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문제 정의
- 그러나 이 방식은 물이 너무 많이 소모되며, 철저한 누수방지가 필요하며, 수분 과다에 민감한 작물의 경우에는 적합하지 못한 면이 있다. 본 연구에서는 심지를 이용하여 저 면 관수를 하되, 간헐적으로 물을 기울어진 홈통 사이로 흘려서 관수하는 Nutrient-flowing Wick Culture system (NFW)을 개발하게 되었다. 이 시스템을 실용 화하기 위해서 수분과 양분 홉수에 관한 기본적인 실험과 다른 시스템과의 생육을 비교하고, 실제로 재배 농가에 적용시켜, 그 가능성을 검증하였다.
제안 방법
- 1) 관수처리는 총 4처리로, 심지를 이용해서 하루 5회 15분씩 흘림 (NFW(5)), 2회 15분씩 흘림 (NFW(2)), 심지를 홈통의 물에 담금 (NCW; Nutrient-contained Wick Culture), ebb and flow 로 1 일 10분 관수 (EBB)이었다. 배지 구성은 혼합인공 토양으 로 피트모쓰와 펄라이트를 7:3과 1:1로 섞었을 때의 수분 함수율을 조사하였다.
- 1) 동탄 실험: 재배품종은 Kalanchoe blossfeldiana 'Raco', 실험처리는 재식밀도, 관 수처리, 배지조성 비율 처리를 하였다. 베드의 경사는 1%로 하였다, 재식밀도는 50공 트레이를 기준으로 식물체 50개와 25개, 관수 처리는 하루 3회, 4회, 그리고 5회 및 각 각 10, 20분 처리를 하였다.
- 개화하기 이전 7주까 지 단일처리를 실시하였다. 10주째 식물체 지상부/지하부 건물중, 초장, 꽃대수, 엽면적 을 측정하였다.
- 2) 과천 실험: 재배품종은 Kalanchoe blassfeldiana 'New Alter', 실험처리는 동탄 실 험의 결과를 토대로 관수처리 실험으로 하루 1회, 2회, 그리고 3회, 각각 10분 처리를 하였다. 베드 경사는 2-3%로 하였다.
- 2) 상기의 시스템과 관수조건으로 Kalanchoe blossfeldiana 'New Alter'를 6cm 화분 에 발근 이후 10주간 재배하였다. 양액은 Sonneveld 양액을 1.
- 개발된 배양액 조성을 검증하기 위하여 과천에 있는 농가에 NFW 시스템을 설치하여 실증실험을 진행하고 있다. 개발된 배양액 (SNU)과 기존의 sonneveld 배양액(PTG)와 비교실험을 하였다.
- 6 dSm*의 농도로 처리 해 주었으며, 배지는 피트모쓰와 펄라이트를 7:3으로 혼합하였다. 개화하기 이전 7주까 지 단일처리를 실시하였다. 10주째 식물체 지상부/지하부 건물중, 초장, 꽃대수, 엽면적 을 측정하였다.
- 베드의 경사는 1%로 하였다, 재식밀도는 50공 트레이를 기준으로 식물체 50개와 25개, 관수 처리는 하루 3회, 4회, 그리고 5회 및 각 각 10, 20분 처리를 하였다. 그리고 피트모쓰와 펄라이트의 혼합비율을 7:3, 6:4, 그리고 1:1 처리를 하였다.
- NFW(3)에서도 생육 정도가 다소 감소하는 경 향을 보였다. 따라서 관수시간 및 간격은 분화작물 생육에 매우 중요한 영향을 주는 것 으로 판단되었고, 이를 보완하여 과천 실험을 실시하였다.
- 1) 관수처리는 총 4처리로, 심지를 이용해서 하루 5회 15분씩 흘림 (NFW(5)), 2회 15분씩 흘림 (NFW(2)), 심지를 홈통의 물에 담금 (NCW; Nutrient-contained Wick Culture), ebb and flow 로 1 일 10분 관수 (EBB)이었다. 배지 구성은 혼합인공 토양으 로 피트모쓰와 펄라이트를 7:3과 1:1로 섞었을 때의 수분 함수율을 조사하였다. 화분은 지름이 6cm인 소형 화분을 사용하였다.
- 1) 동탄 실험: 재배품종은 Kalanchoe blossfeldiana 'Raco', 실험처리는 재식밀도, 관 수처리, 배지조성 비율 처리를 하였다. 베드의 경사는 1%로 하였다, 재식밀도는 50공 트레이를 기준으로 식물체 50개와 25개, 관수 처리는 하루 3회, 4회, 그리고 5회 및 각 각 10, 20분 처리를 하였다. 그리고 피트모쓰와 펄라이트의 혼합비율을 7:3, 6:4, 그리고 1:1 처리를 하였다.
- 3) 환경요인별, 양액 흡수특성 분석하여 배양액 조성을 결정하기 위하여 칼랑코에 생 육단계별로 차광율과 배양액 농도처리를 하고 양. 수분 홉수비율을 측정하였다. 양분 흡수비는 야마자키의 n/w 방법에 따라 계산하였다.
- 본 연구에서는 심지를 이용하여 저 면 관수를 하되, 간헐적으로 물을 기울어진 홈통 사이로 흘려서 관수하는 Nutrient-flowing Wick Culture system (NFW)을 개발하게 되었다. 이 시스템을 실용 화하기 위해서 수분과 양분 홉수에 관한 기본적인 실험과 다른 시스템과의 생육을 비교하고, 실제로 재배 농가에 적용시켜, 그 가능성을 검증하였다.
- 환경요인은 광환경과 배양액의 EC 의 변화를 측정하였다. 환경요인과 양분의 홉수사이에 상관관계를 구하고 그 관계를 수 식화하여 모델식을 구하였다.
- 양분 흡수비는 야마자키의 n/w 방법에 따라 계산하였다. 환경요인은 광환경과 배양액의 EC 의 변화를 측정하였다. 환경요인과 양분의 홉수사이에 상관관계를 구하고 그 관계를 수 식화하여 모델식을 구하였다.
대상 데이터
- 1) 시스템 구조 설명: 본 시스템은 길이X폭(9mxl.7m)로써 순환형 양액공급장치이다. 주요 배관은 PVC자재를 사용했으며, 베드는 성형이 용이한 스티로폼으로 제작되었다.
- 양액공급 시, 양액이 고이지 않도록 자연스러운 홀림을 위해 2-3%의 경사도를 유지하 였다. 실험에 사용된 포트는 10, 8, 그리고 6cm이었으며, 포트 트레이를 같이 사용할 수 있도록 고안하였다. 이를 위해 시스템의 양액 공급로는 스티로폼으로 포트 사이즈에 맞게 설치되었으며, 6cm의 경우는 상용화되고 있는 선라이트(sunlight)를 사용하였다.
- 실험에 사용된 포트는 10, 8, 그리고 6cm이었으며, 포트 트레이를 같이 사용할 수 있도록 고안하였다. 이를 위해 시스템의 양액 공급로는 스티로폼으로 포트 사이즈에 맞게 설치되었으며, 6cm의 경우는 상용화되고 있는 선라이트(sunlight)를 사용하였다.
- 7m)로써 순환형 양액공급장치이다. 주요 배관은 PVC자재를 사용했으며, 베드는 성형이 용이한 스티로폼으로 제작되었다. 양액공급 시, 양액이 고이지 않도록 자연스러운 홀림을 위해 2-3%의 경사도를 유지하 였다.
- 배지 구성은 혼합인공 토양으 로 피트모쓰와 펄라이트를 7:3과 1:1로 섞었을 때의 수분 함수율을 조사하였다. 화분은 지름이 6cm인 소형 화분을 사용하였다. 심지는 12xlcm 규격을 사용하였다.
이론/모형
- 수분 홉수비율을 측정하였다. 양분 흡수비는 야마자키의 n/w 방법에 따라 계산하였다. 환경요인은 광환경과 배양액의 EC 의 변화를 측정하였다.
성능/효과
- NFW 시스템에서 재색밀도, 관수처리, 및 배지 조성비율을 달리하여 칼랑코에 생육 을 조사한 결과, 배지 내 수분조절이 가능하였고, 근권부 생육이 양호하였다. 재배 생육 기간이 2주 정도 단축, 발근 소요일수는 평균 1주일 정도로 짧았으며, 첫 개화에 소요 된 시간 또한 7주로 2-3주 정도 짧아졌다.
- NFW 시스템의 활용 방안에 대한 제반 실험을 수행한 결과, 경제적인 측면과 실용적 인 측면을 고려할 때 차후 분화대량생산시스템으로의 발전 가능성이 큰 것으로 판단된 다. 특히, NFW 방식은 양액의 손실을 줄일 뿐 아니라, 엄격한 수평유지가 필요하지 않 으며, 까다로운 누수방지 처리가 필요 없는 것으로 나타났다.
- 특히, NFW 방식은 양액의 손실을 줄일 뿐 아니라, 엄격한 수평유지가 필요하지 않 으며, 까다로운 누수방지 처리가 필요 없는 것으로 나타났다. 그리고 베드 내 청결성 유지와 심지를 이용을 통한 병발생률의 저하 가능성을 나타냈다. 기술적으로는 분화 재 배를 위한 배지 내 수분조절이 가능하게 되었으며, 이에 근거한 왜화제 처리로 작물체 초장 및 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다.
- NFW(5)의 경우는 하루 간에 함수율 변동을 보였지만 일정한 함수율 범 위를 유지한 반면, NFW(2)의 경우는 점점 배지 함수율이 감소함을 볼 수 있어, 적당하 지 않은 관수조건으로 판단되었다. 따라서 다양한 배지변수에 따라 관수조건이 민감하 게 영향을 주는 것으로 판단되었다.
- 3). 수분 함수율의 패턴은 NCW를 제외하고, NFW와 EBB에서 수분함수율의 변 동을 보였다. NFW(5)의 경우는 하루 간에 함수율 변동을 보였지만 일정한 함수율 범 위를 유지한 반면, NFW(2)의 경우는 점점 배지 함수율이 감소함을 볼 수 있어, 적당하 지 않은 관수조건으로 판단되었다.
- NFW 시스템에서 재색밀도, 관수처리, 및 배지 조성비율을 달리하여 칼랑코에 생육 을 조사한 결과, 배지 내 수분조절이 가능하였고, 근권부 생육이 양호하였다. 재배 생육 기간이 2주 정도 단축, 발근 소요일수는 평균 1주일 정도로 짧았으며, 첫 개화에 소요 된 시간 또한 7주로 2-3주 정도 짧아졌다. 재식밀도는 높은 처리구에서는 엽면적, 측 지, 그리고 초장에서 높은 경향을 보였다.
- 재배 생육 기간이 2주 정도 단축, 발근 소요일수는 평균 1주일 정도로 짧았으며, 첫 개화에 소요 된 시간 또한 7주로 2-3주 정도 짧아졌다. 재식밀도는 높은 처리구에서는 엽면적, 측 지, 그리고 초장에서 높은 경향을 보였다. 이는 재식밀도가 높아 광 홉수를 위해 측면 성장보다 상향 성장을 많이 한 것으로 보인다.
- 칼랑코에 식물체에 의한 다량원소의 흡수는 광강도와 배양액의 농도에 의해 예측가 능하며 그 결정계수는 비교적 높게 나타났다. 전체적으로 양액의 농도의 영향이 크며, K와 N 등은 PPF에 영향에 민감한 것으로 나타났다.
- 이러한 EC의 차이에도 불구하고 칼랑코에 꽃 봉오리 형성전의 생육조사 결과 처리간에는 유의성이 없었다. 즉 새로 개발된 배양액 조성에 의해 칼랑코에 작물체가 생육에 필요로 하는 양분을 충분히 공급할 수 있음을 알 수 있다. 현재 계속적인 실험이 진행되고 있다.
- 칼랑코에 식물체에 의한 다량원소의 흡수는 광강도와 배양액의 농도에 의해 예측가 능하며 그 결정계수는 비교적 높게 나타났다. 전체적으로 양액의 농도의 영향이 크며, K와 N 등은 PPF에 영향에 민감한 것으로 나타났다.
- 각 관수 처리에 대하여, 전체적으로 NFW(2)를 제외한 나머지 관수처리에서 비슷한 생육을 보였다. 특히 NFW 방식이 기존의 저면관수 방식은 현재 상업적으로 사용하고 있는 EBB 방식과 비교했을 때 거의 동등한 생육을 보였다. NFW⑸가 지상부와 지하 부 생육에서 가장 좋았음을 알 수 있고, 초장과 꽃대수에서도 다른 처리와 유사하게 나 타났다.
- NFW 시스템의 활용 방안에 대한 제반 실험을 수행한 결과, 경제적인 측면과 실용적 인 측면을 고려할 때 차후 분화대량생산시스템으로의 발전 가능성이 큰 것으로 판단된 다. 특히, NFW 방식은 양액의 손실을 줄일 뿐 아니라, 엄격한 수평유지가 필요하지 않 으며, 까다로운 누수방지 처리가 필요 없는 것으로 나타났다. 그리고 베드 내 청결성 유지와 심지를 이용을 통한 병발생률의 저하 가능성을 나타냈다.
- 피트모스의 함량이 많은 7:3이 모든 시스템에서 약 5% 더 많은 수분함수율을 보였다 (Fig. 3). 수분 함수율의 패턴은 NCW를 제외하고, NFW와 EBB에서 수분함수율의 변 동을 보였다.
후속연구
- 그리고 베드 내 청결성 유지와 심지를 이용을 통한 병발생률의 저하 가능성을 나타냈다. 기술적으로는 분화 재 배를 위한 배지 내 수분조절이 가능하게 되었으며, 이에 근거한 왜화제 처리로 작물체 초장 및 품질을 향상시킬 수 있을 것으로 생각된다.
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