Transpiration Modelling and Verification in Greenhouse Tomato

온실재배 토마토의 증산모델 개발 및 검증

An accurate transpiration model for greenhouse tomato crop, which is liable to transpiration depression and yield loss because of low solar radiation and high humidity, could be an efficient tool for the optimum control of greenhouse climate and for the optimization of Irrigation scheduling. The purpose of this study was to develop transpiration model of greenhouse tomato and to carry out the experimental verification. The formulas to calculate the canopy transpiration and temperature simultaneously were derived from the energy balance of canopy. Transpiration and microclimate variables such as net radiation, solar radiation, humidity, canopy and air temperature, etc. were simultaneously measured to estimate parameters of model equations and to verify the suggested model. Leaf boundary layer resistance was calculated as a function of Nusselt number and stomatal diffusive resistance was parameterized by solar radiation and leaf-air vapor pressure deficit. The equation for stomatal diffusive resistance could explain more than 80％ of its variation and the calculated stomatal diffusive resistance showed good agreements with the measured values in situations independent of which the constants of the equation were estimated. The canopy net radiation calculated by Stanghellini's model with slight modification agreed well with the measured values. The present transpiration model, into which afore-mentioned component equations were assembled, was found to predict the canopy temperature, instantaneous and daily transpiration with considerable accuracy in greenhouse climates.

본 연구에서는 온실 재배 토마토 군락의 열수지에 근거한 증산모델을 구성하고 실험을 통하여 모텔에 필요한 계수의 추정과 모질의 검증을 수행하였다. 온실의 일사략과 엽-대기수증기압차(LVPD)를 매개변수로 하는 기공확산저항 추정식을 구성하여 기공작산저항 실측 자료를 이용하여 추정식의 계수를 추정하였다. 이 추정식으로 기공확산저항 변이의 80％ 이상을 설명할 수 있었으며 추정식에 이용하지 않았던 독립 자료를 이용하여 검정한 결과 추정정도가 높아 증산예측 모델의 구성식으로 이용될 수 있는 것으로 판단되었다. 반투과성 매질의 복사 흡수이론을 적용한 Stanghellini의 식을 다소 변형하여 모델의 군락 순복사 추정식으로 사용하였으며 이 추정식에 의하여 계산된 순복사량은 실측치와 잘 일치하였다. 계수 추정에 사용하지 않았던 독립 자료를 이용하여 순복사 및 기공확산저항 추정식으로 구성된 증산예측 모델의 군락온도 및 증산예측 정도를 검증하였다. 모델에 의하여 계산된 군락 온도, 순간 증산속도 및 일 총 증산량은 실측치와 잘 일치하여 본 연구에서 작성된 증산 예측 모델은 온실 재배 토마토의 환경제어, 관개제어 등에 실용적으로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다.