KR102001524B1 - 저질산 함유 엽채류 생산을 위한 수경재배방법 - Google Patents

저질산 함유 엽채류 생산을 위한 수경재배방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102001524B1
KR102001524B1 KR1020160127610A KR20160127610A KR102001524B1 KR 102001524 B1 KR102001524 B1 KR 102001524B1 KR 1020160127610 A KR1020160127610 A KR 1020160127610A KR 20160127610 A KR20160127610 A KR 20160127610A KR 102001524 B1 KR102001524 B1 KR 102001524B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
potassium
vegetables
nitrate
low
hydroponic cultivation
Prior art date
Application number
KR1020160127610A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180037451A (ko
Inventor
여경환
이한철
최경이
정재완
이성찬
이중섭
Original Assignee
대한민국
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국 filed Critical 대한민국
Priority to KR1020160127610A priority Critical patent/KR102001524B1/ko
Publication of KR20180037451A publication Critical patent/KR20180037451A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102001524B1 publication Critical patent/KR102001524B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00—Botany in general
    • A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B17/00—Other phosphatic fertilisers, e.g. soft rock phosphates, bone meal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C1/00—Ammonium nitrate fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C11/00—Other nitrogenous fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05C—NITROGENOUS FERTILISERS
    • C05C5/00—Fertilisers containing other nitrates
    • C05C5/04—Fertilisers containing other nitrates containing calcium nitrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D1/00—Fertilisers containing potassium
    • C05D1/02—Manufacture from potassium chloride or sulfate or double or mixed salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D5/00—Fertilisers containing magnesium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Hydroponics (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

본 발명은 엽채류의 수경재배방법 및 이를 이용하여 생산된 엽채류에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 본 발명은 수확하기 이전 일정기간 동안 질소 공급원 또는 칼륨 공급원을 포함하지 않는 수경재배용 배양액 조성물을 가하는 단계를 포함하는 저질산 또는 저칼륨 엽채류의 수경재배방법 및 상기 방법으로 생산된 저질산 또는 저칼륨 엽채류에 관한 것이다.
본 발명에 따른 저질산 또는 저칼륨 엽채류의 수경재배방법을 이용하면, 엽채류의 전체적인 생산량 및 기타 다른 영양분의 함량에 크게 영향을 미치지 않으면서 질산 또는 칼륨의 함량만이 저하된 엽채류를 재배할 수 있다. 또한 이러한 효과로 인해 질산염 함량이 지나치게 높은 엽채류를 생산하게 된다는 수경재배의 문제점을 해소하였으며, 신장병 환자들에게 저칼륨의 엽채류를 공급할 수 있다.

Description

저질산 함유 엽채류 생산을 위한 수경재배방법{The hydroponic methods for leafy vegetables production with a low nitrate content}
본 발명은 저질산 또는 저칼륨 엽채류의 수경재배방법 및 이를 이용하여 생산된 엽채류에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 본 발명은 수확하기 이전 일정기간 동안 질소 공급원 또는 칼륨 공급원을 포함하지 않는 수경재배용 배양액 조성물을 가하는 단계를 포함하는 저질산 또는 저칼륨 엽채류의 수경재배방법 및 상기 방법으로 생산된 저질산 또는 저칼륨 엽채류에 관한 것이다.
수경재배는 작물을 포함한 각종 식물의 생육에 필수적으로 요구되는 각종 무기양분을 적정농도로 용해시킨 배양액을 이용하여 식물을 재배하는 과학적인 영농기술로서, 토양에 구애받지 않고 식물을 재배할 수 있는 기술이다. 상기 수경재배의 장점은 뿌리의 상태와 성장 모습을 직접 관찰할 수 있으며, 오염되지 않은 깨끗한 채소나 작물을 생산해 낼 수 있다는 것이고, 집안에서 손쉽게 재배가 가능하여, 집안을 꾸미는 역할도 수행한다는 것이다. 또한 이러한 수경재배 기술을 활용하면 농산물의 수확량을 늘릴 수 있으며, 환경 부하를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 노동력을 경감시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
수경재배방법의 또 다른 장점은 식물의 생장에 필요한 모든 영양소를 넣은 배양액 속에서 자라는 식물과 특정 영양소를 빼고 만든 배양액으로 수경재배를 하여 키운 식물을 서로 비교해 보면 식물의 생장에 필요한 영양소와 그들의 기능을 알 수 있다는 것에 있다. 이러한 식물의 생장에 필요한 영양소와 그들의 기능은 식물을 흙에서 재배할 때는 알 수 없는 것으로서, 수경재배방법의 특별한 장점이라고 할 수 있다.
우리나라에서는 1980년경부터 배양액을 사용한 수경재배가 시작되어, 현재는 배추, 무, 오이, 토마토, 고추, 상추, 미나리, 들깨, 장미, 카네이션 등 식용 작물뿐만 아니라 화훼류 등의 각종 식물 재배에 광범위하게 사용되고 있다.
한편, 엽채류는 채소를 분류하는 한 방법의 항목으로 배추, 양배추, 상추, 시금치 등과 같이 잎을 이용 목적으로 하는 채소의 총칭이며, 잎줄기채소라고도 하는데, 상기 엽채류 또한 수경재배가 가능한 식물이다.
다만, 상기 엽채류의 수경재배는 배양액 내 질소원의 대부분을 NO3-N 형태로 이용하기 때문에 엽채류인 채소의 체내 질산염 함량을 감소시키기 위한 기술의 개발이 절실히 요구되고 있다. 특히 인공광을 이용하는 식물공장의 경우 생산비용 절감 차원에서 저광도 조건에서 주로 엽채류를 생산하게 되는데, 이럴 경우 저광도로 인한 질소동화계 효소의 활성이 낮아져 체내 질산염 함량이 지나치게 높아진다는 문제가 있다.
또한 신장병 환자들은 칼륨이 많이 들어있는 여름 과일 또는 채소를 과잉으로 섭취하면 칼륨 배설이 어렵기 때문에 고칼륨혈증을 초래할 위험이 높다. 따라서 만성신장병 환자들이 고칼륨혈증 등의 위험에 노출되지 않도록, 수경재배에 의한 엽채류의 생산에 있어서, 칼륨이 낮게 배합된 양액 조성을 적용하여 저칼륨 엽채류를 생산함으로써, 신장병 환자들에게 제공하는 방법의 개발이 절실히 요청되지만, 관련 연구가 많이 부족한 것이 현실이다.
또한 상기 수경재배의 장점에서 소개한 바와 같이 배양액 내에서 특정 성분을 빼는 경우 식물체 내에서 상기 특정 성분의 함량이 줄어들게 됨은 공지의 사실이나, 상기 질소 및 칼륨은 식물의 생장에 있어 필수적인 영양원으로서 이들을 배양액 내에서 처음부터 제외하여 엽채류를 생산하는 경우에는 최소율의 법칙에 의해 엽채류의 전체 생육을 현저히 저하시키는 문제가 있다.
이에 질소 또는 칼륨을 적절히 배양액 내에 적절히 공급하여 엽채류의 생육에 영향을 주지 않고, 질소 또는 칼륨을 제외한 나머지 영양소를 골고루 함유한 엽채류의 수경재배방법을 개발하기 위한 연구가 절실히 요청되는 실정임에도, 이에 관한 연구가 많이 부족한 것이 현실이다.
본 발명과 관련된 선행기술문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2006-0052739호(이하 이를 ‘특허문헌 1’이라 칭함)가 있다. 상기 특허문헌 1은 식물에 고농도의 게르마늄을 함유시키기 위한 양액 조성물 및 이를 이용한 식물의 재배방법에 관한 것이지만, 엽채류의 생육에 영향을 주지 않으면서 나머지 영양소를 골고루 함유한 수경재배방법에 관하여는 어떠한 개시 또는 암시조차 되어 있지 않다.
이러한 배경하에서, 본 발명자들은 엽채류의 생육에 영향을 주지 않으면서, 질소 또는 칼륨을 제외한 나머지 영양소의 체내 함량에는 영향을 주지 않는 저질산 또는 저칼륨인 엽채류의 생산방법을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 수경재배시 수확하기 이전 일정기간 동안 질소 공급원 또는 칼륨 공급원을 공급하지 않을 경우, 재배된 엽채류에 질산과 칼륨의 함량이 저하됨을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
특허문헌 1: 대한민국 공개특허 제10-2006-0052739호
본 발명의 주된 목적은 저질산 또는 저칼륨 엽채류의 수경재배방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 수경재배방법으로 생산된 저질산 또는 저칼륨 엽채류를 제공하는 것이다.
본 발명자들은 엽채류의 전체적인 생육에는 영향을 주지 않으면서, 질소 또는 칼륨을 제외한 나머지 영양분의 체내 함량에도 영향이 없는 엽채류의 수경재배방법을 개발하고자 다양한 연구를 수행하던 중, 배양액 내 질소 공급원 또는 칼륨 공급원의 공급을 특정 시기에 중단하면 전체적인 생육에 영향을 주지 않고 나머지 영양분의 함량에도 영향을 주지 않으면서도 재배된 엽채류 내의 질산 또는 칼륨의 함량이 저하됨을 발견하였다.
구체적으로, 본 발명자들은 엽채류의 수경재배시 배양액 조성물에 질소 공급원 또는 칼륨 공급원을 투입하지 않으면 수확된 엽채류 내의 질소 또는 칼륨 함량을 저감시킬 수 있을 것으로 예상하였으나, 식물의 생산량은 생육에 필요한 최소한의 원소 또는 양분에 의해 결정된다는 법칙인 ‘최소율의 법칙’에 의해 엽채류의 전체 생산량이 현저히 감소됨을 확인하였다. 또한, 최소율의 법칙에 의해 엽채류의 전체 생육이 저하되고, 질소 또는 칼륨 뿐만이 아니라 기타 나머지 영양소의 엽채류내 함량도 현저히 저감시키는 문제가 있음을 확인하였다.
이에 본 발명자들은 전체 생산량을 감소시키지 않으면서 나머지 영양소의 체내 함량에도 영향이 없는 엽채류의 수경재배방법을 개발하기 위하여 다양한 연구를 수행하던 중, 배양액 조성물 내 질소 공급원 또는 칼륨 공급원의 투입을 특정 시기에 중단하게 되면 엽채류의 전체 생산량 확보가 가능하고 및 나머지 영양소의 엽채류내 함량에 큰 영향을 미치지 않는 것을 확인하였다.
이처럼, 질소 공급원 또는 칼륨 공급원의 투입을 특정 시기에 중단하면 엽채류의 전체 생산량 및 나머지 영양소의 체내 함량에 크게 영향을 미치지 않는 다는 사실이 본 발명자에 의하여 구명되었다.
상술한 목적을 달성하기 위한 일 실시양태로서, 본 발명은 (a) 수경재배용 배양액 조성물을 가하여 엽채류를 수경재배하는 단계; 및 (b) 상기 재배된 엽채류의 수확 3 내지 7일 전에 질소 공급원을 포함하지 않는 수경재배용 배양액 조성물을 가하거나 또는 상기 수확 6 내지 11일 전에 칼륨 공급원을 포함하지 않는 수경재배용 배양액 조성물을 가하여 재배하는 단계를 포함하는 저질산 또는 저칼륨 엽채류의 수경재배방법을 제공한다.
본 발명의 용어 “수경재배방법”은 흙을 사용하지 않고, 미네랄이나 그 밖의 이온을 함유한 양액(養液, 또는 배양액)을 사용하여 식물을 재배하는 방법을 의미한다.
본 발명에 있어서, 상기 수경재배방법은 특별히 이에 제한되지 않으나, 엽채류의 재배를 위하여 사용되는 방법으로 해석될 수 있다.
본 발명의 용어 “엽채류”는 잎이나 줄기의 부분을 주로 식용으로 하는 채소를 의미한다. 상기 엽채류는 수경재배방법으로 재배될 수 있는 한 특별히 이에 제한되지 않으나, 일 예로서 레터스, 수채(水菜), 시금치, 쑥갓, 소송채, 청경채, 양배추, 배추, 자소, 겨자, 케일, 허브류 (루콜라, 바질 등) 등을 들 수 있다.
본 발명의 용어 “수경재배용 배양액 조성물”은, 수경재배를 위해 식물에 공급하는 미네랄이나 그 밖의 이온을 함유한 양액을 의미한다.
상기 배양액 조성물(질소 공급원 또는 칼륨 공급원의 공급을 중단하기 이전에 초기 배양액 조성물을 의미함)은 엽채류의 전체적인 생장을 저하시키지 않기 위한 필수 영양소를 최소율의 법칙을 만족시키는 범위라면 특별한 제한 없이 모두 이에 포함될 수 있는데, 구체적으로는 질소 공급원의 투입이 중단되기 이전의 배양액 조성물은 상기 질소 공급원에 제1인산암모늄(NH4H2PO4), 제1인산칼륨(KH2PO4), 황산칼륨(K2SO4), 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 및 킬레이트 철(Fe-EDTA, Fe-DTPA)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 상기 칼륨 공급원의 투입이 중단되기 이전의 배양액 조성물은 상기 칼륨 공급원에 질산칼슘 4수염[Ca(NO3)2·4H2O], 질산칼슘 10수염{5[Ca(NO3)2·2H2O]NH4NO3}, 제1인산암모늄(NH4H2PO4), 질산마그네슘[Mg(NO3)2·6H2O], 질산암모늄(NH4NO3),황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 및 킬레이트 철(Fe-EDTA, Fe-DTPA)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하면서, 엽채류의 재배에 필요한 최소율의 법칙을 만족하는 것일 수 있다.
본 발명에서 용어 “질소 공급원”은 수경재배의 배양액에 질소원의 역할을 수행하여 포함되는 영양분을 의미하며, 상기 질소 공급원은 질산칼슘 4수염[Ca(NO3)2·4H2O], 질산칼슘 10수염{5[Ca(NO3)2·2H2O]·NH4NO3]}, 질산칼륨(KNO3), 질산암모늄(NH4NO3) 및 질산마그네슘[Mg(NO3)2·6H2O]로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
본 발명에서 용어 “칼륨 공급원”은 수경재배의 배양액에 칼륨원의 역할을 수행하여 포함되는 영양분을 의미하며, 상기 칼륨 공급원은 질산칼륨(KNO3), 제1인산칼륨(KH2PO4) 및 황산칼륨(K2SO4)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나일 수 있다.
또한 본 발명의 수경재배방법에서 광도 조건은 특별한 제한이 있는 것은 아니지만, 구체적으로는 100 내지 300 μmol·m-2s-1의 광도에서 수경재배하는 것이 체내 질산염 또는 칼륨의 함량을 최대치로 저하시키면서, 전체적인 생육량을 최대로 달성할 수 있고, 다른 영양분의 체내 함량에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. 특히 200 내지 300 μmol·m-2s-1의 광도에서 수경재배하는 것이 가장 좋은 효과를 달성할 수 있다.
또한 본 발명의 수경재배방법에서 재배기간은 엽채류를 재배하여 식용으로 섭취할 수 있을 만큼 성장시켜 이를 수확하는데 필요한 기간으로서, 본 발명에서 엽채류의 수경재배시 전체 재배기간은 구체적으로는 23 내지 30일(보다 구체적으로는 평균 25일) 동안일 수 있다.
상기 성분을 포함하는 배양액 조성물을 엽채류 수경재배의 과정에 투입하다가, 질소 공급원을 수확 3-7일 전에 투입을 중단하거나, 또는 칼륨 공급원을 수확 6 내지 11일 전에 투입을 중단하게 되면 저질산 또는 저칼륨 엽채류의 수확이 가능할 수 있다.
다만, 상기 시기에 질소 공급원 또는 칼륨 공급원의 투입을 중단하여야 저질산 또는 저칼륨 엽채류의 수확이 가능하면서, 전체적인 생산량도 질소 공급원 또는 칼륨 공급원의 투입을 중단하지 않은 경우와 비교하여 큰 영향을 받지 않으며, 기타 다른 영양분의 체내 함량에도 영향을 주지 않게 된다. 또한, 상기 중단 시기보다 더 빠른 시기에 투입을 중단하는 경우에는 상기 시기에 투입을 중단하는 것에 비하여 전체적인 생산량이 떨어지게 되면서 기타 다른 영양분의 체내 함량에도 크게 영향을 미치게 되어 본 발명보다 효과가 현저히 떨어지게 된다.
다른 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 수경재배방법으로 생산된 저질산 또는 저칼륨 엽채류를 제공한다.
상기 수경재배방법으로 재배된 엽채류는 종래의 수경재배방법으로 생산된 엽채류에 비하여 전체 생산량 및 기타 다른 영양분의 체내 함량이 변화되지 않으면서도 엽채류 내의 질산 또는 칼륨을 낮은 함량으로 포함한다.
예를 들어, 상기 저질산 엽채류는 질소 공급원의 투입이 중단되지 않고 생산된 엽채류 또는 상기 질소 공급원의 투입 중단 시기 이후에 질소 공급원의 투입을 중단하여 생산된 엽채류에 비하여 엽채류내 질소 함량이 15 내지 63 중량%로 감소되는 것일 수 있다.
또한 상기 저칼륨 엽채류는 상기 칼륨 공급원이 중단되지 않고 생산된 엽채류 또는 상기 칼륨 공급원의 투입 중단 시기 이후에 칼륨 공급원의 투입을 중단하여 생산된 엽채류에 비하여 엽채류내 질소 함량이 44 내지 72 중량%로 감소되는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 저질산 또는 저칼륨 엽채류의 수경재배방법을 이용하면, 엽채류의 전체적인 생산량 확보 및 기타 다른 영양분의 함량에 영향을 미치지 않으면서 질산 또는 칼륨의 함량만이 저하된 엽채류를 재배할 수 있다. 또한 이러한 효과로 인해 질산염 함량이 지나치게 높은 엽채류를 생산하게 된다는 수경재배의 문제점을 해소하였으며, 신장병 환자들에게 저칼륨의 엽채류를 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 수경재배방법으로 질소 공급원의 투입을 조절하여 청치마상추를 재배한 경우, 청치마상추의 생육 변화를 나타내는 그래프로서, (a)는 청치마상추의 엽면적을 비교한 결과를 나타내고, (b)는 청치마상추의 생체중을 비교한 결과를 나타내며, (c)는 청치마상추내 질산염 함량을 비교한 결과를 나타낸다.
도 2는 본 발명에서 제공하는 수경재배방법으로 질소 공급원의 투입을 조절하여 청치마상추를 재배한 경우, 질소 공급원의 투입중단시기 및 광도에 따른, 엽채류내 질산염의 함량변화를 나타낸 그래프로서, (a)는 질소 공급원의 투입 중단시기 및 광도에 따른 체내 질산염 함량의 변화를 경시적으로 나타내고, (b)는 광도에 따른 체내 질산염 함량의 변화를 질소 공급원의 투입 중단시기별로 나타낸다.
도 3은 본 발명에서 제공하는 수경재배방법으로 질소 공급원의 투입을 조절하여 청치마상추를 재배한 경우, 질소 공급원의 투입을 중단한 시기와 광도에 따른 생육 결과를 보여주는 사진이다.
도 4는 본 발명에서 제공하는 수경재배방법으로 칼륨 공급원의 투입을 조절하여 엽채류를 재배한 경우, 칼륨 공급원의 투입을 중단한 시기에 따른 엽채류내 칼륨의 함량변화를 비교한 그래프이다.
이하 본 발명을 하기 예에 의해 상세히 설명한다. 다만, 하기 예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 하기 예에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
실시예 1: 엽채류의 수경재배시 배양액 내 질소 공급원의 투입 중단에 의한 효과 분석
실시예 1-1: 질소 공급원의 투입 중단
포기형 청경채, 청치마상추 및 적치마상추 재배시 질산염을 함유한 배양액으로 재배하다가 수확 5-7일 전에 질산태 질소(NO3-N)을 넣지 않은 양액을 공급하였다. 구체적으로 쌈채소 수경재배시 작물별 원예원 표준양액[표 1 내지 표 3 참조, 표 1은 국립원예특작과학원(원예원) 개발 엽채류 표준 배양액 다량원소 당량표(me/L)이고, 표 2는 원예원 개발 엽채류 표준 배양액 다량원소 조성표(g/ton)이며, 표 3은 원예원 엽채류 표준배양액 미량원소 조성표(g/ton)이다]로 재배하다가, 수확 전 5-7일 전부터 질산태 질소 공급원인 질산칼슘 4수염[Ca(NO3)2·4H2O], 질산칼슘 10수염{5[Ca(NO3)2·2H2O]·NH4NO3]}, 질산칼륨(KNO3), 질산암모늄(NH4NO3), 질산마그네슘[Mg(NO3)2·6H2O]을 넣지 않은 양액을 조성해 공급하였다. 또한 수경재배공장의 광도는 100 내지 300μmol·m-2s-1로 맞추었다.
Figure 112016095889347-pat00001
Figure 112016095889347-pat00002
Figure 112016095889347-pat00003
실시예 1-2: 청치마상추의 생육 결과 및 질산염 함량 변화 측정
수확전 질소 공급원의 투입을 중단한 양액 조정에 따른 청치마상추의 생육 변화(도 1) 및 질산염의 체내 함량(도 2)을 측정하였다. 특히 도 1에서 Control은 무처리군이며, TW는 양액결제 처리한 군으로서 양액 중단 및 수돗물 처리한 군이고, 1/2S는 표준양액의 1/2배액 농도 처리한 군을 의미하며, NO3-N removal은 양액내 NO3-N 결제 처리한 군을 의미하고, (NH4)2CO3는 양액내 탄산암모늄 대체 처리군을 의미하는 것이다. 또한 도 2는 광도별로 질소 공급원의 공급을 중단한 결과를 나타내는 것이다.
한편, 도 1은 수확전 질소 공급원의 투입을 중단한 양액 조정에 따른 청치마상추의 생육 변화를 나타낸 것이다. 구체적으로 도 1의 (a)는 질소 공급원의 투입을 중단한 청치마상추의 엽면적을 비교한 것이고, 도 1의 (b)는 질소 공급원의 투입을 중단한 청치마상추의 생체중을 비교한 것이고, 도 1의 (c)는 질소 공급원의 투입을 중단한 청치마상추의 체내 질산염 함량을 비교한 것이다.
한편, 수확 7일전 양액조정 방법에 따른 청치마상추의 생육특성은 표 4와 같다.
Figure 112016095889347-pat00004
또한 도 2는 수확전 질소 공급원의 투입을 중단한 시기에 따른 광도 및 체내 질산염 함량 변화를 나타낸 그래프이다. 구체적으로 도 2의 (a)는 질소 공급원의 투입을 중단한 시기에 따른 체내 질산염 함량의 변화를 나타낸 것이고, 도 2의 (b)는 질소 공급원의 투입을 중단한 시기에 따른 광도[100(100μmol·m-2s-1), 200(100μmol·m-2s-1), 300(300μmol·m-2s-1)]별 체내 질산염 함량 변화를 나타낸 것이다.
이러한 도 1 및 도 2로부터 아래 표 5와 같은 결과를 얻을 수 있었다.
Figure 112016095889347-pat00005
상기 표 5를 구체적으로 살펴보면, 수확 7일전에 양액내에서 질소 공급원의 공급을 중단하는 것이 질산염 함량을 가장 낮출 수 있으며, 광도 조건을 고려하는 경우에는 200 내지 300μmol·m-2s-1에서 수확 3일전 질소 공급원의 공급을 중단하는 것이 체내 질산염 함량의 저감 효과가 가장 높았다. 또한 전체 생육양은 수확 3일 전에 질소 공급원의 공급을 중단하는 것이 가장 높은 생육량을 보이는 것으로 나타났다. 또한 비타민 함량의 경우에는 수확 3 내지 5일의 시기에 질소 공급원의 공급을 중단하는 것이 가장 높게 나타났다.
한편, 도 3은 식물공장내 광도(100, 200, 및 300μmol·m-2s-1) 및 수확전 양액 결제시기 7일전(7d), 5일전(5d), 3일전(3d)에 따른 청치마상추의 생육 결과를 보여주는 사진이다.
이를 통해 포기형 청경채, 청치마상추, 적치마상추 재배 시 수확 7일 전에 양액 내 질산태질소(NO3-N)를 넣지 않도록 질소 공급원인 질산칼슘 4수염[Ca(NO3)2·4H2O], 질산칼슘 10수염{5[Ca(NO3)2·2H2O]·NH4NO3]}, 질산칼륨(KNO3), 질산암모늄(NH4NO3), 질산마그네슘[Mg(NO3)2·6H2O]을 넣지 않은 양액을 조성해 공급하면 생육량 저하 없이 질산염을 최대 63.3% 낮출 수 있는 것으로 확인되었다. 이러한 양상은 수확 5일 전에 질소 공급원을 투입하지 않은 것과 유사하게 나타났으며, 수확 3일 전에 질소 공급원을 투입하지 않은 것도 질산염의 함량을 상당 부분 낮출 수 있는 것으로 확인되었다.
또한 인공광을 사용하는 식물공장에서 포기형 상추재배 시, 300μmol·m-2s-1 광도에서 수확 3일 전에 양액공급을 중단하면 외적품질의 저하 없이 생육량과 비타민C 함량이 가장 높으면서 짧은 시간 동안 식물체내 질산염의 저감 효과를 볼 수 있다.
이러한 결과를 종합하였을 때, 생육량의 저하 없이 비타민 C 등의 다른 영양분의 함량이 높으면서 질산염 저감 효과를 최대치로 달성할 수 있는 질산염 공급원의 투입 중단 시기는 3 내지 7일 사이인 것으로 확인되었다.
한편, 하기 표 6은 광환경 및 수확전 양액결제시기에 따른 청치마상추의 생육 결과를 나타내는 것이다.
Figure 112016095889347-pat00006
실시예 2: 엽채류의 수경재배시 배양액 내 ?륨 공급원의 투입 중단에 의한 효과 분석
실시예 2-1: 칼륨 공급원의 투입 중단
쌈채소 수경재배 시 정식 후 작물별 원예원 표준양액(표 1 내지 표 3 참조)으로 재배하다가, 수확 전 일정 기간에 칼륨공급원인 질산칼륨(KNO3), 인산칼륨(KH2PO4) 또는 황산칼륨(K2SO4)을 넣지 않은 양액을 조성해 공급하였다.
실시예 2-2: 쌈채소의 생육 결과 및 칼륨 함량 변화 측정
칼륨 공급원의 투입 중단 시기에 따른 쌈채소(청치마상추, 쌈추, 청경채)의 칼륨 함량과 생육량을 측정한 결과, 일반적으로는 칼륨을 주지 않는 기간이 길수록 식물체내 칼륨 함량의 저감효과는 컸으나 생육량은 감소하는 것을 확인하였다. 특히 수확 11일 전에 칼륨을 넣지 않은 양액으로 대체하면 양액조정을 안한 쌈채소에 비해 체내 칼륨 함량이 평균 71.9% 낮아지며, 생체중은 다소 감소하지만 생육량은 어느 정도 확보할 수 있는 것으로 확인되었다.
이의 결과는 도 4 및 표 7을 통해 확인할 수 있다. 도 4(K결제시기: 11d(수확 11일전), 6d(수확 6일전), control(무처리))은 수확전 칼륨결제 처리시기에 따른 쌈채소(청치마상추, 쌈추, 청경채)에 포함된 칼륨 ?량을 나타내는 것인데, 도 4를 살펴보면 수확 11일 전에 칼륨 공급원의 투입을 중단하는 것이 칼륨 함량을 최대치로 저감하는 것을 확인하였으며, 이보다 이른 시기에 칼륨 공급원의 투입을 중단하는 경우에는 생육량이 지나치게 저하되는 것으로 확인되었다.
한편, 하기 표 7은 칼륨 공급원의 투입을 중단한 시기에 따른 각종 쌈채소의 생육량 측정 결과이다. 하기 표 7을 살펴보면, 수확 11일 전에 칼륨 공급원의 투입을 중단한 경우에 비해, 수확 6일 전에 칼륨 공급원의 투입을 중단하는 것이 생체중 및 생육량을 현저히 증가시키는 것임을 확인할 수 있다. 또한 도 4로부터 비록 수확 11일 전에 칼륨 공급원의 투입을 중단하는 것에 비하여 체내 칼륨 함량의 저감 효과가 크지는 않지만, 대조군에 비하여는 50% 가량 그 함량을 저감시킬 수 있음을 확인하였다. 다만, 수확 6일 전보다 빨리 칼륨 공급원의 투입을 중단하는 경우에는 체내 칼륨 함량의 저감 효과가 대조군의 체내 칼륨의 30 % 이내로 급격하게 떨어지는 것을 확인하였다.
Figure 112016095889347-pat00007
이러한 결과를 통하여 체내 칼륨 함량을 현저히 저감시키면서 생육량도 현저히 저하시키지 않는 칼륨 공급원의 투입 중단 시기는 수확 6-11일 전임을 확인할 수 있었다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 엽채류의 수경재배방법에 있어서,
    (a) 수경재배용 배양액 조성물을 가하여 엽채류를 수경재배하는 단계; 및
    (b) 상기 재배된 엽채류의 수확 3 내지 7일 전에 질소 공급원인 질산칼슘 4수염[Ca(NO3)2·4H2O], 질산칼슘 10수염{5[Ca(NO3)2·2H2O]·NH4NO3]}, 질산칼륨(KNO3), 질산암모늄(NH4NO3) 및 질산마그네슘[Mg(NO3)2·6H2O]을 포함하지 않는 수경재배용 배양액 조성물을 가하고 200 내지 300 μmol·m-2s-1의 광도 조건에서 재배하는 단계를 포함하는 저질산 엽채류의 수경재배방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 질소 공급원의 투입이 중단되기 이전의 배양액 조성물은 상기 질소 공급원에 제1인산암모늄(NH4H2PO4), 제1인산칼륨(KH2PO4), 황산칼륨(K2SO4), 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 및 킬레이트 철(Fe-EDTA, Fe-DTPA)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것인, 엽채류의 수경재배방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수경재배방법의 재배기간은 23 내지 30일인 것인, 엽채류의 수경재배방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
KR1020160127610A 2016-10-04 2016-10-04 저질산 함유 엽채류 생산을 위한 수경재배방법 KR102001524B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160127610A KR102001524B1 (ko) 2016-10-04 2016-10-04 저질산 함유 엽채류 생산을 위한 수경재배방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160127610A KR102001524B1 (ko) 2016-10-04 2016-10-04 저질산 함유 엽채류 생산을 위한 수경재배방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180037451A KR20180037451A (ko) 2018-04-12
KR102001524B1 true KR102001524B1 (ko) 2019-07-19

Family

ID=61969126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160127610A KR102001524B1 (ko) 2016-10-04 2016-10-04 저질산 함유 엽채류 생산을 위한 수경재배방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102001524B1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6849478B2 (ja) * 2017-02-27 2021-03-24 富士通株式会社 ホウレンソウの水耕栽培方法
KR102181591B1 (ko) * 2018-05-27 2020-11-20 농업회사법인 주식회사 바이오웍스 저질산 채소의 재배방법 및 이에 따라 재배된 저질산 채소
KR102181590B1 (ko) * 2018-05-27 2020-11-20 농업회사법인 주식회사 바이오웍스 저칼륨 채소의 재배방법 및 이에 따라 재배된 저칼륨 채소
KR102285510B1 (ko) 2019-10-29 2021-08-04 강동국 양액 농도조절용 캡슐 및 그 용도

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040144025A1 (en) 2001-10-05 2004-07-29 Corinne Johnson Rutzke Alteration of plant nitrate and oxalic acid concentration
JP2011036226A (ja) 2009-08-18 2011-02-24 Akita Prefectural Univ 低カリウム含有量葉菜およびその栽培方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100734046B1 (ko) 2006-04-17 2007-07-02 현희숙 식물에 고농도의 게르마늄을 함유시키기 위한 양액 조성물및 이를 이용한 식물의 재배방법
KR20150034789A (ko) * 2012-11-09 2015-04-03 아이주후지카코 코포레이션., 엘티디. 저칼륨 함유 야채 및 이의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040144025A1 (en) 2001-10-05 2004-07-29 Corinne Johnson Rutzke Alteration of plant nitrate and oxalic acid concentration
JP2011036226A (ja) 2009-08-18 2011-02-24 Akita Prefectural Univ 低カリウム含有量葉菜およびその栽培方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
원예과학기술지 제17권 제6호, 796-802(1999.12월)*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180037451A (ko) 2018-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Savvas et al. Response of hydroponically grown gerbera to nutrient solution recycling and different nutrient cation ratios
KR102001524B1 (ko) 저질산 함유 엽채류 생산을 위한 수경재배방법
Bakshi et al. Influence of pre-harvest application of calcium and micro-nutrients on growth, yield, quality and shelf-life of strawberry cv. Chandler
US10815159B2 (en) Nutrient system
Algosaibi et al. Effect of irrigation water salinity on the growth of quinoa plant seedlings
Ortas Influences of nitrogen and potassium fertilizer rates on pepper and tomato yield and nutrient uptake under field conditions
Erel et al. Olive fertilization under intensive cultivation management
Maboko et al. Response of hydroponically grown cherry and fresh market tomatoes to reduced nutrient concentration and foliar fertilizer application under shadenet conditions
JP6124251B2 (ja) 野菜又は果物の栽培方法
JP5828362B1 (ja) 低カリウム含有青果物及びその栽培方法
Jarosz et al. Effect of substratum and nutrient solution upon yielding and chemical composition of leaves and fruits of glasshouse tomato grown in prolonged cycle.
Varughese et al. Fertigation and plastic mulching in tomato and brinjal–A review
Chohura et al. Suitability of some nitrogen fertilizers for the cultivation of early cabbage.
Thakur et al. Nutrient Dynamics for Hydroponic Production System
Cheng Optimizing nitrogen and potassium management to foster apple tree growth and cropping without getting ‘burned’
Popović et al. Effect of meteorological conditions on the production of NS soya bean seed
Mawalagedera et al. Circulation culture of tomato for efficient nutrient uptake and high yield in tropical greenhouses
Beer et al. Effects of polyhalite fertilizers on lettuce development on a soilless culture.
Verma et al. Effect of fertigation on growth, yield, fruit quality and fertilizer-use efficiency of peach
Chohura et al. Nutrition status of greenhouse tomato grown in intert media. Part I. Macroelements
Deer et al. Grafted and Nongrafted ‘Cherokee Purple’Tomato Performance in Aquaponic and Hydroponic Greenhouse Production in Oklahoma
Dorais et al. Fertilisation management for organic cucumber grown in raised demarcated beds
Islam et al. Response of organic & inorganic fertilizers to the growth, yield and soil nutrient status in tomato (Lycopersion esculentum)
Abu-Zahra et al. Influence of agricultural practices on soil properties and fruit nutrient contents of bell pepper
Ufimtseva et al. Improving the technology of growing Prunus salicina Lindl. in container culture

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)