홍고추 생육시기별 기상여건과 외형적 특성과의 상관관계 Correlationship between Climatic Elements and External Characteristics of Red Pepper Fruit in Different Growing Periods원문보기
한국 고추 주산단지에 '금탑', '부강' 품종을 1998년과 1999년에 재배하여 4회에 걸쳐 홍고추를 수확하였다. 고추의 과장, 과중, 건물율을 조사하고 색도를 분석한 후 고추 생육기간 동안의 지역별 온도 강우량 일조시간의 기상여건과 상관을 살펴보았다. 고추는 초기수확보다 후기로 갈수록 과장이 짧아지고, 과중은 가벼워지는 경향을 보였다. 두 품종간의 특성은 뚜렷한 차이를 보였으나 연도별 차이는 크지 않았다. 건물율은 수확시기가 늦어질수록 높아졌으며, 고추의 붉은색 비교를 위한 a${\times}$L값은 조사에서는 수확시기가 늦어질수록 높아지는 경향이 나타났다. 기상여건과 고추 과실 생장과의 상관관계를 살펴보면, 과장은 수확 전의 적산온도와 양의 상관이 있었다. 과중은 강우량과 수확직전의 적산온도와 상관이 있는 것으로 나타났다. 건물율은 수확 전 온도와 음의 상관을, 일조량과 양의 상관을 보였다. 붉은색 정도는 생육기간의 강우량과 음의, 일조와는 양의 높은 상관이 있었으며, 결정계수($r^3$)도 모든 외적품질 중 가장 높게 나타났다.
한국 고추 주산단지에 '금탑', '부강' 품종을 1998년과 1999년에 재배하여 4회에 걸쳐 홍고추를 수확하였다. 고추의 과장, 과중, 건물율을 조사하고 색도를 분석한 후 고추 생육기간 동안의 지역별 온도 강우량 일조시간의 기상여건과 상관을 살펴보았다. 고추는 초기수확보다 후기로 갈수록 과장이 짧아지고, 과중은 가벼워지는 경향을 보였다. 두 품종간의 특성은 뚜렷한 차이를 보였으나 연도별 차이는 크지 않았다. 건물율은 수확시기가 늦어질수록 높아졌으며, 고추의 붉은색 비교를 위한 a${\times}$L값은 조사에서는 수확시기가 늦어질수록 높아지는 경향이 나타났다. 기상여건과 고추 과실 생장과의 상관관계를 살펴보면, 과장은 수확 전의 적산온도와 양의 상관이 있었다. 과중은 강우량과 수확직전의 적산온도와 상관이 있는 것으로 나타났다. 건물율은 수확 전 온도와 음의 상관을, 일조량과 양의 상관을 보였다. 붉은색 정도는 생육기간의 강우량과 음의, 일조와는 양의 높은 상관이 있었으며, 결정계수($r^3$)도 모든 외적품질 중 가장 높게 나타났다.
Two red pepper(Capsicum annuum L.) cultivars, 'Geumtap' and 'Bugang', were cultivated at main producing areas in Korea and harvested four times in 1998 and 1999. Length, weight, dry matter ratio and color of red peppers were measured at each harvest. The relations between external characteristics wi...
Two red pepper(Capsicum annuum L.) cultivars, 'Geumtap' and 'Bugang', were cultivated at main producing areas in Korea and harvested four times in 1998 and 1999. Length, weight, dry matter ratio and color of red peppers were measured at each harvest. The relations between external characteristics with regional climatic elements such as total accumulated air temperature, total amount of precipitation and duration of sunshine during the fruit growing periods were compared. Length and fruit weight decreased by delayed harvest. These characteristics were shown significant difference according to cultivars, but not to growing year. Dry matter ratio had a tendency to increase at the 3rd and 4th harvest. The red color as measured a${\times}$L values of pepper powder, increased with being later in harvesting, but the trend was uncertain. In fruit growth, fruit length showed a positive correlation with total accumulated air temperature in later growth period of fruits(from 1st to 20th day before harvesting), and fruit weight had relationships with accumulated air temperature and total amount of precipitation in later growth period of fruit. There was no relation between dry matter ratio and climate elements. The red color was shown high correlations with total amount of precipitation and duration of sunshine. There was highest coefficient of determination($r^2$) in all external characteristics.
Two red pepper(Capsicum annuum L.) cultivars, 'Geumtap' and 'Bugang', were cultivated at main producing areas in Korea and harvested four times in 1998 and 1999. Length, weight, dry matter ratio and color of red peppers were measured at each harvest. The relations between external characteristics with regional climatic elements such as total accumulated air temperature, total amount of precipitation and duration of sunshine during the fruit growing periods were compared. Length and fruit weight decreased by delayed harvest. These characteristics were shown significant difference according to cultivars, but not to growing year. Dry matter ratio had a tendency to increase at the 3rd and 4th harvest. The red color as measured a${\times}$L values of pepper powder, increased with being later in harvesting, but the trend was uncertain. In fruit growth, fruit length showed a positive correlation with total accumulated air temperature in later growth period of fruits(from 1st to 20th day before harvesting), and fruit weight had relationships with accumulated air temperature and total amount of precipitation in later growth period of fruit. There was no relation between dry matter ratio and climate elements. The red color was shown high correlations with total amount of precipitation and duration of sunshine. There was highest coefficient of determination($r^2$) in all external characteristics.
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문제 정의
따라서 본 연구는 고추의 착색 전 기상요인과 과실의 생육 및 건고추착색과의 관계를 구명하고자 수행하였다.
제안 방법
Table 3. Correlation coefficients between fruit length of red peppers and climatic elements for 50 days before harvesting.
Table 4. Correlation coefficients between fruit weight of red peppers and climatic elements for 50 days before harvesting.
고주색도는 color spectrophotometer(Macheth color eye 3100, USA)로 측정하였다. Hunter 방식에 의한 L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값을 즉정한 다음 a XL 값을 계산하여 색도 품질 특성을 비교하였다. 고추의 붉은색 기준은 a xL값(quality index)으로 정리되며, axL값 700 이상을 밝은 적색(brilliant red)으로 분류하고 있다 (Govindarajan, 1986).
고주색도는 color spectrophotometer(Macheth color eye 3100, USA)로 측정하였다. Hunter 방식에 의한 L(lightness), a(redness), b(yellowness) 값을 즉정한 다음 a XL 값을 계산하여 색도 품질 특성을 비교하였다.
기상자료는 그 지역 기상관측소 자료를 사용하였으며, 충북 음성은 관측소가 없는 관계로 청주의 기상자료를 활용하였다. 고추 재배 기간의 기상자료는 온도, 강우량, 일조시수에 대한 요인별 분석을 시도하였다. 모든 요인은 고추가 개화한 후, 홍고추로 성숙할 때까지의 기간인 50일간의 기상자료를 기준으로 삼았다.
한국 고추 주산단지에 금탑, , 부강, 품종을 1998년과 1999년에 재배하여 4회에 걸쳐 홍고추를 수확하였다. 고추의 과장, 과중, 건물율을 조사하고 색도를 분석한 후 고추 생육기간 동안의 지역별 온도 강우량 일조시간의 기상 여건과 상관을 살펴보았다.
고추의 붉은색 기준은 a xL값(quality index)으로 정리되며, axL값 700 이상을 밝은 적색(brilliant red)으로 분류하고 있다 (Govindarajan, 1986). 모든 조사 는 처리 구당 3 반복씩 3회를 측정하였다.
그런데 고추는 개화 후 28~35일까지는 고추의 외형적 성장이 왕성한 시기이며, 그 이후에는 익어가면서 종자가 자라는 성숙 단계로 접어들면서도 외형 성장이 계속된다. 이에 기상을 고추 과실 성장기인 개화 후부터 전반 30일(수확 전 50일에서 20일까지)까지와 성숙기인 후반 개화 후 31~50일으로 구분하여 분석하였다. 기상요인별 분석자료는 Table 1에 나타내었다.
기상요인별 분석자료는 Table 1에 나타내었다. 재배 중 기상 여건은 적산온도, 강우량, 일조시수를 조사하였다. 고추 생육 기간의 매일 평균 온도를 합한 적산 온도, 생육 기간의 강우 누계를 조사한 강우량, 생육 기간의 일조시간 누계인 일조^수도 비교분석자료로 활용하였다.
재배지역은 고추 주산지인 경기 이천, 충북 음성, 경북 의성지방 등 3 지역을 선택하여 노지 포장에서 재배하였는데, 시비와 관수는 관행에 준하였다. 홍고추의 과실 특성은 주 수확 시기인 8월 2일부터 9월 13일까지 2주 간격으로 4회에 걸쳐 수확하여 시료로 활용하였다.
대상 데이터
고추 공시 품종은 금탑', '부강'(홍농종 묘 시판 품종) 을 선정하여 1998년과 1999년 2년에 걸쳐 시험 재배를 실시하였다. 재배지역은 고추 주산지인 경기 이천, 충북 음성, 경북 의성지방 등 3 지역을 선택하여 노지 포장에서 재배하였는데, 시비와 관수는 관행에 준하였다.
재배 중 기상 여건은 적산온도, 강우량, 일조시수를 조사하였다. 고추 생육 기간의 매일 평균 온도를 합한 적산 온도, 생육 기간의 강우 누계를 조사한 강우량, 생육 기간의 일조시간 누계인 일조^수도 비교분석자료로 활용하였다. 홍고추 시료는 수확하여 과장, 과중 등을 측정한 다음 예냉 처리 후 수집하여 건조시켰다.
기상자료는 그 지역 기상관측소 자료를 사용하였으며, 충북 음성은 관측소가 없는 관계로 청주의 기상자료를 활용하였다. 고추 재배 기간의 기상자료는 온도, 강우량, 일조시수에 대한 요인별 분석을 시도하였다.
고추 재배 기간의 기상자료는 온도, 강우량, 일조시수에 대한 요인별 분석을 시도하였다. 모든 요인은 고추가 개화한 후, 홍고추로 성숙할 때까지의 기간인 50일간의 기상자료를 기준으로 삼았다. 그런데 고추는 개화 후 28~35일까지는 고추의 외형적 성장이 왕성한 시기이며, 그 이후에는 익어가면서 종자가 자라는 성숙 단계로 접어들면서도 외형 성장이 계속된다.
고추 공시 품종은 금탑', '부강'(홍농종 묘 시판 품종) 을 선정하여 1998년과 1999년 2년에 걸쳐 시험 재배를 실시하였다. 재배지역은 고추 주산지인 경기 이천, 충북 음성, 경북 의성지방 등 3 지역을 선택하여 노지 포장에서 재배하였는데, 시비와 관수는 관행에 준하였다. 홍고추의 과실 특성은 주 수확 시기인 8월 2일부터 9월 13일까지 2주 간격으로 4회에 걸쳐 수확하여 시료로 활용하였다.
한국 고추 주산단지에 금탑, , 부강, 품종을 1998년과 1999년에 재배하여 4회에 걸쳐 홍고추를 수확하였다. 고추의 과장, 과중, 건물율을 조사하고 색도를 분석한 후 고추 생육기간 동안의 지역별 온도 강우량 일조시간의 기상 여건과 상관을 살펴보았다.
데이터처리
고추의 외형적 특성과 기상 조건 간의 상관관계를 조사하기 위하여 Pearson 상관 분석을 시행하였다. 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)로 관련성을 살펴본 후에 상관이 높은 것을 대상으로 회귀 분석하여 결정계수(coefficient of determination)을 구하였다
(Healey, 1993). 외형적 특성 결과의 통계분석은 SAS program을 이용하여 Duncan의 다중 검정으로 하였다.
고추의 외형적 특성과 기상 조건 간의 상관관계를 조사하기 위하여 Pearson 상관 분석을 시행하였다. 피어슨 상관계수(Pearson correlation coefficient)로 관련성을 살펴본 후에 상관이 높은 것을 대상으로 회귀 분석하여 결정계수(coefficient of determination)을 구하였다
성능/효과
건 물 율과 기상 여건과의 상관은 적산 온도와 고도의 음의 상관이 있었으며, 일조시간과는 양의 상관을 강우 누계와는, 부강, 품종에서만 음의 상관이 보였는데 이들 모두 수확 전 20일에서만 상관을 보였다(Table 5). 건 물 율과 수확 전 적산 온도와의 관계는 적산 온도가 높을수록 과실의 급속한 생장에 따른 희석 효과나 야간 온도가.
두 품종 간의 특성은 뚜렷한 차이를 보였으나 연도별 차이는 크지 않았다. 건 물 율은 수확 시기가 늦어질수록 높아졌으며, 고추의 붉은색 비교를 위한 a xL값은 조사에서는 수확 시기가 늦어질수록 높아지는 경향이 나타났다.
과중은 강우량과 수확 직전의 적산 온도와 상관이 있는 것으로 나타났다. 건물율은 수확전 온도와 음의 상관을, 일조량과 양의 상관을 보였다. 붉은색 정도는 생육기간의 강우량과 음의, 일조와는 양의 높은 상관이 있었으며, 결정 계수(r2)도 모든 외적 품질 중 가장 높게 나타났다.
고추 과중과 기상 여건 간의 상관은 적산 온도 및 강우 누계와 있었으나, 그중 수확 전 20일간 적산온도, 강우 누계와는 고도의 양의 상관관계를 나타냈다(Table 4). 이상에서 고추 과중에 크게 영향 미치는 기상 여건 중 수확 직전 20일간의 적산온도와의 회귀 분석한 결과 1금 탑'에서는 R2=0.
고추 생육기간 중 누적 강우량과 음의 상관을 보인 붉은 색도는, 회귀분석 결과 두 품종 모두 직선의 회귀 식을 구할 수 있었는데, 결정 계수는 금탑, 에서 0.4516, '부강'은 0.5241로 회귀식에 대해 높은 적합도를 보였다. 또한 일조시간과는 일조 시간이 많을수록 a xL값이 높아지는 양의 상관을 나타냈으며, 결정 계수가 그 탑, 에서는 0.
고추는 초기 수확보다 후기로 갈수록 과장이 짧아지고, 과중은 가벼워지는 경향을 보였다. 두 품종 간의 특성은 뚜렷한 차이를 보였으나 연도별 차이는 크지 않았다.
과장과 수확 직전의 적산 온도는 온도가 높아질수록 과장이 커지는 양의 상관이 있었다. 회귀분석 결과 '금탑', , 부강, 모두 모형이 성립되었으며, 결정 계수 (coefficient of determination)는 금탑에서 R2=0.
과중과 생육 후기 강우량과의 관계 또한 강우량이 많을수록 과중이 무거워지는 양의 상관이었는데, 회귀분석 결과 두 품종 모두 직선의 회귀 식이 성립되었으나, 그 결정계수(R2)는 금탑, 이 0.2032, 부강은 0.24341로 모두 낮게 나타났다. 무(Park과 Fritz, 1982)에서는 토양 습도와 경도는 음의 상관이 있다고 하였다.
건 물 율과 수확 전 일조시간에서는 일조시간이 길수록 건물 율이 높아지는 양의 상관이 나타났는데 이는 광합성 증진에 따른 고형물의 증가에 기인한 것으로 보인다. 따라서 홍고추의 건 물 율은 적절한 재배관리 하에서는 환경요인의 영향을 비교적 적게 받는 것으로 나타났다. 그러나 가을 무(Park, 1981)에서는 재배 기간과는 음의 상관관계를 그리고 수확 전 2주간의 평균 온도(r=0.
건물율은 수확전 온도와 음의 상관을, 일조량과 양의 상관을 보였다. 붉은색 정도는 생육기간의 강우량과 음의, 일조와는 양의 높은 상관이 있었으며, 결정 계수(r2)도 모든 외적 품질 중 가장 높게 나타났다.
고추 과중과 기상 여건 간의 상관은 적산 온도 및 강우 누계와 있었으나, 그중 수확 전 20일간 적산온도, 강우 누계와는 고도의 양의 상관관계를 나타냈다(Table 4). 이상에서 고추 과중에 크게 영향 미치는 기상 여건 중 수확 직전 20일간의 적산온도와의 회귀 분석한 결과 1금 탑'에서는 R2=0.3399로 회귀식에 대해 적합도가 높았으나 부강, 에서는 R2=0.2387으로 낮게 나타났다. Park(1981)은 무의 수량은 봄철에는 수확 전 20일간의 일조시수와 r=0.
이상의 결과를 종합해보면 홍고추의 외형적 품질 중 크기와 건 율은 비교적 환경적 요인에 둔감한데 반해 색깔의 경우 기존의 통념처럼 강우 누적량이 적을수록, 일조시간이 길수록 높게 나타나, 색택 좋은 고품질의 홍고추는 재배기간 중 일조량이 많은 즉 강우가 적은 해에 많이 생산할 수 있음을 알 수 있었다.
이상의 결과에서 과장과 상관을 보인 적산온도나 과중과 상관을 보인 적산온도와 강우 누계 모두 수확 전 20일간에 고도의 상관을 보여 과장과 과중과 같은 고추의 외형적 크기는 환경의 영향을 비교적 덜 받는 것으로 생각된다. 이런 결론을 내리게 된 이유는 첫째 Fig.
고추의 과장과 기상 여건 간의 상관은 적산온도에서 있었으나, 적산강우량 및 일조시간에서는 연도별로 품종 간에 서로 다르게 나타나 일관된 경향을 보이지 않았다. 적산온도 중에서도 수확 직전 20일에 2년간을 종합할 때 고도의 양의 상관관계를 보였다(Table 3). 따라서 고추 과장에 크게 영향을 미치는 기상 조건은 수확 직전 20일간의 온도로 나타났다.
과중은 품종과 연도별로 두드러진 양상을 보이지 않았으며, 과장과는 달리 품종의 특성도 나타나지 않았다. 품종과 재배년도의 평균으로 볼 때 수확 시기가 늦어질수록 과중이 작아졌는데, 수확 시기별로 1차에는 16.3 g, 2차에는 16.8 g, 3차에는 15.6 g, 그리고 4차 수확에는 12.9 g으로 크게 감소하였다. 이 또한 Jang 등(2000)의 수확 시기가 빠를수록 평균 과중이 높았다는 보고와 일치한다.
과장과 수확 직전의 적산 온도는 온도가 높아질수록 과장이 커지는 양의 상관이 있었다. 회귀분석 결과 '금탑', , 부강, 모두 모형이 성립되었으며, 결정 계수 (coefficient of determination)는 금탑에서 R2=0.3327로 있었으나 부강에서 R2=0.1833이었다.
높음에 따른 광합성 산물의 소모 촉진으로 건물 율이 낮아져 음의 상관을 나타낸 것으로 생각된다. 회귀분석 결과 두 품종 모두 직선의 회귀 식이 성립되었으나, 결정 계수가 금탑, 은 0.1324, 부강은 0.1997로 모두 회귀식에 낮은 적합도를 보였다. 건 물 율과 수확 전 일조시간에서는 일조시간이 길수록 건물 율이 높아지는 양의 상관이 나타났는데 이는 광합성 증진에 따른 고형물의 증가에 기인한 것으로 보인다.
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