딸기 수경재배에서 $NO_3-N$과 $NH_4-N$의 비율이 '장희(章姬)'의 생육, 수량 및 과실의 품질에 미치는 영향 Effect of $NO_3-N$ : $NH_4-N$ Ratio in Nutrient Solution on Growth, Yield and Fruit Quality of Strawberry 'Akihime' in Hydroponic System원문보기
본 연구는 딸기 배양액의 $NO_3-N$와 $NH_4-N$의 비율을 달리하여 '장희(章姬)' 딸기의 생육, 수량 및 과실의 품질, 그리고 양이온 흡수에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. $NO_3-N$와 $NH_4-N$의 비율은 5.5:0, 4.0:1.5, $3.0:2.5me{\cdot}L^{-1}$로 조절하였다. 실험기간 동안 배양액내의 $NH_4-N$의 비율이 높아질수록 pH가 낮았으며, EC는 전 실험기간 동안 $0.8{\sim}1.0dS{\cdot}m^{-1}$로 4월 이후에 5.5:0 처리구가 다른 처리구보다 약간 낮았으나 그 외에는 처리구 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. $NO_3-N:NH_4-N$를 3.0:2.5로 $NH_4-N$의 비율을 높여도 양이온의 흡수에 길항증상이 나타나지 않았다. 딸기의 엽병장과 엽폭은 $NO_3-N$의 단독 처리구 보다 $NO_3-N:NH_4-N$이 4.0:1.5와 3.0:2.5인 처리구에서 더 길어졌다. $NO_3-N:NH_4-N$이 4.0:1.5와 3.0:2.5 처리구 간에는 유의한 차이가 없었다. 과장, 과경, 과중, 당도는 $NO_3-N$와 $NH_4-N$비율 차이에 따른 통계적인 유의차가 인정되지 않았다. 주당 과실 수량은 $NO_3-N:NH_4-N$ 4.0:1.5의 처리구에서 가장 낮았으며, 나머지 두 처리간에는 유의한 차이가 없었다. 실험 기간 동안 이상과는 전혀 발생하지 않았다.
본 연구는 딸기 배양액의 $NO_3-N$와 $NH_4-N$의 비율을 달리하여 '장희(章姬)' 딸기의 생육, 수량 및 과실의 품질, 그리고 양이온 흡수에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. $NO_3-N$와 $NH_4-N$의 비율은 5.5:0, 4.0:1.5, $3.0:2.5me{\cdot}L^{-1}$로 조절하였다. 실험기간 동안 배양액내의 $NH_4-N$의 비율이 높아질수록 pH가 낮았으며, EC는 전 실험기간 동안 $0.8{\sim}1.0dS{\cdot}m^{-1}$로 4월 이후에 5.5:0 처리구가 다른 처리구보다 약간 낮았으나 그 외에는 처리구 간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. $NO_3-N:NH_4-N$를 3.0:2.5로 $NH_4-N$의 비율을 높여도 양이온의 흡수에 길항증상이 나타나지 않았다. 딸기의 엽병장과 엽폭은 $NO_3-N$의 단독 처리구 보다 $NO_3-N:NH_4-N$이 4.0:1.5와 3.0:2.5인 처리구에서 더 길어졌다. $NO_3-N:NH_4-N$이 4.0:1.5와 3.0:2.5 처리구 간에는 유의한 차이가 없었다. 과장, 과경, 과중, 당도는 $NO_3-N$와 $NH_4-N$비율 차이에 따른 통계적인 유의차가 인정되지 않았다. 주당 과실 수량은 $NO_3-N:NH_4-N$ 4.0:1.5의 처리구에서 가장 낮았으며, 나머지 두 처리간에는 유의한 차이가 없었다. 실험 기간 동안 이상과는 전혀 발생하지 않았다.
The experiment has investigated the effects of growth, yield, fruit quality and cation absorption of strawberry 'Akihime' in different $NO_3-N:NH_4-N$ ratio in nutrient solution. $NO_3-N:NH_4-N$ ratios were 5.5:0, 4.0:1.5 and $3.0:2.5me{\cdot}L^{-1}$. As the ratio of...
The experiment has investigated the effects of growth, yield, fruit quality and cation absorption of strawberry 'Akihime' in different $NO_3-N:NH_4-N$ ratio in nutrient solution. $NO_3-N:NH_4-N$ ratios were 5.5:0, 4.0:1.5 and $3.0:2.5me{\cdot}L^{-1}$. As the ratio of $NH_4-N$ increased, pH was decreased by $5.0{\sim}6.0$ and EC sustained $0.8{\sim}1.0dS{\cdot}m^{-1}$ during experiment. Though in high $NH_4-N$ ratio of $3.0:2.5me{\cdot}L^{-1}$, the absorption of cations(K, Ca and Mg) was not inhibited. Treatment in contained $NH_4-N$ showed a tendency of increasing of petiole length and leaf width. The fruit length, fruit width, fruit weight and soluble solids were not significantly different. Yield per plant was lowest in $4.0:1.5\;me{\cdot}L^{-1}$, of $NO_3-N:NH_4-N$ ratio. Malformation fruit has not shown during the whole growth period.
The experiment has investigated the effects of growth, yield, fruit quality and cation absorption of strawberry 'Akihime' in different $NO_3-N:NH_4-N$ ratio in nutrient solution. $NO_3-N:NH_4-N$ ratios were 5.5:0, 4.0:1.5 and $3.0:2.5me{\cdot}L^{-1}$. As the ratio of $NH_4-N$ increased, pH was decreased by $5.0{\sim}6.0$ and EC sustained $0.8{\sim}1.0dS{\cdot}m^{-1}$ during experiment. Though in high $NH_4-N$ ratio of $3.0:2.5me{\cdot}L^{-1}$, the absorption of cations(K, Ca and Mg) was not inhibited. Treatment in contained $NH_4-N$ showed a tendency of increasing of petiole length and leaf width. The fruit length, fruit width, fruit weight and soluble solids were not significantly different. Yield per plant was lowest in $4.0:1.5\;me{\cdot}L^{-1}$, of $NO_3-N:NH_4-N$ ratio. Malformation fruit has not shown during the whole growth period.
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문제 정의
충분히 예상될 수 있다. 그래서 딸기 촉성재배 시에 배양액 내의 NO3-N와 NH4-N 비율을 달리했을 때, 章姬, 딸기의 생육-, 수량, 괴실의 품질 및 양이온흡수에 미치는 영향을 조사하여 딸기의 수경재배기술개발을 위한 기초자료를 얻고자 실험을 실시하였다.
본 연구는 딸기 배양액의 NO*와 NH4-N의 비율을 달리하여 覃居 딸기의 생육, 수량 및 과실의 품질, 그리고 양이온 흡수에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. NO3-N와 NH4-N의 비율은 5.
제안 방법
고설 수경재배시설은 배양액 순환방식으로 하였고 급액은 입력 보상형 점적호수를 이용하였다. 24시간 타이머와 서브타이머로 급액 스케쥴을 설정하고 급액량과 급액 횟수는 배액율이 15~20%정도가 되도록 적절하게 조절하였다.
과실의 수량과 품질은 2월, 3월, 4월에 30주씩 3반복으로 과중, 과장, 과경 등을 조사하였다. 당도는 전자식 굴절 당도계 (Atago, PR-101, Japan) 로측정하여 °Brix로 표시하였다.
배지 내의 배양액은 주기적으로 채취하여 EC, pH를 측정하고, 딸기의 K, Ca, Mg의 흡수량을 야마자키의 n/w 방식 (Yamazaki, 1982)에 의하여 조사하였다. 배양액의 무기이온 분석은 Ca, Mg 발광분광분석기 (Varian Liberty series II, Austr&lia)로 분석하였고, K는 원자흡광 분광광도계 (Vartan, Spectra AA- 200HT, Australia)로 분석하였다. 시험구 배치는 3 처리를 3반복으로 완전임의 배치하였다.
생육조사는 2007년 3월 28일부터 4월 11일까지 각각 2주 간격으로 처리별 딸기의 엽수, 엽폭, 엽병장을조사하였다. 과실의 수량과 품질은 2월, 3월, 4월에 30주씩 3반복으로 과중, 과장, 과경 등을 조사하였다.
24시간 타이머와 서브타이머로 급액 스케쥴을 설정하고 급액량과 급액 횟수는 배액율이 15~20%정도가 되도록 적절하게 조절하였다. 시험구는 Table 1과 같이 NO-, -N 와 NHrN의 비율을 5.5:0, 4:1.5, 3:2.5(meL1)로 하여 배양액을 조성하고 12월 22일부터 공급하였다. 배지 내의 배양액은 주기적으로 채취하여 EC, pH를 측정하고, 딸기의 K, Ca, Mg의 흡수량을 야마자키의 n/w 방식 (Yamazaki, 1982)에 의하여 조사하였다.
활착된 이후 완전히 전개된 본엽 5매를 님기고 적엽을 하였다. 정식 시 부터 야마자키 조성 딸기 전용 배양액을 EC 0.8dS・mT로 조정하여 공급하였고 그 후에는 생육 정도에 따라 0.8~1.0dS.m1로 조정하며 급액하였다. 11월 20일에서 익년 3월 12까지 야간에는 온풍 난방기를 사용하여 적절한 온도를 유지시켰다.
11월 20일에서 익년 3월 12까지 야간에는 온풍 난방기를 사용하여 적절한 온도를 유지시켰다. 정화방은 6~7개가 되도록 적화하였고 수세조절을 위하여 11월 26일부터 띨-기의 생육상태에 따라 야간에 전조처리를 실시하였다.
질소비료의 함량을 동일하도록 하기 위하여 각 처리 별로 다른 비료염을 사용하였는데 (Table 1), K, Ca, Mg 은 각각 3, 2, 1meL1로 세 처리 모두 동일하였으나 P과 S은 처리별로 달라졌다. 그러나 P과 S이 각각 LS와 l.
대상 데이터
딸기 '章姬, 품종을 2006년 9월 18일에 대구대학교 부속농장의 실험 유리온실에 25cm간격으로 2조 식으로 코코 피트 배지에 정식을 하였다. 정식 직후에는 뿌리의 활착을 촉진시키기 위해서 배양액을 충분하게 공급하였다.
데이터처리
당도는 전자식 굴절 당도계 (Atago, PR-101, Japan) 로측정하여 °Brix로 표시하였다. 측정된 결과는 SAS (Statistical Analysis System, USA)프로그램을 이용하여 통계분석을 실시하였다.
이론/모형
5(meL1)로 하여 배양액을 조성하고 12월 22일부터 공급하였다. 배지 내의 배양액은 주기적으로 채취하여 EC, pH를 측정하고, 딸기의 K, Ca, Mg의 흡수량을 야마자키의 n/w 방식 (Yamazaki, 1982)에 의하여 조사하였다. 배양액의 무기이온 분석은 Ca, Mg 발광분광분석기 (Varian Liberty series II, Austr&lia)로 분석하였고, K는 원자흡광 분광광도계 (Vartan, Spectra AA- 200HT, Australia)로 분석하였다.
성능/효과
24시간 타이머와 서브타이머로 급액 스케쥴을 설정하고 급액량과 급액 횟수는 배액율이 15~20%정도가 되도록 적절하게 조절하였다. 시험구는 Table 1과 같이 NO-, -N 와 NHrN의 비율을 5.
딸기의 생육을 4월 28일부터 5월 11일까지 1주일 간격으로 조사한 결과(Table 2), 엽병장과 엽폭이 NQpN의 단독 처리구보다 NH4-N 혼합 처리구에서 더 길어졌으며 NO3-N:NH4-N이 4.0:1.5와 3.0:2.5인 처리 구 간에는 유의한 차이가 없었다. Choi 등(2008)은 N]%+의 비율이 많아질수록 딸기의 엽수, 엽장, 엽폭, 엽병장이 작아진다고 하여, 본 실험과는 상반된 결과를 나타내었다.
Kim 등(1989)은 딸기의 품종 간 차이는 있지만 NH4+의 비율이 25%를 넘어서면 생육에 부적합하다고 추정하였으며, Puritch와 Baker(1967)는 토마토에서NH4+가 과다할 경우에는 엽록소의 생합성을 저해하고 엽록체조직의 파괴 및 이상형태를 유도시키며 grana가 감소하고 심한 경우에는 전혀 존재하지 않을 뿐 아니라, 단백질 합성을 저해하고 엽록소를 파괴시켜 결국 고사하게 된다고 하였다. 본 실험에서 NQ-N의 단독 처리구보다 NH4-N 혼합 처리구에서엽병장과 엽폭이 증가한 것은 NQ-N는 식물 체내에 흡수된 후 아미노산이나 단백질 등의 아민기로 전환될 때 많은 에너지를 소모하게 되므로 생육이 억제될 수 있는데, NHj-N는 이러한 과정이 없이 뿌리에서 흡수되면 식물체내에서 바로 아미노산으로 전화될 수 있어서 빠른 생장을 나타낼 수 있는 것으로 생각된다. 엽수는 모든 조사에서 처리 간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다.
과장, 과경, 과중, 당도는 NOj-N 와 NHr-N 비율 차이에 따른 통계적인 유의차가 인정되지 않았다. 주당 과실 수량은 NO3-N:NH4-N 4.0:1.5의 처리구에서 가장 낮았으며, 나머지 두 처리 간에는 유의한 차이가 없었다. 실험 기간 동안 이상과는 전혀 발생하지 않았다.
이러한 결과들은 본 실험의 결과와 부분적으로 상통하는 부분이 있으나 전체적인 경향과는 일치하지 않아 더욱 조사가 필요한 것으로 생각된다. 한편, 배지 중의 암모니아 농도가 낮고 공존하는 NQ-N가 암모니아의 동화를 촉진시키거나 암모니아 흡수를 억제하여 동화가 빨라져서 양이온 흡수에 길항작용이 나타나지 않았을 가능성도 있을 것으로 생각되었다.
후속연구
딸기는 NH4-N를 우선적으로 흡수하며 암모니아 해에도 덜 민감한 과채류로 알려져 있으나(Ikeda와 Osawa, 1981), 매향 품종의 경우 NH^-N 비율이 증가할수록 생육이 억제되었으며 73% 이상 높아지면 과잉증상이 나타났다고 하였으며 (Choi 등, 2008), 다른 연구 결과에서도 암모니아태 질소에 의해 생리 및 영양장해가 나타난다고 하였으나, 본 실험에서는 NO3- N:NHrN이 3.0:2.5비율에서도 생육이 억제되지 않고 다른 장해 증상들도 나타나지 않아서 추후에 온도와광환경 조건 그리고, NH4-N 처리 시기 및 품종 차이 등에 대해서 더욱 세밀한 검토가 필요할 것으로 생각된다. 또한 딸기의 백납과는 암모니아태 질소 과다, 규소 과다(Jun 등, 2006)의 원인으로 발생하는 것으로 알려져 있으나 본 실험에서는 비교적 많은 암모니아태질소의 공급에도 백납과가 발생하지 않아, 이에 대해서도 추후의 재검토가 필요한 것으로 생각된다.
5비율에서도 생육이 억제되지 않고 다른 장해 증상들도 나타나지 않아서 추후에 온도와광환경 조건 그리고, NH4-N 처리 시기 및 품종 차이 등에 대해서 더욱 세밀한 검토가 필요할 것으로 생각된다. 또한 딸기의 백납과는 암모니아태 질소 과다, 규소 과다(Jun 등, 2006)의 원인으로 발생하는 것으로 알려져 있으나 본 실험에서는 비교적 많은 암모니아태질소의 공급에도 백납과가 발생하지 않아, 이에 대해서도 추후의 재검토가 필요한 것으로 생각된다.
Ruth와 Kafkafi(1985)는 딸기에서 NQ-의 비율이 높을수록 K, Ca 및 Mg의 식물 체내 함량이 많아진다고 하였으며, Maria 등(1974>은토마토에서 NO「와 NHi+비율 변화가 K 흡수에는 영향을 미치지 않고 Ca과 Mg의 흡수를 저해한다고 하였다. 이러한 결과들은 본 실험의 결과와 부분적으로 상통하는 부분이 있으나 전체적인 경향과는 일치하지 않아 더욱 조사가 필요한 것으로 생각된다. 한편, 배지 중의 암모니아 농도가 낮고 공존하는 NQ-N가 암모니아의 동화를 촉진시키거나 암모니아 흡수를 억제하여 동화가 빨라져서 양이온 흡수에 길항작용이 나타나지 않았을 가능성도 있을 것으로 생각되었다.
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