[논문]딸기의 고설수경재배에서 백납과 발생에 미치는 규소의 영향

전하준; 촹진규; 손미자; 최문환; 윤혜숙

딸기의 고설수경재배에서 백납과 발생에 미치는 규소의 영향
Effect of Silicon on Albinism of Strawberry in Elevated Hydroponic System 원문보기

생물환경조절학회지 = Journal of bio-environment control, v.15 no.4, 2006년, pp.322 - 326

전하준 (대구대학교 생명환경대학) , 촹진규 (대구대학교 생명환경대학) , 손미자 (대구대학교 생명환경대학) , 최문환 (대구대학교 생명환경대학) , 윤혜숙 (경상남도 농업기술원)

초록
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딸기의 백납과를 유발하는 것으로 추정되는 몇 가지 요인 중에서 규소가 백납과의 발생에 미치는 영향을 검토하였다. 배양액 내에 규소를 첨가하면 약 1개월 후부터 백납과가 발생하였는데 potassium silicate ($K_2SiO_4$) $200mL{\cdot}L^{-1}$ 처리에서는 최고 90%이상의 백납과 발생율을 나타내었다. 배양액에 규소를 제거하면 약 7$\sim$8주 후에 백납과의 발생이 중단되었으나 potassium silicate($K_2SiO_4$)의 $200mL{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 가장 늦게까지 발생이 지속되었다. 과실의 길이는 대조구에 비해 규소 처리구에서 약간 길었으며, 과경과 과중은 고농도의 규소 처리구에서 감소하는 경향을 나타내었다. 과실내의 가용성 고형물과 과실수, 주당 수확량은 처리 간에 차이가 없었다. 백납과의 발생비율은 규소의 농도가 높을수록 현저하게 증가하였다. 본 실험의 결과에서 왕겨배지를 사용하는 수경재배의 백납과 발생은 왕겨에서 유출된 규소의 영향인 것으로 밝혀졌다. 이 결과는 수경재배농가의 백납과 발생 방지에 유효한 정보로 이용될 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

This experiment has investigated the effects of silicon on albinism of strawberry. Albino fruit appeared after a month of treatment of potasium silicate(Si) in nutrient solution. When $200mL{\cdot}L^{-1}$ of Si applied, number of albino fruit increased over 90% of total amount of fruit, and the symptom remained latest any other treatment. The fruit length of the strawberries in Si treatments were longer than control treatment. However, the diameter and weight of fruit decreased in treatment of Si. The soluble solids of fruits, numbers of fruit and yield per plant were no significant differences among treatments. The rate of albino fruit was significantly increased with increase of concentration of Si. The results of this experiment will be utilized for the cultivation in the new substrate application for strawberry hydroponics.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

그리고, Lieten 등(2002)은 ①Isanta' 딸기의 수경재배에서 배양액 내의 규소함량이 증가함에따라 백납과 발생이 증가하여 규소가 백납과의 발생과밀접한 관련이 있다고 주장하였다. 아직까지 우리나라에서는 백납과에 대한 연구를 찾아볼 수가 없는데, 백납과가 다량 발생한 경남의 고설수경재배농가에서는 왕겨를 배지로 사용하고 있으므로 왕겨 내의 규소가 백납과 발생의 원인일 가능성이 높은 것으로 생각되어서, 본 연구에서는 백납과를 유발하는 것으로 추정되는 몇가지 요인 중에서, 우선 규소가 백납과의 발생에 미치는 영향을 검토하였다.
왕겨배지를 사용하는 수경재배 딸기농가에서 백납과가 많이 발생하는 것은 우선 촉성재배 작형에 기인한저온의 장해이거나, 왕겨 내의 규소가 원인일 가능성이높을 것으로 생각되어, 저온의 장해를 배제할 수 있는시기에 실험을 실시함으로서 규소와 백납과 발생과의상관관계를 밝히고자 하였다.

제안 방법

배양액 순환방식으로 하였다. 급액은 압력 보상형점적호수를 이용하였으며 24시간 타이머와 서브 타이머에 의한 급액스케쥴을 설정하고 급액량과 횟수는 배지의 종류별로 배액량이 15~20%정도가 되도록 조절하였다.
딸기의 백납과를 유발하는 것으로 추정되는 몇 가지요인 중에서 규소가 백납과의 발생에 미치는 영향을검토하였다. 배양액 내에 규소를 첨가하면 약 1개월후부터 백납과가 발생하였는데 potassium silicate (BqSiQt)의 200mL・L^-1 처리에서는 최고 90%이상의백납과 발생율을 나타내었다.
모든 시험구에서 백납과가 발생한 3월 24일에 5회 째의규소처리를 마지막으로 하여, 그후의 백납과 발생추이를 3월 24일부터 3월 27일, 3월 31일, 4월 7일, 4월 17일, 4월 25일, 4월 28일, 5월 8일 그리고 5월 15 일까지 9회에 걸쳐 조사하였다. 시험구 처리는 난괴법 3반복으로 하였고, 생육조사는 딸기의 과장, 과경 , 과중및 당도를 조사하고 수확과수와 수확량을 조사하였다.
모든 시험구에서 백납과가 발생한 3월 24일에 5회 째의규소처리를 마지막으로 하여, 그후의 백납과 발생추이를 3월 24일부터 3월 27일, 3월 31일, 4월 7일, 4월 17일, 4월 25일, 4월 28일, 5월 8일 그리고 5월 15 일까지 9회에 걸쳐 조사하였다. 시험구 처리는 난괴법 3반복으로 하였고, 생육조사는 딸기의 과장, 과경 , 과중및 당도를 조사하고 수확과수와 수확량을 조사하였다. 당도는 전자식 굴절당도계 (Atago, PR-101, Japan)로측정하여 oBrix로 표시하였다.
시험구는 potassium silicate(K₂SiO₄)S- 사용하여 규소농도가 각각 50mL-L^-1, lOOmLL^-1, 200mL•L^-1가되도록 배양액에 첨가하여 순환식으로 공급하였고, 2월 24일부터 7일 주기로 새롭게 갱신하여 공급하였다. 모든 시험구에서 백납과가 발생한 3월 24일에 5회 째의규소처리를 마지막으로 하여, 그후의 백납과 발생추이를 3월 24일부터 3월 27일, 3월 31일, 4월 7일, 4월 17일, 4월 25일, 4월 28일, 5월 8일 그리고 5월 15 일까지 9회에 걸쳐 조사하였다.

대상 데이터

사용하였다. 2005년 10월 7일에 코코피트 배지의 고설수경재배 시설에 20cm의 간격으로 2조식으로 정식하고, 야마자키조성 딸기 배양액을 EC 0.6dS・m^~1로 공급하였다. 배양액의 농도는 생육단계에 따라 EC 0.
딸기 품종은 경남의 고설수경재배 농가에서 가장 많이 재배하고 있는, '아키히메(章姬)'를 사용하였다. 2005년 10월 7일에 코코피트 배지의 고설수경재배 시설에 20cm의 간격으로 2조식으로 정식하고, 야마자키조성 딸기 배양액을 EC 0.

성능/효과

백납과는 규소 처리구 전체에서 발생하였으며 농도가 높아질수록 발생율은 현저하게 증가하여, 규소처리가 백납과의 발생과밀접한 관계가 있다는 것을 알 수 있었다. 딸기 과실의 길이는 대조구에 비해 규소 처리구에서 약간 길었으며, 과경과 과중은 고농도의 규소 처리구에서 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나, 과실수와 주당 수확량은 처리 간에 유의한 차이가 없었다.
이러한 현상으로 배양액 내의 규소가 백납과 발생과 직접적인 상관이 있다는 것을 확인할 수 있었다. 규소 처리 시작 약 1개월 후인 3월 27일의 조사에서 50mL•L^-1 처리구에서는 백납과가 거의 발생하지 않았으며, lOOmL•L^-1 처리구는 약 20%, 그리고 200mL•L^-1 처리구에서는 35% 정도의 발생율을 나타내었다. 그리고 3월 31일에 최고의 발생율을나타내었고, 그 후에 점차 감소하기 시작하였다.
백납과는 규소 처리구 전체에서 발생하였으며 농도가 높아질수록 발생율은 현저하게 증가하여, 규소처리가 백납과의 발생과밀접한 관계가 있다는 것을 알 수 있었다. 딸기 과실의 길이는 대조구에 비해 규소 처리구에서 약간 길었으며, 과경과 과중은 고농도의 규소 처리구에서 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나, 과실수와 주당 수확량은 처리 간에 유의한 차이가 없었다.
배양액 내에 규소를 처리한 약 1개월 후 부터 전체규소 처리구에서 백납과가 발생하기 시작하였고, 규소 처리를 중단한 약 1 개월 후에 백납과의 발생이 급격하게 저하하였으나, 전체적으로는 약 7주 후에 발생이중단되었다(Fig. 3). 이러한 현상으로 배양액 내의 규소가 백납과 발생과 직접적인 상관이 있다는 것을 확인할 수 있었다.
발생율을 Table 1에 나타내었다. 백납과는 규소 처리구 전체에서 발생하였으며 농도가 높아질수록 발생율은 현저하게 증가하여, 규소처리가 백납과의 발생과밀접한 관계가 있다는 것을 알 수 있었다. 딸기 과실의 길이는 대조구에 비해 규소 처리구에서 약간 길었으며, 과경과 과중은 고농도의 규소 처리구에서 감소하는 경향을 나타내었다.
5 월 15일에는 백납과 발생이 없어졌는데, 200mL•L^-1 처리구에서만 여전히 20% 정도로 백납과가 발생하였다. 백납과는 규소의 농도에 따라서 발생율이 증가하는것을 알 수 있었으며, 농도가 높을수록 발생기간이 지연되었다.
과실내의 가용성 고형물과 과실수, 주당 수확량은 처리 간에 차이가 없었다. 백납과의 발생비율은 규소의 농도가 높을수록 현저하게 증가하였다. 본 실험의결과에서 왕겨배지를 사용하는 수경재배의 백납과 발생은 왕겨에서 유출된 규소의 영향인 것으로 밝혀졌다.
백납과의 발생비율은 규소의 농도가 높을수록 현저하게 증가하였다. 본 실험의결과에서 왕겨배지를 사용하는 수경재배의 백납과 발생은 왕겨에서 유출된 규소의 영향인 것으로 밝혀졌다. 이 결과는 수경재배농가의 백납과 발생 방지에 유효한정보로 이용될 수 있을 것이다.
2에 나타내었다. 실험기간 동안의 온도조건은 평균 10℃ 이상으로 백납과의 발생에영향을 미치지 않을 정도로 충분하게 높았으며, 상대습도도 대체적으로 적절한 범위 내에 있었던 것으로 나타났다.
이상의 결과에서 규소가 딸기의 백납과 발생을 유발하는 주요한 요인이라는 것이 밝혀졌다. 경남의 고설수경재배 딸기농가에서 백납과가 발생한 것은 저온 저일조의 영향도 배제할 수는 없지만, 배지로 사용한 왕겨에서 유출된 규소가 원인인 것으로 생각된다.

후속연구

딸기에서도 규소가무기이온과 탄수화물의 흡수에 영향을 미친다는 보고가 있으므로 백납과의 발현이 무기이온의 흡수와 관련된 간접적인 영향의 가능성도 있을 것으로 생각된다 (Cheng, 1982; Lieten과 Marcelle, 1993). Wesche- Ebeling과 Montgomery] 1990)는 비록 polyphenoloxi- dase에 의한 산화가 직접적인 탈색의 경로로 밝혀지진않았으나 딸기의 polyphenoloxidase는 anthocyanin 색소를 저하시키는 역할을 한다고 하였는데, Lieten 등 (2002)의 연구와 함께 규소는 직접 또는 간접적으로 anthocyanin 색소 또는 효소의 활동과 관련하여 영향을 미치는 것으로 추정되므로 앞으로 규소가 antho- cyanin의 색소발현에 미치는 영향게 대해서는 더 많은연구가 필요할 것으로 생각된다.
그러므로딸기재배에서는 지하수 혹은 고형배지에서 다량의 규소가 발생할 경우에는 백납과 발생을 방지하기 위해서적절한 조치가 필요하다. 그런데, 아직까지 규소가 백납과를 발생시키는 직접적 혹은 간접적인 작용 메카니즘이 밝혀지지 않아서 이에 대한 계속적인 연구가 필요한 것으로 생각된다.
본 실험의결과에서 왕겨배지를 사용하는 수경재배의 백납과 발생은 왕겨에서 유출된 규소의 영향인 것으로 밝혀졌다. 이 결과는 수경재배농가의 백납과 발생 방지에 유효한정보로 이용될 수 있을 것이다.

참고문헌 (12)

Cheng, B.T. 1982. Some significant function of silicon to higher plants. J. Plant Nutrition 5(12):1345-1353

상세보기
Jun, H.J., J.G. Hwang, I.G. Kim, M.J. Son, K.M. Lee, and U. Udagawa. 2006. Effect of double layered substrate on the growth, yield and fruit quality of strawberry in elevated hydroponic system. Kor. J. Hort. Sci. Technol. 24(2):157-161
Kim, Y.C., K.Y. Kim, K.W. Park, H.K. Yun, T.C. Seo, J.W. Lee, and S.G. Lee. 2002. Silicon absorption characteristics of tomato grown under perlite culture. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 4(4):392-394
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Kim, Y.C., K.Y. Kim, H.D. Suh, K.W. Park, H.K. Yun, T.C. Seo, J.W. Lee, and S.G. Lee. 2003b. Effect of granular silicate application on quality and shelf life of tomato in perlite culture. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 44(3):321-324
Lieten, P., J. Horvath and H. Asard. 2002. Effect of silicon on albinism of strawberry. Acta Hort. 567:361-364
Lieten, F. and R. Marcelle. 1993. Relationships between fruit mineral content and the albinism disorder in Elsanta strawberry. Acta Hort. 348:294-298
Miyake, Y. and E. Takahashi. 1985. Effect of silicon on the growth of soybean plants in a solution culture. Soil Sci. Plant Nutr. 31(4):625-636

상세보기
Miyake, Y. and E. Takahashi. 1986. Effect of silicon on the growth and fruit production of strawberry plants in a solution culture. Soil Sci. Plant Nutr. 32(2):321-326

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Sharma, R.R. and V.P. Sharma. 2003. Mulch type influences plant growth, albinism disorder and fruit quality in strawberry (Fragaria ${\times}$ ananassa Dusch.). Fruits 58(4):221-227

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Ulrich, A. 1971. Albino strawberry fruit study : Progress report. Strawberry News Bull. Vol. (7):1-3. California Strawberry Advisory Board
Wesche-Ebeling, P. and M.W. Montgomery. 1990. Strawberry polyphenoloxidase: Its role in anthocyanin degradation. J. Food Sci. 55(3):731-735

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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