참외는 동북아시아 지역에서 대부분 재배되고 있고, 한국에 서 주로 생산되는 과일로서 단위면적당 수확량은 지속적으로 향상되고 있지만 재배방식은 토경재배에 국한되어 있기 때문 에 규모화, 생력화를 위한 수경재배 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 보온부직포를 이용한 수경재배로 참외를 재배할 때 영양생장기 배양액 내 질산태질소 비율에 따른 참외 생육 의 변화를 확인했다. 배양액에서 질산태질소 비율이 증가할 수록 초장은 길어지고, 엽장, 엽폭, 절간장도 함께 증가하였다. 생육 30일차의 SPAD값은 질산태질소 비율이 증가할수록 감 소하였다. 질산태질소 비율에 낮을수록 암꽃 개화가 빨리 되 었고, 과실 성숙에서는 처리 간 차이가 없었다. 질산태질소 비 율에 따른 과실의 형태는 차이가 없었고, 경도는 질산태질소 의 비율이 낮을수록 높아 과실이 단단하였다. 3월에서 7월까 지 총 수확량은 KM3 5,650kg/10a, KM1 4,439kg/10a로 KM3가 27% 높았고 특히, 참외 가격이 높은 3월에서 5월까지 수량은 KM3가 KM1보다 36% 높았다. 따라서 12월 정식되 어 봄철부터 생산되는 참외의 수경재배에 적합한 질산태질소는 6.5－10me·L-1 수준으로 공급하는 것이 적당할 것으로 판 단되었다.

Concentration of nitrogen, one of the major elements, and ratio of two nitrogen forms (NH4 + and NO3 –) in the nutrient solution affect the quality and food safety of fresh vegetable produce. This study was conducted to find an appropriate strength and NH4 +:NO3 – ratio of a nutrient solution for growth and development of a Romaine lettuce (Lactuca sativa L. var. longiflora) ‘Caesar Green’, a representative leafy vegetable, grown in a home hydroponic system. In the first experiment, plants were grown using three types of nutrient solution: A commercial nutrient solution (Peters) and two strengths (GNU1 and GNU2) of a multipurpose nutrient solution (GNU solution) developed in a Gyeongsang National University lab. Plants grown with the GNU1 and GNU2 had greater shoot length, leaf length and width, and biomass yield than Peters. On the other hand, the root hairs of plants grown with Peters were short and dark in color. Tissue NH4 + content in the Peters was higher than that of the GNU1 and GNU2. The higher contents of NH4 + in this solution may have caused ammonium toxicity. In the second experiment, eight treatment solutions, combining GNU1 and GNU2 solutions with four ratios of NO3 –:NH4 + named as 1, 2, 3 and 4 were used. Both experiments showed more growth in the GNU2 group, which had a relatively low ionic strength of the nutrient solution. The growth of Romaine lettuce showed the greatest fresh weight along with low tissue NO3 – content in the GNU2-2. This was more advantageous in terms of food safety in that it suppressed the accumulation of surplus NO3 – in tissues due to the low ionic strength of the GNU2 subgroup. In addition, this is preferable in that it can reduce the absolute amount of the input of inorganic nutrients to the nutrient solution.

Sucrose (suc) is a disaccharide that consists of glucose (glu) and fructose (fru). It is a carbohydrate source that acts as a nutrient molecule and a molecular signal that regulates gene expression and alters metabolites. This study aimed to evaluate whether suc-specific signaling induces an increase in bioactive compounds by exogenous suc absorption via roots or whether other factors, such as osmotic stress or biotic stress, are involved. To compare the osmotic stress induced by suc treatment, 4-week-old cultured mugwort plants were subjected to Hoagland nutrient solution with 10 mM, 30 mM, and 50 mM of suc or mannitol (man) for 3 days. Shoot fresh weight in suc and man treatments was not significantly different from the control. Both man and suc treatments increased the content of bioactive compounds in mugwort, but they displayed different enhancement patterns compared to the suc treatments. Mugwort extract treated with suc 50 mM effectively protected HepG2 liver cells damaged by ethanol and t-BHP. To compare the biotic stress induced by suc treatment, 3-week-old mugwort plants were subjected to microorganism and/or suc 30 mM with Hoagland nutrient solution. Microorganisms and/or suc 30 mM treatments showed no difference about the shoot fresh weight. However, sugar content in mugwort treated with suc 30 mM and microorganism with suc 30 mM treatment was significantly higher than that of the control. Suc 30 mM and microorganism with suc 30 mM were effective in enhancing bioactive compounds than microorganism treatment. These results suggest that mugwort plants can absorb exogenous suc via roots and the enhancement of bioactive compounds by suc treatment may result not from osmotic stress or biotic stress because of microorganism, but by suc-specific signaling.

The home hydroponic system used in this experiment supplied the nutrient solution using the ebb and flow-type system, and the supply time, interval, and water levels of the nutrient solutions were fixed. This experiment was conducted to find a more favorable growth medium for plant growth in the hydroponic system. The medium used in the experiment was of two types, phenolic foam and rockwool, and the heights were 28 and 38 mm, respectively. As for the the multipurpose nutrient solutions (GNU1 and GNU2) were prepared in the lab. The composition of the GNU1 and GNU2 was the same, and there was a difference between 100 and 70% in ion concentrations. The plants used were Ssamchoo (Brassica lee ssp. namai) and Romaine lettuce (Lactuca sativa L. var. longiflora). First, in the physicochemical measurements of the empty medium, change in the pH and EC of the distilled water passing through the medium was less in the rockwool than in the phenolic foam. This indicates that there is less change in the chemical properties of the nutrient solution due to the medium when rockwool is used. After hydroponic culture of Ssamchoo and Romaine lettuce, the medium showed more residual salts in Romaine lettuce. Both Ssamchoo and Romaine lettuce showed less salt accumulation in rockwool. The emergence rate was significantly higher in rockwool for both species. The lower height of the medium, the faster the emergence was. Ssamchoo displayed significantly higher fresh weight (124.7%), shoot length (107.6%), and leaf width (107.9%) when grown in GNU1, but there were no significant differences as affected by the medium. However, in Romaine lettuce, the type and height of the medium resulted in significant differences. The fresh weight of Romaine lettuce was significantly higher in rockwool (119.6%) than in phenolic foam, and significantly higher at 38 (114.6%) than 28 mm. Although there is a difference depending on the species, rockwool is more suitable for the ebb and flow-type system than phenolic foam, and the height of 38 is more advantageous than 28 mm.

본 연구에서는 양액재배 시 발생되는 폐양액의 적절한 농업 적 이용방안을 강구하기 위해 폐양액의 비료 효과시험, 토양 컬럼 시험, 그리고 작물 재배시험을 수행하였다. 폐양액의 비 료 효과시험은 무기질소를 기준으로 질소비료와 폐양액의 토 양 처리에 따른 열무의 생육특성과 토양의 화학적 특성을 조 사하였다. 폐양액 비료 효과시험과 작물 재배시험을 위한 토양에 대한 폐양액의 처리는 무처리; A, 질소비료 100%; B, 질 소비료 70%+폐양액 30%; C, 질소비료 50%+폐양액 50%; D, 질소비료 30%+폐양액 70%; E 총 5개 처리구로 하였다. 토양컬럼 시험을 위한 토양에 대한 폐양액의 처리는 무처리, 질 소비료 100%, 폐양액 50%+질소비료 50% 3개 처리구로 하 였다. 폐양액의 화학성은 pH 6.0, EC 2.4dS·m-1, 총인(T-P) 28mg·L-1, 암모늄태 질소(NH4-N) 5.0mg·L-1, 질산태 질소 (NO3-N) 301mg·L-1로 나타났다. 토양의 화학성은 pH 5.51, EC 0.31dS·m-1, 유기물 2.08g·kg-1, 질산태 질소 9.64mg·kg-1, 암모늄태 질소 3.20mg·kg-1으로 나타났다. 질소비료 50% 이 하와 폐양액 50% 이상의 비율이 열무 생육에 효과가 높은 것 으로 나타났다. 폐양액을 질소비료와 함께 혼합하여 적용한 C-E 처리구에서 토양의 이화학성은 질소비료만을 적용한 B 처 리구와 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 토양컬럼 시험 결과 질소비료 100%와 폐양액 50%+질산비료 50% 처리구의 NO3 와 NH4의 농도는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 폐양액을 화 학비료의 표준시비량을 기준으로 이용하여 토양에 처리하면 토양 내 질소 성분의 이동과 주변의 영향은 일반 화학비료와 유 사하게 나타나는 것으로 판단된다. 열무 토경재배에 폐양액과 질소비료를 혼합하여 사용하면 폐양액의 재이용으로 환경적 부담도 줄일 수 있고, 질소비료의 사용량도 줄일 수 있어 농가에 경제적 부담 감소와 열무 생산량 증대 효과도 기대할 수 있다.

이번 연구는 효과적으로 2화방 개화묘를 생산하여 조기에 토마토를 수확하고 수확 기간을 연장하기 위하여 적절한 양액 농도 관리방법을 구명하기 위해 실시되었다. 처리는 양액 농도 로 1줄기 2화방 개화묘 연구에서는 양액 EC를 1.5, 2.0, 2.5dS·m-1, 동적 관리(3.0 → 3.5 → 4.5dS·m-1)로 공급하였다. 육묘기간은 65일로 관행묘에 비해 20－40일, 1화방 개화묘 (큐브 육묘)보다는 10일 정도 길었다. 초장은 EC 2.5dS·m-1와 동적 관리는 각각 78, 77cm로 EC 1.5dS·m-1처리 88cm보다 짧았다. 정식 전 큐브 내 EC는 동적 관리가 EC 5.5dS·m-1로 가 장 높았으며, EC 1.5dS·m-1로 공급한 큐브는 3.0dS/m으로 가 장 낮았다. 2화방 개화묘에서 EC 처리 간 생산량 차이는 나타 나지 않았으나 1화방 개화묘는 2화방 개화묘보다 생산성이 떨 어졌다. 2화방 개화묘는 첫 수확일이 6월 4일로 정식 후 35일 만에 수확하였으며 1화방 개화묘는 6월 11일로 42일만에 수 확하였다. 절곡에 의한 초장 및 뿌리 생육의 차이는 나타나지 않았다. 2줄기 2화방 개화묘 생산 연구에서는 공급 양액 EC를 2.0, 2.5, 3.0dS·m-1, 동적 관리(3.0 → 3.5 → 4.5dS·m-1)로 하 여 공급하였다. 육묘 기간은 90일로 관행묘에 비해 40－50일, 1화방 2줄기 개화묘(큐브 육묘)보다는 10일 정도 길었다. 초장 은 공급 양액 EC 2.0dS·m-1에서 80cm, 2.5dS·m-1에서는 81cm였으며 3.0dS·m-1 처리에서는 75cm, 동적 관리에서는 73cm로 가장 짧았다. 배지 내 EC는 모든 처리에서 육묘 기간 이 길어질수록 높아졌으며 특히 공급 EC가 가장 높았던 동적 관리 처리에서 EC 5.1dS·m-1로 가장 높았다. EC 처리 간 생산 량 차이는 나타나지 않았으나 육묘 기간이 10일 정도 길었던 2 화방 개화묘가 1화방 개화묘보다 15% 정도 생산량이 많았다. 2화방 개화묘의 초장을 짧게 만들기 위해서는 가식 후 공급 양 액 농도를 높이는 방법이 가장 효율적인 방법으로 판단된다.

최근 농지 및 수자원의 염류화로 인해 염생식물에 대한 작물화와 생육 조건 구명을 위한 연구 필요성이 높아지고 있다. 그러나 재배 조건 변화에 따른 작물의 생육 및 기능성 성분 변화 분석을 위해서는 양액 및 작물 생육부 시료를 채취하여 이를 전처리 및 분석해야 하여 시간적, 인적 자원의 소모가 높다. 본 연구에서는 염생식물의 최적 생육 조건 구명을 효율적으로 수행하기 위해 비파괴적으로 재배 현장에서 실시간으로 작물 생육부와 수경재배 근권부의 염분 농도를 모니터링할 수 있는 시스템을 개발하였다. 개발 시스템을 통해 NaCl 0 mM, 50 mM, 150 mM, 300 mM의 4가지 농도 조건에서 갯방풍을 대상으로 재배실험을 수행한 결과, 재배 중 염분 농도 수치의 변화 및 염분 농도가 높을수록 생체중이 감소하는 것을 확인하였다. 실제 생육 분석 결과에 따르면 개발 시스템을 통한 모니터링 결과에 상응하는 생체중 결과를 확인하여 염생식물의 생육 모니터링 적용이 가능할 것으로 평가되었다. 그러나 단위 생체중 당 기능성물질 함량의 경우, NaCl 농도가 증가할수록 증가하는 것으로 나타나 갯방풍의 상업적 재배 조건의 구명을 위해서는 생체중 외에 기능성 성분의 모니터링을 위한 시스템 보완이 필요하다고 판단되었다.

Cymbidium is one of the most popular and economically important species cultivated as a commercial ornamental crop. The objectives of this study were to determine the appropriate electrical conductivity (EC) treatments of nutrient solution, which gives the highest spike production and quality. Three-year-old Cymbidium ‘Lovely Smile’ plants were grown in the environmentally controlled Information and Communication Technology (ICT) smart greenhouse at Seoul Women’s University. The EC of the nutrient solution was changed in three distinct stages: vegetative, flower initiation, and flower development. The EC treatments were 1-0-1 (dS·m-1, EC101), 1-1-1 (dS·m-1, EC111), 2-1-2 (dS·m-1, EC212), 2-2-2 (dS·m-1, EC222), 3-2-3 (dS·m-1, EC323), 3-3-3 (dS·m-1, EC333) and the pH was adjusted to 6.0–6.5. Pseudobulb diameter increased in the plants treated with EC 101 and EC111 compared to the plants treated with EC 2.0–3.0 dS·m-1 at the reproductive stage 28 weeks after nutrient solution treatment. Flower spike production per pot and pseudobulb showed the highest values in the plants treated with EC111 of 3.3 and 1.4, respectively. Flower spikes length was the highest in the plants treated with EC 1.0 dS·m-1 and stem thickness, number of flowers, and fresh weight were the largest in the plants with EC 1.0 dS·m-1 among the EC treatments. Flower spikes had the worst quality (e.g., plant growth and flowering quality) in the plants treated with EC 3.0 dS·m-1 among the EC treatments. Floral bud and flower development took place 1–2 weeks earlier in the plants treated with EC 101, 111, and 212 than the other treatments. Flower diameter showed the highest values in the plants treated with EC 1.0 dS·m-1 among the EC treatments and flower color showed higher L* and b* values and lower a* values in the plants treated with EC 3.0 dS·m-1 compared to EC 1.0 and 2.0 dS･m-1. Nutrient solution of EC 1.0 dS·m-1 (EC111) can be recommended to improve flower spike quality and advanced flower development of Cymbidium.

The efficient nutrient solution cooling system consisting of buffer tank, three-way valve, and heat pump et al. was developed for hydroponics of leafy vegetables at high temperatures period. It was designed in such a way that the buffer tank was first cooled to enable precise temperature control of the nutrient solution with small capacity heat pump. Developed system was installed in the NFT hydroponics farm cultivating leafy vegetables and performance evaluation was carried out. For cultivation of Lalique lettuce(Lactuca sativa var.), the temperature of nutrient solution tank, buffer tank, and the root zone, the performance of cooling system, and the environment of greenhouse were analyzed. Also, by measuring the growth and yield of lettuce, the effect of cooling nutrient solution on the growth of lettuce NFT hydroponics was analyzed.

우리나라 딸기 재배는 시설 재배로 이루어지고 있으며, 대부분 농가의 급액 관리는 재배자의 경험을 토대로 타이머 제어 방식으로 이루어지고 있다. 타이머 급액 방법은 재배 환경, 작물의 생육 단계, 배지 수분 함량 등을 고려하기 어려워 작물을 최적 수준으로 관리하지 못하고, 급액 관리의 정확성이 결여되는 문제점이 있다. 적산 일사량과 배지 수분함량을 이용한 급액 방법은 작물의 생육 상태에 따라 정밀하게 양액을 공급하는 친환경적인 방법이다. 본 연구는 코이어배지를 이용 한 딸기 수경재배에서 적산일사량과 배지 수분함량을 이용한 복합 급액 제어와 타이머 제어 급액 방법을 비교하고 복합 급액 제어 시 최적의 적산 일사량 기준을 설정하고자 수행하였다. 적산일사량 급액 방법은 외부 일사량을 기준으로 100, 150, 250J∙cm -2에 도달하면 자동으로 급액하며 배지 수분함 량이 60% 미만이면 강제 급액하고, 1회 급액량은 50mL로 공급하였다. 타이머 제어는 대조구로 설정하였다. 급액을 개시 하는 적산 일사량 기준이 작을수록 일일급액량이 많았으며 100J∙cm -2 기준 급액 시 급액량은 250J∙cm -2 처리구 대비 46% 많았다. 지상부 생체중과 건물중 모두 복합 급액 제어 방법이 타이머 제어보다 높았으며, 100, 150J∙cm -2 처리구에서 지상부 생체중이 높았고 100J∙cm -2 처리구에서 건물중이 유의하게 높은 값을 나타냈다. 수량 또한 타이머 제어 방법보다 복합 제어 방법에서 유의하게 높았으며 적산 일사량 기준이 작을수록 초기 수량이 증가하였다. 평균 과중은 타이머 제어 급액 시 가장 낮았다. 본 연구 결과 딸기의 정밀 급액 관리를 위하여 적산 일사량과 배지 수분 함량 센서를 이용한 복합 제어 활용 가능성을 확인하였다.

양액 pH가 에케베리아 생육과 색상에 미치는 영향을 알아 보기 위해 본 연구를 수행하였다. 에케베리아 ‘Perle von Nurnberg’ 품종을 선택하여 미국 유타주 프로보(Provo)시 소재 브리검영대학교 Plant and Wildlife 학과의 연구온실에서 수행되었다. 이 품종에 pH 4, pH 7 및 pH 10 3종류의 양액을 공급하여 연구를 수행하였다. 양액 pH 4 처리구에서는 초폭이 120.6mm로 pH 10 처리구의 105.3mm 보다 크게 자랐으며 유의성도 있었다. 하지만 엽장, 엽폭, 엽수에 있어서는 처리간 유의성은 없었다. pH meter를 통해서 식물체 즙액의 pH 를 측정하였는데 4.5에서 4.7 범위의 값을 보였으며 처리간 유의성은 없었다. 위의 결과로 양액의 pH는 식물체의 pH에 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 색차계를 이용하여 CIELAB 값을 측정하였을 때 pH 4 처리구에서의 적색도(a)는 -4.0이었으며 pH 10 처리구보다 더 녹색을 띠었다. 명도(L)과 황색도(b) 값은 처리간에 유의적인 차이가 없었다. HPLC를 통한 안토시아니딘 분석에서는 주로 cyanidin, delphinidin 및 pelargonidin의 함량이 모든 처리구에서 상대적으로 높게 나타났다. 공급양액의 pH가 상승함 따라 그 함량도 높아지는 경향을 보였다. Petunidin, malvidin 함량은 미량으로 존재하였으며, peonidin은 분석되지 않았다. 이상의 결과로부터 양액을 pH 10으로 처리하였을 때 에케베리아의 생육억제와 잎 착색에 가장 효과적임을 알 수 있었다.

본 연구는 갯방풍의 생장 및 생리활성화합물 함량에 대한 NaCl 농도 및 처리 시기의 효과를 조사하기 위해 수행되었다. 첫 번째 실험에서 갯방풍 묘는 온실에서 호글랜드(EC 1.5dS·m -1 , pH 6.5) 배양액에 NaCl 40, 80, 120, 160, 200mM 을 첨가하여 담액식 수경재배 시스템에 정식 후 30일 동안 재배되었다. 두 번째 실험에서 갯방풍은 수확 10일 전, 5일 전에 양액에 NaCl 50, 100, 150, 200mM을 첨가하여 담액식 수경 재배 시스템에서 50일 동안 재배되었다. 두 실험 모두 NaCl 처리를 하지 않은 것을 대조군으로 사용했다. 식물 생장과 광합성 특성, 총 페놀함량, 총 플라보노이드 함량, 항산화 활성이 조사되었다. NaCl 농도가 80mM 이상일 때 갯방풍의 생육이 유의적으로 감소하였다. 두 번째 실험에서 엽수, 엽면적, 지상부와 지하부 건물중 같은 생육 특성은 수확 10일 전 50mM NaCl에서 유의적으로 우수했다. 광합성률은 대조구와 50mM NaCl 처리에서 가장 높게 나타났으며, 처리 시기와 관계없이 NaCl 농도가 100mM 이상일 때 유의적으로 감소하였다. 또한, 100mM 이상의 NaCl 농도에서 잎의 가시적 피해가 관찰되었다. 총 페놀함량 및 플라보노이드 함량은 수확 5일 전 200mM 처리에서 가장 높았다. 그러나, 항산화 활성은 대조구와 수확 10일 전 50mM 처리에서 가장 높았다. 결론적으로, 수경재배 시 양액에 수확 10일 전 50mM의 NaCl을 처리하는 것이 고품질 갯방풍 생산에 효과적이었다.

수경재배 시스템에서 이온선택성전극(ISE)를 이용하여 배액 내 칼륨, 칼슘, 질소 이온농도를 측정하고 배양액 조제알고리즘을 통해 부족농도를 보충하는 시스템을 개발하였다. 또한, ISE로 실시간 측정이 어려운 다량원소 중 미측정 이온에 대한 농도는 배액 내 다량원소 간 상관관계를 통해 예측하였다. 회수된 배액을 재사용하기 위해서는 배액의 이온농도 측정도 중요하지만 부족한 양을 어떻게 정확하게 공급해 줄 것인지도 중요하다. 부족 농도를 보충하기 위해 비료농축액을 사용하였으며, 회수된 배액 내 미측정된 다량원소 이온들의 농도를 예측하기 위해 상추 재배실험 을 통해 이온 크로마토그래피로 측정한 다량원소 간 관계를 분석하였다. PO4의 경우 전극을 이용하여 측정 가능한 다량원소 간의 상관관계는 결정계수 K=0.91, NO3=0.96, Ca=0.87로 모두 높은 관계를 나타내었다. 이 중 결정계수가 가장 높은 질산을 조제 알고리즘에 사용하였다. Mg의 경우 K=0.93, NO3=0.93, Ca=0.99로 셋 중 Ca와 가장 밀접한 관계를 보여 Ca를 조제 알고리즘에 사용하였다. SO4의 경우 K=0.86, NO3=0.97, Ca=0.95를 나타냈으며 결정계수가 가장 높은 NO3를 알고리즘에 적용하여 양액을 조제 하려고 했으나 해당 비료의 과잉공급이 발생하게 되어 Ca을 적용하여 양액을 조제 하였다. 알고리즘을 이용하여 조제한 결과 전체적으로 10% 내의 오차로 나타났지만 비료농축액 공급량 결정 시 투입되는 비료를 순차적으로 결정할 뿐만 아니라 특정 이온의 과잉 또는 부족 농도가 최소화될 수 있는 방향으로 알고리즘을 만들었기 때문에 NO3과 SO4에 대한 공급오차는 발생할 수밖에 없었다. 개발된 시스템의 성능을 평가하고자 재배실험에서 나온 배액과 제조된 양액을 비교하였고 K, Ca, NO3의 공급오차는 평균 ±10%내를 보여 예상치보다 다소 많은 오차를 보였지만 회수된 배액을 재조제하여 공급하였을 때 실제 작물재배에서 목표 농도를 유지할 수 있을 것으로 보였다. 하지만 보다 정밀한 제어를 위해 상추 생육단계별 이온흡수량 데이터베이스를 구축하여 조제알고리즘에 적용시켜 배양액을 공급할 수 있는 연구가 필요하다고 판단되었다.

수경재배시 양액 내 탄산정 처리를 통한 상추의 생육 및 생리활성물질 변화를 조사하기 위해 네덜란드에서 시판되는 고형 탄산정을 사용하였다. 실험은 무처리를 대조구로 하여 0.5 배, 1배, 2배 처리구로 구성하였다. 실험결과, 탄산정 처리 후 챔버내 대기 CO2 농도는 처리 직후 2배 처리구에서 472.2μL·L -1 로 가장 높은 수치를 보였으며, 양액내 pH는 2배 처리구는 pH 6.03로 가장 많이 감소하였다. 이후 시간이 경과함에 따라 CO2 농도와 pH는 처리 전 수준으로 회복하는 모습을 나타냈다. 상추의 엽폭과 엽면적은 탄산정 2배 처리시 17.1cm, 1067cm 2로 가장 큰 값을 나타내었으며 지상부 생체중, 건물 중은 0.5배 처리구에서 63.87g, 3.08g으로 가장 높게 나타났다. 상추의 근장은 대조구에서 28.4cm로 가장 길었으나 처리 구들간에 지하부의 생체중, 건물중은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 외관상 탄산정 처리에 의해 상추의 근장이 짧아 지고 곁뿌리가 많이 발생한 것이 관찰되었다. 또한 뿌리가 갈색으로 약간 변하는 결과가 있었지만, 지상부 생육에는 부정적인 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 탄산정 처리에 의 한상추의 생리활성물질을 분석한 결과 chlorogenic acid와 quercetin 두가지 물질이 검출되었으며 이를 정량분석한 결과 1배 처리구에서 chlrogenic acid는 대조구보다 249% 증가하였지만 quercetin은 37% 감소한 결과를 나타냈다. 항산화 활 성을 나타내는 DPPH 라디컬 소거능을 비교한 결과 대조구와 0.5배 처리가 1배, 2배 처리보다 유의적으로 높은 값을 나타냈다. 이를 통해 탄산정 처리가 수경재배 상추의 생육과 생리활 성물질을 증대에 효과가 있음을 제시한다.

블루베리는 호산성 식물로 피트모스를 활용한 상토에서 잘 자라며 관목인 점을 고려하여 용기재배를 많이 하고 있고 또한 고령화에 대비해 생력적으로 생산할 수 있는 재배기술 개발이 요구되고 있다. 본 시험에서는 블루 베리 양액재배시 공급량 및 공급횟수가 수체생육과 과실 품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 시험방법은 3년생 ‘듀크’ 품종을 대상으로 피트모스와 펄라이트의 용량을 각각 130L, 40L(v/v)로 하여 용기(60×80×40cm)에 식재하고 톱밥으로 멀칭한 후 2015년과 2016년에 양액 공급량을 4L와 8L로 나누어 4월 중순부터 7월 하순까지 1회, 2회, 3회 공급하여 수체생육 및 과실품질을 조사하였다. 양액은 NO3-N 4.6, NH4-N 3.4, PO4-P 3.3, K 3, Ca 4.6, Mg 2.2mmol·L-1를 주당 공급하였다. 채소에 서 양액재배시 적정 배액율은 20∼30%로 알려져 있는 데 본 시험에서 평균 배액량은 4L 2회/7일 처리가 27%, 4L 3회/7일 처리가 29%로 다른 처리에 비해 적당하였 다. 블루베리의 생육을 보면, 생육후반 8L/3회/7일 처리에서 신초장은 31cm, 신초경은 4.2mm로 가장 컸지만 질소를 많이 줄수록 도장하는 경향이었다. 배액의 무기 성분 함량은 생육초반에 질소를 많이 흡수하는 경향이었고, 처리별 과실특성은 과립중, 가용성 고형물 함량 및 산함량 등은 처리간 유의차가 없었으며, 수량은 4L 3회/ 7일 처리가 주당 2.7kg으로 가장 많았고, 4L 1회/7일 처 리가 1.4kg로 가장 작았다. 따라서 배액량, 수량, 수체 및 과실생육 등을 감안해볼 때 블루베리 양액재배시 조 금씩 자주 공급한 처리 즉 4L 3회/7일 처리로 공급하는 것이 적당한 것으로 판단되었다.

본 연구는 국내 육성 딸기인 ‘매향’과 ‘설향’의 개화기 양액의 농도와 공급 중단 시기에 따른 개화 및 생육에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 런너 삽수를 2017년 11월 23일에 삽목한 후 발근이 충분히 이루어질 때까지 검은색 멀칭 비닐로 덮어 관리하였다. 15일 후 발근이 모두 이루어진 것을 확인 하고 비닐을 제거한 뒤 촉성 작형에 준하여 관리하였다. 양액은 야마자키 처방에 따라 조제하였고 농도 는 각각 1배액 또는 2배액(EC 1.85 또는 3.71 dS·m-1, pH 5.55)으로 조성하여 공급하였다. 양액의 공급 중단은 정식 당일까지 양액을 공급하는 처리를 대조구로 두고 1주 전, 3주 전 및 5주 전에 공급을 중단하는 처리로 구분하였다. 두 품종의 초장은 양액의 공급 중단 시기가 빨라질수록 점차적으로 감소하였다. ‘매향’은 양액의 공급 중단이 조기에 진행될수록 지상부의 생체중이 감소하였다. ‘설향’의 지상부 생체중은 1배액 양액을 정식 1주 전 공급 중단한 처리에서 가장 높았다. ‘매향’의 화수는 2배액 양액 공급 처리에서 전반적으로 더 많았고 정식 1주 전 공급 중단 처리에서 가장 많았다. ‘설향’의 화수는 1배 양액 공급 처리가 2배 양액 공급 처리에 비해 더 많았으며, 특히 2배 양액을 정식 1주 전에 공급 중단한 처리에서 가장 낮은 경향이었으나 처리간 유의적인 차이는 없었다. 결과적으로 화아분화기에는 두 품종 모두 저농도의 양액을 단기간 공급하는 것이 개화 촉진에 있어 효과적인 것으로 판단된다.

배양액의 농도 조건과 품종별 양수분 흡수특성을 구명하여 장기 수경재배를 위한 기초자료를 획득하고자 연구를 수행하였다. 시험 품종으로 토마토 대과종으로는 적색계인 ‘대프니스’와 도색계인 ‘수퍼도태랑’ 소과종으로는 ‘미니찰’ 품종을 이용하였다. 담액재배하였으며 배양액의 EC를 1.0dS·m-1, 2.0dS·m-1, 3.0dS·m-1, 4.0dS·m-1로 다르게 공급하였다. 배양액의 EC가 높은 처리에서 초기에는 엽면적, 생체중이 감소하였으며 염류장해가 발생하면서 생육(초장, 엽면적, 경경, 생체중)이 불량해졌다. 배양액의 EC가 높을수록 수분흡수가 적었다. 수분흡수량은 1차에서는 품종별 차이가 뚜렷하지 않았으나 2차 조사에서는 ‘대프니스’가 EC 2.0dS·m-1 이상에서도 수분흡수가 크게 감소하지 않았으나 ‘수퍼도태랑’은 높은 EC 처리에서 수분 흡수가 감소하였다. 배양액의 EC가 낮은 처리에서 무기이온의 흡수는 N, P, K는 급액농도 보다 높게 흡수된 반면에 Ca, Mg, S는 흡수율이 낮았다. 배양액의 EC가 높은 처리에서는 대부분의 이온이 초기 투입농도의 50% 이하로 흡수되었다. 따라서 EC가 낮은 처리가 높은 처리 보다 흡수되고 남은 배양액의 이온간 불균형이 심하였다. 품종 간에는 ‘대프니스’가 저농도에서 흡수량이 많고 고농도에서는 흡수량이 적어 불량한 양분조건에서 양분을 효율적으로 이용하는 품종이었 으나 과잉 흡수된 양분으로 인한 장해 증상은 가장 심하게 나타내었다.

Recycling of drained nutrient solution in hydroponic cultivation of horticultural crops is important in the conservation of the water resources, reduction of production costs and prevention of environmental contamination. Objective of this research was to obtain the fundamental data for the development of a recirculation system of hydroponic solution in semi-forcing cultivation of ‘Bonus’ tomato. To achieve the objective, tomato plants were cultivated for 110 days and the contents of inorganic elements in plant, supplied and drained nutrient solution were analyzed when crop growth were in the flowering stage of 2nd to 8th fruiting nodes. The T-N content of the plants based on above-ground tissue were 4.1% at the flowering stage of 2nd fruiting nodes (just after transplanting), and gradually get lowered to 3.9% at the flowering stage of 8th fruiting nodes. The tissue P contents were also high in very early stage of growth and development and were maintained to similar contents in the flowering stage of 3rd to 7th fruiting nodes, but were lowed in 8th node stages. The tissue Ca, Mg and Na contents in early growth stages were lower than late growth stages and the contents showed tendencies to rise as plants grew. The concentration differences of supplied nutrient solution and drained solution in NO3-N, P, K, Ca, and Mg were not significant until 5 weeks after transplanting, but the concentration of those elements in drained solution rose gradually and maintained higher than those in supplied solution. The concentrations of B, Fe, and Na in drained solution were slightly higher in the early stages of growth and development and were significantly higher in the mid to late stages of growth than those in supplied solution. The above results would be used as a fundamental data for the correction in the inorganic element concentrations of drained solution for semi-forcing hydroponic cultivation of tomato.

배양액의 종류 및 LED를 이용한 다양한 광질 조건이 물냉이의 생장과 glucosinolates 함량에 미치는 영향을 3주간의 수경재배를 통하여 살펴보았다. 물냉이 종자를 암면배지에 파종 후 발아시켜, 2주간 육묘하였다. 유묘들은 semi-DFT 시스템에 이식하였다. 환경조절실은 주간온도 20±1℃와 야간온도 16±1℃, 주간습도 65±10%와 야간습도 75±10%의 범위에서 조절되었으며 16/8h 조건의 광주기와 180±10μmol·m-2·s-1 광강도를 유지하였다. 배양액은 오오츠카 하우스 1A(OTS), 한국원시(HES)과 화란온실작물연구소(PBG) 배양액을 초기 EC 1.0-1.3, pH 6.2와 형광등을 광원으로 실험하였다(실험-1). 광질에 대한 생육과 glucosinolates 함량을 분석하기 위하여 단색광(적색: R10, 백색: W10) 처리구와 혼합광(적청녹색: R2B1G1, 백청녹색: W2B1G1, 적색: R10, 적청색: R5B1, 적청색: R3B1)처리구를 두었다. 물냉이 지상부의 생육은 3개의 배양액 처리구에서 유의적인 차이가 발견되지 않았지만, 뿌리의 생체중은 HES와 비교하여 PBG와 OTS에서 13.7%와 55.1% 증가하였다. OTS 처리는 PBG와 HES 처리구에 비해 gluconasturtiin 함량이 96%, 65% 증가하였다. 백색광조건(W10)과 비교하여 적색광(R10) 처리는 초장이 101.3% 증가하였다. 청색광 비율의 증가는 지상부 생육에 긍정적인 영향을 주었다. 물냉이의 건물중 당 glucosinolates 함량은 R2B1G1 처리구와 비교하여 R3B1 처리구에서 144.5% 증가하였으며, W10 처리구와 비교 시, 약 70% 증가하는 경향을 보였다. R3B1 처리구에서 물냉이의 생육과 총 glucosinolates의 함량이 가장 높게 나타났다.

본 연구는 딸기 ‘매향’ (Fragaria × ananassa Duch.cv. Maehyang)의 수경재배를 이용하여 모주의 생육과 자묘 생산량 증대를 위한 최적 배양액 공급 농도 구명을 위해 수행되었다. 딸기 모주를 2017년 3월 22일 코코피트가 충진된 딸기 재배용 포트(64 × 27 × 18cm)에 정식하였다. 배양액은 뿌리 활착을 위해 11일 동안 EC 수준을 0.6dS·m-1의 농도로 점적 테이프를 이용하여 공급하였다. 뿌리 활착 후, 딸기 모주의 EC를 각각 0.6, 1.2, 1.8dS·m-1의 수준으로 처리해주었다. 정식 후 100일 째에 딸기의 모주와 자묘의 생육 특성을 측정하였다. 모 주의 초장은 EC 0.6dS·m-1 처리에서 유의적으로 높았고, 모주의 크라운 직경은 EC 1.8dS·m-1 처리에서 유의성 있게 두꺼웠다. 지상부와 러너 생체중 및 건물중 모두 EC 0.6, 1.2dS·m-1 처리에서 유의적으로 높았다. 런너의 개수는 모든 처리구에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 자묘 수는 EC 1.2dS·m-1 처리에서 16.7개로 가장 높은 값을 나타냈다. 그러나 딸기 세 번째 자묘의 생체중 및 건물 중은 0.6dS·m-1 처리에서 가장 높았다. 딸기 자묘 수는 1.2dS·m-1 처리에서 가장 많이 생산되었지만, 육묘기간 동안 딸기의 묘소질 측면에서는 낮은 EC 수준이 긍정적 인 결과를 보였다. 결과적으로, ‘매향’ 딸기의 육묘기간 동안 수경 재배용 배양액의 EC 수준을 0.6dS·m-1로 공급하는 것이 모주의 생육 및 자묘 생산에 가장 효과적인 것으로 나타났다.