This study was conducted to identify the optimal root zone temperature for paprika cultivation, with an aim to increase the heating and cooling energy efficiency and prepare for extreme weather conditions. The greenhouse air temperature was maintained at 20oC and 25oC during the daytime (12 hours) and at 18oC during the nighttime (12 hours). The plant height did not show any significant differences between the treatment with air temperature and root zone temperature. The root length was highest under an air temperature of 25oC with root zone temperatures of 25oC and 30oC, and it was the lowest at 15oC. The leaf number was the highest when the root zone temperature was adjusted to 25oC and 30oC across all air temperatures. The leaf area increased with higher root zone temperatures, but considering the compactness of the seedlings, a root zone temperature of 25oC was found to be the most effective. The fresh and dry weight of the shoot increased with higher root zone temperatures at an air temperature of 25oC, while the fresh and dry weight of the roots tended to be higher when the root zone temperature was adjusted to 25oC and 30oC across all air temperatures. The compactness was most effective when the root zone temperature was adjusted to 20oC and 25oCC across all air temperatures. Based on the above results, adjusting the root zone temperature to 25oC at an air temperature of 25oC was found to be effective for the early growth of Paprika. The results of this study suggest that not only can growth be promoted through the regulation of root zone temperature, but it also contribute to the establishment of root zone temperature control technology, which can prevent an excessive drop and rise in the root zone temperature.

The purpose of this study was to investigate the effects of root zone temperatures (RZT) on the germination of bell peppers and tomatoes. Bell peppers and tomatoes had the highest germination rates (85% and 90%, respectively) at 25oC air temperature. Besides, the first germination of bell peppers was shifted by one day ahead. Bell peppers had the highest germination rate of 72,100, and 100%, respectively, when the RZT was adjusted to 30oC at airtemperature of 20, 25, and 30oC, and when the air temperature was adjusted to 35oC, the germination rate was the highest (70%) when the RZT was 15oC. Tomatoes had the highest germination rate at 20oC of the RZT at all atmospheric temperatures. A local cooling and heating system was established to improve the germination rate by controlling the RZT during the low and high temperature period. The optimum RZT for seedlings during the low and high temperature period was investigated.

본 연구는 근권부 온도를 20 ̊C와 25 ̊C로 설정하였을 때 파프리카의 출아 및 묘의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 실험을 수행하였다. 1. 출아율은 25 ̊C처리구가 파종 후 3일째에 먼저 출아하였고, 발아기(50%발아)에 도달한 시간도 짧았다. 2. 두 처리간 초장과 엽수의 차이는 없었다. 3. 지상부의 생체중과 건물중은 묘 생육기간 전반에 걸쳐 25 ̊C처리구에서 더 증가하였다. 4. 지하부의 생체중, 건물중, 그리고 엽면적은 묘 생육기간 전반에 걸쳐 25 ̊C처리구에서 더 증가하였는데 묘 생육 후반에 증가폭이 더 커졌다. 5. 국부냉방기술 개발을 통해 온실 냉방 효율을 높여 파프리카 묘 생산에 소요되는 비용을 절감하는 재배기술확립에 도 움을 줄 수 있을 것이다.

근권부 공기순환 덕트 냉방이 온도 및 생육에 미치는 영향을 구명하고자 고온기 파프리카((Capsicumannum.L. ‘Veyron’)을 코이어배지에서 수경재배하였다. 냉방시간 처리는 24시간 연속 가동한 연속냉방(All-day), 17시부터 다음날 1시까지 8시간 냉방한 야간냉방(Night), 대조구인 냉방 무처리(Control) 등 3 처리하여 온실 상·하부 온도, 근권온도, 엽온, 과실 특성 및 기관 분배율을 측정하였 다. 근권부 덕트 냉방하였을 때, 고온기(6월 ~8월) 온실 하부(바닥으로부터 40cm)와 상부(바닥으로부터 180cm) 온도, 근권온도는 하강되었다. 대조구와 비교하여 온실 하부/상부 온도 차이가 연속냉방에서는 4.4~5.1oC/ 2.1~3.1oC 하강을, 야간냉방 처리에서는 3.4~3.8oC/ 2.2~2.7oC 하강되었다. 근권온도는 온실 하부 온도 결과와 유사했으며, 연속냉방(22.8oC)> 야간 냉방(24.1oC) > 대조구(27.7oC) 순으로 온도가 낮았다. 연속냉방 처리에서 덕트 위치(통로, 베드하단)와 송풍 방향(45o, 90o, 180o)에 따른 온도 변화를 측정한 결과 덕트의 위치가 통로에 위치하고 송풍방향이 상향(45o) 또는 수평(180o) 인 처리는 지상부 100cm까지의 수직 위치에 따른 온도 차이가 크지 않지 않으면서, 근권부위 온도인 지상 50cm 온도가 낮은 특징을 보였고 베드와 베드 공간 사이로 덕트 송풍 방향이 직각(90o)이였을 때는 바닥과 지 상 50cm 부위의 온도가 높고, 지상 100cm 이상 200cm 부위 온도가 상대적으로 낮았다. 연속냉방 또는 야간냉방 처리했을 때 파프리카 엽온은 오후 7시가 오전 9시 보다 엽온 하강이 컸다. 과실 분배율은 대조구(24.4%)에 비해 연속냉방(48.6%)과 야간냉방(45.6%)에서 높았으며, 평균과중, 과수 및 수량도 연속냉방 처리에서 가장 높았다. 한편 야간냉방 처리에서도 고온기 평균 지상부 및 근권온도를 낮추었으나, 누적된 평균온도가 가장 낮은 연속냉방처리에서 과실로의 동화산물 분배율을 높여 파프리카 수량을 증가시킨 것으로 보인다.

본 실험은 고온기 근권냉방이 파프리카의 배지온도 하강과 파프리카의 생리적 반응에 미치는 영향을 알아보고자 7월 16일부터 10월 15일까지 코이어 배지에서 재배 하였다. 냉방방식은 공기순환 덕트(지름 12cm, 미세구멍 (0.1mm)으로 찬 공기(7월~8월; 20 ± 2oC, 9월; 23 ± 2oC) 를 야간시간(오후 5시~오전 3시) 공급하였다. 고온기(7월 23일부터 8월 31일) 중 파프리카 배지의 일평균 온도가 냉방처리구는 24.7oC, 대조구는 28.2oC로, 냉방처리구에서 대조구보다 3.0~5.6oC 배지온도가 낮아 졌다. 하루 중 맑은 날(650~700W · m−2) 주간(오전 5시~ 오후 8시)/야간(오후8시~오전5시) 냉방처리구 배지 온도는 대조구보다 1.7oC/3.3oC 낮아졌다. 오후 6시에서 8시까지 초저녁 배지온도 하강속도가 냉방처리구에서는 평균 0.5oC/h, 대조구는 0oC/h였다. 배지 상부와 하부 간의 대조구 대비 냉방처리구의 온도차도 각각 1.3oC, 0.6oC 였다. 냉방처리는 고온(28~32oC) 배지 온도 노출율을 대조구 대비 32.5% 감소시켰다. 냉방처리구의 파프리카 광합성, 증산율 및 수분포텐셜은 대조구보다 높았다. 첫 개화시기도 대조구보다 4일 앞당겨지고, 착과수도 증가하였다. 냉방처리구의 엽장은 짧아졌으나, 초장, 경경, 분지수, 엽폭 등은 차이가 없었다. 야간 근권냉방으로 배지 온도가 3.0~5.6oC를 낮추었으나, 고온기 온실 온도가 고온에서는 파프리카 착과가 지연되므로, 지상부 온도 하강 방법을 병행하면 파프리카 생육과 착과에 효과적이라 판단된다.

지온상승억제 효과는 차광망(50%) +냉각수순환 평균 18.8oC(최고 23oC)가 가장 좋았으며, 차광망(50%) +지 하수순환 23.2oC(28.5oC), 차광도포제(30%)와 차광망 (50%)이 각각 24oC(최고 30oC) 순으로 나타났다. 고온기 근권냉각수 순환 효과가 가장 큰 모데나 품종은 절화장이 95.9 cm, 생체중이 67.0 g으로 가장 좋게 나타났다. 처리별 수량증가는 차광망(50%)처리에 비해 차광망(50%) +냉 각수순환이 121%로 가장 많았고, 차광망(50%) +지하수 순환, 차광도포제(30%)는 각각 59%와 65% 증가하였다. 하우스내부 야간온도를 8oC로 관리하였을 때 근권온수 순환이 평균 18oC 유지하여 무처리에 비해 약 8oC 정도 지온상승효과가 있는 것으로 나타났다. 동절기 지하부 온수순환처리에 의한 알스트로메리아 생육은 아스펜, 모데나, 샤넬 품종에서 절화장, 생체중 등 생육이 가장 좋았으며, 보르도 품종은 절화장이 다소 작게 나타났다. 근권온수 순환처리가 생육을 증가시킨 결과로 아스펜 등 4품종 모두에서 꽃목길이, 꽃목경경, 꽃수 및 꽃무게 등절화품질 또한 증가하였다. 생산량 또한 크게 증가하여 모데나 품종에서 38% 이상으로 가장 높았고, 아스펜, 보르도, 샤넬 순이었다.

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.

고온기 분식 칼랑코에 재배에 있어 문제는 고온 스트레서에 의한 생장의 억제로, 본 연구는 지하부 및 지상부의 생장을 촉진을 시킬 수 있다고 알려진 근권 생장촉진미생물(Pseudomonas sp. B와 Pseudomonas sp. D2)을 선발하여 사용하였으며 천연물로서는 alginoligosaccharide와 glucosamine oligosaccharide를 사용하였다. 또한 이들의 AG-용액과 단일 및 복합 처리하여 재배 온도차이를 부여한 경우 칼랑코에의 생장에 미치는 영향을 조사하였다. 상이한 지하부 온도조건은 25℃, 30℃ 및 35℃로 처리하여, 2주후 초장, 엽장,엽폭, 엽면적, 엽중, 지상부 생체중, 근장, 근중을 조사하였다. 25℃처리구에서는 초장, 엽면적, 엽중, 근중 모두 Pseudomonas sp. B와 glucosamine oligosaccharide를 혼합한 처리구가 가장 높았고, 30℃의 경우 초장과 엽중은 glusosamine oligosaccharide처리에서, 엽면적과 근중은 Pseudomonas sp. D2와 algin-oligosaccharide를 처리구에서 가장 좋은 생장 효과를 나타내었다. 35℃의 경우는 초장, 엽면적, 엽중, 근중 모두 Pseudomonas sp. B와 glucosamine oligosaccharide를 혼합한 처리구에서 효과가 컸다. 이상의 결과로 보아 고온기 칼랑코에의 분화 재배시 문제가 되는 생장억제현상은 천연제재와 미생물 제재를 혼합처리 함으로써 크게 개선시킬 수 있었다.

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 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.