마죠람과 오레가노 수경재배시에 생육과 정유함량에 미치는 양액내 Ca2+ : K+의 적정비율을 구명하고자 시험을 수행하였다. 양액은 유럽채소연구소의 0.5배액을 사용하였다. Ca2+ : K+의 비율은 3.5;13, 4.5:11(표준용액), 5.5:9, 6.5:7 mM·L-1 4가지 농도로 처리하였다. 그 결과 마죠람의 생육은 5.5:9와 6.5:7 mM·L-1구에서 우수하였다. 비타민 C는 6.5:7구에서 그리고 정유함량(%)과 정유수량은 5.5:9구에서 높았다. 오레가노의 경우는 생육과 비타민 C의 함량은 5.5:9와 6.5:7구에서, 정유성분과 수량은 6.5:7구에서 높았다. 따라서 마죠람은 5.5:9 그리고 오레가노는 6.5:7로 조절하여 가꾸는 것이 생육과 수량 그리고 정유 생산량을 증가시킬 수 있다고 본다.

오이의 생육과 괴실의 품질에 미치는 폐암면, 몇가지 폐버섯 배지, 밤나무 파쇄입자, 질석, 펄라이트, 상용암면의 효과를 실험한 바 다음과 같은 결괴를 얻었다. 야마자키 조성 오이 배양액을 이용한 배지경에서 식물체 생육은 폐암면내피트모스 혼용구와 입상 UR 암면에서 좋았다. 그러나 오이 총수량은 폐팽이버섯 배지에서 가장 많았다. 다음으로 펄라이트, 폐애느타리버섯 배지, 폐암면+피트모스(1:2 v/v) 순서였는데 이들 세 처리 간에는 유의차가 없었다. 당도와 경도는 펄라이트와 질석구에서 높았으며 그 이외는 처리구 상호간에 큰 차이가 없었다. 비타민 C 함량은 배지구간에 일정한 경향이 없었다. 이상의 결과로 미루어 폐배지도 오이의 수경재배 배지로 이용 가능성이 매우 크다는 것을 알 수 있었다.

수경재배시 토마토의 수량감소를 최소화하면서 과실의 품질을 향상시킬 수 있는 방법을 고자 모모타로 품종을 공시하여 양액 1.6dS.m-에 해수농도를 1.0, 2.0그리고 3.0dS.m-을 첨가하여 저온기에 재배하여, 토마토의 생장특성을 비교하였으며, 수확된 과실을 성숙 단계별로 나누어 품질과 향 성분을 비교 검토하였다 해수를 1.0, 2.0과 3.0ds.m-을 양액에 첨가한 처리는 초장. 엽장, 엽폭, 절간장과 엽록소 함량에 영향을 미치지 않았다. 해수첨가는 과장 과중과 5주당 상품수 와 무게에 영향을 주었으며, 해수농도 처리가 높을수록 수량 감소가 심했다. 과실품질은 해수 처리에 의해 향상되었다. 당도는 높아지고, 산함량은 높아졌으며, 과실 pH는 낮아졌다. 품질 향상은 EC 2.0~3.0dS.m-에서 높았으며, 성숙 시기별로는 Br＋5~Br＋7에서 정점에 달했다. 전체적으로, 토마토과실의 분석된 상대적인 향 성분 함량은 해수 처리에 의해 유의성은 없었으나 많아지는 경향을 보였다. 성숙 단계가 진행되면서 그 양이 현저하게 증가하였다. 대부분 Br단계에서 그 양이 증가하기 시작했으며, Br＋5~Br＋7단계에서 정점을 이루었다. 이상의 결과들로부터, 수량 감소를 최소화하면서 토마토 품질을 향상시키기 위하여 토마토 양액재배시 기본양액 1.6ds.m-에, 바닷물을 양액 1,000 L당 26~39L, 즉 EC가 3.6~4.6dS.m- 정도 되도록 해수를 첨가하는 것이 좋았으며, 성숙단계로서는 Br＋5~Br＋7 단계가 가장 품질이 좋은 것으로 나타났다. 이 결과들은 토마토 수경재배 시 수량감소를 줄이면서 품질을 높일 수 있는 방법으로 적용할 수 있을 것이라 생각된다.

시설재배 참외를 위한 새로운 방식의 순환식 수경재배시스템을 고안하여 참외 수경재배의 가능성을 검정하고, 순환식 수경재배 시의 배양액 관리기술을 확립하기 위하여 세 가지 수경재배방식에서 순환배양액의 무기이온 함량의 변화를 조사하였다. 참외의 수경재배에서 토양재배와 비교하여 양호한 수량과 품질을 나타내었다. 참외의 수경재배는 고형배지방식이 적합한 것으로 보였으며 NFT방식은 고온기의 장해발생으로 적합하지 않은 것으로 생각되었다. 참외의 배양액은 야마자키 조성 멜론 배양액을 EC 2.0dS.m-로 전 생육기간에 동일하게 공급하는 것이 적절한 것으로 밝혀졌다. 순환방식에서도 배양액의 EC와 pH는 비교적 안정적으로 유지되었으며 순환배양액내의 다량원소와 미량원소도 계속적으로 일정한 함량으로 유지되어 참외용 수경재배방식이 적절한 것을 확인할 수 있었다. NO3-N, Ca, Mg은 모든 재배방식에서 비슷한 양상으로 안정적인 함량변화를 나타내었고, P은 다른 두 방식에 비해 펄라이트 배지에서 약 1me.ι- 정도 흡수가 저하하였으며, K은 펄라이트 배지에서는 불규칙한 양상을 보였으나 코코피트 배지에서는 안정적인 함량변화를 나타내었다. 미량원소는 Mo을 제외하고는 고형배지 방식에서는 대체적으로 안정된 함량의 추이를 나타내어 미량원소의 흡수가 원활하게 이루어진 것을 알 수 있었다. 그러나 NFT방식에서는 B와 Mn은 비교적 안정된 함량변화를 나타내었으나 다른 원소들은 불규칙적인 변화를 나타내었다. 특히 고온기에 미량원소의 흡수가 저하한 것을 알 수 있었으며 Cu. Zn, Mo의 흡수가 원활하지 않았다. 본 실험의 결과를 통하여 참외를 위한 새로운 순환식 고형배지방식은 참외시설재배에서의 문제점을 해결하는 적절한 방법이 될 것으로 생각되었다.

잎상추 수경재배시 배양액 내 NO3-N와 NH4-N 비율 및 pH 조절이 엽중 nitrate 함량에 미치는 효과를 구명하였다. NO3-/NH4+의 비율 처리는 12:1, 10:3, 8:5이었으며, 8:5 처리구에 pH를 자동적으로 조절해준 처리구조 설정하였다. pH의 변화는 12:1 처리구에서는 실험기간 동안 계속적으로 상승하는 경향을 보였고, NH4+의 비율이 높을수록 pH가 상당한 저하하다가 낮은 수준에서 유지되었다. NH4+의 비율이 가장 높았던 8:5에 pH를 자동적으로 조절해준 처리구에서는 5.5-6.5 사이의 안정적인 수준으로 pH를 유지하였다. 엽중 nitrate 함량은 전반적으로 12:1 처리구에서는 점점 감소하는 경향을 보였으나, 12:1과 8:5에 pH를 조절해준 처리구에서는 비슷한 양상으로 수확시마다 증가하는 경향을 보였다. 즉, NH4+의 비율을 높이고 배양액의 pH를 조절하는 것이 생육 및 엽중 nitrate 함량에 가장 좋은 것으로 나타났다

Thymus속의 common thyme과 thyme의 담액수경 재배시 배양액의 이온농도를 달리하여 두 종의 생육과 품질을 비교하였다. 배양액의 이온농도는 1.2, 2.4, 4.8 그리고 7.2mS.cm-1로 하였다. 두 종 모두 0.5(EC=1.2 mS.cm-1)배와 1배의 낮은 이온농도 처리에서 생육이 좋았다. Common thyme과 lemon thyme의 생육은 배양액내 이온농도가 높아질수록 건물율은 증가했으나 초장, 근장과 생체중은 감소하였다. 엽록소 함량은 lemon thyme에서 더 높았으나 비타민 C의 함량과 정유함량은 common thyme에서 더 높았다. 두 종간의 주요 정유 성분 차이를 보면, common thyme의 주성분은 thymo과 carvacrol이고, lemon thyme은 geranio과 α-citral로 각각 정유 성분의 50~70%를 차지하고 있다. 이들의 각 주성분의 함량은 생육이 좋았던 0.5배에서 가장 많았다. 결과적으로 수경재배시 common thyme과 lemon thyme 모두 허브 배양액 0.5배액으로 재배시 우수한 품질의 작물을 생산할 수 있었다.

결구상추의 엽중 nitrate 함량을 줄이고자 수확 7일전 Yamazaki 상추 배양액에 포함되어있는 질소의 양을 조절하였다. Yamazaki 상추 배양액내의 질소를 1배(6.Sme/l), 3/4배(4.gme/l), 2/4배(3.3me/l), 1/4배 (1.6me/l)로 처리해 주었다. 배양액 pH는 전반적으로 7.2~8.4로 높은 수준을 유지하였다. 질소의 양이 많을수록 pH와 EC는 상승하였다. 엽중 nitrate 함량은 1/4배 처리구에서 가장 낮았으며, 다른 처리구 사이에는 유의성이 없었다. 처리에 관계없이 결구되지 않은 겉잎이 결구된 잎보다 nitrate 함량이 낮았다. 결구부의 무게, 폭 및 지상부중은 1/4배 처리구에서 가장 낮은 경향을 보였다.

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 실험은 수확 18, 14, 11, 7, 0일전의 배양액내 질소중단이 결구상추의 생육과 품질에 미치는 영향을 조사한 것으로, 질소 중단으로 엽중 nitrate 함량은 상당량 감소하였다. 그러나 그와 동시에 생체중도 감소하였다. 수확 18일전 처리에서 결구된 겉잎의 nitrate 함량이 가장 낮았으며, 속잎은 수확 14일전 및 11일전 처리에서 가장 낮았다. 질소중단 기간이 길수록 양이온의 흡수가 저조하였다. 실험기간동안 pH는 0일전 및 7일전 처리구를 제외하고는 감소하는 경향을 보였으며, EC는 처리에 관계없이 계속적으로 증가하였다.

본 실험은 수경재배에서 딜의 양수분 흡수 패턴을 밝히고 생육과 환경특성에 적합한 배양액을 개발하여 실제 재배에 응용하고자 수행하였다. 이를 위해 딜의 양분 홉수율에 의한 배양액을 조성하였으며 그 적합성을 검정하기 위해 기존배양액과 비교실험을 실시하였다. 딜의 NFT재배에 적합한 배양액을 개발하기 위해서 일본야채시험장 표준액을 1/4배액, 1/2배액 및 1배액으로 조성하여 재배한 결과, 1/2배액에서 생육과 수량이 가장 높았으며 근권내 pH와 EC의 변화도 안정되었고, 식물체내 무기이온 합량도 적정치로 나타나 딜의 양분흡수특성에 적합할 것으로 판단되었다. 따라서 일본야채시험장 1/2 배액의 양수분 흡수율(n/w)을 기준으로 새로운 배양액을 조성하였으며, 이온의 조성은 NO3―N 8.85, NH4―N 0.55, P 2.1, K 6.2, Ca 2.8, Mg 1.7 me.L-1였다. 딜의 순환식 NFT 재배용으로 개발한 배양액의 적합성 검정실험 결과, 근권내 pH와 EC는 저농도인 SCU 1/2배액을 제외하고는 변화폭이 크게 나타나지 않았다. 본 실험에서 개발된 SCU 1배액은 기존에 허브 배양액으로 사용된 일본 야채 시험장 배양액과 비교할 때 생육과 수량면에서 우수하였으며, 엽내 무기성분 함량도 적정수준을 나타내었다. 따라서, 본 실험에서 개발된 SCU 배양액은 딜의 NFT재배에 적합한 배양액이라 할 수 있다.

수정된 Lincoln용액을사용하여 여러가지 목초의 상대생장율, 뿌리/지상부(RlS)비율, 상대적 뿌리 용적 및 표면적 등을 동시에 비교하기 위하여 수경재배법을 개발하였다. 수정된 Lincoln 용액에서 19가지 초종이 모두 잘 자랐으며, 뿌리특성 연구에 긴요하게 이용될 수 있었다. 상대생장율은 조사기간 동안 이상적으로 일정 값을 유지하며 같은 식물체로 성공적으로 측정할 수 있었다. Group 간과 마찬가지로 group 내에서도 초종간 RlS율에 큰 차이

시설의 자동화시스템 중, 계측시스템을 개발하고, 토마토 수경재배에 적용 실험하였다. 본 시스템은 하드웨어, 소프트웨어, 계측 기기로 구성되었다. 계측프로그램은 편리한 GUI 환경을 제공하고 다른 프로그램과의 연계를 위하여 윈도우 환경에서 개발하였다. 초기화면에는 시스템설정, 센서보정, 온실상태, 제어, 파일관리 및 도움말 등의 메뉴바를 설정하였으며, 팝업메뉴, 툴바 및 상태바들을 사용하여 조작이 용이하게 하였다. 특히, 센서의 장착에 유연성을 부여하였으며, 계측자료는 일정 시간별로 여러 가지 형태의 파일로 자동 저장하여, 사용자가 통계나 그래프등 필요로 하는 작업을 용이하게 할 수 있게 하였다. 적용실험 결과, 본 계측시스템은 순환식 비순환식 및 여러 가지 수경재배 방식에 모두 적용 가능한 것으로 사료되었다.

수경재배시 변화하는 배양액 pH를 동적으로 조절하기 위한 방법으로 생리적 산, 알칼리와 화학적 산, 알칼리의 효율성을 검토하였다. 배양액 자동조절시스템에 생리적 산, 알칼리로 NH4H2PO4 및 NaNO3를 이용하고, 화학적 산으로 H2SO4를 이용하여 상추를 재배한 결과, 처리에 관계없이 배양액의 pH를 안정적으로 조절할 수 있었다. 생리적 산, 알칼리의 경우 화학적 산, 알칼리보다 배양액 pH를 급격히 변화시켰으며, 그에 따른 해작용은 나타나지 않았다. 그러므로 상추의 순수수경재배시 배양액의 pH를 자동제어 하기 위한 방법으로, 생육 기간 중에는 화학적 산, 알칼리를 이용하여 pH를 조절하고 수확 며칠 전부터 NH4H2PO4를 화학적 알칼리와 겸해서 공급하는 것이 바람직한 것으로 사료된다.

방울토마토의 수경재배시 과실의 외형형질을 비파괴적으로 추정하고, 이를 검정하였다. ‘Chelseamini’와 ‘뽀뽀’에 비해 ‘Minicarol’의 외형상의 크기(과장, 과폭, 과중, 과실부피)가 특히 작았다. 토마토 과실의 외형형질 간에는 고도의 상관이 인정되어 과실의 생장은 길이생장과 부피생장과 균형있게 이루어지는 것으로 나타났다. 과실의 체적 및 무게는 다음 식으로 추정 가능하였다. 과실의 체적=0.071×(과장+과폭)3＋0.451, 과실의 무게 =0.072×(과장+과폭)3＋0.542. 1993-1994년에 수확한 과실도 이 식으로 설명되었다.

수경재배에서 암모늄태질소와 질산태질소의 비율이 들깨의 생육에 미치는 영향을 구명하기 위하여 NO3-N:NH4-N의 비율을 12:0, 9:3, 6:6(me/l)으로 처리한 동계 실험의 결과, NO3-N 단용구에서는 pH가 상승했고, NH4-N의 비율이 증가할수록 pH는 빠른 속도로 저하되었다. EC는 증가하였는데, 혼용구에서 더 크게 증가하였다. 줄기의 기부둘레, 초장, 뿌리상태, 수확량은 NO3-N:NH4-N=6:6에서 가장 좋았으며, NO3-N 단용구에서 생육이 가장 저조하였다. 엽중 무기물 함량중 질소, 칼리, 철, 인산은 NH4-N 혼용구에서 많았고, Ca, Mg, Mn등은 NO3-N 단용구에서 가장 많았다. 사사 : 들깨실험에 관하여 조언해 준 원예시험장의 임채일 연구관과 무기물 분석을 도와준 과수연구소 이한찬, 최인명 씨에게 감사드린다.

방울토마토에 적합한 수경재배방식에 관한 연구 결과, 담액수경에서 주경의 기부직경, 엽장, 엽폭, 화방길이 등의 생육이 가장 좋았으며, 암면재배와 NFT는 유사하였다. 개화시기와 과실의 착색일에 대하여는 각 방식마다 차이를 보이지 않았으나, 과실의 수확량은 담액수경에서 많았다. 건물율, 유기산, 경도, 당도 등은 담액수경에서 낮았고, 당산비와 vitamin C는 높아 담액수경에서 품질이 약간 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 방울토마토의 여름재배에서는 담액수경방식이 바람직한 것으로 평가되었다.

수경재배에 적합한 방울토마토 품종선발에 관한 연구결과, 배양액 공급후 시간이 흐를수록 배양액의 pH는 상승했으며 EC는 감소했다. ‘미니캐롤’은 모두 다발화방이었으며, ‘체르시미니’와 ‘뽀뽀’는 single, double, 다발화방이 골고루 나타났다. 각 품종간 생육정도는 별다른 차이를 보이지 않았으나, 수확량에 있어서는 ‘미니캐롤’이 세 품종 중 단연 많았으며, ‘뽀뽀’와 ‘체르시미니’는 별 차이를 보이지 않았다. 당도, 당산비, vitamin C등의 과실의 내적품질은 ‘미니캐롤’에서 좋았다. 관능검사결과 ‘미니캐롤’이 과육의 부드러움, 먹기편한 정도, 껍질의 연도도 등에서 제일 높은 점수를 받아, 세 품종 중 시장성이 가장 좋은 것으로 나타났다.