This study investigated phenolic compounds and radical scavenging activities of rapeseed plants according to cultivar and growth stage. For 1st, 2nd, and 3rd harvested rapeseed plants, total polyphenol contents were 12.56~15.85, 10.28~13.17, and 9.94~16.01 mg gallic acid equivalents/g sample, respectively; total flavonoid contents were 9.86~11.05, 10.41~13.06, and 8.18~16.64 mg catechin equivalents/g sample, respectively; total chlorophyll contents were 17.26~21.66, 19.31~24.95, and 22.16~38.39 mg/g sample, respectively; and total glucosinolates contents were 31.13~46.22, 28.51~34.72, and 22.18~30.58 mg SE/g sample, respectively. DPPH and ABTS radical scavenging activities of rapeseed plants were 3.26~5.91 and 10.69~17.17 mg trolox equivalents/g sample, respectively. FRAP activities of 1st, 2nd, and 3rd harvested rapeseed plants were 142.88~63.93, 37.97~61.24, and 32.93~52.36 mM/g sample, respectively. Phenolic compounds and radical scavenging activities of rapeseed plants were found to be high in Halla, Yuryeo, and Yeongsan cultivars. Overall, phenolic compounds and radical scavenging activities of rapeseed plants tended to decrease as the harvest time was delayed. These results indicate that more research on functional ingredients and physiological activities of rapeseed plants is needed to diversify their fields of use.

본 연구는 식물 형태 및 성장 지표를 기반으로 친황다오 해안지역의 10가지 향토식물의 내염성을 평가 하여 내염성 식물의 육종 및 정원 적용에 대한 참고 자료를 제공하기 위해 시도되었다. 10종의 토종식물 묘목을 0.0%, 0.2%, 0.4%, 0.6%, 0.8%, 1.0% NaCl 용액으로 물 배양기에 스트레스를 가하여 식물의 높은 성장 스트레스 지수, 염해지수, 염해율, 생존율을 계산하여 내염성 평가를 진행하였다. 그 결과 염분 스 트레스는 친황다오 해안지역에서 10종의 토종 식물의 성장을 다양한 정도로 억제했으며, 염분 농도가 증가함에 따라 식물의 높은 성장 스트레스 지수, 염분 손상 지수 및 염분 손상 비율은 증가하는 경향을 보였고 생존율은 전반적으로 감소하는 경향을 보였다. 식물에 따라 염분 스트레스에 대한 반응 정도가 다르며, 클러스터 분석과 소속 함수 분석을 통해 친황다오 해안지역의 10가지 향토식물은 극내염성인 뜰보리수(Elaeagnus multiflora), 고내염성 족제비싸리(Amorpha fruticosa), 용버들(Salix matsudana), 광대 싸리(Flueggea suffruticosa), 중내염성 호비수리(Lespedeza davurica), 아까시나무(Robinia pseudoacacia) 그리고 민감식물인 장구밥나무(Grewia biloba var. parviflora), 모감주나무(Koelreuteria paniculata.), 좀목 형(Vitex negundo var. heterophylla) 그리고 싸리(Lespedeza bicolor) 등 4개 유형의 내염성 식물군으로 나눌 수 있다. 이중 종합평가는 1위를 차지한 뜰보리수는 염습지 등 해안지역의 조경재료로 매우 탁월한 것으 로 밝혀졌다.

이탄 토양으로부터 분리된 세균의 유기물 분해능, 항균 활성 및 식물생육촉진능을 확인하고 다 기능성 유용 미생물을 확보하고자 하였다. 분리된 48 균주를 대상으로 β-glucosidase, cellulase, amylase, protease 생성능을 확인한 결과, SH-23, SH-26, SH-29 그리고 SH-33 균주가 우수 균주로 선발되었다. 선발된 유기물 분해 우수 세균 4 균주는 식물병원성곰팡이(Botrytis cinerea, Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum, Colletotrichum acutatum)에 대한 항진균 활성을 나타내었다. 유기물 분해능이 우수하고 식물 병원성 곰팡이에 대해 항진균 활성을 나타낸 SH-26 균주를 최종 우수균주로 선발 하였다. 선발된 SH-26 균주의 16S rRNA 유전자 염기 서열을 결정한 결과, Pseudomonas knackmussii HG322950 B13T, Pseudomonas citronellolis BCZY01000096 NBRC 103043T, 그리고 Pseudomonas delhiensis jgi.1118306 RLD-1T 와 100%의 상동성을 나타내었다. Pseudomonas sp. SH-26 균주는 siderophore 생성능, 질소고 정능과 Indole-3-acetic acid 생성능이 있는 것으로 확인되었다.

본 연구는 관수조건에 따른 지피식물의 생육특성을 파악하고 수분 스트레스 후 생육 회복력을 평가하 기 위하여 수행되었다. 지피식물로 많이 사용되는 초본류 4종을 대상으로 피복의 목적을 달성할 수 있 는 적정 식재간격을 도출하였으며, 또한 관수처리 유형에 따른 생육 및 피복률의 변화를 분석하였다. 식물마다 피복효과를 달성하기 위한 적정 식재간격에 차이가 있었다. 돌단풍은 30～35cm, 송엽국은 30～40cm간격, 꽃잔디는 40cm이상, 돌나물은 20cm미만의 식재간격이 효과적이다. 관수처리에 따른 생육특성을 분석한 결과 관수가 지속적으로 이루어지면 초장이 길지만 처리기간 동안 생육의 변화는 거의 없었다. 피복률은 관수처리와 식물에 따라 차이가 있다. 송엽국과 돌단풍은 무관수 20일 후 관수가 이루어지면 피복률도 회복되었으며, 꽃잔디는 관수가 이루어지고 나서 시간이 경과된 후에 피복률을 회복하였다. 피복이 전체적으로 이루어진 이후에는 토양 수분부족에 의한 피복률의 변화가 거의 없었 으나 피복 초기에 수분이 공급되지 않으면 피복에 어려움이 있다. 꽃잔디, 송엽국, 돌단풍은 일정기간 무관수가 지속되더라도 다시 관수가 이루어지면 회복이 될 수 있다. 즉 식물관리에 있어서 종 마다 차이 는 있으나 관수관리가 중요하며, 일정기간 무관수 후 관수가 이루어지면 생육이 회복될 수 있다.

This study was conducted to investigate the growth characteristics of cucumber (Cucumis sativus L. ‘Joeunbaekdadagi’) and tomato (Solanum lycopersicum L. ‘Dotaerang Dia’) seedlings by light intensities and CO2 concentrations in a closed-type plant production system (CPPS). Cucumber and tomato seeds were sown in 50-cell trays and germinated in CPPS at air temperature 25 ± 1°C and relative humidity 50 ± 10% for 4 days. After germination, the CO2 concentrations and light intensity treatment were treated at 500 (ambient), 1,000, and 1,500 μmol·mol-1 and 100, 200, and 300 μmol·m-2·s-1 photosynthetic photon flux density (PPFD), respectively. The leaf area of cucumber showed the highest value in CO2 1,500 μmol·mol-1. However, the leaf area of the tomato had no significant difference in CO2 concentrations and light intensities treatments. In cucumber and tomato both seedlings, the growth and quality such as compactness and leaf area rate were increased with the increase of light intensity, and there were highest in 300 μmol·m-2·s-1. The root surface and number of root tips of cucumber and tomato seedlings were significantly increased with the increase in light intensity. In conclusion, the regulation of the CO2 concentrations and light intensity can control the growth and quality of cucumber and tomato seedlings in CPPS, especially, increasing the light intensity can improve more significantly the growth and quality of seedlings.

This study aims to select eggplant cultivars adaptive to the hot temperature period greenhouse climate by water consumption, and growth performance of plants and fruits of different European eggplant cultivars, including ‘Bartok (BA)’, ‘Bowie (BO)’, ‘Black Pearl (BP)’, ‘Ishbilia (I)’, ‘Mabel (M)’, ‘Vestale (VE)’ and ‘Velia (VL)’, in substrate hydroponic cultivation under hot and humid greenhouse conditions. On the 118 DAT, the leaf number and stem dry weight were highest in ‘VL’, followed by ‘M’, and there was no significant difference in leaf dry weight among cultivars. The marketable fruit number per plant was 16.4 for ‘M’, which was higher than other cultivars, and ‘VE’ and ‘VL’ were 8.5 and 8.8, respectively. The weight per fruit was low for ‘M’ at 136 g, and the highest in ‘VE’ and ‘VL’ at 332 and 281 g, respectively. There was no significant difference in fruit production per plant. In this study, ‘M’, which has high water use efficiency and a large number of fruits, and ‘VL’, which required less quantity to water consumption for producing 200 g of fruit and had a high product weight, will have excellent adaptability in the UAE greenhouse condition.

This study was aimed to determine the effects of grow media on the mineral contents of the leaves and growth characteristics of strawberry grown under aquaponics system in a plant factory. For aquaculture, 12 fish (Cyprinus carpio) (total weight, 2.0 kg) were raised in an aquaponics tank (W 0.7 m × L 1.5 m × H 0.45 m, 472.5 L) filled with 367.5 L of water at a density of 5.44 kg·m-3 and total 34 of strawberry seedlings were transplanted in the pots filed with 200 g of orchid stone, hydroball or polyurethane sponge in the growing bed (W 0.7 m × L 1.5 m × H 0.22 m) laid out with holly acrylic sheet (140×60 mm, Ø80) on the top of the system. The pH and EC of the aquaponic solution was ranged from 7.6 to 4.9 and 0.24－0.91 dS·m-1, respectively. The concentration of NO3-N was about 28% lower than that of the hydroponic standard solution, and K, Fe and B were 10, 27 and 3.8 times lower, respectively; however, the mineral contents of strawberry leaves were in the appropriate ranges with lower contents in the leaves grown with sponge media. The organic content (OM), nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) of the sludge were 61.5, 5.72, 8.92, and 0.24%, respectively. The leaf area, leaf number, and dry and fresh weights of shoot at 81 DAT were significantly higher in the hydroball, and the average number of fruits per plant was significantly higher in both the orchid stone and hydroball. There was no significant difference in the fresh and dry weights of fruits. Integrated all the results suggest that the orchid stone and hydroball media are more effective to utilize nutrients in solid particles of aquaponic solution, compared to the polyurethane sponge.

농업 재배지 토양으로부터 auxin 생성세균 KSD16, KSD33 그리고 KSD36를 분리하였다. 분리 균주 KSD16, KSD33 그리고 KSD36 는 16S rRNA 유전자 계통분석을 통해 Arthrobacter 속으로 분류되 었다. 이들 균주는 R2A배지에 0.1% L-tryptophan를 첨가한 배지에서 28℃, 48 시간 배양한 결과, auxin 의 일종인 indole-3-acetic acid (IAA)를 204.4 mg L-1 생성하는 것으로 확인되었다. IAA 생성세균의 녹 두종자 발아에 미치는 영향을 확인한 결과, Arthrobacter 속 균주 KSD16, KSD33 그리고 KSD36 는 대조 군에 비해 뿌리길이와 발근수가 증가하였다. Arthrobacter 속 균주의 녹두 성장촉진 효과를 확인한 결과, 녹두의 발아율이 대조군보다 73.4 % 증가하는 특징을 나타내었다.

본 연구는 같은 일적산광량(DLI) 조건에서 각각의 광강도 와 광주기 조합이 십자화과 식물 3종의 생육 및 글루코시놀레 이트(GSLs) 함량에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 갓(Brassica juncea (L.) Czern.), 적겨자(Brassica juncea L.), 케일(Brassica oleracea L. var. acephala (DC.) Alef.) 종자를 암면 배지에 파종하여 3주간 육묘하였다. 육묘 후 DLI 를 10mol·m-2·d-1로 설정하여 10h-280, 14h-200, 18h-155, 22h-127μmol·m-2·s-1 처리 조합으로 3주간 처리하였다. 14h- 200μmol·m-2·s-1 처리한 결과, 적갓과 케일은 지상부 생체중/ 건물중, 엽수, 엽면적이 증가하였지만, 유의적 차이는 관찰되 지 않았다. 적갓의 GSLs 함량에서 14h-200μmol·m-2·s-1 처리 가 10h-280, 18h-155, 22h-127μmol·m-2·s-1 처리보다 각각 유의적으로 139.95, 135.87, 154.03% 증가하였으며, 케일의 경우 14h-200μmol·m-2·s-1 처리가 다른 처리구보다 각각 132.96, 122.06, 131.78% 유의하게 증가하였다. 적겨자는 18h-155μmol·m-2·s-1 처리에서 지상부 생체중/건물중, GSLs 함량이 증가하였으며, 14h-200μmol·m-2·s-1 처리에서 엽수가 10h-280, 18h-155, 22h-127μmol·m-2·s-1 처리보다 각각 15.62, 12.12, 32.14% 유의적으로 증가하였다. 유사한 십자 화과 작물이라도 종에 따라 DLI 반응이 다르기 때문에 최적의 DLI 조건 구명과 최소의 전력 소비량 및 최대 효율을 내기 위 한 광질 연구를 병행하여 더 세밀한 결과를 도출해야 할 것으 로 사료된다.

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 연구에서는 채소정식을 위한 정식기에 사용하는 생분해성 포트를 개발하기 위하여 생분해성 첨가제의 비율에 따라 포트의 물성 및 식물의 생장 차이를 구명하였다. 본 실험에 사용된 생분해포트의 주원료는 크라프트지와 신문고지였고, 생분해성 포트는 주 배합비에서 내첨첨가제의 함량을 주원료 대비 각 3%, 5%로 제조하였다. 본 실험에서 8주 육묘 후 포트의 물리적 특성과 첨가제에 따른 변화를 알아보기 위해 포트의 인장강도, 두께, 무게 등을 조사하였다. 생분해성 첨가제가 함유된 포트와 일반 PE포트에 식물 생장도 비교하였다. 2주차에서 5주차에는 매주 배추의 생육조사를 진행했고, 5주차에서 8주차에는 고추생육조사를 진행하였다. 식물의 생장은 뿌리신선중(g), 지상부 시선중(g), 옆 장(cm), 옆 폭(cm)등을 측정하였다. 생분해성 포트에서의 식물 생장은 플라스틱 포트에 비해 생육이 저조하게 나타났다. 생분해성 포트의 무게와 두께는 첨가제 함량에 따라 낮은 상관성을 보였지만, 인장강도의 경우 차이를 보여 내첨제의 비율에 따라 생육에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 첨가제는 무게와 두께에는 영향을 미치지 않아 포트의 생분해 능력에는 영향이 없는 것으로 판단된다. 본 연구는 생분해성 식물 포트 개발의 기초자료가 될 것으로 기대된다.

This study aimed to determine the photosynthesis and growth characteristics of Peucedanum japonicum T. grown under aquaponics in a plant factory (AP) by comparing those grown under hydroponic cultivation system (HP). The AP system raised 30 fishes at a density of 10.6 kg·m-3 in a 367.5 L tank, and at HP, nutrient solution was controlled with EC 1.3 dS·m-1 and pH 6.5. The pH level ranged from 4.0 to 7.1 for the AP system and 4.0 to 7.4 for the HP system. The pH level in the AP began to decrease with an increase in nitrate nitrogen (NO3-N) and lasted bellower than pH 5.5 for 15–67 DAT. It was found that ammonium nitrogen (NH4-N) continued to increase even under low pH conditions. EC was maintained at 1.3 to 1.5 dS·m-1 in both systems. The concentration of major mineral elements in the fish tank was higher than that of the hydroponics, except for K and Mg. There was no significant difference in the photosynthesis characteristics, but the PIABS parameters were 30.4% lower in the AP compared to the HP at the 34DAT and 12.0% lower at the 74DAT. There was no significant difference in the growth characteristics, but the petiole length was 56% longer in the leaf grown under the AP system. While there was no significant difference in the fresh and dry weights of leaf and root, the leaf area ratio was 36.43% higher in the AP system. All the integrated results suggest that aquaponics is a highly-sustainable farming to safely produce food by recycling agricultural by-products, and to produce Peucedanum japonicum as much as hydroponics under a proper fish density and pH level.

본 연구는 고품질 수박 접수 및 대목의 효율적인 생산을 위한 식물공장형 육묘시스템 내 적정 기온 및 광 환경을 구명하고자 수행되었다. 서로 다른 주야간온도차를 가진 3개의 기온 처리구(25/20, 26/18, 27/16°C)와 5개의 광량 처리구(50, 100, 150, 200, 250μmol·m -2 ·s -1 )를 조합하여 총 15개의 처리구를 설정하여 수박 접수와 대목을 식물공장형 육묘시스템에 서 6일간 육묘하였다. 수박의 접수 및 대목의 묘 소질은 주야간 온도차와 광량의 개별적 영향뿐만 아니라 교호작용도 매우 크게 받았다. 수박 접수 및 대목의 하배축장은 증가되는 광량에 의해 억제되었다. 수박 접수 및 대목의 엽면적은 150μmol·m -2 ·s -1 광 조건까지는 증가하였으나, 이 이상의 광조건에서는 증가 하지 않았다. 수박 접수와 대목의 건물중 및 충실도는 증가하는 광량에 의해 높아졌으나 광이용효율은 감소하였다. 전체적으로 수박의 접수 및 대목 소질은 큰 주야간온도차 처리에서 불량해졌고, 주야간의 급격한 온도변화는 작물에게 스트레스로 작용한 것으로 판단된다. 따라서 수박 접수 및 대목의 형태, 생육, 에너지효율 등을 고려하였을 때, 식물공장형 육묘 시스템 내 수박 접수 및 대목 효율적인 생산을 위한 적정 기온 및 광량 조건은 25/20°C 및 150μmol·m -2 ·s -1인 것으로 확인되었다.

최근 이상 기후 및 노동력 문제를 해결하기 위하여 재배 환경의 정밀 제어가 가능한 식물공장형육묘시스템을 이용한 균일한 묘소질의 접수 및 대목 생산과 접목 로봇의 작업성 향상을 연계시키는 규격묘 생산 자동화시스템 구축의 필요성이 증가하고 있다. 본 연구에서는 식물공장형육묘시스템에서 저면 관수 시 오이와 토마토 접수 및 대목의 관수 시기 및 관수량 등 관수 계획 수립을 위해 광량에 따른 증발산량과 묘소질을 조사하였다. 저면 관수 시 연속 중량 측정이 가능하도록 행잉형 로드셀을 설치하고 육안으로 초기 위조가 시작되는 시점을 확 인하여 관수 개시 시점을 배지수분함량 50% 이상으로 설정하였다. 오이 접수 및 대목의 관수 시기는 파종 후 7일 및 6일이었고, 토마토 접수 및 대목의 관수 시기는 강광(300 μmol·m-2·s-1) 처리구 기준으로, 파종 후 5, 8, 11, 13일이었다. 오이와 토마토 모두 광량 증가에 따라서 증발산 속도가 증가하였으며, 토마토에서 광량에 따른 증발산 속도 차이가 크게 나타났다. 오이와 토마토 묘의 생육은 광량이 증가할수록 촉진되었는데, 광량 증가는 하배축장의 신장을 억제시키고 경경을 증가시켰 다. 오이 및 토마토 묘개체군의 누적 증발산량은 광량이 증가할수록 증가하였고, 개체당일(24h) 증발산량과 광량은 1차 선형 형태로 높은 정의 상관관계를 보였다. 묘개체군의 연속 중량 측정을 통한 오이와 토마토 접수 및 대목의 증발산량 추정은 식물공장형육묘시스템의 정밀 관수 제어를 위한 관수 시기 및 관수량 결정을 위한 지표로 사용할 수 있을 것이다.

표고(Lentinula edodes), 노루궁뎅이(Hericium erinaceus), 느타리(Pleurotus ostreatus)의 버섯수확후배지(spent mushroom substrate, SMS)를 퇴비화에 활용하였다. 퇴비화 온도변화는 50oC 이상에서 7일에서 10일 동안 지속 되어 30일에 부숙이 완료되었다. 퇴비화 된 LeCSMS, HeCSMS는 130%, 80% 무종자에 대한 종자 발아지수를 보여 부숙도에 대한 종자 발아지수를 충족하였다. 퇴비화에 따른 물리 화학적 변화를 조사한 바 pH 범위가 4-5 에서 6-7로 증가 되었고 EC는 1-1.4 dS/m로 소폭 감소 되었으며 유기질 함량은 LeCSMS에서 36.9%로 SMS에 비하여 60% 이상 가장 큰 폭으로 감소 되었다. LeCSMS 를 기준으로 N (1.2%), P(2.3%), K(0.77%)함량이 조사되었으며 중금속은 모든 CSMS에서 기준치 이하였으며 Ca, Mg는 30%에서 60%이상 증가하였다. C/N비는 LeCSMS, HeCSMS에서 15% 낮았으나 PoCSMS에서 32%로 높게 나타났다. LeCSMS 처리에 따른 고추 유묘 생육효과는 시판 유기퇴비 처리구 등 대조 구에 비하여 초장이 60% 이상 높게 성장했으며 옆폭, 옆장, 옆수에서 다른 대조 구 에 비하여 모두 우수한 생육 효과를 보였다.

본 연구는 폐쇄형 식물공장에서 시금치 수경재배시 세가지의 인공광이 생육, 광합성 및 품질에 미치는 영향을 규명하기 위해 수행되었다. 세가지 광 처리구는 적색 (660nm), 청색 (450nm) 및 녹색 (550nm) LED를 사용하여, R660 / B450 = 4/1 (RBL), R660 / B450 / G550 = 5/2/3 (WWL); R660 / B450 / G550 = 1/1/1 (WL) 비율로 혼합하였고, 동일한 광도로 설정하였다 (PPFD = 190 μmol‧m-2 ‧s-1). 생육조사결과 초장, 엽수는 WL이 가장 적었다. SPAD, 순광합성율, Fv/Fm, LAI, 근권부 생육은 RBL이 가장 높았고 통계적으로 유의하였다. 줄기, 잎, 뿌리의 생체중, 뿌리의 건물중은 세가지 처리구에서 유의한 차이를 보였다. 대조적으로 WL의 칼륨의 함량은 WWL과 RBL 가운데 가장 높았지만, 반면 칼륨과 철의 함량은 RBL이 가장 높았다. 비타민C 함량도 시험구간 유의한 차이를 보였다. 질소와 옥살산 함량은 WL이 가장 높았고, 용해성 고체와 비타민C 함량은 RBL이 가장 높았다. 옥살산, 질소 함량은 WWL에서 감소하는 경향을 보였고, RBL의 옥살산 함량은 WL와 WWL과 차이가 없었다. 모든 처리구에서 Salmonella, E.coli.는 감염되지 않았다. 결론적으로, RBL이 시금치의 생육에 적합하지만, 적색, 청색과 적정하게 혼합된 녹색광은 시금치의 생육에 긍정적인 영향을 미친다고 판단된다.