본 연구는 코이어 배지를 이용한 오이 수경재배에서 배지 포 수액의 종류와 정식 방법에 따른 생육 및 생산성을 검증하여 가장 효율성이 높은 재배 방법의 선발을 위하여 수행되었다. 포수액은 배양액(S)과 원수(W), 육묘는 암면큐브 육묘(RC), 암면 플러그묘(RP), 슬라브 직파(DS)로 하였다. 재배 기간을 동일하게 하기 위하여 기준일은 파종일로 하였다. 초기 생육 량은 S 처리에 서 유의하게 높았으나, 생육기간이 길어질수록 처리 간 차이가 감소하였다. 정식 방법과 생육량 간에는 관계 성이 나타나지 않았으나, 포수 방법에 따라 동일한 정식방법 간에도 다른 결과가 나타났다. 생산성도 동일한 경향으로 초 기 수확기인 파종 후 6－8주까지는 S 처리에서 수확과의 수가 유의하게 많았으며, 이후 동일한 기간 수량의 격차가 해소되 었다. 누적 수량은 초기 수확량의 차이로 인하여 S 처리에서 유의하게 높았다. 식물체의 생육과 과실 생산성은 유사한 경 향으로 선형적인 관계성을 나타내었다. 정식 방법 간에는 상 관성을 나타내지 않았으나, S의 DS 처리가 초기 근권부 안정 적인 양·수분 공급으로 초기 생육 및 수량이 가장 많은 경향이 었다. 따라서 S 처리한 배지에 DS 방식이 식물체의 생육 및 생 산성에 가장 유리할 뿐만 아니라 재배단계 간소화를 통한 노 동력 및 생산 원가 절감으로 경제성 측면에서도 기여할 수 있 을 것으로 생각된다.

The spectrum of this study was research on the closed hydroponic cultivation of netted melons (Cucumis melo L.) using coir substrate, analyzing the impact of this cultivation method on melon yield, fruit quality, and the efficiency of water and nutrient usage. The experimental results showed that the average fruit weight of the melons grown in a closed system was 71.4 g higher than that of the open system, and the fruit width was on average 0.2 cm larger, showing a statistically significant difference. However, there was no difference in the average sugar content of the fruit flesh and height. Although there is no substantial commercial difference, it is conjectured that the change in the macronutrients ratio in the irrigation has played a role in the statistically significant increase in fruit weight, which is attributed to changes in the crops' nutrient uptake concentrations. This necessitates further research for a more comprehensive understanding. In terms of the productivity of irrigation required to produce the fruit, applying the closed system resulted in an increase of 7.6 kg/ton compared to the open system, saving 31.6% of water resources. Additionally, in terms of nutrients, cultivating in a closed system allowed for savings of approximately 59, 25, 55, 83, 76, and 87% of N, P, K, Ca, Mg, and S, respectively, throughout the entire cultivation period. As the drainage was reused, the ratios of NO3 - and Ca2+ increased up to a maximum of 9.6 and 9.1%, respectively, while the ratios of other ions gradually decreased. In summary, these results suggest that closed hydroponic cultivation can effectively optimize the use of water and fertilizer while maintaining excellent fruit quality in melon cultivation.

This study aimed to investigate the growth and phenol content changes of basil (Ocimum basilicum L.) under five different light intensities and photoperiods, maintaining the same Daily Light Integral (DLI) conditions in a plant factory. Basil seeds were sown on a rockwool medium for four weeks and then transplanted. To maintain a DLI 17mol·m-2·d-1, light intensity and photoperiod were set at 16h-295, 18h-260, 20h-235, 22h-215, and 24h-200μ mol·m-2·s-1 and cultivated for four weeks. The harvested results showed that basil plant height, number of lateral branches, and leaf number tended to decrease from the 16h-295 treatment to the 24h-200 treatment. Shoot fresh weight, dry weight, leaf area, leaf width, and leaf length were significantly higher in the 18 h-260 treatment. The total phenolic contents in the 18h-260 treatment was significantly higher by 51.3%, 172.7%, 111%, and 119.7% compared to the 16h-295, 20h-235, 22h-215, and 24h-200 treatments, respectively. Therefore, it is anticipated that cultivating basil under the condition of 18h-260 treatment could yield enhanced growth quality and an increase in total phenolic contents.

참외는 동북아시아 지역에서 대부분 재배되고 있고, 한국에 서 주로 생산되는 과일로서 단위면적당 수확량은 지속적으로 향상되고 있지만 재배방식은 토경재배에 국한되어 있기 때문 에 규모화, 생력화를 위한 수경재배 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 보온부직포를 이용한 수경재배로 참외를 재배할 때 영양생장기 배양액 내 질산태질소 비율에 따른 참외 생육 의 변화를 확인했다. 배양액에서 질산태질소 비율이 증가할 수록 초장은 길어지고, 엽장, 엽폭, 절간장도 함께 증가하였다. 생육 30일차의 SPAD값은 질산태질소 비율이 증가할수록 감 소하였다. 질산태질소 비율에 낮을수록 암꽃 개화가 빨리 되 었고, 과실 성숙에서는 처리 간 차이가 없었다. 질산태질소 비 율에 따른 과실의 형태는 차이가 없었고, 경도는 질산태질소 의 비율이 낮을수록 높아 과실이 단단하였다. 3월에서 7월까 지 총 수확량은 KM3 5,650kg/10a, KM1 4,439kg/10a로 KM3가 27% 높았고 특히, 참외 가격이 높은 3월에서 5월까지 수량은 KM3가 KM1보다 36% 높았다. 따라서 12월 정식되 어 봄철부터 생산되는 참외의 수경재배에 적합한 질산태질소는 6.5－10me·L-1 수준으로 공급하는 것이 적당할 것으로 판 단되었다.

The Gymnocalycium mihanovichii has been an important export item of Korean flower industry for a long time. Although there is a high demand for grafted cactus from overseas, its production for export is limited. In this study, the growth and marketable yield characteristics of Gymnocalycium mihanovichii ‘I-Hong’ were compared between soil culture and ebb-and-flow hydroponic system with single- or double-tier bench. As a result, hydroponic methods with single-tier bench resulted in higher fresh weight and glove diameter compared to other cultivation methods. In the ebb-and-flow hydroponic system, hydroponic system with double-tier bench of grafted cactus traits has a lower growth rate than other cultivations. However, the hydroponic system with double-tier bench of grafted cactus significantly increased the yield. In conclusion, the yield from hydroponic system with double-tier bench was better than soil cultivation method. Although there were some differences in color depending on the cultivation method, it was considered that there was no difference in appearance of Gymnocalycium mihanovichii ‘I-Hong’. Our results suggest the cultivation methods to overcome production constraints, expand their exports, and improve the value-added characteristics of grafted cactus.

Concentration of nitrogen, one of the major elements, and ratio of two nitrogen forms (NH4 + and NO3 –) in the nutrient solution affect the quality and food safety of fresh vegetable produce. This study was conducted to find an appropriate strength and NH4 +:NO3 – ratio of a nutrient solution for growth and development of a Romaine lettuce (Lactuca sativa L. var. longiflora) ‘Caesar Green’, a representative leafy vegetable, grown in a home hydroponic system. In the first experiment, plants were grown using three types of nutrient solution: A commercial nutrient solution (Peters) and two strengths (GNU1 and GNU2) of a multipurpose nutrient solution (GNU solution) developed in a Gyeongsang National University lab. Plants grown with the GNU1 and GNU2 had greater shoot length, leaf length and width, and biomass yield than Peters. On the other hand, the root hairs of plants grown with Peters were short and dark in color. Tissue NH4 + content in the Peters was higher than that of the GNU1 and GNU2. The higher contents of NH4 + in this solution may have caused ammonium toxicity. In the second experiment, eight treatment solutions, combining GNU1 and GNU2 solutions with four ratios of NO3 –:NH4 + named as 1, 2, 3 and 4 were used. Both experiments showed more growth in the GNU2 group, which had a relatively low ionic strength of the nutrient solution. The growth of Romaine lettuce showed the greatest fresh weight along with low tissue NO3 – content in the GNU2-2. This was more advantageous in terms of food safety in that it suppressed the accumulation of surplus NO3 – in tissues due to the low ionic strength of the GNU2 subgroup. In addition, this is preferable in that it can reduce the absolute amount of the input of inorganic nutrients to the nutrient solution.

This study was conducted to apply with an air duct for the cooling and a utilizing cultivating method that uses the fruiting node and the defoliation to the high-temperature vertical and hydroponic cultivation of the oriental melon. The lower fruiting node (LF) was to remove all third vines generated from 5 nodes of a secondary vine. The higher fruiting node (HF) was fruiting on the third vine generated from a first node of the third vine. The direction of the stem string; upward (UW), downward (DW). Four treatment conditions were applied with the LF-UW, LF-DW, HF-UW (control), and HF-DW. The leaf age of melon leaves was measured for photosynthesis at 3 days intervals, and the fruit characteristic was conducted on 79 fruits in each treatment. The photosynthesis rate steadily increased after leaf development, reaching 20.8 μmol CO2·m-2·s-1 on the 10 days, gradually increasing to 21.3 μmol CO2·m-2·s-1 on the 19 days, and reaching 23.4 μmol CO2·m-2·s-1 on the 32 days. After that, it lowered to 16.8 μmol CO2·m-2·s-1 on the 38 days and dropped significantly to 7.6 μmol CO2·m-2·s-1 on the 47 days. As a result of the fruit characteristics by fruiting nodes, the treatments of the fruit length was 12.6-13.4 cm, respectively, which was significant, and the fruit width was 7.9- 8.6 cm, respectively, was not significant. The soluble content ranged from 12.9 to 15.7°Brix, and the significance of all treatments, and higher than of LF-DW and HF-UW. The photosynthesis rate of melon leaves was good until 32 days after leaf development, but after that, the rate decreased. As for fruit quality, it was conformed that melons can be cultivated at the LF because the fruit enlargement and soluble content dose not decrease even when set at the LF. Results indicated that those can be used for LF and defoliation in the development of vertical and hydroponic cultivation method in high-temperature season.

수경 재배한 멜론의 생육과 수확 후 모의유통 시 품질 차이를 검토하였다. ‘루비볼춘추계’의 수경재배 된 멜론을 이용하여 저장 온도를 2℃와 5℃, 10℃, 20℃하여 모의유통 시 특성과 가용성고형물(SSC), 경도, 생체중 변화, 외관 등의 변화를 조사하였다. 멜론을 상온으로 유통하는 조건 하에서 저온저장에 따른 과실 특성을 본 연구에서 확인하였다. 멜론 저장 시 가용성고형물, 경도, 생체중, 외관이 저장온도에 따라 차이를 보였다. 가용성고형물은 멜론을 저온(2~5℃)에서 저장하여 모의유통 된 것이 상온(20℃)에서 다른 온도처리보다 높은 수준인 것으로 나타났다. 외관과 경도는 모의유통 중 저장 온도에 따른 영향이 지속적이지는 못하였지만 유통초기 저온(2~10℃) 저장이 외관 지수 및 경도 수치가 높은 경향이었다. 저장 온도에 따른 영향이 모의유통 시 계속 효과를 유지하지 못하여 국내 유통 시 이를 고려하여야 할 것이다. 본 연구 결과, 저장 온도에 따른 모의유통 중에 미치는 영향은 저장 직후 짧은 단기간에만 효과를 유지하여, 국내 유통 하에서 저장할 경우에는 바로 소비할 수 있도록 유도해야 할 것으로 생각된다.

생물환경조절학회지 31권 4호에 게재된 논문의 사사가 잘못 기재되어 있어 바로 잡습니다.

생물환경조절학회지 31권 3호에 게재된 논문의 재료 및 방법의 양액 정보가 잘못 기재되어 있어 바로 잡습니다.

Melons, a rich source of vitamins and fibers, are commonly grown in the soil. Hydroponic cultivation could improve yield and quality of melon and selection of substrate volume and the kind of substrates is important for hydroponic cultivation of melons. This study investigated the effect on melon growth according to volume of granular rockwool and substrates of coir and rockwool slab. ‘Geumsegye’ melon (Cucumis melo L. cv. Geumsegye) was cultivated hydroponically according to volume of granular rockwool to 1.0, 1.5, 2.0, 3.0, and 4.0 L, and was also cultivated using coir and rockwool slabs. Logistic model was applied to estimate the growth characteristics of melons such as plant height, leaf length, leaf width, and the characteristics of fruit. The growth characteristics of melons were significantly increased at 4.0 L compared to those grown of 1.0 L volume of on granular rockwool, and the results were the highest in coir and rockwool slabs. Melons grown in rockwool slabs showed the largest fruit fresh weight, fruit length, and fruit width. During hydroponic cultivation, growth characteristics of melon appropriate at the 4.0 L volume of granular rockwool, and the highest at coir and rockwool slabs. This study provides a basis for understanding the effect of root zone environment to the growth characteristics and fruit quality of non-netted melon.

There are many different types of cultivation in tomatoes for year-round production. One of them, semi-forcing cultivation is characterized by growing seedlings in winter season. If grafted seedlings are used in winter season that energy cost can be reduced, because they have tolerance to cold stress. This study was conducted to analyze the rootstock performance by measuring the growth, yield, and leaf-macronutrient content of cherry tomatoes grown in semi-forcing hydroponics. Three domestic rootstocks ‘HSF4’, ‘21LM’, ‘21A701’, and a control cultivar ‘B-blocking’ were grafted onto jujube-shaped cherry tomato (Lycopersicon esculentum L.) commercial cultivar ‘Nonari’. The total yield per plant with grafted cherry tomato ‘21A701’ was 3,387g, which was 11%, 22% and 24% higher than the yield with ‘B-blocking’, non-grafted one and ‘HSF4’. The stem diameter of ‘21A701’ was thick with 8.26mm, whereas non-grafted one was thin with 7.23mm at 160 days after transplanting. The flowering position of ‘21LM’ was 34% and 47% higher than the flowering position of ‘B-blocking’ and non-grafted one at 153 days after transplanting. The NO3-N concentration in petiole sap of ‘21LM’ was the highest with 1,746mg·L-1 and non-grafted one and ‘HSF4’ were the lowest with 1,252mg·L-1 and 1,245mg·L-1 at 167 days after transplanting. The results indicated that rootstock/scion combinations in cherry tomatoes can affect the plant growth, yield, and the concentration of different NO3-N in leaves at the late growth stage. Both ‘21A701’ and ‘21LM’ have vigorous root system, which influence the growth and yield increased.

본 연구에서는 파프리카(Capsicum annuum L.) ‘Scirocco’ 품종 수경재배 시 배액 재사용 여부에 따른 순환식 재배와 비 순환식 재배 및 배지 종류가 배액의 양분 이온 변화 양상과 생 육에 미치는 영향을 조사하였다. 파프리카의 파종은 2021년 8 월 19일에, 정식은 2021년 9월 16일, 순환식 및 비순환식의 재 배 방식 적용은 2021년 10월 21일에 시행하였다. 배액 내 양 분 분석 결과, Na+와 Cl‒은 작물이 제대로 흡수하지 않는 대표 적은 이온으로써 생육이 진전될수록 순환식 재배방식에서 집 적되었다. 또한 배액 내 NH4-N의 함량이 NO3-N의 함량에 비 해 현저히 낮으므로 파프리카의 이온 선택성으로 인해 NO3-N 보다 NH4-N이 우선 흡수되는 것으로 생각된다. 파프리카의 생육 및 과실 특성은 배액 재사용 여부와 배지의 종류에 따른 처리 간의 차이가 크지 않았다. 결론적으로 순환식과 비순환 식의 수경재배 방식, 코이어와 암면의 배지 종류에 따른 파프 리카 수경 재배 시 중기 이후의 세력 약화로 인한 착과 불량을 유의하여 관리한다면 처리 간의 차이가 크지 않으므로 농가의 실정에 맞는 재배 방식과 배지를 선택하여 파프리카를 생산할 수 있을 것으로 생각된다. 다만 최근 환경오염에 대한 관심이 높아진 만큼 배액 재사용에 따른 병원균 감염 등을 잘 관리한 다는 가정 하에서 순환식 재배 방식을 채택해도 수량 감소나 품질 저하 등은 우려하지 않아도 될 것이라 판단되며, 폐기 문 제가 발생하는 암면 대신 코이어 배지를 선택한다면 더욱 환 경오염 감소에 기여할 수 있으리라 기대된다.

최근 토마토 수경재배가 증가하며 장기 재배가 일반화 되고 있다. 수경재배에서는 작물의 양분과 수분 요구도를 고려하 여 적정 양액을 공급하는 것이 생산성, 자원의 이용, 환경보전 측면에서도 매우 중요한데 장기재배에서는 계절적인 환경변 화가 심하므로 이것을 고려한 급액 관리가 매우 중요하다. 따 라서 코이어 배지를 이용한 토마토 장기재배에서 급액량이 생 육과 수량에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 온실 외부에 설치된 일사 센서로 적산일사를 기준으로 급액 횟수를 조절하 였으며, 생육시기별로 급액 기준을 변경하며 4수준(High, Medium high, Meidum low, Low)으로 급액량을 달리 처리 하였다. 급액량이 많을수록 배액률이 높았으며 배액의 EC가 지나치게 높아지는 것을 방지 할 수 있었다. 재배기간이 경과 하면서 배액 EC가 높아졌는데 급액량이 적은 처리일수록 상 승 폭이 컸다. 초장은 급액량이 가장 적은 처리구가 다른 처리 구에 비하여 작았고 마디수와 화방의 발생 수는 급액량에 영 향을 받지 않았다. 착과수는 전체적으로는 급액량의 영향을 크게 받지 않았으나 저온기에 발생한, 12－15화방에서는 급 액량이 가장 많았던 처리구가 착과수가 적었다. 배꼽썩음과 는 급액량이 가장 적은 처리구가 많았고 발생 시기도 빨랐다. 과실의 크기는 High 처리구가 컸으나 전체 수량은 Medium high 처리가 가장 많았다. 시험의 결과로 코이어를 이용한 토 마토 수경재배에서 급액량이 근권의 양·수분 안정화와 생산 성에 미치는 영향과 적정한 급액 관리의 중요성을 확인할 수 있었다. 따라서 최근에 보급되고 있는 복합환경제어시스템에 근권의 정보를 기준으로 정밀급액제어 알고리즘을 적용한다 면 수경재배 제어기술 발전과 더불어 작물의 생산성 향상에도 기여할 수 있을 것으로 판단되므로 이에 대한 지속적인 연구 가 필요할 것이다.

식물의 생장과 발달은 지하부 환경에도 영향을 받으므로 근 권 환경의 변수들을 관수전략의 수립에 고려하는 것이 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 수분이동 특성이 다른 2종류의 암 면배지에서 FDR센서를 활용하여 체적함수율(VWC)과 Bulk EC(ECb) 그리고 식물의 뿌리가 이용하는 Pore EC(ECp)에 대한 관계를 분석하고, 이를 활용하여 이용가능한 근권 환경 데이터 수집과 보정 방법을 확립하고자 진행되었다. 실험은 물리적 특성이 다른 2종류의 암면배지(RW1, RW2)를 사용 하였다. FDR 센서를 활용하여 함수율(MC)과 ECb를 측정하 였으며, ECp는 체적함수율(VWC) 10－100%에서 배지 중 앙부위에 일회용 주사기를 이용하여 배지 잔류 양액을 추출 후 측정하였다. 이후 2종류 배지(RW1, RW2)에 서로 다른 농 도(증류수, 0.5－5.0)의 배양액을 각 체적함수율 범위(0－ 100%)로 공급하여 ECb와 ECp를 측정하였다. RW1, RW2 배지에서 ECb와 ECp의 관계는 3차 다항식에 가장 적합하였 다. 체적함수율(VWC) 범위 3차 다항식에 따른 ECb와 ECp 의 관계는 낮은 체적함수율(VWC) 10－60% 구간에서 큰 오 차율을 보였다. 체적함수율(VWC)범위에 따른 센서 측정값 (ECb) 및 식물 뿌리가 이용하는(ECp)의 상관관계는 2종류 배 지(RW1, RW2) 모두 Paraboloid 식에서 결정계수값이 각각 0.936, 0.947로 가장 높았다.

잎들깨 수경재배 시 적합한 고형배지를 선발하기 위하여 본 연구를 수행하였다. ‘남천’과 ‘소미랑’ 2품종에 대해 코이어 (chip:dust = 5:5), 펄라이트, 입상 암면, 원예용 상토(cocopeat: peatmoss:vermiculite:perlite:zeolite = 50:25:10:10:5) 등 4종의 배지에 따른 배지의 물리화학적 특성 및 생육반응을 분 석하였다. 배지 간의 EC와 pH의 차이는 보이지 않았으나, 용 기용수량 측정 결과 입상 암면이 가장 높고 원예용 상토와 코 이어가 적절한 수준을 유지하였다. 배지의 기상률은 코이어 와 펄라이트가 30% 이상으로 높은 경향을 보였으며 가비중은 코이어 배지를 제외한 모든 배지가 기준을 충족하였다. 잎의 크기는 품종 간에 배지에 따른 반응이 다르게 나타났는데 ‘남 천’ 품종은 원예용 상토에서 엽장, 엽폭이 가장 컸고 ‘소미랑’ 의 경우 코이어에서 재배하였을 때 가장 컸다. 엽중은 두 품종 모두 원예용 상토에서 재배한 것이 가장 높았고, 코이어와 펄 라이트에서 재배한 것이 상대적으로 낮았다. 총 생산량을 조 사한 결과 수량이 높은 원예용 상토 및 입상 암면과 수량이 낮 은 코이어, 펄라이트로 두 그룹으로 구분되는 형태를 보였으 며 그룹 간에 최대 28% 차이를 보였다. 따라서 근권에 충분한 수분 공급이 필요한 잎들깨를 수경재배하기 위해서는 보수력 이 좋은 원예용 상토와 입상 암면을 이용하는 것이 적합할 것 으로 판단한다.

본 연구는 딸기재배시 전용 고설베드를 사용하지 않고, 일 반 수경재배 시설을 이용하여 코이어 배지를 베드에 올려 재 배하는 방법을 구명하기 위해서 실시하였다. 토마토나 파프 리카를 재배하는 시설재배 베드에 코이어의 칩과 더스트 비율 이 5:5인 코이어 배지 1겹 처리(높이 10cm; A), 2겹으로 쌓은 처리(높이 20cm; B), 코이어의 칩과 더스트 비율이 7:3인 코 이어 배지 1겹 처리(높이 15cm; C)와 대조구로는 딸기 전용 플라스틱 화분(Control) 처리구로 하였다. 생육특성은 코이 어 배지 높이별로는 유의성이 없었고, 플라스틱 화분에서 재 배한 것이 작은 경향을 보였다. 딸기 잎의 광합성율은 처리별 로 14.68－15.76μmol CO2·m-2·s-1로 통계적인 유의성은 없 었고, 뿌리의 근활력은 배지 용량이 컸던 C와 B 처리구가 A 처리구와 대조구보다는 높은 것으로 나타났다. 과장과 과폭 은 각각 4.04－4.13cm와 3.26－3.34cm로 통계적인 유의성 이 없었고, 과장과 과폭 비율은 대조구가 1.27로 A－C 처리 구의 1.23－1.24보다 뾰쪽한 형태이었다. 딸기 1주당 수확과 수는 C 처리구가 4.4개로 가장 적었고, 대조구, A, B 처리구의 6.2－6.5개로 처리간 유의성은 없었다. 상품수량 과수는 A 처 리구가 74개로 가장 많았고, C 처리구가 53개로 가장 적었으 며, 1주당 수량은 A 처리구가 72.38g으로 가장 컸고, C 처리 구가 48.69g으로 가장 작았다. 이와 같은 결과는 딸기재배 시 전용재배 시설을 설치하지 않고, 기존의 토마토나 파프리카 수경재배 시설에서 코이어 배지를 활용하여 딸기재배를 할 수 있다는 것을 나타낸다. 다만 C 처리구에서 수량이 감소한 것 은 칩과 더스트 비율이 7:3으로, A와 B 처리구의 칩과 더스트 비율이 5:5와 다른 것이 원인으로 추정되며 칩과 더스트 비율 에 따른 추가 연구가 필요하다.