포그분사 및 공기유동에 의한 온실재배 토마토의 엽온 변화 (Change in the Plant Temperature of Tomato by Fogging and Airflow in Plastic Greenhouse)

서지정보

· 발행기관 : (사) 한국생물환경조절학회
· 수록지 정보 : 생물환경조절학회지 / 23권 / 1호 / 11 ~ 18페이지
· 저자명 : 남상운, 김영식, 서동욱

초록

주변 환경이 작물의 엽온에 미치는 영향을 규명하고,포그분사 및 공기유동에 의한 엽온조절의 효과를 검토하기 위하여 이류체 포그시스템 및 공기유동 장치를 설치한 토마토 재배온실에서 다양한 실험조건하에 작물의 엽온과 실내외 온습도, 일사량, 풍속 등의 환경을 계측하여 분석하였다. 처리조건별 엽온 및 실내외 기온의 변화를 분석한 결과, 무처리와 차광조건에서는 실내기온과엽온 모두 외기온보다 상당히 높았으나, 포그분사 조건에서는 실내온도가 외기온보다 낮거나 약간 높은 정도를유지하는 것으로 나타났고, 포그분사와 공기유동 조건에서는 엽온을 실내온도와 비슷하거나 더 낮게 유지할 수있는 것으로 나타났다. 일사량, 풍속 및 포차에 따른 엽기온차의 변화를 분석하였으며, 주변 환경요인과 엽온과의 관계를 도출하기 위하여 다중회귀분석을 실시하였다.
엽기온차에 대한 최적의 회귀방정식은 일사량, 풍속, 포차를 모두 고려한 것으로써 RMS 오차는 0.8oC였다. 본회귀방적식을 이용하여 온실의 온습도, 일사량, 풍속을측정하면 엽온을 추정할 수 있으며, 토마토 재배온실의고온기 작물 스트레스 경감을 위한 환경조절에 활용할수 있을 것으로 판단된다. 처리조건별 광합성 속도는 포그분사와 공기유동의 병행 처리에서 가장 컸고, 포그분사, 공기유동, 무처리 순으로 나타났다. 포그분사에 공기유동까지 병행하면 체온조절 효과가 증대하여 작물의 고온 스트레스를 경감할 수 있으며 결국 광합성을 증대시킬 수 있는 것으로 판단된다. 이상을 종합해보면 엽온과기온의 차이는 주변 환경에 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 주변 환경을 계측함으로써 엽온을 추정할 수있고, 그것을 고온 스트레스 경감을 위한 환경조절에 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 포그분사 및 공기유동을 통해 엽기온차를 줄이고 광합성 속도를 증가시켜작물생장에 유리한 환경을 조성할 수 있으며, 고온 스트레스를 경감시키는데 효과적일 것으로 판단된다.

영어초록

To investigate the influence of surrounding environment on the plant temperature and examine the effectof plant temperature control by fogging and airflow, plant temperature of tomato, inside and outside air temperatureand relative humidity, solar radiation and wind speed were measured and analyzed under various experimental conditionsin plastic greenhouse with two-fluid fogging systems and air circulation fans. According to the analysis of planttemperature and the change of inside and outside air temperature in each condition, inside air temperature and planttemperature were significantly higher than outside air temperature in the control and shading condition. However, inthe fogging condition, inside air temperature was lower or slightly higher than outside air temperature. It showed thatplant temperature could be kept with the temperature similar to or lower than inside air temperature in fogging andairflow condition. To derive the relationship between surrounding environmental factor and plant temperature, we didmultiple regression analysis. The optimum regression equation for the temperature difference between plant and airincluded solar radiation, wind speed and vapor pressure deficit and RMS error was 0.8oC. To investigate whether thefogging and airflow contribute to reduce high temperature stress of plant, photosynthetic rate of tomato leaf wasmeasured under the experimental conditions. Photosynthetic rate was the highest when using both fogging and airflow,and then fogging, airflow and lastly the control. So, we could assume that fogging and airflow can make bettereffect of plant temperature control to reduce high temperature stress of plant which can increase photosynthetic rate.
It showed that the temperature difference between plant and air was highly affected by surrounding environment.
Also, we could estimate plant temperature by measuring the surrounding environment, and use it for environmentcontrol to reduce the high temperature stress of plant. In addition, by using fogging and airflow, we can decreasetemperature difference between plant and air, increase photosynthetic rate, and make proper environment for plants.
We could conclude that both fogging and airflow are effective to reduce the high temperature stress of plant.

참고자료

· 없음