국내 반밀폐형 온실의 미니 토마토 수확량 변화 분석 및 수확량 예측 심플 모델 비교 평가 = Analysis of Yield Changes of Mini Tomatoes under the Semi-Closed Greenhouse System in Korea and Comparative Evaluation of Yield Prediction Simple Model

국문 초록 (Abstract)

소과종 토마토 시장의 공급과 수요는 춘,하계에 집중되어 있으며 이는 국내의 기후환경과 일반농가의 재배시설이 원인이라고 할 수 있다. 이러한 기후환경과 재배시설을 극복하고자 국내에서 반밀폐형 온실이 등장하고 있다. 본연구는 국내 반밀폐형 온실의 내부 온도 변화에 따른 수확량 변화를 분석하고 일표준열시간과 일간 총 광합성유효방사를 기반으로 하는 심플모델을 적용하여 예측수확량을 비교 평가함으로써 반밀폐형 온실의 소과종 토마토 수확량 예측 모델 개발을 위한 지표를 제시하고자 수행되었다.
2019년에서 2020년까지 2년동안 국내 반밀폐형 온실에서 연중 재배된 소과종 토마토 'Sweetelle'의 주간 수확량, 수확과중 및 환경요인으로써 일평균온도, 상대습도, 일사량을 수집하여 분석하였다. 2년동안의 연간데이터 비교를 통해 6월에 접어드는 22, 23주차부터 온실 내부 일평균온도가 상승하기 시작하여 각기 고점에 도달하고 내려오기 시작해 약 14주간 적정온도를 벗어나는 것으로 확인하였다. 일평균온도는 과성숙과 과발달에 영향을 끼치는 요인으로써 적정온도를 상회하는 기간동안의 높은 온도는 과발달보다 과성숙에 더욱 영향을 주어 수확과중이 내려가는 것을 확인하였고, 실제 수확량또한 감소하는 것으로 평가되었다. 수집된 데이터를 심플 모델에 대입해본 결과 일 표준 열시간과 일간 총 광합성유효방사의 누적에 따른 엽면적의 증가는 2019년과 2020년 모두 비슷한 양상을 나타냈고 마찬가지로 순건물중비율, 과실건물중비율, 수확비율 또한 비슷한 양상을 보여주었다. 하지만 심플 모델을 통해 나온 예측 수확량은 실제 수확량과 비교하여 상이한 결과가 나왔으며 재배기간 총 수확량에 대해 약 큰 오차 결과가 나와 이 모델을 사용하기 위해서는 오차원인을 분석하고 이 원인에 따른 변수, 상수값을 교정할 필요성이 있다고 평가하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The supply and demand of the domestic mini tomato market are concentrated in the spring and summer seasons, which can be attributed to the domestic climate environment and general farm cultivation facilities. In order to overcome these climatic environment and limitation of cultivation facilities, the semi-closed greenhouses are emerging in Korea. This study was conducted to analyze the change in yield due to changes in internal temperature of semi-closed greenhouses in Korea and evaluate comparative the yield prediction by applying a simple model based on daily normalized thermal time and daily total photosynthetically active radiation.
For two years from 2019 to 2020, the weekly yield and harvested fruit weight of mini tomato "Sweetelle" which was cultivated year-round in a semi-closed greenhouse and the daily mean temperature, relative humidity, and solar radiation of environmental factor were collected and analyzed. Through a two-year annual data comparison, it was confirmed that the daily mean temperature inside the greenhouse began to rise from 22nd weeks and 23rd weeks of June, reaching and descending, respectively, and deviating from the appropriate temperature for about 14 weeks. The daily mean temperature is a factor influencing the fruit growth rate and hastening maturity. The high daily mean temperature during the period exceeding the appropriate temperature further affects hastening maturity than the fruit growth rate, confirming that harvested fruit weight was decreased, and the actual weekly yield was also decreased. As a result of applying the collected data into a simple model, the increase in leaf area due to the accumulation of daily normalized thermal time and daily total photosynthetically active was similar in both 2019 and 2020, and the ratio of the accumulated shoot dry weight to the accumulated total plant biomass, the ratio of the accumulated fruit dry weight to the accumulated shoot dry weight and the ratio of the accumulated harvested fruit dry weight to the accumulated total fruit dry weight showed a similar pattern. However, the predicted yield from the simple model was different compared to the actual yield, and the error result was too high for the total yield during the cultivation period, so it was evaluated that it was necessary to analyze the cause of the error and calibrate the variables and constant values.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서언 1
• Ⅱ. 재료 및 방법 3
• 1. 재배 방법 및 온실 정보 3
• 2. 조사 항목 및 측정 방법 6
• 3. A simple model for prediction of biomass production and yield 7
• Ⅲ. 결과 및 고찰 11
• 1. 온실 내·외부 일 평균온도 변화 11
• 2. 온실 내부 일 평균온도 변화에 따른 과실 무게 및 수확량 변화 15
• 3. 수확량 예측 모델 결과 19
• Ⅳ. 결론 26
• Ⅴ. 참고문헌 28
• Ⅵ. 영문초록 32