[논문]식물공장형 아쿠아포닉스 시스템에서 배지 종류에 따른 딸기 잎의 무기이온 함량과 생육 특성

최수현; 김민경; 정영애; 윤서아; 최은영

doi:10.12791/ksbec.2023.32.2.122

[국내논문] 식물공장형 아쿠아포닉스 시스템에서 배지 종류에 따른 딸기 잎의 무기이온 함량과 생육 특성
Leaf Mineral Contents and Growth Characteristics of Strawberry Grown in Aquaponic System with Different Growing Media in a Plant Factory 원문보기

생물환경조절학회지 = Journal of bio-environment control, v.32 no.2, 2023년, pp.122 - 131

최수현 (한국방송통신대학교 대학원 농업생명과학과) , 김민경 (한국방송통신대학교 대학원 농업생명과학과) , 정영애 (한국방송통신대학교 대학원 농업생명과학과) , 윤서아 (한국방송통신대학교 대학원 농업생명과학과) , 최은영 (한국방송통신대학교 대학원 농업생명과학과)

초록
AI-Helper

본 연구는 식물공장형 아쿠아포닉스 시스템에서 배지 종류에 따른 딸기 잎의 무기이온 함량과 생육 특성을 관찰하고자 수행되었다. 양어는 비단잉어(Cyprinus carpio) 12마리(총어체중, 2.0kg)를 수조(W 0.7m × L 1.5m × H 0.45m, 472.5L)에 367.5L 물을 채운 후 입식하였고 5.44kg·m^-3 밀도로 사육하고 딸기 모종 34개체는 시스템 상단의 재배 베드(W 0.7m × L 1.5m × H 0.22m)에 구멍을 낸 아크릴판(140×60mm, Ø80)을 설치하고 난석, 하이드로볼 그리고 폴리우레탄 스폰지를 채운 네트포트에 정식하였다. 재배기간 동안 수조액의 pH는 4.9-7.6, EC는 0.24-0.91dS·m^-1 범위를 보였다. 수조액의 NO_3-N은 수경재배 표준 배양액보다 약28% 낮고 K, Fe, B은 각각10배, 27배, 3.8배 낮았으나 딸기 잎의 무기이온 함량은 적정 수준을 보였으며 스펀지 처리구에서 난석과 하이드로볼 처리구보다 낮았다. 수조액 슬러지의 유기물 함량(OM), 질소(N), 인(P), 칼륨(K)의 함량이 각각61.5, 5.72, 8.92, 0.24%였다. 정식 후 81DAT에 측정된 엽면적, 엽수, 지상부 생체중과 건물중은 하이드로볼 처리에서 유의적으로 높았고, 개체당평균 과실수는 난석과 하이드로볼에서 스펀지보다 유의적으로 많았지만 과실 생체중과 건물중은 처리별 유의차가 없었다. 본 연구의 결과를 종합해보면, 아쿠아포닉 시스템에서 난석이나 하이드로볼 배지는 폴리우레탄 스펀지보다 수조액의 슬러지 비료성분을 가용화하는 데 효율적인 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was aimed to determine the effects of grow media on the mineral contents of the leaves and growth characteristics of strawberry grown under aquaponics system in a plant factory. For aquaculture, 12 fish (Cyprinus carpio) (total weight, 2.0 kg) were raised in an aquaponics tank (W 0.7 m × L 1.5 m × H 0.45 m, 472.5 L) filled with 367.5 L of water at a density of 5.44 kg·m-3 and total 34 of strawberry seedlings were transplanted in the pots filed with 200 g of orchid stone, hydroball or polyurethane sponge in the growing bed (W 0.7 m × L 1.5 m × H 0.22 m) laid out with holly acrylic sheet (140×60 mm, Ø80) on the top of the system. The pH and EC of the aquaponic solution was ranged from 7.6 to 4.9 and 0.24-0.91 dS·m-1, respectively. The concentration of NO3-N was about 28% lower than that of the hydroponic standard solution, and K, Fe and B were 10, 27 and 3.8 times lower, respectively; however, the mineral contents of strawberry leaves were in the appropriate ranges with lower contents in the leaves grown with sponge media. The organic content (OM), nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) of the sludge were 61.5, 5.72, 8.92, and 0.24%, respectively. The leaf area, leaf number, and dry and fresh weights of shoot at 81 DAT were significantly higher in the hydroball, and the average number of fruits per plant was significantly higher in both the orchid stone and hydroball. There was no significant difference in the fresh and dry weights of fruits. Integrated all the results suggest that the orchid stone and hydroball media are more effective to utilize nutrients in solid particles of aquaponic solution, compared to the polyurethane sponge.

Keyword

참고문헌 (34)

Blanchard C., D.E. Wells, J.M. Pickens, and D.M. Blersch 2020,？Effect of pH on cucumber growth and nutrient availability in？a decoupled aquaponic system with minimal solids removal.？Horticulturae 6:10. doi:10.3390/horticulturae6010010

상세보기
Campbell C.R. 2000, Reference sufficiency ranges for plant？analysis in the southern region of the United States. South？Coop Ser Bull 394:111.
Filep R.M., D. Stefan, M. Costache, M.S. Bedivan, L. Badulescu,？and C.G. Nicolaea 2016, Pilot aquaponic growing system of？carp (Cyprinus carpio) and basil (Ocimum basilicum). Agric？Agric Sci Proced 10:255-260. doi:10.1016/j.aaspro.2016.09.062

상세보기
Francis C., G. Lieblein, S. Gliessman, T.A. Breland, N. Creamer,？R. Harwood, L. Salomonsson, J. Helenius, D. Rickerl, R. Sal？vador, M. Wiedenhoeft, S. Simmons, P. Allen, M. Altieri, C.？Flora, and R. Poincelot 2003, Agroecology: The ecology of？food systems. J Sustain Agric 22:99-118. doi:10.1300/J064v22n03_10

상세보기
Goddek S., B. Delaide, U. Mankasingh, K.V. Ragnarsdottir, H.？Jijakli, and R. Thorarinsdottir 2015, Challenges of sustainable？and commercial aquaponics. Sustainability 7:4199-4224.？doi:10.3390/su7044199

상세보기
Hochheimer J.N., and F.W. Wheton 1998, Biological filters:？Trickling and RBC design. In GS Libey, MB Timmons, eds,？Proceedings of the Second International Conference on？Recirculating Aquaculture. Virginia Polytechnic Institute？and State University, Roanoke, Virginia, USA, pp 291-318.
Hoffmann W.A., and H. Poorter 2002, Avoiding bias in？calculations of relative growth rate. Ann Bot 90:37-42.？doi:10.1093/aob/mcf140

상세보기
Inoue S.I., K. Takahashi, H. Okumura-Noda, and T. Kinoshita？2016, Auxin influx carrier AUX1 confers acid resistance for？Arabidopsis root elongation through the regulation of plasma？membrane H + -ATPase. Plant Cell Physiol 57:2194-2201.？doi:10.1093/pcp/pcw136

상세보기
Jun H.J., J.G. Hwang, M.J. Son, and D.J. Choi 2008, Effect of？root zone temperature on root and shoot growth of strawberry.？J Bio-Env Con 17:14-19. (in
Kim S.K., R.N. Bae, H.S. Hwang, M.J. Kim, H.R. Sung, and？C.H. Chun 2010, Comparison of bioactive compounds？contents in different fruit tissues of June-bearing strawberry？cultivars. Korean J Hortic Sci Technol 28:948-953.
Kim Y.O., and S.M. Lee 2015, Influence of spirulina level in？diet on skin color of red- and white-colored fancy carp？cyprinus carpio var. koi. JFMSE 27:414-421. (in Korean)？doi:10.13000/JFMSE.2015.27.2.414

원문보기 상세보기
Ko H.J., and K.Y. Kim 2016, Heavy metals contents and？chemical characteristics in compost from animal manures. J？Korean Soc Occup Environ Hyg 26:170-177. (in Korean)？doi:10.15269/JKSOEH.2016.26.2.170

원문보기 상세보기
Lee D.H. 2022, Comparative study on growth of leafy vegetables？and fancy carp (Cyprinus carpio var. koi), grown in coupled？aquaponics (CAS) and decoupled aquaponics (DAS). JFMSE？34:750-764. (in Korean) doi:10.13000/JFMSE.2022.10.34.5.750

상세보기
Lee H.C., N.J. Kang, I.R. Rho, H.J. Jung, J.K. Kwon, K.H.？Kang, J.H. Lee, and S.C. Lee 2006, Hydroponic culture？possibility and optimal solution strength of 'Pechika' everbearing strawberry on highland in summer. J Bio-Env Con？15:250-256. (in Korean)
Lee H.J., K.Y. Choi, and E.Y. Choi 2020, Determination of？mineral nutrient concentrations in fish growing water and？lettuce leaf for hydroball aquaponics. Protected Hort Plant？Fac 29:293-305. (in Korean) doi:10.12791/KSBEC.2020.29.3.293

원문보기 상세보기
Lee H.J., K.Y. Choi, M.H. Chiang, and E.Y. Choi 2022,？Photosynthesis, growth and yield characteristics of Peucedanum japonicum T. grown under aquaponics in a plant？factory. J Bio-Env Con 31:67-76. (in Korean) doi:10.12791/KSBEC.2022.31.1.067

원문보기 상세보기
Lee J.N., H.J. Kim, K.D. Kim, D.L. Yoo, and J.T. Suh 2012,？Characteristics of new ever-bearing strawberry 'Gwanha'？cultivar for ornamental horticulture. Korean J Hortic Sci？Technol 30:784-787. (in Korean) doi:10.7235/hort.2012.12119

원문보기 상세보기
Lee S.W., G.C. Hwang, J.G. Yun, J.K. Hong, and S.J. Park？2014, Effect of various fruit-loads on yield, fruit quality and？growth of 'Seolhyang' strawberry. Protected Hort Plant Fac？23:205-211. (in Korean) doi:10.12791/KSBEC.2014.23.3.205

원문보기 상세보기
Lee Y.B., K.W. Park, S.T. Park, J.H. Bae, H.J. You, H.Y. Jo,？K.Y. Choi, and Y.Y. Choi 2015, Practical hydroponics. In？YB Lee, ed, Practical hydroponics: Nutrient composition for？leaf vegetable, Ed 1. Jinsol, Korea, p 87.
Lennard W.A., and B.V. Leonard 2006, A comparison of three？different hydroponic sub-systems (gravel bed, floating and？nutrient film technique) in an aquaponic test system. Aquac？Int 14:539-550. doi:10.1007/s10499-006-9053-2

상세보기
Love D.C., J.P. Fry, L. Genello, E.S. Hill, J.A. Frederick, X. Li,？and K. Semmens 2014, An international survey of aquaponics？practitioners. PLoS ONE 9:e102662. doi:10.1371/journal.pone.0102662

상세보기
Monsees H., J. Keitel, M. Paul, W. Kloas, and S. Wuertz 2017,？Potential of aquacultural sludge treatment for aquaponics:？Evaluation of nutrient mobilization under aerobic and anaerobic？conditions. Aquac Environ Interact 9:9-18. doi:10.3354/aei00205

상세보기
Pineda-Pineda J., I. Miranda-Velazquez, J.E. Rodriguez-Perez,？J.A. Ramirez-Arias, E.A. Perez-Gomez, I.N. Garcia-Antonio,？and J.J. Morales-Parada 2017, Nutrimental balance in？aquaponic lettuce production. Acta Hortic 1170:1093-1100.？doi:10.17660/ActaHortic.2017.1170.141

상세보기
Rakocy J.E., M.P. Masser, and T.M. Losordo 2006, Recirculating？aquaculture tank production systems: aquaponics-integrating？fish and plant culture. SRAC publication 454.
Rural Development Administration (RDA) 2019, Agricultural？technology guide 40 (strawberry). Accessed 12 January 2023.
Rural Development Administration (RDA) 2022, Enforcement？Decree of the Ministry of Agriculture, Fisheries and FoodFertilizer process specification setting. Accessed 12 January？2023.
Schreier H.J., N. Mirzoyan, and K. Saito 2010, Microbial？diversity of biological filters in recirculating aquaculture？systems. Curr Opin Biotech 21:318-325. doi:10.1016/j.copbio.2010.03.011

상세보기
Shukla J., V.P. Mohandas, and A. Kumar 2008, Effect of pH on？the solubility of CaSO 4 2H 2 O in aqueous NaCl solutions and？physicochemical solution properties at 35℃. J Chem Eng？Data 53:2797-2800.
Somerville C., M. Cohen, E. Pantanella, A. Stankus, and A.？Lovatelli 2014, Small-scale aquaponic food production:？Integrated fish and plant farming. FAO Fisheries and？Aquaculture Technical Paper 589. Food and Agriculture？Organization of the United Nations, Rome, Italy.
Thorarinsdottir R. 2015. Aquaponics guidelines. Haskolaprent,？Reykjavik, Iceland, p 40.
Tyson R.V., E.H. Simonne, D.D. Treadwell, M. Davis, and？J.M. White 2008, Effect of water pH on yield and nutritional？status of greenhouse cucumber grown in recirculating hydroponics. J Plant Nutr 31:2018-2030. doi:10.1080/01904160802405412

상세보기
Wong-Chong G.M., and R.C. Loehr 1975, The kinetics of？microbial nitrification. Water Res 9:1099-1106. doi:10.1016/0043-1354(75)90108-6

상세보기
Yang T., and H.J. Kim 2020, Comparisons of nitrogen and？phosphorus mass balance for tomato, basil, and lettuce-based？aquaponic and hydroponic systems. J Cleaner Prod 274:122619.？doi:10.1016/j.jclepro.2020.122619

상세보기
Zou Y.N., Z. Hu, J. Zhang, H.J. Xie, C. Guimbaud, and Y.K.？Fang 2016, Effects of pH on nitrogen transformations in？media-based aquaponics. Bioresour Techol 210:81-87. doi:10.1016/j.biortech.2015.12.079

상세보기

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

상세보기

다운로드

내보내기

활용도 Top5 논문

해당 논문의 주제분야에서 활용도가 높은 상위 5개 콘텐츠를 보여줍니다.
더보기 버튼을 클릭하시면 더 많은 관련자료를 살펴볼 수 있습니다.

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증