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문제 정의
- 또한, 유채씨는 다른 십자화과 식물 즉 배추, 무, 갓 종자에 비하여 구입이 쉽고 비교적 가격이 저렴하여 실제로 농가에서 쉽게 구입하여 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 시설 재배지에서 오이를 재배 할 때 Brassicaceae에 속하는 유채종실을 토양에 시용하였을 때 토양중 뿌리혹선충의 밀도와 오이의 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다.
제안 방법
- 이 때 오이 품종은 장형낙합 이었으며, 관행구를 비롯한 모든 시험구에 퇴비 와 볏짚을 각각 1톤씩 정식 20일 전에 시용하여 로타리 하였다. 밑거름으로는 질소, 인산, 칼리를 각각 9.2, 10.3, 8.1 kg/10a를 시용하고, 웃거름으로는 질소 10.5 kg/10a와 칼리 4.1 kg/10a를 시용하였다. 물관리 등 기타 재배법은 농촌진흥청 오이 재배법(2001)에 따라 관리하였다.
- 시설하우스에서 오이 연작재배로 인하여 발생하는 뿌리혹선충을 친환경적으로 방제하기 위하여 2007년부터 2009년까지 3년간 오이를 3월 9일에 15 cm 간격으로 정식하고 10일 후 이랑 전면에 유채종실을 10 a 당 100, 200, 300, 400 kg을 시용하고 비닐멀칭 재배하였다. 이 때 오이 품종은 장형낙합 이었으며, 관행구를 비롯한 모든 시험구에 퇴비 와 볏짚을 각각 1톤씩 정식 20일 전에 시용하여 로타리 하였다.
- 시설하우스에서 오이 연작재배로 인하여 발생하는 뿌리혹선충을 친환경적으로 방제하기 위하여 2007년부터 2009년까지 3년간 오이를 3월 9일에 15 cm 간격으로 정식하고 10일 후 이랑 전면에 유채종실을 10 a 당 100, 200, 300, 400 kg을 시용하고 비닐멀칭 재배하였다. 이 때 오이 품종은 장형낙합 이었으며, 관행구를 비롯한 모든 시험구에 퇴비 와 볏짚을 각각 1톤씩 정식 20일 전에 시용하여 로타리 하였다. 밑거름으로는 질소, 인산, 칼리를 각각 9.
- 2시간 후 선충을 포함한 침전물 1 mL 정도만 남도록 시험관내 물과 부유물을 제거한 다음 원활한 종 구분을 위해서 80℃에서 중탕하여 선충을 사멸 시켰다. 중탕한 시험관 내용물이 식은 후 계수 접시로 옮겨 해부현미경(Carl Zeiss Discovery V12, Germany) 하에서 50~75배로 확대해 가면서 밀도를 조사하고 식물기생선충도감(NAAS, 2001)과 비교하여 분류동정하였다.
대상 데이터
- 오이 뿌리가 섞인 토양을 0~20cm 깊이로 직경 50 mm 토양 채취기 (FV-467, japan)을 이용하여 채취하였다. 채취한 토양을 음건하여 2 mm 표준체를 통과시켰다.
- OAC로 침출하여 ICP(Teledyne leeman prodigy)를 이용하여 측정하였다. 유채종실은 H2O2-H2SO4로 습식 분해 후 ICP를 이용하여 정량 하였다.
이론/모형
- 체를 통과한 토양을 Sive & Baermann funnel technique을 이용하여 선충을 분리하였다(Southey 1986).
- 토양은 농촌진흥청 국립농업과학원 토양화학 분석법(2000)에 준하여 토양의 pH는 초자전극법, 총질소는 Kjedahl법, 유기물은 Turin법, 유효인산은 Lancaster법, 양이온 K, Ca, Mg는 NH4OAC로 침출하여 ICP(Teledyne leeman prodigy)를 이용하여 측정하였다. 유채종실은 H2O2-H2SO4로 습식 분해 후 ICP를 이용하여 정량 하였다.
성능/효과
- 반면에 부식성선충의 밀도는 유채종실 100 kg/10a을 시용한 시험구에서는 관행보다 약간 감소했다 할지라도 유채종실 300 kg/10a까지는 유채종실량이 증가함에 따라 증가하였지만 유채종실 400 kg/10a 시용구에서는 현저하게 감소하였다(Fig. 4).
- 고품질 신선 채소류에 대한 수요가 증가됨에 따라 연중 재배할 수 있는 시설오이 재배면적이 4,930 ha로 증가하였다. 오이 시설재배는 집약적인 재배특성으로 인하여 화학비료와 퇴비의 사용량이 많고, 친환경 농업을 위해 투입된 미숙 퇴비는 결국 선충의 먹이가 되어 선충의 밀도를 높이게 되며, 뿌리혹선충은 작물의 뿌리에 기생하여 작물의 생육을 저해하게 된다(McSorley et al.
- 그러나 유채종실이 토양에서 분해하는 과정에서 양분공급 유무 및 능력에 관한 연구가 더 이루어져야 할 것으로 사료되었다. 또한, 유채종실 시용량이 많을수록 수량이 증가 할지라도 경제성 등을 고려해서 유채종실을 이용하여 토양선충을 방제하고자 할 때는 200 kg/10a 이 적당하다고 판단되었다.
- 토양선충 밀도는 관행의 경우 토양 300 g당 463 마리로 피해유발 수준인 150마리보다 보다 훨씬 높은 밀도로 가시적인 피해가 나타났으나 유채를 처리한 모든 시험구 토양의 경우 토양 300 g당 13~17마리로 뿌리혹 선충의 피해는 나타나지 않았다. 수량은 유채 시용량이 많을수록 6~15% 증수하는 경향이나 선충 피해 예방과 경제성을 고려할 때 10a당 200 kg를 시용하는 것이 좋을 것으로 사료되었다.
- 오이의 수량을 결정하는 수량 구성요소 들 중 주당 오이의 열매 수는 관행보다 유채종실을 시용한 모든 시험구가 22개로 1개 많았으며, 오이무게는 관행이 196 g 이며 유채 종실 시용구의 것은 190~197개 이고, 상품과율은 관행보다 1~3% 높았다. 수량은 유채종실 400 kg/10a을 시용한 시험구에서 14% 증수하였으나 200 kg/10a을 시용한 시험구는 11% 증수하였다(Table 4).
- 이와 같이 유채종실의 분해과정에서 생성되는 thiocyanate의 독성을 이용하여 토양선충 피해를 예방하고자 유채종실이 발아하지 않도록 롤러로 잘게 부순 유채종실을 시용하고 50일이 경과한 후 토양 중에 존재하는 thiocyanate의 함량을 분석한 결과 유채종실 시용량이 많을수록 thiocyanate의 함량도 높게 나타났다.
- 잘게 부순 유채씨를 토양에 처리하여 토양중의 선충을 친환경적으로 방제하고 오이의 수량을 높이고자 2007년부터 2009년까지 3년간 시험한 결과 토양에 유채종실의 시용량이 많을수록 처리 후 50일에 토양 중 cyanate의 량이 많은 것을 볼 수 있었는데 유채 200 kg/10a을 시용한 토양 중 thiocyanate의 량은 30 mg/kg, 400 kg/10a을 시용한 토양은 40 mg/kg 으로 조사되었다. 토양선충 밀도는 관행의 경우 토양 300 g당 463 마리로 피해유발 수준인 150마리보다 보다 훨씬 높은 밀도로 가시적인 피해가 나타났으나 유채를 처리한 모든 시험구 토양의 경우 토양 300 g당 13~17마리로 뿌리혹 선충의 피해는 나타나지 않았다.
- 유기물 함량, 인산은 시험전이나 시험 후에도 큰 변화가 없었으며 처리간에도 차이가 없었다. 치환성 양이온과 CEC는 약간 높아지는 경향이며, EC는 관행은 약간 높아졌으나 유채 처리구에서는 낮아지는 경향이었다(Table 1).
- 토양중의 뿌리혹선충의 밀도는 관행 토양의 경우 토양 300 g당 463 마리로 피해유발 수준인 150마리보다 보다 훨씬 높은 밀도로 가시적인 피해가 나타났으나 유채를 처리한 모든 시험구 토양의 경우 토양 300 g당 13~17마리로 뿌리혹선충의 피해는 나타나지 않았다. 나선선충도 마찬가지로 관행 토양에 비하여 유채시용 시험구의 토양은 80~177마리의 낮은 수준을 보였으나 뿌리혹선충보다는 높은 수준 이었다.
후속연구
- 이와 같은 결과는 토양 중에서 유채가 분해 되면서 glucosinolate가 시안화합물로 되어 그 독성에 의하여 토양선충 밀도를 경감시켜 피해를 예방한 효과와 유채종실 중에 함유된 양분공급의 synergy 효과가 있었을 것으로 보인다. 그러나 유채종실이 토양에서 분해하는 과정에서 양분공급 유무 및 능력에 관한 연구가 더 이루어져야 할 것으로 사료되었다. 또한, 유채종실 시용량이 많을수록 수량이 증가 할지라도 경제성 등을 고려해서 유채종실을 이용하여 토양선충을 방제하고자 할 때는 200 kg/10a 이 적당하다고 판단되었다.
- 4). 이와 같은 사실은 뿌리혹선충과는 반대의 결과이어서 부식성선충이 시안화물에 대하여 뿌리혹선충보다 강한 내성을 갖는지에 대해서는 더 연구가 이루어져야 할 것으로 사료되었다.
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