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문제 정의
- 본 연구는 재배환경이 다른 다양한 지역에 고구마를 재배 하였을 때 품종에 따른 고구마의 생육반응과 괴근특성을 구명하여 고품질의 고구마를 생산하기 위한 기초자료를 얻고자 수행하였다.
- 재배지역에 따라서 동일한 고구마 품종이 나타내는 생육 특성과 괴근특성을 구명하고 보다 우수한 품질의 고구마를 생산하기 위한 기초자료를 얻고자 수행된 결과는 다음과 같다.
제안 방법
- 2010년 5월 하순부터 9월 하순까지 무안, 익산, 논산, 보령, 함양시험구의 평균온도, 강우량, 일조시간, 적산온도 등 기상환경을 조사하였다. 기상 자료는 시험포장이 위치하고 있는 각 시험구의 기상청 자료를 수집하여 분석하였는데 무안시험구는 목포기상대, 익산 시험구는 전주 기상대, 논산 시험구는 대전 기상청, 보령시험구는 보령기상대, 함양시험구는 산청 관측소 자료를 이용하였다.
- 강수량은 고구마의 생육시기에 따라 괴근 분화 및 형성기(삽식 후 약 45일까지, 6월 하순), 괴근 무게 증가기(7월), 괴근 무게 증가 최성기(8∼9월)로 구분하여 조사(괴근 분화 및 형성기-괴근 무게 증가기-괴근 무게 증가 최성기)하였다.
- 전분가는 건물률을 전분가 산출표에 대입하여 산출하였다. 고구마의 당도는 고구마를 쪄서 20 g을 칭량하고 5배의 물을 넣어 분쇄한 후 상온에서 굴절당도계(RA-250/ KEM, MTH56908, Japan)를 사용하여 측정하였다. 고구마의 장폭비는 각 지역의 시험구에서 수확한 고구마의 길이와 너비를 전수 조사하여 계산한 값을 나타내었다.
- 토양 물리화학성 분석을 위해 재배 시험지의 각 시험구별로 10∼20지점의 토양을 채취하였다. 채취한 토양을 그늘에서 건조시킨 후 가루로 만들고, 2 mm 체로 걸러 실온에 보관하면서 분석에 이용하였다. 자세한 분석 방법은 다음과 같다.
- 토양 유기물은 Tyurin법으로 분석하였고, 유효인산은 몰리브덴 청법으로 발색하여 측정하였다. 치환성양이온(K, Ca, Mg)은 5 g의 토양시료에 50 mL의 1 N-NH4OAc (pH 7.0)를 가하여 30분간 진탕한 후, 여과지(Wattman No. 2)로 여과시킨 액을 ICP (VISTA-MPX, Varian, Australia)로 측정하였다. 전기전도도는 토양과 증류수를 1:5로 하여 EC meter로 측정하였다.
대상 데이터
- 고구마 삽식을 위해 2010년 3월, 농촌진흥청 국립식량과학원 바이오에너지작물센터의 비닐하우스 육묘상에 각 품종별로 씨고구마를 파종하고 육묘하였다. 시험지역은 무안, 익산, 논산, 보령, 함양 등이며 지역별로 동일한 시비량인 요소 12.
- 2010년 5월 하순부터 9월 하순까지 무안, 익산, 논산, 보령, 함양시험구의 평균온도, 강우량, 일조시간, 적산온도 등 기상환경을 조사하였다. 기상 자료는 시험포장이 위치하고 있는 각 시험구의 기상청 자료를 수집하여 분석하였는데 무안시험구는 목포기상대, 익산 시험구는 전주 기상대, 논산 시험구는 대전 기상청, 보령시험구는 보령기상대, 함양시험구는 산청 관측소 자료를 이용하였다.
- 본 시험에 사용한 고구마는 농촌진흥청에서 육성한 고구마 품종 중에서 식용 및 가공용으로서 현재 국내에서 많이 재배되고 있는 10품종을 이용하였다. 구체적으로 보면 일반고구마는 대유미, 신건미, 진홍미, 신율미, 율미, 연황미 등 6품종, 자색고구마는 신자미와 연자미 2품종, 그리고 주황색 고구마는 주황미와 신황미 2품종이었다.
- 고구마 삽식을 위해 2010년 3월, 농촌진흥청 국립식량과학원 바이오에너지작물센터의 비닐하우스 육묘상에 각 품종별로 씨고구마를 파종하고 육묘하였다. 시험지역은 무안, 익산, 논산, 보령, 함양 등이며 지역별로 동일한 시비량인 요소 12.0 kg 10a-1, 용성인비 31.5 kg 10a-1, 염화칼륨 26.0 kg 10a-1을 전량 기비로 시용한 후, 비닐로 멀칭하였다. 재배관리는 고구마 재배(농촌진흥청, 2005)에 준하여 삽식 후 4개월을 재배하고 수확하였으며 재식밀도는 75 × 20 cm였으며 시험은 3반복으로 수행하였고, 이식시기 및 수확시기는 Table 1과 같다.
- 재배관리는 고구마 재배(농촌진흥청, 2005)에 준하여 삽식 후 4개월을 재배하고 수확하였으며 재식밀도는 75 × 20 cm였으며 시험은 3반복으로 수행하였고, 이식시기 및 수확시기는 Table 1과 같다.
- 토양 물리화학성 분석을 위해 재배 시험지의 각 시험구별로 10∼20지점의 토양을 채취하였다.
이론/모형
- 고구마 생육 특성은 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(2003)에 준하여 실시하였다. 지상부 무게인 만중은 넝쿨무게, 즉 생중을 측정한 것이며, 상저무게는 개당 무게가 50 g 이상인 것을 골라 합산하여 나타냈다.
- 방법(2000)에 의하여 분석하였다. 생고구마 및 고구마 전분의 수분함량은 105℃로 상압가열 건조하여 측정하였고, 고구마 분말 및 전분의 조단백질은 Kjeldahl법, 조지방 함량은 Soxhlet법, 조회분은 건식회화법으로 측정하였다.
- 일반성분은 A.O.A.C. 방법(2000)에 의하여 분석하였다. 생고구마 및 고구마 전분의 수분함량은 105℃로 상압가열 건조하여 측정하였고, 고구마 분말 및 전분의 조단백질은 Kjeldahl법, 조지방 함량은 Soxhlet법, 조회분은 건식회화법으로 측정하였다.
- 자세한 분석 방법은 다음과 같다. 토성은 비중계를 이용한 Hydrometer법으로 분석하였고, pH는 토양을 증류수와 1:5로 혼합하여 60분간 진탕한 현탁액을 pH meter (Docu- pH meter, Sartorius)를 이용하여 측정하였다. 토양 유기물은 Tyurin법으로 분석하였고, 유효인산은 몰리브덴 청법으로 발색하여 측정하였다.
- 토성은 비중계를 이용한 Hydrometer법으로 분석하였고, pH는 토양을 증류수와 1:5로 혼합하여 60분간 진탕한 현탁액을 pH meter (Docu- pH meter, Sartorius)를 이용하여 측정하였다. 토양 유기물은 Tyurin법으로 분석하였고, 유효인산은 몰리브덴 청법으로 발색하여 측정하였다. 치환성양이온(K, Ca, Mg)은 5 g의 토양시료에 50 mL의 1 N-NH4OAc (pH 7.
- 토양의 물리화학성은 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(2003)에 준하여 분석하였다. 토양 물리화학성 분석을 위해 재배 시험지의 각 시험구별로 10∼20지점의 토양을 채취하였다.
성능/효과
- 1. 지역별 재배 토양의 토성은 논산시험구가 식양토, 함양이 양토였으며, 무안, 익산, 보령은 사질양토였다. 또한 보령시험구는 강우량이 많아 일조시간이 짧았으며 적산온도는 익산시험구가 높게 나타났다.
- 2. 전기전도도는 무안시험구가 다른 지역 시험구에 비해 높았고, 유기물 함량 및 유효인산, 양이온치환용량은 보령이 높아 토양 비옥도가 높게 나타났다
- 3. 덩굴무게는 보령시험구에서 많았으며 수량과 당도는 무안과 익산에서 높았다.
- 4. 고구마의 형태는 익산시험구는 단방추형이었고, 함양은 장방추형으로 길쭉한 경향이었으며, 육색은 익산과 무안시험구의 색도가 낮아 어두운 색을 보였다.
- 5. 전분가 및 당도는 무안과 익산시험구가 높았고 함양은 낮은 경향이었다.
- 건물률은 27.0∼39.7 %의 범위로 무안과 익산시험구가 높고 보령과 함양시험구는 낮았다.
- 고구마는 토양산도에 대한 적응성이 커서 pH 4.2∼8.3 사이에서는 생육 및 수량에 큰 차이를 보이지 않고, 알칼리성 토양보다는 산성토양에서 수량이 많다고 하였는데 본 실험의 지역들은 약산성 토양으로 나타나 고구마 재배에 적당한 것으로 생각되었다.
- 고구마의 전분가는 21.0∼31.6%의 범위로 무안시험구가 높고 함양이 낮았고, 당도는 20.3∼36.8 Brix° 의 범위였는데 무안시험구가 높고 함양이 낮은 경향을 보였다.
- 본 시험에 사용한 고구마는 농촌진흥청에서 육성한 고구마 품종 중에서 식용 및 가공용으로서 현재 국내에서 많이 재배되고 있는 10품종을 이용하였다. 구체적으로 보면 일반고구마는 대유미, 신건미, 진홍미, 신율미, 율미, 연황미 등 6품종, 자색고구마는 신자미와 연자미 2품종, 그리고 주황색 고구마는 주황미와 신황미 2품종이었다.
- 지역별 재배 토양의 토성은 논산시험구가 식양토, 함양이 양토였으며, 무안, 익산, 보령은 사질양토였다. 또한 보령시험구는 강우량이 많아 일조시간이 짧았으며 적산온도는 익산시험구가 높게 나타났다.
- 전 지역에서 5∼6월 초순까지는 평년과 비슷한 수준이었으나 생육성기인 7∼9월에는 평년 대비 무안은 30, 익산 84, 논산 100, 보령 155, 함양 115시간이 각각 부족하였다. 모든 실험지역에서 평년대비 일조시간이 부족하였으나 보령은 무안보다 5배 이상 일조시간이 부족한 것으로 나타났는데, 이와 같은 원인은 잦은 강우에 기인한 것으로 판단되었다.
- 재배지역에 따른 고구마 품종별 색도를 색차계를 이용하여 측정한 값을 Table 5에 나타내었다. 밝기의 정도를 나타내는 L값은 논산시험구의 고구마가 다른 시험구의 고구마에 비하여 높아 밝은 색을 나타내었고 익산시험구의 고구마는 낮아 다소 어두운 경향이었다. a값은 적색도를 -a는 녹색도를 나타내는데 시험구 간 일정한 경향은 없었다.
- 4 ds m-1으로 다른 지역 시험구에 비해 높았다. 보령시험구는 유기물 함량(39 g kg-1) 및 유효인산(335 mg kg-1), 양이온치환용량 (24.7)이 높아 다른 지역 시험구보다 토양 비옥도가 높을 것으로 생각되었다.
- 본 시험에서 고구마 재배기간인 5월 하순에서 9월 하순까지의 재배시험구별 평균온도를 분석한 결과(Table 2), 무안시험구가 16.5∼27.7℃, 익산 18∼28.2℃, 논산 17.3∼28℃, 보령 17.1∼28℃, 함양 16.9∼27.2℃로 고구마의 재배에 무난한 온도 범위인 것으로 판단되었다.
- 수분함량은 55.3∼76.6% 범위로 함양시험구의 고구마가 높았고 건물률은 27.0∼39.7%의 범위로 무안시험구의 고구마가 가장 높고 함양이 낮았다.
- 수분함량은 65.3∼77.2%의 범위로 두 품종 모두 함양시험구가 높았고 건물률은 21.8∼27.1%의 범위로 무안과 익산이 높았다.
- 유색고구마인 자색고구마 2품종(신자미, 연자미)의 덩굴 무게 수량은 무안시험구에서 가장 낮았고 보령시험구에서 높았다. 하지만 상저수량은 무안시험구가 두 품종 각각 3,356, 4,242 kg 10a-1으로 높아 덩굴무게와는 반대의 경향을 보여 일반고구마와 같은 경향을 보였다.
- 일반고구마의 품종별 생육특성을 분석한 결과(Table 4), 지상부의 무게를 나타내는 덩굴무게는 1,555∼7,638 kg 10a-1의 범위였으며 전 품종에서 보령시험구에서 가장 무겁게 나타났다.
- 자색고구마는 단백질 함량과 조지방 함량이 각각 1.38∼4.94%, 0.33∼0.85%로 분포되었으며 익산시험구의 고구마가 높았다.
- 재배기간 동안 일조시간을 분석한 결과, 무안은 793.5, 익산 702.4, 논산 753.9, 보령 783.6, 함양 711.7 시간이었다. 전 지역에서 5∼6월 초순까지는 평년과 비슷한 수준이었으나 생육성기인 7∼9월에는 평년 대비 무안은 30, 익산 84, 논산 100, 보령 155, 함양 115시간이 각각 부족하였다.
- 전분가는 16.2∼20.3%의 범위로 무안시험구의 고구마가 높았고, 당도는 17.5∼26.3%의 범위로 무안시험구의 고구마가 높아 일반 및 자색고구마와 같은 경향이었다.
- 조지방 함량은 0.23∼0.5%의 분포로 나타났고 함양시험구의 고구마에서 높았으며, 회분 함량은 2.5∼4.6%의 범위로 역시 함양시험구의 고구마가 높았다.
- 주황색고구마의 L값은 보령과 논산시험구의 고구마가 높아 비교적 밝았고, a값은 함양시험구의 고구마에서 높아 적색이 진하였으며, b값은 시험구 간 차이가 크게 나타남을 알 수 있었다.
후속연구
- 따라서 재배지역 및 재배환경에 따른 고구마의 생육 및 품질 특성변화와 관련된 연구가 요구되고 있으며, 이를 통해 식품의 품질과 건강에 민감한 소비자들의 요구에 부합하는 고품질 고구마 생산을 위한 영농기술의 개발 및 보급이 필요하다. 또한 고구마를 재배, 생산하는 재배농가에서도 재배 환경에 특화된 생산 기술을 적용하여 고품질의 소비자 맞춤형 고구마 생산을 위해 노력해야 할 것으로 생각된다.
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