는 ‘Seneca RZ’ 품종은 RBW에서, ‘Gaugin RZ’ 품종은 MH에서 그 생육이 좋았다. 반결구 상추의 생육은 광원에 따라 생육 차이를 보였으나 각각의 광원의 영향은 품종에 따라 서로 다른 결과를 보였다. ‘Seneca RZ’ 품종은 생육 중기에는 MH에서, 생육 후기에는 FL 에서 생육이 좋았고, ‘Gaugin RZ’ 품종은 생육 중기와 후기 모두 MH에서 생육이 좋은 결과를 보였다. 그러나 수확시기에 ‘Seneca RZ’ 품종은 모든 광원 처리에서, ‘Gaugin RZ’ 품종은 FL을 제외한 나머지 광원에서 반결구 상추의 잎끝마름증이 발생하는 결과를 보였다. 생육 단계별로 두 품종 모두 생육 중기가 후기에 비해 전반적으로 생육속도가 빠른 결과를 보였다. ‘Gaugin RZ’ 품종에서 생육 중기에만 광원 종류에 대한 생육속도의 차이를 보였고 생육후기에는 광원의 종류와 품종의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 인공광원에 따른 두 품종의 반결구 상추의 영양학적 특성은 대부분의 성분에서 광원의 종류에 따른 통계적 유의성이 인정되어 광질이 반결구 상추의 영양학적 품질에 미치는 것으로 판단하였다. 두 품종 모두 RBW에서 4종의 비타민 함량이 높은 결과를 보였으며, 특히 β-Carotene의 함량이 ‘Gaugin RZ’ 품종의 MH에서 가장 높은 결과를 보였다. 이상의 결과에서 인공광원의 종류에 따라 반결구 상추의 생육, 광합성 특성 및 영양학적 품질이 차이가 있으나 품종과 기능성 물질에 따라 각 광원의 영향이 서로 다른 결과를 보여 식물공장 내에서 재배하는 품종과 증진시키고자 하는 기능성 물질에 따라 광원의 선택을 고려해야 할 것으로 판단하였다.
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18.
2013.12
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본 연구는 식물공장용으로 방전램프로서 메탈할라이드 램프(MH), 고압나트륨램프(HPS), 제논램프(XE)를 사용하고, 냉백색형광등(FL)을 대조구로 사용한 가운데 상추 (Lactuca sativa L. cv. Jeokchima)의 생육 및 파이토케미컬의 특성을 분석하고자 수행되었다. 식물공장 내부의 환경 조건은 광주기 16/8h, 광합성유효광양자속(photosynthetic photon flux, PPF) 200μmol · m−2 · s−1, 기온 22/18oC, 습도 70%, CO2 농도 400μmol · mol−1로 조절하였다. 각 램프의 분광 특성을 이용하여 PPF에 대한 청색광 영역 (400~500nm), 녹색광 영역(500~600nm), 적색광 영역 (600~700nm)의 비율을 계산하였다. MH램프의 청색광 영역은 23.0%로서 다른 처리구에 비해서 가장 높게 나타났다. 한편 HPS램프의 청색광 영역은 4.7%로서 가장 낮게 나타났으나, 적색광 영역은 38.0%로서 다른 처리구에 비해서 높게 나타났다. 정식 후 11일째와 21일째에 측정된 상추의 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 생체중 및 건물중은 방전램프의 광질에 따른 유의차가 나타날 정도로 다르게 나타났다. HPS 처리구의 엽면적은 143,486mm2 로서 대조구의 98,474mm2에 비해서 45.7% 크게 나타났으며, MH와 XE 처리구는 대조구에 비해서 각각 16.3%, 9.5%로 크게 나타났다. 이러한 결과는 지상부 생체중에서도 유사하게 나타났다. 적색광 영역의 비율이 높은 HPS 처리구에서는 상추의 잎 관련 생장 특성에서 최대치가 나타났으나, 청색광 영역의 비율이 높은 MH와 XE 처리구에서는 낮게 나타났다. 방전등 처리구에 따라 상추 잎에 축적된 아스코르빈산 함량은 대조구에 비해서 작게 나타났으며, 처리구 사이에 유의차가 인정되지 않았다. 상추 잎의 안토시아닌 함량은 MH 처리구에서 0.70mg/100g으로 최대치가 나타났으며, XE와 HPS 처리 구는 대조구의 0.58mg/100g에 비해서 각각 79.3%, 8.6% 수준이었다. 결과적으로 방전램프의 종류에 따라 상추의 생장 특성, 아스코르빈산 및 안토시아닌 함량이 다르게 나타났다. 따라서 식물공장용 인공광원으로서 방전램프 를 효율적으로 활용하면서, 상추의 생장 및 파이토케미컬 함량을 증진시키기 위해서는 분광 특성이 상이한 방전램프의 병용 또는 단색광 LED의 추가 설치 등과 같은 방전램프의 광질 개선이 요구된다.
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본 연구는 토마토 코이어 자루재배시 습해의 원인을 구명하고 습해를 방지하기 위하여 실시하였다. 실험은 미니찰을 고시하고 단동형 2중 플라스틱하우스에서 실시 되었다. 배양액은 Yamazaki 토마토 전용배양액을 사용하였으며. 배양액 공급시간은 해뜨고 1시간 후 시작하여 해지기 2시간 전에 종료하였다. 자루당 I자형 찢기 및 L 자형 찢기는 6개씩 15cm 길이로 찢었으며, 밑 찢기는 3 개씩 15cm 길이로 뚫었다. 배액구 위치에 따른 배지무게는 포습 24시간 후 I자형 찢기는 14.2kg, L자형 찢기는 13.8kg, 밑 찢기는 12.8kg로 밑 찢기가 가장 가벼웠다. 포습 24시간 후 1일 관수하여 무게를 측정한 결과 I 자형 찢기는 14.5kg, L자형 찢기 14.2kg, 밑 찢기 13.3kg 로 역시 밑 찢기가 가벼웠다. 이것은 밑 찢기에서 배지 내 함수량이 가장 적은 것을 의미한다. 부정근 발생정도 는 I자형 뚫기 및 L자형 뚫기에서 160 및 170개 발생하였으나 밑 뚫기에서는 53개 발생하였다. 뿌리의 건물중 (5주)은 밑 찢기가 57g으로 I자형 찢기 23g 및 L자형 찢기 25g과 비교해서 2배 이상 높았으며, 뿌리길이도 밑 찢기가 31.4cm로 다른 찢기 방법과 비교하여 길었다. 상품수량은 밑 찢기가 26.5kg/20주 로 I자형 찢기 19.7kg, L 자형 찢기 24.0kg와 비교해 높은 수량성을 보였다. 따라서 U자형 베드에서 코이어 자루배지를 이용하여 수경재배를 할 경우 배액구는 밑 찢기로 만들어야 습해를 방지하여 생산성을 높일 수 있을 것으로 사료되었다.
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20.
2013.12
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본 실험은 박과류(오이, 참외, 멜론)를 공시작물로 하여 친환경 육묘시 친환경 제제와 시용조건에 따른 흰가루병의 방제효과를 구명하고 기존 등록된 농약과 대조하여 그 효과를 검정하기 위해 수행되었다. 친환경제제는 유효 미생물로서 Ampelomyces quisqualis 94013(AQ94013)과 Bacillus subtilis Y1336(BS Y1336), 식물추출물로서 님오일(Neem oil)과 대황(Rheum undulatum)추출물, 미네랄 제제는 황수화제와 석회보르도액(Lime Bordeaux mixture)을 단용 또는 혼용처리하여 병 발생시기(발생전, 초기, 중기)에 따라 처리하였다. 모든 처리구에서 시설내 일 평균온도 30oC 이상, 하루 중 최고기온이 40oC 이상의 조건이 일주일 이상 지속되는 기간 동안 유묘의 흰가루 병의 발병도는 감소하였고, 대조구인 무처리구에서의 발병도도 크게 감소되어 10% 미만으로 나타났다. 발생 전 처리시 방제효과는 모든 작물에서 황수화제가 가장 높았고, BS Y1336는 방제가가 20~40%로서 가장 낮게 나타났다. 오이의 경우 발생전 처리시 님오일과 황수화제 처리는 살균제보다 높은 방제효과를 보였으며, 멜론에서는 농약과 비슷한 방제가를 보였다. 대황추출물은 전 생육 기간 동안 미생물제제보다 높은 방제가를 나타내었고, 오이와 멜론작물에서 발생초기 처리시 효과가 우수하였다. 물살포구는 무처리구와 비슷한 발병도를 보여 방제 효과가 없었고, 참외와 멜론에서 물살포 처리는 무처리보다 더 높은 발병도를 보였다. 병발생후 친환경제제 처리시 방제효과는 처리하는 시기가 늦어질수록 감소하였다. 친환경제제의 혼용처리에 의한 방제효과를 조사하였을 때, 대황추출물(1주차) + 황수화제(2주차) + 님오일(3 주차)의 조합으로 한 가지의 친환경제제를 주당 1회씩 총 3주 동안 혼용처리 했을 때, 전 육묘기간 동안 오이에서는 90% 이상, 모든 작물에서 평균 80% 이상의 방제가를 나타내어 다른 조합의 처리에 비해 높은 방제효과를 보였다. 본 실험결과를 통해 박과채소의 친환경 육묘시 흰가루병에 대한 친환경제제의 방제효과는 단용처리 했을 때, 병발생 전후 처리에 상관없이 모든 작물에서 황수화제 처리가 가장 높게 나타났으며, 혼용처리시에는 대황추출물(1주차) + 황수화제(2주차) + 님오일(3주 차)의 조합이 가장 효과가 높은 것으로 나타났다.
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