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문제 정의
- 따라서, 본 실험에서는 아열대 사료작물인 kenaf를 강원도 북부 지방인 철원 지역에서 재배하여 kenaf의 재배 생리학적인 특성과 생장 조건을 알아보았다.
제안 방법
- 광합성율 측정은 파종 후 53일째, 73일째, 93 일째에, 휴대용 광합성 측정 장치인 LAO4 (Analytical Development Company, Ltd. UK)를이용하여 잎의 광합성율(Leaf Photosynthesis Rate : A)을 품종별로 3반복으로 실시하였으며, 동시에 기공전도도(Stomatal conductance: Gs) 와엽 내 CO농도(Intercellular CO2 concentration : Ci)도 함께 측정하였다.
- 본 연구는 아열대 일년생 작물인 kenaf를 철원지역에서 품종 Dowling, Everglade-41, Tainung-2를 재배하여 생육특성과 광합성율을 측정하였다..
- 건물중을 측정하였다. 식물체 높이와 줄기 굵기는 당일 날 각 품종별 10반복씩 식물체를 임의로 선택하여 측정하였다.
- 파종 후 53일째, 93일째, 115일째에 각 품종별 3반복씩 식물체를 채취하여 줄기, 잎을 구분한 후 생체중을 측정하고, 60P 에서 7일간건조시켜 건물중을 측정하였다. 식물체 높이와 줄기 굵기는 당일 날 각 품종별 10반복씩 식물체를 임의로 선택하여 측정하였다.
대상 데이터
- Kenaf 3개 품종1 Dowling, Everglade-41 및 Tainung-2 종자를 강원도 철원군 농지에 재식거리 20x10cm로 2005년 5월 20일에 파종을 하여 2005년 9월 12일에 수확 하였다. 시비는 우분 퇴비(5 ton/ha)를 사용하였으며, 파종시 모두 사용하고 더 이상 추비는 하지 않았다.
성능/효과
- 시기에 따른 광합성율의 차이를 보면, 세 품종 모두에서 파종 후 73일째에서 다른 두 시기에 비해 높게 나타난 것을 알 수 있었는데(Table 2), 이것은 강(2004) 등이 Everglades-41 품종이 잎이 완전엽형으로 장상인 품종에 비해광합성율이 높게 나타났다고 보고 하였는데, 본 연구에서도 생육이 왕성한 생육중기에 Everglade-41 품종이 다른 품종에 비해 높게 나타남으로서 일치한 경향을 나타냈다. 결과적으로 광합성율이 높은 kenaf는 C3식물이면서 C4 식물의 생육습성을 가짐으로서 짧은기간 내에 대량생산이 가능한 식물로 사료된다.
- 6배로 증가된 것을 알 수 있었다. 결과적으로 철원지역 에서는 Tainung-2 품종보다는 Dowling 혹은 Everglade-41 품종이 재배에 더 적합한 것으로 사료된다.
- 이 생장분석 결과로 Dowling 품종의 높이는 그리 높지 않지만 잎의 수가 많고, 직경이 커서 Dowling 품종이 더 효과적인 생산성을 보였다. 광합성 측정에서는 일사량이 많은 파종 후 73일째인 8월초에 측정한 Everglade-41 품종이 28.6 CO2 μmol m-2s-1으로 가장 높은 수치를 나타내었다. 파종 후 115일째 수확시 식물체의 높이는 품종별 차이는 나타내지 않았지만, 줄기의 굵기는 Dowling과 Everglade-41 품종이 28mm 정도로 Tainung-2 품종에 비해 현저히 높게 나타났다.
- 52 CCh y mol 으로 제일 낮게 나타난 것을 알 수 있었다. 그러나 파종 후 73일째에서는 Everglade-41 품종이 광합성율과 기공전도도가 각각 28.56 CO pmol m~2s-1, 0.51 mol m-2s-1으로 제일 높게 나타난 반면에, Dowling 품종은 광합성 율과 기공전도도가 각각 26.98 CO2 pmol m-2s-1, 0.42mol m-2s-1으로 제일 낮게 나타난 것을 알 수 있었다. 그리고 파종 후 93일째에서는 Dowling 품종이 광합성 율이 25.
- 5g으로 제일 낮게 나타났다. 그러나 품종별 줄기의 생체중과 건물 중의 차이를 보면, 오히려 Tainung-2 품종의 생체중과 건물중이 각각 75.7g, 11.0g으로 제일 높게 나타났으며, Everglade-41 품종의 생체중과 건물중이 각각 58.0g, 6.6g으로 제일 낮게 나타난 것을 알 수 있었다. 그러나, 파종 후 73 일째와 115일째에서는 Dowling 품종 줄기의 건물 중이 각각 55.
- 6g으로 제일 낮게 나타난 것을 알 수 있었다. 그러나, 파종 후 73 일째와 115일째에서는 Dowling 품종 줄기의 건물 중이 각각 55.9g, 79.8g 이고, 잎의 건물 중은 각각 24.6g, 79.8g으로 다른 두 품종에 비해 높게 나타난 것을 알 수 있었다(Table 1). 조 (20011*) 등은 제주지역에서 재식거리 50x15cm로 재배하여 150일후 수확시 잎과 줄기의 생체중은 각각 252g과 401g으로 나타났다고 보고하였는데, 본 연구에서는 재배하여 115일후 수확 시 잎의 생체중은 125~ 155g으로, 줄기 생체중은 344~380g으로 약간 낮게 나타났는데, 이것은 환경, 재식거리 및 재배기간에 따라 다르게 나타난 것으로 사료된다.
- 42mol m-2s-1으로 제일 낮게 나타난 것을 알 수 있었다. 그리고 파종 후 93일째에서는 Dowling 품종이 광합성 율이 25.46 COj pmol m-2s-1으로 제일 높게 나타난 반면에, Tainung-2 품종은 광합성 율이 22.38 CO2 pmol mesT으로 제일 낮게 나타난 것을 알 수 있었다. 전체적으로 보면, 파종 후 53일째에서는 Tainung-2 품종이, 73일째에서는 Everglade- 41 품종이, 93일째에서는 Dowling 품종이 높은 광합성율을 보임으로서, 시기별 품종별 광합성 율의 차이가 보였다.
- 파종 후 115일째 수확시 식물체의 높이는 품종별 차이는 나타내지 않았지만, 줄기의 굵기는 Dowling과 Everglade-41 품종이 28mm 정도로 Tainung-2 품종에 비해 현저히 높게 나타났다. 본 시험 결과에서는 철원지역에서의 모든 품종들은 앞서 제주지역에서 얻은 실험결과와 비교하여 수확량은 감소하였다. 이는 제주에서의 kenaf 재배는 철원지역보다 재식밀도가 더 넓었으며 재배 기간도 길었기 때문이다.
- . 생장분석 결과 파종 후 53일째에 Everglade- 41 품종이 잎 생체중과 건물중이 가장 높게 나타내었다. 줄기 무게는 Tainung-2 품종이 가장 높았으며, 93일과 115일째에서는 Dowling 품종이 줄기와 잎에서 가장 높은 생체중과 건물 중을 나타내어 생산적 측면에서는 Dowling 품종이 가장 높게 나타났다.
- 조 (20011*) 등은 제주지역에서 재식거리 50x15cm로 재배하여 150일후 수확시 잎과 줄기의 생체중은 각각 252g과 401g으로 나타났다고 보고하였는데, 본 연구에서는 재배하여 115일후 수확 시 잎의 생체중은 125~ 155g으로, 줄기 생체중은 344~380g으로 약간 낮게 나타났는데, 이것은 환경, 재식거리 및 재배기간에 따라 다르게 나타난 것으로 사료된다. 시기별 줄기와 잎의 건물 중의 비율을 보면, 파종 후 53일째에서는 줄기가 잎의 건물중에 비해 Dowling, Everglad&41 및 Tainung-2 품종이 각각 1.7배, 1.3배, 2.4배로 나타났으나, 파종 후 115일째에서는 각각 2.7 배, 2.6배, 3.1 배로 시일이 지나면서 biomass량은 잎에서보다 줄기에서 더 많이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 재배하여 115일후 수확 시 세 품종의 잎과 줄기의 구성 비율의 평균값은 26.
- 1, 2). 시기별 품종들의 식물체 높이는 파종 후 53일째에서는 Tainung-2 품종이 다른 두 품종에 비해 약간 높게 나타났으나, 수확시 파종 후 115일째에서 품종별 차이가 나타내지 않았다. 시기별 품종들의 줄기의 굵기는 파종 후 53일째에서는 품종별 차이가 나타내지 않았으나, 수확시 파종 후 115일째에서는 Dowling와 Everglade-41 품종이 28mm 정도로 Tainung-2 품종에 비해 현저히 높게 나타났다.
- 시기별 품종들의 식물체 높이는 파종 후 53일째에서는 Tainung-2 품종이 다른 두 품종에 비해 약간 높게 나타났으나, 수확시 파종 후 115일째에서 품종별 차이가 나타내지 않았다. 시기별 품종들의 줄기의 굵기는 파종 후 53일째에서는 품종별 차이가 나타내지 않았으나, 수확시 파종 후 115일째에서는 Dowling와 Everglade-41 품종이 28mm 정도로 Tainung-2 품종에 비해 현저히 높게 나타났다. 제주지역에서 Tainung-2 품종을 재배하여 수확 시 식물체 높이는 273~305cm, 줄기의 굵기는 l&~18.
- 5배로 현저하게 증가된 것을 알 수 있었다. 실험 결과에서 나타났듯이 철원지역에서의 모든 품종들은 앞서 제주지역에서 얻은 실험결과와 비교하여 수확량은 감소하였다. 이는 제주에서 재배는 재식밀도가 더 넓었으며 재배기간도 길었기 때문이다.
- 줄기 무게는 Tainung-2 품종이 가장 높았으며, 93일과 115일째에서는 Dowling 품종이 줄기와 잎에서 가장 높은 생체중과 건물 중을 나타내어 생산적 측면에서는 Dowling 품종이 가장 높게 나타났다. 이 생장분석 결과로 Dowling 품종의 높이는 그리 높지 않지만 잎의 수가 많고, 직경이 커서 Dowling 품종이 더 효과적인 생산성을 보였다. 광합성 측정에서는 일사량이 많은 파종 후 73일째인 8월초에 측정한 Everglade-41 품종이 28.
- 38 CO2 pmol mesT으로 제일 낮게 나타난 것을 알 수 있었다. 전체적으로 보면, 파종 후 53일째에서는 Tainung-2 품종이, 73일째에서는 Everglade- 41 품종이, 93일째에서는 Dowling 품종이 높은 광합성율을 보임으로서, 시기별 품종별 광합성 율의 차이가 보였다. 이것은 생육환경, 생육 적기에 따른 품종들의 차이를 나타낸 것으로 사료된다.
- 생장분석 결과 파종 후 53일째에 Everglade- 41 품종이 잎 생체중과 건물중이 가장 높게 나타내었다. 줄기 무게는 Tainung-2 품종이 가장 높았으며, 93일과 115일째에서는 Dowling 품종이 줄기와 잎에서 가장 높은 생체중과 건물 중을 나타내어 생산적 측면에서는 Dowling 품종이 가장 높게 나타났다. 이 생장분석 결과로 Dowling 품종의 높이는 그리 높지 않지만 잎의 수가 많고, 직경이 커서 Dowling 품종이 더 효과적인 생산성을 보였다.
- 6 CO2 μmol m-2s-1으로 가장 높은 수치를 나타내었다. 파종 후 115일째 수확시 식물체의 높이는 품종별 차이는 나타내지 않았지만, 줄기의 굵기는 Dowling과 Everglade-41 품종이 28mm 정도로 Tainung-2 품종에 비해 현저히 높게 나타났다. 본 시험 결과에서는 철원지역에서의 모든 품종들은 앞서 제주지역에서 얻은 실험결과와 비교하여 수확량은 감소하였다.
- 이것은 재배환경, 품종의 차이로 사료된다. 파종 후 115일째에서 식물체 높이는 파종 후 53일째에 비해 Dowling, Everglade-41 및 Tainung-2 품종이 각각 2.4배, 2.4배, 2.2배로 증가하였으며, 줄기의 굵기도 각각 2.5배, 2.4배, 1.6배로 증가된 것을 알 수 있었다. 결과적으로 철원지역 에서는 Tainung-2 품종보다는 Dowling 혹은 Everglade-41 품종이 재배에 더 적합한 것으로 사료된다.
- 6%로 나타났는데, 이것은 Webber(1993)는 미국의 Oklahoma에서 kenaf 5개 품종을 재배하여 수확시 건물 기준으로 잎 26%와 줄기 74%로 구성 되었다고 보고한 결과와 비슷한 경향이었다. 파종 후 115일째에서 줄기의 건물중은 파종 후 53일째에 비해 Dowling, Everglade-41 및 Tainung-2 품종이 각각 9.2배, 11.2< 7.2배로 현저하게 증가하였으며, 잎의 건물중도 각각 6.0배, 5.6배, 5.5배로 현저하게 증가된 것을 알 수 있었다. 실험 결과에서 나타났듯이 철원지역에서의 모든 품종들은 앞서 제주지역에서 얻은 실험결과와 비교하여 수확량은 감소하였다.
- 품종별 광합성율의 차이를 보면, 파종 후 53 일째에서는 Tainung-2 품종이 광합성율과 기공전도도가 각각 25.22 CCh pmol 0.42 mol m-2s-1으로 제일 높게 나타난 반면에, Everglade-41 품종은 광합성 율이 23.52 CCh y mol 으로 제일 낮게 나타난 것을 알 수 있었다. 그러나 파종 후 73일째에서는 Everglade-41 품종이 광합성율과 기공전도도가 각각 28.
- 품종별 식물체의 높이와 굵기의 차이를 보면, Tainung-2 품종의 식물체 높이가 시기별 각각 130.0cm, 247.7cm, 290.3cm로 제일 높게 나타난 반면에, 줄기의 굵기는 오히려 11.2 cmm, 16.7mm, 18.2irm로 제일 낮게 나타난 것을 알 수 있었다(Fig. 1, 2). 시기별 품종들의 식물체 높이는 파종 후 53일째에서는 Tainung-2 품종이 다른 두 품종에 비해 약간 높게 나타났으나, 수확시 파종 후 115일째에서 품종별 차이가 나타내지 않았다.
- 품종별 잎의 생체중과 건물중의 차이를 보면, 파종 후 53일째에서는 Everglade-41 품종의 생체중과 건물중이 각각 42.0g, 5.1g으로 제일 높게 나타난 반면에, Tainung-2 품종 잎의 생체중과 건물중이 각각 37.3g, 4.5g으로 제일 낮게 나타났다. 그러나 품종별 줄기의 생체중과 건물 중의 차이를 보면, 오히려 Tainung-2 품종의 생체중과 건물중이 각각 75.
후속연구
- 국내재배 기원은 확실하지는 않지만 1926년 이후 연구를 목적으로 도입되어 재배가 이루어지고 있는 실정이지만 널리 보급되지는 못하였는데, 제주지역에서 재식밀도, 파종기에 따른 양 마의 생육 특성, 사료특성에 관한 연구가 보고 되어있다(조 등, 2001a, 2001% 이처럼 열대성 작물인 kenaf가 제주지역에서만 실험 실시하였는데, 이것은 경지면적이 협소하고 척박한 토양이 많은 우리나라에서 지역별 kenaf 생육특성에 관한 연구가 아주 미흡한 것으로 판단된다. 더욱이 생육시기가 짧은 북부지역에서의 재배연구가 활발히 이루어진다면, kenaf의 이용 가치를 더 한층 높일 수 있을 것으로 사료된다.
- 이러한 결과를 토대로 재식밀도와 재배 기간을 더 늘린다면 철원지역에서의 kenaf의 사료작물로서 생산량은 높아지리라 사료된다.
- 이러한 결과를 토대로 재식밀도와 재배 기간을 더 늘린다면 철원지역에서의 kenaf의 사료작물로서 생산량은 높아지리라 사료된다.
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