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문제 정의
- 본 연구에서는 남부지방 단감의 주품종인 ‘부유’를 대상으로 신초생장이 왕성한 전엽기부터 신장이 정지한 후까지 주기적으로 줄기, 잎, 과실 부위별 양분의 조성과 분배 양상을 파악하고자 하였다.
제안 방법
- 가용성당은 건조 시료 100mg에 80% ethanol(v/v) 0.9mL를 첨가하여 80°C 항온수조에서 30분간 용출시킨 후 15,000 × g에서 5분 동안 원심분리하여 상징액을 모으는 과정을 2회 반복하여 추출하였다.
- 분석용 시료는 80°C에서 48시간 건조시켜, 20mesh 체를 통과하도록 분쇄한 후 가용성당, 전분, 아미노산, 단백질 등의 유기화합물과 무기원소를 분석하였다.
- 분석한 성적으로 일정량의 시료 속에 포함되어 있는 양분의 농도와, 농도와 건물중을 곱한 부위별 함량을 구하였고, 아래의 상대생장률(RGR, relative growth rate) 공식을 응용하여 신초 신장 초기와 종료기에 신초당 양분 함량의 상대적인 변화율을 구하였다.
- 과원을 3구역으로 나누어 구역별로 서로 다른 나무의 수관 외부에서 길이 23 ± 8cm인 결과모지의 정단신초를 10개씩 총 30개를 각 시기마다 채취하였다. 시료 채취는 1998년에는 4월 20일부터 6월 1일까지 2주 간격, 1999년에는 4월 21일부터 5월 31일까지 2주 간격으로 하였으며, 2005년에는 4월 25일부터 5월 31일까지 3-4일 간격으로 채취하였다. 전엽 직후 채취한 신초는 줄기와 과실(화뢰)의 크기가 너무 작아 분리할 수 없었으므로 잎 시료에만 포함시켰으며, 줄기와 과실로 분리가 가능한 시기부터는 세 부위로 나누어 시료로 사용하였다.
- 신초로 분배되는 양분의 경시적 증가 양상을 파악하기 위하여 초기 생장기간 동안에 양분 함량의 상대적인 변화율을 구하여, 신뢰할 수 있는 조사가 가능한 가장 이른 시기의 값과 외형적인 신초생장이 정지된 시기의 마지막 값을 서로 비교하였다(Table 2).
- 아미노산은 건조시료 100mg에 80% ethanol(v/v) 0.9mL를 첨가하여 80°C에서 30분간 용출시킨 다음 15,000 × g에서 5분간 원심분리하여 상징액을 모으는 과정을 2회 반복하여 추출하였고, 표준 아미노산으로 L-leucine을 사용하여 ninhydrin법(Yemm and Cocking, 1955)으로 정량하였다.
- 2005년에는 경남 김해시 진영읍의 평지과원에 6 × 3m 거리로 재식된 10년생 감나무를 사용하였다. 조사 과원은 과다 착과가 되지 않도록 5월 상･중순에 관행적으로 적뢰를 하였는데, 신초 길이가 20cm 미만일 때는 1개, 그 이상으로 신초의 세력이 강할 때는 2개의 화뢰를 남기는 방법으로 하였다. 그 결과 정단신초당 남긴 평균 화뢰수는 1998년에 1.
- 9mL를 첨가하여 실온에서 30분간 용출시킨 후 15,000 × g에서 5분 동안 원심 분리하여 얻은 상징액을 전분으로 간주하였으며, 이 추출도 2회 반복하였다. 추출 후 anthrone 반응(McCready et al., 1950)으로 가용성당과 전분을 정량하였으며, 포도당(glucose)을 표준당으로 사용하였다. 아미노산은 건조시료 100mg에 80% ethanol(v/v) 0.
대상 데이터
- 2005년에는 경남 김해시 진영읍의 평지과원에 6 × 3m 거리로 재식된 10년생 감나무를 사용하였다.
- 1998년과 1999년에 시료로 채취한 감나무는 경남 사천시 정동면 예수리에 소재하는 사양토의 경사지 과원에 6 × 5m 거리로 재식되어 있었으며, 시험을 시작할 때 18년생이었다.
- 과원을 3구역으로 나누어 구역별로 서로 다른 나무의 수관 외부에서 길이 23 ± 8cm인 결과모지의 정단신초를 10개씩 총 30개를 각 시기마다 채취하였다.
- 본 연구의 영양분석과 해석은 선행 연구(Yoon et al., 2012)에서 생장 조사에 사용되었던 ‘부유’ 감나무(Diospyros kaki cv. Fuyu)의 신초 시료를 대상으로 하였다.
- 시료 채취는 1998년에는 4월 20일부터 6월 1일까지 2주 간격, 1999년에는 4월 21일부터 5월 31일까지 2주 간격으로 하였으며, 2005년에는 4월 25일부터 5월 31일까지 3-4일 간격으로 채취하였다. 전엽 직후 채취한 신초는 줄기와 과실(화뢰)의 크기가 너무 작아 분리할 수 없었으므로 잎 시료에만 포함시켰으며, 줄기와 과실로 분리가 가능한 시기부터는 세 부위로 나누어 시료로 사용하였다.
이론/모형
- 단백질은 아미노산을 추출한 후 남은 잔사에 0.1N NaOH 0.9mL를 넣고 실온에서 30분간 용출시킨 후 15,000 × g에서 5분간 원심분리하여 상징액을 모으는 과정을 2회 반복하여 추출하고, 표준 단백질로 bovine albumin을 사용하여 Bradford 방법(Bradford, 1976)으로 정량하였다.
- 9mL를 넣고 실온에서 30분간 용출시킨 후 15,000 × g에서 5분간 원심분리하여 상징액을 모으는 과정을 2회 반복하여 추출하고, 표준 단백질로 bovine albumin을 사용하여 Bradford 방법(Bradford, 1976)으로 정량하였다. 무기 원소는 농촌진흥청 식물체 분석법(NIAST, 2000)에 따라 건조시료 500mg에 H2SO4와 HClO4 분해액을 첨가하여 전열판에서 분해 후 총 N은 Kjeldahl법으로, P는 vanadate 반응으로 분석하였고, K, Ca, Mg는 원자흡광장치(AA-6501F, Shimadzu Co., Tokyo)로 측정하였다.
성능/효과
- 한 나무에 완전히 전개된 잎이 5% 정도 보일 때를 기준으로 한 전엽기는 1998년에 4월 11일, 1999년에 4월 19일, 2005년에는 4월 17일이었으며, 만개기는 각각 5월 21일, 5월 25일, 5월 22일이었다. 3년간 신초의 길이 생장이 끝난 시기는 각각 5월 25일, 5월 31일, 5월 30일이었으며, 최종 길이는 각각 26.9, 33.0, 36.2cm였다.
- 신초로 분배되는 양분의 경시적 증가 양상을 파악하기 위하여 초기 생장기간 동안에 양분 함량의 상대적인 변화율을 구하여, 신뢰할 수 있는 조사가 가능한 가장 이른 시기의 값과 외형적인 신초생장이 정지된 시기의 마지막 값을 서로 비교하였다(Table 2). 3년간 조사한 유기화합물과 무기원소의 상대변화율은 모두 초기 값이 마지막 값보다 월등히 높았다. 이러한 결과는 정단신초의 전체 생장기간을 놓고 볼때 전엽 직후의 전반부가 생장 정지시기에 가까운 후반부보다 양분 증가속도가 월등하게 높음을 의미한다고 볼 수 있다.
- 본 연구결과를 통해 신초생장기 동안 신초 각 부위의 양분 조성 변화를 조사하여 영양 생리적 특성을 파악하였고, 신초의 각 부위로 분배되는 시기별 양분량을 구함으로써 감나무의 단위 신초생장에 필요한 양분 함량을 산출할 수 있었다. 저장양분의 분배가 신초의 초기 생장기에 특히 활발했던 점으로 미루어 이 시기에 저장양분의 역할이 매우 중요함을 알 수 있었다.
- 3은 줄기, 잎, 과실의 시기별 무기원소 농도 변화를 나타낸 것이다. 세 부위에서 N 농도는 생장 초기에 가장 높았다가 생장이 진행됨에 따라 낮아졌는데, 줄기와 잎의 경우 5월 중순까지 큰 폭으로 감소하였고 이후 5월 하순까지는 완만하게 감소하는 양상이었다. P 농도는 신초의 모든 부위에서 감소하였으며 그 정도는 잎에서 가장 뚜렷하였다.
- 7개였다. 시험 과원은 관행적인 시비와 병해충 방제로 관리 상태가 양호하여, 양분의 과다 또는 부족 증상이 나타나지 않았고 병해충 피해도 미미하였다. 한 나무에 완전히 전개된 잎이 5% 정도 보일 때를 기준으로 한 전엽기는 1998년에 4월 11일, 1999년에 4월 19일, 2005년에는 4월 17일이었으며, 만개기는 각각 5월 21일, 5월 25일, 5월 22일이었다.
후속연구
- , 1994)와 크게 다르지 않았다. 그러나 잎의 Ca 및 Mg 농도는 전엽 후 점진적으로 증가한다고 하였으나(Clark and Smith, 1990; George et al., 1994) 본 연구의 2005년에는 이러한 경향이 나타나지 않았는데, 이런 차이가 재배환경에 따른 영향인지는 추후 검토해야 할 것으로 생각되었다.
- 저장양분의 분배가 신초의 초기 생장기에 특히 활발했던 점으로 미루어 이 시기에 저장양분의 역할이 매우 중요함을 알 수 있었다. 따라서 원활한 신초생장을 위해서는 이에 관여하는 유기･무기양분의 축적이 전년부터 적절히 조절되어야 할 것으로 판단된다.
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