본 연구는 개여뀌를 이용하여 친환경 농자재로 개발하기 위한 기초자료를 제공하기 위해 수용성 추출액의 농도에 따른 재배작물인 감자생육에 미치는 알레로패시 효과를 조사하였다. 감자 시험구 처리는 개여뀌추출물 무처리, 25%, 50%, 75%, 100%로 하였으며, 개여뀌추출물의 처리는 정식 1일 후부터 5일 간격으로 처리구에 따라 관주하였다. 개여뀌의 수용성 추출액농도가 증가함에 따라 대조구에 비하여 맹아가 완료되는 시기가 1일이 빨랐고, 경수는 0.3-0.4/1주 개가 많았다. 경장은 생육초기에는 개여뀌추출물 처리구가 무처리구에 비해 컸으나, 생육 중반 이후에는 차이를 보이지 않았으며, 경직경 및 지상부 생체중은 개여뀌 처리구가 무처리구에 비해 양호한 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 감자의 총수량/$m^2$은 개여뀌를 처리한 100%구에서 $13.8kg/m^2$로 가장 많았으며 처리간에 유의차가 인정되었다. 감자의 크기별 개수는 4 g 이하, 5-30 g 미만의 괴경 수량은 각 처리간에 일정한 경향을 보이지 않았으나 31 g 이상의 괴경 수량은 무처리구에 비해 개여뀌 수용성 추출물 처리구가 현저히 높았다. 이들 결과를 종합하면 개여뀌의 allelopathy 효과는 감자의 생육과 수량형질이 촉진되어 친환경 비료로써 활용 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.
본 연구는 개여뀌를 이용하여 친환경 농자재로 개발하기 위한 기초자료를 제공하기 위해 수용성 추출액의 농도에 따른 재배작물인 감자생육에 미치는 알레로패시 효과를 조사하였다. 감자 시험구 처리는 개여뀌추출물 무처리, 25%, 50%, 75%, 100%로 하였으며, 개여뀌추출물의 처리는 정식 1일 후부터 5일 간격으로 처리구에 따라 관주하였다. 개여뀌의 수용성 추출액농도가 증가함에 따라 대조구에 비하여 맹아가 완료되는 시기가 1일이 빨랐고, 경수는 0.3-0.4/1주 개가 많았다. 경장은 생육초기에는 개여뀌추출물 처리구가 무처리구에 비해 컸으나, 생육 중반 이후에는 차이를 보이지 않았으며, 경직경 및 지상부 생체중은 개여뀌 처리구가 무처리구에 비해 양호한 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 감자의 총수량/$m^2$은 개여뀌를 처리한 100%구에서 $13.8kg/m^2$로 가장 많았으며 처리간에 유의차가 인정되었다. 감자의 크기별 개수는 4 g 이하, 5-30 g 미만의 괴경 수량은 각 처리간에 일정한 경향을 보이지 않았으나 31 g 이상의 괴경 수량은 무처리구에 비해 개여뀌 수용성 추출물 처리구가 현저히 높았다. 이들 결과를 종합하면 개여뀌의 allelopathy 효과는 감자의 생육과 수량형질이 촉진되어 친환경 비료로써 활용 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.
The study was conducted on growth and yield of potatoes in a wick hydroponic culture as affected by concentration of aqueous extracts in order to develop natural agricultural resources using Persicaria longiseta. Each 500 ml of distilled water (control) and P. blumei extracts (25%, 50%, 75%, and 100...
The study was conducted on growth and yield of potatoes in a wick hydroponic culture as affected by concentration of aqueous extracts in order to develop natural agricultural resources using Persicaria longiseta. Each 500 ml of distilled water (control) and P. blumei extracts (25%, 50%, 75%, and 100%) was applied to potato plants at 5 d intervals from 1 d after potato transplanting. The potatoes with P. blumei extract emerged 1 d earlier and had 0.3 to 0.4 more stem numbers per plant compared with those of control plot. The plant height was higher in plots with P. blumei extract than in control in early stage of potatoes (50 d), but there was no significant difference observed after mid-stage of potatoes (70 and 90 d). The stem diameter and fresh weight of potatoes estimated a higher values in plots with P. blumei extract than in control plots, although there was no statistical difference. The 100% P. blumei extract increased by up to $13.8kg/m^2$ of potato yield. The numbers of tubers in classes of 30 g was much higher in plots with P. blumei extract than in control plot. Accordingly, the P. blumei extract had a positive effect on the growth and yield of potatoes, could be applied as of eco-friendly fertilizers
The study was conducted on growth and yield of potatoes in a wick hydroponic culture as affected by concentration of aqueous extracts in order to develop natural agricultural resources using Persicaria longiseta. Each 500 ml of distilled water (control) and P. blumei extracts (25%, 50%, 75%, and 100%) was applied to potato plants at 5 d intervals from 1 d after potato transplanting. The potatoes with P. blumei extract emerged 1 d earlier and had 0.3 to 0.4 more stem numbers per plant compared with those of control plot. The plant height was higher in plots with P. blumei extract than in control in early stage of potatoes (50 d), but there was no significant difference observed after mid-stage of potatoes (70 and 90 d). The stem diameter and fresh weight of potatoes estimated a higher values in plots with P. blumei extract than in control plots, although there was no statistical difference. The 100% P. blumei extract increased by up to $13.8kg/m^2$ of potato yield. The numbers of tubers in classes of 30 g was much higher in plots with P. blumei extract than in control plot. Accordingly, the P. blumei extract had a positive effect on the growth and yield of potatoes, could be applied as of eco-friendly fertilizers
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문제 정의
, 2004). 따라서 본 연구는 개여뀌의 수용성 추출액을 이용한 감자의 역병 방제를 위해 필드 실험중 개여뀌의 추출액 처리시 감자의 생육이 증가하는 것으로 나타나 개여뀌 수용성 추출물 처리에 따른 감자 심지 재배 시 감자생육형질 및 수량형질에 미치는 효과를 검토하여 감자 유기농재배에 대한 기초자료를 제공하고자 실시하였다.
본 연구는 개여뀌를 이용하여 친환경 농자재로 개발하기 위한 기초자료를 제공하기 위해 수용성 추출액의 농도에 따른 재배작물인 감자생육에 미치는 알레로패시 효과를 조사하였다.
제안 방법
파종은 각 처리구 폴리스티렌상자에 5 ℓ 정도 혼합배지(펄라이트+피트모스)를 충전한 후 오스모코트 80 g을 균일하게 넣고 나머지 혼합배지(펄라이트+피트모스) 15 ℓ를 충전하여 폴리스티렌상자 당 9주를 파종하였다(Table 1). 각 처리구는 파종 다음날부터 수확 전까지 5일마다 각 농도별 수용성추출액 500 ㎖을 관주하였으며, 시험구는 난괴법 3반복으로 배치하였다.
감자 시험구 처리는 개여뀌추출물 무처리, 25%, 50%, 75%, 100%로 하였으며, 개여뀌추출물의 처리는 정식 1일 후부터 5일 간격으로 처리구에 따라 관주하였다. 개여뀌의 수용성 추출액농도가 증가함에 따라 대조구에 비하여 맹아가 완료되는 시기가 1일이 빨랐고, 경수는 0.
감자의 출현소요일수는 출현시부터 40-50% 정도가 출현한 출현종까지를 조사하였고, 출현율은 출현개체수/파종개체수×100으로 산출하였으며 경장(莖長)은 주경의 지면으로부터 최상단까지의 길이를, 경수는 지상으로 나온 주경수를 측정하였다. 그리고 주당 지상부생체중은 파종 90일 후에 시험구 전체의 지상부만을 수확하여 측정한 후 시험구 재식주수로 평균한 값을 이용하였다. 주당괴경수는 시험구 전체에서 수확된 괴경수를 재식주수로 환산하였고, 주당 5 g 이상 괴경수는 수확된 시험구내에서 5 g 이상 크기의 괴경을 조사주수로 나누어 산출하였으며, 주당 괴경수량은 시험구 전체를 수확한 후 수확한 개체수로 나누어 산출하였였고, 총괴경수량/m2은 시험구 전체를 수확한 후 1 m2로 환산하였고 괴경수/m2는 시험구를 수확하여 시험구 전체의 괴경수를 1 m2로 환산하였고, 괴경평균중은 주당 괴경수량을 주당 괴경수로 나눈 값을, 5 g 이상 괴경평균중은 주당 5 g 이상 괴경수량을 주당 5 g 이상 괴경수로 나눈 값이다.
이 시스템은 규격이 폭 58 cm×높이 28 cm×길이 120 cm인 스치로폼 성형베드 7개를 연결하였고, 그 내부에 10×12cm의 스치로폼을 성형베드의 양 구석에 두 줄로 놓아 흑색 P.E (polyethylene)필름을 깔아 물이 흐를 수 있도록 제작하였다.
2)로 여과시켰다. 이때 추출액을 100%로 하여 1차 증류수로 75, 50, 25%로 희석하여 실험에 사용하였고, 대조구는 24시간 전에 제조한 증류수를 사용하였다.
그리고 주당 지상부생체중은 파종 90일 후에 시험구 전체의 지상부만을 수확하여 측정한 후 시험구 재식주수로 평균한 값을 이용하였다. 주당괴경수는 시험구 전체에서 수확된 괴경수를 재식주수로 환산하였고, 주당 5 g 이상 괴경수는 수확된 시험구내에서 5 g 이상 크기의 괴경을 조사주수로 나누어 산출하였으며, 주당 괴경수량은 시험구 전체를 수확한 후 수확한 개체수로 나누어 산출하였였고, 총괴경수량/m2은 시험구 전체를 수확한 후 1 m2로 환산하였고 괴경수/m2는 시험구를 수확하여 시험구 전체의 괴경수를 1 m2로 환산하였고, 괴경평균중은 주당 괴경수량을 주당 괴경수로 나눈 값을, 5 g 이상 괴경평균중은 주당 5 g 이상 괴경수량을 주당 5 g 이상 괴경수로 나눈 값이다. 주당 5 g 이상 괴경수량은 시험구 전체를 수확한 5 g 이상 크기의 괴경수량을 파종개체수로 환산하였으며, 5 g 이상 괴경수량/m2은 5 g 이상 크기의 시험구 전체 괴경수량을 1 m2로 환산하였다.
지상부 형질은 경수, 경경, 경장을 50일, 70일, 90일로 20일 간격으로 조사하였다. 주당 경수는 50일인 경우 대조구에 비해 25% 처리구에서 0.
파종은 각 처리구 폴리스티렌상자에 5 ℓ 정도 혼합배지(펄라이트+피트모스)를 충전한 후 오스모코트 80 g을 균일하게 넣고 나머지 혼합배지(펄라이트+피트모스) 15 ℓ를 충전하여 폴리스티렌상자 당 9주를 파종하였다(Table 1). 각 처리구는 파종 다음날부터 수확 전까지 5일마다 각 농도별 수용성추출액 500 ㎖을 관주하였으며, 시험구는 난괴법 3반복으로 배치하였다.
대상 데이터
개여뀌 수용성 추출액이 감자생육 및 수량형질에 미치는 영향을 조사하기 위하여 종서 공시품종은 전년도 심지 재배에서 수확한 대지(cv. Dejima) 감자 약 10 g 종서를 사용하였으며, Kang (2003)에 의해 제작된 심지 재배 시스템을 사용하였다. 이 시스템은 규격이 폭 58 cm×높이 28 cm×길이 120 cm인 스치로폼 성형베드 7개를 연결하였고, 그 내부에 10×12cm의 스치로폼을 성형베드의 양 구석에 두 줄로 놓아 흑색 P.
개여뀌를 이시돌목장 부근에서 2013년 8월에 채취하여 통풍이 잘되는 음지 상태에서 건조하여 사용하였다. 수용성 추출액은 건조된 개여뀌 전 부위를 3-4 cm 정도로 잘게 절단하여 1,000 ml의 증류수에 100 g의 건조된 시료를 넣고 24시간 동안 방치하였다.
본 실험은 2014년 3월부터 7월까지 제주시 아라 1동 1번지에 소재한 제주대학교 생명자원과학대학 연구실습센터 심지 재배 시스템 유리온실 (33° 27′20″N, 표고 277 m)에서 수행하였다.
성형베드 안쪽에 내경이 31(W)×20(D)×51(L) cm인 폴리스티렌상자(0.032 m3)를 거치하였고, 심지를 통하여 식물을 재배할 수 있도록 하였으며, 배지는 펄라이트+피트모스(1:2, v/v) 혼합배지를 사용하였다(Fig. 1).
데이터처리
* The different letters in species indicate significantly difference at p≤0.05 by Duncan’s multiple range test.
이론/모형
생육조사는 파종 후 50일, 70일, 90일, 생체중을 비롯한 수량조사는 파종 후 90일에 시험구 전체를 수확한 후 조사하였고 특성조사는 농촌진흥청(1997) 농사시험연구조사기준에 의하여 실시하였다. 감자의 출현소요일수는 출현시부터 40-50% 정도가 출현한 출현종까지를 조사하였고, 출현율은 출현개체수/파종개체수×100으로 산출하였으며 경장(莖長)은 주경의 지면으로부터 최상단까지의 길이를, 경수는 지상으로 나온 주경수를 측정하였다.
성능/효과
감자의 괴경은 이용형태에 따라 쓰임새가 다르다. 1 m2당 등급별 괴경수량을 분석한 결과 30 g 이하에서는 대조구와 처리구간에 통계적 유의차가 없었으며, 31 g 이상에서는 개여뀌추출액농도가 증가함에 따라 대조구 8,713.6 g에 비해 25% 처리구에서는 943.6 g, 50% 1690.8 g, 75% 1320 g, 100% 2216.2 g로 증가되었다. 전체적인 괴경의 무게도 대조구 11,135.
8 kg/m2로 가장 많았으며 처리간에 유의차가 인정되었다. 감자의 크기별 개수는 4 g 이하, 5-30 g 미만의 괴경 수량은 각 처리간에 일정한 경향을 보이지 않았으나 31 g 이상의 괴경 수량은 무처리구에 비해 개여뀌 수용성 추출물 처리구가 현저히 높았다. 이들 결과를 종합하면 개여뀌의 allelopathy 효과는 감자의 생육과 수량형질이 촉진되어 친환경 비료로써 활용 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.
개여뀌 수용성 추출액이 감자의 생육형질에 미치는 영향을 실험한 결과 출현소요일수는 개여뀌 추출액 농도가 증가함에 따라 대조구에 비해 25% 처리구가 1.7일, 50% 1.3일, 75% 1.7일, 100% 1일 빠른 것으로 조사되었고, 출현율은 대조구와 처리간에 유의적 통계 차이가 없었다(Table 2).
개여뀌 수용성추출액 농도 증가에 따른 수량형질의 변화를 파종 90일후에 조사한 결과, 주당 괴경수은 대조구 7.3개에서 25% 처리구에서는 6.8개, 50% 처리구 6.7개, 75% 처리구 6.1개, 100% 처리구 7.4개로 분석되었으나 통계적 유의차는 없었다. 반면 주당 괴경의 무게는 추출액농도가 증가함에 따라 대조구 195.
4개 많았으나 처리구간에는 차이가 없었고, 70일과 90일도 같은 결과를 보이는 것으로 보아 경수는 50일 이전에 생육이 끝나는 것으로 조사되었다. 경경인 경우는 처리 간에 효과가 인정되지 않았고, 경장은 50일인 경우 개여뀌 추출액농도가 증가함에 따라 대조구에 비해 25% 처리구에서는 4 cm, 50% 7 cm, 75% 5.9 cm, 100% 4.4 cm 신장이 증가하였으며, 70일과 90일은 50일과 비슷한 경향 치를 나타내고 있으나 대조구와 처리간에 통계적 유의차가 인정되지 않았다(Table 3, Fig. 2). 이는 개여뀌의 수용성추출액이 감자의 생육에 allelopathy 효과가 미친 것 생각된다.
4/1주 개가 많았다. 경장은 생육초기에는 개여뀌추출물 처리구가 무처리구에 비해 컸으나, 생육 중반 이후에는 차이를 보이지 않았으며, 경직경 및 지상부 생체중은 개여뀌 처리구가 무처리구에 비해 양호한 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 감자의 총수량/㎡은 개여뀌를 처리한 100%구에서 13.
감자의 크기별 개수는 4 g 이하, 5-30 g 미만의 괴경 수량은 각 처리간에 일정한 경향을 보이지 않았으나 31 g 이상의 괴경 수량은 무처리구에 비해 개여뀌 수용성 추출물 처리구가 현저히 높았다. 이들 결과를 종합하면 개여뀌의 allelopathy 효과는 감자의 생육과 수량형질이 촉진되어 친환경 비료로써 활용 가능성을 가지고 있는 것으로 판단된다.
0 g로 수량이 증가하였다. 이를 종합하여 괴경 1개당 평균 무게를 분석한 결과 대조구 27.8 g, 25% 처리구 33.5 g, 50% 처리구 34.0 g, 75% 처리구 35.9 g, 100% 처리구 33.4 g으로 대조구에 비해 모든 처리구에서 높게 산출되었고 m2당 총 수량도 대조구 11,135.4 g에 비해 25% 1,028.0 g, 50% 1,480.5 g 75% 1,079.6 g, 100% 2,671.9 g 로 증가 하였으며 개체당 생체량도 대조구 95.5 g에 비해 약 12.3g이 높은 것으로 나타났다. 그러나 농도 증가에 따른 통계적 유의성은 인정되지 않은 것으로 분석되었다(Table 4).
2 g로 증가되었다. 전체적인 괴경의 무게도 대조구 11,135.4 g에 비해 개여뀌의 수용성 추출액 관주시 수량이 증가되는 것으로 나타났다(Table 5, Fig. 3). 이는 감자의 괴경형성에 있어서 환경적인 요인과 영양적인 요인은 내생호르몬의 수준에 영향을 미쳐 괴경형성을 위한 대사과정을 변화를 초래를 하고(Bae, 2012), Ca은 용해도가 낮고 토양과 반응 후 식물생육에 영향을 미치며 감자의 수량을 증가시킨다(Krazke and Palta, 1986; Simmons and Kelling, 1988; Tzeng et al.
지상부 형질은 경수, 경경, 경장을 50일, 70일, 90일로 20일 간격으로 조사하였다. 주당 경수는 50일인 경우 대조구에 비해 25% 처리구에서 0.4개, 50% 0.3개, 75% 0.3개, 100% 0.4개 많았으나 처리구간에는 차이가 없었고, 70일과 90일도 같은 결과를 보이는 것으로 보아 경수는 50일 이전에 생육이 끝나는 것으로 조사되었다. 경경인 경우는 처리 간에 효과가 인정되지 않았고, 경장은 50일인 경우 개여뀌 추출액농도가 증가함에 따라 대조구에 비해 25% 처리구에서는 4 cm, 50% 7 cm, 75% 5.
후속연구
따라서 심지재배시스템에서 개여뀌의 알레로패시 효과가 감자생육에 미치는 영향은 개여뀌 수용성 추출액을 5일에 1회 관주하였을 때 폴리스틸렌 상장 안에 심지로부터 흡수된 물과 희석되어 추출액 농도가 임계농도(threshold)까지 낮아져 감자의 생육이 증가된 것으로 생각된다. 따라서 감자를 심지재배시 개여뀌의 수용성 추출액 처리는 감자의 지상부 및 지하부의 발달에 영향을 주는 것으로 분석이 되어 감자 종서 생산에 효과적일 것으로 판단이 되나 노지 재배에 대해서는 차후 추가적인 실험이 진행되어야 할 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
개여뀌란 무엇인가?
개여뀌(Persicaria longiseta (Bruijn) Kitag.)는 전국에 분포하는 1년초로 초고 20-50 cm로 기부에서 비스듬히 자라며 뿌리가 내리고 여름철의 습한 밭작물 재배지 그리고 수원지에 많은 강해 잡초이다(Ryang et al., 2004).
개여뀌 수용성 추출액 처리한 감자에서 개여뀌추출액농도가 증가함에 따라 감자 괴경의 수량 증대에 영향을 미치는 성분은 무엇인가?
따라서 여뀌(Persicaria hydropiper)와 같은 속인 개여뀌(P. longiseta) 또한 Ca 성분이 감자의 수량 및 중량을 영향을 미친 것으로 생각된다.
여뀌종류가 강력한 살충효과를 보이는 곤충은?
, 2004). 여뀌종류(Persicaria)는 제주도에 서식하는 유독식물로 고사리, 미나리아재비 다음으로 많이 분포하는 식물로 몇몇 곤충 및 해충에 대하여 기피현상을 보였으며, 특히 벼멸구에 강력한 살충효과를 가지고 있다(Yang, 1978; Yoo and Huh 1975). 모든 생물체에는 생물 상호간 생장의 억제나 촉진을 유발시키는 식물의 2차적 대사물질인 allelochemicals를 가지고 있으며 타생물체에 미치는 현상은 allelopathy라고 정의하고 있다(Whittaker and Feeny, 1971).
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