[논문]코이어 배지 이용 토마토 장기 수경재배시 급액 EC가 근권부 무기이온과 생육에 미치는 영향

최경이; 여경환; 최수현; 정호정; 강남준; 최효길

doi:10.12791/ksbec.2017.26.4.418

코이어 배지 이용 토마토 장기 수경재배시 급액 EC가 근권부 무기이온과 생육에 미치는 영향
Effect of EC Level of Irrigation Solution on Tomato Growth and Inorganic Ions of Root Zone in Soilless Culture of Tomato Plant Using Coir Substrate 원문보기

시설원예ㆍ식물공장 = Protected horticulture and plant factory, v.26 no.4, 2017년, pp.418 - 423

최경이 (국립원예특작과학원 시설원예연구소) , 여경환 (국립원예특작과학원 시설원예연구소) , 최수현 (국립원예특작과학원 시설원예연구소) , 정호정 (국립원예특작과학원 시설원예연구소) , 강남준 (경상대학교 원예학과) , 최효길 (공주대학교 원예학과)

초록
AI-Helper

수경재배에서는 제한된 근권에서 작물의 양수분 흡수특성을 고려하여 양액을 공급하여 재배하고 있지만 작물의 무기이온 흡수는 기상조건이나 작물의 생장에 의해 이온간 흡수비율이 달라지므로 근권내 이온의 균형이 깨지기 쉽다. 그런데 최근에는 토마토 재배에는 무기배지인 암면을 대체하여 코이어 배지가 주로 이용되고 있는데 코이어 배지를 이용한 장기재배에서 양액의 공급이 근권과 생육에 미치는 영향에 관한 연구는 거의 없다. 따라서 본 시험에서는 코이어를 이용한 토마토 장기 수경재배에 급액의 EC농도가 근권의 무기이온과 생육에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 칩과 더스트가 5:5로 혼합된 코이어 배지를 이용하였으며, 급액의 EC를 1.0, 1.5, 2.0, $3.0dS{\cdot}m^{-1}$ 로 달리 공 급하였다. 급액 EC가 낮은 $1.0dS{\cdot}m^{-1}$, $1.5dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서는 $NO_3-N$, P, Ca, Mg 이온이 초기에 급액농도 보다 배액의 농도가 낮았다. 그러나 P를 제외한 모든 이온이 EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 농도 보다 농도로 급액한 것은 배지내 농도가 매우 높아졌다. 배액에 특히 높아지는 이온은 S와 Mg 였다. 평균 과중은 3화방까지는 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$, $1.5dS{\cdot}m^{-1}$ 간에 큰 차이가 없었으나 이후로는 급액의 EC가 높을수록 과중이 작았다. 6화방까지 수확 과수와 수량이 $1.5dS{\cdot}m^{-1}$가 가장 많았으나 재배기간이 경과할수록 고농도 급액구의 수량이 감소하였다. 배꼽썩음과는 생육초기에는 주로 EC $3.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리에서만 발생하였으나 일사량이 증가하면서 모든 처리에서 발생하였다. 발생율은 EC $3.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구가 높고, 더 낮은 농도 처리에서는 발생율의 차이가 없었다.

Abstract ▼ AI-Helper

In hydroponics, the nutrient solution is supplied considering the water and nutrient uptake characteristics of crops. However, as the ionic uptake characteristics are changed as a result of the weather conditions or the growth response of the crops, the root zone can not be maintained in optimal condition. In addition, the coir substrate has been used mainly for the tomato cultivation in place of the inorganic substrate, there are few studies on long-term cultivation using coir substrate. Therefore, this study was conducted to investigate the effect of EC level of irrigation solution on tomato growth and inorganic ions of root zone in soilless culture using coir. Coir substrate mixed with 5 : 5 chip and dust was used. EC level of irrigation solution was 1.0, 1.5, 2.0, and $3.0dS{\cdot}m^{-1}$. At the initial stage, $NO_3-N$, P, Ca and Mg in the drainage were lower than the irrigation level at 1.0 and $1.5dS{\cdot}m^{-1}$. However, EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ or higher, all the ions except P were highly concentrated in the drainage. The average fruit weight was not significantly different between 1.0 and $1.5dS{\cdot}m^{-1}$ until 3th cluster, but from the next cluster, the higher the EC level, the smaller the weight. The number of fruit and yield to 6th cluster was the highest at $1.5dS{\cdot}m^{-1}$. From the next cluster, The yield was decreased with the higher EC level. At the early stage of growth, BER occurred only in EC $3.0dS{\cdot}m^{-1}$, but increased in all treatments with increasing irradiation. The incidence rate of EC $3.0dS{\cdot}m^{-1}$ was higher than that of the lower EC level treatment.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

그런데 최근에는 토마토 재배에는 무기배지인 암면을 대체하여 코이어 배지가 주로 이용되고 있는데 코이어 배지를 이용한 장기재배에서 양액의 공급이 근권과 생육에 미치는 영향에 관한 연구는 거의 없다. 따라서 본 시험에서는 코이어를 이용한 토마토 장기 수경재배에 급액의 EC농도가 근권의 무기이온과 생육에 미치는 영향을 구명하고자 하였다.
따라서 본 시험에서는 코이어를 이용한 토마토 장기수경재배에서 급액농도가 근권의 무기이온 및 토마토 생육에 미치는 영향을 구명하고자 하였다.

제안 방법

10월 21일부터 처리별 급액 EC를 1.0, 1.5, 2.0, 3.0dS·m-1로 달리하여 급액하였으며 처리별 배양액의 이온 조성은 아래 표와 같다.
4처리 3반복으로 관수관을 따로 설치하였고 배수는 3개 처리를 합쳐 1개의 배수통에 집수하여 배액 무기이온 분석은 단구제로 조사하였다.
배액내 무기이온 분석에서 음이온(NO₃-, PO₄^3-, SO₄^2-)은 IC(DX-500, Dionex, Massachusetts, USA), 양이온(K, Ca, Mg)은 ICP(ICAP7400, Massachusetts, ThermoScientific, USA)를 사용하여 분석하였다.
처리 후 24주(4월 8일)에는 배액율 20-30% 유지 조건에서도 배액의 EC가 너무 높아져, 4월 8일부터 4월 12일까지 급액량을 늘여 근권의 EC를 떨어뜨렸다. 배액의 무기이온은 매월 분석 예정으로 시험을 진행하였으나 분석 주기가 너무 넓다고 판단되어 처리 후 13주(2015년 1월 20일)부터 매주 화요일 오후 5시에 배액을 채취하여 분석하였다.
야마자키 토마토 배양액(7.0 NO3-N, 2.0P, 4.0 K, 3.0 Ca, 2.4 Mg me·L-¹)을 이용하여 정식 후 4주 동안(10월 20일까지) 모든 처리에 EC 1.5dS·m-1 의 동일 한 농도로 양액을 공급하였다.
칩과 더스트가 5:5로 혼합된 코이어 배지를 이용하였으며, 급액의 EC를 1.0, 1.5, 2.0, 3.0 dS·m-1 로 달리 공급하였다.

대상 데이터

대과종 토마토 ‘수퍼도태랑’ 품종을 2014년 8월 19일에 파종하여 9월3일 암면블록에 이식하였으며 9월 23일에 정식하였다.

성능/효과

10 화방 이상(4월 이후에 수확)에서 수확 과수는 EC 1.0dS·m-1 처리만 10-15화방까지 화방 당 3과 이상 수확되었고, 그 보다 높은 EC 처리구는 수확 과수가 훨씬 적었는데 2-3월의 배액내 무기이온 농도 상승과 관련이 있을 것으로 판단된다.
2015년 1월 19(처리 후 13주)일부터 증가시킨 급액량과 생육 반응의 결과로 3.0dS·m-1, 2.0dS·m-1, 1.0dS·m-1 처리구 각각 처리 후 14주-19주, 15-19주, 16-21주 사이에 배액의 EC가 낮아졌다.
0dS·m^-1 처리구 각각 처리 후 14주-19주, 15-19주, 16-21주 사이에 배액의 EC가 낮아졌다. 급액 EC가 높은 처리일수록 빠른 시기에 최고점을 형성한 후 EC 하락폭이 크고, EC가 낮은 처리일수록 반응이 완만하였다. 이것은 배지내 양분이 너무 많이 집적된 상태에서는 급액량 증가의 결과가 빠르게 나타난 반면에, 양분의 집적이 적은 처리에서는 배지의 완충능으로 인하여 반응이 완만하였던 것으로 판단된다.
급액 EC별 토마토 과일의 크기는 EC가 높을수록 작아져서 과중, 과경, 과고가 작았다. 과실의 평균 과중은 1.
급액의 EC가 가장 높았던 3.05dS·m-1 처리구는 급액농도가 280mg·L-1였으며 처리 후 2주부터 급액농도 보다 2배 이상 높은 597mg·L-1 였으며 가장 높았던 처리 후 14주에는 1,191mg·L-1 까지 높아졌다(Table 1 and Fig 2).
배꼽썩음과는 급액의 EC가 높을수록 발생율이 높았고 생육초기에는 EC 3.0dS·m-1에서만 주로 발생하다가 일사량이 많아지는 시기에 모든 처리에서 발생율이 급격히 증가하였다.
배액의 pH는 재배기간이 경과할수록 낮아지는 경향을 나타내었으며 급액의 EC가 높아질수록 더 낮은 pH를 나타내었다. 수경재배에서는 pH 5.
K는 처리후 4주까지 저농도 급액구에서도 농도가 높게 나타났는데 이것은 코이어 배지가 높은 농도로 K를 함유하고 있어서(Kipp 등, 2000; Noguera 등, 2003) 이것이 재배 이후 상당기간까지 배출되었기 때문으로 판단된다. 저농도 급액 처리구에서 배액에 특히 농도가 낮은 이온은 P와 K였으며 Ca, Mg, S는 근권에 쉽게 집적 되는 이온이었다.
처리 후 4-7주에 2.0dS·m-1 처리구를 제외한 세 처리에서 배액의 EC가 낮아졌고 EC 2.0dS·m-1과 3.0dS·m-1 처리구에서는 7주후에는 EC가 상승하였다.

후속연구

또 재배기간이 경과함에 따라서 공급 농도가 낮아도 집적되기 쉬운 이온(Ca, Mg, S)은 양액의 조성 비율을 낮게 하여 공급해야 할 것으로 판단된다. 또한 저농도 급액에서 배액에서 농도가 매우 낮게 나타났던 K와 P 이온을 보정할 필요가 있는지에 대한 추가적인 검증 연구가 필요하다고 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	토마토 재배의 특징은 무엇인가?	토마토 재배는 다양한 작형으로 4~7단으로 단기재배를 하는 것이 일반적이나 최근에 수경재배 농가에서는 연중재배하는 장기재배도 증가하고 있다. 장기재배 작형의 경우 대부분 전년 8~9월에 정식하여 익년 6~7월까지 재배하며 30~35화방까지도 수확하기 때문에 재배기간 동안 계절적인 환경변화가 매우 심하고 장기재배에 따른 작물 활력도 떨어지기 쉽기 때문에 재배자의 노력에도 불구하고 근권의 염류농도 변화가 커질 수밖에 없다.
	토마토 재배 중 장기 재배 방식의 단점은 무엇인가?	토마토 재배는 다양한 작형으로 4~7단으로 단기재배를 하는 것이 일반적이나 최근에 수경재배 농가에서는 연중재배하는 장기재배도 증가하고 있다. 장기재배 작형의 경우 대부분 전년 8~9월에 정식하여 익년 6~7월까지 재배하며 30~35화방까지도 수확하기 때문에 재배기간 동안 계절적인 환경변화가 매우 심하고 장기재배에 따른 작물 활력도 떨어지기 쉽기 때문에 재배자의 노력에도 불구하고 근권의 염류농도 변화가 커질 수밖에 없다.
	작물의 무기이온 흡수 시 근권 내 이온의 균형이 깨지기 쉬운 이유는 무엇인가?	수경재배에서는 제한된 근권에서 작물의 양수분 흡수특성을 고려하여 양액을 공급하여 재배하고 있지만 작물의 무기이온 흡수는 기상조건이나 작물의 생장에 의해 이온간 흡수비율이 달라지므로 근권내 이온의 균형이 깨지기 쉽다. 그런데 최근에는 토마토 재배에는 무기배지인 암면을 대체하여 코이어 배지가 주로 이용되고 있는데 코이어 배지를 이용한 장기재배에서 양액의 공급이 근권과 생육에 미치는 영향에 관한 연구는 거의 없다.

참고문헌 (15)

Adams, P. 2002. Nutritional control in hydroponics. In D. Savvas & H.C. Passam, eds. Hydroponic production of vegetables and ornamentals. p. 211-261.
Bakker, J.C. 1990. Effects of day and night humidity on yield and fruit quality of glasshouse tomatoes (Lycopersicon esculentum Mill.). J. Hort. Sci. 65(3):323-331.
Choi, E.Y., K.Y. Choi, and Y.B. Lee. 2013. Scheduling nondrainage Irrigation in coir substrate hydroponics with different percentages of chips and dust for tomato cultivation using a frequency domain reflectometry sensor. Protected Horticulture and Plant Factory 22(3):248-255.

원문보기 상세보기
Cornish, P.S. 1992. Use of high electrical conductivity of nutrients solution to improve the quality of salad tomatoes grown in hydroponic culture. J. Expt. Agr. 32:513-520.

상세보기
Cuartero, J. and F.M. Rafael. 1999. Tomato and salinity. Scientia Hort. 78:83-125.
Hossain, M.M. and H. Nonami. 2012. Effect of salt stress on physiological response of tomato fruit grown in hydroponic culture system. Horticultural Science 39(1):26-32.
Kim H.C., H.S. Cha, C.S. Kim, H.J. Jin, Y.B. Lee, and J.H. Bae. 2008. Optimum concentration of supply nutrient solution in hydroponics of sweet pepper using coir substrates. J. Bio-Env. Con. 17(3):210-214.
Kipp, J.A., W. Wever, and de Kreji. 2000. International substrate manual. Elsevier International Business Information.
Noguera, M., R. Abad, and A. Marquiera. 2003. Coconut coir waste, a new and viable ecologically friendly peat substitute. Acta Hort. 517:279-286.
Rural Development Administration. 2016. Statistical data of rural development in Korea.
Sonneveld, C. 1981. Items for application of macro-elements in soilless culture. Acta Hort. 126:187-195.
Sonneveld, C. 2002. Composition of nutrient solution. In: D. Savvas and H. Passam (eds.). Hydroponic production of vegetables and ornamentals. Embryo publications, p. 179-210.
Verkerke, W. and W. Gielesen. 1991. Tomaat. Hoge EC verbetert stevigheid. Groenten +Fruit/Glasgroenten 13:38-39.
Verkerke, W., W. Gielesen, and R. Engelaan, 1992. Tomaatlanger houdbaar door stevigere schil. Groenten + Fruit/Glasgroenten 7:22-23.
Voogt, W. 1993. Nutrient uptake of year round tomato crops. Acta Horticulturae. 339:99-112.

상세보기

저자의 다른 논문 :

LOADING...

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증