여름철 파프리카 관비재배시 토양수분포텐셜이 과실품질 및 수량에 미치는 영향 Effect of Soil Water Potential on the Fruit Quality and Yield in Fertigation Cultivation of Paprika in Summer원문보기
파프리카의 토양재배면적 증가에 따라 관비재배법의 확립이 요구되고 있다. 관비재배(Fertigation)는 물과 양분을 함께 공급하는 방법으로 작물의 수분과 양분의 과부족에 의한 장해없이 근권을 안정적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서는 시설 파프리카의 관비재배시 토양수 분포텐셜에 따른 과실 품질 및 수량의 효과를 구명코자 실험을 수행하였다. '쿠프라' 및 'E499524' 2품종을 공시하여 정식 후부터 수확기까지 토양수분포텐셜을 -10, -20 그리고 -30kPa로 처리구를 두었다. 초장은 토양수분포텐셜이 높은 -10kPa 처리구가 가장 길었다. 과실의 평균 과중은 '쿠프라' 품종에서는 평균과중은 -20kPa에서 154.5kg으로 가장 무거웠으며 토양수분포텐셜이 낮은 -30kPa에서는 138.2kg으로 가벼웠다. 주당 착과수는 5.1~5.3개로 '쿠프라' 품종은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으나 'E499524' 품종은 -20kPa 처리구에서 10.3개로 가장 많았다. 상품수량은 '쿠프라' 품종은 -20kPa 처리구에서 2,321kg/10a로 가장 많았고 그리고 'E499524' 품종은 -20kPa 처리구에서 1,147kg/10a로 가장 많았다. '쿠프라' 품종에서는 과장과 과폭은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으나 'E499524' 품종은 토양수분포텐셜이 낮을수록 작은 경향을 보였다. 과실의 당도는 '쿠프라' 품종에서는 4.4~4.9oBrix, 그리고 'E499524' 품종에서는 7.6~8.3oBrix로 토양수분포텐셜에 따른 통계적 유의차가 없었다. 자방수는 '쿠프라' 품종에서는 3.3~3.6개, 그리고 'E499524' 품종에서는 2.5~2.7개로 토양수분포텐셜 간에 유의차이가 없었다. 과실의 열과 발생율은 '쿠프라' 및 'E499524' 품종 모두 토양수분포텐셜 낮을수록 적은 경향을 보였다. 식물체 내 질소의 함량은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으며 '쿠프라' 품종은 2.10~2.22%였고 'E499524' 품종은 1.72~1.82%였다. '쿠프라' 및 'E499524' 품종 모두 토양수분포텐셜에 따른 식물체의 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등 무기 양분의 함량은 유의차이가 없었다. 이상의 결과에서 파프리카의 여름철 관비재배시 토양수분포텐셜을 -20kPa로 설정하는 것이 생육이 가장 좋은 것으로 판단되었다.
파프리카의 토양재배면적 증가에 따라 관비재배법의 확립이 요구되고 있다. 관비재배(Fertigation)는 물과 양분을 함께 공급하는 방법으로 작물의 수분과 양분의 과부족에 의한 장해없이 근권을 안정적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서는 시설 파프리카의 관비재배시 토양수 분포텐셜에 따른 과실 품질 및 수량의 효과를 구명코자 실험을 수행하였다. '쿠프라' 및 'E499524' 2품종을 공시하여 정식 후부터 수확기까지 토양수분포텐셜을 -10, -20 그리고 -30kPa로 처리구를 두었다. 초장은 토양수분포텐셜이 높은 -10kPa 처리구가 가장 길었다. 과실의 평균 과중은 '쿠프라' 품종에서는 평균과중은 -20kPa에서 154.5kg으로 가장 무거웠으며 토양수분포텐셜이 낮은 -30kPa에서는 138.2kg으로 가벼웠다. 주당 착과수는 5.1~5.3개로 '쿠프라' 품종은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으나 'E499524' 품종은 -20kPa 처리구에서 10.3개로 가장 많았다. 상품수량은 '쿠프라' 품종은 -20kPa 처리구에서 2,321kg/10a로 가장 많았고 그리고 'E499524' 품종은 -20kPa 처리구에서 1,147kg/10a로 가장 많았다. '쿠프라' 품종에서는 과장과 과폭은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으나 'E499524' 품종은 토양수분포텐셜이 낮을수록 작은 경향을 보였다. 과실의 당도는 '쿠프라' 품종에서는 4.4~4.9oBrix, 그리고 'E499524' 품종에서는 7.6~8.3oBrix로 토양수분포텐셜에 따른 통계적 유의차가 없었다. 자방수는 '쿠프라' 품종에서는 3.3~3.6개, 그리고 'E499524' 품종에서는 2.5~2.7개로 토양수분포텐셜 간에 유의차이가 없었다. 과실의 열과 발생율은 '쿠프라' 및 'E499524' 품종 모두 토양수분포텐셜 낮을수록 적은 경향을 보였다. 식물체 내 질소의 함량은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으며 '쿠프라' 품종은 2.10~2.22%였고 'E499524' 품종은 1.72~1.82%였다. '쿠프라' 및 'E499524' 품종 모두 토양수분포텐셜에 따른 식물체의 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등 무기 양분의 함량은 유의차이가 없었다. 이상의 결과에서 파프리카의 여름철 관비재배시 토양수분포텐셜을 -20kPa로 설정하는 것이 생육이 가장 좋은 것으로 판단되었다.
This study was conducted to identify the effect of soil water potential on the fruit quality and yield of paprika in summer fertigation cultivation. Treatments of soil water potential during cultivation were composed of -10, -20, and -30 kPa, respectively. The plant height of early growth was increa...
This study was conducted to identify the effect of soil water potential on the fruit quality and yield of paprika in summer fertigation cultivation. Treatments of soil water potential during cultivation were composed of -10, -20, and -30 kPa, respectively. The plant height of early growth was increased by high soil water potential (-10 kPa) treatment all of 'Cupra' and 'E499524' (mini-paprika) varieties. Mean fruit weight was increased by -20 kPa soil water potential treatment compared with the other treatments. The fruit number per plant was not affected by soil water potential in 'Cupra' variety but was increased by -20 kPa soil water potential treatment in E499524 variety (mini-paprika). The yield of soil water potential treatment of -20 kPa was higher than those of the other treatments. The flesh thickness and sugar content were not affected by soil water potential in 'Cupra' and 'E499524' (mini-paprika) varieties. The incidence of fruit cracking was decreased with decreasing soil water potential. Mineral contents of plants such as nitrogen, potassium, calcium, magnesium etc. were not affected in soil water potential.
This study was conducted to identify the effect of soil water potential on the fruit quality and yield of paprika in summer fertigation cultivation. Treatments of soil water potential during cultivation were composed of -10, -20, and -30 kPa, respectively. The plant height of early growth was increased by high soil water potential (-10 kPa) treatment all of 'Cupra' and 'E499524' (mini-paprika) varieties. Mean fruit weight was increased by -20 kPa soil water potential treatment compared with the other treatments. The fruit number per plant was not affected by soil water potential in 'Cupra' variety but was increased by -20 kPa soil water potential treatment in E499524 variety (mini-paprika). The yield of soil water potential treatment of -20 kPa was higher than those of the other treatments. The flesh thickness and sugar content were not affected by soil water potential in 'Cupra' and 'E499524' (mini-paprika) varieties. The incidence of fruit cracking was decreased with decreasing soil water potential. Mineral contents of plants such as nitrogen, potassium, calcium, magnesium etc. were not affected in soil water potential.
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문제 정의
파프리카의 관비재배는 수분조절 및 농도조절에 대한 연구가 일부 진행된 바 있으나 비종이나 공급량이 설정되지 못하였고, 결과가 유기적으로 정리되지 않아 농가에는 거의 보급되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시설내 파프리카의 토경재배시 관비재배를 위한 양수분관리 조건을 구명하여 안정생산에 기여하고자 하였다.
관비재배(Fertigation)는 물과 양분을 함께 공급하는 방법으로 작물의 수분과 양분의 과부족에 의한 장해없이 근권을 안정적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서는 시설 파프리카의 관비재배시 토양수분포텐셜에 따른 과실 품질 및 수량의 효과를 구명코자 실험을 수행하였다.
제안 방법
‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 2품종을 공시하여 정식 후부터 수확기까지 토양수분포텐셜을 −10, −20 그리고 −30kPa로 처리구를 두었다.
24공 육묘판(40 × 60cm, Grodan, The Netherlands)에 각 구명에 암면배지를 채우고 1립씩 파종한 후 배지에 수분을 흡착시켰다.
파프리카 관비재배를 위하여 기본 장치로 급액탱크(1톤), 모터(자동식), 다운트랜스(24V), 전자밸브 등으로 관비장치를 설치하였고 정식 후 토양수분측정 장치를 두어 토양수분포텐셜에 따라 양·수분이 공급되게 하였다. 관비량은 정식전 토양을 분석하여 시비량을 결정하였고 관비농도는 표준량의 1/3농도(질소 16 및 칼륨 18kg/10a)로 관비하였다. 관수 및 관비 방법은 토양수분측정센서(Tensiometer)를 두 식물체의 중간지점에 지표면으로부터 15cm 깊이에 매설하고 토양 수분포텐셜을 설정하고 플라스틱 액비통(1톤)에 물 1톤을 받은 후 1/3 농도의 비료를 완전히 녹여 관수 자동공급장치를 이용하여 관수 및 관비를 동시에 실시하고 수확기까지 조제하여 공급하였다.
관비량은 정식전 토양을 분석하여 시비량을 결정하였고 관비농도는 표준량의 1/3농도(질소 16 및 칼륨 18kg/10a)로 관비하였다. 관수 및 관비 방법은 토양수분측정센서(Tensiometer)를 두 식물체의 중간지점에 지표면으로부터 15cm 깊이에 매설하고 토양 수분포텐셜을 설정하고 플라스틱 액비통(1톤)에 물 1톤을 받은 후 1/3 농도의 비료를 완전히 녹여 관수 자동공급장치를 이용하여 관수 및 관비를 동시에 실시하고 수확기까지 조제하여 공급하였다.
관수시점은 정식후부터 수확기까지 실시하였고 토양수분포텐셜을 각각 −10, −20 그리고 −30kPa로 처리구를 두었다.
정식은 2조식으로 재식거리는 30 × 75cm 간격을 두었으며 30cm 간격의 점적핀이 있는 점적호스를 깐 다음 흑색 멀칭비닐로 멀칭을 하였다. 그리고 30cm 간격으로 구멍을 낸 후 파프리카 묘를 정식하였으며 점적핀은 식물체와 식물체의 중간지점에 가도록 하였다. 관수시점은 정식후부터 수확기까지 실시하였고 토양수분포텐셜을 각각 −10, −20 그리고 −30kPa로 처리구를 두었다.
질소와 인산 분석은 시료 10g을 칭량하여 침출액으로 침출한 후 질소는 간이증류법으로 분석하였으며, 인산은 Vanadate법으로 비색계(UV/VIS spectrophotometer, Lambda 18, Perkin Elmer)를 이용하여 측정하였다. 그리고 K, Ca, Mg, Na, P 등의 분석을 위해 시료를 tenery solution으로 분해한 후 원자흡광 분광광도계(atomic absorbtion spectrophotometer3300, Perkin Elmer)로 분석하였다.
파프리카 식물체의 무기양분 분석시료는 수확이 끝난 후 지표면에서 10~15절 사이의 잎과 줄기를 채취하였다. 무기양분함량을 분석하기 위해 각 처리간 10개씩 3반복으로 채취하여 80℃ 건조기에서 48시간 건조하여 분쇄한후 무기염 분석에 사용하였다. 질소와 인산 분석은 시료 10g을 칭량하여 침출액으로 침출한 후 질소는 간이증류법으로 분석하였으며, 인산은 Vanadate법으로 비색계(UV/VIS spectrophotometer, Lambda 18, Perkin Elmer)를 이용하여 측정하였다.
실험은 난괴법으로 3반복하였으며 각 반복은 완전임의로 배치하였다. 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.
파프리카재배는 1주당 2가지를 유인하였고 기타 재배방법은 파프리카 토경재배법에 준하였고 초장은 조사기기별로 반복당 10주를, 그리고 과실 품질은 조사시기별로 반복당 10개를 조사하였다. 열과는 전 수확기간(6.18~9.18)에 발생하는 과실을 조사하였고 평균 과실중, 주당 과실중 및 수량은 총 수확기간에 수확된 과실로 산정하였다.
정식은 2조식으로 재식거리는 30 × 75cm 간격을 두었으며 30cm 간격의 점적핀이 있는 점적호스를 깐 다음 흑색 멀칭비닐로 멀칭을 하였다.
파프리카 관비재배를 위하여 기본 장치로 급액탱크(1톤), 모터(자동식), 다운트랜스(24V), 전자밸브 등으로 관비장치를 설치하였고 정식 후 토양수분측정 장치를 두어 토양수분포텐셜에 따라 양·수분이 공급되게 하였다.
파프리카 식물체의 무기양분 분석시료는 수확이 끝난 후 지표면에서 10~15절 사이의 잎과 줄기를 채취하였다. 무기양분함량을 분석하기 위해 각 처리간 10개씩 3반복으로 채취하여 80
평균간 비교는 덩컨의 다중범위검정을 이용하였다. 파프리카재배는 1주당 2가지를 유인하였고 기타 재배방법은 파프리카 토경재배법에 준하였고 초장은 조사기기별로 반복당 10주를, 그리고 과실 품질은 조사시기별로 반복당 10개를 조사하였다. 열과는 전 수확기간(6.
대상 데이터
본 실험은 2012년부터 2013년까지 2년 동안 시설원예시험장 비닐하우스에서 수행되었다. 일반 파프리카 ‘쿠프라’ 품종과 소과종 파프리카 ‘E 499524’(적색) 품종 (Enza Zaden, The Netherlands)을 이용하여 3월 10일에 파종하였고, 정식은 4월 22일에 하였다.
24공 육묘판(40 × 60cm, Grodan, The Netherlands)에 각 구명에 암면배지를 채우고 1립씩 파종한 후 배지에 수분을 흡착시켰다. 육묘는 파프리카 양액육묘법에 준하였으며 이때 사용한 배양액은 그로단표준액(PBG)을 사용하였다. 본엽이 전개될 때부터 그로단표준액의 1/3액을 3일 간격으로 공급하였다.
일반 파프리카 ‘쿠프라’ 품종과 소과종 파프리카 ‘E 499524’(적색) 품종 (Enza Zaden, The Netherlands)을 이용하여 3월 10일에 파종하였고, 정식은 4월 22일에 하였다.
데이터처리
실험은 난괴법으로 3반복하였으며 각 반복은 완전임의로 배치하였다. 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.2, SAS Institute Inc., USA)을 이용하였다. 평균간 비교는 덩컨의 다중범위검정을 이용하였다.
, USA)을 이용하였다. 평균간 비교는 덩컨의 다중범위검정을 이용하였다. 파프리카재배는 1주당 2가지를 유인하였고 기타 재배방법은 파프리카 토경재배법에 준하였고 초장은 조사기기별로 반복당 10주를, 그리고 과실 품질은 조사시기별로 반복당 10개를 조사하였다.
이론/모형
0pt">℃ 건조기에서 48시간 건조하여 분쇄한후 무기염 분석에 사용하였다. 질소와 인산 분석은 시료 10g을 칭량하여 침출액으로 침출한 후 질소는 간이증류법으로 분석하였으며, 인산은 Vanadate법으로 비색계(UV/VIS spectrophotometer, Lambda 18, Perkin Elmer)를 이용하여 측정하였다. 그리고 K, Ca, Mg, Na, P 등의 분석을 위해 시료를 tenery solution으로 분해한 후 원자흡광 분광광도계(atomic absorbtion spectrophotometer3300, Perkin Elmer)로 분석하였다.
성능/효과
‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 품종 모두 토양수분포텐셜에 따른 식물체의 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등 무기 양분의 함량은 유의차이가 없었다.
‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 품종 모두 토양수분포텐셜에 따른 식물체의 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등 무기양분의 함량은 유의차이가 없었으나 ‘쿠프라’ 품종이 ‘E499524’ 품종보다는 많은 경향이었다.
과실의 열과 발생율은 ‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 품종 모두 토양수분포텐셜 낮을수록 적은 경향을 보였다.
과실의 열과 발생율은 ‘쿠프라’ 및 ‘E499524’ 품종 모두 토양수분포텐셜이 낮을수록 적은 경향을 보였다.
상기의 결과에서 여름철 파프리카 관비재배가 겨울철 재배보다, 또한 고랭지 여름철재배보다 수량성은 낮지만 평지에서도 가능함을 보였다.
상품수량은 ‘쿠프라’ 품종은 −20kPa 처리구에서 2,321kg/10a로 가장 많았고 −10, −30kPa 처리순으로 많았다.
상품수량은 ‘쿠프라’ 품종은 −20kPa 처리구에서 2,321kg/10a로 가장 많았고 그리고 ‘E499524’ 품종은 −20kPa 처리구에서 1,147kg/10a로 가장 많았다.
식물체 내 질소의 함량은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으며 ‘쿠프라’ 품종은 2.10~2.22%였고 ‘E499524’ 품종은 1.72~1.82%였다.
이상의 결과에서 여름철에 파프리카의 관비재배에서 정식부터 수확기까지 토양수분포텐셜을 −20kPa로 설정하여 토양 수분을 관리하는 것이 가장 좋은 것으로 판단되었다.
이상의 결과에서 파프리카의 여름철 관비재배시 토양수분포텐셜을 −20kPa로 설정하는 것이 생육이 가장 좋은 것으로 판단되었다.
주당착과수는 5.1~5.3개로 ‘쿠프라’ 품종은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으나 ‘E499524’ 품종은 −20kPa 처리구에서 10.3개로 가장 많았다.
질소의 함량은 토양수분포텐셜에 따른 차이가 없었으며 ‘쿠프라’ 품종은 2.10~2.22% 였고, ‘E499524’ 품종은 1.72~1.82%였다.
토양수분포텐셜 −10kPa 처리구는 최고 −5kPa, 최저 −12kPa, 그리고 평균 −9kPa로 나타나 토양수분포텐셜은 −9kPa 내외로 유지가 잘되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
관비재배의 장점은 무엇인가?
파프리카의 토양재배면적 증가에 따라 관비재배법의 확립이 요구되고 있다. 관비재배(Fertigation)는 물과 양분을 함께 공급하는 방법으로 작물의 수분과 양분의 과부족에 의한 장해없이 근권을 안정적으로 유지할 수 있다. 본 연구에서는 시설 파프리카의 관비재배시 토양수 분포텐셜에 따른 과실 품질 및 수량의 효과를 구명코자 실험을 수행하였다.
국내 파프리카 재배는 어떤 방식으로 이루어지고 있는가?
초기에는 대과형 파프리카를 주로 생산하였으나, 최근에는 소과형 파프리카의 소비도 점점 증가하는 추세이다. 파프리카는 대부분 암면배지나 코이어 배지를 이용한 수경재배를 하고 있으나 강원도 철원, 평창, 제주도 등 일부지역에서는 시설 내토경재배를 하고 있다. 또한 파프리카는 겨울부터 이듬해 6월까지는 생산량이 많으나 8~10월에는 생산량이 급감하며, 일본에서도 여름에는 한국산 물량이 부족하여 네덜란드에서 비싼 가격으로 수입하고 있는 실정이다.
여름에 파프리카를 재배할 시 발생될 수 있는 문제점은 무엇인가?
특히 단경기인 고온기 안정생산기술 개발이 요구되므로 고랭지 뿐만 아니라 평지의 여름철 작형을 개발해야 할 것이며, 그 가능성이 확인되었다(Rhee 등, 2010). 그러나 여름재배는 수확기간이 짧고 착과율이 저조하여 생산성이 겨울재배의 60~70%에 불과하다(Won 등, 2009). 여름재배는 장마가 지속될 때에는 광합성량이 부족(Aljibury와 May, 1970; Martin 등, 1970)하고 시설 내는 30oC 이상의 고온으로 착과가 어렵고, 착과가 되어도 과실의 비대발육 부족(Cho 등, 2009)으로 상품과의 생산이 저조하다. 또한 여름철 고온 조건에서는 배꼽썩음과, 일소과, 과병무름증 등 생리장해 발생이 많이 발생하고 있으므로 (Saure, 2000; Yu 등, 2006a; Rhee 등, 2010) 이에 대한 연구가 필요하다. 현재 파프리카는 대부분 수경재배로 생산되고 있으나, 단경기 생산을 목표로 생산단가 절감을 위한 작형과 토경재배를 검토할 필요가 있다.
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