식물공장에서 상추를 재배할 때 가장 문제되는 생리장해는 잎끝마름증(tipburn)이라고 할 수 있다. 일반적으로 생육이 빠를 때 칼슘 요구도가 증가하는데 이때 칼슘의 흡수나 이동이 원활하지 못하게 되어 어린잎 끝부분에 결핍증상이 나타난다. 따라서 본 실험은 완전제어형 식물공장에서 고품질 반결구상추의 안정적인 생산을 목적으로 생육을 증가시키면서 팁번 발생을 감소시키는 최적 조건을 찾고자 수행하였다. 광도 및 광 조사 시간이 반결구상추의 생...
식물공장에서 상추를 재배할 때 가장 문제되는 생리장해는 잎끝마름증(tipburn)이라고 할 수 있다. 일반적으로 생육이 빠를 때 칼슘 요구도가 증가하는데 이때 칼슘의 흡수나 이동이 원활하지 못하게 되어 어린잎 끝부분에 결핍증상이 나타난다. 따라서 본 실험은 완전제어형 식물공장에서 고품질 반결구상추의 안정적인 생산을 목적으로 생육을 증가시키면서 팁번 발생을 감소시키는 최적 조건을 찾고자 수행하였다. 광도 및 광 조사 시간이 반결구상추의 생육 및 팁번 발생에 미치는 영향을 알아보기 위하여 광도 150μmol·m-2·s-1, 300μmol·m-2·s-1과 광 조사 12시간, 16시간을 조합하여 총 4가지 처리로 하였다. 또한 풍속이 반결구상추의 생육 및 팁번 발생에 미치는 영향을 알아보기 위하여 평균 풍속을 0, 0.23, 0.71, 2.44m·s-1로 처리하였다. 처리별 식물체 내 칼슘 함량은 결구되지 않은 잎의 외부에서는 유의적 차이가 없었으나 팁번이 주로 일어나는 결구된 내부의 어린잎에서는 광도 300μmol·m-2·s-1 광조사 16시간 처리에서 0.52%로 150μmol·m-2·s-1 광조사 12시간 처리(1.25%)에 비해 약 2.4배 낮았다. 광합성 속도는 정식 15일 후에는 300μmol·m-2·s-1 광조사 16시간 처리에서 유의적으로 높았으나 정식 30일 후 광도 300μmol·m-2·s-1 광조사 12시간 처리에서 유의적으로 높았다. 생육 또한 300μmol·m-2·s-1 광조사 16시간에서 초기 생육이 가장 빨랐지만 56%의 높은 팁번 발생률로 인해 후기 생육이 제한되었고 광도 300μmol·m-2·s-1 광조사 12시간에서 수확 시 생육이 가장 높았다. 광도 및 광조사 시간에 따른 광 이용 효율은 광도 300μmol·m-2·s-1 광조사 12시간 처리에서 각각 5.55g·MJ-1로 가장 높았다. 풍속에 따른 반결구 상추의 엽 내 칼슘함량에서도 외부 잎에서는 유의적 차이가 없었으나 결구된 내부의 어린잎에서는 풍속이 0.71m·s-1일 때 1.12%로 유의적으로 증가되었다. 공기 순환이 빨라짐에 따라 광합성속도와 증산량이 증가하였으나 2.44m·s-1의 풍속에서는 오히려 감소하였다. 팁번 발생은 공기 순환을 주지 않은 대조구에 비해 풍속을 주었을 때 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 생육 또한 풍속 0.23m·s-1 ~0.71m·s-1 처리에서 향상되었다. 결론적으로 식물공장에서 반결구상추를 재배할 경우 높은 생육을 유지하면서 팁번 억제에 효과적인 재배환경은 광도 300μmol·m-2·s-1, 광조사 12시간, 0.5~1.0m·s-1의 풍속조건에서 재배할 때 가능하다는 결과를 보여 주었다.
식물공장에서 상추를 재배할 때 가장 문제되는 생리장해는 잎끝마름증(tipburn)이라고 할 수 있다. 일반적으로 생육이 빠를 때 칼슘 요구도가 증가하는데 이때 칼슘의 흡수나 이동이 원활하지 못하게 되어 어린잎 끝부분에 결핍증상이 나타난다. 따라서 본 실험은 완전제어형 식물공장에서 고품질 반결구상추의 안정적인 생산을 목적으로 생육을 증가시키면서 팁번 발생을 감소시키는 최적 조건을 찾고자 수행하였다. 광도 및 광 조사 시간이 반결구상추의 생육 및 팁번 발생에 미치는 영향을 알아보기 위하여 광도 150μmol·m-2·s-1, 300μmol·m-2·s-1과 광 조사 12시간, 16시간을 조합하여 총 4가지 처리로 하였다. 또한 풍속이 반결구상추의 생육 및 팁번 발생에 미치는 영향을 알아보기 위하여 평균 풍속을 0, 0.23, 0.71, 2.44m·s-1로 처리하였다. 처리별 식물체 내 칼슘 함량은 결구되지 않은 잎의 외부에서는 유의적 차이가 없었으나 팁번이 주로 일어나는 결구된 내부의 어린잎에서는 광도 300μmol·m-2·s-1 광조사 16시간 처리에서 0.52%로 150μmol·m-2·s-1 광조사 12시간 처리(1.25%)에 비해 약 2.4배 낮았다. 광합성 속도는 정식 15일 후에는 300μmol·m-2·s-1 광조사 16시간 처리에서 유의적으로 높았으나 정식 30일 후 광도 300μmol·m-2·s-1 광조사 12시간 처리에서 유의적으로 높았다. 생육 또한 300μmol·m-2·s-1 광조사 16시간에서 초기 생육이 가장 빨랐지만 56%의 높은 팁번 발생률로 인해 후기 생육이 제한되었고 광도 300μmol·m-2·s-1 광조사 12시간에서 수확 시 생육이 가장 높았다. 광도 및 광조사 시간에 따른 광 이용 효율은 광도 300μmol·m-2·s-1 광조사 12시간 처리에서 각각 5.55g·MJ-1로 가장 높았다. 풍속에 따른 반결구 상추의 엽 내 칼슘함량에서도 외부 잎에서는 유의적 차이가 없었으나 결구된 내부의 어린잎에서는 풍속이 0.71m·s-1일 때 1.12%로 유의적으로 증가되었다. 공기 순환이 빨라짐에 따라 광합성속도와 증산량이 증가하였으나 2.44m·s-1의 풍속에서는 오히려 감소하였다. 팁번 발생은 공기 순환을 주지 않은 대조구에 비해 풍속을 주었을 때 현저히 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 생육 또한 풍속 0.23m·s-1 ~0.71m·s-1 처리에서 향상되었다. 결론적으로 식물공장에서 반결구상추를 재배할 경우 높은 생육을 유지하면서 팁번 억제에 효과적인 재배환경은 광도 300μmol·m-2·s-1, 광조사 12시간, 0.5~1.0m·s-1의 풍속조건에서 재배할 때 가능하다는 결과를 보여 주었다.
Tipbum, a leaf marginal apex necrosis, is a serious problem on lettuce production in a closed type plant factory. It is known that tipburn is caused by limited absorption and migration of calcium compared to high calcium demand during rapid growth. Therefore, this study aimed to produce high quality...
Tipbum, a leaf marginal apex necrosis, is a serious problem on lettuce production in a closed type plant factory. It is known that tipburn is caused by limited absorption and migration of calcium compared to high calcium demand during rapid growth. Therefore, this study aimed to produce high quality lettuce by increasing growth and decreasing tipburn incidence by searching for optimal conditions in a closed plant factory. To investigate the effects of light intensity and irradiation time on growth and tipburn incidence of butterhead lettuce, light intensity (150 μmol·m-2·s-1, 300 μmol·m-2·s-1) and irradiation time (12/12h, 16/8h day/night cycle) were combined to form four kinds of treatments. In order to investigate the effect of wind velocity, wind velocities were controled 0 (Control), 0.23 (Low), 0.71 (Mid), 2.44 m·s-1 (High). The highest early growth was observed when light intensity of 300 μmol·m-2·s-1 and irradiation time of 16/8 hour. However, due to the high tipburn incidence of 56%, late growth was limited and growth was higher in 300 μmol·m-2·s-1 and 12/12h treatment. Photosynthesis rate was also significantly higher in high light intensity and irradiation time after 15 days, but higher at 300 μmol·m-2s-1 and 12/12h treatment after 30 days. Calcium content of butterhead lettuce was not significantly different from outside leaves. On the other hand, young leaves, which mainly contain the tipburn, was about 2.4 times lower in high light intensity - long irradiation time treatment than in low light intensity - short irradiation time treatment. Wind velocity above 0.23 m·s-1 effectively reduced tipburn incidence while above 40% of tipburned plants were found in the control (0 m·s-1) treatment. Growth was higher in wind velocity of 0.23 and 0.71 m·s-1. Photosynthesis rate and transpiration rate increased with increasing wind velocity, but decreased at high wind velocity (2.44 m·s-1) treatment. Calcium content in the leaves was not significantly different from the outer leaves. But young leaves, which mainly contain the tipburn, was significantly higher in 1.12% with air velocity of 0.71 m·s-1. In conclusion, growth of butterhead lettuce under the condition of light intensity of 300μmol·m-2·s-1, irradiation time of 12/12 hours, and wind velocity of 0.5~1.0 m·s-1 could maintain the rapid growth and reduce incidence of tipburn in a plant factory.
Tipbum, a leaf marginal apex necrosis, is a serious problem on lettuce production in a closed type plant factory. It is known that tipburn is caused by limited absorption and migration of calcium compared to high calcium demand during rapid growth. Therefore, this study aimed to produce high quality lettuce by increasing growth and decreasing tipburn incidence by searching for optimal conditions in a closed plant factory. To investigate the effects of light intensity and irradiation time on growth and tipburn incidence of butterhead lettuce, light intensity (150 μmol·m-2·s-1, 300 μmol·m-2·s-1) and irradiation time (12/12h, 16/8h day/night cycle) were combined to form four kinds of treatments. In order to investigate the effect of wind velocity, wind velocities were controled 0 (Control), 0.23 (Low), 0.71 (Mid), 2.44 m·s-1 (High). The highest early growth was observed when light intensity of 300 μmol·m-2·s-1 and irradiation time of 16/8 hour. However, due to the high tipburn incidence of 56%, late growth was limited and growth was higher in 300 μmol·m-2·s-1 and 12/12h treatment. Photosynthesis rate was also significantly higher in high light intensity and irradiation time after 15 days, but higher at 300 μmol·m-2s-1 and 12/12h treatment after 30 days. Calcium content of butterhead lettuce was not significantly different from outside leaves. On the other hand, young leaves, which mainly contain the tipburn, was about 2.4 times lower in high light intensity - long irradiation time treatment than in low light intensity - short irradiation time treatment. Wind velocity above 0.23 m·s-1 effectively reduced tipburn incidence while above 40% of tipburned plants were found in the control (0 m·s-1) treatment. Growth was higher in wind velocity of 0.23 and 0.71 m·s-1. Photosynthesis rate and transpiration rate increased with increasing wind velocity, but decreased at high wind velocity (2.44 m·s-1) treatment. Calcium content in the leaves was not significantly different from the outer leaves. But young leaves, which mainly contain the tipburn, was significantly higher in 1.12% with air velocity of 0.71 m·s-1. In conclusion, growth of butterhead lettuce under the condition of light intensity of 300μmol·m-2·s-1, irradiation time of 12/12 hours, and wind velocity of 0.5~1.0 m·s-1 could maintain the rapid growth and reduce incidence of tipburn in a plant factory.
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