고온기 시설내에서 토마토를 재배할 때 최적의 측지관리방법을 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 유니콘(몬산토 코리아, 한국)을 접수로, B-블로킹(다끼이종묘, 일본)을 대목으로 접목한 방울토마토 접목묘를 실험에 사용하였다. 배지는 코이어 자루배지를 사용하였고, 급액은 타이머 제어법으로 제어하였다. 측지를 전부 제거한 처리(ACUT), 화방 아래 측지의 잎을 2매 남기는 처리(PCUT) 및 모든 측지의 잎을 2매 남기는 처리(LEFT) 등 모두 3가지 방법으로 처리하였다. 연구결과, 토마토의 영양과잉으로 인한 이상경 발생시에는 측지를 유지하여 영양생장으로 많은 에너지가 사용되도록 하면 해결되는 것으로 나타났으며, 적절한 측지관리로 작물의 생장상도 재배자의 요구에 맞게 조절할 수 있을 것으로 사료되었다. 본엽과 측지의 잎들에 대한 광합성 속도는 차이가 없었으며, 처리에 따른 엽면적의 차이만 있었다. 따라서 처리간 엽면적의 차이에 의해 광합성 산물 총량의 차이가 발생하고, 이는 수확량에 영향을 주는 것을 확인하였다. 또한 고온기 토마토 재배에서 5단 이하의 단기밀식재배의 경우에는 측지를 모두 제거하는 것이 수확량과 수확속도에 효과적이었으나, 5단 이상의 장기재배에서는 모든 측지의 잎 2매를 남겨서 관리하는 것이 작물의 생육과 수확량에 효과적이었다.
고온기 시설내에서 토마토를 재배할 때 최적의 측지관리방법을 구명하고자 본 실험을 수행하였다. 유니콘(몬산토 코리아, 한국)을 접수로, B-블로킹(다끼이종묘, 일본)을 대목으로 접목한 방울토마토 접목묘를 실험에 사용하였다. 배지는 코이어 자루배지를 사용하였고, 급액은 타이머 제어법으로 제어하였다. 측지를 전부 제거한 처리(ACUT), 화방 아래 측지의 잎을 2매 남기는 처리(PCUT) 및 모든 측지의 잎을 2매 남기는 처리(LEFT) 등 모두 3가지 방법으로 처리하였다. 연구결과, 토마토의 영양과잉으로 인한 이상경 발생시에는 측지를 유지하여 영양생장으로 많은 에너지가 사용되도록 하면 해결되는 것으로 나타났으며, 적절한 측지관리로 작물의 생장상도 재배자의 요구에 맞게 조절할 수 있을 것으로 사료되었다. 본엽과 측지의 잎들에 대한 광합성 속도는 차이가 없었으며, 처리에 따른 엽면적의 차이만 있었다. 따라서 처리간 엽면적의 차이에 의해 광합성 산물 총량의 차이가 발생하고, 이는 수확량에 영향을 주는 것을 확인하였다. 또한 고온기 토마토 재배에서 5단 이하의 단기밀식재배의 경우에는 측지를 모두 제거하는 것이 수확량과 수확속도에 효과적이었으나, 5단 이상의 장기재배에서는 모든 측지의 잎 2매를 남겨서 관리하는 것이 작물의 생육과 수확량에 효과적이었다.
This research was conducted to establish appropriate methods to prune tomato side stems during summer. Cherry tomatoes "Unicorn" (Monsanto Korea, Korea) were grown in the coir based growing medium, and irrigation was controlled time based system. There were three pruning treatments: 1) removing all ...
This research was conducted to establish appropriate methods to prune tomato side stems during summer. Cherry tomatoes "Unicorn" (Monsanto Korea, Korea) were grown in the coir based growing medium, and irrigation was controlled time based system. There were three pruning treatments: 1) removing all side stems (ACUT), 2) remaining two leaves on the side stems right below any cluster (PCUT), and 3) remaining two leaves on all side stems (LEFT). Experimental results showed that the occurrence of swollen stems, a symptom of nutrient excess, was influenced by side stem pruning due to blocking of consumption of photosynthetic products. The photosynthetic rate was not different between leaves on main stem and those on side shoots. Therefore the differences in the total amounts of photosynthetic products seemed to come out from the differences in leaf areas on each treatments, influencing on fruit yield difference. The yields and harvesting rates were better in ACUT treatment when tomato plants were harvested until $5^{th}$ cluster, however tomato yield was higher in LEFT treatment when more then $5^{th}$ clusters were harvested.
This research was conducted to establish appropriate methods to prune tomato side stems during summer. Cherry tomatoes "Unicorn" (Monsanto Korea, Korea) were grown in the coir based growing medium, and irrigation was controlled time based system. There were three pruning treatments: 1) removing all side stems (ACUT), 2) remaining two leaves on the side stems right below any cluster (PCUT), and 3) remaining two leaves on all side stems (LEFT). Experimental results showed that the occurrence of swollen stems, a symptom of nutrient excess, was influenced by side stem pruning due to blocking of consumption of photosynthetic products. The photosynthetic rate was not different between leaves on main stem and those on side shoots. Therefore the differences in the total amounts of photosynthetic products seemed to come out from the differences in leaf areas on each treatments, influencing on fruit yield difference. The yields and harvesting rates were better in ACUT treatment when tomato plants were harvested until $5^{th}$ cluster, however tomato yield was higher in LEFT treatment when more then $5^{th}$ clusters were harvested.
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문제 정의
특히 우리나라와 같이 고온기와 저온기로 뚜렷한 계절의 구분이 있는 지역에서는 각각의 계절에 적합한 측지관리 방법의 구명이 필요하다. 따라서 본 연구는 고온기 시설내에서 토마토를 재배할 때 작물의 생육과 수확량에 적절한 측지관리방법을 구명하고자 수행하였다.
제안 방법
고온기 적정 측지관리방법을 구명하기 위한 실험을 2013년 3월 15일부터 9월 30일까지 수행하였다. 파종 및 육묘는 상명대학교 실험용 유리온실(폭 7.
광합성속도를 측정한 다음 날 엽면적을 측정하였다. 광합성 산물의 생산량은 단위면적(6㎠)에서 1초에 소모되는 이산화탄소의 농도를 측정한 값(광합성)을 포도당 1몰에 필요한 이산화탄소 농도로 환산하여, 이 값에 엽면적을 곱한 값으로 계산하였다. 모든 처리에서 광합성속도는 비슷하였지만, 처리간 엽면적의 차이 때문에 광합성 산물에서 차이가 있었다.
처리효과를 구명하기 위해 온습도센서, 광도센서와 데이터로거(HTR-20, 한스시스템, 한국)를 이용하여 처리별 군락의 온습도와 시설의 광도와 온습도를 조사하였다. 광합성속도, 엽면적, 수확량 및 과실의 품질을 조사하였다. 광합성 속도는 LI-6400(LICOR.
2). 광합성속도를 측정한 다음 날 엽면적을 측정하였다. 광합성 산물의 생산량은 단위면적(6㎠)에서 1초에 소모되는 이산화탄소의 농도를 측정한 값(광합성)을 포도당 1몰에 필요한 이산화탄소 농도로 환산하여, 이 값에 엽면적을 곱한 값으로 계산하였다.
본 실험에서 급액의 농도나 양 및 재배환경은 모든 처리에서 동일하게 적용하였으므로 이상경의 발생원인 및 발생률 차이는 측지처리, 즉 엽면적의 차이와 측지의 생장에 기인한다. 처리간 엽면적의 차이는 광합성 산물의 생산량 차이로 이어져서 영양과잉과 부족현상을 초래한 것으로 사료되었다.
7그루/㎡ 였다. 시설내 온습도 제어를 위해 이류체 포그시스템을 작동하여 조절하였다.
실험처리는 측지를 전부 제거한 처리(ACUT), 화방 아래 측지의 잎을 2매 남기는 처리(PCUT) 및 모든 측지의 잎을 2매 남기는 처리(LEFT) 등 모두 3가지 방법으로 처리하였다. 처리당 3 반복했고, 반복당 72개체씩 두어 총 216개체를 정식하였다.
엽면적과 광합성 속도 및 광합성산물간의 관계를 살펴보았다(Fig. 2). 광합성속도를 측정한 다음 날 엽면적을 측정하였다.
육묘기에는 1일 1회(오전 10시30분) 야마자키 토마토 전용배양액을 EC 0.5dSm−1 농도로 급액했으며, 육묘온도는 27℃±2로 했으며, 습도는 이류체 포그시스템(그린누리)을 작동하여 상대습도 85% 이상으로 조절하였다.
처리효과를 구명하기 위해 온습도센서, 광도센서와 데이터로거(HTR-20, 한스시스템, 한국)를 이용하여 처리별 군락의 온습도와 시설의 광도와 온습도를 조사하였다. 광합성속도, 엽면적, 수확량 및 과실의 품질을 조사하였다.
대상 데이터
8dS·m−1까지 높여 주었다. 배양액의 공급은 자동공급장치(HP6000, Progras Ins, Spain)를 이용하였다. 열 간격은 90cm, 그루 간격은 30cm, 재식밀도는 2.
실험에 사용한 배양액은 야마자키 토마토 전용배양액(pH 6.5, EC 2.0dS·m−1)이었으며, EC는 정식 4주차부터 생육단계별로 0.2dS·m−1씩 상향조정하여 2.8dS·m−1까지 높여 주었다.
유니콘(몬산토 코리아, 한국)을 접수로 하고, B-블로킹(다끼이종묘, 일본)을 대목으로 접목한 방울토마토 접목묘를 실험에 사용하였다. 2013년 3월 19일에 파종하여 발아실에서 3월 25일까지 발아를 완료했고, 파종시 충분히 급액한 후 발아까지 급액하지 않았다.
정식 시 배지는 코이어 자루(coco-mix, Cannabis.com, 가로 20cm, 세로 100cm, 높이 10cm)를 사용했으며, 정식 전에 하루 동안 포수한 후 배지의 하부에 자루당 2개의 배액구를 만들고 3일간 수돗물로 배지를 세척하였다. 실험에 사용한 배양액은 야마자키 토마토 전용배양액(pH 6.
실험처리는 측지를 전부 제거한 처리(ACUT), 화방 아래 측지의 잎을 2매 남기는 처리(PCUT) 및 모든 측지의 잎을 2매 남기는 처리(LEFT) 등 모두 3가지 방법으로 처리하였다. 처리당 3 반복했고, 반복당 72개체씩 두어 총 216개체를 정식하였다. 전 실험기간 중에 처리외의 환경조건과 급액조건은 모두 동일하게 적용하였다.
고온기 적정 측지관리방법을 구명하기 위한 실험을 2013년 3월 15일부터 9월 30일까지 수행하였다. 파종 및 육묘는 상명대학교 실험용 유리온실(폭 7.5m, 길이 13m, 측고 5m, 동고 7m)에서 하였고, 정식 및 재배실험은 농업회사법인(주) 새론농기술실용화센터의 2중 플라스틱하우스(폭 8m, 길이 20m, 측고 5.5m, 동고 8m)에서 하였다.
데이터처리
조사된 데이터는 사분위수 범위(IQR: Interquartile range)를 검사하여 이상치 이외의 값을 SAS 패키지를 이용하여 통계처리 하였다.
이론/모형
USA)을 사용하였다. 또한 과실의 품질 조사는 농촌진흥청의 농사시험연구조사 기준에 준하여 측정하였다.
성능/효과
5화방의 누적수확량에서는 LEFT 처리와 다른 두 처리간의 차이가 더 커져서(Fig. 7), ACUT 처리와 PCUT처리의 누적 수확량은 비슷했으나, 수확완료에 소요되는 시간이 PCUT 처리가 ACUT 처리보다 짧았다.
5화방까지의 수확속도는 LEFT 처리, PCUT 처리, ACUT 처리 순으로 빨랐으나 처리간 통계적 유의성은 없었다. ACUT 처리는 첫수확일이 1, 2, 3 화방에서 가장 빠르게 나타났는데, 이는 적엽처리를 실시한 실험에서의 결과와도 같았다. 또한 이러한 결과는 측지와 엽수의 제한으로 작물의 생장방향을 생식생장으로 유도할 수 있다는 보고(Cockhull 등, 1992; Heuvelink, 1996)와도 유사한 것으로, 토마토 재배시에 측지와 본엽의 제거로 생식생장으로 에너지가 집중되어 수확시기를 빨리할 수 있을 것으로 사료되었다.
각 화방의 직하부엽과 직하부엽에서 출현한 측지의 광합성 속도를 측정하여 분석한 결과(Table 2), 통계적 유의성은 없었으나 측지를 모두 제거한 처리(ACUT)의 광합성 속도가 부분적인 측지제거 처리(PCUT)와 측지를 모두 남긴 처리(LEFT)의 광합성 속도에 비해 조금 높은 것으로 조사되었다. 이는 저온기에 비해 광량이 많은 고온기에는 측지가 있는 작물에서 많이 생성된 광합성 산물이 잎에 축적되어 잎의 두께를 두껍게 하고, 이로써 광합성 속도가 감소한다는 Starck(1983)의 보고와는 약간 다른 결과였다.
또한 고온기 토마토 재배에서 5단 이하의 단기밀식재배의 경우에는 측지를 모두 제거하는 것이 수확량과 수확속도에 효과적인 것으로 조사되었다. 그러나 5단 보다 장기재배하는 경우에는 모든 측지의 잎 2매를 남겨서 관리하는 것이 작물의 생육과 수확량에 효과적인 것으로 나타났다.
3과 4). 그러나 생육 초기를 지나면서 ACUT 처리보다 LEFT 처리와 PCUT 처리에서는 큰 엽면적에서 얻은 많은 광합성 산물을 생식생장에 소비하면서 3화방 이후의 누적수확량이 역전되는 양상이 나타났다(Fig. 5).
즉, 측지를 모두 남긴 처리의 경우에는 엽면적이 넓어서 광합성산물의 생산량이 많지만 생장초기에 측지를 생장시키는데 많은 영양분이 소비되므로 이상경의 발생이 매우 적었다. 그러나 측지를 모두 제거한 처리의 경우에는 엽면적은 다른 처리에 비해 적었으나, 생장초기에 측지가 없어서 체내에 흡수되거나 생성된 양분의 소비처가 적으므로 이상경 발생이라는 영양과잉 현상이 뚜렷이 나타난 것으로 사료되었다. 토마토는 영양생장과 생식생장을 함께 하는 작물이므로 생육단계에 따라 영양분의 생산, 분배 및 이용에 균형을 맞추는 것이 중요하다.
본엽과 측지의 잎들에 대한 광합성 속도는 차이가 없었으며, 처리에 따른 엽면적의 차이만 있었다. 따라서 처리간 엽면적의 차이에 의해 광합성 산물 총량의 차이가 발생하고, 이는 수확량에 영향을 주는 것으로 확인하였다. 또한 고온기 토마토 재배에서 5단 이하의 단기밀식재배의 경우에는 측지를 모두 제거하는 것이 수확량과 수확속도에 효과적인 것으로 조사되었다.
따라서 처리간 엽면적의 차이에 의해 광합성 산물 총량의 차이가 발생하고, 이는 수확량에 영향을 주는 것으로 확인하였다. 또한 고온기 토마토 재배에서 5단 이하의 단기밀식재배의 경우에는 측지를 모두 제거하는 것이 수확량과 수확속도에 효과적인 것으로 조사되었다. 그러나 5단 보다 장기재배하는 경우에는 모든 측지의 잎 2매를 남겨서 관리하는 것이 작물의 생육과 수확량에 효과적인 것으로 나타났다.
전 실험기간동안 처리간 차이가 없이 일평균 온도 차이는 ±2℃ 내외로 크지 않았고, 세군락 모두 고르게 유지되었다. 또한 고온기로 갈수록 일평균 기온은 증가하는 양상을 보였다. 일평균 군락의 습도도 처리간 차이가 없었다.
일평균 군락의 습도도 처리간 차이가 없었다. 또한 온도와 습도는 서로반대의 경향을 보여, 온도가 높을 때에는 습도가 낮고, 온도가 낮을 때에는 습도가 높은 경향을 보였다.
실험기간 동안 동일한 잎에 대해 광합성 속도를 5회 조사한 결과, 주지와 측지의 잎 모두 광합성 속도는 생장하면서 증가하다가 노화가 진행되면서 감소하였다(Fig. 1). 이러한 광합성 경향은 토마토 단엽의 광합성 특성에 대한 이전의 여러 연구들의 결과(Besford, 1993; Osaki 등, 2001; Kim 등, 2013)와 유사하였다.
토마토는 영양생장과 생식생장을 함께 하는 작물이므로 생육단계에 따라 영양분의 생산, 분배 및 이용에 균형을 맞추는 것이 중요하다. 연구 결과, 토마토 재배시 생육초기에는 측지를 키우는 것이 이상경의 발생을 감소시킬 수 있으며, 재배시기와 생육단계에 따른 적절한 측지관리가 매우 중요함을 시사한다.
이상의 결과에서 토마토의 영양과잉으로 인한 이상경 발생시에는 측지를 유지하여 영양생장으로 많은 에너지가 사용되도록 하면 해결되는 것으로 나타났으며, 적절한 측지관리로 작물의 생장상도 재배자의 요구에 맞게 조절할 수 있을 것으로 사료되었다. 본엽과 측지의 잎들에 대한 광합성 속도는 차이가 없었으며, 처리에 따른 엽면적의 차이만 있었다.
전 실험기간동안 처리간 차이가 없이 일평균 온도 차이는 ±2℃ 내외로 크지 않았고, 세군락 모두 고르게 유지되었다.
본 실험에서 급액의 농도나 양 및 재배환경은 모든 처리에서 동일하게 적용하였으므로 이상경의 발생원인 및 발생률 차이는 측지처리, 즉 엽면적의 차이와 측지의 생장에 기인한다. 처리간 엽면적의 차이는 광합성 산물의 생산량 차이로 이어져서 영양과잉과 부족현상을 초래한 것으로 사료되었다. 또한 측지를 남기는 처리와 모두 제거하는 처리에서는 측지의 생육이라는 큰 차이가 있어 흡수 또는 생산한 영양분의 활용 및 분배의 차이가 발생된 것으로 사료되었다.
평균 과중과 당도는 처리간 차이가 없었다. 처리별 72개체에 대해 화방별 수확량을 조사하여 누적수확량으로 나타낸 결과(Fig. 3), 1화방의 누적수확량은 ACUT 처리가 가장 많았고, LEFT 처리, PCUT 처리 순으로 많았다.
정식 후 이상경의 발생을 조사한 결과는 다음과 같다(Table 1). 측지를 모두 제거한 처리(ACUT)에서 이상경 발생율이 가장 높아, 처리 개체의 90% 이상에서 발생하였다. 부분적인 측지제거 처리(PCUT)에서는 처리개체의 약 50% 정도에서 이상경이 발생되었으며, 측지를 모두 남긴 처리(LEFT)에서는 이상경 발생이 5% 이하로 매우 적었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
토마토의 측지에서 성장한 잎의 기능은 무엇인가?
토마토의 측지에서 성장한 잎들은 작물 전체의 엽면적을 확대하여 광합성 산물의 생산에 기여하고(De Koning, 1994; Ho, 2004; Leutscher 등, 1996), 고온기에는 증산작용을 통해 적절한 품온과 습도를 유지할 수 있는 장점이 있다(Stanghellini 등, 2003). 반면에 토마토의 주지와 측지는 비슷하게 성장하는 경향으로 영양분과 이산화탄소 및 물을 나누어 가져야 하며(Nederhoff, 1994; Yelle, 1988), 잎이 많아서 발생하는 그늘로 인해 수광성이 떨어져서 엽면적의 증가량과 광합성 산물의 증가량이 동일한 비로 비례하지 않는다(Dorais와Gosselin, 2002; Hao 등, 1997).
토마토의 측지 관리가 중요시된 계기는 무엇인가?
1970년대 토마토 재배에서 측지는 제거해야 하는 것으로 여겼으며, 측지제거에 소요되는 비용이 전체 생산비의 3%를 차지하여 유전적 방법이나 화학물질 및 환경제어등을 통해 측지의 성장을 억제하는 연구가 수행되기도 하였다(ANON, 1972). 그러나 1990년대 이후 토마토의 측지는 광합성산물의 생산에 크게 기여하여 생산량과 과실의 품질 및 작물의 생육에 유익한 것으로 평가받게 되었고, 측지의 관리는 과실의 수량과 품질을 최적화 할 수 있는 기술로 매우 중요시 되고 있다(De Koning, 1994).
해바라기의 주지와 측지 간의 성장은 어떤 관계에 있는가?
많은 초본류 식물들의 주지와 측지 간의 성장은 상관관계가 있는 것으로 알려져 있다. 해바라기와 같은 식물은 측지의 성장에 주지의 영향이 큰 것으로 알려져 있는데, 주지와 측지의 성장 간에는 반비례 관계가 있어 주지의 성장으로 인해 측지의 성장이 억제되는 식물이다. 토마토의 경우에는 주지와 측지 간의 영향이 거의 없이 비슷하게 성장하는 경향성을 갖는 식물로 알려져 있다(Guern와 Usciati, 1972; Phillips, 1975; Tucker, 1976).
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