접목은 대목의 특성을 이용하여 환경에 대한 적응성 확대하고 생산성을 향상시키는 수단으로 이용 할수 있는 기술이다. 따라서 토마토 장기 수경재배에 적합한 대목을 탐색하고 수경재배에서 접목묘 이용 효과를 검증하고자 이 연구를 수행하였다. 수경재배에 적합한 대목을 탐색하기 위하여 8개 대목 품종과 3개 재배품종의 생육과 양액흡수량을 조사하였다. 접목 효과를 검증하기 위하여 재배 품종 ‘대프니스’, ‘수퍼도태랑’, ‘미니찰’을 실생묘와 ‘비브로킹’, ‘맥시포트’ 대목에 각각 접목한 접목묘의 생육과 양액흡수 특성을 조사하였다. 수경재배 대목 적응성 탐색 결과 토마토 품종별 엽 발생 속도가 다르고 엽면적의 차이도 컸다. 재배품종에 비하여 ‘맥시포트’와 ‘버팀목’이 양액흡수는 많았고, ‘닥터큐’, ‘올라운드’, ‘비브로킹’, ‘파이팅’은 흡수력이 떨어졌다. 재배품종을 ‘비브로킹’, ‘맥시포트’ 대목에 각각 접목하여 실생묘와 양액 흡수력을 비교하였을 때 ‘비브로킹’ 접목묘는 실생에 비하여 흡수가 적었던 반면에 ‘맥시포트’ 대목 접목묘는 흡수가 더 많았다. ‘맥시포트’ 대목 접목묘의 초장, 경경, 엽수는 실생묘와 차이가 없었다. 그러나 엽면적, 지상부 및 지하부 생체중, 뿌리의 부피는 접목묘가 훨씬 많았다. 품종별로는 ‘대프니스’와 ‘미니찰’은 접목에 의한 지상부 및 지하부의 생장량 증가하였으며 ‘수퍼도태랑’은 상대적으로 접목 효과가 적은 것으로 나타나 품종에 따른 접목 효과가 다른 것으로 나타났다.

본 연구에서는 플라즈마 발생장치를 수경재배 시스템과 결 합하여 재배 기간 동안 처리 시 상추의 생육 및 기능성 물질 함량 변화를 살펴보기 위해 실시하였다. 3주 동안 육묘하여 균일 한 크기의 상추 묘를 semi-DFT에 정식하였으며, 플라즈마 공정 장치를 결합하여 4주 동안 8시간 주기로 1시간씩 수중에서 간헐적으로 작동시켰다. 양액(대조구), 플라즈마 활성수 (4.2kV, 5.7kV)를 사용하여 온실에서 재배하였으며 이후 수확하여 생육조사 및 기능성 물질 분석을 실시하였다. 플라즈마 활성수 처리 기간 동안 발생되는 활성산소종 중에서 O3로 인하여 플라즈마 발생 장치에 근접한 개체일수록 갈색 반점 및 괴사현상이 나타났으며, 생육조사를 실시한 결과 유의적 차이가 나타나지 않았다. 기능성 물질 분석 결과 상추 지상부의 rutin과 총 페놀 함량은 플라즈마수보다 높았지만, epicatechin 의 경우 플라즈마수 처리에서 함량이 더 많았다. 근권부에서 측정된 이차대사산물인 rutin, epicatechin, quercetin 및 총 페놀 함량은 대조구보다 플라즈마수 처리구에서 유의하게 높았다. 이러한 결과는 플라즈마수 처리 시간동안 수중에 오존과 같은 활성산소종으로 인해 지상부 생육이 잘 이루어지지 못했으나, 근권 영역에서는 이차대사산물이 크게 증가하였다. 향후 간헐적인 플라즈마 활성수 생성에 따른 생리 장해를 극복 하고 뿌리채소의 수경재배 시스템에 적용하여 이차대사산물 을 증가시키기 위한 본 기술의 도입이 필요하다.

국화과 13종과 배추과 14종의 쌈채소류, 그리고 허브류 7종을 담액식 수경재배 시스템에 혼식하여 EC 1.2, 2.4 및 3.6dS·m-1의 배양액을 공급하여 배양액의 pH와 EC 변화, 식물체의 생육과 무기양분 흡수 특성을 조사하였다. pH는 양액농도가 높을수록 낮아졌고, EC는 양액농도가 높은 처리에서 높아 EC 3.6dS·m-1처리에서 4.8dS·m-1까지 높아졌다. 생육은 여름철에는 국화과와 허브류는 EC 1.2dS·m-1, 배추과는 2.4dS·m-1의 배양액에서 양호하였고, 가을철에는 EC 2.4dS·m-1 처리에서 대부분 작물이 생육이 양호하였다. 무기양분의 흡수는 생육이 양호했던 가을철이 여름철보다 T-N과 K 함량이 높았다. 작물별로는 배추과가 국화과와 허브류에 비해서 T-N, K, Ca,그리고 Mg함량이 높았으며, Fe과 Mn 함량은 오히려 국화과에서 높았다. 결과적으로 국화과와 배추과 쌈채소류와 몇 가지 허브류를 혼식하여 한 가지 배양액으로 수경재배 시 여름철에는 EC 1.2dS·m-1, 가을에는 EC 2.4dS·m-1로 재배하면 유리할 것으로 판단되었다.

머스크멜론의 담액재배시 착과절위 및 적심절위와 재식밀도를 구명하기 위하여 착과절위는 7~8, 11~12, 또는 15~16절, 적심절위는 22 또는 27절, 재식밀도는 100cm×25cm 100cm×35cm, 100cm×45cm 및 100cm×55cm로 달리하였다. 과실품질은 동일한 착과절위일때 22절 적심구보다 27절 적심구에서 과중이 무겁고 당도가 높았다. 동일한 적심절위일때 착과절위가 높을수록 과중은 무겁고 당도는 낮았다. 100cm×25cm 또는 100cm×35cm 재식구보다 10cm×45cm 또는 100cm×55cm 재식구에서 과중이 더 크고 당도가 높았다. 총과실수량은 재식밀도가 낮아질수록 적었으나 상품과율은 반대로 높아서 상품과의 수량은 100cm×45cm 재식구에서 가장 높았으며 100cm×25cm, 100cm×35cm, 100cm×55cm 순으로 많았다.

야마자키 토마토용 배양액을 이용하여 토마토를 담액 재배할 경우, pH 7.5 정도인 수돗물을 용수로 한 배양액에 NH4H2PO4를 사용하므로써 배양액의 pH를 안정시키는 동시에, 적정 식물생장을 유도할 수 있는 NH4H2PO4농도를 찾고자 실험을 수행하였다. 그 결과 NH4H2PO4의 농도를 증가시킴에 따라 배양액의 pH가 감소하는 경향을 보였으며, EC는 반대의 경향을 보였다. NH4-N 8/3 me/l 처리구에서는 식물체에 황화현상이 나타났다. NH4-N이 4/3 me/l 혹은 5/3 me/l인 처리구에서 pH와 EC를 안정적으로 유지할 수 있었다. 엽장이나 줄기직경은 NH4-N 2/3 me/l처리구에서 큰 값을 나타냈고, 과실의 당도는 NH4-N 5/3 me/l 처리구에서 가장 높았다. 이상의 결과로부터, 토마토의 담액 재배시 수확기 이전에는 NH4-N을 2/3 me/l로 하고, 수확기에는 NH4-N을 4/3-5/3 me/l로 하는 것이 바람직한 것으로 사료되었다.