[논문]토양조건이 퉁퉁마디의 생육에 미치는 영향

백정애; 장매희

초록
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해안지대에 서식하는 염생식물인 퉁퉁마디의 염처리와 인공토양에 따른 생육반응을 조사하여 시설 내 인공재배상에 적합한 토양을 선발하고자 본 연구를 실시하였다. 토양은 가볍고 인공재배상에서 이용이 간편한 난석, 버미큘라이트, 펄라이트 및 혼용처리로 하였으며 염처리는 NaCl 농도를 200mM로 처리하였으며 복합비료를 시비하여 4개월간 재배하였다. 초장, 생체중, 건물중에 있어서 식물 생육은 다공성 난석과 펄라이트를 혼합한 토양에서 생육이 좋았으며 NaCl 처리 시 생육과 엽록소 함량은 토양종류에 관계없이 감소하였다. 프롤린 함량은 보습성이 낮은 난석과 펄라이트의 경우 대조구 값이 염처리에 비해 높은 것으로 나타났다. 항산화활력은 처리별 그 차이가 거의 없었고 퉁퉁 마디의 경우 염처리가 항산화물질의 증가에 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.

Abstract ▼ AI-Helper

This experiment was conducted to select the right artificil soil for the purpose of artificial cultivation by effect of NaCl and different artificial soil treatment on plant growth in Salicornia herbacea that live in coastal areas. The experimental plants were planted in light and easy-to-use artifi...

This experiment was conducted to select the right artificil soil for the purpose of artificial cultivation by effect of NaCl and different artificial soil treatment on plant growth in Salicornia herbacea that live in coastal areas. The experimental plants were planted in light and easy-to-use artificial porous soil, vermiculite, perlite, and mixed soil and were cultured for 4 month treated by hyponex solution fertilizer and 200 mM NaCl. The height, fresh weight, and dry weight of plant growth was good in a mixed soil of porous soil and pearlite. NaCl treatment on growth and chlorophyll contents, regardless of soil type decreased. Proline content of control was showed higher than salt treatment in planted by poros soil and perlite and antioxidant activity was similar value in all treatment. The antioxidant of Salicornia in different soil and salt treatment was not affected.

주제어

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문제 정의

현재 전체 채소류 중에 퉁퉁마디가 차지하는 비율은 극히 적으며, 자생지에서의 신선채소로서의 이용이 전부이며 퉁퉁마디의 항암효과, 당뇨병예방, 신장치료효과 등의 기능성과 고부가가치에 비해 재배관련 연구는 시급한 실정이며 인공적 재배기술은 시급한 과제이다(Jo 등, 2002). 따라서 시설재배를 통한 안정생산시스템 개발을 위하여 퉁퉁마디의 생육조건을 규명하여 인공적인 환경에서의 재배조건을 확립할 필요가 있으며 그 중 인공생장상에서 간편하게 이용이 가능한 식물의 토양조건을 우선적으로 규명하여 연구의 기초자료로 삼고자 본 연구를 실시하였다.
해안지대에 서식하는 염생식물인 퉁퉁마디의 염처리와 인공토양에 따른 생육반응을 조사하여 시설 내 인공재배상에 적합한 토양을 선발하고자 본 연구를 실시하였다. 토양은 가볍고 인공재배상에서 이용이 간편한 난석, 버미큘라이트, 펄라이트 및 혼용처리로 하였으며 염처리는 NaCl 농도를 200mM로 처리하였으며 복합비료를 시비하여 4개월간 재배하였다.

제안 방법

5g을 채취하여 DMSO에 침지시켜 상온에서 24시간 방치한 후 추출액을 분광광도계를 이용하여 645와 663nm에서 흡광도를 측정하여 Wellburn법(1994)으로 측정하였다. DPPH 항산화 활성을 알아보기 위해 Blois(1977) 방법을 변형하여 사용하였으며, 프롤린함량은 Chinard법에 따라 520nm에서 흡광도를 측정하여 L-프롤린 표준용액의 흡광도와 비교하여 정량하였다.
생육조사는 초장과 근장, 생체중, 건물중, 분지수 등을 측정하였다. 건물중은 70℃ 건조기에서 3일간 처리하여 측정하였다.
생장상의 온도 및 광조건은 25 ± 5℃, 80µmol · m-2 · s-1하였고, 광주기는 16시간 명기, NaCl 농도는 200mM(Nam 등, 2007), Hyponex는 2000배로 희석하여 처리하였다(Table 1).
식물을 직경 5inch인 플라스틱 화분에 1inch 크기의 난석, 버미큘라이트, 펄라이트, 난석 + 펄라이트를 매질로 하여 1주씩 처리별 15개체를 이식하였다. 생장상의 온도 및 광조건은 25 ± 5℃, 80µmol · m^-2 · s^-1하였고, 광주기는 16시간 명기, NaCl 농도는 200mM(Nam 등, 2007), Hyponex는 2000배로 희석하여 처리하였다(Table 1).
해안지대에 서식하는 염생식물인 퉁퉁마디의 염처리와 인공토양에 따른 생육반응을 조사하여 시설 내 인공재배상에 적합한 토양을 선발하고자 본 연구를 실시하였다. 토양은 가볍고 인공재배상에서 이용이 간편한 난석, 버미큘라이트, 펄라이트 및 혼용처리로 하였으며 염처리는 NaCl 농도를 200mM로 처리하였으며 복합비료를 시비하여 4개월간 재배하였다. 초장, 생체중, 건물중에 있어서 식물 생육은 다공성 난석과 펄라이트를 혼합한 토양에서 생육이 좋았으며 NaCl 처리 시 생육과 엽록소 함량은 토양종류에 관계없이 감소하였다.

대상 데이터

2010년 6월에 신안군의 갯벌에서 자생하고 있는 10cm 내외인 균일한 것을 채취하여 ice box에서 밀봉 처리 후 서울여대 온실로 이송하였다.
인공생장상에서 퉁퉁마디를 재배하기 위해 토양은 인공토양 중 물성조건이 가볍고 수경베드상에서 그 이용이 간편한 난석, 펄라이트, 버미큘라이트를 실험토양으로 선발하였다. 인공토양의 종류에 따른 식물생육은 크게 차이가 나타나지 않았으나 모든 토양에서 염과 복합비료 hyponex를 동시에 처리한 결과 식물의 건물중, 생체중, 초장 및 가지수에서 생육이 좋은 것으로 나타났다(Table 2 and Fig.

이론/모형

건물중은 70℃ 건조기에서 3일간 처리하여 측정하였다. 토양종류별 함수율을 측정하였으며 토양에 따른 식물 잎의 엽록소 함량을 측정하기 위하여 지상부 중간부위의 잎 0.5g을 채취하여 DMSO에 침지시켜 상온에서 24시간 방치한 후 추출액을 분광광도계를 이용하여 645와 663nm에서 흡광도를 측정하여 Wellburn법(1994)으로 측정하였다. DPPH 항산화 활성을 알아보기 위해 Blois(1977) 방법을 변형하여 사용하였으며, 프롤린함량은 Chinard법에 따라 520nm에서 흡광도를 측정하여 L-프롤린 표준용액의 흡광도와 비교하여 정량하였다.

성능/효과

엽록소함량은 종에 관계없이 염처리에서 약간 감소하는 경향을 나타냈으나 감소폭은 토양별로 다르게 나타났다. 염 200mM 처리조건에서 엽록소 함량이 대조구에 비해 낮아지지만 염과 복합비료를 동시에 시비한 경우에는 다시 엽록소 농도가 높아졌다.
인공생장상에서 퉁퉁마디를 재배하기 위해 토양은 인공토양 중 물성조건이 가볍고 수경베드상에서 그 이용이 간편한 난석, 펄라이트, 버미큘라이트를 실험토양으로 선발하였다. 인공토양의 종류에 따른 식물생육은 크게 차이가 나타나지 않았으나 모든 토양에서 염과 복합비료 hyponex를 동시에 처리한 결과 식물의 건물중, 생체중, 초장 및 가지수에서 생육이 좋은 것으로 나타났다(Table 2 and Fig. 1). 식물의 200mM 염처리구가 다공성 난석을 제외하고 초장과 식물의 생체중, 건물중이 모든 매질에서 감소하였는데 이는 식물이 염스트레스에 직면했을 때 줄기나 뿌리의 감소, 초장, 생체중 및 건물중의 감소 등이 나타난다는 보고와 유사한 결과를 보였다(Nam 등, 2007; Lee 등, 1998).
토양은 가볍고 인공재배상에서 이용이 간편한 난석, 버미큘라이트, 펄라이트 및 혼용처리로 하였으며 염처리는 NaCl 농도를 200mM로 처리하였으며 복합비료를 시비하여 4개월간 재배하였다. 초장, 생체중, 건물중에 있어서 식물 생육은 다공성 난석과 펄라이트를 혼합한 토양에서 생육이 좋았으며 NaCl 처리 시 생육과 엽록소 함량은 토양종류에 관계없이 감소하였다. 프롤린 함량은 보습성이 낮은 난석과 펄라이트의 경우 대조구 값이 염처리에 비해 높은 것으로 나타났다.
2). 특히 프롤린 함량의 값이 버미큘라이트 토양처리를 제외한 펄라이트와 난석에서 대조구가 염처리구보다 높은 결과를 보였는데 이는 토양 특성상 보습성이 낮고 배수가 많은 것이 원인으로 여겨지며 또한 염처리구는 토양주변에 소금 콜로이드를 형성하여 토양건조를 완화시키는 결과를 보여 상대적으로 식물이 건조피해를 적게 입은 것으로 생각된다. 반면 버미큘라이트는 다른 실험토양에 비해 보습력이 높아 수분조건이 대조구나 염처리조건에서 변화가 적어 상대적으로 염처리조건에서 프롤린함량이 조금 더 높게 나온 결과로 사료된다.
초장, 생체중, 건물중에 있어서 식물 생육은 다공성 난석과 펄라이트를 혼합한 토양에서 생육이 좋았으며 NaCl 처리 시 생육과 엽록소 함량은 토양종류에 관계없이 감소하였다. 프롤린 함량은 보습성이 낮은 난석과 펄라이트의 경우 대조구 값이 염처리에 비해 높은 것으로 나타났다. 항산화활력은 처리별 그 차이가 거의 없었고 퉁퉁 마디의 경우 염처리가 항산화물질의 증가에 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.
프롤린 함량은 보습성이 낮은 난석과 펄라이트의 경우 대조구 값이 염처리에 비해 높은 것으로 나타났다. 항산화활력은 처리별 그 차이가 거의 없었고 퉁퉁 마디의 경우 염처리가 항산화물질의 증가에 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다.

후속연구

3) 이는 퉁퉁마디의 생육은 인공토양조건에 따른 생육변화가 없어 어떤 토양조건에서도 잘 생육할 수 있으리라 여겨진다. 이상의 결과에서 인공토양과 적정의 염분농도 처리에 따른 인공상의 조건에서생육이 가능하여 내륙에서의 재배 및 다양한 용도로서 이용 범위가 넓은 유용한 식물자원으로 활용할 수 있을 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	퉁퉁마디의 성분과 효능은?	염생식물 군락에는 퉁퉁마디, 해홍나물, 나문재, 칠면초, 갯개미취, 강피, 갯는쟁이, 갈대, 천일사초 등이 있는데, 순군락이나 혼군락을 이루는 경우가 많으며, 이 가운데 퉁퉁마디가 선구적인 개척자 식물이다. 퉁퉁마디(Salicornia herbacea)는 사포닌성분이 높아 바다의 인삼이라고 알려져 있으며, 필수아미노산 중 타우린 성분은 탁월한 당뇨예방 및 신장병 치료를 나타내며, 당뇨로 말미암는 합병증을 치유하는 효과가 매우 뛰어나다. 이에 따라 이러한 식물을 신선한 채소로 이용할 때 국민건강증진과 예방에 크게 기여할 것으로 보인다.
	염습지에 자생하는 유용 염생식물의 품귀현상을 유발하는 동시에 산업화를 저해하는 요인으로 무엇이 있나요?	퉁퉁마디는 모래질 토양이나 건조한 지역에서는 생육이 좋지 않으며 저습한 염습지나 염전의 수로 부근에서 순군락을 형성 하나 강우가 계속되어 장기간 침수되면 말라 죽는 특징을 가지고 있다. 도한 방대한 서남해안의 갯벌은 그동안 간척지로 조성되어 농경지로 변하였고, 또한 신도시, 신공항, 신항구 등의 건설을 위한 매립으로 광대한 염습지 식생이 잠식되고 있으며 그나마 약간 남아있는 간석지나 염습지도 빠른 속도로 파괴되고 있다. 유용염생식물은 주로 서해안 지역 충청 이하의 지역에 치중되어 있으며, 또한 갯벌에 의존한 유용 염생식물 생산의 경우 갯벌사구해안을 끼고 있는 지역의 염생식물 재배는 태풍 등의 자연재해 발생 시 생산이 현저히 감소하게 된다. 이는 품귀현상을 유발하는 동시에 산업화를 저해하는 요인이 되기도 한다.
	퉁퉁마디가 가진 특징은?	이에 따라 이러한 식물을 신선한 채소로 이용할 때 국민건강증진과 예방에 크게 기여할 것으로 보인다. 퉁퉁마디는 모래질 토양이나 건조한 지역에서는 생육이 좋지 않으며 저습한 염습지나 염전의 수로 부근에서 순군락을 형성 하나 강우가 계속되어 장기간 침수되면 말라 죽는 특징을 가지고 있다. 도한 방대한 서남해안의 갯벌은 그동안 간척지로 조성되어 농경지로 변하였고, 또한 신도시, 신공항, 신항구 등의 건설을 위한 매립으로 광대한 염습지 식생이 잠식되고 있으며 그나마 약간 남아있는 간석지나 염습지도 빠른 속도로 파괴되고 있다.

참고문헌 (10)

Binzel, M.L., P.M. Hasegawa, A.K. Handa, and R.A. Bressan. 1985. Adaptation of tobacco cells to NaCl. Plant Physiol. 79:118-125.

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Blois, M.S. 1977. Antioxidant determinations by the use of a stable free radical. Nature 181:1198-1200.
Ihm, B.S. and J.S. Lee. 1998. Soil Factors affecting the plant communities of wetland on southwestern coast of Korea. Kor. J. Ecology 21: 321-328.
Jo, Y.C., J.H. Ahn, S. M. Chon, K.S. Lee, T.J. Bae, and D.S. Kang. 2002. Studies on Pharmacological effects of Glasswort (Salicormia herbacea L.) J. Kor. Soc. Medical Crop Science 10:93-99.
Kim, C.S. and T.G. Song. 1983. Ecological studies on the halophyte communities at western and southern coasts in Korea. Kor. J. Ecology 6:167-176.
Kim, J.A., Y.S. Choo, I.J. Lee, J.J. Bae, I.S. Kim, B.H. Choo, and S.D. Song. 2004. Adaptations and Physiological Characteristics of Three Chenopodiaceae Species under Saline Environments. Kor. J. Ecology 25:101-107.
Kim, Y.S., Y.O. Jeong, J.C. Park, and M.R. Huh. 2002. Growth characteristics and mineral concentrations in glasswort (Salicornia herbacea) as affected by NaCl concentration. Kor. J. Soc.r Plants, People & Environ. 5:15-24.
Lee, S.G., J.S. Shin, Y.S. Seok, and G.K. Bae. 1998. Effects of salt stress on phytosynthesis, free proline content and ion content in tobacco. Kor. J. Eniviron. Agr. 17:215-219.
Nam. Y.K., J.A. Baik, and M.H. Chiang. 2007. Effects of different NaCl concentrations on the growth of Suaedu asparagoides, Suaeda maritima, and Salicornia herbacea. Kor. J. Soil & Fertilizer 40:349-353.
Wellburn, A.R. 1994. The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoides, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. J. Plant Physiol. 144:307-313.

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