An aeroponic seed potato production technology project has been established in Pakistan through the Technical Cooperation Project (TCP) between RDA-KOPIA and PARC. For sustainable potato production, producing high-quality and disease-free potato seeds is critical in Pakistan. The majority of the farmers recycle their own seeds or obtain them through informal ways. Consequently, tuber-borne illnesses proliferate, seeds deteriorate, and yield diminishes. To mitigate such problems, the country moved to sustainable seed potato production by adopting rapid seed multiplication strategies like the combination of tissue culturing with aeroponic seed production technology which is being evaluated as an alternative to traditional pre-basic seed production methods. A series of experiments were carried out to evaluate the shoot development and mini tuber production attributes between two cultivars, different plantlet size and planting period between October 27, 2021, and January 27, 2022, at the NARC aeroponic facility. A CRD design with three replications was used. The study aimed to compare the productivity by variety, plantlet size and planting period to improve aeroponic seed production technology in Pakistan. The results indicated that Lady Rosetta outperformed Asterix in terms of shoot growth and small tuber output. Early planting at an optimal temperature of 27 degrees Celsius in the daytime showed a substantial difference when compared to late planting in November and tuberization was commenced 50-55 days after transplantation. Furthermore, in an aeroponic seed potato production system, normal plantlets (8-10 cm) at the time of transplantation, performed better than medium and small plantlets. In a nutshell, it was determined that normal size plantlets (8-10 cm) of Lady Rosetta cultivar, planted at optimum time to plant showed best results in the aeroponic system at NARC, Islamabad, Pakistan.

식물공장에 재배 가능한 작물은 매우 다양할 것으로 본다. 식물공장에서 재식밀도에 대한 중요성이 인식되고 있다. 본 연구는 완전제어형 식물공장에서 콜라비의 재배에 적합한 재식밀도를 구명하기 위하여 수행되었다. 식물공장 형태는 형광등을 이용한 완전제어형태로, 박막수경재배를 이용하여 재배하였다. 재식밀도는 22plants/m2(15×30cm), 27 plants/m2(15×25cm), 그리고 33 plants/m2(15×20cm)로 처리 하였다. 식물체당 지상부 생체중과 건물중 또는 식물체당 벌브의 지상부 생체중와 건물중에는 재식밀도간 유의적인 차이를 보이지 않았다. 단위면적당 지상부 생체중과 건물중 또는 단위면적당 벌브의 지상부 생체중과 건물중에는 재식밀도가 높은 처리구(33plants/m2)에서 높게 나타났다. 재식밀도와 초장, 엽면적, 광합성, 경도 및 엽록 소간에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 재식밀도와 벌브 높이와 지름 및 당도간에는 유의적인 차이를 보였다. 재식밀도가 낮은 22plants/m2 처리구에서 가장 높은 벌브 높이와 지름을 보였으며, 당도 또한 높았다. 이상의 결과를 바탕으로 결론을 내리면, 경제성을 고려한 생육적인 측면에서는 단위면적당 생산량이 많은 재식밀도 33plants/m2 (15×20cm)가 적정하였으나, 당도와 같은 품질적인 측면에서는 재식밀도 22plants/m2 (15×30cm)가 적정하였다.

식물의 생육과 생산성을 예측하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구는 common ice plant (Mesembryanthemum crystallinum L.)의 작물생장률, 상대생장률, 지상부 생체 중과 건물중, 수확시기, 상품률과 상품수량과 같은 생육과 수확 요인들을 쉽게 읽을 수 있는 재식밀도-생육-수확 (PGH) 도표를 만들기 위함이다. 광도 140μmol·m-2·s-1과 일 장 12시간 주기로, 3파장 형광등을 이용한 완전제어형 식물공장 시스템에서 박막수경 재배하였다. 4가지 재식밀도 (15×10cm, 15×15cm, 15×20cm와 15×25cm) 하에서 생육과 수량을 분석하였다. 재식밀도가 증가할수록 어느 한계까지는 식물체당 생체중과 건물중은 증가하는 경향이었으며, 단위면적당 생체중인 수량 또한 같은 경향을 보였다. 작물 생장률, 상대생장률과 lost time은 2차 등식 형태를 보였으며, 지상부 생체중과 건물중은 직선적인 관계를 보였다. 이러한 등식을 이용하여 재식밀도-생육-수확(PGH) 도표를 만들었다. 예를 들면, 15×20cm 재식밀도와 식물체당 생체 중 100g에서 수확할 경우, 재식주수, 작물생장률, 상대생장률, lost time, 식물체당 건물중, 수확시기와 수량은 각각 33plants/m2, 20g·m-2·d-1, 0.27g·g-1·d-1, 22days, 2.5g/plant, 정 식 후 26일과 3.2kg·m-2이었다. 이 도표를 가지고 적어도 2 가지 요인 예를 들면, 재식밀도와 수확요인 중 하나만 알면, 작물생장률, 상대생장률, lost time과 같은 생육 요인과 지상부 생체중, 지상부 건물중, 수확시기와 수량과 같은 수확 요인들을 쉽게 구할 수 있다. 이러한 도표는 다양한 작물의 생육과 수량 요인을 예측할 수 있어 완전제어형 식물 생산 시스템 설계를 위해 유용한 도구가 될 것이다.

본 연구는 인공광 이용형 식물공장에서 common ice plant를 재배하였을 때 생육에 대한 적합한 배양액 조성, 배양액 산도, 급액 간격, 광도 및 재식거리를 알아보고자 수행되었다. 식물공장 유형은 완전제어형 식물공장형태로 인공광원은 삼파장 형광등을 사용하였으며, 광주기는 12시간 일장주기였다. 수경재배시스템은 3단으로 구성된 박막수경시스템이었다. 식물공장내 온도, 상대습도와 이산화탄소 농도는 ON/OFF 제어하였다. 배양액은 일본원예시험장액과 식물체 분석으로 개발 배양액을 가지고 비교 실험 하였다. 배양액의 산도와 급액 간격 실험은 pH 6.0과 7.0 그리고, 5분 간격과 10분 간격으로 순환할 경우 생육 차이를 알아보았다. 광도는 90과 180μmol·m-2·s-1 2처리 하였다. 재식거리는 열간 간격을 15cm로 고정한 후, 열내 간격 10cm, 15cm, 20cm와 25cm 4처리로 처리하였다. 적당한 배양액의 조성은 N 7.65, P 0.65, K 4.0, Ca 1.6과 Mg 1.0mM·L-1이었다. 지상부 생체중과 건물중은 pH 6과 7 그리고 5분 간격과 10분 간격 처리간의 유의적인 차이는 없었다. 지상부 생체중과 건물중은 광도 180μmol·m-2·s-1에서 높았다. 재식 거리가 증가할수록, 단위면적당 생체중과 건물중은 감소 하는 경향을 보였다. 식물 생산 시스템에서 common ice plant 생육에 적합한 배양액 관리(조성, pH와 급액간격) 와 재배관리(광도와 재식밀도)를 알아본 결과, 생육에 적합한 배양액 조성으로 pH 6.0-7.0로, 급액 10분 간격 으로 공급해 주는 것이 좋으며, 광도 180μmol·m-2·s-1와 재식밀도 15×15cm로 재배하는 것이 좋을 것으로 판단 된다.

저면관수 방식인 C-형강 매트재배 시스템을 이용한 소형 분화 국화 재배 시 daminozide 농도에 따른 관 주처리, 저면공급 및 정식시기에 따른 생장억제 효과의 지속력 및 저면공급의 처리효과를 구명하고자 본 실험 을 수행하였다. 1차 정식처리구에서 4,000 mg·L-1 이상 의 관주 처리구에서 초장신장 억제효과가 있는 것으로 나타났다. 그러나 2차 정식처리구의 경우 5,000mg·L-1 에서 억제효과가 인정되었다. 분산분석 결과 정식시기도 초장 조절에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 양액과 저면 공급한 처리구에서 daminozide가 화뢰의 형성, 생 체중 및 건물중에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 실험을 통하여 정식시기를 조절하여도 초장을 조절 할 수 있음을 알 수 있었으며, 따라서, 초장신장 억제를 위한 생장조절제 처리 시 정식시기와 공급방법의 다양 화를 통해 분화 국화의 효율적인 초장 조절이 가능 할 것이다.

본 연구는 2001년부터 2003년까지 '후지'/M.9가 재식된 밀식사과원에서 적정 수세와 적정 착과량을 조사하였다. 엽과비는 평균 과중(y=1.715x+205.02, R2=0.66**)과 수량(y=-35.156x+5963.7, R2=0.44**)에서 고도로 유의한 상관이 있는 것으로 나타났고, 주당엽수와 평균 과중 또한 상관이 있었다. 그러나 착과량에 따른 수체생육, 과실품질 요인중 당도 및 착색도에서는 처리간 차이가 없었다. 격년결실이 발생하지 않으면서 300g 이상의 과실을 생산하는 기준은 엽과비는 55 수준에서 착과량이 주당 약 55~64개의 수준이 적합하였다. '후지'/M.9 밀식재배시 성목기의 안정된 수세 기준은 평균 신초장이 20~25cm, 신초 정지율이 95% 이상수준을 보여야 되는 것으로 판단되며, 보다 세부적으로는 2차 생장이 거의 발생되지 않으며 과대지 비율은 적어도 20~30% 정도 되어야 할 것으로 판단되었다.

지구 온난화 및 미세먼지 증가로 인해 악화된 도시 환경을 개선하기 위하여, 식물 적용에 대한 다양한 방법들이 모색되고 있다. 본 연구는 인공지반에 적용할 수 있는 녹다운(knock-down)방식의 식물 식재시스템 디자인에 관한 것이다. 기존의 알루미늄 프로파일을 이용한 조립구조형식의 플랜터는 제품의 생산, 운송, 설치 등 각 단계별로 발생할 수 있는 자원소비와 휨, 나사의 부식, 조립 해체의 어려움 등 기술적 문제점을 지닌다. 기존 플랜터의 문제점을 개선하기 위하여 부품종류 및 수량을 간소화하고, 반제품상태로 분리하여 평면화시킨 녹다운방식의 식재시스템을 도입하였다. 본 연구의 녹다운 방식의 식재시스템은 공장조립의 완제품에 비해 부피를 절감하여 운송비용의 감소 효과가 있으며, 비전문가에 의해서도 동일한 완성도를 기대할 수 있다. 운송과 설치가 간단한 시스템을 이용하여 다양한 식물의 특성을 반영한 디자인을 통해, 도시의 옥상을 포함한 인공지반에 더 많은 식물을 도입할 수 있을 것으로 기대한다.

상위 씨감자 순환식 심지양액재배에 있어서 송이의 배지 재료로서의 이용 가능성과 알맞은 재식밀도를 구명하고자 송이 + 피트모스(1:2, v/v)와 펄라이트 + 피트모스(1:2, v/v) 배지에 대지 소괴경(7.0±0.2g )을 상자(0.16m2 )당 각각 3, 6, 9, 12, 15주(19, 38, 56, 76, 95/m2 )를 심어 생육 및 수량을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 조사된 모든 형질에 있어서 배지종류와 재식밀도간 유의한 상호작용이 없었다. 생육불량주가 상자당 3주~ 12주재식구에서 8.3~14 이었으나 15주재식구에서는 25.8%이었다. 2. 줄기 및 잎의 길이, 주당 경수 등은 배지종류에 따른 차이가 없었으나 m2 당 ~geq5g 괴경수 및 괴경수량은 송이혼용배지에 비해 펄라이트혼용배지에서는 각각 21% 및 32% 증가되었다. 3. 재식밀도가 상자당 3주에서 9주로 증가됨에 따라 줄기 및 잎의 길이가 작아졌으나 더 밀식될 때에도 이상 감소되지 않았으나 주당 괴경수 및 괴경수량은 밀식할수록 감소되었다. 4. 재식밀도가 상자당 3주에서 15주로 증가됨에 따라 m2 당 ~geq5g 괴경수 및 괴경수량은 각각 101개와 6.3 kg에서 269개와 11.6 kg으로 증가되었다. 5. 소괴경 심지양액재배 시 펄라이트 + 피트모스 배지가 보다 적합하며, 생육불량개체비율, m2 당 ~geq5g 괴경수과 괴경수량 등을 고려한 알맞은 재식밀도는 소괴경이 충분할 경우 m2 당 76주 정도, 부족할 경우 56주 정도로 판단된다.

무가온 하우스에서 벼 육묘상자(30×60×3cm )를 이용한 고품질 돌나물 생산체계를 확립하기 위하여, 완주 및 금산지역종을 재료로 육모상자당 40, 60, 80개체씩 9월7일에 삽식한 다음, 월동전후 두 지역종간 생육특성과 수량성을 조사하였다. 삽식후 60일째에 초장과 줄기수는 삽식밀도 간에 유의한 차이를 보이지 않았으나, 두 지역종의 잎장과 식물체 당 곁가지 수는 40개체보다 80개체 밀식에서 유의한 감소를 보였다. 월동후 1차 수확시(4월 20일), 금산 지역종의 생육은 삽식밀도간 차이가 없었으나, 완주 지역종의 줄기직경, 줄기당 마디수와 잎수 등은 40개체 삽십보다 80개체 삽식에서 유의한 감소를 보였다. 생체중과 건물중은 두 계통 모두 삽식밀도간 차이가 없었으나, 완주지역종에서 유의한 증가를 보였다. 2차 수확시(6월 5일)의 생육은 두 지역종 모두 총 줄기수에서만 40개체 삽십보다 80개체 삽식에서 유의한 증가를 보였다. 생체중과 건물중은 금산 지역종에서 40개체 삽십보다 60개체 삽식에서 유의하게 증가하였고, 완주 지역종의 건물중이 금산 지역종보다 높았다. 완주 지역종은 줄기가 두껍고 마디가 짧으며, 잎이 크고 웃자라지 않아, 수량성이 금산 지역종보다 높았다. 따라서 무가온 하우스에서 벼 육묘상자를 이용한 돌나물 재배시 완주 지역종이 금산 지역종보다 적합하였으며, 재식밀도는 상자당 40개체가 적당하였다.

Environment-friendly soybean planting system has been being required in the upland field with high slope and heavy rain in summer season. Changes of weed amount and soybean yield by rye cover crop and conservation tillage were investigated. Soil-disturbing at conservation tillage before soybean planting increased numbers and dry weights of weeds germinated in late spring such as Echinochloa crusgalli P. Beauv (barnyardgrass) and Portulaca oleracea L. (common purslane) regardless of herbicide spray even though the weed, Chenopodium ficifolium Smith germinated before soil-disturbing were higher at non-disturbing soil. Higher weed amounts at plots of strip-tillage (30cm rototilling) compared to minimum tillage (10cm rototilling) was mainly due to the weed increase by soil-disturbing. Soybean yields at plots with rye cover crop, particularly early maturity rye cover crop, were lower than those at plots without rye cover crop, which was due to lower soybean seedling stand by heavy rye residue. More researches are required for the higher soybean yield at the minimum tillage with rye cover crop in which weed amounts were low.

조숙옥수수를 포함한 사료작물 작부체계 구성시 조숙옥수수의 생산성을 확보하기 위해 만파시밀식재배를 시도하였다. 조숙옥수수로는 Comet80, Comet85, Linda 품종을 이용하였고 만파정도는 수원19호 적기보다 45, 55, 65일 만큼 늦게 파종하였다. 파종밀도는 각 파종기에 대하여 60 20, 50x20, 40 20cm로 밀식정도를 달리하였다. 각처리구의 수확은 8월 29일 일괄실시 하였는데 조숙옥수수의 이러한 처리에 따른 수량구성특성 변화와 조숙옥수수의 촉과작물 작부체계도입 가능성을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 6월 22일까지 파종에서 건물수량은 Comet85, 수원19호 Comet80, Linda 순이었다. 2. 6월 12일까지의 파종에서 수원19호의 이삭비율은 6.7%이었는데 비해 Comet80, Cometss, Linda의 평균 이삭 빈율은 40.3%이었다 3. 조숙품종의 밀식에 의한 건물수량 보상효과정도는 6월 22일까지 파종에서 20x50cm밀도가 20 60cm밀도에서 보다 평균 37.3% 증수하였다. 4. 만파시 Comet85는 수원19호보다 평균 24.1 % 많은 TDN을 생산하였다.