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문제 정의
- 따라서 본 연구는 친환경 고추재배를 위한 친환경자재로써 chitosan 사용방법에 따라 토양환경 개선과 고추수량 등에 미치는 영향을 조사하였다.
제안 방법
- 8 ㎏ 10a-1(N-P2O5-K2O)를 시비하였고 퇴비는 2,000 ㎏ 10a-1을 시용하였다. Chitosan 처리방법은 엽면살포, 토양관주, 옆면살포+토양관주의 3처리로 하였고, 처리횟수는 정식 후 7일 간격으로 총 29회, 정식 후 14일 간격으로 총 8회, 정식 후 21일 간격으로 총 5회 등 3수준으로 처리하였으며 chitosan 무처리를 대조구로 비교하였다.
- Chitosan이 육묘생산에 미치는 효과를 검정하기 위해 250, 500, 1,000, 2,000배액에 고추 종자를 각각 5, 10, 20, 30시간 침지하여 pot에 파종하였다. 육묘생산 시험에서 선발된 개체를 이용하여 5월 8일에 정식하였다.
- Chitosan이 친환경 고추재배를 위한 친환경자재로써 토양환경개선과 고추수량 등에 미치는 효과를 조사하기 위해 엽면시비, 토양관주, 두 가지를 혼합처리 하였다. 침지시간에 따른 발아율은 무처리에서 99.
- 정식기에 조사한 묘소질 (초장, 전중량, 엽수, 경장, 경경, 근중)에서도 발아율과 같은 결과 보였다. chitosan을 처리하지 않은 무처리에서 묘소질이 가장 우수하여 본 시험에는 chitosan 무처리 묘를 정식하였다.
- 식물체 분석은 시료를 열풍건조기에서 60～80℃로 72시간 건조한 후 분쇄한 시료를 H2SO4-H2O2 혼합액으로 분해하여 T-N는 kjeldahl 분해･증류장치 (FOSS, Kjeltec Auto Distillation)를 사용하여 측정하였고, 인산은 ammonium vandate법에 의한 비색정량, 무기물은 습식분해액을 증류수로 희석하여 유도결합플라즈마분광광도계로 측정하였다.
- 재식거리는 70×40 ㎝로 하였으며, 토양검정을 통해 19-13.8-21.8 ㎏ 10a-1(N-P2O5-K2O)를 시비하였고 퇴비는 2,000 ㎏ 10a-1을 시용하였다.
대상 데이터
- 고추 생육 및 수량조사는 농업과학기술 연구조사분석기준 (RDA, 2003)에 의해서 조사하였으며, 토양과 식물체 무기성분 및 토양미생물 분석은 농촌진흥청 토양화학분석법 (2000)에 준하여 분석을 하였다. 분석에 사용된 토양은 고추 정식전과 수확기에 채취하여 풍건하고 2 mm체를 통과한 것을 분석에 사용하였다. 토양 pH 및 EC는 토양과 증류수를 1 : 5의 비율로 희석하여 초자 전극법과 전기전도도법으로 각각 분석하였고, 유기물은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성 양이온은 1 N NH4OAc 침출액으로 침출한 여액을 유도결합플라즈마분광광도계 (GBC, Interga XL)로 측정하였다.
- Chitosan이 육묘생산에 미치는 효과를 검정하기 위해 250, 500, 1,000, 2,000배액에 고추 종자를 각각 5, 10, 20, 30시간 침지하여 pot에 파종하였다. 육묘생산 시험에서 선발된 개체를 이용하여 5월 8일에 정식하였다. 재식거리는 70×40 ㎝로 하였으며, 토양검정을 통해 19-13.
- 1 cmolc kg-1 수준으로 고추재배에 적합한 수준이었다. 재배는 표준영농교본 (RDA, 1986)에 준하여 재배하였고, chitosan은 수용성 분말제제를 사용하였다. Chitosan의 화학적 특성은 Table 1과 같이 pH는 3.
- 친환경 고추재배에 chitosan의 이용 효과를 검토하기 위해 사용한 고추품종은 마니따 (농우바이오)를 대상으로 전북 익산시 농업기술원내의 배수가 양호한 원곡양토에서 수행하였다. 밭토양의 화학성은 pH 6.
데이터처리
- 토양미생물의 밀도조사는 희석평판법으로 선택배지를 사용하여, 세균은 yeast extract glucose agar배지, 방선균은 starch casein agar배지, 사상균은 rose-bengal agar 배지를 사용하였다. 엽록소 함량 측정은 chlorophyll meter (SPAD-502, Minolta, Japan)를 이용하여 조사하였으며, 분석한 자료의 통계적인 분석은 SPSS (19.0K)를 사용하여 Duncan 검정을 실시하였다.
이론/모형
- 고추 생육 및 수량조사는 농업과학기술 연구조사분석기준 (RDA, 2003)에 의해서 조사하였으며, 토양과 식물체 무기성분 및 토양미생물 분석은 농촌진흥청 토양화학분석법 (2000)에 준하여 분석을 하였다. 분석에 사용된 토양은 고추 정식전과 수확기에 채취하여 풍건하고 2 mm체를 통과한 것을 분석에 사용하였다.
- 분석에 사용된 토양은 고추 정식전과 수확기에 채취하여 풍건하고 2 mm체를 통과한 것을 분석에 사용하였다. 토양 pH 및 EC는 토양과 증류수를 1 : 5의 비율로 희석하여 초자 전극법과 전기전도도법으로 각각 분석하였고, 유기물은 Tyurin법, 유효인산은 Lancaster법, 치환성 양이온은 1 N NH4OAc 침출액으로 침출한 여액을 유도결합플라즈마분광광도계 (GBC, Interga XL)로 측정하였다.
- 토양미생물의 밀도조사는 희석평판법으로 선택배지를 사용하여, 세균은 yeast extract glucose agar배지, 방선균은 starch casein agar배지, 사상균은 rose-bengal agar 배지를 사용하였다. 엽록소 함량 측정은 chlorophyll meter (SPAD-502, Minolta, Japan)를 이용하여 조사하였으며, 분석한 자료의 통계적인 분석은 SPSS (19.
성능/효과
- Chitosan이 육묘생산에 미치는 효과를 조사하기 위하여 고추종자를 chitosan 농도에 따라 침지 시간을 달리하여 조사한 결과는 Table 2에서 보는 바와 같다. Chitosan 농도가 낮을수록, 침지시간이 짧을수록 발아율은 높았으나, chitosan을 처리하지 않은 대조구의 발아율인 99.4% 보다 모두 낮아 chitosan을 처리함으로써 발아율이 떨어짐을 알 수 있었다. 정식기에 조사한 묘소질 (초장, 전중량, 엽수, 경장, 경경, 근중)에서도 발아율과 같은 결과 보였다.
- 수확기에 조사한 토양화학성분은 chitosan 처리방법에 관계없이 정식전 보다 모두 감소하였다. Chitosan 처리횟수가 증가할수록 토양중 세균과 방선균 밀도는 증가하였고, chlorophyll 함량은 대조구보다 많았다. 고추 잎의 P 함량은 차이가 없었지만, N는 14일 간격으로 엽면시비를 하거나 21일 간격으로 토양관주를 했을 때 무처리 수준과 같았고, Ca, Mg, K는 7일 간격으로 혼합처리시 높은 경향을 보였으며, 토양관주를 했을 때 생육상태는 가장 우수하였지만, 수량은 대조구에서 383 kg 10a-1 수준으로 가장 많았고, 토양관주 처리에서 대조구의 93.
- 재배는 표준영농교본 (RDA, 1986)에 준하여 재배하였고, chitosan은 수용성 분말제제를 사용하였다. Chitosan의 화학적 특성은 Table 1과 같이 pH는 3.3으로서 강산성을 나타냈고, K 0.787%, Ca 0.052%, B 0.027%, Fe 0.055%가 함유되어 있었으며 P, Mg, Mn, Zn 등은 검출되지 않았다.
- 주당 숙과수는 7일 간격으로 엽면시비를 하거나 엽면시비와 토양관주를 혼합처리할 경우 가장 많았고, 과중, 건과율, 주당 숙과중은 통계적인 차이는 없었지만 토양관주에서 양호한 것으로 나타났다. 건고추 생산량은 대조구에서 383 kg 10a-1으로 가장 많았고, chitosan을 토양관주 처리하였을 때 대조구의 93.0～95.0% 수준인 356～364 kg 10a-1으로 chitosan 처리구 중에서 가장 많았다. 한편 혼합처리를 했을 때는 대조구의 89.
- 정식전 토양 조건은 유기물과 치환성 K+ 함량이 고추재배 적정범위 보다 낮았고, 나머지는 적정범위였다. 고추 수확기에 조사한 토양 pH는 정식 전에 비해 모든 처리에서 감소하였고, chitosan을 7일 간격으로 토양관주한 경우 감소폭이 가장 컸다. 유기물함량은 모든 처리구에서 정식전보다 감소하였고, 유효인산함량은 대조구의 경우 정식전 보다 증가하였지만, chitosan 처리방법에 상관없이 모든 처리구에서 정식전보다 감소하는 경향을 보였다.
- Chitosan 처리횟수가 증가할수록 토양중 세균과 방선균 밀도는 증가하였고, chlorophyll 함량은 대조구보다 많았다. 고추 잎의 P 함량은 차이가 없었지만, N는 14일 간격으로 엽면시비를 하거나 21일 간격으로 토양관주를 했을 때 무처리 수준과 같았고, Ca, Mg, K는 7일 간격으로 혼합처리시 높은 경향을 보였으며, 토양관주를 했을 때 생육상태는 가장 우수하였지만, 수량은 대조구에서 383 kg 10a-1 수준으로 가장 많았고, 토양관주 처리에서 대조구의 93.0～95.0% 수준을 보였다.
- 화학합성 농약을 사용하지 않고도 토양관주를 14일 간격으로 실시했을 때 관행처리구에 비해 5% 정도 수량차이를 보일 수 있는 것인 방선균의 증식 촉진에 의한 토양미생물 상이 호전되고, 작물의 양분이용이 유리하게 작용하여 과중 등의 과실 특성에 효과를 보인 것으로 판단된다. 따라서 chitosan 처리에 의한 친환경농산물이 일반농산물보다 가격적인 차별성이 보장된다면 관행수준 이상의 소득향상이 있을 것이다.
- 친환경 고추재배에 chitosan의 이용 효과를 검토하기 위해 사용한 고추품종은 마니따 (농우바이오)를 대상으로 전북 익산시 농업기술원내의 배수가 양호한 원곡양토에서 수행하였다. 밭토양의 화학성은 pH 6.7, EC 1.7 dS m-1, 유기물함량 22 g kg-1, 유효인산 527 mg kg-1, 치환성 K+, Ca2+, Mg2+는 각각 0.61, 6.7, 2.1 cmolc kg-1 수준으로 고추재배에 적합한 수준이었다. 재배는 표준영농교본 (RDA, 1986)에 준하여 재배하였고, chitosan은 수용성 분말제제를 사용하였다.
- 은 엽면시비구는 대조구와 비숫한 수준을 보였고, 혼합처리하면 오히려 정식전 보다 증가하였다. 사용간격이 길어질수록 토양중 잔류량은 증가하는 것으로 나타났다. 토양관주처리를 하면 치환성 Ca2+은 5.
- 4%였고, chitosan 농도가 낮을수록 침지시간이 짧을수록 발아율은 높았지만 대조구보다는 낮았다. 수확기에 조사한 토양화학성분은 chitosan 처리방법에 관계없이 정식전 보다 모두 감소하였다. Chitosan 처리횟수가 증가할수록 토양중 세균과 방선균 밀도는 증가하였고, chlorophyll 함량은 대조구보다 많았다.
- 고추 수확기에 조사한 토양 pH는 정식 전에 비해 모든 처리에서 감소하였고, chitosan을 7일 간격으로 토양관주한 경우 감소폭이 가장 컸다. 유기물함량은 모든 처리구에서 정식전보다 감소하였고, 유효인산함량은 대조구의 경우 정식전 보다 증가하였지만, chitosan 처리방법에 상관없이 모든 처리구에서 정식전보다 감소하는 경향을 보였다. 특히 엽면시비를 실시한 처리구에서 토양인산 잔류량이 가장 낮아 chitosan이 토양중 인산 유효화에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- Chitosan 처리에 의한 고추의 chlorophyll 함량을 정식 후 45일과 87일에 조사한 결과는 Table 5와 같다. 정식 후 두 차례 조사에서 chitosan 처리방법과 시기에 따라 45일 경우에는 창가 없었지만, 87일 조사에서는 모든 처리구에서 대조구보다 chlorophyll 함량이 높았다. 이는 chitosan이 고추 정식후 87일까지는 토양 중 양분흡수를 활발하게 함으로써 생육에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, Uhm et al.
- 고추수량 특성을 조사하기 위해 4차례 수확한 결과를 통합하여 Table 8에 표시하였다. 주당 숙과수는 7일 간격으로 엽면시비를 하거나 엽면시비와 토양관주를 혼합처리할 경우 가장 많았고, 과중, 건과율, 주당 숙과중은 통계적인 차이는 없었지만 토양관주에서 양호한 것으로 나타났다. 건고추 생산량은 대조구에서 383 kg 10a-1으로 가장 많았고, chitosan을 토양관주 처리하였을 때 대조구의 93.
- 처리간격간 비교에서 주당 숙과수는 엽면살포+토양관주 14일 간격에서, 과중은 토양관주구의 14일 간격, 건과율은 모든 처리구의 7일 간격, 주당 숙과중은 21일 간격에서 가장 우수하였지만, 건과중은 토양관주 14일 간격에서 364 kg/10a으로 가장 많은 수량을 얻어 chitosan을 고추에 사용할 경우 토양관주 14일 간격으로 처리해야 효과가 있는 것으로 보인다. 한편 대조구에 비해 수량이 5% 정도 감소한 것은 친환경재배를 실시하면서 합성농약에 의한 병해충 방제를 하지 않았기 때문인 것으로 판단된다.
- 치환성 K+은 엽면시비구는 대조구와 비숫한 수준을 보였고, 혼합처리하면 오히려 정식전 보다 증가하였다. 사용간격이 길어질수록 토양중 잔류량은 증가하는 것으로 나타났다.
- Chitosan이 친환경 고추재배를 위한 친환경자재로써 토양환경개선과 고추수량 등에 미치는 효과를 조사하기 위해 엽면시비, 토양관주, 두 가지를 혼합처리 하였다. 침지시간에 따른 발아율은 무처리에서 99.4%였고, chitosan 농도가 낮을수록 침지시간이 짧을수록 발아율은 높았지만 대조구보다는 낮았다. 수확기에 조사한 토양화학성분은 chitosan 처리방법에 관계없이 정식전 보다 모두 감소하였다.
- 토양중 미생물 밀도 변화는 Table 4에서 보는 바와 같이 chitosan 처리 횟수가 많을수록 세균 및 방선균의 밀도가 높아져 상대적으로 유해미생물에 대한 유용미생물의 확보가 유리하여 고추 생육조건에 양호하게 작용한 것으로 판단되며, B/F와 A/F 값은 토양관주 7일 간격 처리구에서 가장 높았다. 토양미생물은 유기물 분해자로서 무기성분의 산화와 환원에 미치는 영향이 크며 (Kim, 1994), 최근 농업분야에서 활발하게 이용하고 있다.
- 유기물함량은 모든 처리구에서 정식전보다 감소하였고, 유효인산함량은 대조구의 경우 정식전 보다 증가하였지만, chitosan 처리방법에 상관없이 모든 처리구에서 정식전보다 감소하는 경향을 보였다. 특히 엽면시비를 실시한 처리구에서 토양인산 잔류량이 가장 낮아 chitosan이 토양중 인산 유효화에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- 화학합성 농약을 사용하지 않고도 토양관주를 14일 간격으로 실시했을 때 관행처리구에 비해 5% 정도 수량차이를 보일 수 있는 것인 방선균의 증식 촉진에 의한 토양미생물 상이 호전되고, 작물의 양분이용이 유리하게 작용하여 과중 등의 과실 특성에 효과를 보인 것으로 판단된다. 따라서 chitosan 처리에 의한 친환경농산물이 일반농산물보다 가격적인 차별성이 보장된다면 관행수준 이상의 소득향상이 있을 것이다.
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