Circulating hydroponic cultivation has the advantage of reducing soil and water pollution problems caused by discharge of fertilizer components because the nutrient solution is reused. However, cyclic hydroponic cultivation has a low biological buffering capacity and can cause outbreaks of infectious root pathogens. Therefore, it is necessary to develop technologies or disinfection systems to control them. This study used dielectric barrier discharge plasma, which generates various persistent oxidants, to treat Fusarium oxysporum f. sp., a pathogen that causes wilt disease. Batch and intermittent continuous inactivation experiments were conducted, and the results showed that the total residual oxidant was persistent in intermittent plasma treatment at intervals of 2-3 days, and F. oxysporum was treated efficiently. Intermittent plasma treatment did not inhibit the growth of tomatoes.
Rapid on-site sensing of nitrate-nitrogen and potassium ions in hydroponic solution would increase the efficiency of nutrient use for greenhouse crops cultivated in closed hydroponic systems while reducing the potential for environmental pollution in water and soil. Ion-selective electrodes (ISEs) are a promising approach because of their small size, rapid response, and the ability to directly measure the analyte. The capabilities of the ISEs for sensing nitrate and potassium in hydroponic solution can be affected by the presence of other ions such as calcium, magnesium, sulfate, sodium, and chloride in the solution itself. This study was conducted to investigate the applicability of two ISEs consisting of TDDA-NPOE and valinomycin-DOS PVC membranes for quantitative determinations of $NO_3$-N and K in hydroponic solution. Nine hydroponic solutions were prepared by diluting highly concentrated paprika hydroponic solution to provide a concentration range of 3 to 400 mg/L for $NO_3$-N and K. Two of the calibration curves relating membrane response and nutrient concentration provided coefficients of determination ($R^2$) > 0.98 and standard errors of calibration (SEC) of < 3.79 mV. The use of the direct potentiometry method, in conjunction with an one-point EMF compensation technique, was feasible for measuring $NO_3$-N and K in paprika hydroponic solution due to almost 1:1 relationships and high coefficients of determination ($R^2$ > 0.97) between the levels of $NO_3$-N and K obtained with the ion-selective electrodes and standard instruments. However, even though there were strong linear relationships ($R^2$ > 0.94) between the $NO_3$-N and K concentrations determined by the Gran's plot-based multiple standard addition method and by standard instruments, hydroponic $NO_3$-N concentrations measured with the ISEs, on average, were about 10% higher than those obtained with the automated analyzer whereas the K ISE predicted about 59% lower K than did the ICP spectrometer, probably due to no compensation for a difference between actual and expected concentrations of standard solutions directly prepared.
본 시험은 국내에 가장 많이 보급되어있는 북부하이부쉬 블루베리 '듀크' 품종에 대한 시설하우스 양액재배 가능성을 평가하기 위해 실시하였다. 블루베리 용기재배에 보편적으로 활용되는 피트모스(130L)와 펄라이트(40L) 배지를 180L 플라스틱 용기에 혼합하여 1년생 묘목을 심은 후 8년간 양액을 지속적으로 공급하는 양액처리구와 지하수만 공급하는 무처리구를 비교하였다. 양액은 NO3-N 4.6, NH4-N 3.4, PO4-P 3.3, K 3, Ca 4.6, Mg 2.2mmol-1를 EC 1.5로 조절하여 공급하였다. 양액처리구는 처리 후 8년차까지 수체 생장이 양호하였으며, 무처리구보다 주당 신초수가 18% 많고 주당 총신초장은 24%가 길었다. 양액처리구는 무처리구에 비해 뿌리 발달이 양호하였으며 주당 총건물중은 1.4배로 컸다. 식물체의 잎, 신초, 묵은 가지의 무기원소나 유기화합물이 양액처리구에서 대체로 높게 나타나 양액을 통한 양분흡수가 원활하였음을 확인되었다. 수량은 양액처리구에서 4년생 때부터 성과기에 달하여 시험이 종료될 때까지 높게 유지되었다. 이와 같은 결과로 양액재배기술은 블루베리 재배에 유용하게 활용 가능할 것으로 평가되었다.
Since it is difficult to expect the normal production of plants in greenhouses during hot summer season in Korea, certain provisions on the control of extreme environmental factors in summer should be considered for the year-round cultivation in greenhouses. This study was carried out to find a method to suppress the temperature rising of nutrient solution by cooling, which is able to contribute to the improvement of the plant growth environment in hydroponic greenhouse during hot summer season. A mechanical cooling system using the counter flow type with double pipe was developed for cooling the nutrient solution efficiently. Also the heat transfer characteristics of the system was analysed experimentally and theoretically, and compared with the existing cooling systems of nutrient solution. The cooling capacities of three different Systems, which used polyethylene tube in solution tank, stainless tube in solution tank, and the counter flow type with double pipe, were evaluated. The performance of each cooling system was about 41 %, 70% and 81 % of design cooling load in hydroponic greenhouse of 1 ,000m$^2$ on the conditions that the flow rate of ground water was 2m$^3$/hr and the temperature difference between two liquids was 10 ˚C According to the results analysed as above, the cooling system was found to have a satisfactory cooling capability for regions where ground water supply is available. Fer the other regions where ground water supply is restricted, more efficient cooling System should be developed.
수경 재배는 고품질의 녹색 식물 생산에 상당한 관심을 가지고 있다. 그러나 수경 재배에서 식재 운영 체제를 구축하면 순환하는 배양액 전체에 유해한 박테리아가 번식하는 등 만성적인 문제가 발생할 수 있다. 배양액 오염을 방지하기 위해 자외선 살균 시스템을 사용하는 것에 대한 광범위한 연구가 수행되었다. 이 연구에서 제안 된 모듈은 270 ~ 285nm 파장을 방출하는 UV-C LED를 사용하여 센서 및 컨트롤러와 함께 설계되었다. 모듈은 대장균, Clavibacter michiganensis, Pseudomonas cichorii 및 Fusarium oxysporum을 제거하는 능력을 조사하기 위해 다른 배양액 유속에 대해 300, 500 및 700mW를 방출하도록 설정되었다.
이 연구는 번식방법과 재배시스템별 딸기 '설향' 품종의 생산성을 조사하기 위하여 수행되었다. 삽목법과 유인법으로 번식된 이식묘를 토경과 수경재배 시스템에서 진주의 딸기 재배농가에서 2018년 9월12일부터 한 작기 동안 재배하였다. 과실 수확은 2018년 12월 20일에 시작하여 작기가 끝날 때까지 4-5일 간격으로 계속하였다. 전 수확기간 동안 생육, 과실 생산성 및 품질을 측정하였다. 번식방법이 크라운 직경, 엽장 및 엽폭에 유의미한 영향을 미쳤다. 재배시스템은 크라운 직경, 엽장, 엽폭, 엽록소 함량 및 엽수에 상당한 영향을 주었다. 전 수확기간 동안 포기 당 총 과실 수량과 과실 당 평균 과중은 토경재배 시스템에서 유의미하게 낮았다. 시장성이 없는 총 과일 비율은 수경재배 보다 토경재배 시스템에서 현저하게 더 높았다. 시장성이 없는 과일 토경에서는 주로 작은 과일인데 인데 반해 수경재배에서는 주로 기형 과일이었다. 전반적인 고품질 과실은 2월에 수확되었고, 수경재배 시스템에서 토경에 비해 과실의 품질이 더 높았다. 삽목번식이 유인번식 보다 더 좋았고, '설향'의 과실 생산성을 높이기 위해서는 수경재배가 토경재배 보다 더 우수하다는 결론을 얻었다.
양액재배(養液栽培)는 토양(土壤)만큼 완충능력(緩衝能力)이 없기 때문에 양액(養液)에 대한 식물체(植物體)의 반응(反應)은 직접적(直接的)이고 민감(敏感)하다. 뿐만아니라 우리나라 계절(季節)은 여름에 고온(高溫)이 되고 겨울에 저온(低溫)이 되는 대륙성(大陸性) 기후(氣候)이기 때문에 양액재배(養液栽培)에서 근권환경(根圈環境)의 개선(改善)이 필요(必要)하다. 따라서 우리나라 기후 여건하에서 양액재배(養液栽培) 방법별(方法別) 근권환경(根圈環境)의 변화(變化)를 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 봄철 양액재배시(養液栽培時) 베드 온도하강(溫度下降)이 가장 빠른 재배방법(栽培方法)은 사경재배(砂耕栽培)였으며 온도하강(溫度下降)이 가장 완만(緩慢)한 재배방법(栽培方法)은 암면재배(岩綿栽培)였다. 고온기(高溫期)에 외부온도(外部溫度)의 영향이 적었던 양액재배 방법도 암면재배(岩綿栽培)였고 고온지속(高溫持續) 시간(時間)이 가장 긴 재배방법(栽培方法)은 NFT(Nutrient film technique)였다. 배양액(培養液)의 pH 및 EC 변화(變化)는 암면재배(岩綿栽培)와 분무경(噴霧耕)이 컸으며 다음으로 사경, NFT와 DFT(Deep flow technique)에서는 배출구 쪽으로 갈수록 점점 낮아지는 경향(傾向)을 보였으나 분무경(噴霧耕)은 위치별(位置別)로 차이(差異)가 없었다. 근활력(根活力)은 분무경(噴霧耕)에서 가장 높았고 그 다음으로 암면재배(岩綿栽培), NFT가 높았으며 DFT, 사경(砂耕), 훈탄재배(燻炭栽培)에서 낮았다.
Echinacea 청정대량생산을 위해 재배환경조절이 강한 수경재배 시스템에서 Echinacea 뿌리와 잎 생산에 적합한 수경재배 시스템을 선발하고자 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 공시작물은 E. angustifolia DC. 와 E. purpurea (L.) Moerch이며 NFT, modified NFT, DFT, aeroponics, Ebb & Flow등 5가지 시스템을 사용하여 150일간 실험하였다. 120일 수경재배한 두 종 모두 광합성 및 증산률은 Ebb & Flow 시스템에서 유의적으로 낮은 수준을 보였다. 정식 후 150일 째 지상부 생체중과 건물중은 E. angustifi이za의 경우 분무경과 DFT에서 높았고, E. purpurea는 분무경과 NFT에서 유의성 있게 높았다. 지하부의 생체중 및 건물중은 E. angustifolia와 E. purpurea는 분무경에서 가장 높았고 다음으로 M-NFT에서 높았다 두 종 모두 뿌리의 길이는 두 종 모두 NFT 및 Ebb & Flow 시스템에서 높았고 분얼수는 E. purpurea가 분무경에서 유의적으로 높았다. 따라서 Echinacea의 바이오매스 확보를 위한 수경재배 방식으로 광합성과 지상와 지하부 생육량이 E. angustifolia 와 E. purpurea 모두 높았던 분무경 시스템을 선발하였다.
풋고추 수경재배에서 tobamovirus 병의 발병률은 생육 후기 단계에서 100%였다 바이러스 종류별 감염 빈도는 PMMOY 34%, TMGMY 41.5% 및 이들 2종의 바이러스 복합감염이 24.5%로 나타났다. 다클론 항체로 제작된 DAS-ELISA에서 각각의 항체에 대하여 특이적인 반응을 보였다. 수경재배하는 풋고추에서 77개의 tobamovirus를 순수분리하여 tobamovirus의 pathotype을 구분한 결과, $P_{0}$은 61% 및 $P_{1,2}$는 39% 빈도로 분리되었다. 모든 TMGMV 분리주는 pathotype $P_{0}$에 속하였다. PMMOY에서 구분된 pathotype $P_{0}$ 및 $P_{1,2}$의 외피단백질유전자에 상응하는 cDNA를 합성하여 제한효소에 대한 분석을 실시한 결과, $P_{1,2}$는 TaqI 위치가 두 곳에 존재하였으나 $P_{0}$은 단지 한 곳에만 존재하였다.존재하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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