본 연구는 봄에서 여름 재배기에 토마토를 암면배지 재배에서 누적일사량급액방식(ISR)과 물관수액흐름 속도에 따른 급액방식(SF)에서 급배액량, 수분흡수량, 과실 생육 및 과실 생산량, 과실비대속도를 관찰하였다. 정식 후 28일에서 82일 까지 총급액량은 SF 제어구에서 약 5.0L 적게 소비되었으나 지상부와 과실 생체중은 유의차가 없었고 수분이용효율(WUE)과 과실 200g을 생산하는데 소요된 물량도 두 처리 간 유의차가 없었다. 정식 후 58일에서 82일까지 급액방식에 따른 실시간 광량과 물관수액흐름속도 상관관계를 관찰하였을 때 상관관계(r2)는 SF제어구에서 더 높게 나타났다. 정식 56일부터 82일까지 실시간 측정된 과경비대속도와 배지함수율의 상관관계를 살펴본 결과 SF제어구에서 야간과 낮 시간대에 ISR제어구 보다 높았고 특히 야간 시간대에 상관관계가 더 높게 나타났다. SF제어구의 물관수액흐름속도와 수분부족분(Humidity Deficit: HD)과의 상관관계(r2=0.6286)도 광량과의 관계만큼 높게 나타났다. 더 많은 현장 연구를 통해 수확량, WUE 및 센서의 정확도과 같은 특성에 관한 결과들을 도출하였을 때 상업적 수경재배 농장 재배자의 관심을 얻을 수 있을 것으로 보인다.

시설재배 딸기를 위한 생력적이고 환경친화적인 순환식 수경재배기술을 확립하기 위하여 고형배지 종류별로 딸기의 무기이온 흡수 특성을 조사하였다. 톱밥배지를 제외한 나머지 세 종류의 배지에서는 대체적으로 많은 양의 질산태질소의 흡수를 나타내었는데, 펄라이트배지와 입상양면배지 보다는 코코피트배지에서 약간 높은 흡수농도를 나타내었다. 인은 톱밥배지를 제외한 세 종류의 배지에서는 초기에는 5me·L-1의 높은 흡수농도를 나타내었으며 생육이 진행됨에 따라 점차 감소하여 3me·L-1 정도의 흡수량을 나타내었는데, 이것은 비교적 높은 농도로서 추후 검토를 할 필요가 있을 것으로 생각되었다. 그러나 톱밥배지에서는 3월 중순까지 인의 흡수가 거의 없는 것으로 나타났다. 칼륨의 흡수농도는 톱밥배지를 제외하고는 세 배지 모두 비슷한 흡수량을 나타내었는데 생육초기에는 비교적 높은 흡수량을 나타내었지만 점차적으로 감소하여 4me·L-1 전후의 흡수량을 나타내었다. 칼슘의 흡수량은 펄라이트배지와 입상암면배지에서는 생육초기에 약간 높은 농도를 나타내기는 하였지만 생육전반에 걸쳐서 2me·L-1 정도의 안정적인 흡수양상을 나타내었다. 마그네슘은 코코피트배지에서 생육 전반기에 3me·L-1 정도의 높은 흡수농도를 나타내었으며 생육 후반기까지도 다른 배지에 비해서 가장 높은 흡수 농도를 나타내었다. 다음으로는 펄라이트 배지와 입상암면배지 순이었으며 세 배지 모두 마그네슘의 흡수는 대체적으로 1me·L-1 정도의 농도를 나타내었다. 본 실험의 결과는 고형배지를 이용한 순환식 딸기 수경재배에서 유용하게 활용될 것으로 생각된다.

기존의 타이머제어법과 일사량제어법 (ISR), 수분장력이나 수분함량센서를 사용하는 방법이 아닌 새로 운 저가 정밀 급액관리법을 개발하고자 수행하였다. 본 논문은 배액전극제어법 (집액용기 안의 배액 높이 에 따라 설정된 센서에 의해 급액)의 급액제어 기술을 개발하여 경제성과 환경문제를 고려할 수 있는 효 율적인 급액관리 시작기를 개발하고자 하였다. 제작된 고형배지경 급액관리기 시작기의 특징은 재배틀과 수위센서 및 간단한 제어반에 의해 구성되어지며 암면, 펄라이트, 피트, 코이어 등 모든 고형배지경 수경 재배에 적용할 수 있다. 장점은 저렴하고 제어원리가 간단하며 식물체와 직접적으로 연계되어 있어서 배 지의 수분관리에 최적이며 유지보수가 용이하다는 점이다. 기계의 구성은 센서가 총 4개이며 4군데의 서 로 다른 구역을 정하여 급액 제어할 수 있다. 센서의 형태는 2접점의 간단한 수위센서 이며 외부 배액수 위에 의한 On/Off 접점식이다. 급액단계를 3단계로 나누어 급액시간과 량을 조정할 수 있다.

본 연구는 절화용 국화의 양액재배를 위한 코코넛 배지의 이용 가능성을 검토하기 위해 수행되었다. 본 연구에서 코코넛 배지는 중과피에서 유래된 dust와 fiber 그리고 가공된 chip을 이용하여 조성하였 다. 시험구의 처리는 코코넛 단용배지 (dust 100%), dust와 fiber 그리고 dust와 chip을 각각 70:30의 부피비로 혼합한 혼용배지, 그리고 비교를 위해 펄라이트를 대조구로 하였다. 배지별 함수율은 펄라이트 배지에서 75.8%로 가장 낮았고 코코넛 더스트 단용배지에서 93.1%로 가장 높게 나타났다. 배액의 pH는 코코넛 단용 및 혼용배지에서 5.8 ~ 6.5사이였으나 펄라이트배지에서 6.7 ~ 7.3의 범위로 높게 나타났 다. 배액의 EC는 코코넛 단용배지에서 가장 높고 펄라이트배지에서 가장 낮은 것으로 나타났다. 국화의 초장, 엽면적, 그리고 건물량은 펄라이트배지와 코코넛 단용배지와 비교하여 코코넛 혼용배지에서 우수 한 것으로 나타났다. 배지처리별 개화소요일수는 차이가 없었다.

PUR 배지와 펄라이트 배지를 이용하여 방울토마토를 재배할 경우 적산일사량에 따른 관수가 과실의 당도에 미치는 효과에 대해서 연구하였다. PUR 배지경의 경우 관수량이 많을수록 당도가 낮은 경향을 보였으며 상위화방으로 갈수록 차이가 크게 나타났다 배액량을 25%로 했을 때 펄라이트 배지에 비해 PUR 배지에서 당도가 높게 나타났으며 생육이 진행됨에 따라서 그 차이가 커졌다. 과실의 붉은 정도를 나타내는 a＊값은 PUR 배지간에는 관수량에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나 펄라이트 배지와는 상당한 차이를 보여 3, 4, 5화방에서는 뚜렷하게 PUR이 높은 값을 나타내었다. 과중은 펄라이트 재배에서 높았으며 PUR 배지경에서는 배액량을 25%로 하는 것이 고당도 과실을 다수확 할 수 있는 것으로 나타났다.

순환식 펄라이트 고형배지경에서 토마토의 영양과 환경특성을 고려한 생육단계별 최적 배양액을 개발하고자 일본 야채시험장표준액(야시액)을 2 수준(l/2, 1.0 배액)으로 하여 실험을 하였다. 전반적으로 일본 야시액 1배액에서 생육이 좋았으며 식물체내 무기이온함량도 적정치로 나타났다. 따라서 1배액의 양수분 흡수율에 의해 토마토 순환식 고형배지경용 배양액을 조성 하였고 그것을 SCUT 배양액으로하였다. 생육단계별로 육묘기. 영양생장기 및 결실기로 나누어 양수분 흡수율(n/w)을 계산한 결과, 육묘기에 N 13.5, P 3.3, K 7.0, Ca 7.0 및 Mg 3.5 me.L-1이었고, 영양생장기에는 N 14.2, P 3.3, K8.0, Ca 7.5 및 Mg 4.0 me.L-1, 결실 비대기에는 N 10.0, P 3.0, K 7.0, Ca 6.0, Mg 3.0 me.L-1로 조성하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 생육단계별로 조성된 시립대 순환식 토마토 배양액(SCUT)을 네덜란드의 순환식 배양액 (PBG)과 함께 비교실험을 수행한 결과 근권내 pH 와 EC변화는 저농도구인 1/2배액에서 변화가 크게 나타나지 않았다. 근권내 무기이온함략 변화는 시립대액에서는 생육단계별로 조성배양액을 바꾸어 공급하면서 실험한 결과 1/2배액에서 근권내 N, p 함량이 적정수준이하로 나타났고 2배액에서는 근권내 N, K, Ca, Mg 함량이 집적되어 고농도로 되는 경향을 보였다. 반면에 1배액에서는 전반적으로 근권내 무기양분이 적정수준을 유지하고 있었으며 특히 시립대 배양액에서 토마토의 생육, 수량 및 품질이 높게 나타났다.

환경 보전에 대한 필요성이 대두되면서 비순환식 양액재배 시스템이 순환식 양액재배 시스템으로 전환됨에 따라 순환식 양액재배 시스템에 적합한 배양액의 개발이 시급히 요구되고 있다. 따라서, 순환식 고형배지경에 적합한 배양액을 개발하기 위하여 본 실험을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액 조성 및 농도를 알아보기 위하여 일본 야채 시험장 표준액을 1/2 배액, 1 배액 및 3/2 배액으로 조제하여 오이를 재배한 결과, 오이의 초장은 배양액농도를 높임에 따라 짧아졌으며 엽장, 엽폭 및 처리 농도간에 차이가 없었고 상품과수와 상품수량은 1 배액에서 가장 많았다. 양수분흡수율(n/w)에 따라 개발된 오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액 조성(SCU 배양액)은 영양 생장기 동안 N 11.4, P 3.3, K 6.0, Ca 4.5 및 Mg 3.5 me.l-1, 생식 생장기 동안 N 10.4, P 3.3, K 5.0, Ca 4.5 및 Mg 3.5 me.l-1이었다. 2. 순환식 배양액으로 개발된 SCU 배양액의 적합성을 검정하기 위하여 산기 배양액, PTG 배양액 및 SCU 배양액에서 오이를 재배한 결과, 근권내 EC와 pH는 모든 배양액에서 생육기간 동안 안정적이었다. 배양액 내의 다량원소를 측정한 결과, 산기 1 배액, PTG 1 배액, SCU 1/2 배액, SCU 1 배액 및 SCU 3/2 배액 모두 오이의 생육이 진전됨에 따라 배양액내 N, P 및 K 농도는 감소하였으며 Ca 농도는 완만하게 상승하였다. Mg는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 오이의 광합성속도는 SCU 1 배액, SCU 3/2 배액 및 산기 1 배액에서 높았다. 생육은 SCU 1/2 배액에서 가장 낮았고 SCU 1 배액과 SCU 3/2 배액, 산기 1 배액 및 PTG 1 배액에서는 처리간에 차이를 보이지 않았다. 엽내 N, P, K 및 Mg 함량은 SCU 1 배액, 산기 1 배액 및 PTG 1 배액에서 적정 수준을 나타냈고 엽내 Ca 함량은 PTG 1 배액에서 낮았다. 총수량은 SCU 1 배액에서 가장 높았고 다음으로 산기 1 배액에서 높았다. 따라서 본 실험에서 개발된 배양액(SCU 배양액)은 오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액이라 할 수 있다.

고형배지경에서 육묘기와 정식 후의 배양액농도의 차이가 토마토의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 배지는 펄라이트, 버미큘라이트 및 피트모스를 사용하였으며, 배양액 농도는 육묘기 때에는 0.5, 1, 2, 3 및 5mS/cm로 각기 다르게 처리되었고 정식후에는 1, 2 및 3mS/cm로 처리되었다. 모든 배지에서 총과수, 총수량, 상품과수 및 상품수량은 1.0mS/cm보다 2.0-3.0mS/cm에서 훨씬 더 높았다. 기형과율은 피트모스>펄라이트>버미큘라이트 순이었으며 비타민C 함량은 버미큘라이트>펄라이트>피트모스 순이었다. 모든 배지에서 육묘기에는 2.0-5.0mS/cm, 정식 후에는 2.0-3.0mS/cm로 관리했을 때, 상품수량이 높게 나타났다. 육묘기 뿐만 아니라 정식 후의 배양액농도는 총수량, 상품수량 및 당도에 결정적인 영향을 미쳤다. 그러나, 총과수와 상품과수는 정식 후의 배양액농도에 의해 큰 영향을 받았다.

고형배지경에서 배양액농도가 토마토의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 배지는 펄라이트, 버미클라이트 및 피트모스를 사용하였으며, 묘들은 육묘기 때에는 0.5, 1, 2, 3 및 5mS/cm의 각기 다른 배양액농도로 재배되었고 정식후에는 1, 2 및 3mS/cm의 농도로 옮겨져 재배되었다. 육묘기 때에 배양액농도를 0.5mS/cm에서 3.0mS/cm로 높임에 따라 유묘의 광합성속도는 3가지 종류의 배지에서 모두 증가하였으며, 0.5-3.0mS/cm 범위 이상의 농도에서는 광합성속도가 감소하였다. 초장, 엽장, 엽폭, 경경 및 지상부 건물중은 펄라이트에서는 배양액농도를 0.5mS/cm에서 5mS/cm로 높임에 따라 계속 증가하는 경향을 보였으며, 버미클라이트에서는 2-5mS/cm에서 높았으며, 피트모스에서는 3mS/cm일 때 가장 높았다. 따라서 묘의 초기생장에 대한 배지별 적정배양액농도는 배지에 따라 차이가 있는데, 펄라이트에서는 3-5mS/cm, 버미클라이트와 피트모스에서는 각각 2-5mS/cm, 3mS/cm인 것으로 나타났다. 정식 후에 배양액농도를 1mS/cm에서 3mS/cm로 높임에 따라 3가지 종류의 배지에서 모두 건물중이 크게 증가하였다. 그러나, 육묘기와 정식 후에 계속하여 5mS/cm의 고농도로 재배한 것들의 건물중은 단지 조금 증가하였다.

This study aimed to analyze the selection criteria and priority settings for solid culture medium used in hydroponic crop production in farm households. Expert brain storming was carried out to extract solid culture medium selection criteria for hydroponic farming. As a result, 3 criteria of economy (cost), productivity, and environment, and 9 factors were extracted. A questionnaire survey of hydroponic farm households was conducted in Gyeonggi, Gangwon, and Chooncheong provinces. AHP analysis of the hydroponic solid culture medium selection criteria identified productivity as the most important criterion, chosen by 58.7% of the respondents, followed by economy (28.4%) and environment (12.9%). The 9 factors were rated by the respondents in the following decreasing order of importance: 1, crop yield (28.3%); 2, pest occurrence (18.5%); 3, maintenance/management costs (12.0%); 4, convenience of maintenance/management (13.4%); 5, initial investment cost (11.6%); 6, material energy consumption (6.5%); 7, waste recyclability (4.0%); 8, waste disposal costs (3.4%); and 9 environmental emissions (1.81%). These results imply that hydroponic farm households consider cultivationrelated quality factors more important than economic factors, such as price of culture medium or installation cost.

반하의 기내 조직배양을 통해 소괴경 생산을 하고자 적합한 식물생장조절제 처리조건, 배지와 처리 농도, 고형지지물의 종류와 농도를 조사하였다. 기내 소괴경 형성에 적합한 식물생장조절물질과 농도 조건을 연구 한 결과 0.1mg/l 2,4-D와 0.5 mg/l BAP 혼합처리에서 잎 (3.9개)과 엽병 (4.7개) 배양모두 최고치의 소괴경을 생산할 수 있었다. 기내 소괴경 형성에 적합한 배지는 SH배지로 나타났으며 잎과 엽병 배양에서 4.5와 5.2개의 소괴경을 생산하였으며, 최적 농도는 SH 배지의 무기염류를 반으로 줄인 1/2 SH배지가 가장 효과적이었다. 기내 소괴경 생산에 적합한 고형지지물과 그 농도를 조사한 결과, 잎과 엽병 배양 모두 agar보다 gelrite에서 소괴경 형성이 잘 되었으며, 농도별로는 agar 6%, Gelrite는 4% 처리에서최고치의 소괴경을 생산할 수 있었다. 기내에서 생산된 소괴경은 5˚C에서 1개월간 냉장 보관 후에 생장상에서 MS 고형배지가 든 배양용기와 멸균 소독한 상토에 옮겨 발아율을 조사한 결과, MS고형 배지에서 자란 소괴경은 86%의 발아율을 보였으며, 멸균 소독한 상토에서는 43%의 발아율을 보였다. 추후 반하 소괴경의 발아율과 토양 적응성을 높이는 연구보강으로 소경을 번식용 종자로 활용할 수 있는 방안을 모색할 예정이다.

신선초(神仙草)의 시설(施設) 양파재배시(養波載培時) 적정(適定) 고형배지(固形培地)를 구명(究明)하기 위하여 생육(生育), 수량(收量) 및 품질(品質)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 지상부(地上部) 생육(生育)은 펄라이트와 버미큐라이트가 양호하였으며, 수량은 버미큐라이트가 4,428kg/l0a로서 노지재배 (1,904kg/l0a) 보다 133% 증수 하였다. 2. 엽록소함량(葉綠素含量)은 노지재배가 3.60mg/100cm2으로 가장 높았으며, 혼합배지+피트모스 40%가 2.51mg/100cm2 으로 가장 낮은 함량을 나타냈다. 3. 처리별 물 및 50% 에탄올 엑스수솔(收率)은 뚜렷한 차이가 없이 대체로 유사하였으며, 노지재배와 시설양액재배 간에도 별 차이가 없었다. 4. Na, K, Mg, Ca, P, Fe, Zn 등의 무기성분함량(無機成分含量)은 각 처리별 함량이 유사하였으며, 노지재배와 시설양액재배간에도 별 차이가 없었다. 5. 유기성함량(有機醒含量)은 malic acid와 citric acid가 주된 유기산성분으로 정량 되었으며, 시설양액재배와 노지재배가 대체로 유사한 경향이었다. 6. 조지방질함량(組脂防質含量)은 4.46%~6.49%로서 처리별로 유사한 함량을 나타냈으며, 총부관화방성(總不館和方醒) 조성비율이 77.9%~80.2%로 높은 편이었고, 특히 필수(必須) 부포화간조성(不胞和間助醒)인 linenic acid 와 linoleic acid의 함량이 높았으며, 시설양액재배와 노지재배간 지방산조성은 별 차이가 없었다. 7. 배지(培地)의 게르마늄含量은 0.17ppm~0.24ppm으로 별 차이가 없었으며, 식물체(植物體)의 게르마늄함량은 혼합배지+피트모스 40% 가 0.52ppm으로 가장 높았고, 혼합배지+피트모스 60% 가 0.48ppm으로 비교적 높았으며, 노지재배는 0.25ppm이었다.