방울토마토 수경재배 시 착과 절위 증가에 따른 공급액, 배액 및 식물체의 무기성분 농도 변화 Changes in Inorganic Element Concentrations of Drained Nutrient Solution and Leaves in Compliance with Numerical Increment of Fruiting Node during Hydroponic Cultivation of Cherry Tomato원문보기
수경재배 시스템에 있어서 배액의 재활용은 생산비 절감 및 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 방울토마토를 반촉성 수경재배 하면서 생육 단계별 공급액, 배액 및 잎의 무기성분 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 주기적으로 공급액, 배액 및 식물체 잎을 채취한 후 무기물 함량을 분석하였다. 생육 초기에는 배액의 EC가 공급액과 비슷한 약 $2.0dS{\cdot}m^{-1}$였지만, 생육 후기로 갈수록 높아져 9화방 착과기에는 $4.5dS{\cdot}m^{-1}$였다. 영양생장이 왕성한 생육 초기의 pH는 6.4~6.7 범위였으나 생식생장이 강해진 생육 후기에는 5.9~6.1로 낮아지는 경향이었다. 생육 초기에는 공급액과 배액의 $NO_3-N$, P, K, Ca 및 Mg 농도가 비슷하였지만 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액의 농도가 높아지는 경향이었다. 생육 초기에 잎의 T-N 함량이 높았지만 후기로 갈수록 낮아지는 경향이었다. K와 Ca 함량은 생육 초기에는 낮았으나 후기로 갈수록 높았으며, P와 Mg 함량은 생육초기부터 후기까지 유사한 수준으로 분석되었다. 이상의 결과는 토마토 수경재배를 배액 재활용에 있어 무기원소 농도 변화를 교정하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
수경재배 시스템에 있어서 배액의 재활용은 생산비 절감 및 환경오염 방지를 위하여 중요하다. 방울토마토를 반촉성 수경재배 하면서 생육 단계별 공급액, 배액 및 잎의 무기성분 분석을 통하여 순환식 수경재배 시스템 개발을 위한 기초자료를 확보하고자 본 연구를 수행하였다. 연구목적을 달성하기 위해 주기적으로 공급액, 배액 및 식물체 잎을 채취한 후 무기물 함량을 분석하였다. 생육 초기에는 배액의 EC가 공급액과 비슷한 약 $2.0dS{\cdot}m^{-1}$였지만, 생육 후기로 갈수록 높아져 9화방 착과기에는 $4.5dS{\cdot}m^{-1}$였다. 영양생장이 왕성한 생육 초기의 pH는 6.4~6.7 범위였으나 생식생장이 강해진 생육 후기에는 5.9~6.1로 낮아지는 경향이었다. 생육 초기에는 공급액과 배액의 $NO_3-N$, P, K, Ca 및 Mg 농도가 비슷하였지만 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액의 농도가 높아지는 경향이었다. 생육 초기에 잎의 T-N 함량이 높았지만 후기로 갈수록 낮아지는 경향이었다. K와 Ca 함량은 생육 초기에는 낮았으나 후기로 갈수록 높았으며, P와 Mg 함량은 생육초기부터 후기까지 유사한 수준으로 분석되었다. 이상의 결과는 토마토 수경재배를 배액 재활용에 있어 무기원소 농도 변화를 교정하기 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
Production cost as well as environmental contamination can be reduced by reuse of drained nutrient solution in hydroponic. This research was conducted to obtain the information in changes in inorganic elements concentration of supplied and drained nutrient solution as well as of plant leaves. To ach...
Production cost as well as environmental contamination can be reduced by reuse of drained nutrient solution in hydroponic. This research was conducted to obtain the information in changes in inorganic elements concentration of supplied and drained nutrient solution as well as of plant leaves. To achieve the objective, the samples of supplied and drained solution and cherry tomato leaf tissues were periodically collected and analyzed during the hydroponic cultivation. The electrical conductivity (EC) of supplied and drained nutrient solution in early growth stage of cherry tomato were measured as around $2.0dS{\cdot}m^{-1}$, but those values move up with the passage of time reaching to $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ at flowering stage of 9th fruiting node. The pHs of drained solution in early growth stage were 6.4 to 6.7, however those showed a tendency to get lowered to 5.9 to 6.1 as time passed during the crop cultivation. The concentration differences of $NO_3-N$, P, K, Ca, and Mg between supplied and drained solution were not distinctive until flowering stages of 4th fruiting nodes, while those in drained solution moved up after the stage. The tissue N contents of leaves decrease gradually and those of K and Ca increased as crops grew. However, Tissue P and Mg contents were maintained similarly from transplant to end-crop. The above results would be used in correction of drained nutrient solution when element compositions are varied compared to supplied solution in hydroponic cultivation of tomatoes.
Production cost as well as environmental contamination can be reduced by reuse of drained nutrient solution in hydroponic. This research was conducted to obtain the information in changes in inorganic elements concentration of supplied and drained nutrient solution as well as of plant leaves. To achieve the objective, the samples of supplied and drained solution and cherry tomato leaf tissues were periodically collected and analyzed during the hydroponic cultivation. The electrical conductivity (EC) of supplied and drained nutrient solution in early growth stage of cherry tomato were measured as around $2.0dS{\cdot}m^{-1}$, but those values move up with the passage of time reaching to $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ at flowering stage of 9th fruiting node. The pHs of drained solution in early growth stage were 6.4 to 6.7, however those showed a tendency to get lowered to 5.9 to 6.1 as time passed during the crop cultivation. The concentration differences of $NO_3-N$, P, K, Ca, and Mg between supplied and drained solution were not distinctive until flowering stages of 4th fruiting nodes, while those in drained solution moved up after the stage. The tissue N contents of leaves decrease gradually and those of K and Ca increased as crops grew. However, Tissue P and Mg contents were maintained similarly from transplant to end-crop. The above results would be used in correction of drained nutrient solution when element compositions are varied compared to supplied solution in hydroponic cultivation of tomatoes.
착과 유도를 위하여 화방당 2~3개 꽃이 개화하였을 때 4-CPA(동부토마토톤, Farmhannong, Seoul, Korea)을 150배로 희석하여 분무기로 살포하였다. 시험구는 완전임의배치 3반복으로 배치하였으며, 재배 중 기타 관리는 충남농업기술원 과채 연구소 토마토의 재배방법에 준하였다.
식물체 잎의 질소분석은 Kjeldahl(1030 analyzer, Kjeltec Auto, Jung-il Science, Hwaseong, Korea)법을 이용하였다. 시료 1g을 켈달플라스크에 평량하여 황산염 혼합분말과 진한 황산을 넣고 전기로에서 380℃, 80분간 분해하였다.
초장, 절간장, 엽수, 엽면적, 엽장, 엽폭 등의 생육은 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2003)에 따라 착과 절위별 화방의 2~3개 꽃이 50% 개화된 시기에 반복당 10주씩 조사하였다. 또한 생육조사시 식물체를 채취하여 잎과 줄기로 나눈 후 생체중을 측정하였고, 채취한 시료를 80℃ 건조기에 48시간 건조시킨 후 건물중을 측정하였다.
성능/효과
K는 3화방 개화기에는 배액의 농도가 낮았으나 5화방 개화기 이후에는 NO3-N 및 P와 유사하게 높아지는 경향이었다. Ca 및 Mg는 2, 3 및 6화방 개화기에는 공급액과 배액의 농도 차이가 크지 않았으나 각각 5화방 및 7화방 개화기 이후에는 높아지는 경향을 보였다. B와 Fe 역시 착과 절위별로 공급액보다 배액에서 농도가 높았으며, 특히 5, 8, 9, 10화방 착과 절위에서 채취한 시료액은 1.
이와 같은 차이는 재배방법과 양액조성에서 원인을 찾을 수 있다. 본 연구를 위한 공급 양액은 NO3-N 7, PO4-P 2, K 4, Ca 3, Mg 2meq·L-1였고, 이를 mg·L-1의 농도로 환산하면 N 98, P 62, K 156, Ca 120 그리고 Mg은 48이다. 식물체 분석결과가 건물중에 기초한 % 함량으로 나타내고 있으며, mg·L-1의 농도를 기준으로 K 및 Ca이 N보다 더 많은 양이 시비되었고, 이러한 이유로 양액의 EC에 더 큰 영향을 준 것으로 유추할 수 있다.
전반적으로 본 실험의 연구 결과로 미루어 보아 공급액보다 배액에서 무기성분 농도가 높은 경향을 나타내었고, 특히 5화방 및 9화방 착과 절위에서 채취한 시료의 농도가 높았다. 이는 고온기로 변화되면서 작물체의 수분 흡수량이 증가하여 배출되는 물량이 적어지고 배지내에 집적된 무기원소의 양이 증가한 주요 원인과 함께 앞에서 설명한 요인들이 작용하였기 때문인 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
방울토마토를 반촉성 수경재배할 경우 생육과정에 따라 pH는 어떤 값을 나타냈는가?
5dS·m-1였다. 영양생장이 왕성한 생육 초기의 pH는 6.4~6.7 범위였으나 생식생장이 강해진 생육 후기에는 5.9~6.1로 낮아지는 경향이었다. 생육 초기에는 공급액과 배액의 NO3-N, P, K, Ca 및 Mg 농도가 비슷하였지만 생육 후기로 갈수록 공급액보다 배액의 농도가 높아지는 경향이었다.
수경재배의 장점은?
4ha, 1,350농가, 2017, RDA). 수경재배는 균형 시비, 비료의 흡수효율 증대, 토양전염성 병원균의 회피, 위생적 재배환경 관리를 통한 연작장해의 감소, 생산과정의 생력화, 그리고 고품질 농산물 생산과 생산량 증대 등의 다양한 장점을 갖는다.
토마토 수경재배 배액량의 20% 정도가 배출될 경우 연간 어떤 비료가, 얼마만큼 손실되는가?
, 2010a). van Os(1994)는 토마토 수경재배 시 배액량의 20% 정도가 배출될 경우 ha당 연간 질소 147kg, 인산 71kg, 칼륨 282kg, 마그네슘 60kg의 비료가 손실된다고 보고하였고, Sonneveld(1993)은 비순환식과 비교해 순환식 수경재배가 물 소비량을 64% 절감하고 질소와 칼륨 소비량을 44~50% 감소할 수 있다고 하였다.
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