아쿠아포닉스(Aquaponics)는 물고기 사육 수조의 영양분이 식물재배에 필요한 영양소를 공급함으로써 양어(Aquaculture)와 수경(Hydroponics)이 병합된 재배 방식으로 자연 생태계와 흡사한 영양 순환 시스템이다. 선행실험에서 아쿠아포닉스 수조 내 무기이온 농도는 이온 종류에 따라 다양하고 채소 종류에 따라 결핍증상이 달랐는데 이는 일반적으로 무기영양분의 요구도는 식물의 종류나 품종에 따라 다르기 때문이다. 또한, 아쿠아포닉스를 이용한 작물생산은 국내의 경우 상추 등의 제한된 작물로 국한되어 있어 다양성이 요구된다. 본 연구는 ...
아쿠아포닉스(Aquaponics)는 물고기 사육 수조의 영양분이 식물재배에 필요한 영양소를 공급함으로써 양어(Aquaculture)와 수경(Hydroponics)이 병합된 재배 방식으로 자연 생태계와 흡사한 영양 순환 시스템이다. 선행실험에서 아쿠아포닉스 수조 내 무기이온 농도는 이온 종류에 따라 다양하고 채소 종류에 따라 결핍증상이 달랐는데 이는 일반적으로 무기영양분의 요구도는 식물의 종류나 품종에 따라 다르기 때문이다. 또한, 아쿠아포닉스를 이용한 작물생산은 국내의 경우 상추 등의 제한된 작물로 국한되어 있어 다양성이 요구된다. 본 연구는 허브 식물의 아쿠아포닉스에서 재배 특성에 대한 정보를 얻고자 레몬밤(Melissa officinalis), 물냉이(Nasturtium officinale), 로켓(Eruca Sativa), 챠빌(Anthriscus cerefolium), 바질(Ocimum basilicum)을 아쿠아포닉스(AP, Aquaponics)와 수경재배(HP, Hydroponics) 시스템으로 재배하며 생육 특성과 수조 및 엽내 무기이온 함량을 비교하였다. 수직형 박막수경재배기 수조 14.0L에 인공여과기를 설치 후 금붕어 13마리를 재배하며 수조액 EC가 1.5 dS·m-1도달하는 시점에 23일간 육묘된 본엽 3~4장의 허브를 난석이 채워진 네트 포트에 심어 재배조에 정식하였고 대조구인 HP 시스템은 동일한 재배기에 배양액을 사용하였다. 파일럿 실험은 정식 후 28일간 재배하면서 엽장, 엽폭, 엽수, 초장, 생체중, 건물중, pH, EC, 수온 및 무기이온 농도 등을 비교하였다. 수질분석 결과 pH와 EC 범위는 AP의 경우 각각 4.5-5.5, 1.27-1.76 dS·m-1를 유지하였고 HP의 경우는 각각 4.7-5.9, 1.44-1.74 dS·m-1였다. 평균 COD는 AP와 HP 각각 58.13, 20.0으로 AP가 2.9배 높았고 DO는 두 시스템 모두 9.75로 같았다. 평균 PO4-P는 AP와 HP 각각 43.5, 53.6 mg·L-1으로 큰 차이가 없었고 NO3-N도 두 시스템 모두 280mg·L-1로 차이가 없었던 반면, NH4-N은 각각 36.0, 3.5mg·L-1으로 AP가 10배 높았다. 정식 후 28일 측정된 초장과 엽수는 바질을 제외한 4품종 모두 AP에서 낮았는데 초장은 로켓과 차빌이 40-50% 감소되었고 바질은 오히려 약 4.4% 높았으며 엽수도 바질이 AP에서 50% 높았던 반면 차빌과 워터크레스는 각각 77.5, 46.7% 낮았다. 지상부 생체중은 바질과 레몬밤은 AP에서 약 11-16% 감소된 반면 다른 품종은 70-90% 감소되었고 건물중은 바질의 경우 두 시스템에서 차이가 없었고 레몬밤은 AP에서 27% 높았다. RGR(relative growth rate, g·g-1·day-1)은 AP의 경우 워터크레스(0.16) > 레몬밤(0.14) > 바질(0.13)> 로켓(0.11)> 차빌(0.06) 순이었고 HP의 경우 워터크레스(0.22) > 로켓 (0.14) > 차빌(0.14) > 레몬밤(0.13) > 바질 (0.13) 순으로 레몬밤과 바질은 두 시스템 간 차이가 없었고 차빌은 큰 차이를 보였다. 식물체내 무기이온 함량은 N와 P의 경우 두 시스템에서 재배된 식물체에서 차이를 보이지 않았는데 K의 경우 물냉이를 제외하고 AP에서 낮았던 반면 Ca의 경우 AP에서 재배된 바질, 로켓, 레몬밤에서 HP보다 높았다. 물냉이의 경우 K이 AP에서 2배 높았다. 미량원소인 Fe은 두 재배 시스템간 차이가 없었으며 챠빌의 경우 B가 AP에서 높았다. 본 실험에서 pH와 EC 범위는 AP의 경우 각각 4.0-6.7, 1.6-2.5 dS·m-1를 유지하였고 HP의 경우는 각각 5.8-7.2, 1.5-1.9 dS·m-1였다. 평균 COD는 AP와 HP 각각 320, 224로 AP가 1.4배 높았고 이는 물고기의 배설물로 인한 유기물질이 HP보다 높은 것을 알 수 있다. DO는 두 시스템 모두 10으로 같았다. 평균 PO4-P는 AP와 HP 각각 34.5, 12.4 mg·L-1으로 AP가 2.8배 높았고, NO3-N도 두 시스템 모두 182mg·L-1 정도로 차이가 없었다. NO2-N도 두 시스템 모두 0.20, 0.14mg·L-1 정도로 차이가 없었다. NH4-N은 각각 39, 8.0mg·L-1로 AP가 5배 높았다. 정식 후 25일에 측정된 바질은 AP가 HP보다 엽수와 엽면적이 25% 높았으며, 레몬밤은 엽수와, 엽면적, 엽장 각각 72%, 45%, 52% 높았다. 챠빌은 AP보다 HP에서 엽수는 48% 높게 나타났으며, 엽면적과 엽장은 동일하게 나타났다. 챠빌의 경우 정식 후 초반에는 철의 결핍이 보이다가 생육이 지속되면서 철결핍을 증상이 제거되었는데 이는 사료에 철성분이 극복하는 모습을 보였다. 로켓의 경우는 엽수와 엽장, 엽폭 모두 HP에서 각각 82%, 83%, 74% 높게 나타났다. 지상부의 RGR(relative growth rate, g·g-1·day-1)은 AP의 경우 챠빌 (0.12) > 바질(0.11) = 레몬밤(0.11) > 로켓(0.06 ) 순이었고 HP의 경우 로켓 (0.16) > 차빌(0.14) > 바질(0.11) > 레몬밤 (0.05) 순으로 바질은 AP와 HP 두 시스템에서 동일하게 나타났으며 레몬밤은 AP에서 약 55% 높은 성장률을 보였다. 뿌리의 RGR(relative growth rate)은 AP의 경우 로켓(0.13) > 레몬밤(0.09) > 챠빌(0.06) > 바질(0.05) 순이었고 HP의 경우 로켓(0.21) > 차빌(0.09) > 레몬밤 (0.05) > 바질(0.03) 순으로 나타났으며, 레몬밤과 바질은 AP 시스템에서 HP보다 높은 성장률을 보였다. 연구 결과를 종합하여 볼 때 바질과 레몬밤은 아쿠아포닉스 시스템에서 수경재배와 유사한 생육 결과를 보여 앞으로 두 허브의 양분흡수율 및 요구도와 생산비 절감 가능성에 대한 세밀한 연구가 필요할 것으로 보인다.
아쿠아포닉스(Aquaponics)는 물고기 사육 수조의 영양분이 식물재배에 필요한 영양소를 공급함으로써 양어(Aquaculture)와 수경(Hydroponics)이 병합된 재배 방식으로 자연 생태계와 흡사한 영양 순환 시스템이다. 선행실험에서 아쿠아포닉스 수조 내 무기이온 농도는 이온 종류에 따라 다양하고 채소 종류에 따라 결핍증상이 달랐는데 이는 일반적으로 무기영양분의 요구도는 식물의 종류나 품종에 따라 다르기 때문이다. 또한, 아쿠아포닉스를 이용한 작물생산은 국내의 경우 상추 등의 제한된 작물로 국한되어 있어 다양성이 요구된다. 본 연구는 허브 식물의 아쿠아포닉스에서 재배 특성에 대한 정보를 얻고자 레몬밤(Melissa officinalis), 물냉이(Nasturtium officinale), 로켓(Eruca Sativa), 챠빌(Anthriscus cerefolium), 바질(Ocimum basilicum)을 아쿠아포닉스(AP, Aquaponics)와 수경재배(HP, Hydroponics) 시스템으로 재배하며 생육 특성과 수조 및 엽내 무기이온 함량을 비교하였다. 수직형 박막수경재배기 수조 14.0L에 인공여과기를 설치 후 금붕어 13마리를 재배하며 수조액 EC가 1.5 dS·m-1도달하는 시점에 23일간 육묘된 본엽 3~4장의 허브를 난석이 채워진 네트 포트에 심어 재배조에 정식하였고 대조구인 HP 시스템은 동일한 재배기에 배양액을 사용하였다. 파일럿 실험은 정식 후 28일간 재배하면서 엽장, 엽폭, 엽수, 초장, 생체중, 건물중, pH, EC, 수온 및 무기이온 농도 등을 비교하였다. 수질분석 결과 pH와 EC 범위는 AP의 경우 각각 4.5-5.5, 1.27-1.76 dS·m-1를 유지하였고 HP의 경우는 각각 4.7-5.9, 1.44-1.74 dS·m-1였다. 평균 COD는 AP와 HP 각각 58.13, 20.0으로 AP가 2.9배 높았고 DO는 두 시스템 모두 9.75로 같았다. 평균 PO4-P는 AP와 HP 각각 43.5, 53.6 mg·L-1으로 큰 차이가 없었고 NO3-N도 두 시스템 모두 280mg·L-1로 차이가 없었던 반면, NH4-N은 각각 36.0, 3.5mg·L-1으로 AP가 10배 높았다. 정식 후 28일 측정된 초장과 엽수는 바질을 제외한 4품종 모두 AP에서 낮았는데 초장은 로켓과 차빌이 40-50% 감소되었고 바질은 오히려 약 4.4% 높았으며 엽수도 바질이 AP에서 50% 높았던 반면 차빌과 워터크레스는 각각 77.5, 46.7% 낮았다. 지상부 생체중은 바질과 레몬밤은 AP에서 약 11-16% 감소된 반면 다른 품종은 70-90% 감소되었고 건물중은 바질의 경우 두 시스템에서 차이가 없었고 레몬밤은 AP에서 27% 높았다. RGR(relative growth rate, g·g-1·day-1)은 AP의 경우 워터크레스(0.16) > 레몬밤(0.14) > 바질(0.13)> 로켓(0.11)> 차빌(0.06) 순이었고 HP의 경우 워터크레스(0.22) > 로켓 (0.14) > 차빌(0.14) > 레몬밤(0.13) > 바질 (0.13) 순으로 레몬밤과 바질은 두 시스템 간 차이가 없었고 차빌은 큰 차이를 보였다. 식물체내 무기이온 함량은 N와 P의 경우 두 시스템에서 재배된 식물체에서 차이를 보이지 않았는데 K의 경우 물냉이를 제외하고 AP에서 낮았던 반면 Ca의 경우 AP에서 재배된 바질, 로켓, 레몬밤에서 HP보다 높았다. 물냉이의 경우 K이 AP에서 2배 높았다. 미량원소인 Fe은 두 재배 시스템간 차이가 없었으며 챠빌의 경우 B가 AP에서 높았다. 본 실험에서 pH와 EC 범위는 AP의 경우 각각 4.0-6.7, 1.6-2.5 dS·m-1를 유지하였고 HP의 경우는 각각 5.8-7.2, 1.5-1.9 dS·m-1였다. 평균 COD는 AP와 HP 각각 320, 224로 AP가 1.4배 높았고 이는 물고기의 배설물로 인한 유기물질이 HP보다 높은 것을 알 수 있다. DO는 두 시스템 모두 10으로 같았다. 평균 PO4-P는 AP와 HP 각각 34.5, 12.4 mg·L-1으로 AP가 2.8배 높았고, NO3-N도 두 시스템 모두 182mg·L-1 정도로 차이가 없었다. NO2-N도 두 시스템 모두 0.20, 0.14mg·L-1 정도로 차이가 없었다. NH4-N은 각각 39, 8.0mg·L-1로 AP가 5배 높았다. 정식 후 25일에 측정된 바질은 AP가 HP보다 엽수와 엽면적이 25% 높았으며, 레몬밤은 엽수와, 엽면적, 엽장 각각 72%, 45%, 52% 높았다. 챠빌은 AP보다 HP에서 엽수는 48% 높게 나타났으며, 엽면적과 엽장은 동일하게 나타났다. 챠빌의 경우 정식 후 초반에는 철의 결핍이 보이다가 생육이 지속되면서 철결핍을 증상이 제거되었는데 이는 사료에 철성분이 극복하는 모습을 보였다. 로켓의 경우는 엽수와 엽장, 엽폭 모두 HP에서 각각 82%, 83%, 74% 높게 나타났다. 지상부의 RGR(relative growth rate, g·g-1·day-1)은 AP의 경우 챠빌 (0.12) > 바질(0.11) = 레몬밤(0.11) > 로켓(0.06 ) 순이었고 HP의 경우 로켓 (0.16) > 차빌(0.14) > 바질(0.11) > 레몬밤 (0.05) 순으로 바질은 AP와 HP 두 시스템에서 동일하게 나타났으며 레몬밤은 AP에서 약 55% 높은 성장률을 보였다. 뿌리의 RGR(relative growth rate)은 AP의 경우 로켓(0.13) > 레몬밤(0.09) > 챠빌(0.06) > 바질(0.05) 순이었고 HP의 경우 로켓(0.21) > 차빌(0.09) > 레몬밤 (0.05) > 바질(0.03) 순으로 나타났으며, 레몬밤과 바질은 AP 시스템에서 HP보다 높은 성장률을 보였다. 연구 결과를 종합하여 볼 때 바질과 레몬밤은 아쿠아포닉스 시스템에서 수경재배와 유사한 생육 결과를 보여 앞으로 두 허브의 양분흡수율 및 요구도와 생산비 절감 가능성에 대한 세밀한 연구가 필요할 것으로 보인다.
Aquaponics is a nutritional circulation system similar to the natural ecosystem in which aquaculture and hydroponics are merged by supplying nutrients needed for plant cultivation from fish-raising tanks. In previous experiments, the concentration of inorganic ions in aquaponics varied depending on ...
Aquaponics is a nutritional circulation system similar to the natural ecosystem in which aquaculture and hydroponics are merged by supplying nutrients needed for plant cultivation from fish-raising tanks. In previous experiments, the concentration of inorganic ions in aquaponics varied depending on the type of ions. The mineral deficiency symptoms varied depending on the type of vegetable since the demand for inorganic nutrients generally varies depending on the type or variety of plants. Crop production in aquaponics has been practiced to limited crops such as lettuce in Korea, requiring diversity. This study thus aimed to compare the growth characteristics and mineral contents of several herb plants, including Melissa officinalis, Nasturtium officalale, Eruca sativa, and Ocimum basilicum grown under aquaponics (AP) and hydroponics (HP) systems. For a pilot experiment, 13 of goldfishes were grown in a 14.0L of water tank for 23 days prior to the transplant of herb plant with 3-4 true leaves in a net port. For a control treatment, the same cultivar and numbers of plants were transplanted to a hydroponic system. The EC level of both systems was 1.5 dS·m-1. During the entire growing period, the ranges of pH and EC were 4.5-5.5 and 1.27-1.76 dS·m-1 for the AP, while they were 4.7-5.9 and 1.44-1.74 dS·m-1 for the HP. The average COD was 58.13 for the AP and 20.0 for the HP with A 2.9-fold higher in the AP and the DO was about 9.75 for both systems. While the average PO4-P was 43.5, 53.6 mg·L-1, respectively, and the NO3-N was 280 mg· L-1, NH4-N was 36.0, 3.5 mg·L-1, respectively with a 10-fold higher in the AP. Plant height and leaf number measured at 28 DAT were lower in the AP, compared to the HP, except Basil. The plant heights of rocket and chervil were lower by 40-50% in the AP, while for the basil, it was higher by 4.4% in the AP. The leaf number of basil was higher by 50% in the AP. whereas for the chervil and watercress it was lower in the AP, 77.5 and 46.7%, respectively. The shoot fresh weights of basil and lemon balm were decreased by 11–16% in the AP, while for others they were decreased by 70 to 90% in the AP. While there was no significant difference in the shoot dry weights of basil between the two systems, while the a 27% higher dry weight was found in the lemon balm in the AP. The RGR (relative growth rate, g·g-1·day-1) of the shoot grown on the AP was followed as watercress (0.16) > lemon balm (0.14) > basil (0.13) > rocket (0.11) > chervil (0.06), and for the HP, it was followed as watercress (0.22) > rocket (0.14) > lemon balm (0.13) > basil (0.13). While there was no significant difference in the nitrogen (N) and phosphorus (P) contents in the leaves grown on both systems, potassium (K) content was lower in the AP except for watercress, of which the K content was 2-fold higher in the AP. For the calcium (Ca), it was higher in basil, rocket and lemon balm grown on the AP. For the iron (Fe) content no difference was found between the two systems. In the main experiment, the pH and EC level were ranged from 4.0 to 6.7 and 1.6-2.5 dS·m-1 for the AP, respectively, while they were ranged from 5.8 to 7.2 and from 1.5 to 1.9 dS·m-1 for the HP, respectively. The average COD was 320 for the AP and 224 for the HP with a 1.4-fold higher in the AP, indicating that organic matter from fish feces was higher than HP. The DO was the same for both systems as 10. While the average PO4-P was 34.5 for the AP and 12.4 mg·L-1 with a 2.8-fold higher in the AP, the NO3-N concentration was not significantly different as it was 182mg·L-1 for both systems. While there was no significant difference in the NO2-N, 0.20 and 0.14 mg·L-1, respectively, NH4-N was 39 and 8.0 mg·L-1, respectively with a 5-fold higher in the AP. The leaf number and area of basil grown in the AP for 25 days were higher by 25% than the HP, while for lemon balm grown in the AP, the leaf number, leaf area and leaf length were higher by 72%, 45%, and 52%, respectively. Chervil showed 48% higher leaf numbers in the HP than in the AP. In the leaf of chervil, the Fe deficiency symptom was shown in the early growth stages, but the symptom was eliminated in the later stage, indicating that plants could have exploited Fe in the fish excretion as the main source of Fe is fish feed. In the rocket, the leaf number, length and width of leaves were higher by 82%, 83%, and 74%, respectively, in the HP. The RGR (g·g-1·day-1) of the shoot grown on the AP was followed as chervil (0.12) > basil, lemon balm (0.11) > rocket (0.06), while for the HP, it was followed as rocket (0.16) > chervil (0.14) > basil (0.11) > lemon balm (0.05). The shoot growth rate of basil was similar in both systems, while for the lemon balm it was higher in the AP by 55%. The RGR of roots in the AP was followed as rocket (0.13) > lemon balm (0.09) > chervil (0.06) > basil (0.05), while for the HP, it was followed as rocket (0.21) > chervil (0.09) > lemon balm (0.05) > basil (0.03). The root growth rates of basil and lemon balm was higher in the AP system. All the results showed that basil and lemon balm had similar growth characteristics in both systems, which will require detailed research on nutrient uptake rate, nutrional demand, and production costs for the aquaponics cultivation of the two hubs.
Aquaponics is a nutritional circulation system similar to the natural ecosystem in which aquaculture and hydroponics are merged by supplying nutrients needed for plant cultivation from fish-raising tanks. In previous experiments, the concentration of inorganic ions in aquaponics varied depending on the type of ions. The mineral deficiency symptoms varied depending on the type of vegetable since the demand for inorganic nutrients generally varies depending on the type or variety of plants. Crop production in aquaponics has been practiced to limited crops such as lettuce in Korea, requiring diversity. This study thus aimed to compare the growth characteristics and mineral contents of several herb plants, including Melissa officinalis, Nasturtium officalale, Eruca sativa, and Ocimum basilicum grown under aquaponics (AP) and hydroponics (HP) systems. For a pilot experiment, 13 of goldfishes were grown in a 14.0L of water tank for 23 days prior to the transplant of herb plant with 3-4 true leaves in a net port. For a control treatment, the same cultivar and numbers of plants were transplanted to a hydroponic system. The EC level of both systems was 1.5 dS·m-1. During the entire growing period, the ranges of pH and EC were 4.5-5.5 and 1.27-1.76 dS·m-1 for the AP, while they were 4.7-5.9 and 1.44-1.74 dS·m-1 for the HP. The average COD was 58.13 for the AP and 20.0 for the HP with A 2.9-fold higher in the AP and the DO was about 9.75 for both systems. While the average PO4-P was 43.5, 53.6 mg·L-1, respectively, and the NO3-N was 280 mg· L-1, NH4-N was 36.0, 3.5 mg·L-1, respectively with a 10-fold higher in the AP. Plant height and leaf number measured at 28 DAT were lower in the AP, compared to the HP, except Basil. The plant heights of rocket and chervil were lower by 40-50% in the AP, while for the basil, it was higher by 4.4% in the AP. The leaf number of basil was higher by 50% in the AP. whereas for the chervil and watercress it was lower in the AP, 77.5 and 46.7%, respectively. The shoot fresh weights of basil and lemon balm were decreased by 11–16% in the AP, while for others they were decreased by 70 to 90% in the AP. While there was no significant difference in the shoot dry weights of basil between the two systems, while the a 27% higher dry weight was found in the lemon balm in the AP. The RGR (relative growth rate, g·g-1·day-1) of the shoot grown on the AP was followed as watercress (0.16) > lemon balm (0.14) > basil (0.13) > rocket (0.11) > chervil (0.06), and for the HP, it was followed as watercress (0.22) > rocket (0.14) > lemon balm (0.13) > basil (0.13). While there was no significant difference in the nitrogen (N) and phosphorus (P) contents in the leaves grown on both systems, potassium (K) content was lower in the AP except for watercress, of which the K content was 2-fold higher in the AP. For the calcium (Ca), it was higher in basil, rocket and lemon balm grown on the AP. For the iron (Fe) content no difference was found between the two systems. In the main experiment, the pH and EC level were ranged from 4.0 to 6.7 and 1.6-2.5 dS·m-1 for the AP, respectively, while they were ranged from 5.8 to 7.2 and from 1.5 to 1.9 dS·m-1 for the HP, respectively. The average COD was 320 for the AP and 224 for the HP with a 1.4-fold higher in the AP, indicating that organic matter from fish feces was higher than HP. The DO was the same for both systems as 10. While the average PO4-P was 34.5 for the AP and 12.4 mg·L-1 with a 2.8-fold higher in the AP, the NO3-N concentration was not significantly different as it was 182mg·L-1 for both systems. While there was no significant difference in the NO2-N, 0.20 and 0.14 mg·L-1, respectively, NH4-N was 39 and 8.0 mg·L-1, respectively with a 5-fold higher in the AP. The leaf number and area of basil grown in the AP for 25 days were higher by 25% than the HP, while for lemon balm grown in the AP, the leaf number, leaf area and leaf length were higher by 72%, 45%, and 52%, respectively. Chervil showed 48% higher leaf numbers in the HP than in the AP. In the leaf of chervil, the Fe deficiency symptom was shown in the early growth stages, but the symptom was eliminated in the later stage, indicating that plants could have exploited Fe in the fish excretion as the main source of Fe is fish feed. In the rocket, the leaf number, length and width of leaves were higher by 82%, 83%, and 74%, respectively, in the HP. The RGR (g·g-1·day-1) of the shoot grown on the AP was followed as chervil (0.12) > basil, lemon balm (0.11) > rocket (0.06), while for the HP, it was followed as rocket (0.16) > chervil (0.14) > basil (0.11) > lemon balm (0.05). The shoot growth rate of basil was similar in both systems, while for the lemon balm it was higher in the AP by 55%. The RGR of roots in the AP was followed as rocket (0.13) > lemon balm (0.09) > chervil (0.06) > basil (0.05), while for the HP, it was followed as rocket (0.21) > chervil (0.09) > lemon balm (0.05) > basil (0.03). The root growth rates of basil and lemon balm was higher in the AP system. All the results showed that basil and lemon balm had similar growth characteristics in both systems, which will require detailed research on nutrient uptake rate, nutrional demand, and production costs for the aquaponics cultivation of the two hubs.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.