This study investigated the applicability of horticultural media with recycled coir substrates the growth of Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp. Pekinensis) and lettuce (Lactuca sativa L.) crop. The six different types of coir based substrates were A, Coir 45: Perlite 35: Vermiculite 12: Ze...
This study investigated the applicability of horticultural media with recycled coir substrates the growth of Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp. Pekinensis) and lettuce (Lactuca sativa L.) crop. The six different types of coir based substrates were A, Coir 45: Perlite 35: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), B, Coir 55: Perlite 25: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), C, Coir 65: Perlite 15: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), D, Coir 75: Perlite 5: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), E, Coir 85: Perlite 5: Vermiculite 5: Zeolite 5 (%) and F, nursery media (control). The pH and Electric conductivity of the horticultural nursery media were 6.06-7.00 and $0.45-1.10dS/m^{-1}$, respectively. The nursery media containing coir substrates had higher level of Total N, Ca, K, Mg and P than those without coir. Additionally, it was observed that the growth of Chinese cabbage was the best on D (containing 75% coir) while that of lettuce was the best on E (containing 85% coir). In general, when substrates containg a higher percentage of coir were used, the growth of Chinese cabbage and lettuce was ideal. Additionally, the P, Ca, and Mg content in both plants was not significantly altered by the amount of coir present in the media. However, with an increase in the amount of coir substrate, the chlorophyll, N, and K content was increased. After harvesting, there was no significant difference in the chemical properties of the horticultural nursery media of both plants. Thus, it can be suggested that, coir substrate after a single use could be recycled as horticulture nursery media.
This study investigated the applicability of horticultural media with recycled coir substrates the growth of Chinese cabbage (Brassica campestris L. ssp. Pekinensis) and lettuce (Lactuca sativa L.) crop. The six different types of coir based substrates were A, Coir 45: Perlite 35: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), B, Coir 55: Perlite 25: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), C, Coir 65: Perlite 15: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), D, Coir 75: Perlite 5: Vermiculite 12: Zeolite 8 (%), E, Coir 85: Perlite 5: Vermiculite 5: Zeolite 5 (%) and F, nursery media (control). The pH and Electric conductivity of the horticultural nursery media were 6.06-7.00 and $0.45-1.10dS/m^{-1}$, respectively. The nursery media containing coir substrates had higher level of Total N, Ca, K, Mg and P than those without coir. Additionally, it was observed that the growth of Chinese cabbage was the best on D (containing 75% coir) while that of lettuce was the best on E (containing 85% coir). In general, when substrates containg a higher percentage of coir were used, the growth of Chinese cabbage and lettuce was ideal. Additionally, the P, Ca, and Mg content in both plants was not significantly altered by the amount of coir present in the media. However, with an increase in the amount of coir substrate, the chlorophyll, N, and K content was increased. After harvesting, there was no significant difference in the chemical properties of the horticultural nursery media of both plants. Thus, it can be suggested that, coir substrate after a single use could be recycled as horticulture nursery media.
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문제 정의
따라서 사용 후 버려지는 코이어 배지를 원예용 혼합상토로 재활용한다면 그 의미가 클 것으로 판단된다. 본 연구는 폐코이어를 원예용 혼합상토로 재활용하기 위해 폐코이어를 질석, 펄라이트, 제올라이트의 첨가하여 최적 혼합 비율을 모색하며, 이들 혼합 상토가 배추 및 상추의 생육에 미치는 효과를 검정하기 위해 수행되었다.
본 연구는 폐코이어를 질석, 펄라이트, 제올라이트를 혼합한 상토를 조제한 후 배추 및 상추를 재배하여 원예상토를 개발하기 위한 기초자료를 얻고자 일련의 실험을 수행하였다.
폐코이어가 첨가된 혼합상토에 작물을 재배하여 폐코이어가 혼합상토의 재료로써의 활용 가능성을 모색하고자 하였다. 실험에 사용된 작물은 배추(씨알장금이, 신젠타)와 상추(뚝섬, 팜한농) 였고, 파종은 상추와 배추종자를 240구 암면 트레이(2.
제안 방법
각각의 폐코이어가 첨가된 혼합 상토에서 30일간 재배한 배추 및 상추를 채취하여 분석 시료로 사용하였다. 엽록소는 Chlorophyll meter(SPAD-502, Minolta, Japan)를 이용하여 측정하였고, 식물체의 수분함량 측정은 105ºC에서 건조기에서 48시간 건조시킨 후 건물단위중으로 산출하였다.
무기성분 분석은 T-N, P, K, Mg 및 Ca을 분석하였고, 이를 위해 식물체의 지상부를 70ºC의 건조기에서 72시간 동안 건조 후 분쇄기로 이용하여 100 mesh 통과한 시료를 사용하였다.
본 실험의 모든 추출 및 정량 분석은 3반복으로 실험하였다. 통계분석은 SAS 통계프로그램(SAS version9.
생육조사는 정식 후 30일째 반복 당 3주의 식물체를 채취하여 엽수, 엽면적, 생체중, 건물중을 측정하였다. 엽수는 1 cm 이상 된 것을 조사하였으며, 엽면적은 엽면적측정기(LI-3100, AREA METER, USA)를 이용하였다.
생체중은 흙을 완전히 제거한 후 저울을 이용하여 측정하였으며 건물중은 105ºC의 건조기(LOD-080N, DAEHAN, Korea)에서 48시간 건조 후 측정하였다.
그런 다음 각각의 혼합비율로 조제된 상토를 6 kg 충진한 후 와그로 Pot(1/5,000)에 정식하여 30일 동안 생육시켰다. 시험구는 완전임의배치 3반복 이었으며 처리구당 9주씩 정식하였다.
엽록소는 Chlorophyll meter(SPAD-502, Minolta, Japan)를 이용하여 측정하였고, 식물체의 수분함량 측정은 105ºC에서 건조기에서 48시간 건조시킨 후 건물단위중으로 산출하였다.
생육조사는 정식 후 30일째 반복 당 3주의 식물체를 채취하여 엽수, 엽면적, 생체중, 건물중을 측정하였다. 엽수는 1 cm 이상 된 것을 조사하였으며, 엽면적은 엽면적측정기(LI-3100, AREA METER, USA)를 이용하였다. 생체중은 흙을 완전히 제거한 후 저울을 이용하여 측정하였으며 건물중은 105ºC의 건조기(LOD-080N, DAEHAN, Korea)에서 48시간 건조 후 측정하였다.
생육 실험은 부산대학교 온실(경상남도 밀양시 삼랑진읍 청학리 산50번지)에서 수행되었다. 생육시의 야간최저 온도는 15ºC, 주간 최고온도는 28ºC로 유지하였다.
대조구(F)는 시판중인 일반상토(바로커, 서울바이오)를 이용하였다. 실험에 사용된 시판상토의 물리성인 수분함량은 40-60%, 보수력 30-50%,용적밀도는 0.15-0.25 g/cm3였고, 화학성인 pH(1:5,v/v)는 5.5-7.0, Electric Conductivity (EC)는 0.65dS/m-1 그리고 양이온 치환용량은 35-55 cmol+/L였다.
실험에 사용된 작물은 배추(씨알장금이, 신젠타)와 상추(뚝섬, 팜한농) 였고, 파종은 상추와 배추종자를 240구 암면 트레이(2.7×2.7×2.7 cm, L×W×H, 가화텍, 한국)에 파종하여 본엽이 2장 전개되는 15일째까지 생육시켰다.
실험에 사용된 코이어 배지는 부산대학교 온실에서 유럽형 토마토를 2년간 재배한 폐코이어 배지(100×20×10 cm, L×W×H, Daeyoung, Korea)를 121ºC에서 1.5 MPa로 30분간 증기소독하여 병원균 및 잡초종자를 소거한 배지였다.
인산은 비색법에 의해 spectrophotometer(UV/VIS, Optizen 3220 UV, Korea)를 사용하여 파장 470 nm에서 유효인산을 측정하였다. 양이온인 Ca, K, Mg, Na은 Atomic absorptionspectrometer(HG-AAS, Perkin Elemer Model 3300, USA)를 이용하여 측정하였다.
혼합상토를 제조를 위해 사용된 무기질 재료는 질석(KyungDong, Kdceratech, Korea), 펄라이트(Chamjon, HohyunBio, Korea) 및 제오라이트(Zeolite, Bioagro, Korea)를 이용하였다.
데이터처리
본 실험의 모든 추출 및 정량 분석은 3반복으로 실험하였다. 통계분석은 SAS 통계프로그램(SAS version9.4, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 최소유의차 검정(Least significant difference test)을 실시하였다.
이론/모형
2 g의 시료를 황산으로 분해한 후 킬달증류법으로 측정하였다. 인산은 비색법에 의해 spectrophotometer(UV/VIS, Optizen 3220 UV, Korea)를 사용하여 파장 470 nm에서 유효인산을 측정하였다. 양이온인 Ca, K, Mg, Na은 Atomic absorptionspectrometer(HG-AAS, Perkin Elemer Model 3300, USA)를 이용하여 측정하였다.
2 g을 채취하여 termarysolution으로 분해시킨 후 ICP-OES(Inductiovelycoupling plasma optical emission spectroscopy, Perkin elmer model DV 4300, Shelton, CT, USA)로 P, K, Mg, Ca을 측정하였다. 총질소는 시료 0.2 g의 시료를 황산으로 분해한 후 킬달 증류법(Kjedahl method;Bremner, 1965)으로 측정하였다.
탄소분석은 상토를 dry oven에 110ºC로 1시간동안 완전 건조 시킨 후 각 처리구 당 1 g 씩을 회화로에 550ºC 4시간 처리하여 시료의 무게를 측정하였고, 총질소(total-N) 분석은 Kjeldahl method(Bremner, 1965)에 의하여 건조된 0.2 g의 시료를 황산으로 분해한 후 킬달증류법으로 측정하였다.
성능/효과
배추의 생육은 폐코이어의 혼합비율이 75%인 D 처리구에서 가장 좋았다. 대조구로 사용된 시판상토(F 처리구)에서 재배한 배추는 엽수가 14.3장 이었으나, 폐코이어 75% + 펄라이트 5% + 질석 12% + 제오라이트 8%의 D 처리구에서는 엽수가18.0장으로 가장 높았다.
32mg/g으로 가장 높았다. 두 작물 모두 상토내에 폐코이어 함량이 증가할수록 엽록소는 증가하는 경향이었다. 반면 상추 및 배추의 수분함량은 95.
배추와 상추의 생육반응을 검정한 결과 배추는 폐코이어가 75% 포함된 D 처리구, 상추는 폐코이어가 85%포함된 E 처리구에서 생육이 향상되었다. 또한 시판상토에 비해 폐코이어의 혼합비율이 높어질수록 생육이 향상되는 경향이었다. 이는 폐코이어가 상토의 물리성과 화학성을 향상시키고 폐코이어에서 분해된 무기양분이 작물생육에 유효하게 이용된 것으로 판단된다.
또한 양이온 치환용량인 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na) 함량은 폐코이어 혼합비율이 높아질수록 증가하였다.
또한 폐코이어가 첨가되지 않은 F 처리구의 엽면적은 466.6 cm2였으나, D 처리구에서는 엽면적이 724.6 cm2가장 높았고, 폐코이어 55% + 펄라이트 25% + 질석12% + 제오라이트 8%가 혼합된 B 처리구에서도 607.8cm2으로 엽면적이 높았다.
식물체내 무기이온 성분분석 결과 배추 및 상추의 P, Ca, Mg 이온은 상토에 첨가되는 폐코이어 비율에 따라큰 차이가 없었다. 반면 엽록소, N 및 K의 함량은 폐코이어의 혼합비율이 높을수록 증가하는 경향이었다. 폐코이어를 육묘용 상토로 개발하기 위한 일련의 실험에서 폐코이어는 육묘용 상토의 첨가재료로 우수성이 입증되었다.
0 mg이었다. 반면 페코이어 75% + 펄라이트 5% + 질석 12%+ 제오라이트 8%의 D 처리구에서는 생체중과 건물중은 38.35 g과 1593.6 mg 으로 대조구에 비해 생체 및 건물중이 높아지는 경향이었다.
배추를 재배한 후 상토내의 총질소(T-N)는 폐코이어85% + 펄라이트 5% + 질석 5% + 제오라이트 5%인 E처리구에서 0.79% 가장 높았고, 칼슘(Ca)은 D 처리구에서 5.18 g/kg으로 가장 높았다. 반면 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 인(P), 나트륨(Na)은 시판 상토인 F 처리구에서 가장 높았다.
배추에서 엽록소 함량은 폐코이어 75% + 펄라이트 5% + 질석 12% + 제오라이트 8%인 D 처리구에서 22.60 mg/g, 상추에서는 폐코이어 85% + 펄라이트 5%+ 질석 5% + 제오라이트 5%의 E 처리구에서 16.32mg/g으로 가장 높았다. 두 작물 모두 상토내에 폐코이어 함량이 증가할수록 엽록소는 증가하는 경향이었다.
배추와 상추의 생육반응을 검정한 결과 배추는 폐코이어가 75% 포함된 D 처리구, 상추는 폐코이어가 85%포함된 E 처리구에서 생육이 향상되었다. 또한 시판상토에 비해 폐코이어의 혼합비율이 높어질수록 생육이 향상되는 경향이었다.
1, 2). 배추의 생육은 폐코이어의 혼합비율이 75%인 D 처리구에서 가장 좋았다. 대조구로 사용된 시판상토(F 처리구)에서 재배한 배추는 엽수가 14.
상추의 생육은 폐코이어의 혼합비율이 높을수록 좋았다. 시판상토에서 재배한 상추의 엽수는 6.3장 이었으나 폐코이어의 혼합비율이 85%로 가장 높은 E 처리구에서는 엽수가 8장으로 가장 많았다. 전반적으로 폐코이어가 첨가된 상토들은 대조구(F 처리구)에 비해 엽수가 많았다.
식물체내 P, Mg 및 Ca 함량은 상토에 페코이어 혼합비율에 따라 뚜렷한 경향을 나타나지 않았으나 대체적으로 혼합비율이 높을수록 이들 함량은 증가하는 경향이었다. 따라서 페코이어가 첨가된 상토는 식물체의 무기성분 햠량 증가에도 유효하였다.
식물체내의 무기양분은 상토에 첨가되는 폐코이어의 비율에 따라 차이가 있었으며, 폐코이어의 혼합비율이 높을수록 식물체내의 무기양분이 증가하였다. 특히 식물체의 N, K 함량은 폐코이어 혼합비율이 증가할수록 함량도 증가하였다.
양이온 치환용량인 칼륨(K), 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 나트륨(Na) 함량은 폐코이어의 혼합 비율이 높아질수록 높아졌다. 폐코이어가 첨가된 혼합상토는 양이온치환용량이 시판상토보다 높게 나타나 폐코이어는 상토제조에 활용될 수 있는 우수한 유기재료였다.
이상의 결과로 수경재배 배지로 사용되고 난 후 버려지는 폐코이어를 육묘용 상토의 첨가재료로 우수성이 입증되었고, 육묘용 상토를 개발함으로써 원예자원화 할 수 있었다.
이상의 결과로 폐코이어는 원예용 혼합상토의 원료로 우수성이 입증되었다. 이는 1회 사용하고 버려지는 코이어 배지를 원예용 상토로 재활용할 수 있음 제시하는 결과이다.
최적 혼합비율은 배추에서는 페코이어가 75% 포함된 D 처리구, 상추는 폐‘코이어가 85% 포함된 E 처리구였다.
따라서 폐코이어는 엽채류 육묘용 또는 재배용 상토에 적합한 첨가재료였다. 최적 혼합비율은 배추폐코이어 75% + 펄라이트 15% + 질석 5% + 제오라이트 5%인 D 처리구, 상추에서는 폐코이어 85% + 펄라이트 5% + 질석 5% + 제오라이트 5%인 E 처리구가 좋았다.
식물체내의 무기양분은 상토에 첨가되는 폐코이어의 비율에 따라 차이가 있었으며, 폐코이어의 혼합비율이 높을수록 식물체내의 무기양분이 증가하였다. 특히 식물체의 N, K 함량은 폐코이어 혼합비율이 증가할수록 함량도 증가하였다. 이러한 결과는 폐코이어에서 분해한 무기이온들이 식물생장을 촉진하는 영양급원으로 이용된 것으로 해석되며(Nelson, 2003), 폐코이어 함량이 높은 상토일수록 식물체내의 무기양분 함량이 증가한다는 Choi et al.
폐코이어가 첨가된 상토에서 상추를 재배한 후 상토의 pH 변화는 배추와 유사한 경향을 보였고, 작물을 재배하고 나면 상토의 pH는 낮아졌다. 반면 EC는 작물 재배 후에 증가하였다.
폐코이어가 첨가된 상토의 pH는 6.06-7.00 범위로 상토의 최적 pH 보다는 약간 높은 경향이었으나 폐코이어의 혼합비율이 높아질수록 pH는 안정화 되었다. EC는 0.
폐코이어의 혼합 비율에 따라 배추의 생체중과 건물중은 통계적으로 유의성은 없었으나 D 처리구와 B 처리구에서 높게 나타났다. 대조구인 F 처리구에서 재배한배추의 생체중과 건물중은 각각 24.
상토란 양질묘 생산에 적합한 물리성, 화학성 및 생물성을 갖춘 자재로서 식물체를 기계적으로 지지해 주고작물의 생육에 필요한 각종 양분과 수분을 공급해 주는 물질이며 육묘의 가장 기본이 되는 요소이다(Choi et al.,1997; Kim and An, 2002; Byun et al.
유기성 상토의 원자재 중 코이어가 많이 이용되고 있는 것의 이유는 무엇인가?
국내외에서 많이 이용되고 있는 유기성 상토의 원자재는 코이어와 피트모스가 있다. 코이어는 야자나무 열매의 껍질을 가공한 것으로 용적밀도가 낮고 양이온 치환용량이 높으며(Lee et al., 2007a; Lee et al., 2007b),배수성과 보비력 및 통기성이 우수하여 피트모스 대용으로 많이 이용하고 있는 친환경인 배지 재료이다(Meerow, 1994; Lee et al., 2006a).
원예작물의 육묘용 상토의 조건은?
, 2012). 원예작물의 육묘용 상토는 통기성, 보수성, 흡수력 등의 물리성이 우수하여야 하며(Robert et al., 1989), 안정된 pH를유지하면서 불필요한 무기 및 유기성분의 함량이 낮고 양이온 치환용량(Cation exchange capacity)이 높아 완충력이 높아야 한다. 이뿐 아니라 병해충이나 잡초 종자가 없어야 하며, 무게가 가벼워 취급이 용이하고, 재료가 저렴하여야 한다(Kim and An, 2002; Byun et al.
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