KR20180125423A - A Ice Plant Cultivation Method Using LED - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아이스플랜트 재배방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 색의 엘이디광원을 이용하여 기능성물질의 함량이 높고, 생육이 좋은 엘이디광원을 이용한 아이스플랜트 재배방법을 제공하는 것이다. The present invention relates to an ice plant cultivation method, and more particularly, to provide a method of cultivating an ice plant using an LED light source having a high functional material content and a good growth property by using an LED light source of various colors.
아이스플랜트는 다육식물로서 발아율이 낮고 성장속도가 일반 작물과 비교하여 다소 느리다. 원산지는 남아프리카의 나미브사막이며 주요 분포 지역은 아프리카 남부, 동서부, 북부, 오스트레일리아 남서부, 아메리카의 서쪽 건조지역이다. 표면에 있는 투명한 결정체(블러더세포)에는 이노시톨류, 베타카로틴과 같은 인체에 유용한 성분과 각종 미네랄이 함유되어 있다. 줄기와 잎의 블러더세포는 얼음 결정과 같은 모양을 하고 있어 아이스플랜트라 불린다. 특히 아이스플랜트에는 혈당치를 낮추는 피니톨(pinitol)과 중성지방을 억제하는 미오이노시톨(myoinositol)이 많이 함유되어 있기 때문에 잎과 줄기를 생식하거나 즙액으로 사용하면 당뇨병 환자에게 적합한 힐링푸드채소(healing food vegetable)가 된다.The ice plant is a succulent plant with a low germination rate and a somewhat slower growth rate compared to conventional crops. Origin is Namib Desert, South Africa. The main distribution areas are South Africa, Eastern and Western, Northwest, Southwest Australia, and the arid western part of the Americas. The transparent crystals (bladder cells) on the surface contain various minerals and ingredients useful for the human body such as inositol and beta carotene. The stem and leaf bladder cells look like ice crystals and are called ice plants. Especially, in the ice plant, it contains pinitol which lowers blood sugar level and myoinositol which suppresses triglyceride. Therefore, when leaf and stem are used for reproduction or juice, healing food vegetable which is suitable for diabetics, .
현재 국내에서는 완전제어형 식물생산시스템 내에서 아이스플랜트를 이용하여 인공광원, 광도, 재식밀도, EC 농도 등에 따른 생육특성에 관한 연구와 아이스플랜트의 재배 방법에 따른 생산성 연구, 생육모델링을 통한 생육 및 생산성 예측 연구가 수행되었다. 하지만 완전제어형 식물생산시스템 내에서 LED의 광질에 따른 아이스플랜트의 생육과 기능성물질 축적에 대한 연구는 부족한 실정이다.Currently, in Korea, studies on the growth characteristics of artificial light source, light intensity, plant density, EC concentration, etc. using ice plant in a fully controlled plant production system, productivity study according to cultivation method of ice plant, growth and productivity through growth modeling Predictive studies were performed. However, there is a lack of research on the growth of ice plant and the accumulation of functional materials in LEDs depending on the light quality in a fully controlled plant production system.
본 발명의 목적은 아이스플랜트의 생육 및 기능성물질 향상에 효과적인 엘이디광원을 구명하여 아이스플랜트 재배방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an ice plant cultivation method by observing an LED light source effective for growth of an ice plant and for improving functional materials.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명인 엘이디광원을 이용한 아이스플랜트 재배방법은, 청색엘이디와 적색엘이디를 조합한 광원을 이용하여 재배하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides an ice plant cultivation method using an LED light source, wherein the plant is cultivated using a light source comprising a combination of blue LED and red LED.
상기 청색엘이디에 대비하여, 상기 적색엘이디의 비율이 상대적으로 높은 것을 특징으로 한다. The ratio of the red LED to the blue LED is relatively high.
상기 적색엘이디와 상기 청색엘이디의 비율이 9:1 내지 7:3 인 것을 특징으로 한다. And the ratio of the red LED to the blue LED is 9: 1 to 7: 3.
본 발명에 의한 엘이디광원을 이용한 아이스플랜트 재배방법에서는 다음과 같은 효과가 있다. The ice plant cultivation method using the LED light source according to the present invention has the following effects.
적색엘이디와 청색엘이디를 조합하여 아이스플랜트의 생육에 효과적이고, 기능성함량이 높은 아이스플랜트를 재배할 수 있는 효과가 있다. It is possible to cultivate an ice plant having a high functional content which is effective for the growth of an ice plant by combining red LED and blue LED.
도 1은 본 발명에 의한 밀폐형 식물생산시스템에서 아이스플랜트에 형광등, 적색엘이디 및 청색엘이디를 적용한 모습을 보인 구성도.
도 2는 도 1의 구성에 따른 아이스플랜트의 재배 결과를 보인 도면.
도 3은 도 1의 구성에 따른 아이스플랜트의 기능성물질의 함량(페놀함량, 항산화활성)의 결과를 보인 도면.
도 4는 도 1의 구성에 따른 아이스플랜트의 기능성물질의 함량(미오이노시톨, 피니톨)의 결과를 보인 도면.
도 5는 본 발명에 의한 밀폐형 식물생산시스템에서 아이스플랜트에 적색엘이디 및 청색엘이디를 적용한 재배 결과를 보인 도면.
도 6은 도 5의 구성에 따른 아이스플랜트의 기능성물질(페놀함량, 항산화활성)의 함량의 결과를 보인 도면.
도 7은 도 5의 구성에 따른 아이스플랜트의 기능성물질(미오이노시톨, 피니톨)의 함량의 결과를 보인 도면.
도 8은 도 5의 구성에 따른 아이스플랜트의 식물체당 기능성물질 함량으로 본 도면.1 is a view showing a state in which a fluorescent lamp, a red LED, and a blue LED are applied to an ice plant in a closed plant production system according to the present invention.
2 is a view showing the cultivation result of the ice plant according to the configuration of Fig. 1; Fig.
3 is a view showing the results of the content (phenol content, antioxidative activity) of the functional substance in the ice plant according to the constitution of Fig. 1; Fig.
4 is a view showing the results of the contents of functional materials (myoinositol and pinitol) of the ice plant according to the constitution of Fig. 1; Fig.
5 is a view showing cultivation results in which a red LED and a blue LED are applied to an ice plant in a closed plant production system according to the present invention.
6 is a diagram showing the results of the content of the functional substance (phenol content, antioxidative activity) of the ice plant according to the constitution of FIG.
7 is a view showing the results of the contents of functional materials (myoinositol and pinitol) of the ice plant according to the configuration of Fig. 5; Fig.
FIG. 8 is a graph showing the content of functional material per plant in an ice plant according to the configuration of FIG. 5; FIG.
이하, 본 발명인 엘이디광원을 이용한 아이스플랜트의 재배방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of a method of growing an ice plant using an LED light source of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명인 엘이디광원을 이용한 아이스플랜트의 재배방법에서는 다양한 엘이디광원을 다양한 비율로 조사하여 아이스플랜트를 재배한다. In the cultivation method of the ice plant using the LED light source of the present invention, a variety of LED light sources are irradiated at various ratios to cultivate the ice plant.
재배방법으로 먼저 아이스플랜트의 종자를 인공배지(암면)가 적재되어 있는 플러그트레이에 뿌려주어 파종한다. As a cultivation method, seeds of an ice plant are first sprayed on a plug tray on which an artificial medium (rock surface) is loaded.
그리고, 상기 플러그트레이에 아이스플랜트 씨앗을 골고루 뿌려준다. 아이스플랜트 씨앗을 뿌린 후 수분 보유력을 높이기 위해 질석(버미큘라이트)을 덮어준다.Then, the ice tray seeds are evenly sprayed on the plug tray. Sprinkle with seeds of ice plant and cover with vermiculite to increase moisture retention.
상기 플러그트레이에 암면을 준비한 다음 아이스플랜트를 가볍게 뿌려 주는 것이 아주 적합하다. 이때 플러그트레이에 가볍게 양액을 뿌려준 다음 씨앗을 파종할 수도 있다. It is very suitable to lightly spray the ice plant after preparing the rock surface to the plug tray. At this time, seeds may be sown after lightly spraying the nutrient solution onto the plug tray.
아이스플랜트 씨앗을 파종 후 다시 플러그트레이를 양액으로 채워진 베드에 담궈준다. 아이스플랜트의 잎이 형성될 때까지 양액으로 생육시킨다. 파종 후 2~3일 사이에 싹이 올라온다. 떡잎이 올라오면 생육에 도움이 되는 온도와 빛을 맞추어 준다.After planting the seeds of the ice plant, immerse the plug tray in a bed filled with nutrient solution. Grow well in nutrient solution until leaves of ice plant are formed. Sprouts rise 2-3 days after sowing. When the cotyledon comes up, it matches the temperature and light which helps growth.
상기 생육온도는 18~25℃가 가장 적합하다. 그리고, 생육되는 아이스플랜트에 인공광원을 이용하여 모자라는 일조량과 기후변화에 따른 태양의 유무에 관계없이 아이스플랜트 종묘의 생장에 필요한 빛을 제공한다. 인공광원으로는 형광등 또는 엘이디등을 사용한다. The growth temperature is most preferably 18 to 25 占 폚. The artificial light source is used in the growing ice plant to provide the necessary light for the growth of the ice plant irrespective of the amount of sunshine and the sun depending on the climate change. Fluorescent light or LED is used as artificial light source.
이때, 본 발명에서는 엘이디광원을 청색엘이디와 적색엘이디를 사용하고, 상기 청색엘이디와 상기 적색엘이디가 어떤 비율로 적용될 때 가장 생육이 좋고 기능성물질의 함유량이 가장 높은 조건에 대해 이하 실험을 통하여 자세하게 설명한다. In this case, in the present invention, the blue LED and the red LED are used as the LED light source, and the conditions in which the blue LED and the red LED have the highest growth and the highest content of the functional material are applied do.
광주기는 명기/암기를 14/10의 비율로 하고, 생육온도는 25±1℃로 조절하였다. Gwangju was stored at a ratio of 14/10 to the nominal strain and the growth temperature was adjusted to 25 ± 1 ° C.
[ 비교예 1 ][Comparative Example 1]
아이스플랜트에 인공광원으로 120μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 형광등을 적용한 경우이다. This is the case when a fluorescent lamp with a luminous intensity of 120 μmol / m 2 / s PPFD is applied to an ice plant as an artificial light source.
[ 비교예 2 ][Comparative Example 2]
아이스플랜트에 인공광원으로 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 형광등을 적용한 경우이다. This is the case when a fluorescent lamp with a luminous intensity of 150 μmol / m 2 / s PPFD is applied to an ice plant as an artificial light source.
[ 비교예 3 ][Comparative Example 3]
아이스플랜트에 인공광원으로 120μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 적색엘이디등을 적용한 경우이다. It is the case that red LED with brightness of 120μmol / m 2 / s PPFD is applied to an ice plant as an artificial light source.
[ 비교예 4 ][Comparative Example 4]
아이스플랜트에 인공광원으로 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 적색엘이디등을 적용한 경우이다. It is the case that red LED with luminous intensity of 150μmol / m 2 / s PPFD is applied to an ice plant as an artificial light source.
[ 비교예 5 ][Comparative Example 5]
아이스플랜트에 인공광원으로 120μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 청색엘이디등을 적용한 경우이다. And blue LEDs with a brightness of 120 μmol / m 2 / s PPFD as an artificial light source are applied to the ice plant.
[ 비교예 6 ][Comparative Example 6]
아이스플랜트에 인공광원으로 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 청색엘이디등을 적용한 경우이다. And blue LEDs with an intensity of 150 μmol / m 2 / s PPFD as an artificial light source are applied to the ice plant.
[ 실시예 1 ][Example 1]
아이스플랜트에 인공광원으로 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 적색엘이디등과 청색엘이디등을 9:1의 비율로 적용한 경우이다. It is a case where red LEDs and blue LEDs having a luminance of 150 mu mol / m 2 / s PPFD as an artificial light source are applied to an ice plant at a ratio of 9: 1.
[ 실시예 2 ][Example 2]
아이스플랜트에 인공광원으로 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 적색엘이디등과 청색엘이디등을 7:3의 비율로 적용한 경우이다. It is a case where red LEDs and blue LEDs having a luminance of 150 μmol / m 2 / s PPFD as an artificial light source are applied to the ice plant at a ratio of 7: 3.
[ 실시예 3 ][Example 3]
아이스플랜트에 인공광원으로 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 적색엘이디등과 청색엘이디등을 5:5의 비율로 적용한 경우이다. It is a case where red LED and blue LED having a luminous intensity of 150 mu mol / m 2 / s PPFD as an artificial light source are applied to an ice plant at a ratio of 5: 5.
[ 실시예 4 ][Example 4]
아이스플랜트에 인공광원으로 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 적색엘이디등과 청색엘이디등을 3:7의 비율로 적용한 경우이다. It is a case where red LED and blue LED having a luminous intensity of 150 mu mol / m 2 / s PPFD as an artificial light source are applied to an ice plant at a ratio of 3: 7.
[ 실시예 5 ][Example 5]
아이스플랜트에 인공광원으로 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 적색엘이디등과 청색엘이디등을 1:9의 비율로 적용한 경우이다. It is a case where red LED and blue LED having a luminous intensity of 150 mu mol / m 2 / s PPFD as an artificial light source are applied to the ice plant at a ratio of 1: 9.
다음으로 표 1에서는 상술한 비교예 1 내지 비교예 6의 결과에 따른 잎의 수, 지상부(shoot)와 지하부(root)의 생체중과 건물중 및 잎의 면적을 비교한 결과를 나타낸다. Next, Table 1 shows the results of comparing the number of leaves, live weight of shoots and roots, and area of buildings and leaves according to the results of Comparative Examples 1 to 6 described above.
process
Number of leaves
Fresh weight (g)
In buildings (g)
Area of leaf (cm 2 )
상기 표 1에서와 같이, 형광등, 적색엘이디등 및 청색엘이디등을 사용하여 재배한 경우, 세 광질 모두 광도가 높은 비교예 4인 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도에서의 아이스플랜트의 생육이 좋았으며, 그 중 적색엘이디등이 가장 효과적임을 확인할 수 있다. As shown in Table 1, the growth of the ice plant at the luminance of 150 mu mol / m 2 / s PPFD, which is Comparative Example 4, in which the luminous intensity is high for all the three lights, when cultivated using fluorescent lamps, red LEDs, And red LED, among them, are most effective.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 아이스플랜트의 페놀함량의 경우 비교예 5인 120μ㏖/m2/s PPFD 의 광도의 청색엘이디등이 가장 효과적임을 확인할 수 있으며, 항산화활성은 비교예 6인 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도의 청색엘이디등이 가장 효과적임을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 3, the phenol content of the ice plant was the most effective for the blue LED with a brightness of 120 μmol / m 2 / s PPFD of Comparative Example 5, and the antioxidant activity was comparable to that of Comparative Example 6 150 μmol / m 2 / s PPFD light blue LED is most effective.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 미오이노시톨과 피니톨의 함량은 비교예 6인 150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도의 청색엘이디등이 가장 효과적임을 확인할 수 있다. 즉, 적색엘이디등은 아이스플랜트의 생육에 효과가 있지만, 청색엘이디등은 아이스플랜트의 기능성물질의 증대에 효과가 있음을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 4, it can be confirmed that the content of myoinositol and pinitol is the most effective for the blue LED of Comparative Example 6, which has a luminance of 150 μmol / m 2 / s PPFD. That is, red LED and the like are effective for the growth of the ice plant, while blue LED and the like are effective for increasing the functional material of the ice plant.
다음으로, 적색엘이디등과 청색엘이디등의 비율에 따른 아이스플랜트의 생육변화 및 기능성물질의 함량의 변화에 대해 실험을 토대로 설명한다. Next, the change in the growth of the ice plant and the content of the functional material depending on the ratio of red LED, blue LED, and the like will be described based on experiments.
process
Number of leaves
Fresh weight (g)
In buildings (g)
표 2에 도시된 바와 같이, 적색엘이디등과 청색엘이디등의 조합 비율에 따른 아이스플랜트의 생육은 적색엘이디등의 비율이 높은 9:1 내지 7:3 처리 즉 실시예 1 내지 실시예 2에서 유의적으로 높은 값을 나타내는 것을 확인할 수 있다. As shown in Table 2, the growth of the ice plant according to the combination ratio of red LED, blue LED and the like was 9: 1 to 7: 3 in which the proportion of red LED was high, that is, It can be confirmed that the value is high.
그리고, 아이스플랜트의 페놀함량과 항산화 활성은 청색엘이디의 비율이 높아질수록 증가하는 것을 확인할 수 있었고, 미오이노시톨은 페놀함량, 항산화 활성과 마찬가지로 청색엘이디의 비율이 높을수록 증가하는 경향을 보였고, 피니톨의 경우 미오이노시톨과는 다르게 증가하는 경향을 보이진 않지만 상대적으로 청색엘이디의 비율이 높은 실시예 4 내지 실시예 5에서 유의적으로 높은 값을 나타남을 확인할 수 있다. The phenol content and antioxidant activity of the ice plant increased with the increase of the proportion of blue LED. Mioinositol showed a tendency to increase as the content of blue LED was higher than that of phenol content and antioxidant activity. It is found that the values of Examples 4 to 5 are higher than those of myo-inositol, but the values of blue LED are higher than those of myo-inositol.
적색과 청색엘이디등 조합 비율에 영향을 받은 아이스플랜트의 식물체당 포함되어 있는 기능성물질 함량은 적색과 청색엘이디등의 비율이 7:3인 실시예 2에서 가장 효과적임을 확인할 수 있다. It can be confirmed that the content of the functional material contained in the plants of the ice plant affected by the combination ratio of red and blue LEDs is most effective in Example 2 where the ratio of red and blue LEDs is 7: 3.
결과적으로, 적색과 청색엘이디등의 단색광을 이용한 1차 실험에서 아이스플랜트의 생육은 광도가 높은 150μ㏖/m2/s PPFD에서 효과적임을 확인할 수 있고, 아이스플랜트의 생육은 적색엘이디등에 영향을 받았으며, 기능성물질 함량은 청색엘이디등에 영향을 받았음을 확인할 수 있다. As a result, in the first experiment using monochromatic light such as red and blue LED, the growth of the ice plant was found to be effective at 150 μ mol / m 2 / s PPFD with high light intensity, and the growth of ice plant was affected by red LED , And the functional material content was influenced by the blue LED and the like.
적색과 청색엘이디등의 조합 비율에 따른 2차 실험에서도 1차 실험과 동일한 결과를 나타냈는데, 적색엘이디등의 비율이 높을 때는 아이스플랜트의 생육이, 청색엘이디등의 비율이 높을 땐 기능성물질이 증가하였음을 확인할 수 있으며, 결과적으로 식물체당 기능성 함량을 고려하였을 때, 밀폐형 식물생산시스템에서 아이스플랜트 재배시 적색과 청색엘이디등의 비율이 9:1 내지 7:3 인 경우에 효과적임을 알 수 있으며, 상기 적색과 청색엘이디등의 비율이 7:3으로 처리하는 것이 가장 바람직함을 알 수 있다. When the ratio of red LED and the like was high, the growth of the ice plant was increased, and when the proportion of blue LED was high, the functional material was increased As a result, when the functional content per plant is taken into account, it can be seen that the ratio of red and blue LEDs in the closed plant production system when cultivated in the ice plant is effective in the case of 9: 1 to 7: 3, It is most preferable that the ratio of the red and blue LEDs is 7: 3.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it is to be understood that the technical structure of the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, the scope of the invention being indicated by the appended claims rather than the foregoing description, All changes or modifications that come within the scope of the equivalent concept are to be construed as being included within the scope of the present invention.
Claims (1)
상기 플러그트레이에 양액을 도포하고 온도와 빛을 공급하는 단계;를 포함하고,
상기 온도는 25℃이며,
상기 빛은 인공광원을 사용하며,
광주기는 명기/암기의 비율이 14/10의 비율로,
상기 인공광원은,
150μ㏖/m2/s PPFD 의 광도를 가진 상기 적색엘이디와 상기 청색엘이디의 비율이 7:3 인 것을 특징으로 하는 엘이디광원을 이용한 아이스플랜트 재배방법.Covering the ice plant with the vermiculite after it is wiped into the plug tray;
Applying a nutrient solution to the plug tray and supplying temperature and light,
The temperature is 25 [deg.] C,
The light uses an artificial light source,
Gwangju is the ratio of nominal / memorization ratio of 14/10,
The artificial light source includes:
Wherein the ratio of the red LED to the blue LED having a luminous intensity of 150 mu mol / m 2 / s PPFD is 7: 3.
Priority Applications (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |