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문제 정의
- 그러나 인산과칼리 성분이 salidroside biosynthesis와 관련된 효소의활성과 ATP의 합성 과정에 영향을 끼쳐 작물의 생장및 유효성분의 함량 축적에 일부 영향을 끼칠 수 있을 것으로 추정된다. 이에 본 연구에서는 인산과 칼리의 처리 수준별 바위돌꽃의 수량 및 salidroside의 함량변화를 조사하여 고품질 바위 돌꽃을 생산할 수 있는시비조건을 확립하고자 하였다.
제안 방법
- 2005년 7월 15일에 바위돌꽃을 수확하여 식물체 지상부를 균일하게 절단한 후 지하부를 저온창고(5℃ 균일 유지)에 저장하였다. 저온 창고에 보관 중인 바위돌꽃을 비가림하우스로 옮긴 후 10월 13일에 크기와 무게가 비슷한 종구 (8~10 g)를 선발하여 1 m2 (1 m X 1 m)의 시험 구에 재식거리 50 cm X 25 cm로 시험 구당 8주씩 정식 하였다. 토양 수분 관리는 포장용수량을 기준으로 저녁에 스프링클러를 이용하여 관개수를 공급하였다.
- 저온 창고에 보관 중인 바위돌꽃을 비가림하우스로 옮긴 후 10월 13일에 크기와 무게가 비슷한 종구 (8~10 g)를 선발하여 1 m2 (1 m X 1 m)의 시험 구에 재식거리 50 cm X 25 cm로 시험 구당 8주씩 정식 하였다. 토양 수분 관리는 포장용수량을 기준으로 저녁에 스프링클러를 이용하여 관개수를 공급하였다. 겨울철 온도 하강으로 인한 식물체 동해를 사전에 예방하기 위해 2005년 11월부터 2006년 3월까지 비가림하우스내 온도를 3C로 설정한 상태에서 농업용 난방기(풍농 DH-20079X)를 설치하여가온 처리를 수행하였다 (Lee et al.
- 토양 수분 관리는 포장용수량을 기준으로 저녁에 스프링클러를 이용하여 관개수를 공급하였다. 겨울철 온도 하강으로 인한 식물체 동해를 사전에 예방하기 위해 2005년 11월부터 2006년 3월까지 비가림하우스내 온도를 3C로 설정한 상태에서 농업용 난방기(풍농 DH-20079X)를 설치하여가온 처리를 수행하였다 (Lee et al., 2008).
- 2년간의 예비실험을 통해 얻어진 결과를 토대로 32 kg N, 8 kg P2O5, 20 kg K2O, 10 kg CaO 그리고 10 kg MgO 10a-1를 기준량으로 처리하였다. 인산의적정시비량을 산정하기 위해 8 kg P2O5 10a-1를 기준량 처리구로 선정한 다음, 인산무처리구, 기준량 처리구의 50% 처리 구, 150%, 200%, 250% 그리고 300% 시비구로 6개 처리 구를 조성하였다.
- 2년간의 예비실험을 통해 얻어진 결과를 토대로 32 kg N, 8 kg P2O5, 20 kg K2O, 10 kg CaO 그리고 10 kg MgO 10a-1를 기준량으로 처리하였다. 인산의적정시비량을 산정하기 위해 8 kg P2O5 10a-1를 기준량 처리구로 선정한 다음, 인산무처리구, 기준량 처리구의 50% 처리 구, 150%, 200%, 250% 그리고 300% 시비구로 6개 처리 구를 조성하였다. 칼리비료의적정시비량 조사 역시 동일한 조건 하에서 칼리비료 20 kg K2O 10a-1을 기준 처리 구로 선정한 다음, 칼리무처리구, 기준 처리 구의 50% 처리 구, 150%, 200%, 250%, 300% 처리 구로 6개 처리 구를 조성하였다.
- 인산의적정시비량을 산정하기 위해 8 kg P2O5 10a-1를 기준량 처리구로 선정한 다음, 인산무처리구, 기준량 처리구의 50% 처리 구, 150%, 200%, 250% 그리고 300% 시비구로 6개 처리 구를 조성하였다. 칼리비료의적정시비량 조사 역시 동일한 조건 하에서 칼리비료 20 kg K2O 10a-1을 기준 처리 구로 선정한 다음, 칼리무처리구, 기준 처리 구의 50% 처리 구, 150%, 200%, 250%, 300% 처리 구로 6개 처리 구를 조성하였다. 시험구는 Table 1과 같이 조성하였으며, 분할 구 배치 3 반복으로 수행하였다.
- 시험구는 Table 1과 같이 조성하였으며, 분할 구 배치 3 반복으로 수행하였다. 질소비료는 기비 40% (2005년 10월 3일), 추비 60%를 2회에 걸쳐 2005년 12월 23일에 30%, 2006년 2월 20일에 30%를 분시하였다. 칼리비료는 기비 50%, 추비 1차 25%, 2차 25%를 질소비료 시비와 동일한 날짜에 처리하였으며 그 밖의 인산, 칼슘, 마그네슘은 전량 기비로 처리하였다.
- 질소비료는 기비 40% (2005년 10월 3일), 추비 60%를 2회에 걸쳐 2005년 12월 23일에 30%, 2006년 2월 20일에 30%를 분시하였다. 칼리비료는 기비 50%, 추비 1차 25%, 2차 25%를 질소비료 시비와 동일한 날짜에 처리하였으며 그 밖의 인산, 칼슘, 마그네슘은 전량 기비로 처리하였다. 화학비료의 기비는 전 층 시비법을, 추비는 표층시비법으로 처리하였다.
- 식물체의 뿌리를 70C에서 건조시킨 후 분쇄한 다음 1 g을 methanol 10 mL로 24시간 추출하여 분석하였다. HPLC 분석은 Young Lin SP 930D와 UV 730D (Young Lin Co.
- 분석하였다. HPLC 분석은 Young Lin SP 930D와 UV 730D (Young Lin Co., Korea)를 이용하였으며, 컬럼은 * Bondapak C18을, 이동상으로는 20% 메탄올을 1 mL/min의 유속으로 조절하였다. 시료는 10 "L 주입 후 276 nm에서 흡광도로 검출하였다.
대상 데이터
- 25, 총질소 1, 022 mg kg1, 유효인산 205 mg kg1로 나타났다. 본 실험은 2004~ 2006년에 걸쳐 전북대학교 농업생명과학대학 시험 포장에서 실시하였다. 실험 재료는 2002년 10월 1일에 중국 연변대학에서 분양받 은 바위돌꽃 (Rhodiola rosea L.
- 본 실험은 2004~ 2006년에 걸쳐 전북대학교 농업생명과학대학 시험 포장에서 실시하였다. 실험 재료는 2002년 10월 1일에 중국 연변대학에서 분양받 은 바위돌꽃 (Rhodiola rosea L.) 이다. 2004년 9월 7일에 바위돌꽃 종자를 100 mg L-1 GA3 용액에 24시간 침지 시킨 후 건조시켰다.
- 2004년 9월 7일에 바위돌꽃 종자를 100 mg L-1 GA3 용액에 24시간 침지 시킨 후 건조시켰다. 그 후 2004년 9월 10일에 종자를 시험 포장에 파종하여 2005 년 7월 15일까지 비가림하우스내에서 재배하였다. 2005년 7월 15일에 바위돌꽃을 수확하여 식물체 지상부를 균일하게 절단한 후 지하부를 저온창고(5℃ 균일 유지)에 저장하였다.
- 화학비료의 기비는 전 층 시비법을, 추비는 표층시비법으로 처리하였다. 실험에 사용된 화학비료는 질소(요소), 인산 (과인산 석회) 그리고 칼리(염화칼리)였다. 각 처리구별 화학비료의 시비량은 Table 1에 자세히 제시되어 있다.
이론/모형
- 칼리비료는 기비 50%, 추비 1차 25%, 2차 25%를 질소비료 시비와 동일한 날짜에 처리하였으며 그 밖의 인산, 칼슘, 마그네슘은 전량 기비로 처리하였다. 화학비료의 기비는 전 층 시비법을, 추비는 표층시비법으로 처리하였다. 실험에 사용된 화학비료는 질소(요소), 인산 (과인산 석회) 그리고 칼리(염화칼리)였다.
- 토양과 식물체 시료의 분석은 농업과학기술원의 토양 및 식물체 분석법 (NIAST, 2000)에 기준하였다. 토양 pH는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 희석한 현탁액에서 pH meter (TOA HM-20S)로 측정하였으며, 토성은 Pipette법, 유기물은 Walkley-black 법, 총인산은 Vanadomolybdate법, 유효인산은 Bray No.
- 2000)에 기준하였다. 토양 pH는 토양과 증류수의 비율을 1:5로 희석한 현탁액에서 pH meter (TOA HM-20S)로 측정하였으며, 토성은 Pipette법, 유기물은 Walkley-black 법, 총인산은 Vanadomolybdate법, 유효인산은 Bray No. 2법, 치환성 양이온은 토양 10 g을 1M- NH4OAc (pH: 7.0)에 의한침출 후원자흡수분광광도계 (Perkin elmer 2380)를이용하여 분석하였다. 질산태질소는 Brucine 법, 암모니아태질소와 총질소는 Kjeldahl법으로 측정하였다.
- 0)에 의한침출 후원자흡수분광광도계 (Perkin elmer 2380)를이용하여 분석하였다. 질산태질소는 Brucine 법, 암모니아태질소와 총질소는 Kjeldahl법으로 측정하였다. 식물체중 총질소는 시료 2 g을 취하여 Macro kjeldahl 법으로, 총인은 시료 2 g을 취하여 Molybdenum blue 법으로, 양이온은 시료 2 g을 취하여 진한 HNO3 20 mL 와 진한 HClO4 10 mL를 가하여 분해한 다음 를원자흡수분광광도계 를 이용하여 분석하였다.
- 질산태질소는 Brucine 법, 암모니아태질소와 총질소는 Kjeldahl법으로 측정하였다. 식물체중 총질소는 시료 2 g을 취하여 Macro kjeldahl 법으로, 총인은 시료 2 g을 취하여 Molybdenum blue 법으로, 양이온은 시료 2 g을 취하여 진한 HNO3 20 mL 와 진한 HClO4 10 mL를 가하여 분해한 다음 를원자흡수분광광도계 를 이용하여 분석하였다.
성능/효과
- 본 시험 포장의 토양은 고천통 (高川統, Gocheon series, Silt loam, coarse loamy over sandy skeletal, mixed, mesic family of Fluvaquentic Dystrochrepts)으로 사질식 양토 (sandy clay loam, SCL), 토양 유기물 3.25%, 양이온교환용량 8.52 cmolc kg1, 토양 pH 6.25, 총질소 1, 022 mg kg1, 유효인산 205 mg kg1로 나타났다. 본 실험은 2004~ 2006년에 걸쳐 전북대학교 농업생명과학대학 시험 포장에서 실시하였다.
- 시 비 본연구에 앞서 2002년과 2003년 도에 적정시비량을 산정하기 위한 예비실험을 수행하여 바위돌꽃이질소와 칼리에 대한 양분요구도가 매우 높고, 인산에대한 양분요구도는 그다지 높지 않음을 일부 확인하였다. 2년간의 예비실험을 통해 얻어진 결과를 토대로 32 kg N, 8 kg P2O5, 20 kg K2O, 10 kg CaO 그리고 10 kg MgO 10a-1를 기준량으로 처리하였다.
- 토양pH는 인산비료의 처리량이 증가할수록 약간씩 감소하였으나일정한 경향을 나타내지 않았다. 또한 인산비료 기준처리량 수준인 8 kg 10a-1에서 최대 300% 수준인 24 kg 10a1까지 증가되어도 토양 중에 잔존하는 유효인산의 함량은 큰 차이를 나타내지 않았다. 칼리비료의처리량에 따른 토양 pH 변화 역시 일정한 경향을 나타내지 않았다.
- 바위돌꽃 뿌리 중 유효 인산의 함량은 인산 무처리구에비해 인산시비량이 증가함에 따라 증가하는 경향을나타내다가 인산 기준 처리량의 250%와 300%를 처리한 P-5와 P-6에서 바위돌꽃 뿌리 중 인산의 함량이소폭 감소하는 것으로 나타났다. 칼리의 경우는 K-2, K-3 그리고 K-4에서 바위돌꽃 뿌리 중 칼리의 함량이약간 높게 나타난 반면, K-5 처리 구부터 감소하는 경향이었다.
- 99%를 나타내었다. 본 연구에서는 인산 처리량 20 kg 10a-1 부터 바위돌꽃뿌리중 인산의 함량이 약간 감소하는 경향이었다.
- 1에 나타나 있다. 인산비료의 처리수준별바위돌꽃 뿌리의 생산량은 대조구 386±14 (Mean± S.D.), P-1 418±12, P-2 485±10, P-3 459±14, P-4 432±12, P-5 386±14 그리고 P-6 358±157 kg 10a-1 로 나타났으며, 기준시비량을 처리한 P-2에서 가장높은 바위돌 꽃 뿌리의 생산량을 나타내었다. P-2 처리수준을 초과한 시험 구부터 바위돌꽃 뿌리의 생산량이 점진적으로 감소하는 경향을 나타내었다.
- 86 ton ha1으로 감수 되었다. 본 실험에서는 인산 처리량 8 kg 10a-1 이상의 처리 구부터 바위돌꽃뿌리의 생산량이 감소하는 것으로 나타났다. 칼리 비료의 처리수준별 바위돌꽃 뿌리의 생산량을 처리구별로 조사한 결과, 대조구 359±23, K-1 469±19, K-2 488±22, K-3 540±28, K-4 506±21, K-5 456±25 그리고 K-6 424 ±28 kg 10a-1로 나타났으며, 30 kg K2O 10a-1를 처리한 K-3에서 가장 높은 바위돌꽃 뿌리의 생산량을 나타내었다.
- 본 실험에서는 인산 처리량 8 kg 10a-1 이상의 처리 구부터 바위돌꽃뿌리의 생산량이 감소하는 것으로 나타났다. 칼리 비료의 처리수준별 바위돌꽃 뿌리의 생산량을 처리구별로 조사한 결과, 대조구 359±23, K-1 469±19, K-2 488±22, K-3 540±28, K-4 506±21, K-5 456±25 그리고 K-6 424 ±28 kg 10a-1로 나타났으며, 30 kg K2O 10a-1를 처리한 K-3에서 가장 높은 바위돌꽃 뿌리의 생산량을 나타내었다. 칼리비료가 30 kg K2O 10a-1를 초과한 시험구부터 바위돌꽃 뿌리의 생산량이 점진적으로 감소하는 경향이었다.
- 칼리 비료의 처리수준별 바위돌꽃 뿌리의 생산량을 처리구별로 조사한 결과, 대조구 359±23, K-1 469±19, K-2 488±22, K-3 540±28, K-4 506±21, K-5 456±25 그리고 K-6 424 ±28 kg 10a-1로 나타났으며, 30 kg K2O 10a-1를 처리한 K-3에서 가장 높은 바위돌꽃 뿌리의 생산량을 나타내었다. 칼리비료가 30 kg K2O 10a-1를 초과한 시험구부터 바위돌꽃 뿌리의 생산량이 점진적으로 감소하는 경향이었다. 약용작물을 대상으로 한 시비시험에서 칼리 비료의 시비량이 증가할수록 작물의 생산량이증가하는 것으로 알려져 있는데 (Cho et al.
- 이 같은 결과는 Endress (1994)와 Knobloch and Berlin (1983)이 보고하였던 칼리의 함량이 낮을수록 바위돌꽃의 유효성분인 salidroside의 함량이 더 높게 축적된다는 결과를 어느 정도 뒷받침해주고 있다. 본 조사 결과에서는 칼리무처리구에서 salidroside의 함량이 0.2% 수준이었고, 토양 중 치환성 칼리의 함량이 높아졌을 때에도 (300~900 mg kg-1) salidroside의 함량이 0.2~0.3% 수준으로 큰 차이를 나타내지 않았다. 본조사 결과가 선행연구를 명확하게 뒷받침하지는 못하지만, 토양 중치 환성 칼리의 함량과 바위돌꽃 뿌리 중 salidroside 함량 간에는 유의성이 나타나지 않는 것으로 판단된다.
- 3% 수준으로 큰 차이를 나타내지 않았다. 본조사 결과가 선행연구를 명확하게 뒷받침하지는 못하지만, 토양 중치 환성 칼리의 함량과 바위돌꽃 뿌리 중 salidroside 함량 간에는 유의성이 나타나지 않는 것으로 판단된다. 재배환경이 매우 열악한 고산지대에서 자생하는 바위돌꽃을 저위도 평지에서 재배 시 여러 식물필수 원소의 생리적인 반응과 유효성분에 끼치는 영향에 대해 추가적으로 많은 연구가 수행되어야 할 필요성이 제기되었다.
- 3). 시비한인산과 칼리비료의 식물 체 이용효율, 바위돌꽃 뿌리의 건물 생산량 그리고 바위돌꽃 뿌리에 함유되어 있는 유효성분인 salidroside의 함량 등을 고려하였을 때, 인산비료는 8~10 kg 10a-1 그리고 칼리비료는 20 kg 10a-1가 합리적일 것으로 판단된다.
후속연구
- 본조사 결과가 선행연구를 명확하게 뒷받침하지는 못하지만, 토양 중치 환성 칼리의 함량과 바위돌꽃 뿌리 중 salidroside 함량 간에는 유의성이 나타나지 않는 것으로 판단된다. 재배환경이 매우 열악한 고산지대에서 자생하는 바위돌꽃을 저위도 평지에서 재배 시 여러 식물필수 원소의 생리적인 반응과 유효성분에 끼치는 영향에 대해 추가적으로 많은 연구가 수행되어야 할 필요성이 제기되었다.
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