스마트팜으로 알려진 지능형 온실환경 제어(스마트제어)가 겨울철 장미 ‘비스트’의 절화품질에 미치는 영향을 기존의 농 가 수동제어(수동제어)와 비교하여 조사하였다. 그 결과 지능 형 스마트제어가 온실환경인 기온, 배지온도, 상대습도를 겨 울철 절화 장미 생산에 적합하게 유지시켰다. 반면, 수동제어 는 적정한 환기와 상대습도 관리에 다소 불리하였고, 결과적 으로 겨울철 과습으로 흔히 발생하는 잿빛곰팡이 발병이 증가 했으며 절화수명이 단축되었다. 절화의 생체량, 길이, 수명 등 절화품질 역시 스마트제어를 통해 상대적으로 개선되었다. 이 번 연구를 통해 스마트제어 방식이 시설환경관리 측면에서 겨 울철 고품질 절화 장미 생산에 유리하다는 것을 확인하였다.

이 연구는 1세대 스마트 온실의 재배환경 데이터와 장미 절 화의 품질 특성 데이터를 수집하고 그 요인들 간의 상관 관계 를 분석하여 절화수명 예측 및 최적 환경 조성의 기초 자료를 얻고자 수행되었다. 이를 위해, 토경재배(SC) 및 암면배지경 양액재배(RWH) 하우스 각 1개소를 선정하여 1년간 기온, 상 대습도(RH) 및 수증기압차(VPD), 일적산광량(DLI), 근권온도 등의 환경 데이터와 매월 말 수확된 장미 ‘Miss Holland’ 절 화의 품질 특성 데이터를 수집하였으며, 이 데이터와 절화수 명과의 상관관계를 분석하였다. 절화수명은 10월과 11월을 제외하고는 SC 하우스에서 RWH 하우스보다 더 길었다. 절 화수명과 환경 및 생육 특성 간의 상관관계 분석에서 SC 하우 스의 상관계수는 RWH 하우스보다 조금 더 높았으며, 절화수 명 예측을 위한 요소들도 두 하우스 간에 차이가 있었다. SC 하우스의 절화수명 Y=0.848X1+0.366X2-0.591X3+2.224X4- 0.171X5+0.47X6+0.321X7+9.836X8-110.219(X1-X8: 최고 RH, RH 일교차, DLI, pH, Hunter’s b value, EC, 절화 장, 잎 두께; R2=0.544)로 예측되었고, RWH 하우스의 절화수명 Y=-1.291X1+52.026X2-0.094X3+0.448X4-3.84X5+0.624X6 - 8.528X7+28.45(X1-X7: 경경, 야간 VPD, 최고 근권온도, 최 저 근권온도, 기온 일교차, RH 일교차, 최고 VPD; R2=0.5243) 로 예측되었다. 이 두 모델식으로부터 SC 하우스에서는 RH, EC 및 pH가, 그리고 RWH 하우스에서는 근권 온도가 절화수명에 더 큰 영향을 미친다는 것을 추론할 수 있다. 따라서 각 재배 방법에 따라 장미의 절화수명에 더 큰 영향을 미치는 환경적 요인을 효율적으로 관리할 필요가 있다.

Roses are one of the most produced flower species in the world, and cut roses are produced in the greenhouses all year round. Recently, due to the increase in the temperature in the greenhouses in summer, the quality of cut roses is seriously deteriorated, such as shortening the stem length. This study was conducted to investigate the effects of the growing seasons on the qualities of cut roses and also to test the effect of cooling at night in high temperature season on the cut flower qualities of roses. Comparing the qualities and yields of cut roses for each season, the major cut flower qualities such as flower stem length, stem diameter and fresh weight were statistically significantly decreased in roses (‘Pink Beauty’ and ‘Pink Shine’) produced in summer. The yields didn’t show a statistically significant difference in both cultivars. Investigating the cut flower qualities, the flower stem length increased by 15% for ‘Pink Beauty’, 11% for ‘Ararat’, and 12% for ‘Pink Shine’ when treated with cooling at night in warm season than the untreated control. In addition, when treated with cooling at night in warm season, the fresh weight of all three cultivars increased by 20-30% statistically significantly than conventionally cultivated control. It is expected that cooling at night in warm season will be helpful to improve the cut flower quality deterioration in summer.

본 연구는 장미 ‘Bubble Gum’에 대한 수확 후 LED 광 환경 과 살균제 Azoxystrobin 보존용액 처리 시 절화품질에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 광은 백색 LED와 유색 LED (red:blue=5:1)로 처리하였고, 보존용액은 수돗물(tap water, TW)과 Azoxystrobin 0.05 mL･L-1를 처리하였다. 백색 LED처 리의 절화수명은 TW, Azoxystrobin처리구 각각 9.6일, 9.7일 로 LED 광과 보존용액 처리 간의 유의차가 없었다. 유색 LED 처리의 절화수명은 TW처리구가 13.6일, Azoxystrobin처리구 가 9.8일로, 유색 LED 처리구가 대조구(백색 LED + TW)에 비해 절화수명을 4일 연장시켰다. 절화수명 종료 증상은 LED 광 조건과 관계없이 Azoxystrobin처리구는 꽃잎 위조와 청변 화 증상을 감소시켰다. 모든 처리구에서 상대생체중과 수분흡 수율은 각각 처리 후 2일, 4일까지 증가하다 감소하는 경향을 보였다. 수확 직후 대비 처리 6일 후 화색 변화율과 잎의 엽록 소 함량은 수확 직후와 모든 처리구에서 차이가 없었으며, 화 폭증가율도 처리 간 차이가 없었다. 결론적으로 백색 LED + Azoxystrobin 보존용액처리는 절화장미의 꽃잎 위조와 청변화 증상을 감소시키지만, 절화수명 연장효과가 없었으며, 적색 +청색 LED 처리는 장미의 절화수명 연장효과에 효과적이었다.

본 연구에서는 국내에서 재배되는 스탠다드 절화 장미의 품질 경쟁력을 갖추기 위해 국내에서 재배되어 유통되는 품종과 수입되고 있는 대표적인 품종을 대상으로 외∙내적 품질 비교 분석을 실시하였다. 외적 품질 분석 결과, 국내에서 주로 재배 되는 적색 장미 ‘Fuego’ 은 국내로 수입되고 있는 콜롬비아산 ‘Freedom’, 에티오피아산 ‘Upper class’ 과 비교 시 노화 시점까지 개화가 지속되어 화폭이 증가하고 꽃이 만개하였으며, 노화 발생이 적어 절화수명이 3일 이상 연장되었다. 분홍색 장미 또한 ‘Hera’와 콜롬비아산 ‘Mandela’, 에티오피아산 ‘Visu’ 와 비교 시 수명이 다소 연장되었으며, ‘Fuego’, ‘Hera’ 모두 향기가 다소 진하였다. 내적 품질 분석 결과, 절화수명과 유사 하였으나, 적색과 분홍색 장미 모두 에티오피아산 품종의 수분 흡수량이 다소 높았다. 그러나, 박테리아 발생량은 유의차 가 없었으며 ‘Fuego’는 꽃의 당 함량이 다소 높았다. 또한, 개화단계, 엽록소 함량, 꽃과 잎의 당 함량과 절화수명은 양의 상관관계를 보였다. 따라서, 적색 장미 ‘Fuego’는 수입산 절화 와 비교 시 품질 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 보이나, 수분 흡수를 원활히 하기 위해서는 농가에서 채화하는 직후부터 소비자 판매단계까지의 단계적정 보존용액 처리가 필요할 것으로 판단된다.

본 연구는 스프레이 타입의 절화 장미가 재배되고 있는 호 남지역 스마트팜의 시설과 연중 재배환경을 분석하고, 그에 따른 외적 특성과 수명을 분석하고자 수행하였다. 본 연구에 서 선정한 스마트팜은 연동형 유리 온실로 CCTV를 통해 실시 간으로 농가 상황이 확인 가능하며, 1세대 스마트팜으로 조사 되었다. 스마트팜 시설 내 재배환경은 여름에 최고온도가 다 른 계절에 비해 높았고, 겨울에는 일적산광량이 최소 광요구 도에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 또한, 상대습도는 겨울 과 가을에 유의적으로 높아 겨울의 VPD는 0.3kPa로 낮게 조 사되었다. 양액의 pH는 계절에 따라 차이가 없었으나 EC는 봄과 여름에 적정 범위를 벗어난 것으로 나타났다. 외적 특성 과 절화수명은 스마트팜 내에서 많이 재배되고 있는 ‘Egg Tart’, ‘Flash Dance’, ‘Pink Yoyo’, ‘Super Sensation’ 품종을 조 사하였다. 외적 특성 분석 결과, 대부분의 품종이 다른 계절에 비해 겨울에 절화장이 길었으나 줄기가 얇았고 소화수가 적었 다. 여름에는 꽃의 크기가 작았으며 화색이 퇴색되어 명도인 L값이 다소 높고, a값과 b값이 낮아 다른 계절보다 선명하지 않은 것으로 조사되었다. 절화수명 조사 결과, ‘Egg Tart’ 품종 은 계절별 차이가 없었으나 ‘Flash Dance’, ‘Pink Yoyo’, ‘Super Sensation’ 품종은 가을에 가장 길었으며 세 품종 모두 겨울, 여름 순으로 절화수명이 다소 짧은 것으로 조사되었다. 이는 여름의 고온과 겨울의 일적산광량 부족 및 과습한 환경이 꽃 의 크기와 화색발현, 절화수명 감소에 부정적인 영향을 미치 는 것으로 판단된다. 따라서, 고품질의 절화 장미가 생산 될 수 있도록 이에 적합한 스마트팜 환경 제어 시스템 개발과 현 장 적용을 통한 개선이 필요하며, 현재, 본 연구의 스마트팜에 서는 지상부 복합 환경 제어가 가능하기 때문에 축적한 자료 들을 이용한 빅데이터 분석 및 의사 결정 지원시스템이 갖춰 진다면, 2세대 스마트팜으로 발전 가능성이 높을 것으로 판단 된다.

절화 장미 스마트팜과 관행농가의 시설현황과 2018년 11월 부터 2019년 1월까지의 재배환경 및 절화 품질을 비교하였다. 두 농가 모두 연동 플라스틱 온실이었고, 스마트팜은 자동제어시스템이 설치되어 있었으나, 일부만 제어가 되고 있었다. 농가의 재배환경을 분석한 결과, 스마트팜의 시설 내 온도는 계절에 관계없이 일정하게 유지되고 있었으나 광량과 습도는 두 농가 모두 적정 값에 미치지 못하는 것으로 나타났다. 재배 품종의 절화 특성을 조사하여 품질을 분석한 결과, 스마트 팜의 ‘Soprano’ 품종은 11월부터 1월까지 절화수명이 약 8.6~ 9.8일로 유사하게 나타났으며 ‘Victoria’ 품종은 1월에 통계적으로 유의차 있게 다소 수명이 단축되었으나 1월을 제외하고는 약 8.2~8.6일로 수명이 비슷한 것으로 조사되었다. 관행농가의 ‘3D’와 ‘Kensington Garden’ 품종은 절화수명이 일정하게 나타나지 않았다. 절화수명에서 품종별 유의적 차이는 없었고 월별 유의적 차이만 나타났는데 이는 품질 차이가 아닌 온실 환경 때문이라고 판단된다. 스마트팜은 CCTV나 어플리케이션을 통해 실시간으로 온실관리를 할 수 있어 재배환경이 다소 일정하게 유지되었으며, 추후 ICT(Information and Communications Technologies) 기술 확대로 완전자동제어시스템이 이루어져 균일한 품질의 절화 장미가 생산될 수 있도록 해야 될 것으로 판단된다.

겨울철 재배환경이 절화장미 품질과 수명에 미치는 영향을 분석하기 위해 ‘Antique Curl’과 ‘Beast’를 대상으로 절화 품질 과 수명을 조사하였다. 적산광량은 2월에 유의적으로 가장 높 았던 반면 시설 내 평균 기온과 배지온도는 적산광량과 달리 12월에 가장 높았다. 평균 상대습도는 2월에 가장 낮았지만 VPD는 가장 높았다. 한편 절화 품질과 수명에 대한 겨울철 재배환경의 영향은 동일하게 나타나지 않았다. 두 품종 모두 유의적으로 2월에 건물중이 가장 높았으나 절화수명은 12월 에 가장 길었고 ‘Antique Curl’과 ‘Beast’ 모두 12월 절화수명이 1월 보다 2배 이상 더 길게 나타났다. 생체중, 엽수, SPAD, 꽃 잎 수 등 품질은 재배환경의 영향을 거의 받지 않았던 반면 1월의 짧은 절화수명 특성은 1월달 낮은 시설 기온과 연관이 있는 것으로 해석되었다(r = 0.5***). 시설 내 보광을 통해 부적 절한 광 환경이 해소되어 겨울철 절화장미 품질의 균일성은 나타났지만 절화 수명 향상 효과는 없었다.

본 연구는 국내 수출용 절화 장미 ‘Lovely Lydia’를 농가에 서 수확 후 일본의 후쿠오카 및 도쿄로 수송 시 수송환경과 각 현지에서의 품질을 비교 분석하고자 수행하였다. 그 결과, 일본으로 선박 수송 시 후쿠오카는 약 2.8일, 도쿄는 약 4.2일 소요되었으며, 후쿠오카와 도쿄로 수출 되는 과정에서 온･습 도 및 VPD의 수송 환경 변화가 다소 큰 것으로 조사되었다. 특히, 도쿄로 수송된 절화 장미의 경우 시모노세키에서 검역 과정을 거친 후 도쿄로 약 24시간 수송을 하며 이 때 상온에 노출 되는 시간이 가장 많아 VPD 또한 높은 것으로 조사되었 다. 각 지역으로 수송된 후 품질을 조사한 결과, 후쿠오카에서 조사한 절화 장미의 수명은 13일인 반면에 도쿄에서 조사한 절화 장미의 수명은 11일로 약 2일 정도 단축되었으며, 위조 와 꽃잎 탈리의 노화현상이 발생하였다. 또한, 화폭변화율과 생체중 변화율이 후쿠오카에서 조사한 절화 장미보다 다소 낮 은 경향으로 나타났으며, 수분흡수량과 수분균형도 낮은 것으 로 조사되었다. 이는 일본으로 수출 시 상온 노출로 인한 고 온스트레스로 절화의 품질 저하가 발생한 것으로 판단되며, 일본으로 수출 시 저온유통시스템적용 등 일정한 환경유지를 통해 고품질의 절화 장미가 유통될 수 있도록 개선이 필요할 것으로 판단된다.

절화장미 수경재배시 채화 높이가 절화수량과 품질에 미치는 영향을 스프레이 절화장미 ‘옐로킹’을 모델작물로 이용하여 2011년 4월 정식하여 11월까지 4회의 수확을 통해 확인하였다. 단위면적당 절화수량(본/m2)은 채화 높이가 높아질수록 많았고 반대로 절화중과 상품률은 떨어졌는데 0과 1cm 높이는 수량과 품질면에 있어서 거의 차이를 보이지 않았다. 절화중과 상품률도 0과 1cm 높이에서 수확하였을 때 유의한 차이를 보이지 않았으나 3cm 이상 채화 높이가 높았을 경우 10g 정도로 0과 1cm 높이 수확보다 떨어졌다. 상품수량은 0이나 3cm 높이 수확간에는 차이가 없었지만 5cm 높이 수확 시에는 65.1본/m2으로 다른 처리에 비해 현저히 떨어져 5cm 이상으로 채화 높이를 높이는 것은 상품생산에 적절치 않은 것으로 판단된다. 동일한 식물체에서 발생하는 직경이 다른 신초를 일제히 같은 높이에서 수확한 결과 새로 발생하는 신초의 직경은 채화모지 직경에 비례하였다(Table 3). 채화모지 직경이 5mm 이하인 가지는 기부에서 수확을 한다 하더라도 상품률이 현저하게 떨어지고, 특히 블라인드지 발생률이 높았는데 이러한 경향은 채화 높이가 높을수록 더 심해졌다. 결론적으로 절화장미는 기부로부터 3cm 높이 이내의 높이에서 수확하는 것이 적절하고 이 때 직경이 5mm 이하인 가는 가지는 발생위치에 따라서는 수확하는 것보다 적심을 통해 측지를 발생시킨 다음 절곡하여 엽면적 확보에 이용하는 것이 더 적합할 것으로 판단된다.

장미 수경재배시 적절한 엽면적확보와 상품생산에 미치는 절곡 지 굵기의 영향을 확인하기 위해 2011년 4월부터 11월까지 처 리별 절곡지 생장특성과 절화수량 및 품질을 조사하였다. 상품생 산을 위해 굵은 가지를 절곡할수록 절곡지 생체중과 절곡각도가 커진 반면 잎의 량은 6~8mm 굵기의 가지를 절곡하였을 때 엽 면적지수가 3.5로 가장 높았고, 9~11mm인 가지를 절곡하였을 때는 오히려 2.7로 가장 낮았다. 단위면적당 상품수량은 엽면적 지수와 같은 경향을 보였고, 상품률과 절화중, 절화직경은 절곡지 굵기에 비례하였다. 절화 길이와 꽃의 볼륨감이 조화와 균형을 이루어 상품성이 좋았던 등급은 절화 길이가 60~80cm였고, 80cm 이상 지나치게 굵은 가지는 줄기와 잎에 비해 꽃의 볼륨 감이 떨어져 오히려 상품성이 떨어졌다. 이와 같은 이상적인 절 화 생산비율이 6~8mm인 가지를 절곡하였을 때는 63.4%로 9~11mm인 가지를 절곡하였을 때보다 8%가 높았고, 한편으로 상품성이 떨어지는 굵은 절화 비율은 9~11mm인 가지를 절곡하 였을때 28.8%로 6~8mm인 가지를 절곡하였을 때보다 10% 높았다. 지나치게 굵은 가지를 절곡하였을 때는 절곡지 엽면적 감소와 지나치게 굵은 가지의 발생으로 인해 절화수량이 감소하 였다. 절곡후 잎과 상품수량 확보를 위해서는 줄기 굵기가 6~8mm 두께의 가지를 절곡하는 것이 좋을 것으로 판단된다.

본 연구는 장미의 절화수명 연장과 품질을 향상시키기 위한 목적으로 삽지각도, sucrose 전처리 시간 그리고 sucrose 농도가 절화수명에 미치는 영향을 조사하기 위해서 수행하였다. Sucrose soaking 처리시 sucrose 농도는 0.5, 1 및 2% 그리고 sucrose pulsing 처리시 sucrose 농도는 0, 1, 2, 및 4%를 이용하였다. Sucrose pulsing처리는 2 hrs 및 20 hrs 전처리 한 다음 실험을 수행하였다, 시험관에 100 mL씩 각각의 보존용액을 채 운 후 삽지각도는 수평(0o), 수직(90o) 그리고 중간정도 (45o)를 유지하여 실험을 수행하였다. Sucrose soaking 처리시 sucrose 농도와 각도에 따라서 꽃잎의 개화가 영향을 받은 것으로 보아 절화수명 연장을 위해서는 sucrose 농도를 높게 하고 각도를 수직으로 유지하는 것이 좋을 것으로 사료된다. 그리고 sucrose pulsing 2hrs 및 20 hrs 전처리 후, 삽지각도 45o 처리구에서는 개화가 지연되고 색상의 유지가 양호하였으나 90o 처 리구에서는 조사 시작일 부터 개화가 빠르게 진행되고 색상도 빠르게 변색이 진행되므로 절화수명연장의 측 면에서 삽지각도 90o는 바람직하지 못한 것으로 사료 된다.

절화 장미 'Vital'을 코코피트와 펄라이트(3 : 1, v/v) 혼합배지에서 2006년 4월 20일부터 이듬 해 10월 15일까지 용기재배를 하였다. 사용한 양액은 애지현(愛知懸) 장미 표준액으로 고온기와 저온기에 양액의 조성을 달리하였으며, 계절별로 양액농도를 표준액의 0.7배, 1.0배, 그리고 1.3배액으로 처리하였는데 표준액의 계절별 급액농도는 4~6월은 1.4dS·m-1, 7~8월은 1.0dS·m-1, 9~10월은 1.4dS·m-1, 11~3월은 1.6dS·m-1였다. 급액량은 FDR 수분센서를 이용하여 -5kPa에서 급액하여 주당 120mL씩 공급하였다. 수확은 7회 하였는데 수량은 3차까지는 처리간에 차이가 없었지만, 4차 수확부터는 1.3배구의 수량이 다른 처리구에 비하여 적었다. 절화장미의 가장 중요한 상품요소인 절화장을 재배시기별로 조사하였을 때 0.7배구는 표준액구와 비교 하여 총수량은 적은 경향이었으나 70cm 이하의 하품 생산량이 적고, 91cm 이상 상품성이 우수한 절화의 생산량이 많았다. 그 외에도 0.7배 처리구는 절화중, 화경경, 화중 등 상품성이 우수하였다. 이상의 결과를 종합하면, 유기물인 코코피트를 주재료로 하여 펄라이트와 혼합한 배지를 이용하여 절화장미 수경재배 시에는 재배기간이 길어질수록 배지내에 무기성분이 집적되기 때문에 기존의 무기물 배지를 이용할 때 보다 표준액의 0.7배액 정도로 낮은 농도로 급액하면 상품성이 우수한 절화를 생산할 수 있을 것으로 사료된다.

본 실험은 장미 식물생산공장식 수경재배시 배양액의 EC와 pH와 같은 지하부 환경요인이 장미의 생육과 품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 배양액의 EC를 1.0~3.5dS·m-1로 처리하였을 때 장미의 생육과 품질에 미치는 영향은 큰 차이가 없어 비료의 사용량을 고려하여 배양액의 농도를 높게 관리할 필요가 없는 것으로 나타났다. 광합성률, 증산률 및 생육 등은 EC 1.0~1.5dS·m-1에서 높아 single-stemmed rose수경재배에 있어 최적의 농도임을 알 수 있었다. 배양액의 pH는 pH 3.0과 7.0을 제외한 pH 4.0~6.0에서 광합성률과 증산률이 높게 나타나 장미는 배양액의 pH를 다른 작물에 비해 낮게 관리하는 것이 생육이나 무기이온 흡수에 있어 효과적인 것으로 나타났다.