증산은 적정 관수 관리에 중요한 역할을 하므로 수분 스트레스에 취약한 토마토와 같은 작물의 관개 수요에 대한 지식이 필요하다. 관수량을 결정하는 한 가지 방법은 증산량을 측정하는 것인데, 이는 환경이나 생육 수준의 영향을 받는다. 본 연구는 분단위 데이터를 통해 수학적 모델과 딥러닝 모델을 활용하여 토마토의 증발량을 추정하 고 적합한 모델을 찾는 것을 목표로 한다. 라이시미터 데이터는 1분 간격으로 배지무게 변화를 측정함으로써 증산 량을 직접 측정했다. 피어슨 상관관계는 관찰된 환경 변수가 작물 증산과 유의미한 상관관계가 있음을 보여주었다. 온실온도와 태양복사는 증산량과 양의 상관관계를 보인 반면, 상대습도는 음의 상관관계를 보였다. 다중 선형 회귀 (MLR), 다항 회귀 모델, 인공 신경망(ANN), Long short-term memory(LSTM), Gated Recurrent Unit(GRU) 모델을 구 축하고 정확도를 비교했다. 모든 모델은 테스트 데이터 세트에서 0.770－0.948 범위의 R2 값과 0.495mm/min－ 1.038mm/min의 RMSE로 증산을 잠재적으로 추정하였다. 딥러닝 모델은 수학적 모델보다 성능이 뛰어났다. GRU 는 0.948의 R2 및 0.495mm/min의 RMSE로 테스트 데이터에서 최고의 성능을 보여주었다. LSTM과 ANN은 R2 값이 각각 0.946과 0.944, RMSE가 각각 0.504m/min과 0.511로 그 뒤를 이었다. GRU 모델은 단기 예측에서 우수한 성능 을 보였고 LSTM은 장기 예측에서 우수한 성능을 보였지만 대규모 데이터 셋을 사용한 추가 검증이 필요하다. FAO56 Penman-Monteith(PM) 방정식과 비교하여 PM은 MLR 및 다항식 모델 2차 및 3차보다 RMSE가 0.598mm/min으로 낮지만 분단위 증산의 변동성을 포착하는 데 있어 모든 모델 중에서 가장 성능이 낮다. 따라서 본 연구 결과는 온실 내 토마토 증산을 단기적으로 추정하기 위해 GRU 및 LSTM 모델을 권장한다.

수경 재배한 멜론의 생육과 수확 후 모의유통 시 품질 차이를 검토하였다. ‘루비볼춘추계’의 수경재배 된 멜론을 이용하여 저장 온도를 2℃와 5℃, 10℃, 20℃하여 모의유통 시 특성과 가용성고형물(SSC), 경도, 생체중 변화, 외관 등의 변화를 조사하였다. 멜론을 상온으로 유통하는 조건 하에서 저온저장에 따른 과실 특성을 본 연구에서 확인하였다. 멜론 저장 시 가용성고형물, 경도, 생체중, 외관이 저장온도에 따라 차이를 보였다. 가용성고형물은 멜론을 저온(2~5℃)에서 저장하여 모의유통 된 것이 상온(20℃)에서 다른 온도처리보다 높은 수준인 것으로 나타났다. 외관과 경도는 모의유통 중 저장 온도에 따른 영향이 지속적이지는 못하였지만 유통초기 저온(2~10℃) 저장이 외관 지수 및 경도 수치가 높은 경향이었다. 저장 온도에 따른 영향이 모의유통 시 계속 효과를 유지하지 못하여 국내 유통 시 이를 고려하여야 할 것이다. 본 연구 결과, 저장 온도에 따른 모의유통 중에 미치는 영향은 저장 직후 짧은 단기간에만 효과를 유지하여, 국내 유통 하에서 저장할 경우에는 바로 소비할 수 있도록 유도해야 할 것으로 생각된다.

생물환경조절학회지 31권 4호에 게재된 논문의 사사가 잘못 기재되어 있어 바로 잡습니다.

본 연구에서는 파프리카(Capsicum annuum L.) ‘Scirocco’ 품종 수경재배 시 배액 재사용 여부에 따른 순환식 재배와 비 순환식 재배 및 배지 종류가 배액의 양분 이온 변화 양상과 생 육에 미치는 영향을 조사하였다. 파프리카의 파종은 2021년 8 월 19일에, 정식은 2021년 9월 16일, 순환식 및 비순환식의 재 배 방식 적용은 2021년 10월 21일에 시행하였다. 배액 내 양 분 분석 결과, Na+와 Cl‒은 작물이 제대로 흡수하지 않는 대표 적은 이온으로써 생육이 진전될수록 순환식 재배방식에서 집 적되었다. 또한 배액 내 NH4-N의 함량이 NO3-N의 함량에 비 해 현저히 낮으므로 파프리카의 이온 선택성으로 인해 NO3-N 보다 NH4-N이 우선 흡수되는 것으로 생각된다. 파프리카의 생육 및 과실 특성은 배액 재사용 여부와 배지의 종류에 따른 처리 간의 차이가 크지 않았다. 결론적으로 순환식과 비순환 식의 수경재배 방식, 코이어와 암면의 배지 종류에 따른 파프 리카 수경 재배 시 중기 이후의 세력 약화로 인한 착과 불량을 유의하여 관리한다면 처리 간의 차이가 크지 않으므로 농가의 실정에 맞는 재배 방식과 배지를 선택하여 파프리카를 생산할 수 있을 것으로 생각된다. 다만 최근 환경오염에 대한 관심이 높아진 만큼 배액 재사용에 따른 병원균 감염 등을 잘 관리한 다는 가정 하에서 순환식 재배 방식을 채택해도 수량 감소나 품질 저하 등은 우려하지 않아도 될 것이라 판단되며, 폐기 문 제가 발생하는 암면 대신 코이어 배지를 선택한다면 더욱 환 경오염 감소에 기여할 수 있으리라 기대된다.

최근 토마토 수경재배가 증가하며 장기 재배가 일반화 되고 있다. 수경재배에서는 작물의 양분과 수분 요구도를 고려하 여 적정 양액을 공급하는 것이 생산성, 자원의 이용, 환경보전 측면에서도 매우 중요한데 장기재배에서는 계절적인 환경변 화가 심하므로 이것을 고려한 급액 관리가 매우 중요하다. 따 라서 코이어 배지를 이용한 토마토 장기재배에서 급액량이 생 육과 수량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 온실 외부에 설치된 일사 센서로 적산일사를 기준으로 급액 횟수를 조절하 였으며, 생육시기별로 급액 기준을 변경하며 4수준(High, Medium high, Meidum low, Low)으로 급액량을 달리 처리 하였다. 급액량이 많을수록 배액률이 높았으며 배액의 EC가 지나치게 높아지는 것을 방지 할 수 있었다. 재배기간이 경과 하면서 배액 EC가 높아졌는데 급액량이 적은 처리일수록 상 승 폭이 컸다. 초장은 급액량이 가장 적은 처리구가 다른 처리 구에 비하여 작았고 마디수와 화방의 발생 수는 급액량에 영 향을 받지 않았다. 착과수는 전체적으로는 급액량의 영향을 크게 받지 않았으나 저온기에 발생한, 12－15화방에서는 급 액량이 가장 많았던 처리구가 착과수가 적었다. 배꼽썩음과 는 급액량이 가장 적은 처리구가 많았고 발생 시기도 빨랐다. 과실의 크기는 High 처리구가 컸으나 전체 수량은 Medium high 처리가 가장 많았다. 시험의 결과로 코이어를 이용한 토 마토 수경재배에서 급액량이 근권의 양·수분 안정화와 생산 성에 미치는 영향과 적정한 급액 관리의 중요성을 확인할 수 있었다. 따라서 최근에 보급되고 있는 복합환경제어시스템에 근권의 정보를 기준으로 정밀급액제어 알고리즘을 적용한다 면 수경재배 제어기술 발전과 더불어 작물의 생산성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 판단되므로 이에 대한 지속적인 연구 가 필요할 것이다.

딸기 수경재배 시 일사비례제어를 이용하여 생육단계별 적 정 누적일사량 기준을 설정하고자 수행하였다. 급액 방법은 외부 일사량을 기준으로 일정 누적 일사량에 도달하면 급액 하였고 누적 일사량 기준은 150, 200J·cm-2과 생육단계에 따 라 200J·cm-2에서 150J·cm-2로 변경하는 처리를 두었다. 타이 머 제어는 대조구로 설정하였다. 월별 평균 급액 횟수는 누적 일사량이 많은 3월에 150 J·cm-2과 생육단계별(150J·cm-2) 처 리구가 5.6회, 누적일사량이 적은 12월에 200J·cm-2과 생육 단계별(200J·cm-2) 처리구가 2.7회, 타이머는 3.6－3.8회였 다. 수분이용효율은 주당 총 급액량이 적었던 타이머 처리구 가 19.8g·L-1로 일사제어 처리구에 비해 낮았다. 일사제어에 따른 생육 및 과실 특성은 차이가 없었다. 생육단계별 처리구 가 총 상품과 수량은 주당 328g, 상품과율 85.3%로 가장 높았 다. 딸기 수경재배 시 일사비례 급액제어 방식은 재배기간 동 안 동일한 누적일사량 기준보다 생육단계별로 누적일사량을 조절하는 것이 과실의 수량 향상에 도움이 되었다.

우리나라 딸기 재배는 시설 재배로 이루어지고 있으며, 대부분 농가의 급액 관리는 재배자의 경험을 토대로 타이머 제어 방식으로 이루어지고 있다. 타이머 급액 방법은 재배 환경, 작물의 생육 단계, 배지 수분 함량 등을 고려하기 어려워 작물을 최적 수준으로 관리하지 못하고, 급액 관리의 정확성이 결여되는 문제점이 있다. 적산 일사량과 배지 수분함량을 이용한 급액 방법은 작물의 생육 상태에 따라 정밀하게 양액을 공급하는 친환경적인 방법이다. 본 연구는 코이어배지를 이용 한 딸기 수경재배에서 적산일사량과 배지 수분함량을 이용한 복합 급액 제어와 타이머 제어 급액 방법을 비교하고 복합 급액 제어 시 최적의 적산 일사량 기준을 설정하고자 수행하였다. 적산일사량 급액 방법은 외부 일사량을 기준으로 100, 150, 250J∙cm -2에 도달하면 자동으로 급액하며 배지 수분함 량이 60% 미만이면 강제 급액하고, 1회 급액량은 50mL로 공급하였다. 타이머 제어는 대조구로 설정하였다. 급액을 개시 하는 적산 일사량 기준이 작을수록 일일급액량이 많았으며 100J∙cm -2 기준 급액 시 급액량은 250J∙cm -2 처리구 대비 46% 많았다. 지상부 생체중과 건물중 모두 복합 급액 제어 방법이 타이머 제어보다 높았으며, 100, 150J∙cm -2 처리구에서 지상부 생체중이 높았고 100J∙cm -2 처리구에서 건물중이 유의하게 높은 값을 나타냈다. 수량 또한 타이머 제어 방법보다 복합 제어 방법에서 유의하게 높았으며 적산 일사량 기준이 작을수록 초기 수량이 증가하였다. 평균 과중은 타이머 제어 급액 시 가장 낮았다. 본 연구 결과 딸기의 정밀 급액 관리를 위하여 적산 일사량과 배지 수분 함량 센서를 이용한 복합 제어 활용 가능성을 확인하였다.

여름철 수경재배 시 포그 분무와 차광 처리에 의한 하우스 내부의 온도 및 광 변화를 모니터링하였다. 시험 1은 2019년 8 월 맑은 날을 기준으로 무처리, 차광, 포그, 포그 + 차광 등 각각 4처리 하였다. 시험 2는 시험 1에서 온도 저감 효과가 가장 좋았던 포그 + 차광 처리를 이용하여 멜론 ‘달고나’, ‘소풍가자’ 2품종에 대해 2020년 여름 기간에 실증 재배를 실시 하였다. 시험 1의 결과 포그 + 차광 혼합처리 시 온도 저감 효과가 뚜렷하여 하우스 내부 온도가 외부 온도보다 가장 낮은 경우 약 4°C 정도 낮게 나타났다. 하우스 내부와 외부의 온도 편차 를 살펴보면 포그와 차광 혼합처리에서는 평균 2－4°C 더 낮아졌고, 포그 또는 차광 단일 처리구는 하우스 내부 및 외부 간의 온도 편차가 거의 없었으며, 무처리는 하우스 내부 온도가 외부 온도보다 평균 3－4°C 더 높은 것으로 조사되었다. 하우스 내외부 일사량 변화를 측정한 결과 무처리구와 포그 단일 처리의 하우스 내부 일사량 변화가 비슷하였고, 차광 단일 처리와 포그와 차광 혼합처리의 하우스 내부 일사량 변화가 서로 비슷하였다. 무처리와 비슷한 포그만 처리한 경우 일반적 인 비닐 피복재에 의한 하우스 내부 일사량 저하의 영향만 관찰되었다. 특히 포그 + 차광 처리의 경우 차광 단일 처리와 매우 유사한 일사량의 변화가 관찰되었다. 이러한 결과를 바탕으로 2020년 여름에 실증 재배를 한 결과, 8월 외부 기온 최대 36.3°C일 때 냉방 처리 하우스 내부 기온은 32.4°C 정도 유지 되었으며, 약 3.9°C 정도 온도 저감 효과가 있었다. 생산된 멜론의 과중은 1.3－1.5kg 다소 작았으나, 가용성 고형물 함량은 12.6－13.3°Brix로 단맛은 양호한 편이었다. 포그와 차광 혼합 냉방처리를 이용 할 경우 여름철 고온기 온도 저감 효과를 가져 올 수 있고 멜론의 정상적인 생육과 과실 수확이 가능 하였다.

멜론(Cucumis melo L.)의 수경재배에서 급액량이 생육과 과실 품질에 미치는 영향이 매우 크기 때문에 품종별 그 특성을 조사하고 품종별 급액량을 다르게 조절하여 실험을 수행하였다. 2019년에 ‘달고나’를 비롯한 12품종의 멜론을 동일한 관 수량으로 재배하여 품종 특성을 조사하고 각각의 생육 정도를 몇 개의 그룹으로 분류하였다. 줄기 마디길이(0－20마디), 엽 면적 및 과중은 ‘달고나’ 가 가장 작은 그룹이었고 ‘월드스타’ 가 중간, ‘킹스타’가 가장 큰 그룹에 속했다. 실험 결과를 바탕으로 ‘달고나’, ‘월드스타’, ‘킹스타’ 및 ‘루비볼’을 실험품종으로 선발하여 2020년에 각 품종별로 급액 요구량에 맞도록 급액량을 각각 다르게 처리하였다. 재배기간 동안 품종별로 배액률을 모니터링하면서 급액량을 각각 조절한 결과, ‘생육초기’에는 4품종 모두 비슷한 급액량을 요구하였으나 ‘개화기’ 부터는 ‘월드스타’와 ‘킹스타’ 2품종, ‘루비볼’과 ‘달고나’ 2품 종의 급액량이 비슷하게 변화하였다. ‘착과시기’부터 품종별로 급액량의 급격한 변화가 관찰되었는데 ‘달고나’가 제일 먼저 급액량이 줄어들기 시작하였고, 다음으로 ‘루비볼’, ‘월드스타’, ‘킹스타’ 순으로 점점 줄어드는 경향을 보였다. 이러한 품종 간 생육 및 과실 품질의 차이는 품종 고유의 특성에서 비롯된 것이며, 멜론 수경재배에서 품종별 생육 특성이 급액 요구량에 미치는 영향이 매우 크다는 것을 알 수 있었다. 따라서 멜론 수경재배 시 고품질의 과실을 생산하기 위해서는 그 품종 고유의 생육 특성을 반영한 정밀한 급액량 조절이 필요할 것으로 판단된다.

접목은 대목의 특성을 이용하여 환경에 대한 적응성 확대하고 생산성을 향상시키는 수단으로 이용 할수 있는 기술이다. 따라서 토마토 장기 수경재배에 적합한 대목을 탐색하고 수경재배에서 접목묘 이용 효과를 검증하고자 이 연구를 수행하였다. 수경재배에 적합한 대목을 탐색하기 위하여 8개 대목 품종과 3개 재배품종의 생육과 양액흡수량을 조사하였다. 접목 효과를 검증하기 위하여 재배 품종 ‘대프니스’, ‘수퍼도태랑’, ‘미니찰’을 실생묘와 ‘비브로킹’, ‘맥시포트’ 대목에 각각 접목한 접목묘의 생육과 양액흡수 특성을 조사하였다. 수경재배 대목 적응성 탐색 결과 토마토 품종별 엽 발생 속도가 다르고 엽면적의 차이도 컸다. 재배품종에 비하여 ‘맥시포트’와 ‘버팀목’이 양액흡수는 많았고, ‘닥터큐’, ‘올라운드’, ‘비브로킹’, ‘파이팅’은 흡수력이 떨어졌다. 재배품종을 ‘비브로킹’, ‘맥시포트’ 대목에 각각 접목하여 실생묘와 양액 흡수력을 비교하였을 때 ‘비브로킹’ 접목묘는 실생에 비하여 흡수가 적었던 반면에 ‘맥시포트’ 대목 접목묘는 흡수가 더 많았다. ‘맥시포트’ 대목 접목묘의 초장, 경경, 엽수는 실생묘와 차이가 없었다. 그러나 엽면적, 지상부 및 지하부 생체중, 뿌리의 부피는 접목묘가 훨씬 많았다. 품종별로는 ‘대프니스’와 ‘미니찰’은 접목에 의한 지상부 및 지하부의 생장량 증가하였으며 ‘수퍼도태랑’은 상대적으로 접목 효과가 적은 것으로 나타나 품종에 따른 접목 효과가 다른 것으로 나타났다.

본 연구는 PO필름과 PE필름을 온실의 피복재로 적용하였을 때 작물 수량 증대 및 에너지 절감에 미치는 영향을 조사하였다. 시험온실은 국립원예특작과학원 시설원예연구소 내에 위치한 단동온실(1-1W) 2동(B21, B23)과 2연동온실(1-2W 형) 2동(B15, B16)을 사용하였다. 단동온실의 규격은 폭 7.2m, 길이 30m, 측고 1.5m, 동고 3.6m 이고, 연동온실의 규격은 폭 8m, 길이 40m, 측고 3.1m, 동고 5.8m의 온실로서 이 중 골조로 된 아치형 표준온실이다. 동절기 시험을 위하여 PO 필름(외피 0.15mm, 내피 0.10mm)을 단동과 연동의 온실 피복재로 사용하였으며 대조구 온실로서 PE필름(외피 0.15mm, 내피 0.10mm)을 단동과 연동에 설치하였다. 시험작물은 완숙토마토 ‘해피니스’를 토양재배 하였고 2019년 12월 3일에 정식하여 2020년 4월 30일까지 재배하였다. 온실내부 야간 설정온도는 15℃를 유지하였으며 주간에는 23∽24℃를 유지할 수 있도록 측창 및 천창을 개방하였다. PO필름의 단동 및 연동온실 내부에서의 일사량, 온습도 등을 측정하였고, 재배 기간 동안의 생육량을 조사하였으며 에너지 절감 효과를 조사 하기 위해 피복재별 시험온실의 온풍난방기 연료 소비량을 조사하였다. 조사 결과 단동온실에서의 일사량은 PO필름 온실 에서 PE필름 온실보다 7% 증가하였고 수확량은 20% 증대되었다. 연동온실에서의 일사량은 PO필름 온실에서 PE필름 온 실보다 11% 증가되었고, 수확량은 9% 증가하였다. 또한 온실내부의 일평균 온습도 측정 결과 단동온실은 PE, PO필름 온실이 19.0℃, 19.1℃, 상대습도 75%를 나타냈고 연동온실 은 PO필름 온실이 19.6℃, 상대습도 57%를 나타냈고 PE필 름 온실이 18.8℃, 상대습도 63%를 나타냈다. 연료 소비량은 단동온실의 PO필름 온실이 PE필름 온실보다 12.4% 절감되 었고 연동온실에서는 PO필름 온실이 PE필름 온실보다 11.5% 절감된 것으로 나타났다.

멜론(Cucumis melo L.)의 코이어 배지 수경재배 시 고품질 과실을 생산하기 위한 적정 착과 절위, 적심 절위 및 수확 시기를 구명하고자 하였다. 코이어 배지 슬라브(100 × 20 × 10cm)에 3주를 정식하였다. 양액은 야마자키 멜론 표준액을 이용하였고, 급액 농도는 ‘초기-중기(과실 비대기)-후기’의 생육 단 계별로 1.8-2.0-2.3dS·m-1 공급하였다. 착과 및 적심 절위 실험은 ‘피엠알달고나’와 ‘얼스아이비’ 2품종을 이용하였다. 착과 절위 실험은 8-10, 11-13 및 14-15 마디에 각각 3처리하였다. 적심 절위 실험은 18, 21 및 24 마디에 각각 3처리하였다. 과실 수확시기 실험은 ‘피엠알달고나’와 ‘얼스크라운’ 2품종을 이용하여 착과 45일, 50일, 55일 및 60일 후로 4처리하였다. ‘피엠알달고나’ 품종에서 11-13마디 이상 착과 시, 엽폭 28.2cm, 엽면적은 10,845cm2로 가장 컸다. 줄기 길이는 ‘얼스아이비’ 품종에서 11-13마디 착과시 147.6cm로 가장 길었다. 과중은 ‘얼스아이비’ 품종에서 11-13마디 착과시 2.0kg으로 가장 컸다. 과실의 가용성 고형물 함량(SSC)은 ‘피엠알달고나’ 품종에서 8-10 마디 착과시 14.5°Brix, 24 마디 적심시 14.0°Brix로 각각 유의성 있게 가장 높았다. 착과 절위가 낮아 질수록 SSC값이 증가하는 경향이 두 품종에서 동일하게 나타났다. ‘피엠알달고나’와 ‘얼스크라운’ 2품종 모두 착과 55-60 일 후 수확된 과실의 SSC 값과 과중이 가장 우수하였다. 종합적으로 검토하면 대부분 SSC값은 착과 절위가 낮아지고 적심 절위가 높아질수록 증가하고, 과중은 착과 절위가 높아질수록 증가하는 경향을 보였다. 착과 후 일수가 증가할수록 과실 의 SSC값이 증가하였으며 다양한 품종에 대한 추가 연구가 더 필요하다고 생각되었다. 따라서 코이어 배지를 이용한 수 경재배 시 멜론 품종 별로 특성을 잘 파악하여 착과 절위, 적심 절위 및 과실 수확시기를 설정하여야 한다.

9월 15일경 본포에 정식하는 딸기 촉성재배에 필요한 묘령 75일 이상의 정식묘를 삽목을 이용해 육묘하기 위해, 어미묘의 정식 시기와 런너의 방임 시기에 따른 삽수의 생산성을 검토하였다. 시험 품종은 국내에서 육성된 ‘매향(Maehyang)’, ‘죽향(Jukhyang)’ 및 ‘금실(Kuemsil)’ 등 3품종을 사용하였다. 시험 1은 어미묘 정식 시기에 따른 삽수 생산량을 조사하 기 위해 20일 간격으로 2월 28일, 3월 20일 및 4월 9일에 어미묘를 정식하였으며, 6월 4일부터 7월 1일까지 2~3회에 걸쳐 삽수를 채취하였다. 시험 2는 어미묘의 런너 방임시기에 따른 삽수 생산량을 조사하기 위해 3월 5일에 어미묘를 정식하였으며, 정식 후 20일, 40일 및 60일 간격으로 런너를 방임하였다. 그리고, 5월 29일부터 6월 26일까지 1~3회에 걸쳐 삽수를 채취하였다. 어미묘 정식 시기별 자묘 발생량을 비교한 결과, 2월 28일 정식구가 3월 20일 및 4월 9일 정식 구 대비 품종 별로 각각 29∼45%, 114∼165% 더 많았다(시험 1). 어미묘의 런너 방임시기별 자묘 발생량은 정식 20일 후부터 방임한 것이 40일 및 60일 후 방임한 처리구 대비 품종 별로 각 60∼ 77%, 104∼176% 증수된 것으로 나타났다(시험 2). 결과적 으로, ‘매향’, ‘죽향’, 및 ‘금실’ 3품종 모두 9월 15일경 본포 정식에 필요한 묘를 삽목으로 번식할 경우, 어미묘를 2월 하순경 일찍 심는 것이 삽수 발생량이 가장 많았으며, 어미묘에서 발생되는 런너는 정식 후 20일까지 제거한 후 방임하는 것이 삽수 생산에 유리한 것으로 조사되었다. 이 연구 결과는 국내 육성 신품종의 생력 육묘 및 품질 향상을 위한 효율적인 육묘시 스템의 개선을 위해 활용하고자 한다.

겨울철 재배 시 중∙소과종 수박의 안정적 생산을 위한 적정 줄기유인 수와 착과 위치를 구명하기 위하여 본 연구를 수행 하였다. 줄기유인 수를 위한 시험은 아들줄기를 각각 2, 3, 4줄기로 달리하여 유인하였다. 줄기유인 수에 따른 초장, 경경, 마디수 등 생육특성은 3, 4줄기보다 2줄기에서 높은 결과를 보였다. 그러나 과중, 과고, 과폭 등 과실특성은 4줄기에서 높게 나타났다. 당도와 착과율은 줄기유인 수에 따라 유의한 차이가 없었다. 착과 위치를 위한 시험의 착과 위치는 2, 3, 4번째 암꽃으로 달리하였다. 착과 위치에 따른 암꽃의 평균 착과마디는 각각 11.5, 15.8, 23.1마디였다. 착과 위치가 높아질수록 과중이 증가하여 2번째 암꽃에 비해 4번째 암꽃이 0.8kg 무거웠다. 그러나 당도는 착과 위치가 증가할수록 감소하여, 2번째 암꽃이 4번째 암꽃에 비해 1.3°Bx 높았다. 생육과 과실 특성을 종합적으로 고려하였을 때, 겨울철 중∙소과종 수박의 줄기유인 수는 3줄기, 착과 위치는 3번째 암꽃이 고품질의 수박의 생산을 위해 적합할 것으로 판단된다. 그러나 추후에 재식거리, 중∙소과종 품종의 다착과 등 수박 재배 농가의 소득 안정을 위한 다양한 연구가 필요하다고 생각된다.

최근 수경재배에서 가장 많이 사용되는 친환경 유기배 지인 코이어 배지를 사용하였을 때 코이어 칩과 더스트 비율, 급액량에 따라 멜론의 생육과 과실 품질을 분석하고 봄 재배시 코이어 배지를 이용한 멜론 수경재배의 기초 자료를 제공하고자 본 연구를 수행하였다. 실험에 사용한 2 종류의 코이어 배지는 칩과 더스트의 비율이 각각 3:7, 5:5이었으며, 배액률 10, 20, 30% 수준으로 급액하였을 때 멜론의 생육과 품질 변화, 배지의 물리적 ·화학적 변화를 분석하였다. 배액률 10%를 기준으로 양액을 공급한 처리구는 총 급액량이 주당 91L로 급액량이 가장 많은 배액률 30% 처리구에 비해 약 30% 절감되었다. 총 배액량 또한 급액량이 가장 적은 배액률 10% 처리구에서 주당 10L 이하로 낮은 값을 나타내었다. 더스트 비율이 높은 칩:더스트 3:7 배지는 5:5 배지 보다 총 배액량이 약 30-70% 감소하였다. 급액량이 많고 더스트 비율이 높은 3:7 배지를 사용했을 경우 엽생육과 과실 비대가 좋았고 당도는 품종 간 차이가 컸다. 배액률 30%를 기준으로 급액하면 배액률 10% 기준으로 급액하였을 때보다 과중이 21% 증가하였다. 더스트의 비율이 높은 3:7 배지는 5:5 배지보다 용기용수량, 공극 률 등 배지 물리성이 우수하였고, 재배 기간 중 네트발 현기 이후 배액 EC가 3.0-6.8dS·m-1로 높은 값을 나타내 었다. 재배 품종 특성 및 재배 조건 등을 고려하여 적정한 양수분 관리를 하면 코이어 배지를 이용한 수경재배 시 고품질의 멜론을 생산할 수 있을 것으로 판단된다.

프리지아 구경을 기내에서 급속대량증식시킬 목적으로 액 체진탕배양을 이용한 신초 생육 및 구경 비대에 적합한 몇 가지 조건을 구명하기 위해 실험을 수행하였다. 기내에서 획득 한 프리지아 부정아를 MS 배지 농도와 sucrose 농도를 달리한 액체배지에서 배양했을 때, 1/2 MS배지와 3% sucrose 농도에 서 생체중과 건물중이 가장 높게 나타나는 등 생육이 가장 빠 르고 좋았던 것으로 나타났다. 액체진탕배양에서 프리지아의 구경을 비대시킬 목적으로 배양 온도, sucrose 농도, 광의 유 무가 구경비대에 미치는 영향에 대해 실험을 수행하였다. 구 경의 비대는 1/2 MS 배지에 9% sucrose를 첨가하여 17℃ 암 조건에서 배양했을 때 가장 우수하였다. 이런 조건에서 6주간 배양하였을 때, 구경 생체중과 구고는 각각 2.5g, 23mm로 농 가에 정식 가능한 크기로 생장되었음을 확인하였으며, 이는 대조구(고체배지)에 비해 5배 이상 증가한 크기였다. 광조건 하에서도 구경 비대는 양호하였으나, 구경의 측아로부터 자구 가 발생하는 문제가 확인되었다.

국내 육성 프리지아(Freesia)가 농가에 보급되고 시간이 지나면서 바이러스에 감염되거나 품질이 저하되는 문제가 발생하고 있다. 고품질을 유지하기 위해서는 생장점 배양을 통해 무병종구를 만들고 기내에서 급속 대량증식하여 농가에 보급하는 일이 시급하다. 본 연구에서는국내에서 육성된 프리지아 ‘Shiny Gold’와 ‘Gold Rich’의자구를 이용하여 효과적인 급속 대량증식 기술을 찾고자실험을 수행하였다. 배지는 MS기본배지에 호르몬을 첨가하지 않은 배지와 5.0mg•L−1 NAA+5.0mg•L−1 Kinetin를 넣은 호르몬배지 2종류를 이용하였다. 치상방법은 자구를 횡으로 절단한 절편체를 정상으로 치상(정상치상)한경우와 위아래를 거꾸로 치상(역위치상)하는 2가지 방법을 이용하였다. 치상한 절편체는 23oC의 암배양실에서 5주간 배양한 후, 광도 60µmol•m−2s−1 (16/8, 주/야)의 광환경으로 옮겨 주었다. 치상 10주째에 두 품종 모두 역위치상하였을 때, 정상치상에 비해 부정아 발생이 2~6배 정도 증가하였다. 이러한 결과는 호르몬 유무에 상관없이 비슷한 결과를 보였다. 역위치상하고 19주 후 ‘ShinyGold’의 신초수는 기본배지에서 절편체당 42.7개로 정상치상에 비해 약 2.5배 증가되었고, 호르몬 첨가배지에서는 17.7개로 정상치상에 비해 약 7.1배 증가되었다. ‘GoldRich’를 역위치상 하였을 때, 기본배지에서는 신초수가 절편체당 55.4개로 대조구에 비해 약 1.7배 증가되었고, 호르몬 첨가배지에서는 61.0개로 대조구에 비해 약 2.4배증가되었다. 결론적으로 프리지아 자구를 기내에서 급속대량증식 하고자 할 때, 호르몬 유무와 상관없이 자구를횡으로 절단하여 역위치상 하는 방법이 효율적이라는 것을 알 수 있었다.

경상대학교 농장 벤로형 유리온실(280m2)에 적외선등 난방 시스템을 설치하였다. 분식물 호접난, 홍콩야자나무, 무늬고무나무, 장미에 대한 적외선등 난방 시스템의 가 열효과를 알아보고자 열화상 카메라를 이용하여 온도 변화를 측정하였다. 그리고 난방의 효과를 적외선등 난방 시스템 ‘On’과 ‘Off’로 달리하여 실험을 수행하였고 적외 선등 난방 시스템의 경제성을 분석하였다. 온실 내부 설 정온도가 18oC일 때 식물체의 엽온도는 22.8~27oC, 화분 에 담겨 있는 배지의 온도는 21.3~24.3oC이었다. 관엽식 물과 같이 키가 큰 작물은 상부의 온도가 홍콩야자나무와 무늬고무나무 각각 24.0oC와 26.9oC로 가장 높았고, 아래 로 내려오면서 점점 온도가 내려가는 경향을 보였다. 열 화상 카메라를 이용한 온도 변화 관찰을 통하여 적외선등 난방 시스템을 이용한 온실내 작물의 가열 효과는 충분함 을 알 수 있었다. 장미의 경우 적외선등 난방 시스템을 이용한 난방의 경우 밤과 새벽 사이 외부 기온이 많이 떨어지는 시점에도 설정온도(18oC)에 가깝게 유지되고 있었다. 특히 ‘On’ 상태에서 근권부 평균온도는 21.8oC 이었고, 엽의 평균온도는 17.8oC이었다. ‘Off’ 상태의 경우 근권부 평균온도가 20.4oC이었고, 엽의 평균온도는 15.5oC 로 뚜렷한 차이를 보였다. 난방부하량은 약 24,850~ 35,830 kcal·h−1 정도로서 이 때 난방비를 경유로 환산 하면 약 27,000~40,000원 정도였다. 소비전력량과 전력요 금은 각각 330~560 kWh 및 8,600~14,800원 정도였다. 즉 전체적으로 단순비교해 볼 때, 적외선등 난방 시스템을 사용할 경우 경유 온수보일러에 비해 난방비용이 약 35% 정도 밖에 소요되지 않는 것을 알 수 있다. 적외선등 난방 시스템을 이용한 난방의 경우 야간 시간대에 공기온도가 설정온도 보다는 다소 낮게 유지되고 있음을 알 수 있다. 즉, 유리온실의 경우 밀폐성이 좋지 않아서 공기온도를 설정한 온도수준으로 유지되지 못하는 것으로 판단되어 향후 유리온실에서 적외선등 난방 시스템을 이용하는 경우 설치간격, 센서 부착위치 및 공기대류 등에 대한 연구가 더 필요하다고 생각된다.

장미 생산농가의 대부분은 겨울철 난방비가 생산비의 가장 큰 몫을 차지한다. 요즘과 같은 고유가 시대에 농가의 부담을 줄이기 위하여 난방비 절감율이 높은 난방시스템에 대한 연구를 수행하였다. 복사열을 이용한 적외선 등 난방의 경우 식물체와 같은 물체를 먼저 가열하여 주변의 기온이 올리는 방식으로 빠르게 온도를 높일 수 있고 경유를 이용한 난방방식에 비해 비용이 절감되는 장점이 있다. 농가에 설치된 나노탄소 섬유 적외선 등 난방시스템의 현지조사를 실시하여 난방효과 및 난방비 절감율을 분석하고, 나노탄소섬유 적외선 등 난방시스템과 전기히터 난방시스템에서 생산된 '오렌지 플레쉬' 장미의 생육과 절화수명을 조사하였다. 나노탄소섬유 적외선 등의 경우 온실 내부 공기 설정온도가 20℃인 경우 식물체 온도는 1~2℃정도 더 높게 나타났을 뿐만 아니라 베드와 근권부 온도는 17~19℃ 정도로 유지하는 등 우수한 난방의 효과를 알 수 있었고, 전기히터 난방시스템과 온수보일러 난방시스템의 추정 난방비를 비교한 결과 난방비 절감 효과가 아주 높게 나타났다. 장미의 생육을 조사한 결과 전기히터 난방시스템에서 생육한 장미와 차이가 없었으며 화색이나 염색의 발현이 더 좋았다. 절화수명에서는 나노탄소섬유 적외선 등에서 생육한 장미가 생체중과 수분 흡수량이 높아 다소 더 길어진 절화수명을 뒷받침 해 주었다.

실험식물로는 Gladiolus gandavenesis L. ‘Spic and Span’과 ‘Nova Lux’를 사용하였다. ‘Spic and Span’의 경우 맹아된 지상부 생육의 경우 초장, 엽수, 및 맹아수 등에서는 큰 차이가 없었다. 초장, 엽수 총 맹아수는 전체적으로 유의성은 없었다. 엽폭은 NH4 +:NO3 − 비율이 50:50일 때 1.38로 유의성이 컸다. ‘Spic and Span’의 경우 전체적으로 NH4 +:NO3 − 비율 의 영향을 받지 않는 것으로 생각된다. 지하부 생육을 살펴보면 구고, 구생체중 등에서 비슷한 생육을 보였으 나 NO3 −가 증가할수록 목자수가 2.4개로 유의성 있게 많았다. ‘Nova Lux’의 지상부 생육은 NH4 +:NO3 − 비 율이 50:50에서 가장 좋았다. 초장은 모든 처리구에서 유의성이 없었고, 엽폭은 1.45cm로 가장 컸으며, 총 맹아수는 25개로 많았다. NH4 +가 증가할수록 구직경, 구고, 생체중, 목자수 등의 지하부 생육은 증가하는 경 향이었다. 전체적으로 두 품종 모두 지상부 생육은 NH4 +:NO3 − 비율이 50:50에서 가장 좋았고, 지하부 생 육에서 ‘Spic and Span’은 NO3 −, ‘Nova Lux’는 NH4 +가 많으면 목자가 많이 생산되었다.