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N, K, Ca의 한정된 이온센서 이용을 전제로 한 순환식 수경재배에서 P, Mg의 조절 방법
최경이(Gyeong Lee Choi),여경환(Kyung Hwan Yeo),이한철(Han Cheol Rhee),이성찬(Seong Chan Lee),이중섭(Jung-Sup Lee),강남준(Nam Jun Kang),김학진(Hak Jin Kim),정대현(Dae Hyun Jung) 한국원예학회 2016 원예과학기술지 Vol.34 No.6
일반적인 순환식 수경재배에서는 배액을 원수로 희석하여 EC기준으로 제어하기 때문에 순환되는 배양액은 필연적으로 이온 불균형이 발생한다. 따라서 이 연구는 상용 가능성이 높은일부 이온센서(N, K, Ca)를 이용한다는 전제 하에 작물의 필수원소인 N, P, K, Ca, Mg를 이온 단위로 자동제어 할 수 있을지 검토하고자 수행하였다. 상추를 재료로 배양액 내 이온 흡수량을 2회 조사하여 양분흡수패턴과 흡수된 이온간의 흡수 상관관계를 분석하였다. PO₄는 N과, Ca는 Mg와 비슷한 흡수패턴을 나타났고 센서로 측정 가능한 이온들 중에서 PO₄는 N와 Ca는 Mg간의 상관계수도 가장 높았다. 회귀분석의 결과 도출된 N-PO₄간의 회귀계수는 두 번의 시험의 결과가 1.04와 0.55로 다르게 나타났으나 Ca-Mg는 0.35와 0.40으로 거의 유사한 수치를 나타내었다. 청경채, 장미를 이용하여 상관관계 적합성을 검증하고 더불어 작목확대 가능성을 검토하고자 추가 시험을 수행하였다. 청경채의 N-PO₄, Ca-Mg 이온간의 R2은 모두 0.86과 0.86이었고 장미는 각각 0.87, 0.73으로 이었다. 회귀계수는 청경채는 0.56, 0.24이고 장미는 0.51, 0.16이었다. 종합적으로 판단했을 때 N-PO₄는 상추에서 반복 시험간의 결과 일치하지는 않았음에도 전체적으로는 상추, 청경채, 장미가 회귀계수가 0.55~0.58로 유사하게 나타나 모든 작물에 공통적으로 적용 가능성이 있지만 Ca-Mg는 작물별로 다른 계수가 필요하다고 판단되었다. 순환식 수경재배에서 개별 이온의 실시간 제어를 위하여 센서와 장비 개발에 관한 연구가 지속적으로 이루어지겠지만 단기간에 이온제어가 실용화되기는 어려울 것으로 판단된다. 따라서 이 연구는 먼저 상용화 가능한 센서를 이용하여 상용화가 어려운 이온의 조절은 다른 방법으로 순환식 수경재배에서 꼭 해결되어야 할 과제에 접근하였다는데 의의가 있다. Recycling nutrient solutions in closed hydroponic production systems is usually accompanied by an imbalance of nutrient solutions when concentration is controlled according to electrical conductivity (EC) levels. This study investigated whether it was possible to automatically control the concentrations of five essential elements nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca) and magnesium (Mg) using only N, K and Ca ion sensors. N, P, K, Ca, and Mg uptake was measured in the nutrient solution, and relationships between absorbed ions were analyzed through twice-repeated experiments in lettuce. Results confirmed that the pattern of PO₄ ion uptake was similar that of N, and the pattern of Mg ion uptake was similar that of Ca. PO₄ ion uptake was most highly correlated with N, and Mg was most highly correlated with Ca. Regression coefficients of N and PO₄ were significantly different at 1.04 and 0.55, respectively, but were similar between Ca and Mg at 0.35 and 0.40, respectively. Additional experiments were conducted to measure nutrient uptake in pak choi and rose plants, both to confirm the results from the first experiment in lettuce, and to assess possible application to other crops. Coefficients of determination both for N and PO₄, and Ca and Mg were considerably high (R² = 0.86) in cultured pak choi, and similar results were observed in cultured rose (R² = 0.87 and 0.73, respectively). Regression coefficients for cultured pak choi were 0.56 and 0.24, respectively, and for rose were 0.51 and 0.16, respectively. Although the results obtained for N and PO₄ were not consistent between the lettuce experiments, N and PO₄ have similar regression coefficients for all crops. No common coefficient was found between Ca and Mg.
코이어와 펄라이트 혼합배지를 이용한 절화장미 수경재배 시 급액농도가 수량 및 품질에 미치는 영향
최경이(Gyeong Lee Choi),조명환(Myeong Whan Cho),서태철(Tae Cheol Seo),노미영(Mi Young Roh),이한철(Han Cheol Rhee) (사)한국생물환경조절학회 2009 시설원예‧식물공장 Vol.18 No.4
절화 장미 ‘Vital’을 코코피트와 펄라이트(3 : 1, v/v) 혼합배지에서 2006년 4월 20일부터 이듬 해 10월 15일까지 용기재배를 하였다. 사용한 양액은 애지현(愛知懸) 장미 표준액으로 고온기와 저온기에 양액의 조성을 달리하였으며, 계절별로 양액농도를 표준액의 0.7배, 1.0배, 그리고 1.3배액으로 처리하였는데 표준액의 계절별 급액농도는 4~6월은 1.4dSㆍm?¹, 7~8월은 1.0dSㆍm?¹, 9~10월은 1.4dSㆍm?¹, 11~3월은 1.6dSㆍm?¹였다. 급액량은 FDR 수분센서를 이용하여 ?5kPa에서 급액하여 주당 120mL씩 공급하였다. 수확은 7회 하였는데 수량은 3차까지는 처리간에 차이가 없었지만, 4차 수확부터는 1.3배구의 수량이 다른 처리구에 비하여 적었다. 절화장미의 가장 중요한 상품요소인 절화장을 재배시기별로 조사하였을 때 0.7배구는 표준액구와 비교하여 총수량은 적은 경향이었으나 70㎝ 이하의 하품생산량이 적고, 91㎝ 이상 상품성이 우수한 절화의 생산량이 많았다. 그 외에도 0.7배 처리구는 절화중, 화경경, 화중 등 상품성이 우수하였다. 이상의 결과를 종합하면, 유기물인 코코피트를 주재료로 하여 펄라이트와 혼합한 배지를 이용하여 절화장미 수경재배 시에는 재배기간이 길어질수록 배지내에 무기성분이 집적되기 때문에 기존의 무기물 배지를 이용할 때 보다 표준액의 0.7배액 정도로 낮은 농도로 급액하면 상품성이 우수한 절화를 생산할 수 있을 것으로 사료된다. Organic materials reveal the remarkable absorption and high buffer capacity for nutrient. Hence, organic materials need some different nutrient management skill from inorganic one. The objective of this study was to evaluate the effect of EC level of nutrient solution on the yield and quality of cut rose grown in the mixed substrate of coir and perlite. 3 EC levels of nutrient solution was treated, which were 0.7, 1.0, 1.3 times of standard solution (Aichiken solution, Japan) for cut rose hydroponics. EC of the standard solution was changed by season following as 1.4 (Apr.~June), 1.0 (July~Aug.), 1.4 (Sep.~Oct.), and 1.6dSㆍm?¹ (Nov.~Mar.) subsequently. The supply of nutrient solution was controlled by the signal of water potential at ?5㎪ using frequency domain reflectometry (FDR) sensor. As the results, marketable yield was similar for all treatments until 3rd harvest, but was decreased in high EC level from 4th harvest to 7th harvest as final. 0.7 times of standard solution decreased the ratio of unmarketable rose having short stem below 70㎝ and increased the ratio of high quality rose having long stem above 91㎝. The flower weight and stem diameter of cut rose was higher in the low EC treatment than the others.
절화장미 용기재배 시 배수구 높이, 배지조성이 생육과 수량에 미치는 영향
최경이(Gyeong Lee Choi),조명환(Myeong Whan Cho),정재완(Jae Woan Cheong),노미영(Mi Young Roh),이한철(Han Cheol Rhee) (사)한국생물환경조절학회 2010 생물환경조절학회지 Vol.19 No.4
절화장미의 새로운 수경재배 방식으로 용기재배를 제시하기 위하여 배수구의 높이와 적정 배지를 설정하는 두가지 시험을 수행하였다. 용기재배 시 적정한 배수구 높이를 설정하기 위하여 규격이 30×30×25㎝인 사각용기에 배수구를 0, 3, 6, 9㎝ 높이로 처리하였을 때 수량은 3㎝ 배수구 처리가 많았으나 절화품질은 처리간 차이가 발생하지 않았다. 정식후 생존율은 각각 100, 100, 92, 92%였다. 배수구 높이와 배지조성의 관계를 구명하기 위하여 배수구 높이가 0, 3㎝인 용기에 배지을 코이어와 펄라이트 단용 및 혼용하여 7가지 배지를 조성하였다. 수분센서를 이용하여 수분함량이 -5㎪에 도달했을 때 급액을 했을 때 코이어 혼합비율이 높은 배지와 3㎝ 배수구 높이 처리가 급액횟수가 감소하였다. 화중을 제외한 절화의 상품성과 2차 수확까지의 절화 수량은 배수구의 높이에 따른 차이는 인정되지 않았고 3차 수확이후의 수량은 3㎝ 배수구 처리가 많았다. 배지별로는 코이어의 혼합 비율이 높은 처리에서 수량과 상품성이 우수하였다. 수량은 배수구를 높인 처리구가 절화품질과 수량이 많았으며, 펄라이트의 혼합비율이 높은 배지에서 수량이 감소하는 경향을 나타내었다. The objective of this study was to determine the effect of different height of drainpipe and growing media soilless cultivated cut rose in container culture. Two experiment were to examine the effect of the drainpipe height and media composition on yield and quality of cut rose, Four different drainpipe height (0, 3, 6, 9 ㎝) were treated to determine of optimal container type. Yield was the highest at 3 ㎝ drainpipe height, but quality was not significantly affected by drainpipe height. Survival rate of rose was 100%, 100%, 92%, and 92%, respectively. Two different drainpipe height (0, 3 ㎝) and 7 media composition (pure coir and pelite, and mixed with two media 3 : 1, 2 : 1, 1 : 1, 1 : 2, 1 : 3 v/v) was treated to determine of media composition related to drainpipe height. The supply of nutrient solution was controlled by the signal of water potential at -5 ㎪ using frequency domain reflectometry (FDR) sensor in mixed coir with pelite 3 : 1, 1 : 1, 1 : 3 (v/v), respectively. Irrigation frequency reduced in high ratio of coir media and 3 ㎝ height of drainpipe. Quality of cut rose except for flower weight and yield until 2nd harvest was not significantly affected by drainpipe height, but yield after 3rd was higher at 3 ㎝ than 0 ㎝ height of darinpipe. In the media composition, yield and qulity of cut rose was increased at high ratio of coir media.