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.

시설재배 딸기를 위한 생력적이고 환경친화적인 순환식 수경재배기술을 확립하기 위하여 고형배지 종류별로 딸기의 무기이온 흡수 특성을 조사하였다. 톱밥배지를 제외한 나머지 세 종류의 배지에서는 대체적으로 많은 양의 질산태질소의 흡수를 나타내었는데, 펄라이트배지와 입상양면배지 보다는 코코피트배지에서 약간 높은 흡수농도를 나타내었다. 인은 톱밥배지를 제외한 세 종류의 배지에서는 초기에는 5me·L-1의 높은 흡수농도를 나타내었으며 생육이 진행됨에 따라 점차 감소하여 3me·L-1 정도의 흡수량을 나타내었는데, 이것은 비교적 높은 농도로서 추후 검토를 할 필요가 있을 것으로 생각되었다. 그러나 톱밥배지에서는 3월 중순까지 인의 흡수가 거의 없는 것으로 나타났다. 칼륨의 흡수농도는 톱밥배지를 제외하고는 세 배지 모두 비슷한 흡수량을 나타내었는데 생육초기에는 비교적 높은 흡수량을 나타내었지만 점차적으로 감소하여 4me·L-1 전후의 흡수량을 나타내었다. 칼슘의 흡수량은 펄라이트배지와 입상암면배지에서는 생육초기에 약간 높은 농도를 나타내기는 하였지만 생육전반에 걸쳐서 2me·L-1 정도의 안정적인 흡수양상을 나타내었다. 마그네슘은 코코피트배지에서 생육 전반기에 3me·L-1 정도의 높은 흡수농도를 나타내었으며 생육 후반기까지도 다른 배지에 비해서 가장 높은 흡수 농도를 나타내었다. 다음으로는 펄라이트 배지와 입상암면배지 순이었으며 세 배지 모두 마그네슘의 흡수는 대체적으로 1me·L-1 정도의 농도를 나타내었다. 본 실험의 결과는 고형배지를 이용한 순환식 딸기 수경재배에서 유용하게 활용될 것으로 생각된다.

본 연구는 장미 순환식 수경재배 시 재배시기별로 적합한 배양액을 개발하고자 일본야채다업시험장 표준액을 1/4S, 1/2S, 2/3S, 1S로 하여 펄라이트와 입상 암면을 4:6 부피비로 섞은 고형배지를 이용하여 실험을 실시하였다. 고온기재배의 경우 1/2S 처리구에서, 저온기의 경우 2/3S 처리구에서 광합성 속도, 절화 품질 및 생육이 우수하였다. 이를 토대로 1/2S(고온기), 2/3S(저온기) 처리구의 양수분 흡수율을 기준으로 새로운 배양액을 조성하였다. 이온의 조성은 고온기의 경우 NO3-N 6.8, NH4-N 0.7, PO4-P 2.0, K 3.8, Ca 3.0, Mg 1.2, SO4-S 1.2me·L-1, 저온기의 경우 NO3-N 6.8, NH4-N 0.7, PO4-P 2.0, K 3.8, Ca 3.0, Mg 1.2, SO4-S 1.2me·L-1 이었다. 개발한 배양액의 적합성 평가실험 결과 UOS 배양액은 Ca, P 등의 이온이 장미의 양분흡수율보다 많이 함유된 기존의 배양액과 비교하여 근권 내 EC 변화가 안정적이었다. 또한 절화수량이 재배기간에 관계없이 기존 배양액보다 높은 결과를 나타내었고 특히 저온기 재배시 아이찌현 배양액 처리구에 비하여 수확량이 140% 증가하였다. 따라서 고형배지를 이용한 장미 순환식 수경재배시 새로 개발된 배양액을 사용할 경우 기존 배양액에 비해 비료절감의 효과와 함께 안정적인 생육 및 수량증대를 기대할 수 있다.

Echinacea 청정대량생산을 위해 재배환경조절이 강한 수경재배 시스템에서 Echinacea 뿌리와 잎 생산에 적합한 수경재배 시스템을 선발하고자 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 공시작물은 E. angustifolia DC. 와 E. purpurea (L.) Moerch이며 NFT, modified NFT, DFT, aeroponics, Ebb & Flow등 5가지 시스템을 사용하여 150일간 실험하였다. 120일 수경재배한 두 종 모두 광합성 및 증산률은 Ebb & Flow 시스템에서 유의적으로 낮은 수준을 보였다. 정식 후 150일 째 지상부 생체중과 건물중은 E. angustifi이za의 경우 분무경과 DFT에서 높았고, E. purpurea는 분무경과 NFT에서 유의성 있게 높았다. 지하부의 생체중 및 건물중은 E. angustifolia와 E. purpurea는 분무경에서 가장 높았고 다음으로 M-NFT에서 높았다 두 종 모두 뿌리의 길이는 두 종 모두 NFT 및 Ebb & Flow 시스템에서 높았고 분얼수는 E. purpurea가 분무경에서 유의적으로 높았다. 따라서 Echinacea의 바이오매스 확보를 위한 수경재배 방식으로 광합성과 지상와 지하부 생육량이 E. angustifolia 와 E. purpurea 모두 높았던 분무경 시스템을 선발하였다.

본 실험은 장미 식물공장에서 single-node cutting 'Versillia'의 양분흡수 특성을 구명하고 순환식 수경재배 시스템에 적합한 배양액 내 무기이온 조절방식을 구명하고자 수행하였다. 실험 기간동안 각 처리별 배양액 내 무기이온함량 변화를 살펴본 결과 EC 제어구의 경우 NO3-N은 생육 후반이 되면 그 함량이 적정 범위 이상으로 증가 하였고 P와 Mg은 감소하였으며 배양액 첨가구는 전체적인 배양액 내 무기이온 함량이 증가하였다. 이에 비해 무기이온 제어구는 생육 기간동안 근권 내 적정 범위를 유지하였다. 광합성 효율을 나타내는 지표 중 하나인 Fv/Fm는 무기이온제어구와 배양액 첨가구에서 높았고 절화장, 생체중 등은 무기이온 제어구에서 높았다. 그러나 뿌리의 활성 정도를 측정해본 결과 무기이온 제어구에서 높았으나 배양액 첨 가구에서는 생육 초기에 배양액 내 pH 변화폭이 커서 가장 낮게 나타났다. 위의 결과를 종합하였을 때, 무기이온 조절(다량 미량원소 제어구와 다량원소 제어구)을 통해 배양액을 관리하는 것이 생육 전 기간 동안 근권 환경을 적절히 유지해 줄 수 있었고 이에 따라 절화 품질도 향상되므로 장미(single-node cutting) 순환식 수경재배에 적합한 근권 환경 제어방식이라고 할 수 있다.