아쿠아포닉스 엽채류 친환경 생리장해 관리기술 개발
과제구분 기관고유 수행시기 전반기
연구과제 및 세부과제명 연구분야 수행기간 연구실 책임자

시설채소 안정생산 연구

 채소 ’23~’27 원예연구과 이진구

아쿠아포닉스 엽채류 친환경 생리장해 관리기술 개발

 채소 ’23~’25 원예연구과 이진구
색인용어

아쿠아포닉스, 상추, 생리장해, 친환경재배
 
□ 연구 목표
최근 기후변화와 환경 문제로 인해 지속가능한 농업 생산 시스템에 대한 관심이 증가하고 있으며, 물과 양분을 효율적으로 이용할 수 있는 친환경 재배 기술의 필요성이 커지고 있다. 아쿠아포닉스(Aquaponics)는 어류 양식과 수경재배를 결합한 순환형 생산 시스템으로, 어류 배설물에서 발생한 질소와 영양분을 식물이 흡수하여 물을 정화하고 이를 다시 양식에 이용하는 방식의 친환경 농업 기술이다(Diver, 2006; Rakocy et al., 2006; Love et al., 2014; Somerville et al., 2014). 이러한 시스템은 물 사용량을 크게 줄일 수 있으며 화학비료 사용을 최소화할 수 있어 지속가능한 농업 생산 방식으로 주목받고 있다. 아쿠아포닉스 시스템에서 딸기, 갯기름, 어리연꽃 등 다양한 작물에서 연구가 되고 있으나(김 등, 2019; 이 등, 2022; 김 등, 2024), 재배 기간이 짧고 비교적 낮은 양분 요구량을 갖는 상추와 같은 엽채류 재배에 적합한 것으로 알려져 있다(Diver, 2006; 김 등, 2021). 식물 생육에 필수적인 무기 양분 중 철, 칼륨 등은 광합성, 효소 활성, 세포 분열 및 세포벽 형성 등에 중요한 역할을 하는 요소이다(Marschner, 2012). 특히 철은 엽록소 합성과 광합성 효소 활성에 중요한 미량원소로 철 결핍이 발생할 경우 엽색이 황화되고 광합성이 저하되어 생육이 크게 감소할 수 있다. 또한 칼륨은 삼투 조절과 효소 활성에 관여하며, 칼슘은 세포벽 형성과 조직 안정성 유지에 중요한 역할을 한다(Taiz et al., 2015). 기존 수경재배에서는 양액 조성을 통해 작물에 필요한 영양분을 정밀하게 조절할 수 있으나, 아쿠아포닉스 시스템에서는 어류 사료와 미생물 활동에 의해 형성되는 양어수의 성분에 의존하기 때문에 특정 양분의 결핍 또는 불균형이 발생하기 쉽다. 이러한 문제는 특히 엽채류 작물의 생육과 생산성에 영향을 미칠 수 있으며, 적절한 양분 관리기술이 확보되지 않을 경우 안정적인 생산이 어려울 수 있다. 현재까지 아쿠아포닉스 관련 연구는 시스템 구조와 생산성 향상에 관한 연구가 주로 이루어져 왔으며, 엽채류 작물에서 발생하는 양분 결핍에 따른 생리장해 특성을 체계적으로 규명한 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 또한 생리장해 발생 시 정확한 진단 기준과 관리기술이 부족하여 현장 농가에서는 생육 저하의 원인을 판단하기 어려운 경우가 많다.
본 연구는 아쿠아포닉스 재배 환경에서 상추를 대상으로 주요 무기 양분인 철, 칼륨 등 결핍 조건을 인위적으로 조성하여 생리장해 발생 특성을 조사하고 양어수에 부족 양분을 첨가하여 생육 개선 효과를 분석함으로써 아쿠아포닉스 엽채류 재배에서 활용 가능한 친환경 생리장해 관리기술을 개발하고자 수행하였다.
 
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