This study was conducted to investigate the desalinizing effect of some vegetable crops (beet, crown daisy, kale, lettuce, spinach, sweet com, and tomato) in salinized soil. The soil was treated with highly concentrated nutrient solutions and the growth of these crops was compared and soil salinity ...
This study was conducted to investigate the desalinizing effect of some vegetable crops (beet, crown daisy, kale, lettuce, spinach, sweet com, and tomato) in salinized soil. The soil was treated with highly concentrated nutrient solutions and the growth of these crops was compared and soil salinity was monitored. The plant height of lettuce and crown daisy inhibited severely in with EC $5dS{\cdot}m^{-1}$ salinized soil. Soil EC level was the lowest in soil where tomato was cultivated followed by corn and kale. The residual level of $NO_3$ was higher in soils used for cultivation of corn, tomato, and kale, that of K was higher in soils used for cultivation of corn, tomato, and beet, and That of $P_2O_5$ was higher in soils used for cultivation of corn and tomato. Although the desalinizing effect was greatest by tomato and corn after 60 days of cultivation. Quality of the these crops was low and the cultivation periods of these crops overlapped with that of the main crops. Kale, on the other hand showed less growth inhibition in salinized soil, greatest desalinating effect based on fresh weight. In addition this crop only needs 30 days of cultivation period. Therefore, kale was most efficient crop in desalinizing considering crop quality, a short cultivation period, and nonoverlapping cultivation time with the main crops.
This study was conducted to investigate the desalinizing effect of some vegetable crops (beet, crown daisy, kale, lettuce, spinach, sweet com, and tomato) in salinized soil. The soil was treated with highly concentrated nutrient solutions and the growth of these crops was compared and soil salinity was monitored. The plant height of lettuce and crown daisy inhibited severely in with EC $5dS{\cdot}m^{-1}$ salinized soil. Soil EC level was the lowest in soil where tomato was cultivated followed by corn and kale. The residual level of $NO_3$ was higher in soils used for cultivation of corn, tomato, and kale, that of K was higher in soils used for cultivation of corn, tomato, and beet, and That of $P_2O_5$ was higher in soils used for cultivation of corn and tomato. Although the desalinizing effect was greatest by tomato and corn after 60 days of cultivation. Quality of the these crops was low and the cultivation periods of these crops overlapped with that of the main crops. Kale, on the other hand showed less growth inhibition in salinized soil, greatest desalinating effect based on fresh weight. In addition this crop only needs 30 days of cultivation period. Therefore, kale was most efficient crop in desalinizing considering crop quality, a short cultivation period, and nonoverlapping cultivation time with the main crops.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
그러나 흡비작물의 경우 경제성이 없는 경우가 많아 실제 농가에서 이용되지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 두가지 수준의 염류집적 토양에서 몇 가지 채소작물의 생육 양상과 재배 후 각 염류토양에서의 염류함량을 조사함으로써 채소작물별 제염 정도를 비교하여 제염작물로의 이용 가능성을 타진하며, 앞으로 전작을 통한 제염처리를 위한 기초 자료를 얻고자 하였다.
본 연구는 몇 가지 채소(비트 쑥갓, 상추, 케일, 무, 시금치, 단옥수수, 토마토)의 제염효과를 알아보기 위해 인위적으로 처리한 염류 집적 토양에서 재배후 작물생육과 토양내 염류 함량을 조사하였다. 채소작물별 초장으로 본 생육은 EC 5dS·m-1의 염류토양에서 상추와 쑥갓의 생육이 가장 크게 억제되었다.
제안 방법
염류집적 토양은 고농도의 토마토 원시 배양액(Park과 Kim, 1998)을 이용하여 5년 이상 연작지 토양에서 흔히 볼 수 있는 수준인 EC 5(EC 5dS·m-1)로 조정하였다. 7가지 작물의 종자를 육묘용 배지(흥농바이오상토1호)가 충진된 플러그 트레이에 파종하였다. 비트(제일비트, 제일종묘), 무(백광무, 흥농종묘)는 자엽 출현직후까지, 쑥갓(중엽쑥갓, 농우바이오), 상추(적치마상추, 중앙종묘), 케일(건강, 제일종묘), 시금치(무궁화, 흥농종묘), 단옥수수(골든크로스밴텀 70, 농우바이오)는 본엽 출현시기까지, 그리고 토마토(서광, 흥농종묘)는 1화방이 개화할 때까지 육묘하였다.
강원대학교 원예학과 실험포장 토양을 채취하여 원예용 복합비료(11:10:10)를 질소 기준 50kg/10a수준으로 시비한 토양을 대조구(EC는 1.5dS·m-1)로 하였다. 염류집적 토양은 고농도의 토마토 원시 배양액(Park과 Kim, 1998)을 이용하여 5년 이상 연작지 토양에서 흔히 볼 수 있는 수준인 EC 5(EC 5dS·m-1)로 조정하였다.
그밖에 토양 중 NO3, K, P2O4의 함량을 RQflex test kits(Reflectoquant Analysis System, Merck, Germany)을 이용하여 측정하였다(EMD Chemicals, 2005). 염류토양에서 작물별 생육양상을 알아보기 위해 초장을 조사하여 대조구 작물의 생육에 대한 백분률로 계산하여 대조구와 EC 5dS·m-1에서의 생육정도를 표시하였다.
5dS·m-1)로 하였다. 염류집적 토양은 고농도의 토마토 원시 배양액(Park과 Kim, 1998)을 이용하여 5년 이상 연작지 토양에서 흔히 볼 수 있는 수준인 EC 5(EC 5dS·m-1)로 조정하였다. 7가지 작물의 종자를 육묘용 배지(흥농바이오상토1호)가 충진된 플러그 트레이에 파종하였다.
그밖에 토양 중 NO3, K, P2O4의 함량을 RQflex test kits(Reflectoquant Analysis System, Merck, Germany)을 이용하여 측정하였다(EMD Chemicals, 2005). 염류토양에서 작물별 생육양상을 알아보기 위해 초장을 조사하여 대조구 작물의 생육에 대한 백분률로 계산하여 대조구와 EC 5dS·m-1에서의 생육정도를 표시하였다. 모든 시험구는 3반복으로 임의 배치하였고, 통계처리는 Excel(Microsoft 2002 program)을 이용하여 표준편차로 나타내었다.
비트(제일비트, 제일종묘), 무(백광무, 흥농종묘)는 자엽 출현직후까지, 쑥갓(중엽쑥갓, 농우바이오), 상추(적치마상추, 중앙종묘), 케일(건강, 제일종묘), 시금치(무궁화, 흥농종묘), 단옥수수(골든크로스밴텀 70, 농우바이오)는 본엽 출현시기까지, 그리고 토마토(서광, 흥농종묘)는 1화방이 개화할 때까지 육묘하였다. 일정한 크기까지 자란 비트, 상추, 케일, 시금치, 쑥갓은 조제된 토양이 담겨있는 59cm × 18cm × 14cm 크기의 직사각형 화분에, 그리고 단옥수수와 토마토는 65cm × 20cm × 16cm 크기의 용기에 정식하였다. 관수시 염의 용출을 막기 위해 플라스틱 필름으로 막혀 있는 상자 안에 용기를 넣어 재배하였다.
대상 데이터
7가지 작물의 종자를 육묘용 배지(흥농바이오상토1호)가 충진된 플러그 트레이에 파종하였다. 비트(제일비트, 제일종묘), 무(백광무, 흥농종묘)는 자엽 출현직후까지, 쑥갓(중엽쑥갓, 농우바이오), 상추(적치마상추, 중앙종묘), 케일(건강, 제일종묘), 시금치(무궁화, 흥농종묘), 단옥수수(골든크로스밴텀 70, 농우바이오)는 본엽 출현시기까지, 그리고 토마토(서광, 흥농종묘)는 1화방이 개화할 때까지 육묘하였다. 일정한 크기까지 자란 비트, 상추, 케일, 시금치, 쑥갓은 조제된 토양이 담겨있는 59cm × 18cm × 14cm 크기의 직사각형 화분에, 그리고 단옥수수와 토마토는 65cm × 20cm × 16cm 크기의 용기에 정식하였다.
데이터처리
염류토양에서 작물별 생육양상을 알아보기 위해 초장을 조사하여 대조구 작물의 생육에 대한 백분률로 계산하여 대조구와 EC 5dS·m-1에서의 생육정도를 표시하였다. 모든 시험구는 3반복으로 임의 배치하였고, 통계처리는 Excel(Microsoft 2002 program)을 이용하여 표준편차로 나타내었다.
이론/모형
토양내 EC는 1:5 H2O법에 의해 측정하였다(NIAST, 2000). 그밖에 토양 중 NO3, K, P2O4의 함량을 RQflex test kits(Reflectoquant Analysis System, Merck, Germany)을 이용하여 측정하였다(EMD Chemicals, 2005).
성능/효과
채소작물별 초장으로 본 생육은 EC 5dS·m-1의 염류토양에서 상추와 쑥갓의 생육이 가장 크게 억제되었다. EC 5dS·m-1 수준의 염류토양에서 EC 잔존율은 토마토, 옥수수, 케일 순으로 낮았으며 비료 성분별 제염효과는 NO3의 경우는 옥수수, 토마토, 케일, K는 옥수수, 토마토, 비트, P2O5는 옥수수와 토마토가 가장 우수하였다. 제염효과는 재배기간이 60일이었던 토마토, 옥수수가 가장 우수하였으나, 염류토양 재배시 수확물의 상품성 저하와 재배시기 주작물 재배시기와 겹치는 문제가 있고, 생체중당 제염효과는 낮았다.
EC 5dS·m-1 수준의 토양에 대한 7종류의 작물의 제염효과를 작물재배 후 토양의 EC을 재배전 EC와 비교하여 조사하였는데, 생육과 유사하게 토마토가 가장 높은 제염효과를 보였고, 다음으로 단옥수수, 케일, 비트, 시금치의 순이었으며, 내염성이 약한 작물이었던 상추와 쑥갓은 전혀 제염효과가 없는 것으로 나타났다 (Fig. 3A). 또한 각 작물의 재배최종일에 수확한 전체 생체중에 대한 EC 수준 감소을 계산한 결과 EC 변화로만 계산했을 때 가장 효과적이었던 단옥수수와 토마토는 포기당 2〜3kg의 생체중을 보여 낮은 수치를 보였고, 생체중이 포기당 125g이었던 케일이 가장 높은 수치를 보여 수확량당 제염효과는 가장 우수한 것으로 나타났다(Fig 3B).
나타내었다. 그 결과 내염성 작물로 알려진 케일, 토마토, 단옥수수는 생육억제가 없었으나 내염성이 중간 이하인 상추와 쑥갓은 높은 생육억제효과를 보였는데, 특히 상추의 경우 EC 5dS·m-1에서 40%이상의 생육억제를 나타내어 본 실험에 사용한 작물 중 염류에 대한 저항성이 가장 낮은 것으로 나타났다(Fig. 1).
3A). 또한 각 작물의 재배최종일에 수확한 전체 생체중에 대한 EC 수준 감소을 계산한 결과 EC 변화로만 계산했을 때 가장 효과적이었던 단옥수수와 토마토는 포기당 2〜3kg의 생체중을 보여 낮은 수치를 보였고, 생체중이 포기당 125g이었던 케일이 가장 높은 수치를 보여 수확량당 제염효과는 가장 우수한 것으로 나타났다(Fig 3B).
본 실험에서 사용한 작물 중 제염효과가 우수하였던 토마토, 단옥수수, 케일의 경우 재배기간이 각각 60일, 60일, 30일이었다. 따라서 제염을 위한 작부체계에서 전작은 재배조건에 의해 재배기간이 제한되는 경우가 많아 제염효과뿐만 아니라 생육기간끼지도 고려해야 할 것으로 보인다.
EC 5dS·m-1 수준의 염류토양에서 EC 잔존율은 토마토, 옥수수, 케일 순으로 낮았으며 비료 성분별 제염효과는 NO3의 경우는 옥수수, 토마토, 케일, K는 옥수수, 토마토, 비트, P2O5는 옥수수와 토마토가 가장 우수하였다. 제염효과는 재배기간이 60일이었던 토마토, 옥수수가 가장 우수하였으나, 염류토양 재배시 수확물의 상품성 저하와 재배시기 주작물 재배시기와 겹치는 문제가 있고, 생체중당 제염효과는 낮았다. 이에 반해 케일은 재배기간 30일로 짧고, 생육억제효과가 적으며, 생체중당 제염효과가 가장 우수하여 제염효과가 있는 전작 작물로 적합하리라 사료된다.
토양내 염류 함량을 조사하였다. 채소작물별 초장으로 본 생육은 EC 5dS·m-1의 염류토양에서 상추와 쑥갓의 생육이 가장 크게 억제되었다. EC 5dS·m-1 수준의 염류토양에서 EC 잔존율은 토마토, 옥수수, 케일 순으로 낮았으며 비료 성분별 제염효과는 NO3의 경우는 옥수수, 토마토, 케일, K는 옥수수, 토마토, 비트, P2O5는 옥수수와 토마토가 가장 우수하였다.
토양내 염류 잔존율은 대조구의 경우 모두 100% 미만으로 작물이 생육하면서 염류를 흡수하였기 때문이라 판단되었고 EC 5dS·m-1 토양에서는 7가지 작물 모두 대조구보다 높은 수준이었으나 상추를 제외하고는 재배 후 감소한 경향이었다(Fig. 2A). 특히 케일, 단옥수수, 토마토는 50% 수준으로 줄어 들었다.
후속연구
제염효과는 재배기간이 60일이었던 토마토, 옥수수가 가장 우수하였으나, 염류토양 재배시 수확물의 상품성 저하와 재배시기 주작물 재배시기와 겹치는 문제가 있고, 생체중당 제염효과는 낮았다. 이에 반해 케일은 재배기간 30일로 짧고, 생육억제효과가 적으며, 생체중당 제염효과가 가장 우수하여 제염효과가 있는 전작 작물로 적합하리라 사료된다.
참고문헌 (13)
Choi, J.M. and C.W. Lee. 1995. Effects of irrigation methods, nutrient concentrations and media on salt accumulation in media, growth and flowering of Easter lilies. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 36:715-724 (in Korean)
Maas, E.V. 1990. Relative salt tolerance of herbaceous crops. http://www.ussl.ars.usda.gov/pls/caliche/SALTT42B
MAF (Ministry of Agriculture and Forestry) 2005. Crops statistics
NHRI (National Horticultural Research Institute). 2005. Horticultural technique support information 05-24 (2005.12.7) (in Korean)
NIAST (National Institute of Agricultural Science and Technology). 2000. Analysis method of soil and plant. p. 103-142. NIAST, Suwon, Korea (in Korean)
Park, K.W. and Y.S. Kim. 1998. Hydroponics in horticulture. Academybook. Seoul (in Korean)
Reina-Sanchez, A., R. Romero-Aranda, and J. Cuartero. 2005. Plant water uptake and water use efficiency of greenhouse tomato cultivars irrigated with saline water. Agr. Water Mat. 78:54-66
Rhee, H.C., G.H. Kang, K.B. Kweon, Y.H. Choi, and H.T. Kim. 2002. Effect of high concentrations of sodium chloride salts in soil on the growth of and minerai uptake by tomatoes. J. Bio-Env. Cont. 11:121-126 (in Korean)
Shin, W.K. 1988. Studies on salt accumulation, physiological disorders, and effect of desalinization in protected cultivation soils. PhD. Diss., Seoul Natl. Univ., Seoul, Korea (in Korean)
van Ieperen, W. 1996. Effects of different day and night salinity levels on vegetative growth, yield and quality of tomato. J. Hort. Sci. 71:99-111
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.