식물공장에서 적색, 청색, 백색 및 원적색 LED 처리에 따른 고추냉이의 생육반응

Abstract

본 연구는 식물공장용 LED 챔버 시스템에서 고추냉이의 생육반응에 미치는 LED 광원 및 광질의 영향을 알아보기 위해 적색, 청색, 백색 그리고 원적색광의 단일 및 혼합처리, 적색광과 청색광의 비율 그리고 duty비 등을 다양하게 처리하여 수행하였다. 고추냉이의 생육반응은 적색 + 청색 혼합광에서 가장 높았고, 단일광 조건에서는 청색광보다 적색광 하에서 식물체 생물량이 높았다. 고추냉이의 식물체 생물량과 분얼수는 적색과 청색광의 비율이 1:1인 조건에서 가장 높았다. 적색과 청색광을 혼합하여 처리 시 고추냉이의 생육반응은 duty비가 100%일 때 높은 반면, 적색과 청색광에 백색광을 첨가하여 처리 하였을 때는 duty비가 가장 낮은 97%에서 높았다. 엽면적과 잎건중량은 적색광에서 가장 높은 반면, 비엽면적은 청색광에서 가장 높았다. 적색과 청색 혼합광에서 엽면적과 잎건중량은 적색광의 비율이 높거나, duty비가 낮을수록 증가하였고, 백색광을 첨가한 조건에서는 duty비가 높을수록 증가했다. 이상의 결과를 종합해보면, 고추냉이는 단일광을 처리하는 것보다 적색과 청색광을 혼합하여 처리해 주거나, 청색광보다 적색광의 비율을 더 높여주는 것이 고추냉이의 생육 및 품질을 향상시켜 줄것으로 판단된다. This study was conducted to establish the optimum LED light source and quality for growth of Wasabia japonica seedlings in the LED chamber plant factory system. The light treatments were combined with four colors LED (red, blue, white, far-red), irradiation time ratio of the red and blue LED per minute(1:1, 2:1, 5:1, 10:1), and duty ratio of mixed light (100%, 99%, 97%). The growth response of W. japonica was the greatest in the R + B mixed light treatment, and seedlings grown in the red LED alone was higher than blue LED alone in the monochromic radiation treatments. In the R + B mixed LED, 1:1 ratio of R and B was the best for total biomass and tiller production. In mixed light treatments, the growth response of W. japonica was highest in the 100% duty ratio with R + B mixed light, while that was highest in the 97% duty ratio with R + B + W mixed light. Leaf area and dry weight were increased in the red light treatment alone, while specific leaf area was increased in the blue light alone. With the increasing red LED light ratio, leaf area and dry weight of W. japonica was significantly increased under the R + B mixed light treatment. In mixed light treatments, the leaf growth responses of W. japonica was highest in the 97% duty ratio with R+B mixed light, while that was highest in the 100% duty ratio with R + B + W mixed light. For cultivating W. japonica in a plant factory, treating red LED supplemented with a blue light or higher ratio of the red to blue LED was benefit to promote the growth of W. japonica.