동물성 아미노산 시용이 토양이화학성과 노지고추 생육 및 품질에 미치는 영향 Effect of "Animal Amino Acid's Bestamin" on the Physicochemical Properties of Soil, the Growth and Fruit Quality of Hot Pepper (Capsicum annuum L.)원문보기
This study was carried out to evaluate the effect of applying levels of Bestamin, animal amino acid, on growth and quality of hot pepper and physicochemical properties of soil. Treatment was given with 200, 400, 800, 1600kg per 10a to control of Bestamin, difference of physicochemical properties was...
This study was carried out to evaluate the effect of applying levels of Bestamin, animal amino acid, on growth and quality of hot pepper and physicochemical properties of soil. Treatment was given with 200, 400, 800, 1600kg per 10a to control of Bestamin, difference of physicochemical properties was lower than Bestamin, and $P_2O_5$ seems to be reduced, also $K^+$, $Ca^{++}$ were obviously low compared to the control. The content of $NO_{3-}N$ was low compared to control at the Bestamin treated plot. Plant height was longest at 800 treatment and main stem length, main stem weigh and the number of leaves were significantly different with 400 and 800 treatment. No difference was found among the fruit weight, length, diameter in first harvest, but there was significantly different at control of 2nd, 3rd harvest and more increased than 400 and 800 treatment. Fruit weight per plant was the heaviest at 400 and 800 treatment, and the number of fruit was no difference at red pepper but increased with 400 and 800 at green pepper, and yield per 10a was significantly increased to 4503.6kg and 4582.5kg, respectively. Nitrogen in mesophyll accumulation content was obviously reduced at Bestamin treatment compared to control, and amino acid was reduced with control.
This study was carried out to evaluate the effect of applying levels of Bestamin, animal amino acid, on growth and quality of hot pepper and physicochemical properties of soil. Treatment was given with 200, 400, 800, 1600kg per 10a to control of Bestamin, difference of physicochemical properties was lower than Bestamin, and $P_2O_5$ seems to be reduced, also $K^+$, $Ca^{++}$ were obviously low compared to the control. The content of $NO_{3-}N$ was low compared to control at the Bestamin treated plot. Plant height was longest at 800 treatment and main stem length, main stem weigh and the number of leaves were significantly different with 400 and 800 treatment. No difference was found among the fruit weight, length, diameter in first harvest, but there was significantly different at control of 2nd, 3rd harvest and more increased than 400 and 800 treatment. Fruit weight per plant was the heaviest at 400 and 800 treatment, and the number of fruit was no difference at red pepper but increased with 400 and 800 at green pepper, and yield per 10a was significantly increased to 4503.6kg and 4582.5kg, respectively. Nitrogen in mesophyll accumulation content was obviously reduced at Bestamin treatment compared to control, and amino acid was reduced with control.
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문제 정의
하지만 최근 유기물자재와 화학비료의 부적절한 시용에 따른 작물의 생육 저해 및 환경오염 악화가 우려됨은 널리 알려져 있다. 또한 표준시비량이나 혹은 농가에서 습관적으로 시용해 왔던 비료를 매 작기마다 사용할 뿐 아니라 무분별하게 질소비료를 수량의 증가를 위한 목적으로 시용하고 있다. 비료로 시용된 질소비료는 토양 중 염류를 증가 시키는 가장 영향력이 큰 요소이다(정 등, 1994; 이 등, 1987).
본 실험은 농업 생산성 향상과 농업 환경보전 및 오염 감소, 농산물의 안정성 추구, 유기 농업과 저투입 농업에 중점을 두어 유안 등의 화학비료 시비 경감, 질산염 함량 감소, 고품질 생산과 수량 증진 및 농업 환경 개선에 기여하는 목적으로 산업부산물인 동물성 아미노산 Bestamin 비료를 시용하여 토양의 이화학성 변화와 노지고추의 생육과 품질에 미치는 영향과 엽육내 질소화합물 함량의 축적 양상을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다.
본 연구는 동물성 아미노산 Bestamin이 노지 고추의 생육 및 품질과 토양 이화학성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다.
제안 방법
3월 20일 본엽이 4~5매 정도 되었을 때 50 cell tray에 이식하였으며 육묘시 생육단계를 나누어 4회에 걸쳐 시비 관리하였다.
총엽수와 총엽면적은 주경장 상위 세 가지의 잎을 수확 산출하였으며, 엽면적지수는 총엽면적/주당 단위면적으로 산출하였다. 과실의 품질조사는 주당 각각 5개씩을 선정하여 과중(생체중), 과병장, 과병경, 과장, 과경를 측정하여 품질을 조사하였다.
조사항목 및 방법은 농촌진흥청 농사시험연구조사기준에 준하여 실시하였으며, 생육조사는 각 처리별로 30주씩 3반복으로 초장, 주경장, 주경경, 마디수(분지수), 절간장, 절간경, 총엽수, 총엽면적, 엽록소함량을 측정하였다. 주경장과 경경은 마디의 중간을 측정하였고, 마디경과 마디장은 5~10번째 가지의 마디 중 제일 긴 것과 짧은 것을 제외한 세 개의 가지를 측정하였다.
조사항목은 pH, E.C, NO3-N, 유기물(OM), P2O5와 치환성양이온인 Ca2+, Mg2+, K+와 염기치환용량(cation exchange capacity: CEC) 등의 토양의 무기성분의 변화를 분석하였다.
조사항목 및 방법은 농촌진흥청 농사시험연구조사기준에 준하여 실시하였으며, 생육조사는 각 처리별로 30주씩 3반복으로 초장, 주경장, 주경경, 마디수(분지수), 절간장, 절간경, 총엽수, 총엽면적, 엽록소함량을 측정하였다. 주경장과 경경은 마디의 중간을 측정하였고, 마디경과 마디장은 5~10번째 가지의 마디 중 제일 긴 것과 짧은 것을 제외한 세 개의 가지를 측정하였다. 총엽수와 총엽면적은 주경장 상위 세 가지의 잎을 수확 산출하였으며, 엽면적지수는 총엽면적/주당 단위면적으로 산출하였다.
주경장과 경경은 마디의 중간을 측정하였고, 마디경과 마디장은 5~10번째 가지의 마디 중 제일 긴 것과 짧은 것을 제외한 세 개의 가지를 측정하였다. 총엽수와 총엽면적은 주경장 상위 세 가지의 잎을 수확 산출하였으며, 엽면적지수는 총엽면적/주당 단위면적으로 산출하였다. 과실의 품질조사는 주당 각각 5개씩을 선정하여 과중(생체중), 과병장, 과병경, 과장, 과경를 측정하여 품질을 조사하였다.
토양채취는 표토 10cm를 걷어내고 근권이 형성된 15~20cm 사이의 작토층에서 채취한 후 골고루 섞은 후 음건하여 분석하였다.
대상 데이터
공시재료로 사용된 동물성아미노산의 Bestamin은 아르기닌, 프롤린, 메치오닌 등의 18종이 골고루 함유되어 있으며 총질소함량은 6.5%이다.
공시품종은 농우 종묘주식회사의 ‘부촌’ 품종을 공시재료로 하였으며 2009년 2월 10일 육묘하우스 내 파종상에 128구 tray plug에 파종하였으며 상토는 (주)농우바이오 “식물세계 (Plant World)” 경량혼합상토(코코피트 40%, 피트모스 30%, 펄라이트, 버미쿨라이트, 제올라이트는 각각 10%로 조성)에 파종하였다.
토양조사는 시비전과 시험종료시에 시료를 채취하여 분석하였으며, 정식 10일전에 시비 하지 않는 상태에서 전체 포장을 대각선으로 5곳을 선정하여 채취하였고, 시험 후 토양조사는 8월 20일 5회 수확 후 처리구별로 3장소를 채취하여 분석하였다.
z) Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.
시험성적은 SAS프로그램(Ver. 9.0)을 이용하여 DMRT(5%) 통계분석을 하였다.
성능/효과
숙과의 주당 과실수는 처리구간 유의적인 차이가 없었으나, 청과에서는 400과 800처리구에서 많았다. 10a당 숙과의 수량은 처리구간 유의적인 차이는 없었으나 청과에서 400과 800처리구에서 높게 나타났고 대조구에서 가장 적었다. 조기 수확에 대한 연구로 첫 수확기에 숙과 수량이 처리구간 비슷하였으나 수확횟수가 많아질수록 Bestamin 시용구가 일반관행재배보다 시용효과가 높아 김(2003) 등의 아미노산액비 처리한 bentgrass의 시험과 강(2006) 등의 토마토 유묘에 glycine 엽면 처리하여 조창과 건물중 중가시험, 곡물아미노산을 포도에 시용 하여 과방중 증가 및 저장성 향상으로 상품성을 높였다는 주 등(2007)의 연구보고와 유사하며 채(2009) 등은 아미노산 Gelamino acid 시용이 노지고추 조기생육 및 수량에서 과피와 과중, 과장이 증가하였다고 보고하였다.
Bestamin을 10a에 200, 400, 800, 1,600kg을 시용한 결과 토양의 이화학성 변화 분석결과, 대조구의 pH, 유기물 함량이 대조구가 낮았으며, 가용성 인산은 아미노산을 시용한 구에서 감소하는 경향을 보였고, NO3-N, K+, Ca++ 대조구에 비해 뚜렷이 낮았다. 생육은 400과 800처리구에서 좋았고, 과실의 특성은 첫 수확에서는 차이가 없었으나 2회, 3회 수확에서는 대조구에 비해 과중은 무거웠고, 과장은 길었다.
가용성인산염도 일반관행구인 대조구에 비해 Bestamin 시용구에서 유의적으로 낮았고, 치환성염기도 칼륨과 칼슘함량이 Bestamin 시용구에서 뚜렷한 유의차로 낮게 나타났다. 마그네슘과 CEC는 처리구간 유의적인 차이가 없었다.
분지는 화아가 형성되어 개화 결실 시키는 곳으로 분지수가 많으면 숙과로 생산하려고할 때 생육기간 중 총 개화수의 약 20% 정도 수확 할 수 있지만 영양상태가 좋으면 착과율이 증가할 것이며 본 연구에서도 조기생육 및 수량에서 좋은 결과를 보였고, 조기 수확후 뿌리에서 흡수하는 양 수분의 여유가 생겨, 다시 생장을 하여 지속적으로 화뢰가 출현할 것이다. 착과지의 경경은 처리가 유의적인 차이가 없었으며 엽수도 역시 400과 800처리구 에서 가장 많았으나 엽록소 함량은 처리구간 변화가 없었다.
대조구에 비해 뚜렷이 낮았다. 생육은 400과 800처리구에서 좋았고, 과실의 특성은 첫 수확에서는 차이가 없었으나 2회, 3회 수확에서는 대조구에 비해 과중은 무거웠고, 과장은 길었다. 주당 과중은 400과 800처리구에서 가장 무거웠고, 과실수는 숙과에서는 처리구간 차이가 없었으나 청과는 400과 800처리구에서 증가하였고, 10a당 총수량은 400과 800처리구에서 각각 4503.
20Cmol+ · kg-1 로 다소 낮은 편이지만 노지 고추재배 시험포로서는 최적지 상태라 사료되었다. 수확 후 토양의 이화학성변화는 pH가 무시용구에서는 5.8로 시비전과 비슷하게 나타내었는데 비해 모든 시용구에서 pH 6.3~6.4로 다소 높게 나타났다. 이는 유기물시용과 아미노산 질소원의 공급으로 토양유용미생물의 작용과 Oaks(1994)의 NO3 reductase의해 NH4로 환원되므로 pH가 다소 상승한다는 연구결과와 같은 경향이라 사료된다.
총질소함량은 화학비료를 시용한 대조구에서 가장 높았으며 200, 400, 800처리구에서 낮았다. 아미노산 함량은 대조구에서 낮았고 Bestamin시용구에서 높게 나타났으며 가용성 단백질 함량은 대조구에서 5.56% Bestamin시용구보다 월등히 높았으며, 200과 400처리구에서 낮게 나타났다. 토양에서의 질소흡수는 질산태(NO3) 형태로 흡수하는데 엽육에서 암모니아(NH3)로 환원되어야 하며 이런 경우 탄수화물은 암모니아의 결합에 필요한 탄소원을 공급할 뿐만 아니라 호흡작용으로 분해되어 질산 환원에 필요한 에너지를 공급하는데 토양 및 엽육에서 효소의 작용에 의해 이루어진다고 보고하였다(Ludden & Burris, 1985).
유기물함량은 무시용구에서 4.2%인데 비해 모든 시용구에서 5.2~5.4%로 1% 이상 높았으며 EC는 처리구간 유의적 차이가 없었다. 질산태질소함량은 무시용구에서 366.
일반관행 재배구의 Bestamin 무시용구에서는 화학비료의 질소를 19kg을 시용하였고, 흡수기작도 화학비료인 요소의 분해 · 흡수 · 이동과 동물성 아미노산 Bestamin의 흡수 · 이동이 상이하며, 토양에 잔류되는 질산태 질소함량이 아미노산제 질소원을 시용하였을 때는 훨씬 적게 남아있다는 것을 알 수 있었다.
주경중은 400과 800처리구에서 다른 처리구보다 뚜렷한 유의차로 무거웠으며, 분지수 역시 400과 800처리구에서 가장 많아 평균 52.3개 이었으나 대조구는 32.6개로 뚜렷한 유의적 차이를 보였다.
주당 과중 및 과실수는 3회 걸쳐 수확한 것을 산하였으며 수량은 10a당 3400식재 주수에 청과와 숙과를 환산하였다.
질산태질소와 가용성인산 함량은 다소 낮은 편이며 치환성 양이온함량은 노지토양의 조건에서 적정한 상태인데 비하여 염기치환용량은 2.20Cmol+ · kg-1 로 다소 낮은 편이지만 노지 고추재배 시험포로서는 최적지 상태라 사료되었다.
첫 수확에서 과장, 과중 및 과경은 처리구간 유의적인 차이를 나타내지 않았으나, 2회 수확에서는 대조구가 13.2g으로 Bestmin 처리구에 비해 유의적으로 낮았으며, 3회 수확에서는 400과 800처리구에서 13.0, 13.6g으로 대조구 및 1600처리구의 11.4g에 비해 약 2g 더 무거운 경향을 보였으며 과경도 3회 수확시에 1.35cm로 다른 처리구보다 유의적으로 가늘어 보였다.
후속연구
일반관행 재배구의 Bestamin 무시용구에서는 화학비료의 질소를 19kg을 시용하였고, 흡수기작도 화학비료인 요소의 분해 · 흡수 · 이동과 동물성 아미노산 Bestamin의 흡수 · 이동이 상이하며, 토양에 잔류되는 질산태 질소함량이 아미노산제 질소원을 시용하였을 때는 훨씬 적게 남아있다는 것을 알 수 있었다. Bray(1983)의 질소의 식물체내의 흡수기작과 환원과정으로 유기화합물로 변화되는 메커니즘과 Cho 등(1996), Won(1997) 등의 식물체내 질산염 축적은 질소대사 작용, 시비량, 기상조건, 특히 광조건, 지온 및 토양수분 및 관수 등 환경적 요인에 큰 영향을 받는다는 학문을 바탕으로 본 연구 결과로 시설원예작물의 촉성재배시기에 적용시켜 과채류 및 엽채류의 품질에 미치는 효과에 대한 검토가 필요하다고 사료된다.
작물수량을 증진시키는 질소원을 무분별한 시용에서 요소나 유안비료 흡수는 재해 환경 조건이나 토양환경이 양호한 상태에서도 절반정도 흡수하고 용탈이나 치환성 염기와 결합하여 불용상태로 된다(유 등, 1994). 친환경농업 뿐만 아니라 지력증진, 고품질농산물 생산을 위해서도 적절한 질소비료의 균형시용과 유기태질소의 개발로 토양 및 수질오염감소 뿐만 아니라 안전 농산물을 생산할 수 있는 방안을 마련해야 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
아미노산 처리가 식물의 생육에 미치는 영향에 관한 국내의 선행 연구로는 어떤 것이 있는가?
국내의 선행 연구로는 아미노산 액비를 처리한 경우 밴트그라스잔디의 생육이 좋아졌고 (김 등, 2003), 토마토 유묘에 glycine을 엽면 처리한 결과 초장과 건물중이 증가하였다고 보고하였으며(강 등, 2006), 곡물 아미노산을 포도에 엽면살포 후 과방중 증가 및 저장성 향상으로 상품성이 높아졌다고 보고하였다(주 등, 2007). 이러한 몇 편의 선행연구는 사과나무에서도 아미노산 액비를 엽면살포할 경우 수체의 생육의 변화와 아미노산이 흡수될 수 있다는 가능성을 제시한다고 할 수 있다.
작물의 다수확을 위한 가장 중요한 요소는 무엇인가?
작물의 다수확을 위한 가장 중요한 요소로서 작용하는 것이 질소비료이고 식물의 단백질, 핵산을 구성하는 필수요소 또한 질소이다. 하지만 최근 유기물자재와 화학비료의 부적절한 시용에 따른 작물의 생육 저해 및 환경오염 악화가 우려됨은 널리 알려져 있다.
동물성 아미노산 Bestamin이 노지 고추의 생육 및 품질과 토양 이화학성에 미치는 영향을 구명하고자 수행한 연구의 결과는 무엇인가?
Bestamin을 10a에 200, 400, 800, 1,600kg을 시용한 결과 토양의 이화학성 변화 분석결과, 대조구의 pH, 유기물 함량이 대조구가 낮았으며, 가용성 인산은 아미노산을 시용한 구에서 감소하는 경향을 보였고, NO3-N, K+, Ca++ 대조구에 비해 뚜렷이 낮았다. 생육은 400과 800처리구에서 좋았고, 과실의 특성은 첫 수확에서는 차이가 없었으나 2회, 3회 수확에서는 대조구에 비해 과중은 무거웠고, 과장은 길었다. 주당 과중은 400과 800처리구에서 가장 무거웠고, 과실수는 숙과에서는 처리구간 차이가 없었으나 청과는 400과 800처리구에서 증가하였고, 10a당 총수량은 400과 800처리구에서 각각 4503.6kg과 4582.5kg으로 높게 증수하였다.
엽육내 질소화합물 함량은 대조구에 비해 Bestamin 처리구에서 유의적으로 감소하였고 아미노산은 대조구에서 감소하였다.
참고문헌 (22)
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