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문제 정의
- 본 연구는 바이러스 무병묘의 자가증식으로 정식시기가 늦어지는 경우, 만기재배를 통한 우량 씨고구마의 안정적 생산을 위하여, 9 품종의 바이러스 무병묘와 농가묘를 공시 하여 생육, 수량 및 품질특성 등에 대한 품종간 차이를 조사하고, 만기재배 적응 품종을 선발하고자 실시하였다.
제안 방법
- 바이러스 무병묘는 정단분열조직배양으로 육성하였으며, 바이러스 검정은 sweet potato feathery mottle virus(SPFMV)에 대하여 Chung(2008)의 방법에 따라 RT-PCR로 수행하였다. 바이러스 무병묘는 마디배양으로 기내증식하여 5 cm 크기로 자랐을 때, 펄라이트와 버미큘라이트를 1:1(v/v)로 혼합하여 채운 72공 플러그 트레이에 이식하여 5일간 순화시켜 수경재배하였다. 수경재배 방식은 높이 80 cm 고설형 NFT 채널(120×300×10 cm)에 플러그 트레이를 놓고, 30분×3회(9, 14, 19시)/일, 5 cm 높이로 저면관수하여 재배하였다.
- 바이러스 무병묘의 만기재배를 통한 우량 씨고구마의 안정적 생산과 적응품종 선발을 위하여, 9 품종의 바이러스 무병묘와 농가묘를 7월 10일 75 × 25 cm로 정식하여 흑색비닐로 멀칭재배를 한 다음, 생육특성 및 수량 등을 조사하였다.
- 수경재배 방식은 높이 80 cm 고설형 NFT 채널(120×300×10 cm)에 플러그 트레이를 놓고, 30분×3회(9, 14, 19시)/일, 5 cm 높이로 저면관수하여 재배하였다.
- 채취한 삽수는 품종별로 신문지로 싸서 실온에 2일간 저장 하였다가, 7월 10일 75×25 cm로 반복당 30개체씩 수평삽식을 하였다. 시비량은 퇴비(1,000 kg/10a)와 요소, 용성인비, 염화가리로 N-P-K=6-7-19 kg/10a을 전량 기비로 시용하였고, 흑색비닐로 멀칭재배를 하였다. 기타 재배관리는 농촌진흥청 표준영농교본(RDA, 2006)을 참고하여 관리하였다.
- 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 하였으며, 생육특성 및 괴근수량 조사는 반복당 10개체를 조사하였다. 데이터 분석은 SAS 통계프로그램(statistical analysis system, V 9.
- 일본원시배양액은 NO3-N 16.0, NH4-N 1.3, PO4-P 4.0, K 8.0, Ca 8.0, Mg 4.0, SO4-S 4.0 me·L-1(Park and Kim, 1998)로 조제하였으며, 1주 간격으로 새로운 배양액으로 교환하였다.
- 기타 재배관리는 농촌진흥청 표준영농교본(RDA, 2006)을 참고하여 관리하였다. 정식 30일째의 생존율, 줄기길이, 줄기수, 줄기직경, 마디수 등을 조사하였고, 110일 후 지상부 생육과 총 괴근수량 및 상 저수량 등을 조사하였다.
- 채취한 삽수는 품종별로 신문지로 싸서 실온에 2일간 저장 하였다가, 7월 10일 75×25 cm로 반복당 30개체씩 수평삽식을 하였다.
대상 데이터
- 공시재료는 4년 이상 자가채종한 ‘신천미’, ‘맛나미’, ‘신율미’, ‘신자미’, ‘보라미’, ‘주황미’, ‘연황미’, ‘신황미’, ‘익산호박’ 등 9품종을 전북농업기술원에서 분양받아, 원광대학교 포장에서 5년차 종순(이후 농가묘)을 생산하였다.
- 수경재배 25일후, 줄기길이 30 cm 크기의 균일한 삽수를 준비하였다. 대조구는 9품종의 씨고구마를 무가온 유리온실에 4월 30일 파종하여, 3차 채취한 30 cm 크기의 균일한 삽수를 사용하였다.
데이터처리
- 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 하였으며, 생육특성 및 괴근수량 조사는 반복당 10개체를 조사하였다. 데이터 분석은 SAS 통계프로그램(statistical analysis system, V 9.1, SAS Institute Inc., USA)을 이용하여, ANOVA(analysis of variance) 및 t-test로 p=0.05수준에서 각 처리 평균간의 유의차를 비교하였다.
이론/모형
- 시비량은 퇴비(1,000 kg/10a)와 요소, 용성인비, 염화가리로 N-P-K=6-7-19 kg/10a을 전량 기비로 시용하였고, 흑색비닐로 멀칭재배를 하였다. 기타 재배관리는 농촌진흥청 표준영농교본(RDA, 2006)을 참고하여 관리하였다. 정식 30일째의 생존율, 줄기길이, 줄기수, 줄기직경, 마디수 등을 조사하였고, 110일 후 지상부 생육과 총 괴근수량 및 상 저수량 등을 조사하였다.
- 공시재료는 4년 이상 자가채종한 ‘신천미’, ‘맛나미’, ‘신율미’, ‘신자미’, ‘보라미’, ‘주황미’, ‘연황미’, ‘신황미’, ‘익산호박’ 등 9품종을 전북농업기술원에서 분양받아, 원광대학교 포장에서 5년차 종순(이후 농가묘)을 생산하였다. 바이러스 무병묘는 정단분열조직배양으로 육성하였으며, 바이러스 검정은 sweet potato feathery mottle virus(SPFMV)에 대하여 Chung(2008)의 방법에 따라 RT-PCR로 수행하였다. 바이러스 무병묘는 마디배양으로 기내증식하여 5 cm 크기로 자랐을 때, 펄라이트와 버미큘라이트를 1:1(v/v)로 혼합하여 채운 72공 플러그 트레이에 이식하여 5일간 순화시켜 수경재배하였다.
성능/효과
- 1. 정식 30일째의 초기생육은 농가묘보다 무병묘에서 줄기 길이, 줄기 직경, 마디수, 곁가지수 등이 유의하게 증가하였고, 품종 간에도 유의한 차이를 보였으며, ‘고 건미’, ‘신천미’, ‘신황미’, ‘신율미’, ‘연황미’ 등에서 초기생육이 양호하였다.
- 2. 정식 110일째의 지상부 생육에서 줄기 길이, 줄기 직경, 마디수, 분지수 및 생체중 등은 품종간에 유의한 차이를 보였으나, 무병묘와 농가묘간에는 마디수 외에 다른 형질들은 유의한 차이를 보이지 않았다.
- 3. 만기재배에 따른 무병묘 수량은 품종에 따라 농가묘보다 12-49% 증수되었으며, 무병묘와 농가묘간 평균수량은 각각 1,625 kg/10a과 1,230 kg/10a 으로 무병묘에서 유의 하게 증가하였다.
- 4. 씨고구마로 이용할 수 있는 40 g 이상의 상저비율은 무병묘 65.6%, 농가묘 57.8%로 무병묘에서 유의하게 증가하였으며, 무병묘와 농가묘간 상저수량은 각각 1,067 kg/10a과 710 kg/10a 이었다.
- 5. 공시된 9품종 중에서 1,300 kg/10a 이상의 상저수량을 보인 ‘신자미’, ‘신천미’, ‘신율미’ 등 3품종의 만기재배 적응성이 높았다.
- Kano and Nagata(1999)도 바이러스 감염묘는 무병묘보다 주당 괴근수 감소와 큰 괴근이 생산되고, 무병묘는 개체당 괴근수가 많아져 수량이 증가하였다고 하여 본 연구결과와 같았다. 공시한 9품종의 평균수량은 무병묘에서 1,625 kg/10a, 농가묘에서 1,230 kg/10a 으로 무병묘에서 유의한 증가를 보였다. 무병묘의 수량은 평균 32%증수되었는데, ‘익산호박’에서 가장 낮았고, ‘신자미’에서 가장 높았다.
- 농가묘에서는 ‘신자미’와 ‘연황미’ 두 품종이 60% 이상으로 나타났다. 또한 공시한 9품종의 상저수량은 무병묘에서 1,067 kg/10a, 농가묘에서 710 kg/10a 으로 무병묘에서 유의한 증가를 보였다(Fig. 2). 무병묘를 이용한 씨고구마 생산에서 10 a당 1,300 kg 이상의 상저수량을 보인 ‘신자미’, ‘신천미’, ‘신율미’ 등은 만식 적응성이 높은 것으로 판단되었으며, ‘익산호박’, ‘고건미’, ‘맛나미’ 등은 적응성이 낮았다.
- 마디수에서는 ‘신율미’와 ‘신자미’를 제외하고는 초기생육에서와는 달리 농가묘에서 증가하는 경향을 보여 흥미로웠는데, 이는 수확기의 줄기길이에 차이가 없는 것으로 보아 초기생육과는 달리 30일 이후에도 지속적으로 줄기신장을 보인 농가묘에서 마디수가 증가한 것으로 보였다.
- 농가묘에서는 ‘신자미’만이 1,500 kg/10a 이상이었고, ‘맛나미’에서 918 kg/10a 으로 가장 낮았다. 무병묘 재배의 장점은 품종 고유의 수량 및 품질 특성을 회복시킬 수 있는데, 본 연구에서 무병묘의 수량은 품종에 따라 12-49% 증가되었다. Yang et al.
- 무병묘를 이용한 씨고구마 생산에서 10 a당 1,300 kg 이상의 상저수량을 보인 ‘신자미’, ‘신천미’, ‘신율미’ 등은 만식 적응성이 높은 것으로 판단되었으며, ‘익산호박’, ‘고건미’, ‘맛나미’ 등은 적응성이 낮았다.
- 무병묘의 수량은 평균 32%증수되었는데, ‘익산호박’에서 가장 낮았고, ‘신자미’에서 가장 높았다.
- 마디수에서는 ‘신율미’와 ‘신자미’를 제외하고는 초기생육에서와는 달리 농가묘에서 증가하는 경향을 보여 흥미로웠는데, 이는 수확기의 줄기길이에 차이가 없는 것으로 보아 초기생육과는 달리 30일 이후에도 지속적으로 줄기신장을 보인 농가묘에서 마디수가 증가한 것으로 보였다. 이러한 결과로 보아 농가묘는 고온기에 무병묘보다 지상부 생육이 왕성해져 괴근발달에는 부정적 결과를 줄 수 있는 것으로 생각되었다.
- 이상의 결과로부터 농가에서 무병묘를 재배하기 위해서는 무병묘를 일찍 공급받아 자가 증식하는 것이 무병묘의 구입비용 절감과 우량 씨고구마 생산에 유리하므로, 무병묘 생산업체와 미리 1년 전에 공급계약을 하는 것이 안정적이다. 농가에서 무병 씨고구마 생산의 경제성을 높이려면 늦어도 6월말까지는 정식할 수 있도록 무병묘의 증식기간 조절과 품종의 만식 적응성을 고려하여 정식시기를 너무 늦지 않게 재배하는 것이 바람직하다고 본다.
- 정식 30일째에 무병묘와 농가묘의 지상부 생육특성을 비교한 결과, 줄기길이, 줄기 직경, 마디수, 곁가지수 등의 초기생육은 농가묘보다 무병묘에서 유의하게 증가하였으며, 품종 간에도 유의한 차이를 보였다(Table 1). 줄기신장은 무병묘에서 평균 119 cm로 농가묘의 103 cm보다 유의하게 증가하였으며, ‘고건미’, ‘신천미’, ‘신황미’, ‘신율미’, ‘연황미’ 등은 120 cm 이상의 왕성한 줄기신장을 보였다.
- 주당 생체중도 분지수가 많은 ‘신자미’에서 무병묘와 농가묘 모두 가장 높았으며, 줄기생육이 왕성한 ‘신천미’와 ‘연황미’에서는 농가묘의 생체중이 높았다.
- 줄기신장은 무병묘에서 평균 119 cm로 농가묘의 103 cm보다 유의하게 증가하였으며, ‘고건미’, ‘신천미’, ‘신황미’, ‘신율미’, ‘연황미’ 등은 120 cm 이상의 왕성한 줄기신장을 보였다.
- 줄기직경도 ‘고건미’와 ‘신황미’ 외에는 무병묘에서 증가하는 경향을 보였다.
- 지상부 잎의 노화로 인하여 110일 째에 괴근을 수확한 결과, 개체당 괴근수량, 개체당 괴근수, 총수량은 품종과 무병묘 및 농가묘 간에 유의한 차이를 보였다(Table 3). 괴근 평균중은 무병묘 및 농가묘 간에는 유의차가 없었고, 품종간에만 유의한 차이를 보였다.
- 괴근 평균중은 무병묘 및 농가묘 간에는 유의차가 없었고, 품종간에만 유의한 차이를 보였다. 특히 개체당 괴근수는 농가묘보다 무병묘에서 9품종 평균 1개 정도 더 많았는데, 괴근평균중이 같고 개체당 괴근수가 증가함으로서 10a 수량도 무병묘에서 증가하였다. Kano and Nagata(1999)도 바이러스 감염묘는 무병묘보다 주당 괴근수 감소와 큰 괴근이 생산되고, 무병묘는 개체당 괴근수가 많아져 수량이 증가하였다고 하여 본 연구결과와 같았다.
- 농가에서 무병 씨고구마 생산의 경제성을 높이려면 늦어도 6월말까지는 정식할 수 있도록 무병묘의 증식기간 조절과 품종의 만식 적응성을 고려하여 정식시기를 너무 늦지 않게 재배하는 것이 바람직하다고 본다. 특히 무병묘 재배농가에서는 바이러스 매개충인 진딧물과 온실가루이 등을 적극 방제하고, 자가채종 씨고구마는 3년 주기로 교체하는 것이 경제적일 것으로 보였다.
- 한편 110일 후 지상부 생육조사 결과, 줄기길이, 줄기직경, 마디수, 분지수 및 생체중 등은 품종 간에 유의한 차이가 인정되었으나, 무병묘와 농가묘간에는 마디수 외에는 유의한 차이를 보이지 않았다(Table 2). 줄기신장은 무병묘에서는 신자미에서, 농가묘에서는 ‘신천미’에서 가장 왕성하였으며, ‘고건미’, ‘신천미’, ‘연황미’에서는 농가묘에서 크게 나타나 초기생육과는 달리 무병묘와 농가묘 간에 일정한 경향이 없었다.
- 한편 씨고구마로 이용할 수 있는 40 g 이상의 상저비율은 만식으로 인하여 크게 낮아졌는데, 무병묘에서는 평균 65.6%, 농가묘에서는 57.8%로 농가묘에서 유의하게 낮았다(Fig. 1). 무병묘의 상저비율은 ‘고건미’와 ‘익산호박’을 제외한 7품종에서 60% 이상이었으며, ‘맛나미’와 ‘신자미’는 70% 이상이었다.
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