본 실험은 펄라이트의 물리성, 화학성 및 배수 특성을 구명하고 이를 근거로 배지내 적정 수분관리를 시도해 보고자 수행하였다. 입자 분포를 5단계로 분류하였고, very-coarse 이상의 입자들이 98.5%를 점유하였다. 물리적인 특성은 very-coarse 이상의 입자들이 coarse 이하의 입자들보다 기상 비율은 각각 76.7%와 87.5%로 낮았지만, 고상 비율은 각각 13.2%와 7.0%, 액상 비율은 각각 10.2%와 5.5%로 높았다 양이온치환용량은 fine 입자가 1.867 me.100g-1로 크게 나타났다. 배수 면적이 클록 배수량이 많았으며, 관수 후 5분 이내에 관수량의 65~70% 정도가 배수되었다. 배지 깊이에 비례해서 배지내 수분량의 차이가 있었으며, 배수 후 펄라이트의 수분량은 약 2mL.cm-2.cm-1 / 정도로 추정된다. 시간이 경과됨에 따라 pF 수치는 증가하는 경향을 보였으며, 배지내 수분함량과 pF치간의 관계는 고도로 유의한 부의 상관(R2＝0.997)이 있었다. 펄라이트 배지의 배수 특성을 파악하여 배지내 적정 수분함량을 조절할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 실험은 엔디브 양액재배에 적합한 배양액을 조성하고. 새로 조성한 배양액(SCUE)의 효과를 검토하고자 수행하였다. 엔디브 재배에 적합한 배양액을 양수분 흡수율에 의해 조성한 결과 NO3-N 15.0, NH4-N 1.0 PO4-P 3.0. K 10.0, Ca 5.0, Mg 3.5 me.l-1가 적당하였다. 새로 조성한 서울시립대 엔디브액 (SCUE)과 유럽의 엔디브액간의 재배실험 결과, 배양액간의 생육 및 수량은 차이가 없었지만, pH와 EC의 변화폭은 새로 조성한 양액에서 적었다.

완전제어형 식물공장하에서 인공광원에 따른 결구상추의 생육, 잎끝마름증과 배양액속의 무기이온 변화를 검토하고자 본 실험을 수행하였다. 인공광원에 따른 지상부 생체중과 건물중간의 유의적인 차이는 없었으나 전반적인 생육은 형광등에서 가장 낮게 나타났다. 인공광원중 생육과 램프의 경제성을 고려해 볼때, 고압나트륨등을 사용하는 것이 좋을 것으로 생각된다. 인공광원에 따른 잎끝마름증 발생시기는 정식 후 14일에 처음 발생하였으며, 발생부위는 자엽으로 부터 9∼10번째 잎이었다. 발생원인으로는 빠른 생장율과 상추의 칼륨흡수로 추정되었다. 그리고 인공광원에 따라 배양액속의 무기 성분 변화를 보면, 세처리구 모두 칼슘. 마그네슘, 구리와 아연 함량 등은 축적되는 경향을 보였으며, 전질소, 인, 철과 망간 함량등은 안정적이었다.

본 실험은 NFT재배에서 배양액내 NO3-N과 NH4-N의 비율과 CO2 시용이 결구상추의 생육, 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였는데, 그 결과는 다음과 같다. 1. 배양액의 pH와 EC를 보정하지 않았을 경우, NO3-N:NH4-N이 100:0인 구에서의 pH는 점차적으로 증가하였고, NH4-N의 비율이 높을수록 급격히 저하하여 pH4.0까지 낮아졌다. 2. 배양액을 보정하지 않은 상태에서 NO3-N 및 NH4-N의 일 변화를 측정하여 본 결과, NO3-N의 흡수율은 NO3-N:NH4-N이 75:25, 50:50 처리구에서 각각 27.7%, 26.1% 였으나 NH4-N의 흡수율은 87.9%, 71.2%로 결구상추는 NH4-N을 우선적으로 흡수하였다. 3. 엽내 무기성분 함량에서 T-N는 NO3-N과 NH4-N 비율에 따른 큰 차이를 보이지 않았으나, P2O5, K2O, CaO, MgO는 생육이 가장 좋았던 CO2 1500ppm 시용과 NO3-N:NH4-N이 100:0에서 높게 나타났다. 4. CO2 시용에 의한 각 처리별 CO2 동화율도 수량과 같은 경향을 나타내어 CO2 1500ppm 시용과 NO3-N:NH4-N이 100:0 처리에서 가장 높았고, 배양액의 NH4-N비율이 높아질수록 현저히 떨어졌다. 5. 결구상추의 생육은 CO2 1500ppm 시용과 NO3-N:NH4-N이 100:0 처리에서 가장 좋았고, CO2 무처리구에 비하여 CO2 1500ppm 처리구에서 대체로 양호하였으나, NO3-N:NH4-N이 75:25, 50:50인 처리에서는 CO2 시용에 의한 수량의 증가가 경미하여 처리간 차이가 인정되지 않았다. 6. 엽중 nitrate함량은 배양액의 NO3-N함량과 비례하여 NO3-N:NH4-N 이 100:0에서 가장 높았고, vitamin C 함량은 NO3-N:NH4-N이 100:0인 처리에서 가장 낮고, NH4-N의 비율이 많을수록 높아졌다. CO2 시용에 의하여 엽중 질산염함량은 경감할 수는 있었으나 그 효과는 경미하였다.다.

본 연구는 SCDS(specific color difference sensor)를 이용하여 토마토의 비파괴적인 질소 영양 진단 방법을 확립하기 위하여 질소 농도를 0, 10, 50, 100, 150, 200, 300, 600ppm으로 조절하여 NFT방식으로 실험을 수행하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 배양액 내의 질소 농도가 0ppm에서 150ppm으로 높아짐에 따라 토마토 잎의 기공 저항은 급격히 줄어든 반면 기공 확산 속도는 증가하였다. 한편, 질소 농도가 높아짐에 따라 광합성 속도도 증가하였지만 100ppm에서 부터 600ppm까지는 큰 차이를 보이지 않았다. 토마토 잎의 SCDS값이 높아짐에 따라 광합성 속도는 직선적으로 증가하였으며 평균 과중과 상품 수량은 2차 곡선모양으로 증가하는 경향을 보였다. 엽내 질소 함량이 3% 정도될 때까지 광합성 속도는 크게 증가하였지만 3.3-3.5% 수준부터 광합성은 포화상태를 나타냈다. 토마토 잎의 SCDS값과 엽내 질소 함량 간에는 고도로 유의한 정의 상관을 보였다. 토마토의 생리적 활성, 생육 및 상품 수량을 고려해 볼 때, 엽내 질소 함량의 적정 범위는 3.0-3.8%인 것으로 나타났다. 이 범위에 해당되는 SCDS값은 40.4-52.2였다.

본 조사는 양액재배 36개 농가의 원수를 채취하여 무기이온을 중심으로 한 수질상태를 분석하여 배양액 조성에 필요한 기초자료를 얻기 위하여 수행하였다. 양액 재배에 이용되는 원수의 수질 분석 결과에서 pH의 수준은 5.95-7.61로서 평균 6.75이었다. 전기전도도(EC)의 분포범위는 0.07-0.97 mS/cm로서 비교적 넓었으며 평균 0.35 mS/cm이었다. 원수의 전기전도도가 0.5 mS/cm를 넘는 농가가 19.5%로 이들 농가는 배양액 조성 및 관리에 주의가 요구되었다. Na과 Cl의 분포범위는 각각 5.0-41.4 ppm, 10-99 ppm로서 평균 20.38 ppm, 35.16 ppm이었다. 75%의 농가가 Na 기준치인 11.5ppm을 넘었고, 33.3% 농가는 Cl 기준치인 35.5 ppm을 넘어 배지경에서 염류집적의 우려가 있었다. Ca 및 Mg의 분포범위는 각각 1.60 131 ppm, 0.96-34.1 ppm로서 평균 26.11 ppm, 8.10 ppm이었다. HCO3의 분포범위는 24-295 ppm로서 평균 63.13 ppm이었다. Fe의 분포범위는 0.01-0.87 ppm로서 평균 0.14 ppm이었다. 이 결과는 고형배지경 기준인 0.03 ppm을 60%의 농가가 상회하여 Fe 제거의 필요성이 있었다.