This study was conducted to investigated the changes in the nutrient components ($NO_3{^-}-N$, $NH_4{^+}-N$, $PO_4{^{3-}}P$, $K^+$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$) and environmental parameters (electrical conductivity, total dissolved solid...
This study was conducted to investigated the changes in the nutrient components ($NO_3{^-}-N$, $NH_4{^+}-N$, $PO_4{^{3-}}P$, $K^+$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$) and environmental parameters (electrical conductivity, total dissolved solids and pH) on the leaf lettuce (Lactuca sativa L.) grown with hydroponics. Recirculating hydroponic cultivation system was consisted of planting port, LED lamp, water tank, and circulating pump for hydroponic. Nutrient solution was used in the standard solution for Japan vegetables experimental station and commercial hydroponic. The result showed that electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS) and pH, depending on the growth of lettuce decreased continuously. With the growth of the lettuce, nitrate nitrogen, ammonia nitrogen, phosphate phosphorus were required for periodic replacement. The number of pH compensation due to the growth of lettuce are the most high. The concentration of $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ during the lettuce growth showed no significant change. However, $K^+$ concentration increased due to the replacement with nitrogen and phosphorus. Electric conductivity and total dissolved solids with total nutrient concentration showed the linear relationship and the correlation coefficient $R^2$ were 0.8601 and the 0.827, respectively.
This study was conducted to investigated the changes in the nutrient components ($NO_3{^-}-N$, $NH_4{^+}-N$, $PO_4{^{3-}}P$, $K^+$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$) and environmental parameters (electrical conductivity, total dissolved solids and pH) on the leaf lettuce (Lactuca sativa L.) grown with hydroponics. Recirculating hydroponic cultivation system was consisted of planting port, LED lamp, water tank, and circulating pump for hydroponic. Nutrient solution was used in the standard solution for Japan vegetables experimental station and commercial hydroponic. The result showed that electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS) and pH, depending on the growth of lettuce decreased continuously. With the growth of the lettuce, nitrate nitrogen, ammonia nitrogen, phosphate phosphorus were required for periodic replacement. The number of pH compensation due to the growth of lettuce are the most high. The concentration of $Ca^{2+}$ and $Mg^{2+}$ during the lettuce growth showed no significant change. However, $K^+$ concentration increased due to the replacement with nitrogen and phosphorus. Electric conductivity and total dissolved solids with total nutrient concentration showed the linear relationship and the correlation coefficient $R^2$ were 0.8601 and the 0.827, respectively.
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문제 정의
본 연구는 플라즈마 반응기를 이용한 양액의 소독 공정을 적용하기 전의 기초 연구로써, 양액재배 작물로 상추를 선정하여 순환식 양액재배시 상추의 성장에 따른 양액 성분의 변화를 고찰하여 향후 순환식 양액재배 시스템에서 플라즈마 반응기를 이용한 소독 공정에서의 양액성분 변화 효과를 고찰하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.
제안 방법
5 L/min이었다. 상추의 길이, 잎 넓이 및 잎 갯수는 재배 1개의 재배 단에서 10개의 모종을 선택하고 총 3개의 재배단에서 총 30개의 샘플을 채취하여 주기적으로 직접 측정하여 평균하였다.
양액 순환용 수조의 펌프를 통하여 상부의 6개 재배 단으로 양액을 펌핑하여 흘린 후 중력에 의해 양액 순환용 수조로 유입시켰다. 양액재배 실험은 양액순환용 수조에 70 L의 양액을 채우고 수조에 순환 펌프를 투입하여 순환시키면서 식물의 성장과 양액 성분의 변화를 관찰하였다.
대상 데이터
상추의 초기성장(1~24일)은 일본 야채시험장 표준액을 기준으로 제조하여 사용했으며(Yu 등, 2006), 초기성장 후 상추의 성장이 좋지 못하여 양액을 시중에서 판매하고 있는 양액으로 교환한 후 실험하였다. 시판 양액은 엽채·화훼용 양액(대유물푸레, 1호)이며, A와 B액으로 나누어 사용하였다.
상추의 초기성장(1~24일)은 일본 야채시험장 표준액을 기준으로 제조하여 사용했으며(Yu 등, 2006), 초기성장 후 상추의 성장이 좋지 못하여 양액을 시중에서 판매하고 있는 양액으로 교환한 후 실험하였다. 시판 양액은 엽채·화훼용 양액(대유물푸레, 1호)이며, A와 B액으로 나누어 사용하였다. A액의 성분은 전체 500 mL에서 질소는 2%, 수용성 칼륨 3.
성능/효과
1) 양액을 바꾼 후 약 8일 정도의 정체기를 거친 후 상추는 성장을 시작하였으며, 상추의 잎 수는 50일 경에 약 16개에 도달 된 후 거의 일정하게 유지되는 것으로 나타났지만 상추의 높이와 잎 넓이는 직선적으로 증가하였다.
2) 상추의 성장에 따라 전기전도도와 총용존고형물 및 pH는 지속적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 직선적인 상추 성장시 NO3--N는 1회, NH4+-N와 PO43--P은2회 보충하였으며, pH는 총 4회 보정하여 상추의 성장으로 인한 pH 변화가 가장 크며, Ca2+, Mg2+ 농도는 상추의 성장에 따라 큰 변화를 보이지 않았다.
3) 전기전도도와 총용존고형물 농도는 총 영양염류농도와 직선관계를 나타내었으며, 상관관계 계수 R2은 각각 0.8601과 0.827로 나타났다. 전기전도도 감소시 총 영양염류의 농도를 보충할 수 있는 것으로 판단되었다.
827로 나타났다. 전기전도도 감소시 총 영양염류의 농도를 보충할 수 있는 것으로 판단되었다.
2) 상추의 성장에 따라 전기전도도와 총용존고형물 및 pH는 지속적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 직선적인 상추 성장시 NO3--N는 1회, NH4+-N와 PO43--P은2회 보충하였으며, pH는 총 4회 보정하여 상추의 성장으로 인한 pH 변화가 가장 크며, Ca2+, Mg2+ 농도는 상추의 성장에 따라 큰 변화를 보이지 않았다. 질소와 인 보충 시 K+ 농도 증가는 고려하여할 사항인 것으로 나타났다.
직선적인 상추 성장시 NO3--N는 1회, NH4+-N와 PO43--P은2회 보충하였으며, pH는 총 4회 보정하여 상추의 성장으로 인한 pH 변화가 가장 크며, Ca2+, Mg2+ 농도는 상추의 성장에 따라 큰 변화를 보이지 않았다. 질소와 인 보충 시 K+ 농도 증가는 고려하여할 사항인 것으로 나타났다.
후속연구
실험기간이 겨울이고 평균 수온이 14±1°C 정도로 유지되기 때문에 미생물의 성장으로 인한 양액의 부패 문제는 아니며, 식물의 성장과 관련 있는 것으로 사료되었다. 어떤 성분과 인자가 양액의 pH를 낮추는지는 추후에 연구가 더 필요한 것으로 판단되었다.
물이 줄어드는 주요 원인은 식물 성장으로 인한 물 부족과 순환하는 물에 의한 증발량 때문인 것으로 판단되었다. 향후 양액의 순환으로 인한 물 증발량을 측정하여 순수 상추의 성장에 의한 증발량을 계산할 계획이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
2008년 기준 국내의 양액재배 면적은?
국내 양액재배 면적은 1992년부터 시작된 시설원예산업에 대한 정부의 집중적인 지원과 생산성 및 품질 향상에 대한 농가의 요구 증대에 힘입어 1994년부터 2000년까지 급격히 증가되었으며 그 이후에도 매년 꾸준히 증가되어 2008년 현재 1,107.3 ha에 달하고 있다. 양액재배는 양액을 조절하는 방법에 따라 흘려버리는 비순환식 양액재배와 재사용하여 사용하는 순환식 양액재배로 나눌 수 있다(Kim, 1998).
양액재배 방법을 구분하면 어떤 것이 있는가?
3 ha에 달하고 있다. 양액재배는 양액을 조절하는 방법에 따라 흘려버리는 비순환식 양액재배와 재사용하여 사용하는 순환식 양액재배로 나눌 수 있다(Kim, 1998). 우리나라의 양액재배 시스템은 일부 엽채류(2%)를 제외하고는 폐양액을 흘려버리는 비순환식이 대부분인데, 비순환식은 장치가 간단하고 시설비가 저렴하며, pH와 전기전도도에 의한 양액 조절이 용이하다.
비순환식 양액재배 시스템의 장점은?
양액재배는 양액을 조절하는 방법에 따라 흘려버리는 비순환식 양액재배와 재사용하여 사용하는 순환식 양액재배로 나눌 수 있다(Kim, 1998). 우리나라의 양액재배 시스템은 일부 엽채류(2%)를 제외하고는 폐양액을 흘려버리는 비순환식이 대부분인데, 비순환식은 장치가 간단하고 시설비가 저렴하며, pH와 전기전도도에 의한 양액 조절이 용이하다. 또한, 지하부의 병원균 전파의 확산을 방지할 수 있는 장점이 있다(Blog of rural love gardening love, 2008; Park과 Kim, 2014).
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