상토의 물리.화학성이 시설하우스 묘삼의 생육에 미치는 영향 Influence of Various Substrates on the Growth and Yield of Organically Grown Ginseng Seedlings in the Shaded Plastic House원문보기
This research was conducted to investigate the influence of variouis organic substrates on growth and yield of organically grown ginseng seedlings in a shaded plastic house. In the investigation of optimal substrate, the eight substrate were formulated by adjusting blending rate of peatmoss, perlite...
This research was conducted to investigate the influence of variouis organic substrates on growth and yield of organically grown ginseng seedlings in a shaded plastic house. In the investigation of optimal substrate, the eight substrate were formulated by adjusting blending rate of peatmoss, perlite, coir dust(coco peat), and vermiculite. Then, the changes in physico chemical properties of root substrates as well as their influences on the growth characteristics and yield were determined at six months after sowing. The elevation of the blending rate of peatmoss from 50% to 70% with decrease in the rate of inorganic component (mixture of perlite and vermiculite) from 50 to 30% resulted in the increase in container capacities and decrease in total porosities and air-filled capacities. The concentrations of $NH_4-N$, $P_2O_5$ and K increased as the incorporation rate of castor seed meal, phosphate ore, and langbenite, respectively, were elevated during the root medium formulations. The PPV-1 and PPV-4 substrates produced high stem length, stem diameter, shoot fresh weight, leaf area and root length among eight substrate. Root fresh weight was heaviest in PPV-4 compound nursery media. The results of this experiment will be utilized in the new substrate application for ginseng organic culture in shaded vinyl house.
This research was conducted to investigate the influence of variouis organic substrates on growth and yield of organically grown ginseng seedlings in a shaded plastic house. In the investigation of optimal substrate, the eight substrate were formulated by adjusting blending rate of peatmoss, perlite, coir dust(coco peat), and vermiculite. Then, the changes in physico chemical properties of root substrates as well as their influences on the growth characteristics and yield were determined at six months after sowing. The elevation of the blending rate of peatmoss from 50% to 70% with decrease in the rate of inorganic component (mixture of perlite and vermiculite) from 50 to 30% resulted in the increase in container capacities and decrease in total porosities and air-filled capacities. The concentrations of $NH_4-N$, $P_2O_5$ and K increased as the incorporation rate of castor seed meal, phosphate ore, and langbenite, respectively, were elevated during the root medium formulations. The PPV-1 and PPV-4 substrates produced high stem length, stem diameter, shoot fresh weight, leaf area and root length among eight substrate. Root fresh weight was heaviest in PPV-4 compound nursery media. The results of this experiment will be utilized in the new substrate application for ginseng organic culture in shaded vinyl house.
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문제 정의
따라서 우리나라에서 가장 중요한 약용작물인 인삼의 육묘에 적합한 유기농 상토를 개발하기 위하여 유기농 원자재의 혼합비율에 따라 변화된 상토의 물리·화학적 성질이 묘삼의 생육에 미치는 영향을 구명하기 위하여 본 연구를 수행하였다.
보편적으로 2~4 종류의 유·무기 물질을 조합하여 물리·화학성을 조절하는데, 피트모스나 코이어더스트 (코코피트) 등 유기물질은 보수성 증가와 함께 양이온교환용량 증가를 목적으로, 그리고 무기물 중버미큘라이트는 양이온교환용량 증가 및 양분 공급의 목적으로, 그리고 펄라이트는 통기성과 투수성을 향상시킬 목적으로 혼합한다.
제안 방법
비닐하우스내의 환경 조절을 위해 발아 전에는 15℃ 이상, 발아 후에는 25℃ 이상으로 온도가 상승할 경우 온도 감지센서에 의해 측면과 몽골 측창의 비닐이 자동으로 개폐되도록조절하였고, 측면환기에 의해 온도 상승을 억제시켰다. 재배중 지하수로 관수하였으며 화학 비료나 농약은 전혀 처리하지 않았다.
상토는 피트모스, 펄라이트, 버미큘라이트, 코코피트의 혼합 비율을 조절하여 묘삼 생장에 적합하도록 물리적 특성을 조절 하였으며, 상토 조제과정에서 천연 인광석, 랑베나이트, 고토 석회 (dolomite), 피마자박을 소량 첨가하였다. 상토 구성재료의 혼합비율은 Table 1에 나타내었다.
상토의 물리성 분석은 Choi 등 (2007)의 방법에 준해 공극률, 기상률, 액상률 및 가비중을 측정하였다. 상토제조 후 1 : 5(상토 : 증류수; v/v)로 희석한 후 그 추출용액의 pH와 EC를 측정하였다. 이 용액에서 NH4+ -N, NO3−-N, P2O5 는 Thermo Genesys 10 (Thermo Fisher Scientific Inc.
생육조사는 9월 27일에 경장, 경직경, 지상부 생체중, 엽면적, 근장, 근직경, 근 생체중을 40개체씩 3반복으로 조사하였다. 통계 분석은 DMRT를 이용하여 유의차를 검정하였다.
스티로폼 포트 (500 × 300 × 170 mm)에 혼합한 상토를 충전하고 충분하게 물을 준 다음, 개갑 된 재래종 종자를 농가에서 구입하여 3 × 3 ㎝ 의 간격으로 4월 16일에 파종하였다.
이 용액에서 NH4+ -N, NO3−-N, P2O5 는 Thermo Genesys 10 (Thermo Fisher Scientific Inc.)을 이용하여 비색측정하였고, K, Ca 및 Mg는 pH 7.0 NH4OAc 용액으로 추출한 후 원자흡광분석계로 분석하였다.
대상 데이터
본 실험은 2010년 4월부터 충남대학교 농업생명과학대학 부속농장의 몽골형 비닐하우스에서 수행하였다. 하우스 구조는 높이 5 m, 너비 8.
본 실험은 2010년 4월부터 충남대학교 농업생명과학대학 부속농장의 몽골형 비닐하우스에서 수행하였다. 하우스 구조는 높이 5 m, 너비 8.4 m, 몽골폭 1.2 m, 몽골높이 1.2 m이고, 직사광선을 차단하기 위하여 차광율 85%의 검정색 차광망을 비닐 위에 씌웠다.
데이터처리
생육조사는 9월 27일에 경장, 경직경, 지상부 생체중, 엽면적, 근장, 근직경, 근 생체중을 40개체씩 3반복으로 조사하였다. 통계 분석은 DMRT를 이용하여 유의차를 검정하였다.
이론/모형
상토의 물리성 분석은 Choi 등 (2007)의 방법에 준해 공극률, 기상률, 액상률 및 가비중을 측정하였다. 상토제조 후 1 : 5(상토 : 증류수; v/v)로 희석한 후 그 추출용액의 pH와 EC를 측정하였다.
0 NH4OAc 용액으로 추출한 후 원자흡광분석계로 분석하였다. 전반적인 분석 방법은 농촌진흥청 토양화학성 분석 방법 (RDA, 2003)에 준하여 수행하였다.
성능/효과
그러나 피트 모스의 비율을 50%로 낮추고 펄라이트와 버미큘라이트를 4 : 1 (v/v)로 조합한 물질을 50%로 조절할 경우 공극률이 80.0-81.2%로, 용기용수량이 67.5-70.0%, 그리고 기상률이 11.1-13.1%로 측정되었다.
이상의 결과를 고려할 때 묘삼의 생장은 상토의 물리성과 화학성 모두에 영향을 받았다고 판단한다. 묘삼의 생장량을 극대화시키기 위해서는 물리성중 토양통기성의 지표인 기상율을 13% 이상으로 조절하고, 상토에 존재하는 총 비료량을 나타내는 EC를 0.05dS/m 이하로 조절해야 한다고 판단하였다.
본 시험에 사용한 인삼육묘용 상토의 화학성을 위의 기준치와 비교한 결과 pH는 PPV-4, 5, 6 상토가 적합하고 나머지상토는 허용범위에 포함되었다. EC는 PPV-6 상토만 적합하고 나머지 상토는 약간 부족하였다.
뿌리 개체당 생체중은 PPV-4 배지가 0.75 g으로 가장 무거웠고, PPV-1 배지 0.68 g, PPV-2 배지 0.60 g, PPV-5 배지 0.58 g, PV배지 0.56 g, PPV-3 배지 0.53 g, PPV-6 배지 0.51 g, PC 배지 0.50 g 순으로 가벼웠다.
지상부 개체당 생체중은 PPV-3, 5, 6 배지가 25~27 g이고 PPV-1, 4, PC, PV 배지는 32~34 g으로 약간 증가하였다. 이상과 같이 경장, 경직경 및 지상부 생체중은 PPV-1, 4, PC 배지에서, 엽면적은 PPV-1, 4, PV 배지에서 생육이 우수한 경향이었으며, PPV-3, 5, 6 배지에서 약간 저조한 경향이었다.
이상과 같이 뿌리의 길이는 PPV-1, 2, 4, 6 배지에서, 뿌리생체중은 PPV-1, 2, 4, 5배지에서 무거웠다. 즉 피토모스, 펄라이트 및 버미큘라이트를 5 : 4 : 1 및 7 : 2 : 1의 비율로 혼합한 배지에서 지상부 및 지하부의 생육이 가장 좋았다.
이상과 같이 인삼육묘용 배지는 피토모스, 펄라이트 및 버미큘라이트를 혼합한 배지에 유기질 및 무기질 자재를 첨가하지 않은 배지에서 가장 우량한 묘삼을 생산할 수 있었다. Nam (1990)은 염류농도 증가에 따른 생장억제는 EC 0.
이상의 결과를 고려할 때 묘삼의 생장은 상토의 물리성과 화학성 모두에 영향을 받았다고 판단한다. 묘삼의 생장량을 극대화시키기 위해서는 물리성중 토양통기성의 지표인 기상율을 13% 이상으로 조절하고, 상토에 존재하는 총 비료량을 나타내는 EC를 0.
1%로 측정되었다. 이상의 결과를 통해 직경이 큰 펄라이트나 버미큘라이트의 비율이 증가함에 따라 공극률 및 토양통기성의 지표인 기상률이 증가하고, 보수성의 지표인 용기용수량이 감소함을 알 수 있었다.
이상과 같이 뿌리의 길이는 PPV-1, 2, 4, 6 배지에서, 뿌리생체중은 PPV-1, 2, 4, 5배지에서 무거웠다. 즉 피토모스, 펄라이트 및 버미큘라이트를 5 : 4 : 1 및 7 : 2 : 1의 비율로 혼합한 배지에서 지상부 및 지하부의 생육이 가장 좋았다. 피토모스와 펄라이트를 혼합한 기본 배지에 유기질 및 무기질 자재를 첨가한 경우 인삼의 생육이 약간 억제되었으며, 첨가량이 증가할수록 억제정도도 증가하였다.
지상부 개체당 생체중은 PPV-3, 5, 6 배지가 25~27 g이고 PPV-1, 4, PC, PV 배지는 32~34 g으로 약간 증가하였다. 이상과 같이 경장, 경직경 및 지상부 생체중은 PPV-1, 4, PC 배지에서, 엽면적은 PPV-1, 4, PV 배지에서 생육이 우수한 경향이었으며, PPV-3, 5, 6 배지에서 약간 저조한 경향이었다.
인삼 파종 전에 분석한 상토의 물리·화학적 특성은 Table 1과 2에 나타내었다. 토양 물리적 특성에서 피트모스 70%에펄라이트와 버미큘라이트를 2 : 1 (v/v)로 조합하여 30% 혼합할 경우 공극률이 78.8~80.6%, 용기용수량이 68.3-70.5%, 그리고 기상률이 8.3-12.3%의 범위로 측정되었다. 그러나 피트 모스의 비율을 50%로 낮추고 펄라이트와 버미큘라이트를 4 : 1 (v/v)로 조합한 물질을 50%로 조절할 경우 공극률이 80.
즉 피토모스, 펄라이트 및 버미큘라이트를 5 : 4 : 1 및 7 : 2 : 1의 비율로 혼합한 배지에서 지상부 및 지하부의 생육이 가장 좋았다. 피토모스와 펄라이트를 혼합한 기본 배지에 유기질 및 무기질 자재를 첨가한 경우 인삼의 생육이 약간 억제되었으며, 첨가량이 증가할수록 억제정도도 증가하였다. 이러한 현상은 유기질 및무기질 자재의 첨가가 EC를 증가시켰기 때문으로 생각된다.
후속연구
초작지 부족 및 농촌인구의 고령화와 함께 잦은 기상재해 등도 인삼생산의 안정화에 걸림돌이 되고 있다. 따라서 이상의 문제점을 극복하기 위한 재배방법을 개발할 필요가 있으며, 무병상토를 이용하여 시설하우스 내의 유기농 인삼재배도 대안이 될 수 있다. 시설하우스 내에서 인삼을 육묘하면 재배 환경을 인위적으로 조절하여 적은 공간에서 대량생산이 가능하고, 유기농 무병묘의 생산, 노동력의 절감 등 많은 장점이 있다.
따라서 유기농 인삼재배를 위해서는 유기농 상토의 개발이 가장 중요한 과제이다. 또한 재배 시설, 고온피해, 병충해 방제용 유기농 자재의 개발, 유통문제 등이 해결되어야 실용화가 가능할 것이다.
본 연구에서 선발된 인삼의 유기농 배지는 생산자가 쉽게 구입할 수 있으며, 배지의 충진이나 보충작업이 간편하고 물리성이 우수하여 생육도 양호하므로 유기농 인삼용 상토로서 활용할 수 있을 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
유기농 묘삼생산의 문제점은?
유기농 묘삼생산은 이상과 같은 여러 장점이 있음에도 불구하고 유기농 인삼재배용 상토 개발, 저비용 재배 시설, 고온피해 해결, 병충해를 방제하기 위한 유기농 친환경 자재의 개발, 유기농 인삼의 유통문제 등이 해결되지 않아 실용화에 어려움이 있다.
인삼 주산지에서는 어떤 방식으로 인삼을 연작하는 경우가 많은가?
인삼 주산지에서는 초작지가 부족하여 토양소독, 표토 제거, 논재배를 통한 담수 등으로 토양 병원균을 제거하거나 객토하여 인삼을 연작하는 경우가 많다. 이러한 재배법은 주로 4년근 인삼을 생산하는데 적용하고 있지만 6년 근의 홍삼 원료를 생산하는 데는 병 발생에 따른 수량 저하 등 많은 위험 부담을 내재하고 있다.
유기농 인삼재배를 위해서는 유기농 상토의 개발이 가장 중요한 과제인 이유는?
이상과 같이 인삼의 시설재배 또는 양액재배에 관한 연구가 수행되었으나 아직까지 고려인삼의 유기농 시설재배에 관하여는 수행된 연구 결과가 없다. 유기농 재배가 일반 시설재배 또는 양액재배와 다른 점은 유기농 상토를 이용해야하며, 화학비료를 녹인 양액 대신 유기질 비료 추출물을 시비해야 한다. 따라서 유기농 인삼재배를 위해서는 유기농 상토의 개발이 가장 중요한 과제이다.
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