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문제 정의
- 우리나라에서는 주로 미곡 부족분을 대체하는 구황작물(救荒作物)로 이용되어 왔으나 최근 들어 건강 기능성 잡곡에 대한 소비자의 선호도가 높아지면서 소비량과 수입량도 증가하는 작물이다(2007년 이후 잡곡 수요량이 69천 톤과 수입량이 50천 톤으로 급격히 증가). 이에 따라 간척지에 새로운 재배작물로 도입 가능성을 확인하고자 토양염농도에 따른 생육특성과 식물체 부위별 무기양분 축적특성을 구명하여 종실 및 부산물의 이용을 위한 자료를 제공코자 시험한 결과를 보고한다.
제안 방법
- Root박스에서 얻은 식물체를 부위별로 무기양분 함량을 조사하였다(Table 4). T-N의 경우 염농도가 증가됐을 때 지상부와 뿌리, 종실 모두에서 함량이 증가됐고, 부위별로는 지상부와 지하부 식물체의 경우 1.
- 조사는 종실 성숙이 완료됐다고 판단되는 완숙기에 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(2003)에 준하여 실시하였다. 각 식물체의 지상부 및 지하부 생장 조사는 개체 별로 줄기 및 이삭의 특성을 조사한 후 뿌리 생장박스를 해체하여 물 분사기를 이용하여 뿌리에 붙은 흙을 제거하고 아크릴판에 붙여 건조시킨 후 뿌리의 무게, 굵은 뿌리의 비율을 조사하였다. 지상부와 뿌리의 무기양분 분석은 토양 및 식물체 분석법(NAAS, 2010)에 준하여 탈곡한 시료를 세척하여 70°C에서 건조 및 분쇄한 시료를 H2O2-H2SO4로 습식분해하여 무기성분 분석에 활용하였다.
- 토양은 15일간 자연상태에서 가스를 제거한 후뿌리 관찰이 가능한 아크릴 포트(높이 50cm×넓이 40×두께 14cm)에 충진하고, 포트의 바깥면은 검은 부직포를 이용하여 암막처리 하였다. 묘는 원예용 상토에서 15일 육묘한 묘를 포트당 1주씩 이식하여 토양습도 20~30 kpa 조건에서 성숙기까지 생육시켰다.
- 8 dS m-1로 교정하였다. 염농도를 교정한 토양에 무기양분 보충을 위하여 ha당 기장 표준시비량인 퇴비 10,000 kg-1 질소 100 kg-1, 인산 70 kg-1, 가리 80 kg-1에 해당하는 양의 유안, 용성인비, 황산가리를 토양에 고르게 혼합하였다. 토양은 15일간 자연상태에서 가스를 제거한 후뿌리 관찰이 가능한 아크릴 포트(높이 50cm×넓이 40×두께 14cm)에 충진하고, 포트의 바깥면은 검은 부직포를 이용하여 암막처리 하였다.
- 토양은 15일간 자연상태에서 가스를 제거한 후뿌리 관찰이 가능한 아크릴 포트(높이 50cm×넓이 40×두께 14cm)에 충진하고, 포트의 바깥면은 검은 부직포를 이용하여 암막처리 하였다.
- 시험은 4반복으로 수행하였으며, 토양은 새만금 간척지 지역에 분포비율이 높은 세사질 토양인 문포통(NICS, 2009) 토양을 이용하였다(Table 1). 토양은 제염이 많이 이루어진 곳에서 표토를 채취하여 염농도 측정후 천일염과 혼합하여 토양염농도를 0.8 dS m-1, 1.6 dS m-1, 3.2 dSm-1, 4.8 dS m-1로 교정하였다. 염농도를 교정한 토양에 무기양분 보충을 위하여 ha당 기장 표준시비량인 퇴비 10,000 kg-1 질소 100 kg-1, 인산 70 kg-1, 가리 80 kg-1에 해당하는 양의 유안, 용성인비, 황산가리를 토양에 고르게 혼합하였다.
대상 데이터
- 본 시험은 기장(Panicum miliaceum L.)의 간척지 재배기술을 개발하기 위하여 2014년 서해안의 새만금 간척지 부안지역 조성된 국립식량과학원 벼맥류부 시험포장에 비가림 비닐하우스에서 이백찰기장 품종(NICS, 2015)을 이용하여 시험을 수행하였다. 시험은 4반복으로 수행하였으며, 토양은 새만금 간척지 지역에 분포비율이 높은 세사질 토양인 문포통(NICS, 2009) 토양을 이용하였다(Table 1).
- )의 간척지 재배기술을 개발하기 위하여 2014년 서해안의 새만금 간척지 부안지역 조성된 국립식량과학원 벼맥류부 시험포장에 비가림 비닐하우스에서 이백찰기장 품종(NICS, 2015)을 이용하여 시험을 수행하였다. 시험은 4반복으로 수행하였으며, 토양은 새만금 간척지 지역에 분포비율이 높은 세사질 토양인 문포통(NICS, 2009) 토양을 이용하였다(Table 1). 토양은 제염이 많이 이루어진 곳에서 표토를 채취하여 염농도 측정후 천일염과 혼합하여 토양염농도를 0.
데이터처리
- 통계분석은 SAS (ver. 9.2)을 이용하였으며 수량 및 수량구성요소의 평균 간 비교는 Duncan’s multiple test를 통해 비교하였다.
이론/모형
- 조사는 종실 성숙이 완료됐다고 판단되는 완숙기에 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(2003)에 준하여 실시하였다. 각 식물체의 지상부 및 지하부 생장 조사는 개체 별로 줄기 및 이삭의 특성을 조사한 후 뿌리 생장박스를 해체하여 물 분사기를 이용하여 뿌리에 붙은 흙을 제거하고 아크릴판에 붙여 건조시킨 후 뿌리의 무게, 굵은 뿌리의 비율을 조사하였다.
- 지상부와 뿌리의 무기양분 분석은 토양 및 식물체 분석법(NAAS, 2010)에 준하여 탈곡한 시료를 세척하여 70°C에서 건조 및 분쇄한 시료를 H2O2-H2SO4로 습식분해하여 무기성분 분석에 활용하였다.
- 지상부와 뿌리의 무기양분 분석은 토양 및 식물체 분석법(NAAS, 2010)에 준하여 탈곡한 시료를 세척하여 70°C에서 건조 및 분쇄한 시료를 H2O2-H2SO4로 습식분해하여 무기성분 분석에 활용하였다. 총 질소와 총 탄소는 원소분석기(Vario Max, Germany)를 이용 정량하였고, 인산은 Ammonium vanadate법으로 비색정량 하였으며, 양이온 함량은 ICP로 측정하였다. 통계분석은 SAS (ver.
성능/효과
- 조사된 곡실의 영양성분들 중 Na는 섭식을 통해 체내 흡수되어 세포 내 평행을 유지하는 물질이지만 과잉 섭취 시 고혈압 등 여러 가지 성인병을 유발하는 물질로 알려져 있다. 따라서 염이 함유된 간척지 토양에서 재배된 생산물의 Na 함량에 대한 검토가 필요한 실정이었던바, 본 시험에서는 식용부위인 종실의 Na 함량은 1.6 dS m-1에서 0.006%로 Control (0.8 dS m-1)에서 재배된 것에 비해 차이가 없었으며, 이 수치는 화산회토지역에서 재배된 옥수수 0.02%와 감자의 0.018에(Kang et al., 2001) 비해 낮기 때문에 식용하는데 문제가 없을 것으로 생각된다.
- 토양염농도는 간장, 줄기건물중, 종실중, 지상부건물중, 뿌리건물중, 직경 1 mm 이상된 뿌리수 등과 높은 부의상관을 나타냈다. 또 식물체 부위별로는 간장은 수장, 줄기건물중, 종실중, 지상부건물중, 뿌리건물중과 정의상관을 보였으며, 지상부 건물중은 종실중과 0.94의 상관값을 보였다.
- 또한 이 결과는 이제까지는 간척지에서 작물생장의 감소 원인이 높은 삼투압에 따른 수분흡수력 억제의 영향일 것으로 알려져 있었으나 본 시험을 통해 토양염농도가 높은 경우 식물체는 우선적으로 뿌리발달이 억제되고, 이로 인해 토양과 인접부위가 적어짐으로서 양·수분 흡수가 감소되는 물리적인 영향이 더해짐이 확인되었다.
- 양분별로는 CaO, P2O5, K2O, MgO는 재배토양의 염농도에 따른 차이를 보이지 않았다. 반면 Na2O 함량은 식물체부위별로 명확한 차이를 나타내서 뿌리＞지상부＞종실 순이었으며, 토양염농도 4.8 dS m-1에서 재배된 뿌리의 경우 Na2O 함량은 1.02%까지 높아졌다. 조사된 곡실의 영양성분들 중 Na는 섭식을 통해 체내 흡수되어 세포 내 평행을 유지하는 물질이지만 과잉 섭취 시 고혈압 등 여러 가지 성인병을 유발하는 물질로 알려져 있다.
- , 1982) 염농도 증가의 영향을 받아 생장이 감소하거나 감소되는 경향이었으며, 영향받는 정도는 식물체 부위별로 큰 차이를 보였다. 염농도 증가에 따라 가장 크게 영향을 받은 순서는 줄기건물 중이 가장 큰 영향을 받아 4.8 dS m-1에서 건물중이 50.7%가 감소되었고, 다음으로는 간장은 동일 염농도에서 24.5%가 감소되었으며, 분얼수는 20%, 줄기두께는 17.9%가 감소되었지만, 이삭길이는 영향을 가장 적게 받아 9.1% 감소에 그쳤다. 재배토양 염농도는 종실 결실량에도 영향을 미치는데(Kim et al.
- 7%가 감소되었고 이후 염농도가 증가함에 따라 더 큰 감소를 나타냈다. 이상의 결과는 토양염농도 증가가 뿌리발달을 크게 억제함을 제시하는 자료로서 뿌리 발달이 저해되지 않는 토양염농도는 1.6 dS m-1 내외임을 확인할 수 있었고, 토양염농도 증가시 감자 덩이줄기의 생육감소에서 나타난 결과(Kim et al., 2013)와 비슷한 경향이었다. 또한 이 결과는 이제까지는 간척지에서 작물생장의 감소 원인이 높은 삼투압에 따른 수분흡수력 억제의 영향일 것으로 알려져 있었으나 본 시험을 통해 토양염농도가 높은 경우 식물체는 우선적으로 뿌리발달이 억제되고, 이로 인해 토양과 인접부위가 적어짐으로서 양·수분 흡수가 감소되는 물리적인 영향이 더해짐이 확인되었다.
- 8 이상으로 높았다. 조사항목별로는 뿌리건물중의 경우 토양염농도 1.6 dS m-1까지는 Control (0.8 dS m-1)과 비슷하였으나 3.2 dS m-1에서는 35.8%가 감소되었으며, 4.8 dS m -1에서는 40.5% 감소되었다. 직경 1 mm 이상 굵은뿌리수는 1.
- 1은 뿌리박스에서 생장한 기장 뿌리에서 토양을 분리한 후 생장 당시의 형태를 유지시켜 건조시킨 그림이며, Table 3은 뿌리의 발달 상태를 조사한 결과다. 토양염농도 증가에 따른 뿌리 생육은 유의하게 감소하는 부의상관을 나타내 긴 뿌리 수는 1% 수준에서 유의성을 나타냈으며, 토양염농도와 조사항목들의 상관값도 0.8 이상으로 높았다. 조사항목별로는 뿌리건물중의 경우 토양염농도 1.
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