비가림 시설재배에서 인공수분, 수분시기 및 화분증량제가 참다래의 종자형성과 과실특성에 미치는 영향 Effect of Artificial Pollination, Pollination Time, and Pollen Bulking Agent on Seed Formation and Fruit Quality in the Shelter Greenhouse Cultivation of Kiwifruit원문보기
본 연구는 참다래 비가림 시설재배에서 인공수분이 착과 및 과실품질에 미치는 영향과 안정적인 착과를 위한 유효수분기간을 확인하고자 수행하였다. 또한 최근 참다래 재배농가들에서 많이 수행되고 있는 현탁액을 이용한 인공수분의 효과를 확인하고자 하였다. 인공수분은 비가림 시설재배에서뿐 아니라 노지재배에서도 참다래의 착과량이 개선되었으며 중량증가와 당도향상의 과실품질 개선효과가 확인되었다. 유효수분기간 확인을 위하여 만개 후부터 매일 7일간 인공수분이 수행되었다. 과실의 착과율, 과실당 종자수, 그리고 과실생장량은 만개 후 4일까지 차이가 나타나지 않았으나 만개 후 5일부터는 분명하게 감소하였다. 결과적으로 참다래 비가림 시설재배에서 유효수분기간은 만개 후 4일 이내로 나타났다. 또한, 현탁액을 이용한 인공수분은 석송자를 이용한 것과 착과량과 과실품질의 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 화분 현탁액을 이용한 인공수분은 참다래 재배에서 노동력을 절감할 수 있는 매우 효율적인 수분방법이 될 수 있을 것이다.
본 연구는 참다래 비가림 시설재배에서 인공수분이 착과 및 과실품질에 미치는 영향과 안정적인 착과를 위한 유효수분기간을 확인하고자 수행하였다. 또한 최근 참다래 재배농가들에서 많이 수행되고 있는 현탁액을 이용한 인공수분의 효과를 확인하고자 하였다. 인공수분은 비가림 시설재배에서뿐 아니라 노지재배에서도 참다래의 착과량이 개선되었으며 중량증가와 당도향상의 과실품질 개선효과가 확인되었다. 유효수분기간 확인을 위하여 만개 후부터 매일 7일간 인공수분이 수행되었다. 과실의 착과율, 과실당 종자수, 그리고 과실생장량은 만개 후 4일까지 차이가 나타나지 않았으나 만개 후 5일부터는 분명하게 감소하였다. 결과적으로 참다래 비가림 시설재배에서 유효수분기간은 만개 후 4일 이내로 나타났다. 또한, 현탁액을 이용한 인공수분은 석송자를 이용한 것과 착과량과 과실품질의 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 화분 현탁액을 이용한 인공수분은 참다래 재배에서 노동력을 절감할 수 있는 매우 효율적인 수분방법이 될 수 있을 것이다.
This study was carried out to determine the effect of the artificial pollination on fruit set, seed formation and fruit quality in kiwifruit and to confirm the effective pollination time for optimal fruit set in the shelter greenhouse cultivation. Also, the effect of artificial pollination practice ...
This study was carried out to determine the effect of the artificial pollination on fruit set, seed formation and fruit quality in kiwifruit and to confirm the effective pollination time for optimal fruit set in the shelter greenhouse cultivation. Also, the effect of artificial pollination practice by the pollen diluent solution was tested. By artificial pollination, fruit set, seed formation, and fruit quality was improved both in the open field condition and in the shelter greenhouse cultivation. In order to find the effective pollination period (EPP), artificial pollination was carried out every day until 7 days after full bloom. Number of seeds and fruit set rate and fruit growth of kiwifruit were no significantly different until 4 days after full bloom (DAFB), but, those of kiwifruit from 5 DAFB significantly decreased. Consequently, the effective pollination period of kiwifruit in the shelter greenhouse was 4 days after full bloom. Also, artificial pollination by the pollen diluent solution was showed the similar fruit set and fruit quality compare to that by lycopodium powder. Accordingly, artificial pollination by the pollen diluent solution should be very effective practice for labor saving in kiwifruit cultivation.
This study was carried out to determine the effect of the artificial pollination on fruit set, seed formation and fruit quality in kiwifruit and to confirm the effective pollination time for optimal fruit set in the shelter greenhouse cultivation. Also, the effect of artificial pollination practice by the pollen diluent solution was tested. By artificial pollination, fruit set, seed formation, and fruit quality was improved both in the open field condition and in the shelter greenhouse cultivation. In order to find the effective pollination period (EPP), artificial pollination was carried out every day until 7 days after full bloom. Number of seeds and fruit set rate and fruit growth of kiwifruit were no significantly different until 4 days after full bloom (DAFB), but, those of kiwifruit from 5 DAFB significantly decreased. Consequently, the effective pollination period of kiwifruit in the shelter greenhouse was 4 days after full bloom. Also, artificial pollination by the pollen diluent solution was showed the similar fruit set and fruit quality compare to that by lycopodium powder. Accordingly, artificial pollination by the pollen diluent solution should be very effective practice for labor saving in kiwifruit cultivation.
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문제 정의
본 연구는 참다래 시설재배에서 인공수분이 착과 및 과실품질에 미치는 영향과 시설재배에 따른 유효수분기간을 확인하고자 수행하였다. 또한 최근 참다래 재배농가들에서 많이 수행되고 있는 현탁액을 이용한 인공수분의 효과를 확인하고자 하였다.
본 연구는 참다래 시설재배에서 인공수분이 착과 및 과실품질에 미치는 영향과 시설재배에 따른 유효수분기간을 확인하고자 수행하였다. 또한 최근 참다래 재배농가들에서 많이 수행되고 있는 현탁액을 이용한 인공수분의 효과를 확인하고자 하였다.
제안 방법
Changes in fruit weight (A), firmness (B), soluble solid content (C), and acidity of ‘Hayward’ kiwifruit as affected by pollination at 0, 1, 2, 3, 4, 5, and 6 days after full bloom (DAFB).
이후 과실들은 상온에서 20일 동안 후숙시킨 후 경도, 당도 및 적정산도 조사에 이용하였다. 당도는 굴절당도계(TRM-110, ATAGO, Japan)로 조사하였고, 적정산도는 과즙 5mL를 증류수 20mL에 희석하여 0.1N NaOH액으로 적정 구연산함량으로 나타내었다. 경도는 과실경도계(Ø5mm, FHM-1, Takemura, Japan)를 이용하여 과실 적도부위를 조사하고 Newton값으로 나타내었다.
수확기 과실의 품질조사를 위하여 11월 5일에 처리구 당 20과씩 3반복으로 수확하였다. 수확직후 각각 과실의 중량을 측정하여 과중분포를 계산하였다.
수확기 과실의 품질조사를 위하여 11월 5일에 처리구 당 20과씩 3반복으로 수확하였다. 수확직후 각각 과실의 중량을 측정하여 과중분포를 계산하였다. 이후 과실들은 상온에서 20일 동안 후숙시킨 후 경도, 당도 및 적정산도 조사에 이용하였다.
으로 희석하여 개화 2일 후부터 2일 간격으로 3회 수동식 분무기를 이용하여 주당 100mL씩 인공수분하였다. 시험구는 난괴법 3반복으로 처리구당 3주씩 처리하였다.
시험구는 노지재배에서 방화곤충 처리구와 인공수분 처리구 그리고 시설재배에서 자연방임 처리구와 인공수분 처리구로 이루어졌다. 시험구배치는 난괴법 3반복으로 3주씩을 1반복으로 처리구 당 9주씩 총 36주가 사용되었다.
시험구는 노지재배에서 방화곤충 처리구와 인공수분 처리구 그리고 시설재배에서 자연방임 처리구와 인공수분 처리구로 이루어졌다. 시험구배치는 난괴법 3반복으로 3주씩을 1반복으로 처리구 당 9주씩 총 36주가 사용되었다.
수확직후 각각 과실의 중량을 측정하여 과중분포를 계산하였다. 이후 과실들은 상온에서 20일 동안 후숙시킨 후 경도, 당도 및 적정산도 조사에 이용하였다. 당도는 굴절당도계(TRM-110, ATAGO, Japan)로 조사하였고, 적정산도는 과즙 5mL를 증류수 20mL에 희석하여 0.
인공수분을 위한 화분과 증량제의 혼합은 밀봉하여 냉동(−15℃) 보관된 화분과 구입한 ‘석송자’를 1:10의 부피 비로 혼합하여 사용하였다. 인공수분은 증량제와 혼합된 화분을 수동분사기를 이용하여 수행하였다.
인공수분을 위한 최적시기를 확인하기 위하여 꽃잎이 펴져 암술이 확실하게 나타났을 때를 개화된 꽃이라고 하고 처리구별로 ‘Hayward’ 참다래 꽃의 개화일자를 기록하면서 개화당일, 1일, 2일, 3일, 4일, 5일, 그리고 6일 후 ‘Hayward’ 꽃에 ‘Matua’ 화분과 석송자 혼합분말을 주당 100화씩 인공수분 하였다.
증량제 종류가 착과와 과실품질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 ‘석송자’를 이용한 수분은 전술한 방법으로 실시하였고, 현탁액을 이용한 수분은 수분현탁액(Kiwipollen, New Zealand)을 구입하여 증류수로 50배 희석한 현탁액에 ‘Matua’ 품종의 화분을 4gL−1으로 희석하여 개화 2일 후부터 2일 간격으로 3회 수동식 분무기를 이용하여 주당 100mL씩 인공수분하였다.
착과율은 수분 후 30일에 각각의 처리구에서 주당 100개의 화총을 선정하고 착과수를 조사하여 처리화 수로 나누어 백분율로 표기하였고, 과실크기는 착과된 상태에서 종경과 횡경을 조사하여 과형지수(종경/횡경)로 표현하였고 과실의 종자수는 평균과중의 과실을 처리구 당 10개씩 채취하여 조사하였다.
시험 수는 전라남도 해남에 있는 전라남도농업기술원 과수연구소 노지재배 및 시설재배 포장에 식재된 ‘Hayward’ (Actinidia deliciosa) 참다래 6년생을 이용하였다.
인공수분용 화분은 참다래 ‘Matua’ 꽃을 개화 1일전에 채취하여 약채취기(MK-600, Mitsuwa, Japan)로 화기에서 약을 분리한 다음 약정선기(KBS-6, Mitsuwa, Japan)로 이물질을 제거하고 분리된 약을 흑색의 두꺼운 종이에 산파한 상자를 화분개약기(M-600D, Mitsuwa, Japan)에서 24시간동안 약을 개약 시킨 후 아세톤(99.8%, Fluka)을 이용 화분을 추출한 후 아세톤을 휘발시키고 화분을 수집하여 사용하였다.
인공수분을 위한 화분과 증량제의 혼합은 밀봉하여 냉동(−15℃) 보관된 화분과 구입한 ‘석송자’를 1:10의 부피 비로 혼합하여 사용하였다.
8%, Fluka)을 이용 화분을 추출한 후 아세톤을 휘발시키고 화분을 수집하여 사용하였다. 화분증량제로는 시중에 판매되고 있는 석송자(Mitsuwa, Japan)를 구입하여 사용하였다.
데이터처리
Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.
yMean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.
통계분석은 SAS 프로그램(SAS Institute, Cary, NC, USA)을 이용하여 처리별로 각각 t-test와 Duncan의 다중 검정으로 5%수준에서 유의성을 검정하였다.
성능/효과
Changes in fruit size (A) and L/D ratio (B) of ‘Hayward’ kiwifruit as affected by pollination at 0, 1, 2, 3, 4, 5, and 6 days after full bloom (DAFB).
결과적으로 강풍의 피해를 경감시키기 위한 참다래 비가림네트 시설재배에서 인공수분은 착과율을 증가시키고, 과중 및 당도증가로 과실품질을 뚜렷하게 개선한다고 할 수 있다.
결과적으로 바람의 진입이 가능한 비가림 네트 시설재배에서 참다래 과실의 착과율이 감소하는 것은 수분과정이 바람의 영향이 적고 주로 방화곤충에 의존한다고 할 수 있다.
노지재배와 시설재배 모두 인공수분 처리구에서 착과된 과실의 종자수는 높게 나타났다. 그리고 만개후 30일에 조사된 과실생장량은 인공수분 처리구에서 종축생장이 빨라져 노지재배 자연방임 처리구보다 과실의 종경과 횡경의 비율이 높게 나타났다(Table 1). 시설재배 인공수분 처리구의 과실의 종경과 횡경의 비율이 노지재배 인공수분 처리구보다 높게 나타났는데 이는 시설재배에서 봄철 외부온도보다 2-5℃ 높아진 내부온도가 과실의 생장은 촉진시킨 결과라고 할 수 있다(Snelgar 등, 2005).
노지재배에서는 자연방임 처리구보다 인공수분 처리구에서 착과량이 높아졌다. 노지재배와 시설재배 모두 인공수분 처리구에서 착과된 과실의 종자수는 높게 나타났다. 그리고 만개후 30일에 조사된 과실생장량은 인공수분 처리구에서 종축생장이 빨라져 노지재배 자연방임 처리구보다 과실의 종경과 횡경의 비율이 높게 나타났다(Table 1).
또한, 인공수분용 화분증량제에 따른 과중, 당도 및 적정산도는 차이를 나타내지 않았다(Table 4). 인공수분용화분의 소요량은 석송자에 비하여 화분현탁액이 많았으나 인공수분 시간은 석송자에 비하여 화분현탁액이 뚜렷하게 적었다(Table 5).
수확기 과실의 품질은 노지재배와 시설재배 모두에서 인공수분 처리구가 자연방임 처리구보다 과중과 당도가 높고 적정산도는 낮아지는 것을 확인할 수 있었다(Table 2).
시설재배에서 참다래 화기의 유효수분기간을 분석하고자 만개 후 7일 동안 매일 인공수분 한 결과 착과율은 만개일 후 3일까지는 통계적으로 유의적인 차이가 나타나지 않았으나, 만개 후 4일부터 감소하기 시작하였고 이후 급격히 감소하였다(Fig. 1A). 이는 참다래 노지재배에서 최적 유효수분기간은 4일이었고 개약 후 5일째부터 착과율이 감소하였다는 결과(Gonzalez 등, 1995)와 일치하여 환경적인 차이에도 불구하고 시설재배와 노지재배에서의 유효수분기간은 동일하다고 할 수 있었다.
착과 후 30일에 조사된 과실당 종자 수는 만개 후 4일째 수분된 과실에서부터 뚜렷하게 감소하였으며, 만개 후 1~3일째 인공수분 처리구보다 착과율은 10%정도 감소하였고 과실당 종자 수는 70% 정도 감소하였다(Fig. 1B).
한편, 만개 후 4일에 수분된 과실당 종자 수의 감소에도 불구하고 착과율이 유지되는 것은 종자 형성량이 많은 참다래의 특성상 착과에 필요한 종자수와 관련 있을 것으로 판단되었다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
참다래는 어디에서 재배되고 있는가?
참다래는 겨울철 동해피해의 위험이 비교적 낮은 남부 해안지대에 국한되어 재배되고 있는 과수로 참다래 신초는 바람의 세기가 10m/s이상이면 찢어지거나 기저부가 절손되지만 평균적으로 20m/s 이상에서는 잎이 찢어지고 가지부러짐이 발생하기 때문에 태풍피해 감소대책으로 과원에 참다래 시설재배가 시도되고 있다.
참다래 시설재배에 설치되는 네트는 어떤 문제가 있는가?
참다래 시설재배에 설치되는 네트는 방화곤충의 접근을 제한할 수 있어 방화곤충을 이용한 노지재배에 비해서 수분환경이 불량할 수 있다. 따라서, 기후환경, 방화 곤충의 밀도, 물리적인 방해등과 같이 수분환경이 좋지 않을 경우 수행되는 인공수분은 참다래 생산성에 미치는 영향이 크다고 할 수 있다.
비가림 시설재배에서 인공수분 시 환경변화에 따라 달라질 수 있는 유효수분기간을 확인하는 것은 중요한 이유는?
인공수분의 기간은 암술머리의 화분감수성, 화분관의 신장력, 그리고 배주의 지속성에 의해 결정되기 때문에 (Sanzol과 Herrero, 2001) 재배환경 및 품종에 따라 큰 차이를 나타내고 있다. 포도 ‘거봉’의 비가림재배에서는 인공 수분 6시간 후에 주두상 화분립 수와 화주 내 화분관 수가 많아져 수정 가능성이 높아졌으며(Song과 Ko, 1999), 서양배의 경우 유효수분기간이 3~13일 정도로 큰 편차를 나타냈으며 낮은 온도에서는 기간이 연장되나 높은 온도에서는 유효수분기간과 착과율이 감소되었다(Vasilakakis와 Poringis, 1985). 따라서, 환경변화에 따라 달라질 수 있는 유효수분기간을 확인하는 것은 중요하다고 할 수 있다.
참고문헌 (10)
Gonzalez, M.V., M. Coque, and M. Herrero. 1995. Stigmatic receptivity limits the effective pollination period in kiwifruit. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 120:199-202.
Gonzalez, M.V., M. Coque, and M. Herrero. 1996. Pollen-pistil interaction in kiwifruit (Actinidia deliciosa Actinidiaceae). Amer. J. Botany 83:148-154.
Rodrigo, M.J., J.L. Garcia-Martinez, C.M. Santes, P. Gaskin, and P. Hedden. 1997. The role of gibberellins $A_1$ and $A_3$ in fruit growth of Pisum sativum L. and the identification of gibberellins A4 and A7 in young seeds. Planta 201: 446-455
Singh, Z. 2005. Embryo abortion in relation to fruit size, quality, and concentrations of nutrients in skin and pulp of mango. J. Plant Nutr. 28: 1723-1737.
Snelgar, W.P., A.J. Hall, A.R. Ferguson, and P. Blattmann. 2005. Temperature influences growth and maturation of fruit on 'Hayward' kiwifruit vines. Funct. Plant Biol. 32: 631-642.
Song, G.C. and K.C. Ko. 1999. Effect of climatic conditions during blooming on the berry setting of 'Kyoho' (Vitis labruscana B.) grapevine. J. Kor. Soc. Hort. Sci. 40:75-78.
Vasilakakis, M. and I.C. Poringis. 1985. Effect of temperature on pollen germination, pollen tube growth, effective pollination period, and fruit set of pear. HortScience 20:733-735.
Walsh, K.B., J.N. Guthrie, and D.T. White. 2006. Control of phytoplasma diseases of papaya in Australia using netting. Austral. Plant Pathol. 35: 49-54.
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