국내 절화 장미 시설재배의 경우, 여름철 고온과 겨울철 낮은 일조량 때문에 일정한 생산성을 유지하는 것이 어렵다. 그러므로 환경변화에 따른 절화 장미의 생장을 분석하여 최적 환경을 유지하는 것이 중요하다. 이러한 연중 환경변화에 따른 식물 생육을 예측하는데 있어 식물생육모델은 효율적인 도구로 사용될 수 있다. 본 연구는 Kim and Lieth (2012)에 의해 개발된 절화 장미 생장 예측 모델의 국내 절화 장미 재배 환경에서의 적용가능성을 알아보고 여름철 고온에서의 생육변화를 예측하기 위해서 검증 및 수정을 진행하였다.
1. 국내 절화 장미 재배 환경에서의 장미 생장 예측 모델 검증
검증실험은 국내 경기도 파주시에 위치한 2개소 장미농가에서 절화장미 4품종(Rosa ‘Antique Curl’, R. ‘Beast’, R. ‘Ahoi’, and R. ‘Fuego’)을 이용하여 진행되었다. 실험 결과, 장미 생장 예측 모델은 높은 ...
국내 절화 장미 시설재배의 경우, 여름철 고온과 겨울철 낮은 일조량 때문에 일정한 생산성을 유지하는 것이 어렵다. 그러므로 환경변화에 따른 절화 장미의 생장을 분석하여 최적 환경을 유지하는 것이 중요하다. 이러한 연중 환경변화에 따른 식물 생육을 예측하는데 있어 식물생육모델은 효율적인 도구로 사용될 수 있다. 본 연구는 Kim and Lieth (2012)에 의해 개발된 절화 장미 생장 예측 모델의 국내 절화 장미 재배 환경에서의 적용가능성을 알아보고 여름철 고온에서의 생육변화를 예측하기 위해서 검증 및 수정을 진행하였다.
1. 국내 절화 장미 재배 환경에서의 장미 생장 예측 모델 검증
검증실험은 국내 경기도 파주시에 위치한 2개소 장미농가에서 절화장미 4품종(Rosa ‘Antique Curl’, R. ‘Beast’, R. ‘Ahoi’, and R. ‘Fuego’)을 이용하여 진행되었다. 실험 결과, 장미 생장 예측 모델은 높은 결정계수를 나타냈으며, 4가지 품종 모두에서 생육을 잘 예측하였다 (R2 = 0.84, 0.87, 0.79, 0.90). 하지만, 엔틱컬과 푸에고 품종에서 수확 단계에서 각각 과다, 과소 예측되었다. 이를 해결하기 위하여 모델식의 엽면적 계산식의 최대 엽면적 계수는 엔틱컬과 푸에고 품종의 최대 엽면적을 고려하여 수정되었다. 수정된 엽면적 모델을 사용하여 슈트 생장모델을 검증한 결과, 높은 결정계수를 유지하면서 두 품종 모두에서 향상된 예측값을 보여주었다. 따라서 엽면적 모델식에 사용된 최대 엽면적 계수 보다 높거나 낮은 특성을 가진 품종들의 경우 최대 엽면적 계수를 수정함으로써 신초 생장모델의 정확도를 향상 시킬 수 있었다.
2. 고온에서의 절화 장미 생장 예측 모델 적용
고온에서의 장미의 생육을 비교하기 위해서 엔틱컬, 비스트 두 가지 품종의 장미는 대조구는 주야간 24/20℃, 고온처리는 주야간32/28℃로 설정된 생장상에서 재배되었다. 식물 생육(초장, 엽수, 엽면적, 건물중)은 고온처리에서 엔틱컬의 경우 50%, 13%, 65%, 55%, 비스트의 경우 67%, 43%, 81%, 80%가 각각 감소하였다. 두 품종 모두에서 생장 예측 모델은 고온에서의 장미 생육 감소를 높은 결정계수를 가지며 잘 예측할 수 있었다 (R2 = 0.80, 0.62). 또한, 엔틱컬에서 대조구와 고온처리 모두에서 수확 시 모델의 과예측이 관찰되었으며, 이는 수정 엽면적 모델을 적용하였을 때, 높은 결정계수를 유지하면서 수확 시 과다 예측을 감소 시킬 수 있었다.
결과적으로 Kim and Lieth (2012)에 의해서 개발된 장미 생장 예측모델은 국내 절화 장미 재배환경에서의 적용이 가능하며, 여름철 고온에서의 절화장미 생산성 및 품질의 감소도 잘 예측할 수 있을 것으로 보인다. 따라서, 이러한 생장 예측모델은 재배자가 온실 내 최적 환경을 유지하는데 도움을 줄 수 있으며, 온실 내 복합환경제어 시스템의 기초 자료로 사용될 수 있다.
국내 절화 장미 시설재배의 경우, 여름철 고온과 겨울철 낮은 일조량 때문에 일정한 생산성을 유지하는 것이 어렵다. 그러므로 환경변화에 따른 절화 장미의 생장을 분석하여 최적 환경을 유지하는 것이 중요하다. 이러한 연중 환경변화에 따른 식물 생육을 예측하는데 있어 식물생육모델은 효율적인 도구로 사용될 수 있다. 본 연구는 Kim and Lieth (2012)에 의해 개발된 절화 장미 생장 예측 모델의 국내 절화 장미 재배 환경에서의 적용가능성을 알아보고 여름철 고온에서의 생육변화를 예측하기 위해서 검증 및 수정을 진행하였다.
1. 국내 절화 장미 재배 환경에서의 장미 생장 예측 모델 검증
검증실험은 국내 경기도 파주시에 위치한 2개소 장미농가에서 절화장미 4품종(Rosa ‘Antique Curl’, R. ‘Beast’, R. ‘Ahoi’, and R. ‘Fuego’)을 이용하여 진행되었다. 실험 결과, 장미 생장 예측 모델은 높은 결정계수를 나타냈으며, 4가지 품종 모두에서 생육을 잘 예측하였다 (R2 = 0.84, 0.87, 0.79, 0.90). 하지만, 엔틱컬과 푸에고 품종에서 수확 단계에서 각각 과다, 과소 예측되었다. 이를 해결하기 위하여 모델식의 엽면적 계산식의 최대 엽면적 계수는 엔틱컬과 푸에고 품종의 최대 엽면적을 고려하여 수정되었다. 수정된 엽면적 모델을 사용하여 슈트 생장모델을 검증한 결과, 높은 결정계수를 유지하면서 두 품종 모두에서 향상된 예측값을 보여주었다. 따라서 엽면적 모델식에 사용된 최대 엽면적 계수 보다 높거나 낮은 특성을 가진 품종들의 경우 최대 엽면적 계수를 수정함으로써 신초 생장모델의 정확도를 향상 시킬 수 있었다.
2. 고온에서의 절화 장미 생장 예측 모델 적용
고온에서의 장미의 생육을 비교하기 위해서 엔틱컬, 비스트 두 가지 품종의 장미는 대조구는 주야간 24/20℃, 고온처리는 주야간32/28℃로 설정된 생장상에서 재배되었다. 식물 생육(초장, 엽수, 엽면적, 건물중)은 고온처리에서 엔틱컬의 경우 50%, 13%, 65%, 55%, 비스트의 경우 67%, 43%, 81%, 80%가 각각 감소하였다. 두 품종 모두에서 생장 예측 모델은 고온에서의 장미 생육 감소를 높은 결정계수를 가지며 잘 예측할 수 있었다 (R2 = 0.80, 0.62). 또한, 엔틱컬에서 대조구와 고온처리 모두에서 수확 시 모델의 과예측이 관찰되었으며, 이는 수정 엽면적 모델을 적용하였을 때, 높은 결정계수를 유지하면서 수확 시 과다 예측을 감소 시킬 수 있었다.
결과적으로 Kim and Lieth (2012)에 의해서 개발된 장미 생장 예측모델은 국내 절화 장미 재배환경에서의 적용이 가능하며, 여름철 고온에서의 절화장미 생산성 및 품질의 감소도 잘 예측할 수 있을 것으로 보인다. 따라서, 이러한 생장 예측모델은 재배자가 온실 내 최적 환경을 유지하는데 도움을 줄 수 있으며, 온실 내 복합환경제어 시스템의 기초 자료로 사용될 수 있다.
Under climate of Korea, maintaining consistent year-round production of cut roses in the greenhouses is difficult due to both high temperature in summer and low radiation in winter. Therefore, it is important to determine the optimal growing condition by analyzing the effect of seasonal environment ...
Under climate of Korea, maintaining consistent year-round production of cut roses in the greenhouses is difficult due to both high temperature in summer and low radiation in winter. Therefore, it is important to determine the optimal growing condition by analyzing the effect of seasonal environment changes in the greenhouses on the growth of cut roses. To predict such changes that occur in the growth of cut roses under different seasonal environments, plant growth models can be a useful tool. In this study, a model for rose shoot growth developed by the previous study was validated and modified with the purpose of discerning the applicability of said model under cultivation environment in Korea, and predicting the changes in the growth of cut roses under high temperature.
1. Validation of the shoot growth model of cut roses in domestic greenhouse conditions The validation experiment was conducted in two cut rose farms located in Paju, Gyeonggi-do, and four cultivars of cut roses, Rosa ‘Antique Curl’, R. ‘Beast’, R. ‘Ahoi’, and R. ‘Fuego’ was used as plant materials. The result of the experiment showed that the model had a high coefficient of determination for the growth of shoots, and performed well for predicting the growth in all four cultivars (R2 = 0.84, 0.87, 0.79, and 0.90). However, at the harvest stage, the model over- and under-performed for the cultivars ‘Antique Curl’ and ‘Fuego’, respectively. In order to resolve this problem, the maximum leaf area coefficient of the leaf area equation was modified to take account of the leaf area of cultivars ’Antique Curl’ and ’Fuego’. Re-experimentation showed that the modification improved the performance of the model for both cultivars while maintaining the high coefficient of determination.
2. Application of the shoot growth model of cut roses grown in high temperature condition To discern the applicability of shoot growth model of cut roses under high temperature, two cultivars of cut roses, ‘Antique Curl’ and ‘Beast’, were grown in growth chambers set to night/day temperatures of 24/20℃ for the control group and 32/28℃ for the treatment group. For both cultivars, the shoot growth model performed well for predicting the decrease in growth of the rose shoots under high temperature, showing high coefficient of determination (R2 = 0.80 and 0.62). Although, the model over-performed both control and treatment in ‘Antique Curl’, the model which used the modified leaf area can improve the accuracy of the model at harvest stage.
From these results, it could be concluded that the growth model developed by the previous study is applicable for greenhouse production of cut roses in Korea. In addition, the model was confirmed to perform well for predicting the decrease of productiveness and quality in cut roses under high temperature in summer. Therefore, this shoot growth model would be able to be used to aid the growers to maintain the optimal growing environment within the greenhouses, and to provide base data for greenhouse environment control and monitoring systems.
Under climate of Korea, maintaining consistent year-round production of cut roses in the greenhouses is difficult due to both high temperature in summer and low radiation in winter. Therefore, it is important to determine the optimal growing condition by analyzing the effect of seasonal environment changes in the greenhouses on the growth of cut roses. To predict such changes that occur in the growth of cut roses under different seasonal environments, plant growth models can be a useful tool. In this study, a model for rose shoot growth developed by the previous study was validated and modified with the purpose of discerning the applicability of said model under cultivation environment in Korea, and predicting the changes in the growth of cut roses under high temperature.
1. Validation of the shoot growth model of cut roses in domestic greenhouse conditions The validation experiment was conducted in two cut rose farms located in Paju, Gyeonggi-do, and four cultivars of cut roses, Rosa ‘Antique Curl’, R. ‘Beast’, R. ‘Ahoi’, and R. ‘Fuego’ was used as plant materials. The result of the experiment showed that the model had a high coefficient of determination for the growth of shoots, and performed well for predicting the growth in all four cultivars (R2 = 0.84, 0.87, 0.79, and 0.90). However, at the harvest stage, the model over- and under-performed for the cultivars ‘Antique Curl’ and ‘Fuego’, respectively. In order to resolve this problem, the maximum leaf area coefficient of the leaf area equation was modified to take account of the leaf area of cultivars ’Antique Curl’ and ’Fuego’. Re-experimentation showed that the modification improved the performance of the model for both cultivars while maintaining the high coefficient of determination.
2. Application of the shoot growth model of cut roses grown in high temperature condition To discern the applicability of shoot growth model of cut roses under high temperature, two cultivars of cut roses, ‘Antique Curl’ and ‘Beast’, were grown in growth chambers set to night/day temperatures of 24/20℃ for the control group and 32/28℃ for the treatment group. For both cultivars, the shoot growth model performed well for predicting the decrease in growth of the rose shoots under high temperature, showing high coefficient of determination (R2 = 0.80 and 0.62). Although, the model over-performed both control and treatment in ‘Antique Curl’, the model which used the modified leaf area can improve the accuracy of the model at harvest stage.
From these results, it could be concluded that the growth model developed by the previous study is applicable for greenhouse production of cut roses in Korea. In addition, the model was confirmed to perform well for predicting the decrease of productiveness and quality in cut roses under high temperature in summer. Therefore, this shoot growth model would be able to be used to aid the growers to maintain the optimal growing environment within the greenhouses, and to provide base data for greenhouse environment control and monitoring systems.
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