본 연구는 HPS (high-pressure sodium lamp, 고압나트륨등, 700W)와 PLS (Plasma Lighting System, 플라즈마 등, 1,000W) 램프를 이용하여 겨울재배 오이의 보광재배 효과를 구명하고자, 양지붕형 유리온실 3동에 무보광을 대조구로 하여 오이(‘후레쉬’ 품종)를 2015년 11월 2일에 정식하여 2016년 3월 15일까지 재배하였다. 보광은 2015년 11월 20일부터 2016년 3월 15일까지 약 4개월 동안 명기를 14시간/일(일몰 전 약 30분에 점등 개시)으로 정하여 실시하였고, 낮동안의 일사량이 100W·m2 이하일 경우 자동으로 점등이 되도록 제어하였다. 분광투과특성은 PLS의 경우 광합성유효광(400-700nm)이 전반적으로 고르게 분포하나 HPS는 400-550nm 광량이 매우 적은 반면, 550-650nm 광원이 PLS보다 많이 분포되었다. 330-1,100nm 광은 HPS가 PLS에 비해 6% 많았고 UV와 적색광은 비슷하였다. 광합성유효광(400-700nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 많았고, 근적외선(700-1,100nm)은 HPS에 비해 PLS가 12.6% 적었으며, R/FR은 HPS가 높았다. 오이의 초장, 엽수, 마디수, 건물중 등의 생육은 무보광에 비해 두 보광등에서 비슷한 수준으로 높았다. 광합성능력은 두 광원 간에 유의적인 차이가 없었다. 오이의 주당 과실 개수(무게)는 무보광 21.2개(2.9kg)에 비해 PLS가 38.7개(5.5kg), HPS가 40.4개(5.6kg)로 1.8~1.9배 많았다. 보광등의 설치비와 전기 에너지 비용을 고려하여 오이 보광재배의 경제성을 분석한 결과, PLS와 HPS 보광등은 각각 37%와 62%의 소득증대효과가 있었다.

쌈채소 수경재배 시 문제가 되는 체내 질산염 함량을 효과적으로 저감시키기 위해 폐쇄형 생산시스템에서 1) 저광도(100μmol·m-2·s-1내외) 조건에서의 수확 7일 전 양액조성 방법과 2) 질산염 저감을 위한 적정 광도 및 수확 전 적정 양액결제시기를 구명하기 위해 수행하였다. 청치마상추에서 수확 7일 전 양액조성 방법 중 양액결제(양액공급 중단) 처리와 양액내 질소 공급원으로 탄산 암모늄[(NH4)2CO3]을 사용한 처리는 처리기간 동안 체내 질산염 함량을 감소시켰으나, 생체중, 엽면적 등의 생육량도 감소되었다. 하지만 100μmol·m-2·s-1조건에서 수확 7일전 양액내 NO3-N 비료를 결제하여 조성하거나 배양액 농도를 1/2배액으로 낮추어 공급함으로써 외적 품질 및 생육량의 저하없이 질산염 함량은 감소되었다. 또한 수확 전 양액결제시기 및 적정 광도를 구명하기 위해 실험을 수행한 결과, 100, 200, 및 300μmol·m-2·s-1 의 3수준의 광조건 모두 수확 7일 전 양액결제시에 체내 질산염이 가장 낮게 나타났으며, 특히 300μmol·m-2·s- 1의 광도와 수확 7일 전 양액결제 처리시 식물체내 질산염의 빠른 저감효과를 볼 수 있었으나 생육량의 감소를 가져왔다. 수확 3일 전 양액결제 처리에 의해 300μmol·m- 2·s-1 광도에서 체내 질산염 함량은 2,021ppm에서 480ppm로, 200μmol·m-2·s-1 광도에서 3,018ppm에서 1,035ppm로 감소되었으며, 외적 품질의 저하 없이 생육량이 높으면서 동시에 짧은 시간 동안 식물체내 질산염의 저감 효과를 볼 수 있었다. 수확 7일 전 양액결제 처리는 체내 질산염의 저감효과가 컸던 반면 엽중, 엽면적 등의 생육 감소를 가져왔는데, 200과 300μmol·m-2·s-1의 광조건에서 수확7일 전 양액결제시 수확 3일 전 양액결제보다 엽중은 20~35%, 엽면적은 16~31% 낮은 값을 나타내었다. 광도 및 양액결제시기에 따른 비타민 C 함량을 분석한 결과 100, 200보다 300μmol·m-2·s-1 에서 수확 3일과 5일전 양액결제 처리시 비타민 C 함량이 가장 높게 나타났다.

This experiment was carried out to determine the effect of different spectrum conversion greenhouse films (red, blue, red+blue) to changing microclimate and subsequent effect on growth and quality of lettuce (Lactuca sativa L.), tomato (Solanum lycopersicum L.), and melon (Cucumis melo L.) Transmission of PAR (photosynthetic active radiation, 400-700 nm) under red, blue, and blue+red (BR) films was higher by 7.2, 7.6, and 5.8%, respectively, as compared with control greenhouse film. Light transmission in the 300-1100 nm wave band was 91.6% and 91.3% under red and blue films, respectively, compared to 86.4% under control film. Mean daytime temperature in greenhouse was slightly higher in red and blue film and mean night time temperature was higher in BR film. There were no significant differences in relative humidity among the films. Number of leaves and plant fresh weight of lettuce were higher under BR film. Total number of marketable tomato fruits was greater under blue and BR film and fruit weight was heavier under red and blue film compared to control film. Under BR and red film melon fruit weight was increased by 140 g and 80 g respectively, as compared to control film. Sugar content in melon and tomato fruits was not affected by covering films.

LED 보광 재배에 따른 딸기‘대왕’과‘설향’품종의 과실품질과 생산량을 확인하기 위하여 11월 10일부터 3월 20일까지의 생육기간 동안 각각의 LED 광인 청색, 적색 그리고 혼합(청색:적색= 3:7) 광을 17시부터 23시까지 75±5 μmol·m-2·s-1의 광량으로 조절하여 전조하였다. 겨울철 딸기 전조 재배에 주로 이용되고 있는 백열등을 대조구로 사용하였다. 딸기 두 품종에 있어, 생산량은 청색 LED 광에서 증가하였고, 과실 경도와 당 함량은 3종류의 LED 광 모두에서 향상되었다. 반면에 산도는 적색 LED 광에서 가장 높았다. 과실의 안토시아닌 함량에 있어서‘대왕’은 청색과 혼합 LED 광에서 유의적으로 증가한 반면, ‘설향’은 혼합 LED에서 증가하였다. 적색 LED는 유기산에 있어‘대왕’과‘설향’과실에 각각 말산과 옥살산의 함량을 증가시켰다. ‘대왕’ 과실의 페놀화합물 함량은 적색 LED와 대조구인 백열등이 다른 LED 광 처리보다 유의적으로 높았으나, ‘설향’ 과실은 대조구인 백열등에서 가장 높게 나타났다. 효과적인 생산량과 과실 품질을 고려해 볼 때, 겨울철 딸기 재배에 있어 보조광원으로 청색 LED 광이 유리할 것이다.

이 연구는 야간기온이 토마토의 생산성, 생육, 과실의 특성에 미치는 영향을 살펴보고 토마토의 적정 야간기온을 설정하기 위해 수행하였다. 토마토(Solanum lycopersicum Mill. cv. Superdoterang and cv. Rapito)는 야간기온 5, 10, 15, 20℃에서 재배되었으며 주간환기점은 27℃으로 설정하였다. 야간기온에 따라 토마토의 초장, 엽면적, 생체중 건물중이 달라졌다. ‘슈퍼도태랑’과 ‘라피토’ 품종 모두에서 야간온도가 높아질수록 토마토의 생체중과 건물중이 증가하였으나 ‘슈퍼도태랑’의 경우 20℃에서는 약간 감소하는 것으로 나타났다. 과실 생산성에 있어 ‘라피토’ 품종이 ‘슈퍼도태랑’에 비하여 고온에서 생산성이 높은 것으로 나타났으며, 회귀식을 통해 추정한 결과, ‘슈퍼도태랑’의 경우 13.32℃, ‘라피토’의 경우 14.25℃에서 수량이 가장 높게 나타냈다. 그 이상의 온도에서 총 수량은 감소하였으나 일일생산량은 온도가 높아짐에 따라 증가하여 ‘슈퍼도태랑’은 14.45℃, ‘라피토’는 16.46℃에서 최고 일일생산량을 보였다. 과실 특성은 온도가 올라갈수록 과실 무게가 감소하였고 당도는 야간기온 15℃에서 높게 나타났다. 이 연구 결과 야간 기온은 토마토의 생산성을 좌우하는 중요한 요소이며 토마토의 생육속도 및 생산성을 좌우하는 온도 수준은 품종에 따라 다른 것으로 판단된다.

작물의 묘소질은 정식 후 본포에서의 생육이나 수량, 품질에 영향을 미치기 때문에 작물 재배에서 있 어서 육묘는 매우 중요하다. 본 연구는 야간온도 수준을 10, 15, 20℃로 조절하여 토마토묘와 수박 접목 묘의 생육에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보고 야간온도에 따라 변화된 초장, 건물중, 경경 등의 건묘를 나타내는 중요한 생육지표간의 상관관계를 분석하였다. 야간온도 10℃로 관리하였을 때 토마토묘에서 엽면적지수와 건물중이 다른 처리에 비하여 유의적으로 감소하였으며, 야간온도를 20℃로 관리하였을 때 수박 접목묘에서 초장이 길어지고 경경이 감소하는 것으로 나타났다. 재배기간 동안의 누적온도에 대한 반응은 토마토의 경우 야간온도가 낮을 경우 누적온도가 같더라도 엽면적이 감소되어 결과적으로는 건물중을 감소시켰으며, 수박 접목묘의 경우 초장이 유의적으로 길어졌다. 주요 생육지표간의 상관관계를 살펴보면 토마토묘의 경우 초장과 경경의 경우 온도처리와 상관없이 선형적인 상관관계가 있는 것으로 나타나 묘소질을 판단하기에는 부적절한 것으로 판단되며, 수박 접목묘의 초장과 경경은 야간기온 처리 에 따라 달라지며 상관성을 보이지 않았으므로 묘소질을 판단하는데 이용 가능할 것으로 판단된다.