본 연구는 봄-여름, 가을-겨울 재배 작기를 구분하여 토마토(Solanum lycopersicun L. ‘Hoyong’, ‘Limousine’)를 암면배지 재배에서 누적일사량급액제어방식(ISR)과 물관수액흐름 속도에 따른 급액제어방식(SF)에서 급배액량, 수분흡수량, 과실 생육 및 과실 생산량, 과실비대속도를 관찰하였다. 봄-여름 재배 작기에 정식 후 28일(4월 22일)에서 82일(6월 15일)까지 관찰한 결과 총 급액량은 ISR 제어구에서 79.22L, SF 제어구에서 74.3L로 ISR 제어구에서 약 5.0 L 많게 소비되었고, 배액률은 ISR 제어구에서 SF 제어구보다 1% 감소되었다. 저울을 이용하여 측정 된 수분흡수량(WU)은 ISR 제어구에서 0.1L 높았다. 하지만, 토마토 과실 200g을 생산하기 위해 소요된 물량은 SF 제어구에서 5.63L, ISR 제어구에서 6.50L로 SF 제어구에서 약 1.0L 적게 소요되었다. 또한 급액제어방식에 따른 과실비대속도를 살펴 본 결과 처음 과실비대 속도는 ISR 제어구에서 높았지만, 정식 후 63일 째에 SF 제어구가 ISR 제어구를 추월하는 것을 확인 할 수 있으며, 식물체당 상품과중은 유의적 차이는 없었으나 평균값은 SF제어구에서 2.639kg, ISR 제어구에서 2.438kg으로 SF제어구에서 높았다. 두 처리구의 식물 줄기의 물관수액흐름속도와 광량변화를 살펴 본 결과 SF 제어구의 물관수액흐름속도는 광량변화와 비례적인 패턴을 보였지만, ISR 제어구에서 그렇지 않은 모습을 관촬할 수 있었다. 정식 56일부터 82일까지 실시간 측정된 과경비대속도와 배지함수율의 상관관계를 살펴본 결과 SF 제어구에서 밤과 낮 상관관계는 각각 0.4439, 0.3348로 ISR 제어구의 밤과 낮 상관관계는 각각 0.1141, 0.1757로 SF 제어구에서 밤과 낮 모두 상관관계가 높았다. 가을-겨울 재배 작기의 경우 총급액량, 총급액량이 SF 제어구에서 51.0L였으며, ISR 제어구에서 45.9L로 봄-여름 재배 작기와 다르게 SF 제어구에서 약 5L 많이 소비되었지만, 배액률은 SF 제어구에서 약 6% 감소되었으며, 수분흡수량은 SF 제어구에서 0.1L 높았다. 토마토 과실 200g을 생산하기 위해 소요된 물량은 SF 제어구에서 7.1L로 ISR 제어구 7.6L 보다 0.5L 적게 소요 된 것으로 나타냈다. 급액제어방식에 따른 관수 횟수는 SF 제어구에서 적심(10월 22일) 후 부터 ISR 제어구보다 1~2회 더 급액되었으며, WU 확인 결과 SF 제어구에서 0.62, ISR 제어구에서 0.44로 수분흡수량도 SF 제어구에서 높았다. 두 처리구간 식물 줄기의 물관수액흐름속도와 광량변화를 살펴본 결과 봄-여름 재배 작기와 마찬가지로 SF 제어구의 SFD는 SI와 비례적인 패턴을 보였지만, ISR 제어구는 그렇지 않은 것을 한번 더 확인할 수 있었다. 식물체당 상품 과중은 두 처리구에서 유의적 차이는 존재하지 않았으나 SF 제어구에서 1.430kg이였으며, ISR 제어구에서 1.193kg 으로 SF 제어구에서 높았으며, 과실 수량도 SF 제어구에서 0.8개 많았다. 앞으로 더 많은 연구를 통해 급액제어 기술에 따른 식물 줄기와 과실 줄기의 수분포텐셜 차이와 뿌리 생육 차이를 면밀히 관찰할 필요가 있을 것으로 판단된다.
This study is to compare irrigation efficiency between sap flow sensor automated system (SF) and conventional irrigation system based on integrated solar radiation automated system (ISR) in tomato rockwool hydroponics. The experiment consisted of two parts: a spring to summer experiment and an autumn to winter experiment. For the spring experiment, total irrigated volumes was higher in the ISR system by 5L per plant, a lower drainage rate was found in the SF system, compared to the ISR system, resulting a higher WU in the ISR system. However, the higher WUE in the SF system by the 58g was observed. The lesser irrigation volume was used producing 200g of fruit in the SF system. The total tomato production was 2.639kg in the SF, and 2.438kg in the ISR system. The daily average fruit diameter showed a higher in the SF system from the 63 DAT. The daily average sap flow density (SFD) was very close to the change of solar irradiance (SI) in the plant grown under the SF system; but not for the ISR system. For the autumn experiment, total irrigated volumes was higher in the SF system by 5L per plant, however, a lower drainage rate was found in the SF system, compared to the ISR system, resulting a higher WU in the SF system. However, the lower WUE in the SF system by the 45, but not different. The tomato production was 1.430kg in the SF system, and 1.193kg in the ISR system. The lesser irrigation volume was used producing 200g of fruit in the SF system. The daily average sap flow density (SFD) was very close to the change of solar irradiance (SI) in the plant grown under the SF system; but not for the ISR system.. These results were like a spring cultivation.
목차
Ⅰ. 서언 1Ⅱ. 연구사 31. 우리나라의 시설원예 현황 32. 토마토의 생태 및 재배학적 특성 33. 수경재배 44. 배지경에서 급액제어방식과 특징 6Ⅲ. 재료 및 방법 91. 식물재료 및 재배환경 92. 급액제어 103. 측정항목 및 측정방법 104. 통계분석 11Ⅳ. 결과 및 고찰 131. 봄-여름철 재배 작기 131-1. 온실 재배 환경 131-2. 급배액량 151-3. pH 및 EC 농도 및 배지 수분함량 191-4. 토마토 생육 221-5. 물관수액흐름속도 271-6. 과실비대속도 및 생산량 341-7. 과경비대속도와 배지함수율 상관관계 382. 가을-겨울철 재배 작기 412-1. 온실 재배 환경 412-2. 급배액량 432-3. pH 및 EC 농도 및 배지 수분함량 472-4. 토마토 생육 502-5. 로드셀 측정 수분흡수량과 SF 측정 수분 흡수량 비교 542-6. 과실비대속도 및 생산량 582-7. 유리당 분석 613. 요점 및 종합적 고찰 64참고문헌 67AESTRACT 74