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문제 정의
- 따라서 본 실험에서는 하우스토양재배시 셀레늄과 게르마늄 처리 횟수와 농도가 배추와 고추의 생육과 품질에 미치는 영향을 알아보고자 하였다.
제안 방법
- 공시재료로 꽃노랑, 농우종묘) 봄배추와, CR맛배추, (농우종묘)를 각각 128공의 plug tray에 각각 4월 10일과 8월 16일에 파종하여 5월 5일과 9월 12일에 정식하였으며 고추는, 마니따, (농우종묘) 품종을 72공 plug tray에 2월 15일에 파종하여 5월 6일 포트에 정식하였다. 셀레늄의 공급원으로는 Na2SeO4(Sigma Co.
- 배추의 생육조사는 주중과 구중을 측정하였고 고추는 청고추와 홍고추로 나누어 과중과 기타 일반 생육을 조사하였으며 식물체내의 셀레늄과 게르마늄 함량과 비타민 C를 분석하였다. 식물체내 셀레늄과 게르마늄 함량은 원자흡광광도계 (Perkin elmer 3300, USA)를이용하여 정량하였으며, 식물체내 총 셀레늄함량은 건조된 분말시료 0.
- 5 g를 질산: 과염소산(3:1, v/v) 4 mL를 가 하여 후드에서 습식분해를 하여 HVG-AAS(Shimazu 6800, japan)를 이용하여 정량 분석하였다(Yun 등, 2004).비타민 C함량은 생체시료 5 g 를 2.5% HPO3 25 mL와 함께 Homogenizer로 10, 000 rpm으로 10분간 마쇄한 후 원심분리기로 30, 000 rpm에서 10분간 원심분리하여 상등액을 0.45 pm membrane filter(Millipore, USA)로 여과하여 10 ul씩 2회 반복주입하여 HPLCS- 분석하였다 (Park 등, 1997). HPLC(Waters Ml025, USA)의 조건은 UV-detector로 하였고, 컬럼은 symmetry C18 5 nm(3.
- 셀레늄과 게르마늄 처리시 배추(봄, 가을 배추)와 고추의 생육과 품질의 변화를 조사하였다. 셀레늄 처리에 의한 봄배추와 가을배추의 생체중은 차이가 없었고 Ge 처리시 높은 농도에서 생체 중이 감소하였으나 고추에서는 차이가 없었다.
- 셀레늄의 공급원으로는 Na2SeO4(Sigma Co., USA)를 사용하였고 게르마늄 공급원은 GeQj를 사용하여 셀레늄과 게르마늄 농도를 모두 2, 4, Smg-L-1 로 하여 각각 20회, 10회와 5회씩 셀레늄과 게르마늄 시비량을 같게 하여 생육기간 동안 점적관수로 처리하였다. 그리고 대조구는 같은 양의 물을 처리하였다.
- 비타민 C를 분석하였다. 식물체내 셀레늄과 게르마늄 함량은 원자흡광광도계 (Perkin elmer 3300, USA)를이용하여 정량하였으며, 식물체내 총 셀레늄함량은 건조된 분말시료 0.5 g를 질산: 과염소산(3:1, v/v) 4 mL를 가 하여 후드에서 습식분해를 하여 HVG-AAS(Shimazu 6800, japan)를 이용하여 정량 분석하였다(Yun 등, 2004).비타민 C함량은 생체시료 5 g 를 2.
성능/효과
- 고추 에 셀레늄을 처리한 결과 잎의 셀레늄 함량이 과실에 비교하여 높았으며 과실에서는 홍고추가 풋고추에 비하여 높았다 (Fig. 6). 고추 잎의 셀레늄 함량은 셀레늄 처리 농도가 증가할수록 증가하였으며 과실에서는 Se 4mg-L'1 1Q 회 처리가 타 처리에 비교하여 높았다.
- 6). 고추 잎의 셀레늄 함량은 셀레늄 처리 농도가 증가할수록 증가하였으며 과실에서는 Se 4mg-L'1 1Q 회 처리가 타 처리에 비교하여 높았다. 고추에 게르마늄을 처리한 결과 셀레늄과 비슷한 경향으로 잎의 셀레늄 함량이 과실에 비교하여 높았으며 과실에서는 홍고추가 풋고추에 비하여 약간 높았다(Fig.
- 7). 고추 잎의 셀레늄과 게르마늄 함량은 처리 농도가 증가할수록 증가하였으며 과실에서는 농도처리에 의한 차이가 없었다. 셀레늄처리시 봄재배는 Se 4mg-L-1, 가을 재배는 2mg・LT처리가 적정농도로 판단되며 게르마늄 처리는 봄, 가을 재배에서 Ge 4mg・L-1가 적정하였다.
- 고추 잎의 셀레늄 함량은 셀레늄 처리 농도가 증가할수록 증가하였으며 과실에서는 Se 4mg-L'1 1Q 회 처리가 타 처리에 비교하여 높았다. 고추에 게르마늄을 처리한 결과 셀레늄과 비슷한 경향으로 잎의 셀레늄 함량이 과실에 비교하여 높았으며 과실에서는 홍고추가 풋고추에 비하여 약간 높았다(Fig. 7). 고추 잎의 셀레늄과 게르마늄 함량은 처리 농도가 증가할수록 증가하였으며 과실에서는 농도처리에 의한 차이가 없었다.
- 게르마늄 처리에서 Ge 2mg-L ] 20회 처리 구가 타 처리에 비교하여 홍고추의 생체 중이 높게 나타났다. 고추에서 비타민 C 함량을 분석한 결과 셀레늄 처리에 의해 풋고추의 경우 Se 2mg-L-' 20회 처리와 Se 4 mg-L1 10회 처리가 대조구에 비하여 다소 높았으며 홍고추의 경우 Se 2mg-L-' 20회 처리와 Se 8mg-L_I 5회 처리가 대조구에 비하여 다소 높았다(Fig. 5). 게 르마늄 처리에 의해 비타민C의 변화를 보면 풋고추의 경우 Ge 2mg-L-' 20회 처리와 Ge Smg-L-1 5회 처리가 대조구에 비하여 좀 높았고 Ge 4 mg-L-1 10회 처리는 반대로 대조구에 비해 낮았으며 홍고추의 경우 Ge 8 mg-L"1 5회 처리를 제외한 Ge 2 mg-L-' 20회 처리와 Ge 4mg-L~1 10회 처리가 대조구에 비교하여 낮았다.
- 배추의 셀레늄 처리 경우 비타민 C 함량은 Se 4mg-L~' 10회 처리가 무 처리에 비하여 증가하였으며 게르마늄 처리 경우 Ge 4mg-L-1 10회 처리와 Ge 8 mg-L1 5회 처리에서 증가하였다. 고추에서 셀레늄 처리에 의해 Se 2 mg-L-1 20회 처리가 높았으며 홍고추가 풋고추에 비교하여 비타민 C 함량이 약 2배가량 많았다. 봄, 가을배추 부위별 셀레느 함량은 외엽>중엽 >내 엽 순으로 많았고 엽육 부위가 중륵에 비해 높았으며 농도의 증가에 따라 증가하는 경향이었다.
- 게 르마늄 처리에 의해 비타민C의 변화를 보면 풋고추의 경우 Ge 2mg-L-' 20회 처리와 Ge Smg-L-1 5회 처리가 대조구에 비하여 좀 높았고 Ge 4 mg-L-1 10회 처리는 반대로 대조구에 비해 낮았으며 홍고추의 경우 Ge 8 mg-L"1 5회 처리를 제외한 Ge 2 mg-L-' 20회 처리와 Ge 4mg-L~1 10회 처리가 대조구에 비교하여 낮았다. 그리고 부위별로 모든 처리 구가 홍고추가 풋고추에 비교하여 비타민 C 함량이 약 2배 높았다. 그러므로 생리활성적인 측면에서 홍고추가 풋고 추보다 높다고 할 수 있다.
- 동일포장에서 봄배추와 가을 배추를 재배한 후 토양의 셀레늄 함량을 분석한 결과 봄에는 셀레늄처리구가무 처리에 비하여 약간 높았으나 가을에는 셀레늄 처리 구가 대조구에 비하여 현저히 높았으며 처리 농도의 증가에 따라 높아지는 경향이었다 (Fig. 4). 가을배추 수확 후 토양에서 셀레늄 농도가 증가된 것은 봄배추 셀레늄 처리 시 일부가 토양에 축적된 것으로 사료되며 토양 재배에서 장기적으로 셀레늄을 처리시 토양과 식물에 미치는 영향은 진일보 연구가 필요한 것으로 생각된다.
- 이는 아마 봄배추심은 밭에 다시 가을 배추를 심어서 토양에 남아 있는 게르마늄으로 인해 가을 배추의 게르마늄 함량 증가와 게르마늄 처리 구가 대조구에 비해 많이 함유된 것으로 생각된다. 배추, 상추, 토마토 수경재배에서 양액에 게르마늄을 처리하였을 때게르마늄 함량이 그래도 어느 정도 흡수되었는데 토양 재배에서 게르마늄 흡수가 전혀 되지 않는 것으로 나타났다(미 발표).
- 배추의 양액재배에서 Se 1 mg-L-1 처리하였을 때 생체 중이 대조 구와 차이가 없었다는 결과와 일치하였다(Yun, 2005). 엽록소 함량은 셀레늄 처리구가 대조구에 비해 증가하는 경향을 보였으며 셀레늄 농도별 차이는 없었다. 구고, 구폭 및 엽수는 셀레늄 처리에 의한 영향은 없었다.
후속연구
- 셀레늄처리시 봄재배는 Se 4mg-L-1, 가을 재배는 2mg・LT처리가 적정농도로 판단되며 게르마늄 처리는 봄, 가을 재배에서 Ge 4mg・L-1가 적정하였다.고추는 Se 4mg・L* Ge 2mg・lL는 처리가 적정할 것으로 판단하지만 재배 후의 토양 내의 셀레늄과 게르마늄의 집적 방지, 흡수 특성에 따른 생리기작과 안전성 등에 관한 연구가 이루어져야 할 것으로 생각된다.
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