This study was aimed to determine the changes in CO2 concentration according to the temperatures of daytime and nighttime in the CO2 supplemental greenhouse, and to compare calculated supplementary CO2 concentration during winter and spring cultivation seasons. CO2 concentrations in experimental greenhouses were analyzed by selecting representative days with different average temperatures due to differences in integrated solar radiation at the growth stage of leaf area index (LAI) 2.0 during the winter season of 2022 and 2023 years. The CO2 concentration was 459, 299, 275, and 239 μmol·mol-1, respectively at 1, 2, 3, and 4 p.m. after the CO2 supplementary time (10:00-13:00) under the higher temperature (HT, > 18°C daytime temp. avg. 31.7, 26.8, 23.8, and 22.4°C, respectively), while it was 500, 368, 366, 364 μmol·mol-1, respectively under the lower temperature (LT, < 18°C daytime temp. avg. 22.0, 18.9, 15.0, and 13.7°C, respectively), indicating the CO2 reduction was significantly higher in the HT than that of LT. During the nighttime, the concentration of CO2 gradually increased from 6 p.m. (346 μmol·mol-1) to 3 a.m. (454 μmol·mol-1) in the HT with a rate of 11 μmol·mol-1 per hour (240 tomatoes, leaf area 330m2), while the increase was very lesser under the LT. During the spring season, the CO2 concentration measured just before the start of CO2 fertilization (7:30 a.m.) in the CO2 enrichment greenhouse was 3-4 times higher in the HT (>15°C nighttime temperature avg.) than that of LT (< 15°C nighttime temperature avg.), and the calculated amount of CO2 fertilization on the day was also lower in HT. All the integrated results indicate that CO2 concentrations during the nighttime varies depending on the temperature, and the increased CO2 is a major source of CO2 for photosynthesis after sunrise, and it is necessary to develop a model formula for CO2 supplement considering the nighttime CO2 concentration.

This study was conducted to investigate cucumber plants response to greenhouse environments by solar shading in greenhouse in the summer. In order to estimate heat stress reduction of cucumber plants by solar shading in greenhouse, we measured and analyzed physiological conditions of cucumber plants, such as leaf temperature, leaf-air temperature, rubisco maximum carboxylation rate, maximum electron transport rate, thermal breakdown, light leaf respiration, etc. Shading levels were 90% mobile shading of full sunlight, 40% mobile shading of full sunlight and no shading(full sunlight). The 90% shading screen was operated when the external solar radiation is greater than 650 W·m-2. Air temperature, solar radiation, leaf temperature, leaf-air temperature and light leaf respiration in the 90% shading of full sunlight was lower than those of 40% shading and no shading. Rubisco maximum carboxylation rate, arrhenius function value and light leaf respiration of the 90% shading were significantly lower than those of 40% shading and no shading. The thermal breakdown, high temperature inhibition, of 90% shading was significantly higher than that of 40% shading and no shading. Therefore, these results suggest that 90% mobile shading made a less stressful growth environment for cucumber crops.

본 연구는 봄에서 여름 재배기에 토마토를 암면배지 재배에서 누적일사량급액방식(ISR)과 물관수액흐름 속도에 따른 급액방식(SF)에서 급배액량, 수분흡수량, 과실 생육 및 과실 생산량, 과실비대속도를 관찰하였다. 정식 후 28일에서 82일 까지 총급액량은 SF 제어구에서 약 5.0L 적게 소비되었으나 지상부와 과실 생체중은 유의차가 없었고 수분이용효율(WUE)과 과실 200g을 생산하는데 소요된 물량도 두 처리 간 유의차가 없었다. 정식 후 58일에서 82일까지 급액방식에 따른 실시간 광량과 물관수액흐름속도 상관관계를 관찰하였을 때 상관관계(r2)는 SF제어구에서 더 높게 나타났다. 정식 56일부터 82일까지 실시간 측정된 과경비대속도와 배지함수율의 상관관계를 살펴본 결과 SF제어구에서 야간과 낮 시간대에 ISR제어구 보다 높았고 특히 야간 시간대에 상관관계가 더 높게 나타났다. SF제어구의 물관수액흐름속도와 수분부족분(Humidity Deficit: HD)과의 상관관계(r2=0.6286)도 광량과의 관계만큼 높게 나타났다. 더 많은 현장 연구를 통해 수확량, WUE 및 센서의 정확도과 같은 특성에 관한 결과들을 도출하였을 때 상업적 수경재배 농장 재배자의 관심을 얻을 수 있을 것으로 보인다.

Bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum is a major disease that affects tomato plants widely. R. solanacearum is a soil born pathogen which limits the disease control measures. Therefore, breeding of resistant tomato variety to this disease is important. To identify the susceptible variety, degree of disease resistance has to be determined. In this study, micro sap flow sensor is used for accurate prediction of resistant degree. The sensor is designed to measure sap flow and water use in stems of plants. Using this sensor, the susceptibility to bacterial wilt disease can be identified two to three days prior to the onsite of symptoms after innoculation of R. solanacearum. Thus, this find of diagnosis approach can be utilized for the early detection of bacterial wilt disease.

국내에 보유하고 있는 여주 유전자원을 대상으로 과실특성과 charantin 함량을 분석하고, 추후 유전자원을 다양한 용도로 활용하고자 수행하였다. 2010년에 선발된 수량이 높은 계통 2점의 charantin 함량을 HPLC 분석한 결과, 착과 후 일수에 따른 함량의 변이를 보였는데, BG1은 착과 후 24일 15일순으로 charantin 함량이 높게 나타나 착과 후반부에 charantin 함량이 높게 나타난 반면 BG7은 착과 후 일수가 13일에 가장 높았고, 16일 19일 순으로 charantin 함량이 높게 나타나 착과 전반부에 charantin 함량이 높아지는 것으로 나타났다. Charantin 성분 함량이 높은 여주품종 선발 및 수확시기 규명을 위하여 한국, 중국, 인도, 일본 등에서 도입한 유전자원 33점과 시판종 1점중 수량이 높은 13점의 과실특성 및 charantin 함량을 HPLC 분석한 결과 charantin 함량이 높은 104615, K169995, 엔에스454을 선발하였다. 따라서 수량이 높은 13점의 여주자원중 charantin 함량이 높았던 K169995나 NS454은 새로운 품종 육성이나 가공용으로 활용할 수 있으며, 수량이 많았던 K161952나 K051434 등은 과실 생산 목적으로 활용할 수 있을 것으로 생각되고, 착과후 시기별로 용도에 따라 수확을 하여 이용하면 좋을 것으로 생각된다.

본 연구는 파프리카 재배농가에서 과산화수소를 이용하여 여름철 고온극복에 관한 연구수행 결과이다. 고온기 과산화수소(순도 30%)를 0.3%로 희석하여 5일주기로 살포한 결과 파프리카의 엽이 두꺼워지고 기공저항 속도가 낮아 순조로운 증산작용이 가능하였다. 주당 착과수는 무처리에 비하여 약 2개가 많았다. 또한 과산화수소처리에 따라 엽내 과산화수소량이 증가하는 경향이었고, 항산화효소인 catalase와 peroxidase의 활력이 증가되었다. 여름철 파프리카 재배에서 가장 많이 발생하는 흰가루병 방제를 위하여 농약사용이 불가피한 상황이지만 생산물의 농약잔류 등으로 사용에 많은 제한이 있는 현 상황에서 과산화수소의 주기적인 이용으로 흰가루병을 방제할 수 있고 생산량도 높일 수 있어 금후 파프리카 재배농가의 많은 이용이 기대 된다.

오이묘가 저온피해를 입기 전, 후 토양수분조건과 몇 가지의 화학물질처리가 오이묘의 냉해 경감에 미치는 영향을 연구한 결과 토양수분 -0.3bar 적습상태에서 07:00시에 2℃로 저온처리를 했을 때, 생존율은 28.3%이었으나 -5.5bar에서는 83.3%로 높아져 토양수분이 건조하면 저온피해가 감소되었다. 그러나 18:00시에 저온처리하면 -0.3bar에서도 생존율은 87% 이상이었다. 토양수분이 건조하면 엽신의 ABA함량은 크게 증가되었다. 저온처리 전, 후 ABA의 토양 및 엽면처리는 오이묘의 생존율을 유의하게 증가시켰고 세포의 전해질 누출량도 현저하게 감소시켰으며, 수량의 감소를 경감시켰다. 또한 ABA 처리는 저온처리 후보다는 저온처리 전에, 엽면처리보다는 토양에 처리하는 것이 보다 효과적이었다. ABA(10-5M)와 더불어 요소(0.2%)와 KH2PO4의 엽면살포는 오이의 생장과 수량에 미치는 저온피해를 경감시키는데 효과적이었다.

This studies were carried out in summer season to increase high temperature tolerance using hydrogen peroxide treatments on cucumber in greenhouse. The water stress of cucumber in greenhouse by the hydrogen peroxide treatments showed as control〉250 mM〉500 mM treatments in order. The photosynthesis rate of cucumber at 30℃ did not show difference with each hydrogen peroxide treatment in temperature controlled greenhouse. However, the photosynthesis rate of cucumber in the control and hydrogen peroxide treatments at 40℃ was significantly different. The photosynthesis rate of cucumber in combined treatment with 1,000 mg·L-1 CO2 supply and hydrogen peroxide was also higher than control, however, there was no different of photosynthesis in 250 mM and 500 mM treatment. The value of Fv/Fm and Fm/Fo of chlorophyll fluorescent in 500 mM hydrogen peroxide treatment at 40℃ was highest. Also the activity of POD, the antioxidant enzyme, was higher with high hydrogen peroxide concentration than the other treatments. The high temperature limits for growth were 43℃ in the control, 44℃ in the 250 mM and 46℃ in the 500 mM according to analyze chlorophyll fluorescent Fo. The high temperature tolerance in cucumber increased approximately 3℃ by the hydrogen peroxide treatments under this experiment conditions.

동절기 시설내 온도분포를 균일하게 하기 위하여 온풍난방기용 이중덕트를 개발하고자 본 연구를 수행한 결과 관행 온풍덕트의 각 지점간 토출구 송풍온도 차이가 13 ～ 14℃인데 비하여 개선형 덕트인 이중덕트의 토출구 송풍온도 차이가 3 ～ 4℃로 나타나 각 지점간의 온도 불균형이 크게 개선되었으며 이중덕트의 각지점간의 생육정도도 관행덕트에 비해 크게 향상 된 것으로 나타났다. 수량에 있어서도 관행덕트를 사용한 재배시설에서 10a당 3,924kg에 비하여 이중덕트를 사용한 재배가 4,616kg으로 약 17%가 증수되었다. 그리고 반촉성 재배기간 동안 난방에 소요된 연료소모량은 관행덕트가 3,724ι/10a인데 비하여 이중덕트가 3,233ι 13%의 연료절감효과가 있다.

'황금배' 동녹발생이 해에 따라 큰 차이를 보이는 것은 강우가 크게 관여하기 때문인 바 본 연구에서는 강우와 동녹발생과의 관계를 구명하기 위하여 인위적으로 가습처리를 하여 높은 상대습도와의 관계를 구명하였다. 높은 상대습도는 기공저항을 적게 하였다. 따라서 순수동화산물의 축적이 과실의 비대를 촉진하여 가습처리에서 평균 과중이 크게 나타났다 광합성속도에는 처리간의 차이가 없었다. 동녹 발생시기는 과중과 과실표면적의 신장속도가 가장 빠른 시기인 7월 25일 전후이며, 높은 상대습도가 과실의 신장을 촉진하였으므로 가습처리에서 동녹발생이 많았다. 7월 하순은 과실의 칼슘농도변화가 큰 시기로서 세포벽 구성에 주요한 물질인 칼슘량의 저하가 동녹발생과 상관이 있을 것으로 생각된다. 강우에 의한 높은 상대습도가 동녹발생에 미치는 영향은 높은 상대습도에 의해 순수광합성물질의 많아지고 이에 따라 과실신장이 빨라지나 과실세포의 신장을 위해 전류되는 동화산물량과 이동되는 수분 포함한 무기성분량의 일시적 불균형이 큰 이유 중의 하나라고 생각된다.

여름철 온실 온도환경의 효율적인 제어는 온실의 주년재배와 고도활용을 위한 가장 중요한 당면과제이다. 따라서 본 연구는 우리나라 31개 지역의 기후자료를 분석하여 고온기 온실의 기온관리에 있어서 목표 온도 유지를 위한 지역별 적정 최대환기횟수를 결정함으로서 온실의 기온관리를 위한 기본적인 자료를 제공하고자 실시하였다. 그 결과 여름철 유리온실의 설정온도 유지를 위한 강제환기는 40% 차광 유리 온실에서 최대환기횟수 1회/min로 35℃ 유지가 가능하였으나 환기만에 의한 한계 최고실온 30℃ 유지는 불가능하였다.

여름철 평지에서도 양질의 시금치를 대량생산할 수 있는 기술 확립을 위해 재배 시기별 차광효과를 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 가. 환경조사 결과 제 4차작기(7월 15-8월 24일)의 무차광 PE온실이 기온과 지온 모두 각각 33.1℃, 28.6℃으로 가장 높았으며 그 다음은 제 3차(7월 1일-8월 5일), 제 2차(6월 16일-7월 22일), 제 5차(8월 5일-9월 12일), 제 1차(5월 24일-6월 28일) 순이었다. 나. 차광자재에 따른 온실의 온도환경은 8월 6일부터 12일까지 7일 동안 12시부터 15시까지 조사한 결과, 은색차광망은 외기 보다 1.1℃, 무차광 보다 3.1℃, 혹색차광망 보다 2.3℃ 기온 상승억제 효과가 인정되었다. 지온에 대한 효과는 은색, 흑색 모두 PE온실과 외기에 비하여 약 2℃정도 온도 하강효과가 있었다. 다. 추대로 인하여 시금치 재배가 어려운 시기인 제 1차 작기에 국내종 2점과 도입종 6점을 재배한 결과 국내종은 무궁화, 도입종은 만추 파루크, 선라이트품종이 수량과 생육에서 우수한 특성을 보였다. 라. 여름철 시금치 재배시 파종시기에 따라 차광효과가 가장 현저하게 나타나는 시기는 7월 1일부터 8월 24일이었다.

본 시험은 하절기 경제성을 고려한 효율적인 온도하강방법을 구명하고자 차광재료, fog system, 송풍등 복합적 온도하강처리에 따른 비닐하우스의 기상환경변화를 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 중형하우스에서 온도하강방법에 따른 환경특성은 처리에 따라 하우스의 고온화를 상당히 효율적으로 억제하였다. 7월31일 하우스냉방처리에 따른 기온의 일중변화를 경시적으로 보면 수분의 증발잠력능력을 이용한 fog system과 은색차광 및 송풍을 혼합하여 처리할 경우 기온과 지온은 외기온에 비하여 최고 각각 10℃, 4℃정도 온도하강효과가 있었으며 그 다음은 은색차광＋fog system, 은색차광＋송풍, 흑색차광＋송풍구 순이였다. 2. 하절기 가장 온도가 높은 시기인 7월20일부터 8월21일까지 하우스냉방처리에 따른 온도하강 효과를 보면 최고기온은 시험처리에 따라 온도차가 인정되며 은색차광＋fog system＋송풍구의 지상, 지표면기온은 외기온에 비하여 각각 약 8℃, 7℃정도 온도하강 효과가 있었다. 3. 은색차광＋송풍구와 흑색차광＋송풍구의 일사량은 청명한날 외기일사량에 비하여 각각 약 29.3%, 32.5%이였으며 흐린 날은 각각 약 27.4%, 31.8%이였다.

본 시험의 목적은 온실의 주년계획이용을 위해서 하기주간 냉방의 방법으로 heat pump를 이용한 냉수냉방과세무냉방의 효율성을 검사했고 하기 토마토 배꼽썩음병 발생을 억제하기 위하여 냉방과 함께 과실에 송풍처리와 식물체 전체의 공기유동을 촉진시켜주는 처리를 했다. 시험결과는 다음과 같다. 1) 냉수냉방구간 기온은 13시경 온실내 기온보다 약 10℃이상 낮았고, 세무냉방구간 하부의 기온은 13시경 온실내 기온보다 약 5℃ 낮았다. 2) 과실에 송풍처리는 냉방방법에 상관없이 배꼽썩음병이 방지됐고, 냉수냉방 무송풍구의 배꼽썩음병 발생율은 34.5%, 세무냉방 무송풍구는 54.5%, 세무순환냉방구는 78%였다. 냉방효율면에서는 냉수냉방 방법이 충분히 생육한계온도 이하로 냉각되었고, 배꼽썩음병 발생율에서도 세무냉방보다 낮았다. 세무냉방은 재배구간의 공기를 유동시킴으로서 약 24%증가했다. 그러므로 토마토 배꼽썩음병 발생에 관한 환경요인은 온도보다는 습도가 밀접한 관계가 있는 것으로 생각되어진다.