Smart farm is a high-tech type of plant factory that artificially makes environmental conditions suitable for the growth of plants and manages them to automatically produce the desired plants regardless of seasons or space. This study was conducted by identifying the effects of Hertz and Duty ratio on the photosynthetic rate of ginseng, a medicinal crop, to find the optimal conditions for photosynthetic responses in smart farms. The light sources consisted of a total of 10 chambers using LED system, with 4 R+B (red+blue) mixed lights and 6 R+B+W (red+blue+white) mixed lights. In addition, the Hertz of the R+B mixed light was treated at 20, 60, 180, 540, 1620 and 4860 hz respectively. The R+B+W mixed light was treated with 60, 180, 540, and 1620 hz. Afterwards, experiments were conducted with the duty ratio of 30, 50, and 70%. As a result, the photosynthetic rate of ginseng according to duty ratio and Hertz was the highest at 60 hz when duty ratio was set to 50%. On the other hand, that was the lowest when the duty ratio was 30% at the same 60 hz. In addition, the photosynthetic rates were highest in the R+B mixed light and R+B+W mixed light at 60 hz. Therefore, the condition with the highest photosynthetic rate of ginseng in smart farms is 60 hz when the duty ratio in R+B mixed light is 50%.

본 연구는 시중에서 판매되는 고추 역병저항성 대목품종을 이용한 시설내 접목재배시 기존의 실생묘와 비교하여 공급양액의 EC 수준에 따른 고추 접목묘들의 생육과 생리적 반응을 알아보고자 하였다. 접목을 위한 대목으로 '카타구루마', '코네시안 핫', '탄탄'의 3가지 품종을 사용하였고, 대조구로 실생 품종 '녹광' 접수로 이용하였다. 공급양액의 EC 조건에 따른 접목묘와 실생묘의 생육과 생리적 반응 시험을 위해 공급 양액의 EC를 각각 1.5, 3.0, 5.0dS/m로 설정하여 비교시험을 수행하였다. 공급양액의 EC 수준에 따른 생육은 실생묘와 접목묘 모두 EC 수준이 높아질수록 억제되는 경향을 보였다. 접목묘 중 '카타구루마'가 EC 5.0dS/m에서 다른 품종들에 비해서 생육이 상대적으로 양호하였다. 단, EC 조건에 따른 생육은 재배시험 시기에 따라 다소 차이가 있었다. 무기양분의 흡수는 T-N과 P 농도는 EC 수준이 높을수록 증가하였으며, Ca과 Mg은 흡수량이 감소하였다. 광합성 능력은 실생묘는 EC 1.5와 3.0dS/m 수준간에 차이가 없으나, EC 5.0dS/m 수준에서 낮게 나타났다. 접목묘들도 EC 5.0dS/m 수준에서 광합성 능력이 낮아지는 결과를 보였다. SOD 활성도는 EC 수준에 따라 일정한 경향이 나타나지 않았으며, APX 활성도는 EC 5.0dS/m 수준에서 활성도가 높게 나타났다. 추후 더 다양한 대목들을 이용한 비교시험이 필요하며, 저온신장성과 내염성이 강한 대목 품종의 개발을 위한 연구의 필요성이 높다.

인위적인 토양내 수분처리 결과 물푸레나무와 들메나무 모두 6월〈8월〈9월로 갈수록 엽록소 함량이 증가하였다. 생육기간이 지나는 동안 엽록소 a는 0.89mg/g에서 1.67mg/g로, 엽록소 b는 0.18mg/g에서 0.44mg/g을 나타냈으며, 두 수종 모두 6월보다 8월과 9월에 높은 함량 증가를 보였다. 두 수종의 광합성율을 보면, 물푸레나무는 각 토양수분 처리구마다 광합성율의 차이를 보였으며, 충분한 토양수분처리구(90~78%)의 묘목이 상대적으로 낮은 토양수분조건에서 자란 묘목보다 높은 경향을 나타냈다. 들메나무 역시 물푸레나무와 비슷한 경향을 보였으며, 토양수분이 높을수록 광합성률이 높게 나타났고, 감소할수록 광합성률이 감소하였다. 광합성율의 생육시기별 변화는 두 수종 모두 9월〉8월〉6월 순으로. 9월에 상대적으로 높은 광합성률을 나타냈다. 이로 미루어보면 두 수종은 생장시기에 상관없이 수분함량이 높은 처리구에서 광합성이 활발히 이루어지는 것으로 생각된다.

이 연구는 관상용이나 천연감미료, 생리활성물질의 원료로 활용되는 산수국의 적정 생육조건을 구명하고자 수행하였다. 2년생 산수국의 삽목묘를 대상으로 광, 수분 및 시비처리를 실시한 후 8월과 9월에 광합성, 엽록소 함량, 엽생장을 조사 비교하였다. 광도처리별 광합성율의 유의차는 8월에는 유의차가 인정되었으나, 9월에는 유의차가 인정되지 않았다. 관수처리별 광합성율은 주3회 관수처리구에서 높았다. 시비구가 무시비구에 비해 광합성율이 약간 높게 나타났다. 엽록소함량은 광도처리별에 있어서는 8,9월 모두에서 유의차가 인정되었으며, 관수처리별에서는 8월에서만 유의차가 나타났으며 시비처리에서는 모두 유의차가 인정되지 않았다. 엽생장(엽장과 엽폭)은 전광과 주 3회 관수처리 시에 양호하였다.

Grape cultivar “Campbell Early” account for 70% of table grape in Korea and Leaf Spot Disease caused by Pseudocercospora vitis is one of a major disease in greenhouse and field grown area during late summer season in both of organic and conventional grape farm. Leaf spot disease can cause lowing of sugar content in fruit and vine growth and very difficult to control especially in organic field. Photosynthesis ability and chemical components are compared between leaf spot disease infected leaves with degree of necrotic area. With increase of disease necrotic area, CO2 differential value, water use efficiency and CO2 assimilation and respiration ratio are decreased proportionally and on the other hand, stomatal conductance value is not affected by disease necrotic area. Chlorophyll contents are also decreased by 50% in heavily infected leaves and imply decrease of chlorophyll contents is a major source of photosynthesis ability decline. With increase of disease necrotic area in leaves, total nitrogen and phosphate contents are decreased and on the other side, total carbon, potassium, calcium and magnesium contents are increased. From this research, we can infer that not only chemical control program is important in control of leaf spot disease but also fertilizing program is significant especially in organic agronomical control of fungal disease in grape cultivar “Campbell Early”.