• 농업과학연구
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• 제50권4호
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• pp.967-976
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• 2023

Biochar is emerging as a promising substance for achieving carbon neutrality and climate change mitigation. It can absorb several nutrients via ion bonding on its surface functional groups, resulting in slow dissociation of the bonds. Biochar, like organic fertilizers, contributes to sustainable nutrient management. The purpose of this study was to investigate the effects of nutrient-coated biochar amendments on leafy vegetables production and soil fertility. The nutrient-coated biochar was produced by soaking rice husk biochar in a nutrient solution containing nitrogen (N), phosphorus, and potassium for 24 hours. Nutrient-coated biochar and organic fertilizers were applied to soil at a rate of 120 kg·N·ha^-1. The growth components of the leafy vegetables showed that nutrient-coated biochar led to the highest fresh weight (FW) of both lettuce and kale (i.e., 146.67 and 93.54 g·plant^-1 FW, respectively). As a result, nutrient-coated biochar amendments led to superior yield compared to the control treatment and organic fertilization. The elemental composition of leafy vegetables revealed that soil amended with nutrient-coated biochar resulted in higher nutrient contents, which was attributed to the high nutrient contents supplied by the rice husk biochar. Soil amendment with nutrient-coated biochar positively enhanced the soil fertility compared to amendment with organic fertilizer. Therefore, nutrient-coated biochar is a promising substance for enhancing agronomic performance of leafy vegetables and improving soil fertility.

• 농업과학연구
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• 제49권3호
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• pp.643-653
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• 2022

This study investigated which nutrient solution is suitable for growth and secondary metabolite contents when three different vegetable plants are grown simultaneously in one hydroponic cultivation bed. Seeds of pak choi (Brassica compestris L. ssp chinsensis), red mustard (Brassica juncea L.), and arugula (Eruca sativa Mill.) were sown in the shape of a triangle in three places on rockwool cubes. The rockwool cubes were placed in semi deepflow technique (semi-DFT) hydroponic systems in a rooftop greenhouse after three weeks of growth as seedlings then cultivated with four different nutrient solutions, Korea Horticultural Experiment Station (KHE), Hoagland, Otsuka-A, and Yamazaki, at the rooftop greenhouse for two weeks. The leaf area of pak choi cultivated in Otsuka-A was the largest but SPAD values, leaf area, and fresh weight of arugula were highest with KHE treatment. The total glucosinolate (GSL) content of pak choi was 151.7% higher in KHE than in Hoagland, and there was no significant difference in Yamazaki and Otsuka-A treatments. The total GSL content of red mustard was 34.6 μmol·g^-1 in Hoagland, and it was 32.6% higher in Hoagland than in Yamazaki. Total GSL content of arugula was 57.5% higher in Yamazaki and Hoagland nutrients than in KHE and Otsuka-A nutrients solutions. The total GSL content of three plants grown with KHE was 40.7% higher than with Yamazaki, and the other nutrient solutions did not show significant differences. Therefore, KHE nutrient solution is considered suitable for nutrient solution composition for the cultivation of three different Brassicaceae crops in a single hydroponic cultivation system.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권4호
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• pp.363-369
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• 2009

본 시험은 순환식 수경재배시 배양액조성이 배양액 내 다량원소 농도의 변화 및 오이 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 네 가지 배양액조성, 즉 일본 원시 배양액, 야마자키 오이 배양액, PBG 오이 순환식 배양액 및 원예원 오이 순환식 배양액이 급액되는 순환식 펄라이트 수경재배시스템에서 오이('조은백다다기' 품종)를 재배하였다. 네 가지 배양액조성 처리구 모두에서 순환배양액내 $NO_{3^-}N$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $SO_{4^-}S$의 농도는 정식후일수가 진전됨에 따라 증가되었고 $NH_{4^-}N$의 농도는 점차적으로 감소되었다. 순환배양액내 $PO_{4^-}P$와 $K^+$의 농도는 과실수확 개시기부터 과실수확 최성기까지 계속적으로 감소되었다. 순환배양액내 $NO_{3^-}N$, $NH_{4^-}N$ 및 $Ca^{2+}$의 농도는 배양액조성 간에 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나, 야마자키 배양액을 이용한 오이 순환식 수경재배 시에 다른 세 가지 배양액조성에 비하여 $PO_{4^-}P$와 K^+$의 농도는 가장 낮아지고 $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$의 농도는 가장 높아지는 결과를 나타내었다. 엽수를 제외한 작물 생육은 배양액조성 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나, 오이의 과수와 과실수량은 야마자키 배양액조성 처리에서 가장 적었는데, 그것은 순환배양액내 $PO_{4^-}P$와 $K^+$의 농도가 낮게 유지되었기 때문이다.

• 원예과학기술지
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• 제30권6호
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• pp.686-693
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• 2012

NFT 수경재배 방식을 이용한 고구마 바이러스 무병주 대량 증식 기술을 개발하기 위하여, 버미큘라이트와 펄라이트(1:1, v/v)를 채운 72공 플러그 트레이(35mL/cell)에 삽목하여 양액 종류, 삽수 크기 및 품종에 따른 생육특성을 평가하였다. 무병묘의 줄기신장, 생체중 및 건물중 등은 일본원시배양액, 한국원시배양액, 야마자키 상추배양액의 순으로 양호한 생육을 보였다. 삽수 종류에 따른 무병묘의 생육은 줄기 정단 삽수에서 가장 양호하였으며, 삽수 크기가 클수록 줄기 길이, 생체중 및 건물중의 증가가 뚜렷하였다. 품종 간에는 '신자미'와 '연황미'의 줄기신장, 생체중 및 건물중 증가가 다른 품종에 비하여 양호하였다. 줄기 굵기와 뿌리 길이는 삽수 부위 및 크기와 품종 간에 유의차가 없었다. 1마디 삽수는 2마디 삽수와 생육특성에서 유의한 차이를 보이지 않았다. NFT 수경 재배에서 무병주 대량 증식 효율은 1마디 삽수와 정단 삽수를 이용하는 것이 효과적이었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제15권1호
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• pp.69-77
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• 2006

The experiment was conducted to investigate the nutrition absorption pattern in the growth stage and develope the optimal nutrient solution hydroponically grown the cherry tomato 'Koko' in closed substrate culture system with the nutrient solution of National Horticultural Research Station in Japan into 1/2S, 1S, and 2S. When plant was grown in 1/2S, the growth and yield were high and the pH and EC in the root zone were stable. Suitable composition of nutrient solution for cherry tomato was $NO_3-N\;6.8,\;PO_4-P\;2.7,\;K 3.2,\;Ca\;3.6\;and\;Mg\;1.1\;me\;L^{-1}$ in the early growth stage, $NO_3-N\;7.3,\;PO_4-P\;2.2,\;K\;3.7,\;Ca\;3.6;and\;Mg\;1.1\;me\;L^{-1}$ in the late growth stage by calculating a rate of nutrient and water uptake. To estimate the suitability for the nutrient solution in a development of cherry tomato developed by Wongkwang university in Korea (WU), plant was grown in perlite substrate supplied with different solution and strengths(S) by research station for greenhouse vegetable and floriculture in the Netherlands (Proefstation voor tuinbouw onder glas th Mssldwijk; PTG) of 1/2S, 1S, and 2S, respectively. The growth was good at the PTG and WU 2S in the early stage and the PTG of 1S and WU of 1S and 2S in the late stage. The highest yield of cherry tomato obtained in the WU of 2S. pH and EC in root zone of WU of 2S were stable during the early and late growth stage. Therefore when cherry tomato plant was grown in WU of 2S of EC $1.6{\sim}2.0\;dS\;m^{-1}$in the nutrient solution, not only stable growth and yield but also fertilizer reduction can be obtained than that of PTG.

• 생물환경조절학회지
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• 제16권4호
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• pp.348-351
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• 2007

본 실험은 양액조성 및 단비 처리에 의한 엽채류의 질산염과 비타민 C와 같은 내적품질 변화를 알아보고자 하였다. 2주일간 정상적인 배양액에서 재배한 후 다시 2주일간 서로 다른조건의 양액에서 재배한 청경채, 청치마상추, 로메인상추는 단비처리구를 제외하고는 생육에 큰 차이를 보이지 않았다. 내적 품질로 질산염은 야마자키 상추 1배 양액 처리구에서 가장 높았으며 다음으로 $+NH_4$ 처리구 순서였고 $-NO_3$와 단비 처리구에서 가장 낮았다. 비타민 C 함량은 대체로 질산염과 반대의 결과를 나타내어 청치마, 로메인상추에서는 단비처리구에서 청경채는 $-NO_3$처리구에서 가장 높았다. 이들 질산염과 비타민 C 함량간의 상관계수는 청경채는 -0.614, 로메인상추는 -0.651이었으며 특히 청치마상추는 -0.804를 나타내었다.

• 원예과학기술지
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• 제18권3호
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• pp.334-341
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• 2000

감자 수경재배에 적합한 배양액을 개발하고자 일본원시 표준액을 0.25, 0.5, 1.0 및 1.5배액 농도로 하여 재배하였을때, 생육과 수량이 0.5~1.0배액에서 가장 좋았기 때문에 감자의 양분흡수 특성에 적합한 농도로 판단하였다. 그러므로 표준액(1.0배액)에서의 양분흡수 특성에 따라 조성한 새로운 배양액의 이온조성은 복지 생장기에는 $14.4me{\cdot}L^{-1}\;N,\;4.2me{\cdot}L^{-1}\;P,\;7.5me{\cdot}L^{-1}\;Ca,\;3.5me{\cdot}$L^{-1}\;Mg$이며, 괴경 비대기는 $14.8me{\cdot}L^{-1}\;N,\;4.0me{\cdot}L^{-1}\;P,\;8.5me{\cdot}L^{-1}\;K,\;6.5me{\cdot}L^{-1}\;Ca$, and $3.0me{\cdot}L^{-1}\;Mg$이었다. 감자 수경재배용으로 개발된 배양액인 감자액의 적합성을 검정하고자 기존의 배양액인 일본원시액과 비교하였다. 배양액의 pH, EC 및 무기성분의 농도변화는 배양액의 종류보다는 주로 배양액의 농도와 생육단계에 의해 영향을 받았지만, 복지 생장기에는 감자액 0.75배액에서, 괴경 비대기에는 감자액 0.5배액에서 안정적이었다. 생육과 수량도 감자 표준액에서 가장 높았기 때문에 본 실험에서 개발된 배양액은 기존의 일본원시액보다 감자 수경재배에 더 적합하다고 할 수 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제29권1호
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• pp.78-82
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• 1986

버미큐라이트 폿드 시험으로 묘삼(苗蔘)의 양액재배(養液栽培)에서 N.P.K.의 수준(水準)을 달리하여 근중 ginsenoside의 함량변화(含量變化)를 조사(調査)하였다. 이들 중 어느 하나의 결제 또는 증가는 사포닌 함량(含量)의 증가 또는 감소를 보였다. 사포닌 함량에 영향을 가장 크게 주는 것은 질소이고(15.5%에서 8.9%) P.K.의 순(順)이었다. 각 ginsenoside 함량에서도 유사(類似)한 결과를 보였다. 양분환경변화에 의한 함량변이(含量變異)의 순위(順位)는 $Rd>Rb_1>Rg_1+Rf>Rc>Rg_2{\geqq}Rb_2>Re$로 Re가 가장 둔감하며 다른 요인에 관하여도 둔감할 것으로 보였다. Diol 총량이 triol 총량보다 민감하나 이들의 비(比)는 절반의 변이계수를 보였다. 영양조건에 의한 각(各) ginsenoside의 변이(變異)는 그 함량(含量)과는 무관(無關)하였다. Ginsenoside pattern의 유사도(類似度)는 총 사포닌 함량에 차이가 큰 처리간에서 낮아졌다. 뿌리의 생육(生育)은 수도수구(水道水區)에서만 유의성있게 적었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권3호
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• pp.189-196
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• 2011

Ebb and flow 시스템을 사용한 분화 칼랑코에 재배에서 광도와 양액 농도가 생육, 양분 흡수율 및 배지 내 무기 이온의 집적에 미치는 영향을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다. 연구 목적을 달성하기 위하여 광도 3수준(PPF 4.26, 5.51, $9.75mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}d^{-1}$)과 양액 농도 3수준(EC 1.2, 1.8, $2.4dS{\cdot}m^{-1}$)을 조합하여 요인실험으로 수행하였다. 분화 재배한 칼랑코에의 생육은 광도와 양액 농도에 뚜렷하게 영향을 받았으며, 광도가 높아질수록 생육이 양호하였다. 각 광도 내에서는 양액의 EC를 $1.8\sim2.4dS{\cdot}m^{-1}$의 범위로 조절할 경우 칼랑코에 지상부 생육이 비교적 양호하였지만, EC를 $2.4dS{\cdot}m^{-1}$로 조절한 처리의 생체중, 건물중 및 엽면적이 가장 크게 나타났다. 광도와 양액 농도는 ebb and flow 시스템의 양액 탱크로부터 양분 및 수분 흡수량과 배지 내 무기 이온의 집적에 유의하게 영향을 미쳤지만, 식물체의 무기물 함량에는 뚜렷한 영향을 미치지 않았다. 광도는 양액의 EC에 비해 이온의 흡수율에 미치는 영향이 상대적으로 적었으며, 양액 EC가 높을 수록 $NO_3^-$, P, K, Mg 이온의 흡수율은 높았다. 이상의 연구결과를 고려할 때 ebb and flow 저면 관수 시스템에서 배지 내 무기 이온 집적에 영향을 주는 주 요인은 양액 농도임을 확인하였으며, 광도와 양액의 EC를 이용하여 배지 내 무기 이온의 집적량을 예측하기 위한 회귀식을 제시하였다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제27권5호
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• pp.433-450
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• 2002

The daily food intake for dairy cows has to be effectively controlled to breed a sound group of cows as well as to enhance the productivity of the cows. But, feed stuffs are fed in the common bulk for a group of cows in most cases despite that the individual food intake has to be varied. To obtain the feed for each cow, both the nutrient requirements and the nutrient composition of fred have to be provided in advance, which are based on the status of cows such as weigh marginal weight amount of milk, fat concentration in milk, growth and milking stages, and rough feed ratio, etc. Then, the mixed ration fur diet would be computed by the nutrient requirements constraints. However, when TMR (Total Mixed Ration) is conventionally supplied for a group of cows, it is almost impossible to get an optimal feed mixed ration meeting the nutrient requirements of each individual cow since the constraints are usually conflicting and over-constrained although they are linear. Hence, addressed in this paper is a simulated annealing (SA) technique to find the food intake for dairy cows, considering the characteristics of individual or grouped cows. Appropriate parameters fur the successful working of SA are determined through preliminary experiments. The parameters include initial temperature, epoch length. cooling scheduling, and stopping criteria. In addition, a neighborhood solution generation method for the effective improvement of solutions is presented. Experimental results show that the final solution for the mixture of feed fits the rough feed ratio and some other nutrient requirements such as rough fiber, acid detergent fiber, and neutral detergent fiber, with 100 percent, while fulfilling net energy for lactating, metabolic energy, total digestible nutrients, crude protein, and undegraded intake protein within average five percent.