시설재배 부추의 잎끝마름증상 발생에 영향을 미치는 인자를 구명하기 위하여 포항지역 부추 재배지 토양 132 개소의 토양특성을 분석하였고 통계적 방법으로 관련인자를 조사한 결과, pH는 7.0, 유기물함량 $41g\;kg^{-1}$로 적정 범위에 비해 높은 편이었으며 점토함량이 많은 식질토양인 Alfisols에서 pH, 치환성 양이온, 전기전도도, 질산태 질소함량이 높았고 잎끝마름증 발생비율이 높았으며 pH와 치환성 칼슘함량과 매우 높은 연관성을 나타내었다. pH가 높고 암모니아태 질소함량이 높을수록 암모니아 가스의 생성이 증가하였으며, 질산태질소와 토양유기물은 암모니아 가스 생성에 직접적인 영향은 없으나 토양의 pH 변화에 따라 질산태질소의 암모니아태 질소로 환원 및 유기태질소의 무기화에 따른 암모니아태 질소의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 부추의 잎끝마름증은 토양 pH 변화에 따른 무기태질소의 환원에 따른 암모니아 가스생성에 따른 것으로 사료된다.
시설재배 부추의 잎끝마름증상 발생에 영향을 미치는 인자를 구명하기 위하여 포항지역 부추 재배지 토양 132 개소의 토양특성을 분석하였고 통계적 방법으로 관련인자를 조사한 결과, pH는 7.0, 유기물함량 $41g\;kg^{-1}$로 적정 범위에 비해 높은 편이었으며 점토함량이 많은 식질토양인 Alfisols에서 pH, 치환성 양이온, 전기전도도, 질산태 질소함량이 높았고 잎끝마름증 발생비율이 높았으며 pH와 치환성 칼슘함량과 매우 높은 연관성을 나타내었다. pH가 높고 암모니아태 질소함량이 높을수록 암모니아 가스의 생성이 증가하였으며, 질산태질소와 토양유기물은 암모니아 가스 생성에 직접적인 영향은 없으나 토양의 pH 변화에 따라 질산태질소의 암모니아태 질소로 환원 및 유기태질소의 무기화에 따른 암모니아태 질소의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 부추의 잎끝마름증은 토양 pH 변화에 따른 무기태질소의 환원에 따른 암모니아 가스생성에 따른 것으로 사료된다.
Tip burn has been reported as one of the most serious physiological disorder in Chinese chives (Allium tuberosum Rottl.) cultivated in plastic film house. In this study, a physiography and chemical properties of 132 plastic film house soils were investigated to elucidate factors affecting tip burn s...
Tip burn has been reported as one of the most serious physiological disorder in Chinese chives (Allium tuberosum Rottl.) cultivated in plastic film house. In this study, a physiography and chemical properties of 132 plastic film house soils were investigated to elucidate factors affecting tip burn symptom. Also influence of soil properties on tip burn was statistically determined by path analysis and association analysis including a chi-square test or logistics analysis. Probability distribution of inorganic aqueous species, such as ammonia (g) was calculated using MINTEQ program. Soil order and chemical properties, especially pH, exchangeable calcium and inorganic nitrogen, showed a significant relationship with tip burn of Chinese chives. Tip burn symptoms occur mainly in an alkaline soil classified as Alfisols. Result of linear regression and path analysis exhibited that formation of ammonia (g) from soil solution depend upon soil pH and were associated with ammonium resulting from soil organic matter or nitrate. These results indicate that tip burn symptom of Chinese chives is directly affected by ammonia gas originated from alkaline soil condition.
Tip burn has been reported as one of the most serious physiological disorder in Chinese chives (Allium tuberosum Rottl.) cultivated in plastic film house. In this study, a physiography and chemical properties of 132 plastic film house soils were investigated to elucidate factors affecting tip burn symptom. Also influence of soil properties on tip burn was statistically determined by path analysis and association analysis including a chi-square test or logistics analysis. Probability distribution of inorganic aqueous species, such as ammonia (g) was calculated using MINTEQ program. Soil order and chemical properties, especially pH, exchangeable calcium and inorganic nitrogen, showed a significant relationship with tip burn of Chinese chives. Tip burn symptoms occur mainly in an alkaline soil classified as Alfisols. Result of linear regression and path analysis exhibited that formation of ammonia (g) from soil solution depend upon soil pH and were associated with ammonium resulting from soil organic matter or nitrate. These results indicate that tip burn symptom of Chinese chives is directly affected by ammonia gas originated from alkaline soil condition.
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문제 정의
따라서 부추 잎끝마름증 발생에 영향을 미치는 토양 이화학적 특성을 조사하여 사전대책을 수립하고자 본 연구를 수행하였다.
제안 방법
시설재배 작형은 9월 중순에서 10월 중순까지 오래된 잎을 베어내고 퇴비와 화학비료를 전면 살포하여 충분히 관수한 후 2중 비닐하우스 조건에서 보온관리 하면서 10월 중순부터 익년 4월 중순까지 4~5회에 걸쳐 수확한다. 매번 수확 후 화학비료와 퇴비를 전면 살포하고 스프링클러 또는 분수호스 등을 이용하여 전면에 관수를 실시하여 재배한다. 부추재배에 투입되는 비료의 양은 퇴비t가 66 Mg ha-1, 요소 330 kg ha-1, 복합비료는 약 1.
포항지역은 강수량이 적고 해안이 인접하여 동절기 온화한 기후조건을 가지고 있어 재배면적이 405 ha에 달하는 부추 주산지로 자리매김 하고 있다. 시설재배 작형은 9월 중순에서 10월 중순까지 오래된 잎을 베어내고 퇴비와 화학비료를 전면 살포하여 충분히 관수한 후 2중 비닐하우스 조건에서 보온관리 하면서 10월 중순부터 익년 4월 중순까지 4~5회에 걸쳐 수확한다. 매번 수확 후 화학비료와 퇴비를 전면 살포하고 스프링클러 또는 분수호스 등을 이용하여 전면에 관수를 실시하여 재배한다.
조사지점의 토양분류는 농업과학기술원의 토양통 설명서 (NIAST, 2000a)를 이용하여 분류를 하였다. 잎끝마름증 발생조사는 달관조사로 잎끝마름증 발생이 재배면적의 5% 미만은 정상, 5% 이상인 경우 피해포장으로 구분하여 재배농가별로 실시하였다.
토양화학성이 잎끝마름증 발생에 미치는 영향을 분석하기 위하여 다중회귀분석의 일종인 경로분석을 실시하였다 (Fig. 4). 잎끝마름증 발생과 가장 관계가 높은 암모니아 가스의 생성에 영향을 미치는 직접적인 요인은 토양중 암모니아태 질소의 농도로서 편회귀계수 (Standardized regression coefficient) 값이 0.
대상 데이터
부추 재배지의 토양통별 재배면적 비율을 고려하여 포항시 연일읍, 동해면, 기계면, 흥해읍 일대 시설부추 재배지 132개소를 선정하였다. 토양시료는 4월 5일에서 10일 사이에 표토 (0~12 cm)를 대상으로 약 500 g 시료를 3반복으로 채취하였다.
부추 재배지의 토양통별 재배면적 비율을 고려하여 포항시 연일읍, 동해면, 기계면, 흥해읍 일대 시설부추 재배지 132개소를 선정하였다. 토양시료는 4월 5일에서 10일 사이에 표토 (0~12 cm)를 대상으로 약 500 g 시료를 3반복으로 채취하였다. 조사지점의 토양분류는 농업과학기술원의 토양통 설명서 (NIAST, 2000a)를 이용하여 분류를 하였다.
포항지역 부추재배 주산지의 토양은 Entisols, Alfisols, Inceptisols로 조사되었다(Table 1). Entisols에는 사질, 사력질, 사양질계 충적토와 퇴적토로서 세사양토, 사양토의 토성을 가지며 비교적 배수가 양호한 덕천통 (coarse loamy over sandy skeletal, mixed, mesic family of Typic Udifluvents), 중동통 (coarse loamy, mixed, mesic family of Typic Udifluvents), 남계통 (sandy skeletal, mixed, mesic family of Aquic Udipsamments), 대본통 (sandy skeletal, mixed, mesic family of Typic Udipsamments), 하사통 (sandy, mixed, mesic family of Aquic Quartzipsamments), 해리통 (mixed, mesic, family of Typic Quartzipsamments)이 해당되었다.
데이터처리
‡Means within a column followed by the same letter are not significantly different (p<0.05) using Duncan’s multiple range test.
기술통계 (Univariate)를 이용하여 토양 화학성 분포 및 정규성 검증을 실시하였으며, 분산분석 (Duncan’s multiple range test)을 사용하여 토양특성별 화학성 차이를 비교하였다.
토양종류 (목)별 부추 잎끝마름증 발생 사이의 연관성 조사를 위하여 Chi-square 검증을 하였으며 토양화학성과 잎끝마름증 발생과의 관계를 조사하기 위하여 발생지와 정상포장을 이항변수를 종속변수로 하고 토양화학성을 독립변수로 하여 Logistic 분석을 실시하였다. 또한 토양용액의 특성과 암모니아 가스 생성확률간 관계를 분석을 위하여 선형회귀 분석 (Linear regression)을 실시하였으며 토양중 암모니아 가스 생성 및 암모니아태 질소농도에 영향을 미치는 토양 요인들간 관계를 분석하기 위하여 경로분석 (Path analysis)을 실시하여 표준화된 편회귀계수 (Standardized regression coefficient)를 구하여 토양 요인별 기여도를 평가하였다.
토양용액의 이온조성모델은 토양용액의 pH, 양이온 (K+, Ca2+, Mg2+, Na+ , NH4+)농도와 음이온 (HCO3- , NO3- , Cl- , PO43-, SO42-) 농도값을 Visual MINTEQ 프로그램 (Ver. 2.53, 1999, EPA)에 입력하여 분석하였고 통계분석은 SAS 프로그램 (Ver. 9.13, 2006)을 이용하였다. 기술통계 (Univariate)를 이용하여 토양 화학성 분포 및 정규성 검증을 실시하였으며, 분산분석 (Duncan’s multiple range test)을 사용하여 토양특성별 화학성 차이를 비교하였다.
기술통계 (Univariate)를 이용하여 토양 화학성 분포 및 정규성 검증을 실시하였으며, 분산분석 (Duncan’s multiple range test)을 사용하여 토양특성별 화학성 차이를 비교하였다. 토양종류 (목)별 부추 잎끝마름증 발생 사이의 연관성 조사를 위하여 Chi-square 검증을 하였으며 토양화학성과 잎끝마름증 발생과의 관계를 조사하기 위하여 발생지와 정상포장을 이항변수를 종속변수로 하고 토양화학성을 독립변수로 하여 Logistic 분석을 실시하였다. 또한 토양용액의 특성과 암모니아 가스 생성확률간 관계를 분석을 위하여 선형회귀 분석 (Linear regression)을 실시하였으며 토양중 암모니아 가스 생성 및 암모니아태 질소농도에 영향을 미치는 토양 요인들간 관계를 분석하기 위하여 경로분석 (Path analysis)을 실시하여 표준화된 편회귀계수 (Standardized regression coefficient)를 구하여 토양 요인별 기여도를 평가하였다.
이론/모형
토양시료는 4월 5일에서 10일 사이에 표토 (0~12 cm)를 대상으로 약 500 g 시료를 3반복으로 채취하였다. 조사지점의 토양분류는 농업과학기술원의 토양통 설명서 (NIAST, 2000a)를 이용하여 분류를 하였다. 잎끝마름증 발생조사는 달관조사로 잎끝마름증 발생이 재배면적의 5% 미만은 정상, 5% 이상인 경우 피해포장으로 구분하여 재배농가별로 실시하였다.
채취한 토양시료의 화학성 분석을 위하여 음건한 후 2 mm 체를 통과한 풍건시료를 사용하였으며 분석법은 농업과학기술원의 토양 및 식물체 분석법 (NIAST, 2000b)에 준하여 토양 pH는 토양 10 g에 증류수 50 ml을 넣고 1시간 동안 진탕한 후 pH meter로 측정하였고, 전기전도도는 EC meter를 이용하였으며 유기물함량은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성 양이온 함량은 1M NH4OAc 용액 (pH 7.0)으로 추출하여 원자흡광분석기 (AAnalyst 800, Perkin Elmer, USA)로 분석하였고 무기태질소 함량은 2M KCl 용액으로 추출 후 켈달증류장치를 이용하여 증류법으로 측정하였다. 토양용액중 이온조성 분석을 위하여 젖은 토양 10 g을 100 ml 삼각플라스크에 넣고 증류수 50 ml을 가하여 30분간 진탕 한 후 여과지 (Toyo No.
0)으로 추출하여 원자흡광분석기 (AAnalyst 800, Perkin Elmer, USA)로 분석하였고 무기태질소 함량은 2M KCl 용액으로 추출 후 켈달증류장치를 이용하여 증류법으로 측정하였다. 토양용액중 이온조성 분석을 위하여 젖은 토양 10 g을 100 ml 삼각플라스크에 넣고 증류수 50 ml을 가하여 30분간 진탕 한 후 여과지 (Toyo No. 2)를 깔고 여과하여 토양용액을 채취하였고 토양용액중 중탄산 이온의 농도는 Rowell (1994)의 방법에 따라 분석하였으며 pH와 EC는 pH meter와 EC meter로 측정하였다. 토양용액중 NH4-N, NO
성능/효과
포항지역 부추재배 주산지의 토양은 Entisols, Alfisols, Inceptisols로 조사되었다(Table 1). Entisols에는 사질, 사력질, 사양질계 충적토와 퇴적토로서 세사양토, 사양토의 토성을 가지며 비교적 배수가 양호한 덕천통 (coarse loamy over sandy skeletal, mixed, mesic family of Typic Udifluvents), 중동통 (coarse loamy, mixed, mesic family of Typic Udifluvents), 남계통 (sandy skeletal, mixed, mesic family of Aquic Udipsamments), 대본통 (sandy skeletal, mixed, mesic family of Typic Udipsamments), 하사통 (sandy, mixed, mesic family of Aquic Quartzipsamments), 해리통 (mixed, mesic, family of Typic Quartzipsamments)이 해당되었다. Inceptisols에는 사양질계, 식양질계와 식질계 회색토로서 사양토, 미사질양토, 양토, 미사질 식양토의 토성으로 배수가 다소 불량한 금진통 (coarse loamy, mixed, acid, mesic family of Typic Endoaquepts), 석천통 (coarse loamy, mixed, nonacid, mesic family of Fluvaquentic Endoaquepts), 신흥통 (fine loamy, mixed, nonacid, mesic family of Aeric Fluvaquentic Endoaquepts), 지산통 (fine loamy, mixed, mesic family of Fluvapuentic Endoaquepts), 평택통 (fine silty, mixed, mesic family of Typic Endoaquepts), 포리통 (fine, mixed, mesic family of Typic Endoaquepts), 함창통 (coarse loamy, mixed, mesic family of Typic Endoaquepts)과 사질계, 사양질계, 미사사양질계, 식양질계 충적토로 배수가 약간 양호한 고천통 (coarse loamy over sandy skeletal, mixed, mesic family of Fluvaquentic Dystrudepts), 강서통 (coarse loamy, mixed, nonacid, mesic family of Aquic Fluvaquentic Eutrudepts), 규암통 (coarse silty, mixed, nonacid, mesic family of Aquic Fluvaquentic Eutrudepts), 통천 (loamy skeletal, mixed, mesic family of Aquic Fluvaquentic Dystrudepts) 및 식 양질계 적황색토로 미사질양토인 용지통 (fine loamy, mixed, mesic family of Aquic Fluvaquentic Eutrudepts)이 해당되었다.
0, 유기물함량 41 g kg-1로 적정 범위에 비해 높은 편이었으며 점토함량이 많은 식질토양인 Alfisols에서 pH, 치환성 양이온, 전기전도도, 질산태질소함량이 높았고 잎끝마름증 발생비율이 높았으며 pH와 치환성 칼슘함량과 매우 높은 연관성을 나타내었다. pH가 높고 암모니아태 질소함량이 높을수록 암모니아 가스의 생성이 증가하였으며, 질산태질소와 토양유기물은 암모니아가스 생성에 직접적인 영향은 없으나 토양의 pH 변화에 따라 질산태질소의 암모니아태 질소로 환원 및 유기태질소의 무기화에 따른 암모니아태 질소의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
1452로 약간 높은 편이었다. 따라서 위의 분석결과로 미루어 볼 때 암모니아가스 생성의 직접적 원인은 기질로 작용하는 암모니아태 질소가 pH가 높을 때 발생되며, 토양유기물에 함유된 유기태질소의 무기화 (mineralization)와 질산태질소의 환원에 의한 토양중 암모니아태 질소의 생성이 간접적으로 작용한 것으로 판단된다.
따라서 잎끝마름증 발생의 직접적인 원인은 pH가 높은 토양조건에서 질소의 환원에 의하여 생성된 암모니아가스에 의한 것으로 사료되며, 피해예방을 위하여 토양의 pH를 6.0~6.5의 범위로 유지하고 미숙 유기물 시용과 과다한 관수 등에 의한 토양의 급격한 환원조건이 형성되지 않도록 하고 pe+pH가 14 이상이 되도록 토양을 관리하는 것이 바람직 한 것으로 판단된다.
또한, 토양화학성과 잎끝마름증 발생과의 연관성을 분석한 결과 pH (Pr>chi-square : chi-square : 0.0159), 질산태질소 (Pr>chi-square : 0.0056)가 유의한 관계를 나타내었다.
시설재배 부추의 잎끝마름증상 발생에 영향을 미치는 인자를 구명하기 위하여 포항지역 부추 재배지 토양 132개소의 토양특성을 분석하였고 통계적 방법으로 관련인자를 조사한 결과, pH는 7.0, 유기물함량 41 g kg-1로 적정 범위에 비해 높은 편이었으며 점토함량이 많은 식질토양인 Alfisols에서 pH, 치환성 양이온, 전기전도도, 질산태질소함량이 높았고 잎끝마름증 발생비율이 높았으며 pH와 치환성 칼슘함량과 매우 높은 연관성을 나타내었다. pH가 높고 암모니아태 질소함량이 높을수록 암모니아 가스의 생성이 증가하였으며, 질산태질소와 토양유기물은 암모니아가스 생성에 직접적인 영향은 없으나 토양의 pH 변화에 따라 질산태질소의 암모니아태 질소로 환원 및 유기태질소의 무기화에 따른 암모니아태 질소의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 나타났다.
조사지점의 토양화학성은 pH는 평균 7.0, 중위수 7.1로 적정범위 6.0~6.5에 비해 매우 높은 수준이었고 유기물 함량 또한 평균 41 g kg-1, 중위수 39 g kg-1로 적정범위인 25~35 g kg-1 보다 높은 값을 나타내었다. 유효인산 함량 또한 적정범위인 400~500 mg kg-1 보다 2배 이상 높은 값을 나타내었는데, 남부지방 시설재배지를 대상으로 토양화학성을 조사한 결과 pH는 약 6.
토양용액의 이온조성 분석을 실시한 결과 토양용액의 pH가 높아질수록 암모니아 가스의 생성확률이 유의하게 증가 (Pr>t : <0.0001) 하는 것으로 나타났다 (Fig. 3).
토양종류 (목)별 잎끝마름증 발생비율을 조사한 결과 (Fig. 2), Alfisols은 21 지점중 18 지점 (85.7%)에서 잎끝 마름증이 발생하였으나 Entisols은 24 지점중에 13 지점 (54.2%) 그리고 Inceptisols은 전체 87 지점중 49 지점 (56.3%)이 해당되어 토양목별 잎끝마름증 발생양상의 유의한 차이를 나타내었다 (Pr>chi-square : 0.0363).
토양화학성에 대한 정규성 검증결과 pH와 유기물은 정규분포를 나타내었고 그 외 성분은 정규분포를 따르지 않는 것으로 나타났다. 토양종류 (목)별 화학성을 비교한 결과 비교적 점토함량이 많은 식질토양인 Alfisols에서 pH 함량이 높게 나타났으며 유기물과 유효인산 함량은 토양목별 차이가 없었다. 반면 치환성 양이온 함량, 전기전도도 및 질산태질소 함량은 Alfisols에서 가장 높았고 Inceptisols, Entisols 순으로 높았는데, 이러한 경향은 전반적으로 재배상의 문제점에서 기인은 하지만 Alfisols은 점토함량이 높아 양분 및 수분의 보유력이 가장 높은 편이며 그 다음으로 Inceptisols, Entisols 순으로 토양발달이 약하고 양분의 보유력이 낮기 때문으로 사료된다.
치환성 양이온 함량 또한 점정범위에 비하여 높은 수치를 나타내었다. 토양화학성에 대한 정규성 검증결과 pH와 유기물은 정규분포를 나타내었고 그 외 성분은 정규분포를 따르지 않는 것으로 나타났다. 토양종류 (목)별 화학성을 비교한 결과 비교적 점토함량이 많은 식질토양인 Alfisols에서 pH 함량이 높게 나타났으며 유기물과 유효인산 함량은 토양목별 차이가 없었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
하우스에 부추재배를 할 때 쓰는 비료의 양과 그를 환산한 성분 양은 어떠한가?
매번 수확 후 화학비료와 퇴비를 전면 살포하고 스프링클러 또는 분수호스 등을 이용하여 전면에 관수를 실시하여 재배한다. 부추재배에 투입되는 비료의 양은 퇴비가 66 Mg ha-1, 요소 330 kg ha-1, 복합비료는 약 1.9 Mg ha-1, 농용석회는 약 430 kg ha-1로 성분양으로 환산하면 질소 477 kg ha-1, 인산 184 kg ha-1, 칼리 251 kg ha-1 (RDA, 2009)에 해당하므로 과다한 시비량과 하우스 내부 보온 때문에 극도로 불량한 환기조건으로 재배에 많은 문제점을 야기한다.
부추는 주로 어디에서 재배되는가?
백합과 (Liliaceae)에 속하는 부추 (Allium tuberosum Rottl.)는 원산지가 중국인 숙근성의 다년생 작물로서 우리나라를 비롯한 일본, 중국, 몽고 등 동북아시아에서 많이 재배되고 있으며 잎과 화경을 식용으로 이용하고 있다 (Saito, 1990). 특히 독특한 향기와 맛이 좋고 영양이 풍부하여 식품적 가치가 높고 강장효과 등의 약리작용이 있는 것으로 알려져 있어 (Hong et al.
시설재배 부추의 잎끝마름증상의 발생 원인을 알기 위해 조사한 결과 원인은 무엇으로 사료되는가?
pH가 높고 암모니아태 질소함량이 높을수록 암모니아 가스의 생성이 증가하였으며, 질산태질소와 토양유기물은 암모니아 가스 생성에 직접적인 영향은 없으나 토양의 pH 변화에 따라 질산태질소의 암모니아태 질소로 환원 및 유기태질소의 무기화에 따른 암모니아태 질소의 농도변화에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 부추의 잎끝마름증은 토양 pH 변화에 따른 무기태질소의 환원에 따른 암모니아 가스생성에 따른 것으로 사료된다.
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