수직농장에서 백색과 원적색 LED 광조사에 의한 토마토 묘의 생육특성 = Growth Characteristics of Tomato Seedlings Irradiated by White and Far-red LED lights in Vertical Farms

국문 초록 (Abstract)

토마토의 연중 안정적인 묘 생산을 위해 수직농장 육묘에적합한 광원 및 광량을 선발하고자 토마토 ‘Dafnis’ 품종을 대상으로 밀폐형 수직농장 육묘시스템에서 시험을 수행하였다.
광원은 warm white와 cool white LED 2종과 원적색광을 추가하여 시험하였고 광량은 200－400μmol·m-2·s-1 3수준으로 처리하였다. 백색광의 종류 및 원적색광의 유무에 따른LED 4종의 육묘 결과 cool white LED와 warm white LED간의 생육 차이는 크게 나타나지 않고 원적색광이 추가된 광원에서 초장, 절간장, 경경, 엽면적, 생체중이 유의하게 증가하였고 엽록소 함량은 감소하였다. 원적색광이 추가되지 않은cool white LED에서 묘충실도와 엽록소 형광지수가 높은 편이었다. cool white LED를 기반으로 R/FR의 비율을 1.4－ 15.2의 비율로 조절하여 육묘한 결과 원적색광의 비율이 높아질수록 생육은 촉진되었지만 묘충실도는 R/FR 비율이 3.6와2.5인 처리에서는 높았다. R/FR 비율이 2.5인 LED를 이용하여 광량별로 시험한 결과 300μmol·m-2·s-1 이상의 광량에서묘충실도가 높았다. 수직농장에서 토마토 육묘 시 R/FR 비율이 2.5－3.6로 원적색광이 추가된 cool white LED광원을 이용하여 300μmol·m-2·s-1의 광량에서 육묘하는 것이 효과적이었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

For stable year-round seedling production of Solanum lycopersicum, this study was conducted to select the appropriate light source and light intensity in a vertical farm. The seedlings were cultivated with a 14-hour light period at an air temperature of 25/20℃. The effects of four light-emitting diodes (LEDs)-cool white LED and warm white LED, both with and without far-red LED light-were tested at a photosynthetic photon flux density of 350 μmol·m-2·s-1. Growth characteristics, such as plant height and fresh weight, showed no significant differences between the cool white LED and the warm white LED. However, the addition of far-red light significantly increased plant height, internode length, stem diameter, leaf area, and fresh weight while decreasing SPAD values. Seedling qualities such as compactness improved with cool white LED without far-red light. In a second experiment, the red/far-red ratio was adjusted between 1.4 and 15.2 using cool white LED. As the ratio of far-red light increased, overall growth improved, but compactness was higher at red/far-red ratios of 2.5 and 3.6. Under various light intensities at a red/far-red ratio of 2.5, a light intensity of 300 μmol·m-2·s-1 or higher showed higher compactness. Therefore, for tomato seedling production in a vertical farm using artificial light, cool white LED with far-red light at an R/FR ratio of 2.5 to 3.6 and a light intensity of 300 μmol·m-2·s-1 was found to be effective.