장미 식물공장식 양액재배는 고품질의 절화를 대량으로 계획 생산할 수 있는 시스템으로 장미 수출증가에 따라 기존의 재배 방식에서 식물공장 형태로의 전환이 필수적이다. 또한 식물공장에서의 경제적이고, 효율적인 생산을 위한 지하부 환경의 최적 관리 기술 개발이 절실한 실정이다. 따라서 장미 식물공장에 적합한 single-stemmed rose 수경재배시 배양액의 온도과 같은 지하부 환경요인이 장미의 생육과 품질에 미치는 영향을 알아보고자 실험하였다. 배양액의 온도에 따른 'Red Velvet'의 광합성률, 증산량, 생육 및 수량이 15~20℃에서 높게 나타나 적정 배양액 온도임을 알 수 있었다. 반면에 'Vital'은 10~15℃에서 생육이 가장 왕성하고 30℃의 고온에서는 거의 생육이 이루어지지 않아 'Red Velvet'과는 달리 고온의 배양액에 대한 적응력이 낮은 것으로 나타났다.

유기농업을 수행해온 배추와 무의 근권토양과 관행농법의 근권토양 및 비경작지 토양으로부터 토양시료를 채취하여 선충의 밀도를 조사하고, 토양내 유익선충인 곤충병원성 선충의 분포상황을 검토하였다. 경작지 토양 내 선충 분포율이 비경작지에 비하여 높았고, 유기농업 토양이 관행농업 토양보다 선충의 밀도가 높게 나타났다. 선충의 정량적 평가법으로 직접계수법과 MPN 법을 비교 조사한 결과 MPN법이 신속하고 정확한 방법임이 확인되었다. 각 토양으로부터 분리된 곤충

지중냉각이나 양액냉각과 같은 근권부 냉각은 뿌리의 활력 증진, 양수분 흡수력의 향상, 작물체온의 강하 및 고온스트레스의 감소 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있으며, 또한 온실 전체를 냉방하는것 보다 경제적이다. 따라서 본 연구에서는 지중냉각시스템을 경제적인 고온극복 방법중의 하나로 생각하고, 기술을 체계화하기 위한 시도로 지중냉각시스템의 열전달 특성을 분석하여 냉각부하를 산정하기 위한 실험을 수행하였다. 지중열류 측정자료로부터 힘수비에 따른 토양의 열전도율을 분석하였으며, 함수비 19~36%의 범위에서 열전도율은 0.83~0.96W.m-.℃-로 직선적인 증가를 보였다. 일사량, 지표온도 및 기온의 관측치로부터 일사량에 따른 지표온도 상승을 회귀분석한 결과 거의 직선적인 관계를 보였으며, 지표온도는 실내 수평면 일사량 300~800W.m-2 범위에서 작물이 없는 경우 3.5~7.0℃,작물이 지표면을 거의 덮고 있는 경우 1.0~2.5℃ 정도 기온보다 상승하는 것으로 나타났다. 실험자료를 이용하여 온실의 설계기온과 냉각설정 지온, 일사량 및 토양의 함수비에 따른 지중냉각시스템의 냉각부하를 구하였다. 실내일사량 300~600W.m-2 , 토양함수비 20~40%의 범위에서 기온과 지온의 차이를 10℃로 유지하기 위해서는 46~59W.m-2 의 냉각열량이 필요한 것으로 나타났다. 보다 정확한 설계자료의 구축을 위해서는 다양한 조건별 실험을 추가로 수행해야 할 것으로 생각된다.

근권냉방 방식에 따른 냉방 효율과 토마토 생육 특성을 검토하고자 XL냉수순환, 라디에이타 냉풍, 패드냉풍 및 대조구를 처리한 결과는 다음과 같다. 근권부 냉방온도는 공급수온이 17.8℃일 때 XL 냉수순환구는 18.0℃ 라디에이타 냉풍구는 27.2℃, 패드 냉풍구는 20.3℃였다. 배지 깊이와 시간대별 평균온도는 XL냉수순환구 22.8~24.7℃. 라디에이타 냉풍구 22.7~24.2℃, 패드 냉풍구 20.5~23.2℃, 대조구 25.9~29.6℃를 나타내어 냉방처리구가 대조구에 비해 5~6℃더 낮았다. 토마토의 생육에 있어 엽장. 엽폭은 대조구에 비해 컸으며, 생체중 및 건물중의 경우에서도 비슷한 경향이었다 근활력에 있어 대조구는 45.0ug/g에 비해 근권냉방 처리구는 58.5-62.8 ug/g으로 높았으나. 근권냉방 처리구간에는 큰 차이가 없었다.

본 연구에서는 팽연화왕겨를 이용한 토마토 양액재배시 높은 근권 pH를 적정 수준으로 유지학 위해 공급배양액의 pH를 낮추는 방안과 배지 내에 pH 3.0∼4.0 수준의 sphagnum peatmoss를 혼합하는 두 가지 방법을 시도하였다. 급액 pH를 낮추는 방법은 근권 pH의 경시적 변화가 매우 커서 뿌리에 장해가 있는 것으로 판단되며, 유의성은 없으나 수량이 약간 감소하는 경향을 보였다. Spagnunm peatmoss를 혼합하는 방법은 10%(v/v) 혼합처리에서 안정적인 pH 수준이 생육 전기간에 걸쳐 유지되었으며 수분 특성 개선 등의 부수적인 효과가 있어 유의성 있는 증수 효과를 보여 팽연화왕결르 이용한 양액재배시 높은 근권 pH의 문제는 sphagnum peatmoss를 10%(v/v) 혼합하는 처리로 해결할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 연구는 겨울철 토마토 펄라이트경에서 야간 근권온도를 10℃, 15℃, 20℃, 25℃ 및 대구조로 설정하여 생육과 근활력 및 양분의 흡수 특성을 조사코자 수행하였다. 터널 피복내 온도는 근권온도가 높을수록 다소 증가하였으나 대구조에 비해 3℃ 이상 증가되지 않았다. 초장, 엽장, 엽폭 등의 생육은 20℃ 처리구에서 가장 좋았다. 경엽의 생체중 및 건물중은 20℃ 처리구에서 가장 높았으나, 뿌리의 생체중 및 건물중은 대조구에서 가장 낮았다. 근활력은 제 1화방 개화기에는 근권온도가 높을수록 증가하는 경향이었으나, 과실 수확기에는 20℃ 처리구가 가장 높았고 15℃, 25℃, 10℃ 및 대조구 순으로 높았다. 칼륨 함량은 경엽과 뿌리 모두 근권온도가 높을수록 많았으나, 질소와 마그네슘 함량은 처리간에 차이가 없었다. 인산과 칼슘 함량은 경엽에서는 근권온도가 높을수록 증가하였으나, 뿌리에서는 감소하는 경향을 나타냈다. 주당 착과수와 평균과중은 온도가 높을수록 많고 무거운 경향이었으나 25℃ 처리구에서는 15℃ 또는 20℃ 처리구에서보다 적고 가벼웠다. 이러한 결과로 10a당 수량은 20℃ 처리구가 6.960 kg으로 가장 많았으며 15℃, 25℃, 10℃, 대조구 순으로 많았다. 20℃ 처리구보다 낮은 온도에서의 수량감소는 기형과의 발생의 많은 것에, 그리고 25℃ 처리구에서의 수량감소는 착과수가 적은 것에 기인되었다.

고추의 뿌리에 서식하고 있는 근권미생물을 30여종 분리하여 고추 검은 곰팡이병원균 A. alteranta에 길항하는 미생물을 분리한 결과 분리주 No. J-24 균주가 가장 길항력이 우수하였으며 Bacillus subtilis로 동정되었다. B. subtilis J-24는 검은곰팡이병균(Alternaria alternata)에 대해서는 생육저지 효과가 99%로 나타났으며, 그외 갯빛곰팡이병균(Botrytis cinerea), 역병균(Phytophthora capsici), 잘록병균(Pythium ultimum), 탄저병균(Colletotrichum gloeosporioides), 겹무늬병균(Stemphylium botryosum)에도 생육저지효과를 강하게 나타내었다. 고추 유묘의 생장활력은 미생물제제가 첨가된 상토가 일반 상토 보다 엽면적이 15%, 줄기길이가 12%, 뿌리길이가 12% 증가하였고 전체 건물중이 약 13% 증가하여 고추유묘의 생장활력이 증가되었다.

본 실험은 상추 수경재배시 지하부 환경요인이 상추의 생육에 미치는 영향을 바탕으로 식물공장에서 활용가능성이 큰 상추의 최적 근권환경을 알아보고자 수행하였다 근권부 환경조건으로는 배양액의 pH와 U를 각각 여러 가지 수준으로 실험하였다. pH 3.0을 제외한 pH 4.0~8.0에서 가시적인 생리장해 없이 양호한 생육을 나타냈으나 광합성, 증산량 및 무기이곤 흡수를 고려한 상추의 최적 배양액 pH는 pH 5.5~6.0였다. 배양액의 전기전도도는 0.8~3.6 mS.cm-1 /로 처리하였을 때, 고농도에서는 Ca결핍으로 인한 잎끝마름증이 나타나 품질이 저하되었고 생육과 광합성이 높은 EC 1.2~l.6mS.cm-1 /가 최적인 것으로 나타났다. 이런 결과는 상추 식물공장에서 상추의 주년생산, 공장적 대량생산 및 청정생산 등의 효율적인 재배를 하는데 기여 할 수 있을 것으로 보인다.

본 연구는 토양근권제한이 멜론의 수량과 품질에 미치는 영향을 구명하고자, 격리상, 간이근권제한시트 및 관행 토양재배의 3가지 재배방법을 적용하여 멜론을 4월19일 부터 7월 17일까지 재배하였다. 지온은 격리상재배가 토양재배와 근권제한시트 재배보다 다소 높게 유지되었고 멜론의 생육은 토양과 근권제한시트재배에 비해 격리상 재배에서 빨랐다. 과실크기는 토양, 격리상 및 근권제한시트재배 순이었으나 당도 및 네트형성은 격리상재배가 토양재배에 비해 우수하였다. 수확기 경엽의 시들음주율은 토양재배 26.7%, 근권제한시트재배 25% 발생한 데 비해 격리상재배는 3.3%로 가장 낮았다 따라서 상품과 수량은토양재배에 비해 격리상재배에서 많았다.

본 시험은 병원성 사상균에 길항작용이 있고 식물의 생육을 촉진하는 세균을 이용하여 연작 및 비연 작토양에 있어서 옥수수(Zea may L.)의 생산성을 증대시킬 수 있는 방안을 제시하고자 수행되었다. 옥수수는 전남대학교 농과대학 부속동물사육장내 vinyl house에서 자연광 상태에서 p o t ( 30 × 50 c m ) 로 재배한 다음 파종 후 50일 및 90일에 수확하여 건물중을 조사하였으며, 시험토양은 연작 및 비연작지의 양토와 버미큘라이트를 1:1 로 혼합하여 사용하였다. 본 시험에 이용된 세균은 목초근권에서 직접 분리한 Bacillus subtilis 였다. 연작 및 비연작 토양 모두 B. subtilis 처리구에서 옥수수의 건물중이 B. subtilis 무처리구보다 그리고 병원성 사상균 처리구보다 증가되었다. 그리고 비연작 토양에서 생장한 옥수수의 건물중은 연작토양에서 보다 증가하였다. 옥수수의 생장에 있어서 B. subtilis 접종효과는 연작토양보다 비연작토양에서 좋게 나타났다. 그러나 연작 및 비연작토양 모두 병원성사상균을 접종함으로써 옥수수의 건물중은 현저하게 감소되었다.

거봉과 같은 대립계 4배체 포도의 근역제한 재배에서 품질향상과 수량을 증대시키려면 포도수체 지상부의 기온과 상대습도 뿐만 아니라 근권부의 지온과 토양수분을 적정하게 관리하는 것이 중요하다. 거봉의 2기작을 위한 근역 제한 재배에서 지중가온과 토양수분을 조절하면서 근권부의 지온과 토양수분 홉인합의 변화 특성을 살펴보고자 시도된 본 연구에서 나타난 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 가온 시기에 주간의 최고 기온과 야간 기온의 평균치는 각각 25.1~32.7℃, 18℃ 이고, 상대습도는 주간 최저치와 야간 최고치가 각각 50~55%, 84~87%로 나타났다. 2. 지중 15cm 깊이에서 지중 가온구와 지중 무가온구 지온의 평균치는 각각 25.6℃, 17.4℃로서 지온의 적정 범위에 해당되어 본 실험에서 적용된 온수보일러에 의한 지중 가온이 효과적인 것으로 나타났다. 3. 15cm 깊이에서 토양수분 흡인압의 목표치를 pF 2.2로 설정하였을 때 관수 개시와 함께 15cm 깊이에서의 흡인압은 pF 1.5 정도까지 하강하였으나, 이후에는 흡인압이 상승하면서 pF 2.0~2.2를 유지하여 토양수분 흡인압의 조절이 효과적으로 이루어졌다. 그러므로 근역 제한 재배에서 관수 개시점을 결정하기 위한 지표로서 지중 15cm 깊이에서 측정된 토양수분 홉인압을 이용하는 것이 바람직하다. 4. 거봉의 근역 제한 재배에서 신초의 도장을 방지하려면 근권부의 효과적인 배수 대책이 요구된다.

참외 금싸라기은천을 신토좌 대목에 호접하여 저온기 참외 시설재배시 지중가온의 효과를 구명하고자, 비닐 하우스내에 온수보일러를 설치하여 지하 35cm 부위에 15mm 엑셀파이프를 180cm 이랑에 2열 매설한 후, 지하 20cm의 최저 지온을 17℃, 21℃ 및 25℃로 설정하고 1월 18일부터 4월 18일까지 일정하게 유지 관리하여 무가온구와 비교 시험한 결과는 다음과 같다. 1. 지중가온에 의한 정식 후 1개월간의 지중 20cm 부위의 적산온도는 무가온구가 441℃, 17℃구는 558℃, 21℃구는 648℃ 그리고 25℃구는 735℃였다. 2. 지중가온에 따른 터널내 보온효과는 지온이 높을수록 높았는데 2월 5일 무가온구의 터널내 야간 최저 기온은 9.5℃인데 비하여 17℃구에서는 11.0℃, 21℃구에서는 13.5℃ 그리고 25℃구에서는 16.5℃였다. 3. 정식 30일까지의 초기생육은 지온이 높을수록 초장, 경경, 엽수 및 엽면적이 증가하였으며 특히 고지온구에서 엽면적의 증가가 뚜렷하였다. 정식 30일 후 무가온구의 엽면적 279.5 cm2에 비하여 17℃구에서는 153.4%, 21℃구에서는 745.6a 그리고 25℃구에서는 879.4% 정도 증가하였다. 4. 정식 30일 후 지제부를 절단하여 24시간 동안 채취한 목부일비액량은 무가온구의 8.1ml에 비해 17℃구에서는 1.2배, 21℃구에서는 1.3배 그리고 25℃구에서는 4.8배 많았으나 정식 67일 후에는 무가온구의 10.4ml에 비해 각각 1.1배, 3.2배 및 3.3배 많았다.

고추의 양액재배에서 근권온도와 양액중 질소형태의 관계를 알아보기 위하여 3수준 (18℃, 22℃, 26℃의 근권온도에서 양액중 질소형태의 비율을 달리하여 (NO3-N/NH4-N = 10:0, 8:2), 고추의 생육, 수량, 광합성속도, 엽록소 함유율 및 근의 활성에 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 초장, 엽수, 경경과 엽, 근의 생체중 및 건물중은 근권온도에 의한 영향은 없었으나, NH4-N의 첨가에 의하여 18℃, 22℃, 25℃의 모든 근권온도에서 초장, 엽수, 경경과 엽, 근의 생체중 및 건물중은 증가하였다. 고추의 과장은 18℃와 26℃의 근권온도에서 NH4-N의 첨가에 의하여 약간 길어지는 경향이었고, 주당 과수 및 수량은 NH4-N의 첨가에 의하여 모든 근권 온도에서 증가하였다. 광합성속도는 근권온도가 높아질수록 저하되었으나, NH4-N의 첨가에 의하여 18℃, 22℃, 26℃의 모든 근권온도에서 유의적으로 높아졌다. 엽록소 상대적함유량은 22℃의 근권온도에서 높아졌으며, NH4-N의 첨가에 의하여 18℃, 22℃, 26℃의 모든 근권온도에서 높아졌다. 근의 활성은 26℃의 근권온도에서 높아졌고, NH4-N의 첨가에 의하여 18℃, 22℃, 26℃의 모든 근권온도에서 높아졌다.

오이덩굴쪼김병균 Fusarium oxysporum f. sp. cucumerinum의 소형분생포자는 물한천배지상에서 Fe-EDDHA를 처리하였을 때 시간이 경과됨에 따라 발아율이 증가되어 무처리와 유의차를 보이지 않았으나 발아관의 길이는 현저하게 짧았다. Pseudomonas putid의 Siderophore를 처리하였을 때는 포자의 발아율과군사신장이 모두 현저하게 억제되었다. 토양중에 형성된 후막포자가 발아하는데 필요한 영양물질로 Glucose, Peptone을 각각 씩 첨가하였을 때 에 달하는 높은 발아율을 나타냈고, Glucose 와 Asparagine 를 첨가한 처리도 의 발아율을 보였다. 오이의 근권토양에서 후막포자는 발아후 10일된 유묘에서 의 발아율을 보인 반면 2일된 유묘에서는 정도 밖에 안되었으며, 10일 이상 경과된 묘에서도 발아율이 증가되지 않았다. 근권토양에 Fe-EDDHA를 첨가한 처리와 P. putida를 접종한 처리는 후막포자의 발아를 현저히 억제하였으며, 근권부위에 영양물질을 첨가한 처리에서도 같은 경향이었다. 그러나 비근권토양에 영양물질을 첨가하여 후막포자를 발아시켰을 경우 Fe-EDDHA나 P. putida의 발아 억제 효과가 뚜렷하게 인정되지 않았다. 근권토양에서 후막포자 발아 억제효과는 Fe-EDDHA보다 P. putida를 접증한 처리가 더 큰것으로 나타났다.

Background : Panax ginseng is an important crop based on its pharmaceutical efficacy in the Asian countries, it cultivated in Korea is usually harvested after 4 to 6 years of cultivation, whereas various abiotic stresses lead to a reduction of its quality. One of them is the Aluminum (Al) accumulation. Plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) can play a role in plant health and growth and has been considered as a new trend for supporting the growth of many crops in heavy metal occupied areas. Accordingly, this study aimed to utilize PGPR to enhance the resistance of the ginseng plant against Al stress. Methods and Results : The screening of several PGPR isolated from ginseng cultivate soil had been carried out by in vitro and in planta studies to confirm the plant growth promoting traits. Amongst, the strain Rhizobium panacihumi DCY116T was registered as one novel bacteria species and found to have IAA, siderophores production and phosphate solubilization traits, heavy metal resistance activity, and antifungal activity by in vitro test. Furthermore, in the perennial plant ginseng, fifteen minutes dipping of 108 CFU/㎖ DCY116T was enough to prime 1.5-years-old ginseng seedlings against given Al stress. Ginseng seedlings treated with DCY116T showed higher biomass, active compounds (like ginsenoside, proline, total phenolic, sugars) than non-bacterized Al-stressed seedlings. DCY116T treatment induced Al stress related genes, ROS scavenging genes, ABA biosynthesis genes and root hair formation genes which prevent the Al stress. Conclusion : R. panacihumi DCY116T can be used to prime ginseng seedlings and induced its Al resistance. Also, it can promote the root hair formation. Based on these results, strain DCY116T can be as a potential plant growth promoting bacterium used in the future for the cultivation of ginseng or other kind of crop/ plant growth under Al stress.

Background: A soil-borne pathogenic fungus, Ilyonectria radicicola (Cylindrocarpon destructans) causes root rot on ginseng (Panax ginseng C. A. Meyer) and is known to attack many other plants. The Nectria/Neonectria radicicola complex has been renamed as the I. radicicola complex after analysis of its multi-gene relatedness and morphological characteristics. The fungi in this complex have been reclassified into 16 species under the genus Ilyonectria based on characteristics analysis Methods and Results: To obtain useful data from the Korean ginseng root rot, I. radicicola was isolated from the rhizosphere soils of the chestnut tree. They were identified through a pathogenicity test and a survey of the morphological features. The existence of I. radicicola in soil samples was confirmed by PCR detections using nested PCR with species-specific primer sets. These were subsequenctly isolated on semi-selective media from PCR-positive soils. Genetic analysis of the I. radicicola complex containing these pathogens was done by comparing the DNA sequences of the histone h3 region. These isolates originating from the rhizosphere soils of chestnut constituted a clade with other closely related species or I. radicicola isolates originating from ginseng or other host plants, respectively. Additionally, the pathogenicity tests to analyze the characteristics of these I. radicicola isolates revealed that they caused weakly virulent root rot on ginseng. Conclusions: This is the first study reporting that I. radicicola isolates from chestnut rhizosphere soils can attack ginseng plant in Korea. Thus, these results are expected to provide informations in the selection of suitable fields for ginseng cultivation.

전 세계적인 지구 온난화로 인한 가뭄은 농작물의 생산성을 저해하는 주요 원인 중 하나이며, 고온과 건조가 복합적으로 작용하여 식물 생장을 감소시킨다. 본 연구에서는 Bacillus velezensis YP2 균주의 식물 생육촉진 및 건조 스트레스 내성 증진 효과를 온실과 시설하우스 포장에서 조사하였다. 또한 B. velezensis YP2 균주의 처리 전과 후 케일 근권과 뿌리에서 배양법에 의한 상대 정량 방법으로 B. velezensis YP2 균주의 근권 및 뿌리 정착능을 분석하였다. 온실 검정 결과 YP2 균주 처리구에서는 무처리구와 비교하여 케일 유묘의 초장 26.7% 및 지상부 생체중 142.2% 증가시키는 효과가 있었다. 또한 B. velezensis YP2 처리구에서는 무처리구와 비교하여 39.4%의 건조 피해 경감 효과가 있었다. 시설하우스 포장 검정 결과에서도 B. velezensis YP2 균주 처리에 의한 케일의 생장촉진 효과와 건조 스트레스 내성 증진 효과가 있었으며, B. velezensis YP2 처리구에서 케일 잎의 상대수분함량이 무처리구와 비교하여 7, 10, 14일에 모두 높은 것으로 나타났다. B. velezensis YP2 균주의 뿌리 정착능 분석 결과, 균주 처리 21일까지 케일 근권 및 뿌리 균밀도가 무처리구와 비교하여 B. velezensis YP2 처리구에서 유의하게 높은 것으로 나타났다. 따라서 균주 처리 후 최소한 21일이 경과할 때까지 B. velezensis YP2 균주가 케일 근권과 뿌리에 정착하여 식물과 상호작용함으로서 생육을 촉진하고 식물의 물 이용률을 증가시켜 건조 스트레스 내성을 증진하는 데 관련이 있을 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 통하여 B. velezensis YP2 균주는 가뭄으로 인한 건조한 토양 조건에서 작물 생산성을 향상시키는 가능성이 있는 유용한 미생물로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.