This study was conducted to develop a precision automatic irrigation system in a nursery by considering the problems and improvements of manual and the conventional automatic irrigation system. The amount of irrigated water between the conventional automatic irrigation system and manual irrigation was 28.7 ± 4.4 g and 14.2 ± 4.3 g, respectively, and the coefficient of variation was less than 30%. However, the coefficient of variation of the conventional automatic irrigation system of 15%, was higher than that of manual irrigation of 30%. The irrigation test using the developed uniform irrigation system attached with the nozzle of a spray angle 80° and most highest uniformity was at height 600 mm. And coefficient of variation of the irrigation uniformity at the center part was within 20%, but irrigation amount of the edge part was lower 50% and over compared to the center part. As a result of a tomato grafting seedling cultivation test using the developed uniform irrigation system, the average plant height of seedling at the edge part was 28 mm but plant height at the center part was higher as 72 mm. Therefore, it was necessary to apply additional irrigation device at the edge part. The irrigation uniformity of the edge concentrated irrigation system was investigated that the irrigation amount of the edge part was irrigated by more than 50% compared with the center part, and coefficient of variation of the irrigation amount at the center part was less than 30%. As a result of a cucumber grafting seedling cultivation test using the edge concentrated irrigation system, the plant height of seedlings in the edge and central part of cultivation bed were 24% and 26%, respectively, so irrigation uniformity was higher then the uniform irrigation system. In order to improve the uniformity of seedlings, it is necessary to adjust the height of boom according to the growth of the seedling by installing a distance sensor in the overhead watering and boom irrigation system.

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.

점적기의 성능은 압력보상 기능에 따른 유량 균등성에 의해 좌우되고, 유량의 균등성은 점적기 내부 의 위치에 따른 공급압력이 일정할 때 이루어진다. 점적기의 압력보상은 탄성을 가진 연질의 실리콘과 미로가 동시에 결합된 경우에 가장 큰 효과를 나타낸다. 그러나 경질 미로만으로 구성된 점적기의 경우 에는 미로의 길이와 내부구조에 따라 유량이 크게 달라진다. 경질 미로만으로 구성된 점적기의 경우에는 연질의 실리콘을 동시에 결합한 점적기보다 공급 압력에 따른 유량의 오차가 훨씬 크게 나타나므로 간편한 반면에 성능에서는 불리한 조건을 가진다. 경질미로로 구성된 점적호스의 경우 공급 압력과 미로의 길이와 단면에 따른 최적 설계를 통하여 적절한 조건에서 폭넓게 사용할 수 있는 장점이 있으므로 이에 대한 연구는 점적기의 성능을 개선하는데 매우 중요한 역할을 한다. 그러나 이러한 분야의 연구는 거의 이루어지지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 경질미로로 구성된 점적호스의 성능평가를 구명 하기 위해 원형의 미로를 길이별로 8단계(#1~#8)로 나누어, 공급압력(0.5~3.0bar) 변화에 따른 출구유량을 실험적 방법과 이론적 해석(CFD)으로 구하였다.

관수장치는 이상기후로 인한 농업의 용수절감 대책에서 매우 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 우리나 라의 관수장치의 개발 역사나 기술은 관수 선진국에 비해 70~80% 수준으로 추정된다. 관수장치의 성능 개선은 수출 확대뿐만 아니라 수입대체 효과에서도 매우 시급한 실정이다. 관수장치의 기술 개발은 경험적 방법과 이론해석에 따른 설계의 개선으로 상당 부분 가능하다. 그러나 경질 미로를 구성한 경우에는 비교적 실험과 이론적 해석이 잘 나타나지만 연질의 실리콘이 동시에 결합된 경우에는 실험적인 방법이외의 해석은 매우 어렵다. 본 연구에서는 국내 PC 드리퍼 성능을 선진국 수준으로 개선하고자 수행하였다. 주요 내용은 실리콘의 경도의 문제점과 개선, 경질 미로의 성형물 재설계, 이를 통한 새로운 PC 드리퍼를 설계 제작하였고, 동시에 성능 평가를 실시하였다. 또한 국내외에서 가장 우수한 것으로 알려진 Euro PC 드리퍼와 성능 비교를 수행하였으며, 동시에 핵심 부품의 교차 조립에 의한 유량의 균등성을 평가함으 로서 국내 PC 드리퍼의 근원적 기술의 문제점을 파악하고 개선할 수 있었다.

Physiological responses and activities of antioxidative enzymes were investigated in pepper(Capsicum annuum) seedlings subjected to low temperature stress. The seedlings were exposed to 7℃, 11℃, or 15℃ for 4 h during the early seedling stage of pepper plants. The results showed that plant height and chlorophyll content were unaffected by the treatments. Polyphenol content in seedlings exposed to 7℃ was higher than that at 11℃ and 15℃ for 2 h. After 3 h of treatment, the flavonoid content was higher in pepper seedlings exposed to 7℃ than 11℃ and 15℃, which was slightly higher than that detected in the control. The H2O2 content increased remarkably with increasing exposure time to low temperature(i.e., 7℃) as compared to that at 11℃ and 15℃. The levels of antioxidant enzymes superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT), ascorbate peroxidase(APX), and peroxidase(POD) fluctuated. These results provide basic information that can be utilized to maintain efficient temperature in greenhouses for sustainable growth of pepper under severe low temperature conditions.

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.

In the present study, we investigated the plant growth characteristics and biological activity of four asparagus cultivars grown using two cultural methods and tested the possibility of domestic open field. The number of shoots, buds, roots, shoot and root fresh and dry weights, and total dry weight of the four asparagus cultivars grown in a plastic house were higher than those of the same cultivars grown in an open field. Of the cultivars grown in the open field, Jersey Giant had greater shoot number than the other cultivars. In plastic house cultivation, the number of buds in Jersey Supreme was greater than the other cultivars. The total flavonoid content of the Jersey Giant was greater than the other cultivars, but cultural method was unaffected. The total polyphenol contents in asparagus cultivars grown in the plastic house were higher than those of cultivars grown in the open field. The total polyphenol content of the Jersey Giant grown the plastic house was significantly higher than those of other cultivars. Antioxidant activity such as catalase (CAT) and peroxidase (POX) did not differ significantly with cultural methods and among the cultivars. Ascorbate peroxidase (APX) activity of asparagus cultivars grown in the open field was higher than that of cultivars grown in the greenhouse; the highest APX activity was detected in UC157. Thus, greenhouse cultivation is expected to improve plant growth characteristics and biological activities of asparagus cultivars; each cultural method should be considered when selecting a suitable cultivar for high yield and high bioactive compound content.