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 관상가치가 있는 자생 참두메부추와 갯부추를 절화소재로 이용하고자 수행되었다. 실험은 절화가 수확된 직후, gibberellic acid(GA3) 50, 75, 100mg·L-1, silver thiosulfate(STS) 0.1, 0.3, 0.5mM, 8-hydroxyquinoline sulfate(8-HQS) 25, 50, 100mg·L-1, 그리고 시중에 판매되 고 있는 Chrysal 8mL·L-1, Floralife 10mL·L-1의 보존용액 에 처리되었다. 참두메부추의 절화수명 연장에는 Chrysal 보 존용액 처리가 가장 효과적이었으며 다음으로 75mg·L-1 GA3 처리가 효과적이었다. 한편 8-HQS와 STS는 참두메부추의 절화수명을 단축하고 줄기가 갈변하는 등의 부정적인 영향을 끼쳤다. Chrysal과 더불어 Floralife 보존용액 처리는 절화 참두메부추의 상대 생체중변화율을 높이는데 효과가 있었다. 반면 갯부추는 100mg·L-1 GA3 처리에서 절화수명이 유일하 게 7일까지 연장되었다. GA3 보존용액 처리를 제외한 다른 처리에서 갯부추의 절화수명은 증류수인 대조구보다 비슷하 거나 약간 높은 수준이었다. 절화 갯부추의 수분흡수율은 실 험 초반 100mg·L-1 8-HQS 처리에서, 상대 생체중변화율은 Chrysal 보존용액 처리에서 가장 높게 조사되었으나 두 처 리 모두 절화수명이 유의하게 연장되지 않았다. 갯부추는 100mg·L-1 GA3 처리에서 절화수명을 비롯한 절화품질이 가 장 우수하였다.

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.

절화용 스프레이 국화(Dendranthema grandiflorum)는 다양한 화색, 화형을 가진 품종들이 많지만, 국내에서는 시장성이 낮은 편이다. 따라서 고품질 국화 생산을 통한 소비 확대가 필요하며 연중 균일하게 환경을 조절해주는 스마트팜 기술 을 활용하여 일정한 품질의 국화를 생산하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 스마트팜과 관행농가에서 채화한 절화용 스프레이 국화 ‘헤나’의 절화수명과 품질을 비교 분석하였다. 절화 수명의 경우 스마트팜은 28.6±1.03일, 관행농가는 24.2±0.61로 스마트팜이 약 4.4일 길게 유지하였다. 절화중 변화율의 경우 스마트팜은 최대 117.95%까지 증가하였으며 27일간 초기 절화중보다 높은 절화중을 유지했다. 관행농가는 최대 116.65%까지 증가하였으며, 21일간 유지했다. 수분 흡수량의 경우 스마트팜은 절화수명 종료시점까지 10mL 이상을 흡수하였으나, 관행농가는 Day 12부터 10mL 이하만 흡수하였다. 수 분균형의 경우 스마트팜과 관행농가 모두 Day 2에 최고치를 나타냈으나, 급격히 감소하여 스마트팜은 Day 8에, 관행농가 는 Day 6에 음수값에 도달하였다. 화폭 변화율의 경우 스마트 팜은 최대 143.00%까지 증가하였으며, 관행농가는 최대 125.82% 까지 증가했다. 엽록소 함량의 경우 이 전 결과와는 달리 Day 0에는 관행농가가 약 7.56 SPAD value 만큼 더 높았으나, 절화수명 종료시점까지 스마트팜이 더 큰 폭으로 증가하였다. 종합적으로, 절화용 스프레이 국화를 스마트팜에서 채화할 경 우 절화수명 및 품질이 더 향상되었음을 알 수 있었다.

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.

본 연구는 몇가지 전처리제 및 보존용액 처리가 국내 육성 절화 프리지아 ‘Gold Rich’의 수확후 절화수명과 개화 품질에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 10% sucrose, 200mg･L-1 Al2(SO4)3, 200mg･L-1 GA3, 150mg･L-1 citric acid가 혼용된 전처리 용액에서 절화 관상 기간 동안 수분 흡수량과 생체중은 유의적으로 증가한 것으로 조사되었지만 절화수명에는 큰 영향을 미치지 않았다. 보존용액으로 5% sucrose와 살균제인 300mg･L-1 8-HQ를 혼용 처리하였을 때 절화수명 연장(1일 이상), 높은 개화율(82.3~89.1%) 및 만개율(71.5~84.2%) 등의 개화 품질이 향상되었다. 이러한 결과들을 통해 10% sucrose, 200mg･L-1 Al2(SO4)3, 200mg･L-1 GA3, 150mg･L-1 citric acid를 혼합한 전처리제와 5% sucrose, 300mg･L-1 8-HQ를 혼합한 보존용액 처리는 절화수명 연장, 개화율 및 만개율 증가에 효과적일 것이라고 판단된다. 특히, sucrose가 포함된 보존용액은 절화 프리지아 ‘Gold Rich’ 의 상품성 향상에 있어 매우 유용할 것이다.

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.