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문제 정의
- 본 연구는 작두콩 종자의 발아율을 높이기 위하여 종피파상과 온도처리에 따른 발아율 그리고 육묘상 토별 발아율을 조사하였으며, 침지시간에 따른 수분 흡수율을 조사하였다.
제안 방법
- 이상의 실험은 각 처리 별로 50립씩 3반복으로 하였으며, 발아 조사는 치상 후 매일 실시하였는데, 유근이 2 mm 이상 신장한 것을 발아한 것으로 간주하였다. 단파종상토 및 파종전침지시간 실험에서는 자엽이지 상부로 출현하는 자엽 출현율을 조사하였다. 발아율과자엽출현율은 공시 종자 수에 대한 발아 및 자엽 출현 종자의 백분율로 하였다.
- 단파종상토 및 파종전침지시간 실험에서는 자엽이지 상부로 출현하는 자엽 출현율을 조사하였다. 발아율과자엽출현율은 공시 종자 수에 대한 발아 및 자엽 출현 종자의 백분율로 하였다.
- 한편 육묘상 토별 발아율을 조사하기 위하여 전술한 방법으로 종자에 파상처리를 한 후 수분 흡수를 위해 8시간 동안 증류수에 침지시켰다. 육묘상 토는 식양토, 모래, 미사 및 콤포스트를 공시하였는데, 12구 트레이 (L30X 23X7 cm)에 각각의 육묘상토를 채운 후 종자를 파종하고 약 1 cm 깊이로 복토하였으며, 트레이는 비닐하우스 내에 설치하였다. 사용한 콤포스트는 영국의 Bulrush Co.
- 육묘상에서 종자의 파상처리 후침지시간에 따른 발아율을 알아보기 위하여 식양토와 모래 및 vermiculite를 각각 2:l:l(v/v/v)로 혼합한 육묘상토를 12구 트레이에 채운 후 파상처리 한 종자를 각각 0, 2, 4, 8 및 12시간 동안 침지하여 상기 한 방법과 동일하게 처리하였다.
- 이상의 실험은 각 처리 별로 50립씩 3반복으로 하였으며, 발아 조사는 치상 후 매일 실시하였는데, 유근이 2 mm 이상 신장한 것을 발아한 것으로 간주하였다. 단파종상토 및 파종전침지시간 실험에서는 자엽이지 상부로 출현하는 자엽 출현율을 조사하였다.
- 인공적인 종피파상에 의한 종자의 발아율 증가 여부를 조사하기 위하여 종피에 칼날을 이용하여 배꼽(臍) 반대편 중앙부 위에 0.3±0.1mm의 깊이로 파상 처리를 하였다. 종피에 파상 처 리한 종자는 petri dish(<|)12X3 cm)에 2장의 여과지(Whatman No.
- 1mm의 깊이로 파상 처리를 하였다. 종피에 파상 처 리한 종자는 petri dish(<|)12X3 cm)에 2장의 여과지(Whatman No. 1)를 깔고 petri dish당 50 ml의 증류수를 주입한 후 10립씩 치상하였다. 수분의 유실을 방지하기 위하여 paraplast film으로 밀봉한 다음 25±1。(2의 항온기에서 실험하였다.
- 종피의 파상처리 여부에 따른 종자의 수분흡수율을 조사하기 위하여 파상처리를 하지 않은 종자와 파상처리를 한 종자 를 25±1℃로 조절한 증류수에 침지한 후 동일한 온도의 항온기에서 시간의 경과에 따라 10시간까지 매시간 종자의 흡수량을 조사하였다. 흡수량 조사는 각 처리 별로 30립씩 취하여 여과지로 종피에 묻은 수분을 제거한 후 digital balance로 칭량하였고, 흡수율은 건물 기준인 [(흡수 후 중량-건조 중량)/건 조중량]X 100으로 환산하였으며, 건조 중량은 수분 함량 13%로 보정하여 사용하였다.
- 한편 육묘상 토별 발아율을 조사하기 위하여 전술한 방법으로 종자에 파상처리를 한 후 수분 흡수를 위해 8시간 동안 증류수에 침지시켰다. 육묘상 토는 식양토, 모래, 미사 및 콤포스트를 공시하였는데, 12구 트레이 (L30X 23X7 cm)에 각각의 육묘상토를 채운 후 종자를 파종하고 약 1 cm 깊이로 복토하였으며, 트레이는 비닐하우스 내에 설치하였다.
- 종피의 파상처리 여부에 따른 종자의 수분흡수율을 조사하기 위하여 파상처리를 하지 않은 종자와 파상처리를 한 종자 를 25±1℃로 조절한 증류수에 침지한 후 동일한 온도의 항온기에서 시간의 경과에 따라 10시간까지 매시간 종자의 흡수량을 조사하였다. 흡수량 조사는 각 처리 별로 30립씩 취하여 여과지로 종피에 묻은 수분을 제거한 후 digital balance로 칭량하였고, 흡수율은 건물 기준인 [(흡수 후 중량-건조 중량)/건 조중량]X 100으로 환산하였으며, 건조 중량은 수분 함량 13%로 보정하여 사용하였다.
대상 데이터
- 작두콩 종자는 전라북도 고창군 성내면 부덕리의 독농가에서 1998년 10월 중순에 채종하여 음건한 꼬투리(莢)를 분양받아 1999년 5월에 사용하였다.
성능/효과
- 1.작 두콩의 무파 상 종자는 처리 후 7일 이 경과하여 도 발아가 전혀 되지 않았으나, 파상 처리 종자는 98%의 발아율을 보여 종피의 파상처리는 종자의 발아율을 증가시켰다.
- 2. 무파 상 종자의 수분 흡수율은 처리 후 密〕간이 경과하여도 10% 이하였으나, 파상처리 종자는 7시간이 지난 후에 종자 건조 중의 약 90% 수분을 흡수하였으며 8시간 후에는 종자건조중의 150% 이상의 수분을 흡수하였고 종실의 길이와 폭은 약 1.4~1.5배 부풀었다.
- 3.파상처리한 종자의 발아율은 고온일수록 높았는데, 25℃ 와 30℃에서 각각 96%와 93%였다.
- 4.육묘상에서 상토별 자엽의 출현율은 식양토가 94%로써 모래, 미사 및 콤포스트에 비하여 가장 높았다.
- 5.육묘상에서 종피에 파상 처리하고 증류수에 침지한 종자가 무파 상 종자에 비하여 발아가 조기에 시작되었고, 자엽의 출현율도 파종 9일 후에 92% 이상이었으나 종피파상과 침지 처리를.하지 않은 종자는 발아가 늦었고 자엽의 출현율도 67%로써 매우 낮았다.
- 48배와 14배 증가하였다. 그러나 무파상 종자는 8시간이 경과하여도 수분 흡수율 의 증가가 10% 미만이었고 종실의 길이와 폭은 각각 1.16배와 1.31배 증가하였는데 (Fig. 3), 종피만이 수분을 흡수하고 부풀어있을 뿐 자엽 부위는 수분 흡수가 충분하게 되지 않은 상태이었다. 따라서 앞서 실험한 종피의 파상처리와 무파상처리 종 자간의 발아율 차이는 수분 흡수가 가장 큰 원인으로 추정된다
- , 1987; Manning & van Staden, 1987). 그러나 파종 후 토양수분 함량이 과다하면 산소 부족으로 인하여 발아가 억제되었고 부패하였으며, 부족하면 종피가 연화되지 않음으로써 자엽이 전개되지 않아 초생엽이 출현할 때 단단한 종피에 의해 방해를 받아 초생엽의 출현이 다소 지연되는 개체도 발견할 수 있었다. 따라서 趙(1984)가 제시한 70%를 유지시키는 것이 과습에 의한 종자의 부패를 방지하고 발아율을 증가시킬 수 있을 것이다.
- 무파상과 파상 종자의 수분흡수율을 조사한 결과, 무파상 종 자의 수분흡수율은 처리 후 8시간이 경과하여도 10% 이하로써 수분 흡수가 매우 적었다. 그러나 파상종자는 불과 1시간이 지난 후에 수분이 흡수된 것을 알 수 있었으며, 7시간이 지난 후에는 종자 건조 중의 90%에 가까운 수분을 흡수하였고, 8시간 후에는 종자건조중의 150% 이상의 수분을 흡수하였다 (Fig.
- , 1985).본 실험의 결과 작두콩의 발아에는 종피가 큰 영향을 미치며 수분 흡수율은 종피에 의해 영향을 받는 것으로 추측된다.
- 2). 수분흡수율의 증가는 약 8시간 후에 평형 상태에 도달하였으며, 종실의 길이와 폭은 각각 1.48배와 14배 증가하였다. 그러나 무파상 종자는 8시간이 경과하여도 수분 흡수율 의 증가가 10% 미만이었고 종실의 길이와 폭은 각각 1.
- 처리구의 종자들은 파상처리를 하고 8시간 동안 증류수에 침지시킴으로써 중분한 수분 흡수를 마친 다음에 파종하였기 때문에 처리구 모두 자엽의 출현율이 파종 7일 후에 80% 이상이었다. 이들 중 식 양토가 파종 후 4일부터 다른 상토에 비하여 약간 높게 나타났고 7일 후에는 94%로써 가장 높았다. 반면 미사처리구는 5일부터 급격하게 증가하여 7일 후에는 육묘용 상토보다 약간 높은 자엽 출현율을 보였다.
- 이러한 결과는 앞서 실험한 항온기에서의 실험과 유사한 결과를 보여 종자에 파상 처리를 한 후 육묘상에 파종해도 무방할 것으로 생각되며 발아율만을 고려할 경우 육묘용 파종상토는 식양토가공시한 상토중 가장 양호한 결과를 보였다. 그러나 육묘상의 상토는 정식 후의 생육과 관계가 있으므로 본 포장의 토양환경과 관련 지어 결정해야 할 것이다.
- , 1979).작 두콩은 백립 중이 180-240 g으로써 크기가 매우 크기 때문에수분흡수에 매우 불리한 조건인데, 본 실험에서 파상처리를 한 경우 3시간 이후부터 급격한 수분 흡수를 보여 크기에 따른 흡수량과 속도에 차이가 있음을 확인하였다. 일반적으로 콩의 종자는 발아시 수분의 흡수량이 많은데, 풍건종자중 (風乾種子 重)의 105~160%까지 품종별로 다양하며 침지온도에 의해서도 흡수가 최고조에 도달하는 시간이 각각 다른 것으로 보고되었다(Kim et al.
- 한편, 파상처리를 하였으나 침지 처리를 하지 않은 처리구는 파종 6일 후에 자엽이 출현하기 시작하였고 9일 후의 자엽 출현율도 57%로 써 파 상처리 후 침지처리에 비하여 매우 낮았다. 종피파상 후 침지처리를 한 종자들은 파종 10일 후에 약 96% 이상의 자엽출 현율을 보였고 그 이후에는 비슷하였으나 침지 처리를 하지 않은 처리구는 10일 후에 70%였고 12일 후에는 약 81%로써 종피파상 후 침지처리에 비하여 약 17% 낮았다. 한편 종피파상과 침지 처리를 하지 않은 대조구는 파종 후 7일째 발아가 시작되었고 자엽 출현율도 처리구에 비하여 매우 낮았으며, 파종 12일 후의 자엽 출현율이 67%에 불과하였다 (Fig.
- 2) 관계되는 것으로 추정된다. 즉 작두콩이 중분한 수분 흡수가 이루어진 후에는 발아시(發芽始)나 발아세(發芽勢)에는 큰 차이가 없을 것으로 보이며, 따라서 작두콩의 종피파 상 처리 후침지시간을 8간 내외로 함으로써 충분한 수분 흡수(약 150%)가 이루어진 후 비교적 토양통기가 양호한 토양에 파종하면 발아율을 높이는 동시에 출아소요일 수를 단축시킬 수 있을 것이다.
- 파상처리 후 침지시간이 길수록 자엽의 출현 시기도 빠르게 나타났는데, 8 및 12시간 침지 처리는 파종 후 6일 만에 86% 이상이었으나 대조구를 포함한 0, 2 및 4시간의 침지 처리는 70% 이하였다. 침지시간이 짧을수록 발아 소 요일 수가 약 일 정도 늦었지만 7일 후의자엽출현율은 4시간 이상 침지처리구 모두 90% 이상이었고 9일 후에는 2시간 이상 침지처리구 모두 92% 이상이었다. 한편, 파상처리를 하였으나 침지 처리를 하지 않은 처리구는 파종 6일 후에 자엽이 출현하기 시작하였고 9일 후의 자엽 출현율도 57%로 써 파 상처리 후 침지처리에 비하여 매우 낮았다.
- 파상종자의 수분 흡수를 위해 증류수에 침지한 후 육묘상에 파종할 경우 침지시간이 길수록 출아가 조기에 시작되었고 출아소요일수도 짧았다. 파상처리 후 침지시간이 길수록 자엽의 출현 시기도 빠르게 나타났는데, 8 및 12시간 침지 처리는 파종 후 6일 만에 86% 이상이었으나 대조구를 포함한 0, 2 및 4시간의 침지 처리는 70% 이하였다.
- 파상종자의 수분 흡수를 위해 증류수에 침지한 후 육묘상에 파종할 경우 침지시간이 길수록 출아가 조기에 시작되었고 출아소요일수도 짧았다. 파상처리 후 침지시간이 길수록 자엽의 출현 시기도 빠르게 나타났는데, 8 및 12시간 침지 처리는 파종 후 6일 만에 86% 이상이었으나 대조구를 포함한 0, 2 및 4시간의 침지 처리는 70% 이하였다. 침지시간이 짧을수록 발아 소 요일 수가 약 일 정도 늦었지만 7일 후의자엽출현율은 4시간 이상 침지처리구 모두 90% 이상이었고 9일 후에는 2시간 이상 침지처리구 모두 92% 이상이었다.
후속연구
- 이러한 결과는 앞서 실험한 항온기에서의 실험과 유사한 결과를 보여 종자에 파상 처리를 한 후 육묘상에 파종해도 무방할 것으로 생각되며 발아율만을 고려할 경우 육묘용 파종상토는 식양토가공시한 상토중 가장 양호한 결과를 보였다. 그러나 육묘상의 상토는 정식 후의 생육과 관계가 있으므로 본 포장의 토양환경과 관련 지어 결정해야 할 것이다. 일반적으로 콩과 작물에서 발아상의 수분 함량은 최대용 수량의 70% 정도가 알맞고 과습상태는 발아를 억제하는데(趙, 1984), 이 같은 과습상태는 발아의 필수 요소인 수분, 산소, 온도 및 광선 중에 산소 부족으로 인한 발아억제가 가장 큰 요인으로 작용할 것이다.
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