작물 증발산량은 수자원 계획 및 관리, 물수지 분석, 작물 관개 계획 및 생산량 추정 등에 널리 활용되고 있으며, 특히 FAO에서 공인한 Penman-Monteith식 (FAO 56-PM)은 잠재 증발산량 산정을 위한 표준방법으로 많이 사용되고 있다. Penman-Monteith식을 이용한 잠재증발산량 산정은 최소온도, 평균온도, 최대온도, 상대습도, 풍속과 일사량인 6가지 항목에 대한 시계열 자료가 필요한데, 결측 또는 미계측된 경우에는 사용이 어려운 단점을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 역전파 신경망(BPNN) 모델을 이용해서 6개 미만의 기상항목으로도 잠재증발산량이 추정가능한지를 확인하였다. 여섯 가지 기상항목을 각각 1~6개의 조합으로 입력자료를 구성하고, BPNN 모델을 이용해서 학습, 검증 및 테스트를 한 결과, 입력 자료가 많아질수록 좋은 결과가 산출되었으며, 일사량, 최대온도와 상대습도만으로도 결정계수($R^2$)가 0.94정도로 비교적 높은 예측결과를 얻을 수 있었다. 또한 산정 오차를 줄이고, 항목간의 상관관계를 높이기 위해서는 역전파 신경망 구조의 적절한 선택이 중요한 것으로 확인되었다. 역전파 신경망 모델을 사용하면 요구되는 기상 항목과 데이터의 양에 대한 제약 없이 예측이 가능할 수 있기 때문에 기준 증발산량 산정에 유용하게 활용될 수 있을 것이며 향후 작물 재배를 위한 적정 관개계획 수립에도 유용하게 사용될 것이라 사료된다.
일본원시배양액을 공급한 토마토의 펄라이트 배지경에서 배출된 폐양액의 EC는 $1.9-2.4dS{\cdot}m^{-1}$, pH는 5.7-7.1의 범위였으며 다량 원소의 농도는 ${NH_4}^+-N$가 감소하였을 뿐 대부분 공급양액과 큰 차이가 없었다. 관비용 양액인 Megasol 및 BHF(풍년비료)과 수경재배 폐양액 처리간에 토마토의 초장과 경경 등의 생육에는 차이가 없었으며, 엽록소 함량은 폐양액 처리에서 가장 높았다. 또한 토마토 식물의 생체 중과 건물중도 2가지 관비와 폐양액간에 차이는 없이 대조구보다 높은 수치를 나타내었다. 토마토 잎의 무기물 함량도 대조구에 비해 3가지 처리에서 높게 나타났으며, 처리에 따른 차이에 일정한 경향은 없었다. 토마토의 수량과 평균과중 그리고 과수에서는 폐양액에서 가장 많았으며, 다음으로 Megasol, BHF 그리고 대조구의 순이었는데, 3가지 관비처리간 유의성 있는 차이는 없었다. 특히 배꼽썩음과 발생율은 대조구에 비해 3가지 관비처리에서 모두 낮았는데, 관비처리중 폐양액과 BHF가 가장 낮았다. 토마토 잎의 증산속도는 대조구가 가장 높았으며, 다음으로 BHF, 폐양액, Megasol의 순서였으나 증산속도가 낮았던 관비처리에선 과실의 크기는 오히려 증가하였고, 당도가 증가하는 결과를 가져왔다. 토마토 과실의 당도는 대조구에 비해 관리처리에서 모두 높았으며 관비처리간 차이에 통계적 유의성은 없었다. 수경재배의 폐양액을 이용한 토마토 관비재배에서 생육, 수량, 그리고 품질면에서 기존 관비용 양액에 뒤지지 않는 우수한 결과를 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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