Development of Nutrient Solution Suitable for Closed System in Substrate Culture of Cucumber

오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액 개발

This experiment was conducted to find out the compositions of nutrient solution for closed system in substrate culture of cucumber. Cucumber(Cucumis sativus L. cv. Eunsung baekdadagi) plants were grown in the substrates supplied with the nutrient solutions whose strengths were 1/2, 1, and 3/2 of the original concentration developed by National Horticultural Research Station in Japan. By increasing the nutrient concentrations, plant height decreased but leaf length, leaf width, and leaf number showed little differences. A number of marketable fruit and marketable yield were the highest in the concentration of 1 strength. The nutrient compositions of solution developed for closed system in cucumber substrate culture were N 11.4, P 3.3, K 6.0, Ca 4.5, and Mg 3.5 me.$\ell$$^{-1}$ during the vegetative growth period and N 10.4, P 3.3, K 5.0, Ca 4.5, and Mg 3,5 me.$\ell$$^{-1}$ during the reproductive growth period. To examine the suitability of nutrient solution developed in the above experiment, cucumber plants were grown in the substrates supplied with different solutions and concentrations - Yamasaki's nutrient solution(Yamasaki) of 1 S, nutrient solution of Research Station for Greenhouse Vegetable and Floriculture on the Netherlands(PTG) of 1 S, nutrient solution developed in the above experiment(SCU) of 1/2, 1, and 3/2 S. EC and pH in root zone changed little in the all treatments during growing period. As cucumber plants grew, the concentrations of N, P, and K in root zone decreased but Ca concentration increased. Net $CO_2$ assimilation rate of cucumber leaves was high in SCU of 1 and 3/2 S, and Yamasaki of 1 S. Growth of cucumber plants was the lowest in SCU of 1/2 S.

환경 보전에 대한 필요성이 대두되면서 비순환식 양액재배 시스템이 순환식 양액재배 시스템으로 전환됨에 따라 순환식 양액재배 시스템에 적합한 배양액의 개발이 시급히 요구되고 있다. 따라서, 순환식 고형배지경에 적합한 배양액을 개발하기 위하여 본 실험을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액 조성 및 농도를 알아보기 위하여 일본 야채 시험장 표준액을 1/2 배액, 1 배액 및 3/2 배액으로 조제하여 오이를 재배한 결과, 오이의 초장은 배양액농도를 높임에 따라 짧아졌으며 엽장, 엽폭 및 처리 농도간에 차이가 없었고 상품과수와 상품수량은 1 배액에서 가장 많았다. 양수분흡수율(n/w)에 따라 개발된 오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액 조성(SCU 배양액)은 영양 생장기 동안 N 11.4, P 3.3, K 6.0, Ca 4.5 및 Mg 3.5 me.$\ell$$^{-1}$, 생식 생장기 동안 N 10.4, P 3.3, K 5.0, Ca 4.5 및 Mg 3.5 me.$\ell$$^{-1}$이었다. 2. 순환식 배양액으로 개발된 SCU 배양액의 적합성을 검정하기 위하여 산기 배양액, PTG 배양액 및 SCU 배양액에서 오이를 재배한 결과, 근권내 EC와 pH는 모든 배양액에서 생육기간 동안 안정적이었다. 배양액 내의 다량원소를 측정한 결과, 산기 1 배액, PTG 1 배액, SCU 1/2 배액, SCU 1 배액 및 SCU 3/2 배액 모두 오이의 생육이 진전됨에 따라 배양액내 N, P 및 K 농도는 감소하였으며 Ca 농도는 완만하게 상승하였다. Mg는 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 오이의 광합성속도는 SCU 1 배액, SCU 3/2 배액 및 산기 1 배액에서 높았다. 생육은 SCU 1/2 배액에서 가장 낮았고 SCU 1 배액과 SCU 3/2 배액, 산기 1 배액 및 PTG 1 배액에서는 처리간에 차이를 보이지 않았다. 엽내 N, P, K 및 Mg 함량은 SCU 1 배액, 산기 1 배액 및 PTG 1 배액에서 적정 수준을 나타냈고 엽내 Ca 함량은 PTG 1 배액에서 낮았다. 총수량은 SCU 1 배액에서 가장 높았고 다음으로 산기 1 배액에서 높았다. 따라서 본 실험에서 개발된 배양액(SCU 배양액)은 오이 순환식 고형배지경에 적합한 배양액이라 할 수 있다.