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문제 정의
- 그러나 무 육묘를 위한 기비 수준에 관하여 연구 결과가 없으며, 적절한 시비수준을 설정하는데 어려움이 있고, 이는 과도한 기비 수준으로 인해 고사하거나 생장이 불량한 묘를 보식해야 하는 등 육묘 농가의 소득 감소 원인이 되고 있다. 따라서 기비로 혼합된 질소 수준이 무의 플러그 묘 생장에 미치는 영향에 관하여 자료를 확보 하고 그 결과를 제시하기 위해 본 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 20일째에는 13-2-13 비료를, 27일째에는 20-9-20(Sunshine Technigro, USA) 비료를 추비하였으며, 추비시 두 종류 비료는 N 기준 100mg·L-1로 농도를 조절하여 두상관비하였고, 추비 중간에는 지하수를 관수하였다.
- 기비 중 질소는 0, 100, 250, 500, 750, 1,000 및 1,500 mg·L-1으로 수준을 조절한 7처리를 두고, 질소를 제외한 다른 필수원소는 모든 처리용 상토에 동일한 양을 첨가하였다.
- 기비가 포함된 상태의 상토를 72구 플러그 트레이에 충전하고 ‘속성대형봄무’(주, 동부팜흥농) 종자를 파종하였고, 28ºC로 온도를 조절한 발아실에서 발아시켰다.
- 무 파종 4주 후의 지상부 전체를 수확하여 식물체 분석을 위한 시료로 삼았다. 식물체 시료 0.
- 상토 조제를 위해 구성재료의 혼합 과정에서 기비를 첨가하였다. 기비 중 질소는 0, 100, 250, 500, 750, 1,000 및 1,500 mg·L-1으로 수준을 조절한 7처리를 두고, 질소를 제외한 다른 필수원소는 모든 처리용 상토에 동일한 양을 첨가하였다.
- 무 파종 4주 후의 지상부 전체를 수확하여 식물체 분석을 위한 시료로 삼았다. 식물체 시료 0.5g을 삼각플라스크에 취하고, 10mL의 혼합분해액[증류수:95% H2SO4 :60% HClO4(5:1:9)]을 첨가하였다. 이 후 240ºC에서 분해한 후 Whatman No.
- 상토의 화학성 분석을 위해 육묘 중인 묘로부터 매주 혼합상토를 채취하여 풍건한 뒤 증류수와 풍건상토를 1:10(w/w)의 비율로 혼합하여 반죽을 만들고, 실온에서 2시간이 지난 후 거즈로 짜서 용액을 채취하였다. 이 용액의 pH와 EC를 측정하였고, ICP로 K, Ca, Mg 및 Na 농도의 분석, 그리고 질소분석장치로 NH4 및 NO3 농도 분석을 하였다.
- 이 후 240ºC에서 분해한 후 Whatman No. 2 여과지로 여과하고, ICP(Intergra XL, GBC, Australia)로 여과용액의 무기원소 농도를 분석하였다.
- 육묘 기간 중 시설하우스는 평균 주/야간 온도가 28/16ºC였고, 평균 광도(오후 두 시를 기준)가약 370µmol·m-2·s-1 였다. 작물에 따라 차이가 있지만 전문 육묘장들이 파종 2-3주 후부터 추비를 시작함을 고려하여 파종 20일과 27일 후에 추비하였다. 20일째에는 13-2-13 비료를, 27일째에는 20-9-20(Sunshine Technigro, USA) 비료를 추비하였으며, 추비시 두 종류 비료는 N 기준 100mg·L-1로 농도를 조절하여 두상관비하였고, 추비 중간에는 지하수를 관수하였다.
- 파종부터 파종 4주 후까지 매주 상토시료를 채취하여 추출용액의 pH 및 EC의 변화를 측정하고, 그 결과를 Fig. 1 및 2에 나타내었다. 질소를 시비하지 않은 무처리의 파종 전 상토 pH가 6.
대상 데이터
- 상토의 화학성 분석을 위해 육묘 중인 묘로부터 매주 혼합상토를 채취하여 풍건한 뒤 증류수와 풍건상토를 1:10(w/w)의 비율로 혼합하여 반죽을 만들고, 실온에서 2시간이 지난 후 거즈로 짜서 용액을 채취하였다. 이 용액의 pH와 EC를 측정하였고, ICP로 K, Ca, Mg 및 Na 농도의 분석, 그리고 질소분석장치로 NH4 및 NO3 농도 분석을 하였다.
- 첨가된 비료는 고토석회, 용과린, KNO3, NH4NO3, CaCl2 ·2H2O, KCl, MgSO4·7H2O 그리고 미량원소복합제(Nutrichem Kombi-F, Belgium) 였다 (Table 1).
데이터처리
- 05 수준의 처리간 평균을 비교하였다. 또한 질소 시비수준에 따른 무기물함량 변화, 토양 화학성 변화 그리고 묘 생장반응에 대하여 회귀분석을 하여 경향을 파악하였다.
- 식물 생육 조사결과는 CoStat 프로그램(Monterey, California, USA)으로 p≤0.05 수준의 처리간 평균을 비교하였다.
이론/모형
- 2 여과지로 여과하고, ICP(Intergra XL, GBC, Australia)로 여과용액의 무기원소 농도를 분석하였다. 상토 및 식물체 분석의 전반적인 과정은 국립농업과학원표준법(NIAST, 2000)에 준하였다.
- 파종 2주와 4주 후에 72공 트레이에서 처리별로 각각 무작위로 수집한 15식물체의 생장을 조사하였으며, 조사의 전반적인 방법은 Choi 등(2012, 2015)의 방법에 준하였다.
성능/효과
- 그러나 질소를 1,500mg·L-1으로 혼합한 처리는 대부분의 생육 조사 항목에서 가장 저조하였으며(Table 2와 3; Fig. 5와 6), 파종 2주 후 생장이 가장 우수하였던 250mg·L-1 처리의 지상부 생체중 1.19g과 비교할 때 1,500mg·L-1 처리는 약 21% 수준인 0.25g의 생체중을 생산하였고, 파종 4주 후에는 500mg·L-1 처리의 지상부 생체중 8.89g의 약 57% 수준인 5.07g의 생체중을 생산 하였다.
- 이는 토양수에 용해되어 이온상태로 존재하는 여러 원소 중 질소가 EC에 가장 큰 영향을 미침을 의미한다고 판단하며 Bunt(1998)와 Argo와 Biernbaum(1996)도 유사한 보고를 한 바 있다. 그러나 파종 후 생장이 진행됨에 따라 모든 처리의 EC가 낮아지는 경향을 보였으며, 파종 2주 후부터는 시비수준이 높은 처리에서 더욱 뚜렷하게 EC가 낮아졌고 파종 4주 후에는 처리간 차이가 없었다. 이와 같이 육묘 중 모든 질소 시비수준 처리에서 EC가 낮아진 것은 관수과정에서 잉여수의 배수를 통한 무기원소의 용탈 그리고 작물이 생장하면서 무기원소를 흡수한 것이 원인이 되었다고 생각한다(Nelson 등, 1996).
- 기비로 질소를 250 또는 500mg·L-1 으로 혼합한 처리에서 각각 파종 2주 후와 4주 후 지상부 생장이 가장 우수하였 으며, 250과 500mg·L-1 시비구의 파종 4주 후 식물체내질소함량이 각각 4.96% 및 5.74%였다.
- 식물체내 인산 함량은 생장이 우수하였던 질소 250 또는 500mg·L-1 시비구에서 식물체내 함량이 낮고, 생장이 저조하였던 무처리나 100mg·L-1 처리에서 식물체내 함량이 높았고, 질소 시비수준이 높아질수록 알칼리성 원소인 K, Ca 및 Mg의 식물체내 함량이 낮아지는 경향을 보였다.
- 아울러 파종 2주 후에는 250mg·L-1 처리의 생장이 가장 우수하고 이보다 높거나 낮은 질소 시비수준에 서 생장이 저조해지는 2차곡선회귀(생체중과 건물중 모두 p≤0.001)가 성립하여 뚜렷한 경향을 보였고, 파종 4주 후에는 생장이 가장 우수한 500mg·L-1 처리보다 높거나 낮은 질소 수준에서 생장이 저조해지는 2차곡선회귀( 생체중 p≤0.001, 건물중 p≤0.01)가 성립하여 경향이 뚜렷함을 알 수 있었다.
- 작물이 생장함에 따라 모든 처리의 상토 pH가 점차 높아지는 경향을 보였지만 파종 4주 후에 1,000mg·L-1 처리에서 6.64로 가장 낮았고, 100mg·L-1 처리에서 6.98로 가장 높았다.
- 4와 같다. 질소 시비수준을 변화시켜도 상토의 K 농도는 처리별 차이가 크지 않았고 파종 1주 후부터 급격히 농도가 낮아지는 경향을 보였으며, 파종 2주 후 질소 시비수준이 높은 처리에서 높은 농도로 분석되었지만 4주 후 다시 모든 처리의 농도가 유사하게 분석되었을 뿐만 아니라 매우 낮은 농도로 분석되었다. 파종 전과 재배 2주 후까지 질소 시비수준이 높을수록 상토의 Ca과 Mg 농도가 높았고, 1,500mg·L-1 처리에서 가장 높게 분석되었다.
- 질소 시비수준이 높아질수록 식물체 지상부의 질소 함량이 높았으며, 파종 4주 후 지상부 생장이 가장 많았던 500mg·L-1 처리에서 건물중 기준 5.74%로 분석되 었다.
- 질소를 시비하지 않은 무처리의 파종 전 상토 pH가 6.23이었지만 질소 시비수준이 높을수록 pH가 낮아졌고, 1,000mg·L-1 처리에서 5.87로 다른 처리보다 유의하게 낮았다.
- 파종 2주 후의 생장을 조사한 결과 기비로 질소를 250mg·L-1으로 조절하여 혼합한 처리가 대부분의 생육조사 항목에서 가장 우수하였다.
- 3에 나타내었다. 파종 3주 후까지는 질소 시비수준이 높아짐에 따라 뚜렷한 차이를 보이며 상토의 NH4-N과 NO3-N 농도가 높았으며 파종 전과 비교하여 유사한 농도를 유지하였다. 그러나, 파종 3주 후부터 모든 처리에서 두 종류 질소 농도가 급격히 낮아졌으며 파종 4주 후에는 모든 처리에서 두 종류 질소가 매우 낮은 농도로 분석되었을 뿐만 아니라 처리간 차이도 분명하지 않았다.
- 파종 전과 재배 2주 후까지 질소 시비수준이 높을수록 상토의 Ca과 Mg 농도가 높았고, 1,500mg·L-1 처리에서 가장 높게 분석되었다.
- 펄라이트, 코이어더스트 및 피트모스를 용적 기준 30:35:35%의 비율로 혼합한 상토를 조제하였고, 조제 후 측정한 토양 물리성이 용기용수량 62.7%, 기상률 19.7%, 그리고 공극률 82.4%로 측정되었다. 또한 조제된 상토는 흡수하기 쉬운 수분(0.
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