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문제 정의
- 현재 인삼 재배 시 30 klux 정도까지는 광량이 증가할수록 광합성이 증가하지만 해가림의 광량뿐만 아니라 온도, 습도 등의 미기상 조건이 적절하여야 생육이 조장된다. 선행연구의 결과에서 일부 볏짚 및 부직포를 이용한 해가림 차이에 따른 광량 및 온도 변화를 검토한 바 있으나, 차광재료에 따른 엽록소 함량 평가 등 차광 재료에 따른 폭넓은 연구가 제한적이므로, 본 연구에서는 차광판 및 차광망 등 차광재료의 차이에 따른 인삼 재배포의 광량 및 미기상 반응과 광수용체로 작용하는 엽록소 함량의 변화를 조사하여 인삼생육에 적합한 해가림 차광재료의 표준화를 위한 기초자료를 제공하고자 하였다.
제안 방법
- 비누수 차광판의 삼집 구조는 전주높이를 150 cm, 후주높이를 100 cm로 조절한 후주 연결식으로 설치하였고, 해가림으로는 알루미늄 차광판을 덮고 2중직 백색 차광망을 덮었다. 4중직 차광망은 인삼연초연구소가 권장한 방법으로 전주높이를 180 cm, 후주높이를 100 cm로 조절한 후주 연결식으로 설치하였고, 해가림으로는 청3 + 흑1 겹의 폴리에틸렌망을 사용하였다.
- 미기상 중 광량은 차광재료 및 전주 높이별로 오전 6시부터 오후 8시까지 매일 조사하였으며, 광자량측정기로 맑은 날과 흐린 날로 구분하여 조사하였다(강 등, 2000, 2003). 광량의 측정은 광량측정기(Model: LI-1400, LI-COR Inc., Lincoln, Nebraska, USA)를 사용하여 차광 재료별로 두둑 전주, 중앙, 후주행의 엽위 높이 55 cm 위치에서 15분 간격으로 측정하였다. 또한 전주 높이별로는 두둑 전주, 중앙행에서 측정하였다.
- 본 시험은 영남대학교(경상북도 경산시 대동 214-1) 실험포에 1998년 예정지 관리를 시행하고, 1999년 3월 20일에 잘 썩은 인삼용 퇴비를 3,000 kg/10a로 살포한 후 로터리로 섞고, 이랑과 두둑의 넓이를 각각 90 cm, 두둑 높이는 30 cm로 두둑과 이랑을 만들었다. 두둑 방향은 동서 방향에서 남으로 20도의 편각을 두었으며, 농가에서 재배하는 1년생 인삼(Panax ginseng C. A. Meyer)을 1999년에 3월 29 ～30일에 정식 하였고, 각 처리 내용에 따라 2003년 6년생 인삼 재배포를 조성하였다.
- , Lincoln, Nebraska, USA)를 사용하여 차광 재료별로 두둑 전주, 중앙, 후주행의 엽위 높이 55 cm 위치에서 15분 간격으로 측정하였다. 또한 전주 높이별로는 두둑 전주, 중앙행에서 측정하였다. 미기상 중 온도의 측정은 온도측정기(Model: HOBO-08, Onset Computer Corp.
- 또한 전주 높이별로는 두둑 전주, 중앙행에서 측정하였다. 미기상 중 온도의 측정은 온도측정기(Model: HOBO-08, Onset Computer Corp., Pocasset, Mass. USA)를 사용하였는데, 차광 재료 및 전주 높이별 처리구에서 두둑 중앙행에서 엽위 높이 55 cm 위치에서 15분 간격으로 측정하였다.
- 본 시험에 이용된 차광재료는 비누수 차광판(shade plate) 및 차광망(polyethylene net)으로 달리 하였다. 비누수 차광판의 삼집 구조는 전주높이를 150 cm, 후주높이를 100 cm로 조절한 후주 연결식으로 설치하였고, 해가림으로는 알루미늄 차광판을 덮고 2중직 백색 차광망을 덮었다. 4중직 차광망은 인삼연초연구소가 권장한 방법으로 전주높이를 180 cm, 후주높이를 100 cm로 조절한 후주 연결식으로 설치하였고, 해가림으로는 청3 + 흑1 겹의 폴리에틸렌망을 사용하였다.
- 처리에 따른 차광재료와 두둑위치별 중앙소엽의 엽록소 함량을 미놀타 SPAD 502(Japan)로 SPAD value를 3반복으로 측정하였다. 각 처리별 엽록소 함량의 처리평균간 비교는 SAS 프로그램의 Duncan 다중검정을 이용하여 비교 분석하였다.
대상 데이터
- 본 시험에 이용된 차광재료는 비누수 차광판(shade plate) 및 차광망(polyethylene net)으로 달리 하였다. 비누수 차광판의 삼집 구조는 전주높이를 150 cm, 후주높이를 100 cm로 조절한 후주 연결식으로 설치하였고, 해가림으로는 알루미늄 차광판을 덮고 2중직 백색 차광망을 덮었다.
- 본 시험은 영남대학교(경상북도 경산시 대동 214-1) 실험포에 1998년 예정지 관리를 시행하고, 1999년 3월 20일에 잘 썩은 인삼용 퇴비를 3,000 kg/10a로 살포한 후 로터리로 섞고, 이랑과 두둑의 넓이를 각각 90 cm, 두둑 높이는 30 cm로 두둑과 이랑을 만들었다. 두둑 방향은 동서 방향에서 남으로 20도의 편각을 두었으며, 농가에서 재배하는 1년생 인삼(Panax ginseng C.
데이터처리
- 처리에 따른 차광재료와 두둑위치별 중앙소엽의 엽록소 함량을 미놀타 SPAD 502(Japan)로 SPAD value를 3반복으로 측정하였다. 각 처리별 엽록소 함량의 처리평균간 비교는 SAS 프로그램의 Duncan 다중검정을 이용하여 비교 분석하였다.
성능/효과
- 온도의 변화는 일사량에 따라 변해가는 경향이 뚜렷하였는데 외부온도와 내부온도 차이는 뚜렷하지 않았다. 또한 차광재료별 차이도 거의 없었으나 차광망이 차광판보다 다소 높은 양상을 나타내었다.
- 또한 차광재료 및 두둑위치별 하루 중 누적광량을 Table 1에 나타내었다. 맑은 날인 4월 15일 및 5월 17의 평균 누적광량은 외부광량 대비 차광판의 경우 93.8%, 차광망의 경우 91.4% 감소되는 양상을 나타내었고, 또한 흐린 날인 4월 11일 및 5월 15일의 평균 누적광량 역시 차광판의 경우 87.1%, 차광망의 경우 83.5% 감소하는 양상을 보여, 상대적으로 흐린 날이 전체 총 입사광량은 맑은 날의 1/2 수준으로 작지만, 차광망이나 차광판에 의한 입사광량의 감소는 완화되는 양상을 나타내었다.
- 또한 맑은 날 차광재료에 따른 두둑위치별 오전 6시 ～ 오후 20시까지의 일변화를 서로 다른 2일 동안(4월 15일, 5월 17일)의 누적온도로 나타내 보면 Table 2와 같다. 맑은 날인 4월 15일 및 5월 17의 평균 누적온도는 외부온도 대비 차광판의 경우 7.3% 감소하는 양상을 나타내었으나, 차광망의 경우 0.7% 증가되는 양상을 나타내었고, 흐린 날의 평균 누적온도는 차광판의 경우 0.7% 감소하는 양상을, 차광망의 경우 1.6% 증가하는 양상을 보여, 맑은 날 및 흐린 날 구별 없이 하루 누적온도가 차광망의 경우 외부온도보다 낮은 양상을 나타내고, 차광망의 경우 외부온도보다 1% 수준 높아지는 양상을 나타내었다.
- 차광재료에 따른 두둑위치별 누적광량을 살펴보면 전주, 중앙, 후주행 모두 차광판의 광량이 차광망에 비하여 맑은 날의 경우 70 ～ 76% 수준, 흐린 날의 경우 77 ～ 82% 수준으로 현저하게 낮아지는 양상을 나타내었으며, 차광재료에 관계없이 위치에 따라서는 전주 > 중앙 > 후주행의 순으로 광량이 낮아지는 양상을 나타내었다. 이들 두둑위치 중 전주의 경우는 하루 총 누적광량에 대비해 맑은 날의 경우 39% 수준, 흐린 날의 경우 51% 수준 누적광량이 높은 양상을 나타내며, 중앙 및 후주행은 맑은 날 및 흐린 날 구분 없이 모두 하루 총 누적광량에 비해 낮은 양상을 나타내므로 두둑위치에 따른 누적광량의 차이가 분명함을 알 수 있다.
- 4에 나타내었다. 일출 후 서서히 외부온도가 상승하기 시작하여 오후 2시경 최고치에 도달한 후 시간이 경과함에 따라 낮아지는 일변화를 보였다. 오전에는 외부의 온도가 해가림 내부 온도보다 더 낮았고, 오후는 외부의 온도가 더 높은 양상을 나타내었으며, 4월에 비하여 5월은 2 ～ 3℃ 더 높은 온도를 나타내었는데, 특히 오후 2 ～3시경에 그 차이가 가장 두드러지게 나타났다.
- 차광재료별 하루 중 온도변화의 경향은 차광판과 차광망이 유사한 양상을 나타내었고, 4월과 5월 모두 하루 중 온도변화의 양상도 거의 동일한 경향을 나타내었다. 그러나 온도가 높은 오후 12 ～ 3시 사이에서 차광재료 간에 차이는 다소 발생하여 차광망보다 차광판이 2 ～ 4℃ 낮은 양상을 나타내었다.
- 차광재료에 따른 두둑위치별 광량의 차이는 차광망이 차광판에 비하여 전주, 중앙 및 후주행 모두 높게 나타났다. 오전 8시 전후에 전주행에서 차광재료별 광량의 차이가 두드러지게 나타났는데(Fig.
- 차광재료에 따른 두둑위치별 누적광량을 살펴보면 전주, 중앙, 후주행 모두 차광판의 광량이 차광망에 비하여 맑은 날의 경우 70 ～ 76% 수준, 흐린 날의 경우 77 ～ 82% 수준으로 현저하게 낮아지는 양상을 나타내었으며, 차광재료에 관계없이 위치에 따라서는 전주 > 중앙 > 후주행의 순으로 광량이 낮아지는 양상을 나타내었다.
- 차광재료에 따른 두둑위치별 일일 누적온도의 차이를 비교해 보면 차광망이 차광판에 비해 맑은 날의 경우 전주, 중간 및 후주행이 각각 7.0, 7.8 및 8.8% 높은 양상을 나타내고, 흐린 날의 경우 각각 1.7, 1.6 및 3.5% 높은 양상을 나타내어 두둑위치에 관계없이 차광판이 차광망에 비해 온도가 낮은 양상을 나타내었다. 강 등(2000)은 오전 8시 ～ 오후 17시까지 1일 동안의 누적온도를 조사한 결과 차광망과 차광판의 온도 차이가 없다고 보고한 바 있으나, 본 실험에서는 차광재료에 따라 누적온도에서 두드러진 차이를 나타내었다.
- 차광판 및 차광망을 이용한 해가림에서의 광량변화는 그림 2의 (A) ～ (F)에 나타내었다. 차광판 및 차광망 모두 오전 6시에서 증가하여 오전 8시경 아침 일사량(직달복사)이 해가림내로 투입되기 때문에 최대치를 나타내었고, 그 후 해가림시설에 의한 차광이 이루어져 해가림내 광량은 크게 감소하여, 오후 3시까지 일정하게 유지되다가, 그 이후 일몰까지 계속 감소하는 양상을 나타내었다.
- 최고광량을 보면 5월 17일에는 1700, 4월 15일은 1600 μmol s-1 m-2를 나타내어, 5월 17일이 4월 15일보다 높은 양상을 나타내었고, 해가림내의 광량은 4월 및 5월 모두 외부 최고 광량에 비하여 10%내외인 것으로 조사되었다.
- 한편 Table 1에 나타낸 차광재료에 따른 두둑위치별 누적광량과 Table 2의 누적온도를 상호 비교해 볼 때, 맑은 날 및 흐린 날, 또 차광판 및 차광망 모두 전주가 일일 총 누적광량 보다 높은 양상을 나타내지만, 누적온도의 경우 차광판에서는 전주의 평균 누적온도가 일일 총 누적온도 보다 높은 양상을 나타내어 입사 광량이 많았으므로 온도가 높아지는 양상이 정상적이지만, 차광망의 경우 전주의 평균 누적광량은 일일 총 누적광량보다 맑은 날의 경우 44%, 흐린 날의 경우 54%가 높은 양상임에도 불구하고, 누적온도가 일일 총 누적온도보다 낮아지는 양상을 나타내므로, 특이한 양상임을 확인 할 수 있었고, 향후 이 현상에 대한 미기상적 요인을 체계적으로 검토할 필요가 있을 것으로 판단된다.
- 한편 두둑위치별 광량을 비교해 보면 중앙행(Fig. 2B, 2E)과 후주행(Fig. 2C, 2F)에서 비슷한 양상을 나타내었으며, 하루 중의 광량변화 차이는 전주에 비해 중앙행과 후주행에서는 변화가 미약하였고, 오전 8시경에 광량차이는 전주가 현저하게 높은 양상을 나타내었다.
- 한편 차광재료에 따른 두둑위치별 평균온도를 하루 중 누적 평균온도와 비교해 보면 맑은 날 및 흐린 날 구분 없이 차광판의 경우 전주가 하루 중 누적평균보다 높은 양상을 나타내지만, 차광망의 경우 전주는 하루 중 누적평균보다 낮은 양상을 나타내고, 오히려 후주행이 하루 중 누적평균보다 다소 높은 양상을 나타내어 누적온도의 경우 차광재료에 따라 두둑위치별로 온도차이가 발생함을 확인할 수 있었다.
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