최근 급속한 산업발달로 인하여 환경오염이 날로 심화되고 있으며, 특히 재배적인 측면에서 토양이나 수질의 중금속오염 문제가 크게 우려되고 있다. 이 중 Cu와 Zn은 식물체의 탄수화물이나 단백질 합성 및 여러 가지 효소 작용에 필수적인 원소이지만 그 양이 과다하면 철 결핍 증상과 비슷한 잎의 황화(chlorosis)현상을 일으킨다. 한편, humus내에 함유되어 있는 humic acid는 양액에 첨가하면 다가의 양이온과 결합하여 난용성 염을 형성하고 (중략)
고품질 청정채소에 대한 소비자의 선호가 높아지고 있어 신선채소의 규격생산, 주년 대량생산이 가능한 양액재배 방식을 근간으로 한 식물공장이 21세기 새로운 원예작물 생산시스템으로 대두되고 있다. 이들 생산시스템의 최적환경이 구명되어 있지 않은 실정으로 채소의 품질과 비용면에서 효율성 제고의 필요성이 제시되고 있다. (중략)
들깻잎은 식생활의 변화로 인한 육류소비의 증가와 더불어 수요량이 급격히 증가하고 있다. 들깻잎은 특유의 향취로 인해 육류나 생선회, 영양탕 등의 음식점에서 상추와 함께 대량소비가 되고 있는 실정이다. 들깻잎의 수확은 반촉성 재배시 40-50일 뒤부터 수확하게 되며 봄가을에는 10일, 여름에는 5-7일 간격으로 수확한다. 들깻잎의 수확기간은 만생종은 150일, 조생종은 110일 정도이다. 1회 수확 시 보통 주당 1-2장(1마디)의 잎을 수확하며 숙련된 노동자의 경우 7,000-1l,000장 정도의 잎을 수확할 수 있다. (중략)
들깨(Perilla frutescens var. japonica)는 꿀풀과(Lamiaceae)에 속하는 1년생초로써 키는 60-90cm 정도이며, 줄기는 네모지고 곧게 서며 긴 털이 있다. 잎은 마주나고 달걀 모양원형으로 뾰족하며 밑부분은 둥글다. 잎은 길이 7-12cm, 나비 5-8cm로 톱니가 있고 앞면은 녹색이지만 뒷면에는 자줏빛이 돈다. 들깨는 식용계란, 돼지고기, 양식어류 등의 생산을 위한 기능성 보조식품의 사료와 한방에서는 만성위염, 기침, 위산과다 등의 약용으로도 쓰이고 있다. 또한 들깻잎은 특유의 향취로 인해 육류나 생선회, 영양탕 등의 음식점에서 상추와 함께 대량소비가 되고 있다. (중략)
인간거주 모듈과 식물생산 모듈로 구성된 밀폐형 식물생산시스템에서 시스템의 환경특성, 상추의 NO$_2$ 흡수율 및 생육반응이 조사되었다. 잎이 4-5개인 상추는 10cm 직경의 포트에 정식된 후, NO$_2$ 농도가 제어되는 식물모듈에서 재배되었다. NO$_2$가 포함된 인간 모듈의 공기는 다이어프램에 의하여 10분 ON, 20분 OFF 형태로 인간모듈과 식물모듈 사이로 순환되었다. NO$_2$농도가 0.13, 0.30 및 0.45 $\mu$mol.mol$^{-1}$로 일정하게 유지되는 조건에서 10분 동안 NO$_2$는 각각 0.040, 0.109, and 0.149$\mu$mol.mol$^{-1}$ 감소되었다. 상추의 NO$_2$흡수율은 처리조건중 0.45$\mu$mol.mol$^{-1}$에서 0.078$\mu$mol.mol$^{-1}$.m$^{-2}$ .$min^{-1}$로 추정되었으며, 이 경우에도 상추의 가시적인 장해는 나타나지 않았다. 정식후 4-5일째에 NO$_2$0.45 $\mu$mol.mol$^{-1}$에 노출된 상추의 광합성 속도는 노출되지 않은 대조구에 비하여 엽폭, 엽장, 생체중, 건물중에 품질 등에서 큰 차이가 없었다.
Tetracycline 계열 옥시테트라사이클린(OTC)과 클로르테트라사이클린(CTC) 그리고 penicillin 계열 아목시실린(AMX) 등 3종의 축산용 항생제를 관개수에 인위적으로 주입한 후 농업용수의 관개방법(지표점적관개, 지중점적관개, 스프링클러관개)에 따른 항생제의 토양중 잔류, 식물체로의 흡수이행량 그리고 작물생장지표 등을 조사하였다. 적상추와 열무 재배지역 토양중 축산용 항생제의 잔류농도는 큰 차이가 나타나지 않았으며, 축산용 항생제의 처리농도가 증가함에 따라 토양중 잔류농도도 유의성있게 증가하는 경향이었다(P < 0.05). 관개방법에 따라서는 토양중 축산용 항생제의 잔류량이 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다(P > 0.05). 적상추와 열무의 가식부위(잎) 중 처리대상 3종의 축산용 항생제 모두 검출한계미만으로 나타나 작물의 안전성은 확보된 것으로 나타났다. 적상추와 열무 작물체로 훕수이행된 항생제를 대상으로 전이계수(translocation factor)를 조사한 결과, 토양으로부터 적상추 뿌리까지의 전이계수는 0.3 미만으로 나타났고, 토양으로부터 열무뿌리까지의 전이계수는 0.2이하로 나타났다. 관개방법별 그리고 축산용 항생제의 종류에 따라 전이계수가 유의성 있는 차이를 나타내지 않았다(P>0.05). 마지막으로, 적상추와 열무의 수확량도 관개방법별 그리고 항생제의 종류별로 유의성 있는 차이가 나타나지 않았다(P>0.05). 우리나라 하천에서 검출되는 축산용 항생제의 최대 50배 수준까지 유입될 경우 토양 내 잔류량은 지속적으로 증가할 것으로 평가되지만, 축산용 항생제의 작물체로 전이는 크게 나타나지 않을 것으로 나타났다. 하지만, 축산용 항생제의 농경지 토양내 지속적인 유입은 토양미생물상의 활성도, 종 다양성, 개체군에 영향을 끼쳐 장기적으로 바람직하지 못한 영향을 끼칠 수 있을 것이기에 지속적인 관리가 필요할 것이다.
본 연구는 완전제어형 식물 생산 시스템에서 적색광, 녹색광 및 청색광 비율에 따른 상추의 생육 반응과 광사용효율을 알아보고자 수행되었다. 본 연구에 사용된 상추 품종은 여름청축면상추와 홍염적축면상추였다. 완전제어형 식물공장에서 LED 조명과 12시간 일장으로 박막수경 재배하였다. 재배 온도, 상대습도와 이산화탄소는 각각 $20{\sim}25^{\circ}C$, 60~70%와 $600{\sim}900{\mu}mol{\cdot}mol^{-1}$로 조절하였다. 광 처리는 세가지 LED(적색, 청색과 백색)로 청색광과 녹색광 및 적색광 비율은 1 : 4 : 5, 5 : 0 : 5, 5 : 2 : 3, 7 : 0 : 3, 7 : 1 : 2와 8 : 1 : 1로 처리하였으며, 다만 광량은 처리구마다 달랐다. 다른 광질 하에서 생육할 때, 두 품종의 상추의 생육 특성은 품종과 광질에 의해 유의적인 영향을 받았다. 청축면과 적축면상추의 초장은 각각 1 : 4 : 5과 8 : 1 : 1에서 가장 낮았다. 가장 큰 엽장과 엽수는 청축면상추에서 각각 8 : 1 : 1과 7 : 0 : 3이었으며, 적축면상추는 각각 5 : 2 : 3과 8 : 1 : 1이었다. 엽폭과 엽형지수는 품종과 광질에 따라 유의적인 차이를 보였다. 청축면과 적축면상추의 엽폭은 각각 8 : 1 : 1과 5 : 2 : 3에서 가장 길었다. 청축면과 적축면상추의 엽형지수는 1 : 4 : 5과 1 : 4 : 5에서 가장 높았다. 지상부 생체중과 광사용효율는 품종과 광질에 의해 유의적인 차이를 보였다. 청축면과 적축면상추의 지상부 생체중은 각각 7 : 0 : 3과 8 : 1 : 1에서 가장 무거웠다. 청축면과 적축면 상추의 광사용효율은 각각 7 : 0 : 3과 5 : 0 : 5에서 가장 높았다. 결론적으로, 완전제어형 식물 생산 시스템에서 상추 재배를 위한 적색광과 녹색광 및 청색광 비율은 5~7 : 0~2 : 1~3 비율이 적합하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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