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.

High-pressure sodium (HPS) lamps have been widely used as a useful supplemental light source to emit sufficient photosynthetically active radiation and provide a radiant heat, which contribute the heat requirement in greenhouses. The objective of this study to analyze the thermal characteristics of HPS lamp and thermal behavior in supplemented greenhouse, and evaluate the performance of a horizontal leaf temperature of sweet pepper plants using computational fluid dynamics (CFD) simulation. We simulated horizontal leaf temperature on upper canopy according to three growth stage scenarios, which represented 1.0, 1.6, and 2.2 plant height, respectively. We also measured vertical leaf and air temperature accompanied by heat generation of HPS lamps. There was large leaf to air temperature differential due to non-uniformity in temperature. In our numerical calculation, thermal energy of HPS lamps contributed of 50.1% the total heat requirement on Dec. 2022. The CFD model was validated by comparing measured and simulated data at the same operating condition. Mean absolute error and root mean square error were below 0.5, which means the CFD simulation values were highly accurate. Our result about vertical leaf and air temperature can be used in decision making for efficient thermal energy management and crop growth.

The temperature-dependent development of Poinsettia thrips, Echinothrips americanus was studied at eight constant temperatures (15.0, 17.5, 20.0, 22.5, 25.0, 27.5, 30.0, and 32.5±1°C), 65±5% RH and photoperiod of 16L : 8D conditions. The developmental stages were divided into egg, 1st instar, 2nd instar, pre-pupa, pupa, and adult. The total developmental time in the immature stage was 40.4 days at 15.0°C and 11.6 days at 30.0°C, and it decreased with increasing temperature. The lowest temperature of the whole immature period was 10.7°C, and the cumulative temperature to complete the entire immature period was 217.4 degree days. The optimal development temperature (Topt) for the whole immature stage was estimated to be in the range of 30.51-31.21°C. Topt for each immature stage was 31.64-35.47°C at egg, 30.02-33.08°C at 1st instar, 29.16- 34.43°C at 2nd instar, 27.63-29.21°C at pre-pupa, and 29.81-30.12°C at pupa. In the analysis of the six non-linear models, Logan 6 model was the most appropriate as Zi (Weighting Factors) was 0.18.

본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(Vcmax), 최대 전자전달속도(Jmax), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200μmol·m -2 ·s -1 to 1500μmol·m -2 ·s -1 )와 온도(20°C to 35°C) 조건에서 CO2 농도에 대한 A-Ci curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값 (Arrhenius function), 순광합성율(net CO2 assimilation, An), 열파괴(thermal breakdown), Rd(주간의 잎호흡)를 계산 하였다. 엽온이 30°C 이상으로 상승하였을 때 Jmax, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 Jmax의 가장 최고점은 엽온 30°C였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200－ 400μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 600ppm, PAR 600－800μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 800ppm, PAR 1000μmol·m -2 ·s -1 수 준에서는 CO2 1000ppm, PAR 1200－1500μmol·m -2 ·s -1 수준에서는 CO2 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

시설 토양 오이재배에서 토양수분장력계를 이용하여 관수 제어하였을 때 오이의 광합성 형광반응, 수액 흐름, 엽온 등에 미치는 영향을 구명하고자 실험을 수행하였다. 오이(Cucumis sativus L.)‘청춘’(해오름 종묘)을 공시하여 관수개시점 10-10-20kPa 또는 20-10-10kPa의 2처리하였다. 766 ~ 854 W·m -2 의 고광, 32°C 이상의 고온인 처리 66일 째 광합성형광반응변수(Fo, Fm, Fv/Fm)값은 처리 간 차이가 컸다. 66일 째 낮 시간 (오전 10시 반 ~ 오후 6시)의 Fo와 Fv/Fm값은 10-10-20kPa 처리보다 20-10-10kPa 처리에서 높았다. 엽온이 높았을 때 Fv/Fm값은 감소하였다. 28일과 66일째 엽생육(엽장, 엽폭, 엽면적)은 차이가 없었으나 엽록소 함량(SPAD 값)은 20-10- 10kPa 처리에서 유의하게 높았다. 광도와 온도가 증가함에 따라 줄기수액흐름상대율(SFRR)과 엽온은 상승하였다. 두 처리구 모두 SFRR은 광도 170 W·m -2 이상인 오전 8시 ~ 9시 간대에 급격한 증가가 시작되었다. 관수 후의 처리구 토양 온도는 감소하였으나, 7월 5일(광도 820W·m -2 , 오후 1시) 토양 온도가 10-10-20kPa에서는 31.0°C, 20-10-10kPa에서는 28.5°C였다. 그러나 처리 간 SFRR, 엽온, 기온차, VPD는 차이가 없었다. SFRR과 엽온 간에는 정의 상관성(p < 0.01, r = 0.770)을 보였으며, SFRR과 엽온은 광, 온도, 토양 온도, 토양 수분함량, VPD 간에는 정의 상관을 상대습도와 기온차 간에는 부의 상관을 보였다.

본 연구는 대륜 국화 ‘백마’의 생육 특성인 생체중, 건물중, 엽면적을 조사하여, 생장 및 기후요소에 따른 생장 예측모델 개발을 위하여 수행되었다. 정식후 일수 및 누적온도에 따른 국화의 건물중 및 엽면적 분석에 기반한 ‘백마’의 생장예측을 위한 시그모이드 회귀모델을 개발하였다. ‘백마’의 건물중 상대 생장률(RGR)은 재배기간 평균 0.084 g·g-1·d-1이었다. 정식 후 재배 기간에 따른 건물중에 대한 상대 생장률은 정식 초기부터 단일처리 전까지 높았으며 최고 0.133 g·g-1·d-1까지 증가하였고, 63일째 단일처리가 시작된 후 수확 시기에서는 0.030 g·g-1·d-1으로 감소하는 경향을 보였다. 누적온도에 따른 국화의 건물중, 엽면적에 대한 생장 모델(sigmoid 곡선)을 개발하였다. 정식 후 일수와 누적온도에 따른 ‘백마’의 건물중 및 엽면적은 지수함수적으로 증가하였으며, 건물중의 경우 63일(누적온도 1601℃)까지 평균 39.1%씩 증가하였고, 이후 평균 7.4%씩 증가하였다. 엽면적의 경우 정식 후 28일차 까지 평균 63.3%씩 증가하였고, 화아분화가 발생하기 전인 84일차까지 평균 6.5%씩 증가하였으며 화아 분화가 발생하 기 전 84일까지 평균 6.5%로 증가했고, 이후 수확 전까지 평균 10.6%씩 증가하는 경향을 보였다. 본 실험은 충남지역에 서 대륜 국화 ‘백마’의 재배관리 체계와 계획적 연중 생산 체계를 구축하는데 유용한 자료로 활용될 수 있다. 보다 정밀한 생육 예측 모델을 만들기 위해서는 누적 일사량을 포함한 다양한 기상자료를 바탕으로 하여 교정 및 검증이 필요하다.

This study was conducted to investigate cucumber plants response to greenhouse environments by solar shading in greenhouse in the summer. In order to estimate heat stress reduction of cucumber plants by solar shading in greenhouse, we measured and analyzed physiological conditions of cucumber plants, such as leaf temperature, leaf-air temperature, rubisco maximum carboxylation rate, maximum electron transport rate, thermal breakdown, light leaf respiration, etc. Shading levels were 90% mobile shading of full sunlight, 40% mobile shading of full sunlight and no shading(full sunlight). The 90% shading screen was operated when the external solar radiation is greater than 650 W·m-2. Air temperature, solar radiation, leaf temperature, leaf-air temperature and light leaf respiration in the 90% shading of full sunlight was lower than those of 40% shading and no shading. Rubisco maximum carboxylation rate, arrhenius function value and light leaf respiration of the 90% shading were significantly lower than those of 40% shading and no shading. The thermal breakdown, high temperature inhibition, of 90% shading was significantly higher than that of 40% shading and no shading. Therefore, these results suggest that 90% mobile shading made a less stressful growth environment for cucumber crops.

본 연구에서는 딸기 재배온실의 최적 환경 구현에 필요한 시스템 선정을 위한 기초자료로 활용할 목적으로 딸기의 엽온을 측정하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 실험 온실의 최대, 평균 및 최소 광투과율은 각각 64.9%, 58.3% 및 48.5%로 나타났다. 그리고 엽온은 재배시기나 처리구별 및 환기의 유무 등에 따라 다르게 나타나는 경향을 보였다. 실험기간 동안 상하 잎의 엽온과 기온의 편차는 –2.4∼3.7℃정도의 범위로 나타났다. 정식 직후에 엽온과 기온과의 차이가 3.7℃정도로써 가장 큰 차를 보였고, 생육이 왕성한 시기에도 전체적으로 엽온이 약간 높은 경향을 보이긴 하지만 엽온이 –2.4∼-2.3℃정도 낮은 경우도 있었다. 그리고 재배후기에는 엽온과 기온 간에는 거의 차이가 없는 것으로 나타났다. 엽온과 일사량 및 주변공기와 결정계수가 각각 0.4567 및 0.8826정도로써 일사량보다 엽온은 주변공기의 온도에 더 민감한 것을 알 수 있었다. 엽기온차와 옥외 수평면 일사량, 평균 및 최소 상대습도와의 상관관계가 거의 없는 것으로 나타났다.

본 실험은 벼 육묘장에 설비된 시설과 장비를 이용하 여 어린잎채소 재배 가능성을 검토하면서 층위에 따른 적합한 품종을 선발하기 위해 수행하였다. 공시 작물은 국화과 3종(‘진빨롤라’, ‘로메인화이트’, 왕고들빼기), 배추과 2종(다채, 적다채) 및 아마란스이며, 고온기에 벼육 묘판(L60×W30×H2cm)에서 재배하였다. 파종된 벼육묘판은 벼 다단재배상(L120×W60×H195cm, 10층)의 저층 (지면으로부터 15cm, 1층), 중간층(지면 115cm, 4층), 고 층(지면 175cm, 7층)에 임의 배치하였다. 관수는 자동 관수시스템을 이용하여 하루 2~3회 스프레이 관수하였고, 생육조사는 어린잎채소 적정 크기에(초장 10cm 이내) 도달하는 시점에 수확하여 생육과 색도를 조사하였다. 재배 기간 동안(2016년 6월 30일~7월 31일) 주간 온도는 27.4~28.1oC로 층위 간 차이가 없었으나, 고층 일사량은 저층, 중간층보다 약 37%, 22% 높았다. 공시 작물의 엽장, 엽폭, 엽수는 중, 고층에서 높은 경향을 보였으나 품종별 생체중은 층위에 따라 차이를 보였다. 누적 광량에 따른 생육 상관성을 분석한 결과 아마란스는 모든 생육 요소가 누적 광량과 높은 상관성을 보인 반면, 나머지 품종들은 생육 요소에 따라 차이를 보였다. 엽생육, 생체중 및 엽색도를 분석한 결과 벼 다단 재배 상의 층위에 따른 어린잎채소의 적정 층위로 고층에서는 아마란스와 적다채, 왕고들빼기와 다채는 중간층과 고층에서, ‘로메인화이트’는 중간층 재배가 적합하였다. ‘진 빨롤라’는 저층에서 엽장과 생체중이 가장 좋았으나, 적 색 발현이 낮아 고층 재배가 적합하였다.

온도상승에 대한 낙엽성 목본식물종의 식물계절반응을 알아보기 위하여 동일지역에서 채종된 종자를 기반으로 야외 (대조구)와 온도가 최저생육온도 (약 4.8℃) 이상으로 유지되는 온실 (처리구)에서 우리나라 주요 낙엽수 39종을 재배하며, 잎의 식물계절변화를 1년 동안 관찰하고. 이를 식물의 현재 분포범위와 관련지어 설명하였다. 잎이 돋는 개엽기는 평균적으로 야외에서 5월 1∼3일이었고, 온실처리구에서는 12월 13일∼1월 7일이었으며, 잎이 지는 낙엽기는 평균적으로 야외에서 10월 11∼26일이었고, 온실에서는 10월 30일∼11월 13일이었다. 이처럼 온도상승으로 개엽기는 119∼140일 빨라졌으며, 낙엽기는 3∼32일 늦춰졌다. 그리고 잎의 생육기간은 야외대조구보다 온실에서 평균 148일 증가하였다. 온도상승조건인 온실에서 재배된 신갈나무와 졸참나무는 1년 동안 낙엽기가 없이 생육기만 지속되는 상록성으로 변하였으며, 또한 팥배나무의 개엽기는 야외보다 빨라졌으나 그 폭은 가장 적었고, 낙엽기는 오히려 앞당겨져 생육기간의 증가폭이 가장 적었다. 그러나 온도상승에 대한 낙엽수 잎의 식물계절학적 반응은 식물의 현재 분포범위와는 연관성이 없었다. 이는 낙엽수 잎의 표현형이 과거의 환경보다 현재의 생육조건에 더 민감하게 반응한 것으로 사료된다.

The citrus leaf miner (CLM) is an important citrus pest. A thorough understanding of the biology and population dynamics of CLM are essential for development of reliable pest population prediction system. We investigated the developmental periods of the species under ten constant temperature schemes (12.5℃~39℃). Furthermore, we established a development model of CLM, based on the result of a laboratory experiment. The immature developmental duration of CLM at constant temperatures were 63.5 days at 15℃, 23.9 days at 21℃, 15.6 days at 27℃, and 12.3 days at 33℃, showing statistically significant difference among temperature regimes. The lower threshold temperature and thermal constant were 11.3℃ and 243.7 DD, respectively, for immature development. In relation to temperature, non-linear development models were established for each developmental stage of CLM.

The apple leaf miner, Phyllonorycter ringoniella(Lepidoptera:Gracillariidae),is an important pest of apple trees in Japan, Korea and China. It is very important to know the development time of overwinter pupae for predicting the adult spring emergence in apple orchard. In total 556 damaged leaves caused by P. ringoniella were collected three times in two locations, Pohang and Mungyeong, and then were reared in five incubators with 10, 15, 20, 25, and 30℃, RH 60±5%, and a photoperiod of 16:8 (L:D) h, respectively. There were larvae, pupae of P. ringoniella and its parasitoids inside these damaged leaves. Larval population was 44% inside the curled leaves, but found all dead. Pupal population was 41%, but 41% were found dead. Parasitism was 14.5% ranged from 4.5 to 17.9%. This means that the winter survival was only 23.9%. Surviving pupal developmental rate was linearly related to the temperature treated. Lower threshold was estimated to 3.58℃ with degree-day accumulation to adult emergence of 153.8 DD. From this information, adult emergence was predicted during early April. However this estimation was only based on the partial data from which current experiments are on-going. Further sophisticated research outcome will produce better understanding of the overwintering moth development and its modeling.

알로에의 최소공정개발 연구의 일환으로 DIS(dewatering & impregnation soaking) 공정에 미치는 온도의 효과를 조사하였다. 삼투탈수는 분자량 4000의 PEG을 삼투제로 하여 이의 40%(w/v) 용액에 두께 0.5 cm의 알로에 잎 슬라이스를 넣고 간헐적으로 교반하면서 2시간 동안 수행하였다. 서로 다른 침지온도(25-55oC)가 DIS의 성능(수분소실 및 고형분 획득)에 미치는 영향을 현미경관찰에 의한 세포조직 구조의 경시변화를 모니터링하면서 조사, 비교되었고, 동역학적으로 분석하였다. 고온(55oC) 처리에서는 저온(25 and 35oC)에서보다 더 높은 수분소실을 보였으나 세포조직의 파괴를 동반하였다. 또, 품질지표값으로서의 glucomannan 함량은 세포조직구조를 잘 유지하였던 침지온도 35oC에서 얻어졌다. 얻어진 시료의 실온건조제품을 재수화시켜 조사하고 동역학적으로 해석한 결과, 재수화 동역학은 Peleg 및 Weibull 모델로 잘 설명할 수 있었다. DIS 제품은 DIS 처리하지 않은 제품에 비해 세포구조 및 재수화성질의 향상을 주어 적정온도하에서 DIS 처리함으로써 최소공정의 알로에 제품을 얻을 수 있음을 확인하였다.

망개떡의 주원료인 청미래덩굴 잎은 소금물에 저장한 후, 이용 시 세척하여 사용한다. 이에 염장 시 저장 과정에서의 잎의 특성변화를 확인하였다. 천일염과 정제염으로 염장 후 저장한 잎의 수분함량 변화 에서는 차이를 보이지 않았으며, 소금의 농도가 높을수록 수분함량은 크게 감소하였다. 실온에서는 정제염에 저장한 잎의 전단력이 높았으나, 저온(4℃)에서는 천일염에서 저장한 잎의 전단력이 높았고, 소금의 농도는 높을수록 저장기간은 짧을수록 전단력이 높아지는 경향을 보였다. 실온보다 저온에서 저장과 소금의 농도가 10% 이하에서 저장한 잎의 색도 변화가 적은 것으로 나타났다.

The sweetpotato whitefly, Bemisia tabaci, is a vector of more than 100 plantdiseased viruses as well as a serious pest to various horticultural crops. Virus acquisition affects the vector’s development and reproduction, but its mechanism is largely unknown. Here we compared the temperature responses between non-viruliferous and TYLCV-viruliferous Q biotype of B. tabaci. When both non-viruliferous and viruliferous whiteflies were exposed for 1 and 3 h at 4, 25, and 35°C, the mortality rate of viruliferous whiteflies is higher than nonviruliferous after exposure at 4°C and 35°C, but no differences at 25°C between them. Analysis of the expression levels of heat shock protein (hsp) genes using the quantitative realtime PCR showed that viruliferous whiteflies has higher expression in hsp70, and hsp90 at both 4°C and 35°C, but no differences at 25°C. The results suggest that vector insects may not be durable to unfavorable temperature conditions when they acquisite plant viruses.

지구온난화 조건 하에 한국특산식물 섬자리공과 귀화식물 미국자리공의 발아, 식물계절 그리고 잎의 형태학적 변화 를 알아보기 위해 CO2농도(+380~420ppm)와 온도(+3.0℃)를 증가시킨 CO2+온도상승구(EC-ET)와 대조구(AC-AT)에서 실험하였다. 두 종의 발아율은 CO2+온도상승구에서 높았으며 발아개시일 역시 빨랐다. 그리고 섬자리공은 미국자리공에 비해 낮은 발아율 보였다. 섬자리공은 2년 통안 영양생장만 일어난 반면 미국자리공은 2008년과 2009년 한 해에 영양생장과 생식생장을 모두 하였다. 두 종의 식물계절은 CO2농도와 온도가 증가할수록 개업, 꽃대형성, 개화, 열매발달과 성숙시기가 빨라졌으며 잎의 노화 시기는 늦춰졌다. 섬자리공의 잎몸 길이는 CO2농도와 온도에 대한 영향을 받지 않았다. 반면 미국자리공은 CO2+온도상승구에서 높았다. 잎몸 폭 길이는 두 종 모두 CO2+온도상승구에서 높았다. 두 종의 총 잎 수는 구배별 차이가 없었다. 그리고 비엽면적은 섬자리공이 대조구에서 높은 반면 미국자리 CO2+온도상승구에서 높았다. 이상으로 볼 때, 지구온난화가 되면 미국자리공이 섬자리꽁보다 CO2농도와 증가에 대하여 더 민감하게 반응을 할 것으로 판단된다.

The study was conducted to explore whether environmental differences, in this case the physical characteristics of abaxial leaf surfaces of strawberry cultivars ('Maehyang' and 'Sulhyang' cultivars), affect the functional response of adult female N. californicus preying on immature stages (egg, larva and nymph) of T. urticae. We also evaluated the functional response of N. californicus to eggs of T. urticae at different temperatures (15, 20, 25, 30 and 35℃). We conducted a logistic regression of the proportion of prey consumed as a function of initial prey density to identify functional response types, and used nonlinear squares regression and the random predator equation to estimate attack rates and handling times. The functional response of adult female N. californicus to T. urticae was not influenced by non-glandular trichomes and epicuticular waxes on the abaxial leaf but was affected by temperature. Overall, the functional response of adult female N. californicus exhibited a type 2 functional response to T.urticae. The handling time of N. californicus was highest (1.9970) against T. urticae nymphs. The attack rate did not change much at 15-30℃, but the handling time decreased linearly with increasing temperature. At 35℃, the attack rate was highest (0.1876) and the handling time was lowest (0.9296). The results of this study may be used to evaluate the potential of N. californicus to suppress T. urticae and to estimate parameters for relevant prey-predator models.

동계의 노지 및 무가온 하우스 재배시에 통기성 간이 피복재의 효과적인 보온방법과 GA3 처리로 일상추의 생육 촉진효과를 구명하기 위하여 공시재료를 청치마상추와 적치마상추로 하였다. 농PO계 필름하우스 내에서 ‘파스라이도’ 피복재를 이용하여 10월 26일부터 처리한 직접피복(1), 11월 5일부터 처리한 직접피복(2) 및 터널피복 후, 수확 일주일 전에 GA3를 식물체에 엽면살포하여 그 효과를 조사하였다. 평균기온과 상대습도는 대체로 직접＋터널피복, 직접피복 및 대조구의 순으로 높았다. 청치마상추와 적치마상추의 생육은 대체로 직접＋터널피복, 직접피복(1), 직접피복(2), 터널피복, 대조구의 순이었고, 또 GA3처리는 생육을 촉진시켰다. 엽록소 함량은 대조구, 터널피복, 직접피복(2), 직접피복(1), 직접＋터널피복의 순으로 높았다 GA3천리에 의해서 엽록소의 함량은 반대로 저하하였다. 청치마상추와 적치마상추의 생체중은 직접＋터널피복, 직접피복(1). 직접피복(2), 터널피복, 대조구의 순이었고 건물중도 같은 경향이었다. GA3처리는 생체중과 건물중을 약간 증가시켰다. 그러나 대조 구간에 비교한 결과 적치마상추의 생체중과 건물중이 청치마상추보다 낮았다