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문제 정의
- 필수 미량요소 간 상호 길항작용의 가능성은 Fe/Mn, Fe/Cu, Mn/Cu, Mn/ Mo, B/Mo 등을 들 수 있다(Bergmann and Neubert, 1976). 이러한 미량요소들의 특성과 연관하여 Fe, Mn, Cu, Zn의 systematic variation 시비가 초종별 다양한 생육특성에 미치는 효과를 비교 · 검토하고자 하였다.
제안 방법
- 표 1에 상응하는 다량요소 비료의 종류와 이들 비료의 시비량은 pot 당 Ca(NO3)2 . 4H2O 45me, epsomsalt(MgSO4 . 7H2O) 15me, KH2PO4 30me, KNO3 40me, Mg(NO3)2 · 6H2O 30me 이였으며 이를 예취별로 나누어 분시 하였다.
- 공시배지는 함유양분이 매우 척박한 섬유질 peat soil(품질규격: 17S DIN 11540)을 사용하였으며 pot에 가볍게 누르면서 담았다, 배지인 peat soil의 pH를 조정하기 위해서 20g의 CaCO3를 pot당 혼합하여 원래의 pH 3.0 수준을 6~7 수준으로 개량하였다 사용된 배지 용기는 프라스틱 제품으로 높이 19cm, 직경 20cm인 크기를 갖는 pot를 사용하였다.
- 목초는 이동식 궤도시설이 된 식물생장온실(glass house)에서 자연광 조건에서 재배하였다. 물 주기는 미량요소 시험의 정밀성을 높이기 위해서 이온교환수를 이용하였다. 파종은 5/10일, 1차 예취는 6/14일(5주 생육), 2차 예취는 7/5일(3주 생육), 3차 예취는 7/26일(3주 생육), 4차 예취는 8/16일(4주 생육), 5차 예취는 9/13일(4주 생육) 이었다.
- 이들 다량요소 비료의 예취별 분시 기준은 총 합계 300me/pot를 기비(초지조성 및 1차 예취)로 50me, 2차 예취 75me, 3차 예취 75me, 4차 예취 50me, 5차 예취 50me로 각 전회 예취 직후 분시 하였다. 시비 시 양분 화합물의 침전을 방지하기 위해서 3개 群; 1) Ca(NO3)2 · 4H2O + KNO3 + Ng(NO3)2 · 6H2O, 2)NgSo4 .
- 4H2O, 그리고 B는 H3BO3을 시비하였다. 처리 수는 4개 시험군, 2 초종, 5/4 처리, 4 반복으로 총 152개 pot로 실시하였고 목초 중 미량요소 Fe, Mn, Cu 및 Zn의 함량은 AAS(Unicum SP 1900) 분석기기로 정량하였다.
- 파종 전 석회시비로 산도를 조정한 배지에 초지조성 및 1차 예취(수확)를 위한 다량요소 분시량과 병행하여 Fe, Mn, Cu 및 Zn 필수 미량요소를 systematic variation 방법으로 시험설계된 처리수준(표 2 참조) 전량을 배지와 잘 섞어서 pot에 넣었다.
- 파종은 발아율이 약 70%에 달하는 각 종자를 단파재배로 각각 200mg/pot를 구멍이 있는 파종 보조판을 이용하여 고루 파종하였다. 목초는 이동식 궤도시설이 된 식물생장온실(glass house)에서 자연광 조건에서 재배하였다.
대상 데이터
- 7H2O, Mo은 (NH4)6Mo7O24 . 4H2O, 그리고 B는 H3BO3을 시비하였다. 처리 수는 4개 시험군, 2 초종, 5/4 처리, 4 반복으로 총 152개 pot로 실시하였고 목초 중 미량요소 Fe, Mn, Cu 및 Zn의 함량은 AAS(Unicum SP 1900) 분석기기로 정량하였다.
- 0 수준을 6~7 수준으로 개량하였다 사용된 배지 용기는 프라스틱 제품으로 높이 19cm, 직경 20cm인 크기를 갖는 pot를 사용하였다. 공시초종은 orchardgrass(Dactylis glomerata L. var. Potomac)와 white clover(Trifolium repens L. var. NFG Giant)를 단파하였다.
- 파종은 발아율이 약 70%에 달하는 각 종자를 단파재배로 각각 200mg/pot를 구멍이 있는 파종 보조판을 이용하여 고루 파종하였다. 목초는 이동식 궤도시설이 된 식물생장온실(glass house)에서 자연광 조건에서 재배하였다. 물 주기는 미량요소 시험의 정밀성을 높이기 위해서 이온교환수를 이용하였다.
성능/효과
- white clover는 orchardgrass와는 달리 처리별 수량차이가 크게 나타났다. 75/25 처리에서 가장 양호한 수량을 보였으며 전반 예취기에는 0/100, 후반 예취기에는 100/0 처리에서 유의성 있는 큰 수량감소를 나타냈다. 이는 예취가 진행되면서 Mn-함량의 심한 감소와 연관된 것으로 보였고 또한 Fe+Cu의 부족도 수량에 크게 영향을 준 것으로 보였다.
- 반면에 white clover는 일부 처리별 수량 차이가 유의성을 보였다. white clover는 75/25 처리에서 가장 높은 수량을 보였으며 orchardgrass와는 정반대로 100/0 처리에서 가장 낮은 수량을 보였다. 두 0% 처리간 수량을 비교하여 보면 100/0이 0/100 처리보다 상대적으로 더 크게 불량하였다.
- white clover는 75/25 처리에서 가장 높은 수량을 보였으며 orchardgrass와는 정반대로 100/0 처리에서 가장 낮은 수량을 보였다. 두 0% 처리간 수량을 비교하여 보면 100/0이 0/100 처리보다 상대적으로 더 크게 불량하였다. 이 결과는 white clover의 양호한 생육과 수량 제고에는 orchardgrass 와는 반대로 Fe보다 Cu가 더 중요한 생리기능을 나타낸 것으로 보였으며 이러한 특성은 유의성이 있었다.
- 75/25 처리에서 제일 높은 수량을 보였다. 두 초종 공히 Mn 수준이 낮은 0/100과 25/75 처리에서 수량이 감소되는 특성은 통계적 유의성을 보였다.
- 이는 두 초종간 미량요소 Fe, Mn, Cu 및 Zn에 대한 생리적 전유능력 및 요구 특성에 차이가 있는데 기인된 것으로 보였다. 또한 white clover의 수량 변화 특성은 뿌리/근류의 생육 및 개화의 특성과도 상호 밀접한 연관성을 보였다(1보).
- 또한 본 시험에서 Fe의 시비에 다소 양호한 수량을 보였지만 Fe-함량은 거의 증가되지 않았다. Gupta and Chipman(1976)은 Fe 시비(Fe- sulfhte)에 Mn과 Zn 함량의 감소는 가져오면서 도 Fe-함량의 증가는 볼 수 없었다고 한바 있다.
- Mn-결핍조건에서는 white clover가 orchardgrass 보다 더 부정적인 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다. 마지막 2회 예취의 수량을 기준한 systematic variation 방법으로 계산된 적정 Mn/Zn 비율은 orchardgrass는 52/48, 그리고 white clover는 58/42% 수준이였다
- 본 시험에서 white clover는 orchardgrass에 비해서 상대적으로 미량요소 시비(처리)에 크게 민감하였으며 이에 따라서 white clover의 뿌리생육, 근류생성 및 개화에 크게 영향을 받았고 이와 연관하여 수량과도 서로 밀접한 연관성을 보였다. 이에 비해서 orchardgrass는 단지 경미한 영향을 보였는데 이는 두 초종간 미량요소에 대한 생리대사의 차이에 기인된 것으로 보였다.
- Finger(1951)는 많은 식물에서 Mn 시비가 긍적적인 뿌리생육을 보였고, 그에 비해서 Vose and Jones(1963)는 white clover에서 Mn시비가 뿌리발육에 부정적인 영향을 주었다고 보고한 바 있다. 본 시험에서는 white clover에 서 Mn 결핍은 뿌리발육, 근류생성, 개화 및 수량의 심한 저하를 초래한 것으로 보였다. 이는 white clover에 Mn 결핍이 쉽게 유발되는 생리적 특성인 것으로 보였는데 이런 특성은 Bussler(1958)5} Woodhouse(1964)의 연구보고와도 일치하는 경향이였다.
- Gupta and Chipman(1976)은 Fe 시비(Fe- sulfhte)에 Mn과 Zn 함량의 감소는 가져오면서 도 Fe-함량의 증가는 볼 수 없었다고 한바 있다. 본 시험의 경향을 볼 때 Fe 효과는 식물체내 Fe 형태뿐만 아니라 식물체내 다른 미량요소량과 병행하여 영향을 받는 것으로 보였다.
- 두 0% 처리간 수량을 비교하여 보면 100/0이 0/100 처리보다 상대적으로 더 크게 불량하였다. 이 결과는 white clover의 양호한 생육과 수량 제고에는 orchardgrass 와는 반대로 Fe보다 Cu가 더 중요한 생리기능을 나타낸 것으로 보였으며 이러한 특성은 유의성이 있었다.
- 이는 예취가 진행될수록 Mn-함량이 낮아지는 특성과 상호 연관성을 보였다. 이에 비해서 Zn-함량의 변화는 경미하였고 Zn 시비량 증가에 따른 수량증가는 볼 수 없었고 오히려 Zn 증가/Mn 감소에 따른 수량감소가 크며 이 특성은 유의성을 보였다. 이는 Zn보다 Mn 수준에 orchardgrass 수량이 더 크게 영향을 받았음을 나타낸 것으로 보였다.
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