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문제 정의
- 따라서 본 연구는 수요가 증가되고 있는 산채인 갯기름나물을 대상으로 자연 그대로에서 생육된 갯기름나물과 유사한 품질로 생산하기 위해 임간재배지 내에서 차광과 부엽토 처리를 하여 갯기름나물의 최적 생육환경을 구명하고자 하였다. 또한, 이를 통해 임간에서 자생하는 산채와 유사한 고품질의 갯기름나물을 생산하는 것뿐만 아니라 생산량 증대 및 친환경 재배기술 개발의 기초자료로 제공하고자 한다.
- 따라서 본 연구는 수요가 증가되고 있는 산채인 갯기름나물을 대상으로 자연 그대로에서 생육된 갯기름나물과 유사한 품질로 생산하기 위해 임간재배지 내에서 차광과 부엽토 처리를 하여 갯기름나물의 최적 생육환경을 구명하고자 하였다. 또한, 이를 통해 임간에서 자생하는 산채와 유사한 고품질의 갯기름나물을 생산하는 것뿐만 아니라 생산량 증대 및 친환경 재배기술 개발의 기초자료로 제공하고자 한다.
- 본 연구는 임간재배지의 생육환경이 갯기름나물의 생장에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 갯기름나물의 초장의 경우, 대조구와 침엽부엽토에서는 차광률이 높아질수록 커져 75% 차광에서 가장 컸으나 활엽부엽토에서는 전광에서 가장 컸고 차광률이 높아질수록 작아졌다.
제안 방법
- 건중량은 잎, 줄기 및 뿌리를 각각 분리하여 Drying Oven(DS-80-5, Dasol Scientific Co. Ltd, Korea)에서 105℃로 72시간 건조한 후 부위별로 측정하였다.
- Ltd, Korea)에서 105℃로 72시간 건조한 후 부위별로 측정하였다. 또한, 부엽토 및 차광에 따른 생장특성을 분석하기 위해 S/R ratio [(Leaf+stem)/root ratio, S/R]를 구하였다.
- 부엽토는 진주시험림 내에서 침엽부엽토와 활엽부엽토를 각각 소나무 임분과 밤나무 임분에서 낙엽을 걷어내고 육안으로 균일한 입자 크기의 부엽토를 직접 채취하여 산림 부산물이 쉽게 제거되지 않는 자생지의 생육환경과 유사한 환경 조성을 위해 m2 당 3 kg으로 두껍게 처리하였으며, 대조구 및 부엽토의 이화학적 특성 조사결과는 Table 1과 같다. 차광은 35%, 50%, 75%의 차광망을 이용하여 전광을 포함한 총 4수준으로 처리하였으며, 차광별 광도는 2014년 5월 9일 오후에 각 차광 내 다섯 지점을 측정하여 평균을 내었다.
- 유묘를 2014년 5월 2일에 각 처리별로 이식 후 각 차광 내에서 지속적인 생장을 유도하였으며, 2014년 8월 29일에 각 처리구별 15개체를 대상으로 초장, 줄기직경, 근원직경 등의 생장 조사를 실시하였다. 건중량은 잎, 줄기 및 뿌리를 각각 분리하여 Drying Oven(DS-80-5, Dasol Scientific Co.
- 차광 및 부엽토 처리에 따른 갯기름나물의 차광별 광합성량을 조사하기 위하여 2014년 8월 13일에 건전한 잎을 대상으로 휴대용 광합성 측정기(Portable Photosynthesis System, LI-6400, LI-COR Inc., USA)를 이용하여 redblue LED light source(LI-6400-02, LI-COR Inc., USA)로 광도 PPFD(Photosynthetic Photon Flux Density)를 1000 µmol·m-2s−1으로 조절 후 각 처리구당 5반복으로 측정하였다.
- 차광 및 부엽토에 따른 갯기름나물의 엽생장을 조사하기 위하여 2014년 8월 29일에 휴대용엽면적 측정기인 Portable Area Meter(LI-3000C, LI-COR, Inc., USA)를 이용하여 10개체를 대상으로 엽면적, 엽장, 엽폭을 측정하였으며, L/W ratio(Leaf length/Leaf width, L/W), SLA(Specific leaf area) 및 LAR(Leaf area ratio)을 구하였다.
- 당 3 kg으로 두껍게 처리하였으며, 대조구 및 부엽토의 이화학적 특성 조사결과는 Table 1과 같다. 차광은 35%, 50%, 75%의 차광망을 이용하여 전광을 포함한 총 4수준으로 처리하였으며, 차광별 광도는 2014년 5월 9일 오후에 각 차광 내 다섯 지점을 측정하여 평균을 내었다. 차광별 광도의 평균값은 각각 706.
대상 데이터
- 본 실험의 공시식물은 갯기름나물(Peucedanum japonicum)이며, 종자는 강원도 인제에서 구입하였다. 실험은 육묘용기에 파종하여 생육된 갯기름나물의 유묘를 2014년 5월 2일에 국립산림과학원 남부산림자원연구소의 진주시험림 내 임간재배 시험지에 처리별로 이식하여 실시하였다.
- 본 실험의 공시식물은 갯기름나물(Peucedanum japonicum)이며, 종자는 강원도 인제에서 구입하였다. 실험은 육묘용기에 파종하여 생육된 갯기름나물의 유묘를 2014년 5월 2일에 국립산림과학원 남부산림자원연구소의 진주시험림 내 임간재배 시험지에 처리별로 이식하여 실시하였다.
데이터처리
- zDifferent letters in each column indicate significant differences according to Duncan's multiple range test (p=0.05).
- 차광 및 부엽토별 생장 및 광합성 등의 측정치에 대한 분석은 SPSS version 20을 이용하여 이원분산분석(ANOVA)을 실시하였다. 통계적으로 차이가 유의한 경우 Duncan's multiple range test를 실시하여 비교하였다.
- 통계적으로 차이가 유의한 경우 Duncan's multiple range test를 실시하여 비교하였다.
성능/효과
- 이를 통해 차광률이 높아질수록 갯기름나물의 엽두께가 얇아지는 것을 알 수 있다. LAR(leaf area ratio)은 대조구, 침엽부엽토, 활엽부엽토 모두 차광률이 높아질수록 높아져 SLA와는 동일한 경향을 보였다.
- S/R은 전체적으로 엽생장과 줄기생장이 좋은 활엽부엽토에서 높게 나타났으며, 모든 처리구에서 1.4~3.7로 조사되었다. 모든 처리구의 뿌리 건중량은 0.
- 1 cm2로 넓게 나타났다. 각 차광 내에서는 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 넓었으며, 활엽부엽토는 대조구보다 약 2.2~4.4배 더 넓은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 광량, 양분 등이 잎의 생장에 영향을 미쳤기 때문으로 보인다(Witkowski and Lamont, 1991).
- 갯기름나물을 침엽수와 활엽수가 분포하고 있는 청정자연환경인 임간에서 재배할 경우 차광과 정상적인 생장 유도를 위해서는 부엽토가 반드시 적용되어야만 하는 필수 요소로서 이들의 상호작용은 산채의 생육에 있어 중요하다할 수 있는데, 이들 각각의 영향뿐만 아니라 상호작용에서도 유의적 차이를 보인 본 실험의 결과를 통해서도 이를 확인할 수 있었다.
- 갯기름나물의 처리별 엽생장 조사결과, 엽면적은 35% 차광 내 활엽부엽토에서 65.6 cm2으로 가장 넓었으며, 그 다음은 전광과 50% 차광 내 활엽부엽토에서 각각 44.3cm2와 44.1 cm2로 넓게 나타났다. 각 차광 내에서는 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 넓었으며, 활엽부엽토는 대조구보다 약 2.
- 본 연구는 임간재배지의 생육환경이 갯기름나물의 생장에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 갯기름나물의 초장의 경우, 대조구와 침엽부엽토에서는 차광률이 높아질수록 커져 75% 차광에서 가장 컸으나 활엽부엽토에서는 전광에서 가장 컸고 차광률이 높아질수록 작아졌다. 줄기직경, 근원직경, 줄기수, 엽생장의 경우에는 엽면적, 엽장, 엽폭 등이 각 차광 내에서 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 높았으며, 전광과 35% 차광에서 유의적으로 높게 나타났다.
- 부위별(잎, 줄기, 뿌리) 및 전체건중량은 모두 전광과 35% 차광 내 활엽부엽토에서 가장 높았으며, 각 차광 내에서는 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 높게 나타났다. 광합성률은 전광에서 가장 높고 차광률이 높아질수록 낮아지는 경향을 보였으며, 침엽부엽토보다 활엽부엽토에서 높게 나타났다. 따라서 갯기름나물을 청정지역인 임간에서 친환경적으로 재배하기 위해서는 35% 차광(상대광도 62.
- 광합성률은 전광에서 가장 높고 차광률이 높아질수록 낮아지는 경향을 보였으며, 침엽부엽토보다 활엽부엽토에서 높게 나타났다. 따라서 갯기름나물을 청정지역인 임간에서 친환경적으로 재배하기 위해서는 35% 차광(상대광도 62.5%)과 활엽부엽토를 이용하는 것이 가장 좋은 엽생장을 보여 생산량 증대와 고품질 갯기름나물의 생산에 가장 효과적일 것으로 판단된다.
- 따라서 고품질의 갯기름나물을 생산하기 위해서는 청정지역인 임간 내 적정한 광도가 유입되고 생육에 효과적인 활엽수 임분에서 재배하는 것이 품질 향상과 생산에 보다 효과적일 것으로 판단된다.
- 0 µmolCO2·mol−1로 가장 높게 나타났다. 또한, 침엽부엽토의 수분이용효율 경우에는 차광률이 높아질수록 낮아졌으며, 엽육 내 CO2 농도는 차광률이 높아질수록 높아져 광합성률 및 수분이용 효율과는 반대의 경향을 보이는 것으로 나타났다. 전체적으로 광합성률, 엽육 내 CO2 농도, 수분이용효율의 경우 각각의 차광과 부엽토 처리구에서만 유의적 차이를 보는데, 이러한 결과를 통해 광합성 반응은 두 요인의 상호작용에 따른 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있었다.
- , 2012)는 25% 차광에서 각각 엽생장이 가장 좋은 것으로 보고되었다. 본 실험의 갯기름나물을 포함해서 이러한 결과를 통해 식물은 엽생장을 최대로 높이기 위한 최적의 생육환경이 각기 다름을 알 수 있다.
- 줄기직경, 근원직경, 줄기수, 엽생장의 경우에는 엽면적, 엽장, 엽폭 등이 각 차광 내에서 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 높았으며, 전광과 35% 차광에서 유의적으로 높게 나타났다. 부위별(잎, 줄기, 뿌리) 및 전체건중량은 모두 전광과 35% 차광 내 활엽부엽토에서 가장 높았으며, 각 차광 내에서는 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 높게 나타났다. 광합성률은 전광에서 가장 높고 차광률이 높아질수록 낮아지는 경향을 보였으며, 침엽부엽토보다 활엽부엽토에서 높게 나타났다.
- 엽장과 엽폭의경우 35% 차광내 활엽부엽토에서 10.1 cm와 6.6 cm로 가장 높았으며, 각 차광 내에서는 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 높아 엽면적과 동일한 경향을 보이는 것으로 나타났다.
- 또한, 침엽부엽토의 수분이용효율 경우에는 차광률이 높아질수록 낮아졌으며, 엽육 내 CO2 농도는 차광률이 높아질수록 높아져 광합성률 및 수분이용 효율과는 반대의 경향을 보이는 것으로 나타났다. 전체적으로 광합성률, 엽육 내 CO2 농도, 수분이용효율의 경우 각각의 차광과 부엽토 처리구에서만 유의적 차이를 보는데, 이러한 결과를 통해 광합성 반응은 두 요인의 상호작용에 따른 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있었다.
- 전체적으로 부위별 및 전체 건중량은 차광과 부엽토의 영향을 받고 차광과 부엽토의 상호작용을 통해서도 유의적 차이를 보이는 것으로 나타나 초장, 엽면적 등의 생장결과와 동일한 경향을 보였는데, 이를 통해 임간 내 환경조건이 갯기름나물의 생장에 중요한 요소임을 알 수 있다. 따라서 고품질의 갯기름나물을 생산하기 위해서는 청정지역인 임간 내 적정한 광도가 유입되고 생육에 효과적인 활엽수 임분에서 재배하는 것이 품질 향상과 생산에 보다 효과적일 것으로 판단된다.
- 갯기름나물의 초장의 경우, 대조구와 침엽부엽토에서는 차광률이 높아질수록 커져 75% 차광에서 가장 컸으나 활엽부엽토에서는 전광에서 가장 컸고 차광률이 높아질수록 작아졌다. 줄기직경, 근원직경, 줄기수, 엽생장의 경우에는 엽면적, 엽장, 엽폭 등이 각 차광 내에서 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 높았으며, 전광과 35% 차광에서 유의적으로 높게 나타났다. 부위별(잎, 줄기, 뿌리) 및 전체건중량은 모두 전광과 35% 차광 내 활엽부엽토에서 가장 높았으며, 각 차광 내에서는 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 높게 나타났다.
- 차광 및 부엽토 처리에서 잎의 건중량은 전광과 35% 차광 내 활엽부엽에서 각각 0.92 g과 0.82 g으로 유의성을 보이며 높았고 각 차광 내에서는 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 높았는데, 이는 엽생장에 기인한 결과로 사료된다.
- 차광 및 부엽토에 따른 갯기름나물의 생장조사 결과, 초장, 줄기직경, 근원직경, 줄기수는 모두 전광과 35% 차광 내 활엽부엽토에서 유의적 차이를 보이면서 높게 조사되었다. 초장, 줄기직경 및 근원직경 모두 각 차광 내에서는 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 컸으며, 활엽부엽토의 경우 초장, 줄기직경 및 근원직경이 가장 저조한 생장을 보인 대조구보다 각각 약 1.
- 차광 및 부엽토에 따른 갯기름나물의 생장조사 결과, 초장, 줄기직경, 근원직경, 줄기수는 모두 전광과 35% 차광 내 활엽부엽토에서 유의적 차이를 보이면서 높게 조사되었다. 초장, 줄기직경 및 근원직경 모두 각 차광 내에서는 활엽부엽토, 침엽부엽토, 대조구 순으로 컸으며, 활엽부엽토의 경우 초장, 줄기직경 및 근원직경이 가장 저조한 생장을 보인 대조구보다 각각 약 1.37~3.14배, 1.60~2.26배, 1.19~1.89배 더 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 활엽부엽토가 지상부의 생장을 더 좋게 했기 때문으로 사료된다.
- 침엽부엽토와 활엽부엽토의 갯기름나물을 차광별로 광합성률, 기공전도도, 엽육 내 CO2 농도, 증산율 및 수분이 용효율 등을 조사한 결과, 광합성률, 기공전도도 및 증산율은 모두 전광 내 활엽부엽토에서 각각 20.5 µmolCO2·m−2s-1, 0.53 molH2O·m−2s−1, 4.84 mmolH2O·m−2s−1, 4.49 µmolCO2·m−1H2O로 가장 높았다.
- 49 µmolCO2·m−1H2O로 가장 높았다. 특히, 광합성률의 경우에는 각 차광 내에서 활엽부엽토가 침엽부엽토보다 1.5~1.7배 높게 나타났으며, 침엽부엽토와 활엽부엽토 모두 차광률이 높아질수록 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 임간재배지 내 차광으로 인해 생장에 요구되는 최소한의 광도보다 현저히 적은 광 환경에서 생육되어 광합성 기능이 저하되었기 때문으로 판단된다(Kim et al.
후속연구
- 이러한 결과로 식물에 유입되는 광량과 토양의 양분이 산채의 광합성과 생장에 많은 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 갯기름나물을 활엽수 임분에서 재배한다면 보다 높은 생산량 향상에 효과적일 것으로 사료된다. 또한, 이러한 고품질화와 생산성 향상을 통해 임가의 수익증대를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
- , 2010) 본 실험의 갯기름나물과 동일한 결과를 보였다. 이러한 결과로 식물에 유입되는 광량과 토양의 양분이 산채의 광합성과 생장에 많은 영향을 미치는 것을 알 수 있었으며, 갯기름나물을 활엽수 임분에서 재배한다면 보다 높은 생산량 향상에 효과적일 것으로 사료된다. 또한, 이러한 고품질화와 생산성 향상을 통해 임가의 수익증대를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.
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