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문제 정의
- 그래서 본 연구팀은 몇 가지 케나프 품종을 도입하여 제 주지역 에서 사료용 및 섬 유자원으로 생 산 가능성과 함께 품종개발을 위하여 일련의 연구를 진행 중인데(황 등 2002), 본 논문에서는 케나프 품종의 파종 시기별 생산성 및 탄소동화 작용 등에 관하여 보고한다.
제안 방법
- 광합성 측정은 광도와 leaf chamber에 공급되는 공기 의 CO2농도를일정하게 제어할 수 있는 휴대용 광합성측정장치 (Li-6400, Li Cor, USA)를 사용하였다. Light- Photosynthesis Curve (광도-광합성 곡선)는 측정 기 의 광원을 적 색 광과 청 색 광이 혼합된 LED로 광도를 0, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000 μmol m-2 s-1 으로 설정하여 측정하였다. 이때의 leaf chamber에 공급되 는 공기 의 CO 최 종수량은 모두 11월 14일에 조사하였다. 각 구별로 1.2m×2.0m (15주)를 조사구를 설정하고 개체 수를 센 다음, 각 구별로 10개체를 무작위로 선발하여 초장, 줄기직경, 엽수 및 생체중을 수확후 곧 바로 측정하였다.
- 광합성 측정기를 이용하여 챔버내 빛의 강도 변화에 따른 광합성 곡선을 작성하였다(그림 1-A). 이 곡선은 광이 충분한 조건에서 품종간의 광합성 능력을 비교할 수 있는데(김 .
- 3333px;">2농도는 400μmol CO2 mol-1air, 온도는 25℃이다. 그리고, A-Ci Curve를 구하기 위 한 광합성 속도는 chamber내에 공급되는 공기의 CO2농도를 1000, 1000, 750, 500, 250, 100, 50, 0 /zmol CO2 mol-1air 로 단계별로 설정하여 측정하였다. 이 때의 LED 광도는 1,000/enol m-2 s-1, 챔버내 온도는 25℃이었다.
- 본 시험은 2000년도에 제주시 아라동 소재의 제주대 학교 농과대 학 부속농장 포장에서 케나프 품종 Chingpi-3(원산국; 중국), Evergrades-41(미국), Tainung-2 (대만)을 이용하여 파종시기를 5월 1일, 5 월 11일, 5월 21일, 6월1일로 나누어 생육과 수량을 비교하였다. 시험구는 1.
- 교하였다. 시험구는 1.2m(휴폭)×10m로하여, 난괴법 3반복으로 배치하였다. 파종은 각 구별로 3열이 되도록 0.
- 제주에서 새로 도입한 케나프 3개 품종 (Everglades-41, Chingpi-3, Tainung-2)의 파종시기별 생산성을 검토하였다. 11월 말 수확의 단위면적당 수량(지상부생중)은 Everglades-41 가 다른 두 품종보다 적었는데, 파종시기별로는 Chingpi-3은 5월 11일 파종에서 높았고 파종시기가 늦어질수록 감소하였으나, Everglades-41 및 Tainung-2은 5월 21일 및 6월 1일 파종에서 높은 경향을 나타냈다.
- 파종후 출현일수(DAT)는 자엽 이 토양표면에서 완전히 노출한 유묘가 50% 되는 날을 기준으로 하였으며, 입모율(立毛率)은 파종후 20일에 조사하였다. 초기 생육(초장, 엽 수)은 파종후 30일 에 조사하였다.
대상 데이터
- 잎을 대상으로 측정하였다. 광합성 측정은 광도와 leaf chamber에 공급되는 공기 의 CO2농도를일정하게 제어할 수 있는 휴대용 광합성측정장치 (Li-6400, Li Cor, USA)를 사용하였다. Light- Photosynthesis Curve (광도-광합성 곡선)는 측정 기 의 광원을 적 색 광과 청 색 광이 혼합된 LED로 광도를 0, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000 μmol m-2 s-1 으로 설정하여 측정하였다.
- 광합성 특성 은 9월 28일 11:00~14:00에, 5월 11일 파종 구의 케나프에서 주경의 최정단 잎으로부터 6~10번째 잎을 대상으로 측정하였다. 광합성 측정은 광도와 leaf chamber에 공급되는 공기 의 CO2농도를일정하게 제어할 수 있는 휴대용 광합성측정장치 (Li-6400, Li Cor, USA)를 사용하였다.
성능/효과
- 1 일당 초장생 장율(mm day-1)는 파종기 에 따라서 크게 변동하였는데, 3품종을 평균한 초장생장율은 5월 1 일 및 5월 11일 파종에서 각각 3.1 및 3.2인 반면, 5월 21일 및 6월 1일 파종은 각각 6.1 및 7.1 로 크게 증가하였다(Table 3). 잎모양은 Chingpi-3와 Tainung-2 는 대마 잎과 비슷한 장상(掌狀, palmate shape)을 나타낸 반면, Evergrades-41은 대마잎과 구별하기 쉽게 미 국에서 육성된 품종으로 완전엽형 (entire-leaf type) 을 나타내는 특성이 있다(Photo 1; Wilson, 1965).
- 검토하였다. 11월 말 수확의 단위면적당 수량(지상부생중)은 Everglades-41 가 다른 두 품종보다 적었는데, 파종시기별로는 Chingpi-3은 5월 11일 파종에서 높았고 파종시기가 늦어질수록 감소하였으나, Everglades-41 및 Tainung-2은 5월 21일 및 6월 1일 파종에서 높은 경향을 나타냈다. 단위엽면적당 광합성 능력은 Everglades-41 이 다른 두 품종보다 높았는데, 이것은 Everglades-41의 잎모양이 타 두 품종과 다른 것과 높은 광이용 효율에 기인한 것으로 생각된다.
- 본 시험에서 재배한 3품종 모두 10월에 들어서 일부 개체가 개화하였으나, 채종은 되지 않았다. 그러나 본 시험에 공시한 품종과는 다르고 품종명이 불확실한 케나프 1종을 진주시농업기술센터 에서 분양받아 제주대 부속농장과 제주시의 저지대(해안가) 농가포장에서 재배한 경우 8 월부터 개화되어 결실하였는데, 생육 및 채종량은 해안가 포장이 부속농장보다 좋았다(데 이 터 미표시). 이와 같이 본 연구의 재배한 케나프에서 종자가채종되지 않은 것은 세 품종 모두 일장 감응성이 약한 품종들이 고(Wilson, 1965), 본 시 험지 가 해 발 250m 정도의 중산간 지대에 위치하고 있어 유효적산온도가 적 어 개화가 늦어졌기 때문으로 보여진다.
- 특히 5월 1일 및 5월 11 일등 조기파종에서 Everglades-41의 단위면적당 개체 수가 적은 것은 생육초기에 굴파리나 줄기썩음병에 의한 피해가 컸던 것에 의한 것으로 보여진다. 단위면적 당 수량(지 상부생 중)은 Everglades-41 가 다른 두 품종보다 적었는데, 파종시 기별로는 Chingpi-3은 5 월 11일 파종에서 높았고 파종시기가 늦어질수록 감소하였으나, Everglades-41 및 Tainung-2은 5월 21일 및 6월 1일 파종에서 높은 경향을 나타냈다(Table 4). 이와 같은 결과로 볼 때 제주지역의 중산간 지대에서 케나프를 사료나 줄기섬유를 이용하기 위해 생산하기 위해서는 중국 원산의 Chingpi-3가 Tainung-2 및 Everglades 41보다 적당하며, 이의 파종적기는 5 월 11일경으로 보여진다.
- 가는 경향을 나타냈다. 단위면적당 개체수는 5월11일 파종이 적고 5월 21일 및 6월 1일 파종에서 증가하였으며, 품종간에는 Everglades-41 이 다른 품종보다 적은 경향이었다. 특히 5월 1일 및 5월 11 일등 조기파종에서 Everglades-41의 단위면적당 개체 수가 적은 것은 생육초기에 굴파리나 줄기썩음병에 의한 피해가 컸던 것에 의한 것으로 보여진다.
- 그러나, Everglades-41의 생장량은 두 품종보다 낮았는데, 이것은 생육초기에 병충해에 의한 생육 저해에 의한 것 이외에도 광호홉 (photo respiration)이 높은 점으로 보아 광호흡에 의한 물질생산량의 손실도 고려 대상이다. 생산적인 측면을 고려할 때 제주 지역에서는 Chingpi-3을 5월 중순경 파종해서 재배하는 것이 적당할 것으로 보여지나, 본 시험에 공시한 3품종은 제주에서의 채 종은 쉽지 않을 것으로 보여진다.
- 수확기의 초장은 5월 1일 파종에서 길었으며, Everglades-41 이 다른 두 품종보다 초장은 짧고 줄기직경은 가는 경향을 나타냈다. 단위면적당 개체수는 5월11일 파종이 적고 5월 21일 및 6월 1일 파종에서 증가하였으며, 품종간에는 Everglades-41 이 다른 품종보다 적은 경향이었다.
- 단위면적 당 수량(지 상부생 중)은 Everglades-41 가 다른 두 품종보다 적었는데, 파종시 기별로는 Chingpi-3은 5 월 11일 파종에서 높았고 파종시기가 늦어질수록 감소하였으나, Everglades-41 및 Tainung-2은 5월 21일 및 6월 1일 파종에서 높은 경향을 나타냈다(Table 4). 이와 같은 결과로 볼 때 제주지역의 중산간 지대에서 케나프를 사료나 줄기섬유를 이용하기 위해 생산하기 위해서는 중국 원산의 Chingpi-3가 Tainung-2 및 Everglades 41보다 적당하며, 이의 파종적기는 5 월 11일경으로 보여진다. 본 시험에서 재배한 3품종 모두 10월에 들어서 일부 개체가 개화하였으나, 채종은 되지 않았다.
- 0 DAT로 파종기가 늦어 질수록 빨라졌는데 , 품종간에 는 큰 차이는 없었다. 파종 20일 후의 입모율은 Everglades-41 가 5 월 11일 및 5월 21일 파종에서 특히 다른 품종보다 크게 낮았다. 이와 같이 Everglades-41 가 입 모율이 낮은 것은 출아후 해충(굴파리 일종의 애벌레) 및 병해에 의해 케나프의 줄기 지제부가 썩 는 증상에 의 한 것이 었는데, 이는 출아후 10-30일 사이에만 나타났으며 , 그러한 피해 증상은 Everglades-41가 특히 심했다.
- 파종후 출현일수는 5월 1일 8 DAT, 5월 11일 7.3 DAT, 5월 21일 5.0 DAT 및 6월 1일 4.0 DAT로 파종기가 늦어 질수록 빨라졌는데 , 품종간에 는 큰 차이는 없었다. 파종 20일 후의 입모율은 Everglades-41 가 5 월 11일 및 5월 21일 파종에서 특히 다른 품종보다 크게 낮았다.
후속연구
- 이것은 Chingpi-3이 탄소고정 효율이 다른 품종보다 높은 것을 의미 한다. Light-Photo curve와 A-Ci curve 간의 품종 간 차이 및 광합성능력 과 지상부 생산량의 불일치를 알아보기 위해서는 Everglades-41에서의 생장 저하를 초래하는 요인과 환경스트레스가 생장 및 광합성에 미치는 영향에 대하여 구명할 필요가 있을 것으로 보여진다.
- 중고위도지역에서도 채종 가능한 일장감응성이 강한 품종의 경우 지상부 건물 수량이 떨어지기 때문에 미국, 일본이나 중국에서는 일장 감수성이 약한 품종을 열대나 아열대 지역에서 채종하여 생산하고 있다. 앞으로 국내에서의 케나프 생산을 외국에서 종자를 수입하여 재배하는 방안도 있지만, 국내 기후에서 도 채 종 가능하고 재배 적성이 높은 품종의 도입 활용또는 품종 개발이 필요할 것으로 보인다.
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