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문제 정의
- 따라서, 기존의 암면을 대체하기 위한 육묘용 배지로써 신개발된 펠릿형태와 큐브형태의 인공배지인 phenolic foam LC와 LC-lite의 토마토 육묘용 배지로서의 적합성과 현장 적용가능성을 확인하기 위하여 본 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 4종류의 펠릿형 인공배지[Grodan rockwool(GRW), UR Rockwool(URW), phenolic foam LC(LC), phenolic foam LC-lite(LC-lite)]에 토마토를 파종하여 19일 동안 육묘한 후, 다시 4종류의 큐브형 인공배지(GRW, URW, LC, LC-lite)에 각각 이식하여 21일 후에 토마토 묘의 생육을 조사한 결과를 Table 2에 나타내었다.
- 배지의 물리성인 용기용수량, 기상률, 총 공극, 가비중을 측정하기 위해서 4종류의 배지를 48시간 동안 침지하여 포화된 무게를 측정한 후 상온에서 2시간 동안 배수하여 배지의 무게와 배수된 물의 용적을 측정하였고, 배수시킨 배지를 72시간 동안 완전 건조하여 배지의 무게를 측정하였다. 측정한 값을 Fonteno(1996)와 Choi et al.
- 토마토의 생육을 조사하기 위해 파종 40일 후 초장, 엽수, 엽면적, 지상부와 지하부의 생체중과 건물중, 뿌리 등급을 측정하였다. 엽면적은 지상부 전체의 잎을 엽면적 측정기(LI-3100, LI-COR Inc.
대상 데이터
- 1). 파종 후 버미큘라이트로 복토하여 온도 25 ± 2℃, 상대습도 90 ± 5%로 설정된 암상태의 항온발아챔버(DS10L-2, Dasol Scientific, Korea)에서 4일간 발아시킨 후 경상대학교 부속농장에 위치한 양지붕형 유리온실에서 육묘하였다. 파종 후 19일째에 4종류의 펠릿형 배지에서 육묘한 묘를 다시 4종류의 큐브형 인공배지인 GRW(W100 × L100 × H65mm), URW(W 100 × L 100 × H 65 mm), LC(W 100 × L 100 × H 65 mm) 및 LC-lite(W 100 × L 100 × H 65 mm)에 이식하였다(Fig.
데이터처리
- 실험결과는 SAS(Statistical Analysis System, V. 9.1, Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하여 Duncan 다중검정으로 통계적 유의성을 검정하였으며, 그래프는 Sigma Plot(10.0, Systat Software, Inc., Chicago, IL, USA) 프로그램을 사용하여 작성하였다.
이론/모형
- 배지의 물리성인 용기용수량, 기상률, 총 공극, 가비중을 측정하기 위해서 4종류의 배지를 48시간 동안 침지하여 포화된 무게를 측정한 후 상온에서 2시간 동안 배수하여 배지의 무게와 배수된 물의 용적을 측정하였고, 배수시킨 배지를 72시간 동안 완전 건조하여 배지의 무게를 측정하였다. 측정한 값을 Fonteno(1996)와 Choi et al.(1997)이 제시한 공식을 사용하여 용기용 수량(CC, container capacity), 기상률(AS, airspace), 총 공극(TP, total porosity), 그리고 가비중(BD, bulk density)을 계산하였다.
성능/효과
- 이는 Fig. 4에 나타난 암면과 phenolic foam을 실체현미경으로 관찰한 결과와 같이 phenolic foam이 암면보다 공극의 크기가 상대적으로 더 커서 LC와 LC-lite에서 토마토 묘의 뿌리가 쉽게 발달할 수 있었으며, GRW과 URW 인공 배지는 공극이 상대적으로 작아 뿌리의 발달이 억제된 것으로 판단된다. 또한, 토마토를 펠릿형 암면과 phenolic foam 인공배지에서 육묘하였을 때 뿌리 등급은 배지에 따른 유의적인 차이가 없었다는 No et al.
- 토마토 묘의 초장, 엽수, 엽면적, 생체중 및 건물중은 펠릿형 LC-lite 인공배지에서 육묘한 후 큐브형 URW 인공배지로 이식한 토마토 묘에서 유의적으로 높은 값을 보였으며, 초장과 엽수를 제외한 엽면적과 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중은 펠릿형 URW 인공배지에서 육묘 후 큐브형 LC 인공배지로 이식한 처리에서 생육이 불량한 경향을 보였다. LC-lite 펠릿에서 육묘 후 URW 큐브로 이식한 묘에서 생육이 우수하였음에도 불구하고 LC-lite 펠릿에서 육묘 후 LC-lite 큐브로 이식하거나 URW 펠릿에서 육묘하여 URW 큐브로 이식한 처리에서 토마토의 생육이 불량한 것으로 보아 육묘 시기에 따라 배지에 의한 근권부 환경이 중요한 것으로 판단된다. 이는 Choi et al.
- (2011)의 연구에서 상추와 청경채가 암면과 우레탄 스펀지에서 각각 육묘되었을 때 배지의 물리성의 차이에 따라 생육이 차이가 난 결과와 유사하다. 그러므로 LC-lite 펠릿을 이용하여 토마토 종자를 발아시켜 일정기간 육묘한 후, URW 큐브로 이식하는 것이 토마토 묘의 생육증진과 건물함량을 높이는데 효과적이었다.
- (2012)의 결과와 같이 뿌리의 발달에 있어서 부피가 작은 펠릿형 배지 보다 부피가 큰 큐브형 배지에 더 영향을 받는다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 묘를 이식한 후 빠른 뿌리 활착을 위해서는 신개발 배지인 phenolic foam 큐브를 이용하는 것이 바람직하다.
- , 1970). 본 연구에서 각 배지의 용기용수량은 LC를 제외한 GRW, URW, LC-lite에서 각각 84.7, 83.2, 82.6%로 80% 이상의 값을 보였으며, LC는 약 44.4%로 유의적으로 낮게 나타났다. 배지가 포수된 후에 중력수가 배출되면서 근권부에 중요한 산소가 들어 갈 수 있는 공간이 생기는데, 배지에서 이 공간의 비율을 기상률이라고 한다(Lemaire, 1994; Soffer and Burger, 1989).
- 인공배지에 따른 뿌리 등급을 나타내기 위해 뿌리가 큐브 배지를 감싸고 있는 정도에 따라 가장 우수한 1점에서 가장 불량한 5점으로 등급화 하였다(Table 5). 뿌리 등급은 LC 펠릿에서 육묘 후 LC 혹은 LC-lite 큐브로 이식한 처리에서 가장 우수하게 나타났으며, GRW 펠릿에서 육묘 후 GRW 큐브로 이식한 처리와 URW 펠릿에서 육묘 후 URW 큐브로 이식한 처리에서 가장 불량하게 나타났다. 이는 Fig.
- 큐브형 인공배지에 따른 토마토의 생육은 URW 큐브로 이식하였을 때 생육이 우수한 경향을 나타냈으며, LC 큐브로 이식되었을 때 생육이 가장 불량하였다(Table 4). 이러한 결과는 Table 2의 F-test에서 나타난 통계적 분석결과와 동일한 경향을 나타내어 토마토 육묘시 LC-lite 펠릿과 URW 큐브의 이용가능성을 확인할 수 있었다.
- 식물 생육에 적합한 물리성에 대한 기존의 연구결과는 공극률이 75-90%, 액상 65-70%, 기상 20%, 유효수분은 10-30%, 완충수분은 4-10%로 보고되고 있다(Cattivello, 1990; Fonteno and Nelson, 1990). 이러한 결과는 본 실험에서 관찰된 4종류의 배지의 물리성과는 다소 차이가 있으나, 토마토의 생육이 URW 큐브에서 우수한 결과를 나타낸 것은 용기용수량과 총 공극이 높아 수분을 많이 보유할 수 있고, 또한 기상률도 높아 근권에 충분한 산소를 공급해 줄 수 있었기 때문이라고 판단된다.
- 펠릿형 인공배지에 따른 토마토의 생육은 LC-lite 펠릿에서 육묘하였을 때 생육이 우수한 경향을 나타냈으며, URW 펠릿에서 육묘하였을 때 생육이 가장 불량하였다(Table 3). 큐브형 인공배지에 따른 토마토의 생육은 URW 큐브로 이식하였을 때 생육이 우수한 경향을 나타냈으며, LC 큐브로 이식되었을 때 생육이 가장 불량하였다(Table 4). 이러한 결과는 Table 2의 F-test에서 나타난 통계적 분석결과와 동일한 경향을 나타내어 토마토 육묘시 LC-lite 펠릿과 URW 큐브의 이용가능성을 확인할 수 있었다.
- 토마토 묘의 초장, 엽수, 엽면적, 생체중 및 건물중은 펠릿형 LC-lite 인공배지에서 육묘한 후 큐브형 URW 인공배지로 이식한 토마토 묘에서 유의적으로 높은 값을 보였으며, 초장과 엽수를 제외한 엽면적과 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중은 펠릿형 URW 인공배지에서 육묘 후 큐브형 LC 인공배지로 이식한 처리에서 생육이 불량한 경향을 보였다. LC-lite 펠릿에서 육묘 후 URW 큐브로 이식한 묘에서 생육이 우수하였음에도 불구하고 LC-lite 펠릿에서 육묘 후 LC-lite 큐브로 이식하거나 URW 펠릿에서 육묘하여 URW 큐브로 이식한 처리에서 토마토의 생육이 불량한 것으로 보아 육묘 시기에 따라 배지에 의한 근권부 환경이 중요한 것으로 판단된다.
- 종류별 펠릿형 및 큐브형 인공배지 각각이 토마토 육묘에 미치는 영향을 알아보고자 Table 2에서 나타난 결과를 이용하여, 펠릿형 인공배지에 따른 결과를 Table 3에, 큐브형 인공배지에 따른 결과를 Table 4에 나타냈다. 펠릿형 인공배지에 따른 토마토의 생육은 LC-lite 펠릿에서 육묘하였을 때 생육이 우수한 경향을 나타냈으며, URW 펠릿에서 육묘하였을 때 생육이 가장 불량하였다(Table 3). 큐브형 인공배지에 따른 토마토의 생육은 URW 큐브로 이식하였을 때 생육이 우수한 경향을 나타냈으며, LC 큐브로 이식되었을 때 생육이 가장 불량하였다(Table 4).
후속연구
- 하지만 사용 후 구체적인 처리 방안이 마련되어 있지 않아 온실 주변 환경을 오염시키고 자원 낭비의 원인이 되고 있다(Kim and Jeong, 2003). 그러므로 이러한 문제점들을 유발하는 암면을 대체할 수 있으며, 작물의 생육에 적합한 새로운 인공배지의 개발이 필요하다.
- 본 실험에서 토마토 육묘 시 기존에 사용하고 있는 GRW와 URW의 가공 단가와 폐기 방법에 관한 문제점을 해결 할 수 있는 대체 배지로써 초기 육묘와 뿌리 발달을 위한 phenolic foam LC-lite배지의 이용 가능성을 입증하였다고 사료되며, 향후 다양한 과채류의 육묘실험에 적용할 수 있도록 보완실험이 진행되어야 할 것으로 판단된다.
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