재배지역 및 고도에 따른 블랙초크베리 'Nero'의 수체 생육 및 과실 특성 Tree Growth and Fruit Characteristics of 'Nero' Black Chokeberry According to Different Cultivation Regions and Altitudes원문보기
재배지와 고도에 따른 블랙초크베리 'Nero'의 생육 시기, 수체 생육 및 과실 특성을 구명하여 육종 및 재배 생리 연구에 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 2014년 재배지별 블랙초크베리 생육 시기 및 수체 생육은 네 재배 지역(단양, 옥천, 영동, 금산)의 기상 환경에 관계없이 유사했다. 재배지별 과실특성은 십립중과 안토시아닌 함량에서 유의적인 차이가 나타났는데 이는 각각 전정방법과 관수 등의 재배 기술과 수확 전 일교차 급증의 영향으로 추측되었다. 2014년과 2015년 고도별 블랙 초크베리 'Nero'의 생육 시기 및 수체 생육은 유사하게 나타났지만, 과실 특성은 기온이 높은 저지대(117 m)에서 생산된 과실의 가용성고형물이 고지대(342 m)보다 높았던 반면, 산도는 고지대가 높았다. 안토시아닌 함량은 2014년과 2015년 8월 중순까지 증가하다가 고도별로 차이는 있으나 이후부터 감소하는 경향을 보였다. 재배지와 고도별 블랙초크베리 'Nero'의 수체 생육 및 생육 시기는 차이가 없어 국내 환경에서 재배가 용이한 것으로 생각되며, 수확 시기별 과실 특성을 고려할 때 단양 지역의 블랙초크베리의 최적 수확 시기는 8월 8-19일로 판단되었다.
재배지와 고도에 따른 블랙초크베리 'Nero'의 생육 시기, 수체 생육 및 과실 특성을 구명하여 육종 및 재배 생리 연구에 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 2014년 재배지별 블랙초크베리 생육 시기 및 수체 생육은 네 재배 지역(단양, 옥천, 영동, 금산)의 기상 환경에 관계없이 유사했다. 재배지별 과실특성은 십립중과 안토시아닌 함량에서 유의적인 차이가 나타났는데 이는 각각 전정방법과 관수 등의 재배 기술과 수확 전 일교차 급증의 영향으로 추측되었다. 2014년과 2015년 고도별 블랙 초크베리 'Nero'의 생육 시기 및 수체 생육은 유사하게 나타났지만, 과실 특성은 기온이 높은 저지대(117 m)에서 생산된 과실의 가용성고형물이 고지대(342 m)보다 높았던 반면, 산도는 고지대가 높았다. 안토시아닌 함량은 2014년과 2015년 8월 중순까지 증가하다가 고도별로 차이는 있으나 이후부터 감소하는 경향을 보였다. 재배지와 고도별 블랙초크베리 'Nero'의 수체 생육 및 생육 시기는 차이가 없어 국내 환경에서 재배가 용이한 것으로 생각되며, 수확 시기별 과실 특성을 고려할 때 단양 지역의 블랙초크베리의 최적 수확 시기는 8월 8-19일로 판단되었다.
The study was performed to investigate basic tree growth and fruit characteristics of 'Nero' black chokeberry (Aronia melanocarpa) depending on the different cultivation regions and altitudes in 2014, 2015. Tree growth and change of developmental stages of 'Nero' were similar regardless of meteorolo...
The study was performed to investigate basic tree growth and fruit characteristics of 'Nero' black chokeberry (Aronia melanocarpa) depending on the different cultivation regions and altitudes in 2014, 2015. Tree growth and change of developmental stages of 'Nero' were similar regardless of meteorological environment of the four cultivation regions (Danyang, Okcheon, Yeongdong, and Geumsan) in 2014. Fruit characteristics of 'Nero' were significant differences in berry weight and anthocyanin content among the four orchards due to difference in cultivation techniques and relatively wide daily temperature range just before harvest, respectively. Tree growth and change of developmental stages of 'Nero' grown at the two orchards with different altitudes appeared to be similar during the successive years 2014 and 2015. Soluble solids content of the berries cultivated at low altitude (117 m) was higher than at high altitude (342 m). Acidity showed an inverse pattern with soluble solids content. Anthocyanin content increased progressively until at the middle of August, 2014-15 and then it decreased. Our results showed that black chokeberry is a species adaptive to the domestic environment as there were no differences in tree growth and change of developmental stages of 'Nero'. Considering fruit quality of black chokeberry such as soluble solids content, acidity, and anthocyanin content, our results suggest that optimal harvest period of black chokeberry 'Nero' is August 8 to 19.
The study was performed to investigate basic tree growth and fruit characteristics of 'Nero' black chokeberry (Aronia melanocarpa) depending on the different cultivation regions and altitudes in 2014, 2015. Tree growth and change of developmental stages of 'Nero' were similar regardless of meteorological environment of the four cultivation regions (Danyang, Okcheon, Yeongdong, and Geumsan) in 2014. Fruit characteristics of 'Nero' were significant differences in berry weight and anthocyanin content among the four orchards due to difference in cultivation techniques and relatively wide daily temperature range just before harvest, respectively. Tree growth and change of developmental stages of 'Nero' grown at the two orchards with different altitudes appeared to be similar during the successive years 2014 and 2015. Soluble solids content of the berries cultivated at low altitude (117 m) was higher than at high altitude (342 m). Acidity showed an inverse pattern with soluble solids content. Anthocyanin content increased progressively until at the middle of August, 2014-15 and then it decreased. Our results showed that black chokeberry is a species adaptive to the domestic environment as there were no differences in tree growth and change of developmental stages of 'Nero'. Considering fruit quality of black chokeberry such as soluble solids content, acidity, and anthocyanin content, our results suggest that optimal harvest period of black chokeberry 'Nero' is August 8 to 19.
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문제 정의
따라서, 본 연구는 최근 블랙초크베리의 재배가 급증하고 있는 충청 지역 주산지 5농가의 블랙초크베리 ‘Nero’를 대상으로 재배지(단양, 옥천, 영동, 금산)와 해발고도(342 m, 117 m)에 따른 기상환경의 차이가 수체 생육 및 과실 특성에 미치는 영향을 조사·분석하여 국내 환경적응성을 구명하고, 블랙초크베리 고품질 재배 및 생리 연구에 기초자료를 제공하고자 수행하였다.
재배지와 고도에 따른 블랙초크베리 ‘Nero’의 생육 시기, 수체 생육 및 과실 특성을 구명하여 육종 및 재배·생리 연구에 기초자료를 제공하고자 수행하였다.
제안 방법
2014년과 2015년 고도별 생육 시기를 조사하였다(Table 4). 만개기는 2014년 저지대(117 m)가 4월 30일, 고지대(342 m)가 5월 2일로 조사되었으며, 2015년은 저지대 5월 1일, 고지대 5월 2일로 조사되었다.
안토시아닌 함량은 Giusti and Wrolstad (2001)의 방법을 이용하여 분석하였다. 8월 8일-23일에 4회 수확한 블랙초크베리 과실을 동결마쇄한 샘플0.1 g에 0.1% formic acid를 함유한 메탄올5 ㎖를 주입하고 20분간 음파파쇄 후 상층액을 취하였다. 위 과정을 3회 반복하였다.
경도는 3 ㎜의 probe를 사용하는 경도계(TA-XT Express, Stable Microsystems, Godalming, UK)를 이용하여 20립의 과실 적도부위를 측정하였다. 가용성 고형물은 과실을 착즙 후 굴절당도계(Pocket PAL-1, ATAGO, Tokyo,Japan)를 이용하여 10반복 측정하였다. 산도는 과실을 파쇄하여 얻은 과즙 0.
과실 직경은 10과립을 디지털 버니어 캘리퍼스(CD-15CP, Mitutoyo, Tokyo, Japan)를 이용하여 측정하였다. 경도는 3 ㎜의 probe를 사용하는 경도계(TA-XT Express, Stable Microsystems, Godalming, UK)를 이용하여 20립의 과실 적도부위를 측정하였다. 가용성 고형물은 과실을 착즙 후 굴절당도계(Pocket PAL-1, ATAGO, Tokyo,Japan)를 이용하여 10반복 측정하였다.
고도별 과실 특성은 블랙초크베리의 최적 수확기 판정을 위해 2014년 8월 8-23일과 2015년 8월 9-24일에 5일 간격으로 조사하였다. 2014년 수확시기별 블랙초크베리의 과실 특성 결과는 다음과 같다(Fig.
1 N의 KMnO4 수용액을 혼합액에 적정하여 황금색으로 변할 때까지의 용량을 측정하였다. 대조군은 25 ㎖의 indigo carmine 표준용액과 증류수 750 ㎖를 혼합하여 적정하였으며, 3반복으로 수행하였다. 다음의 식을 이용하여 타닌 함량을 계산하였다.
가용성 고형물은 과실을 착즙 후 굴절당도계(Pocket PAL-1, ATAGO, Tokyo,Japan)를 이용하여 10반복 측정하였다. 산도는 과실을 파쇄하여 얻은 과즙 0.3 ㎖에 증류수 29.7 ㎖를 혼합하여 희석한 후, 산도계(GMK-835N, G-WON, Seoul, South Korea)를 이용하여 말산의 비율을 10반복 측정하였다. 타닌 함량은 Atanassva and Christova-bagdassarian (2009)의 방법을 이용하여 분석하였다.
수체 생육 조사는 재배지별 수세가 균일한 시험수를 10주 선정하여 신초장, 엽수를 월 1회(6월 19일, 7월 24일, 8월 11일) 조사하였다. 신초장은 10주의 시험수에서 1주당 1개의 신초를 기부에서 선단까지의 길이를 측정하였으며, 엽수는 신초에서 발생된 전체 잎을 조사하였다.
, Tokyo, Japan)를 이용하여 농축한 후, 추출용매를 이용하여 희석하였다. 시료 100 ㎕에 pH 1.0 완충용액1,900 ㎕와 pH 4.5 완충용액1,900 ㎕를 각각 혼합 후, vortexing하였다. 시료는 520 ㎚와 700 ㎚에서 UV/Visible 흡광 분광 분석기(Ultrospec 4000, Pharmacia Biotech, Orsay, France)를 이용하여 흡광도를 측정하였다.
5 완충용액1,900 ㎕를 각각 혼합 후, vortexing하였다. 시료는 520 ㎚와 700 ㎚에서 UV/Visible 흡광 분광 분석기(Ultrospec 4000, Pharmacia Biotech, Orsay, France)를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 안토시아닌 함량은 다음의 식을 이용하여 계산하였다.
수체 생육 조사는 재배지별 수세가 균일한 시험수를 10주 선정하여 신초장, 엽수를 월 1회(6월 19일, 7월 24일, 8월 11일) 조사하였다. 신초장은 10주의 시험수에서 1주당 1개의 신초를 기부에서 선단까지의 길이를 측정하였으며, 엽수는 신초에서 발생된 전체 잎을 조사하였다.
과실 특성은 8월 8일-23일에 4회 수확한 과실의 십립중, 과실 직경, 경도, 가용성 고형물, 산도, 타닌 함량, 안토시아닌 함량을 조사하였다. 십립중은 전자식 저울(AR3130, OHAUS Co.,NJ, USA)을 이용하여 임의로 10과립씩 선정하여 5반복으로 측정하였다. 과실 직경, 경도, 가용성 고형물, 산도는 동일한 임의로 선정한 20과립을 이용하여 분석하였다.
대상 데이터
2014년 4-8월까지의 재배지별 기상은 과원과 인접한 기상청표준관측소의 자동기상관측장치(AWS)에 수집된 기상자료를 이용하였다(Fig. 1). 2014년과 2015년 6-8월 동안 고도별 재배지의 기상은 자동 기상 측정 장치(2900ET weather station, Spectrum Tech.
1). 2014년과 2015년 6-8월 동안 고도별 재배지의 기상은 자동 기상 측정 장치(2900ET weather station, Spectrum Tech., TN, USA)를 토양 평탄화 작업 후 과원 1 m내에 설치하여 기상자료를 수집하였다(Fig. 2, Fig. 3).
Soluble solid content (A, B), total acidity (C, D), tannin content (E, F), and anthocyanin content (G, H) of ‘Nero’ black chokeberry fruits sampled from the two orchards with different altitudes in Danyang-gun during harvest season in 2014 and 2015.
재배지별 블랙초크베리 특성조사는 2014년 5월부터 8월까지 충청 지역 블랙초크베리 주산지인 충청북도 단양군 적성면 현곡리(36°57'04.5"N, 128°18'02.1"E), 옥천군 옥천읍 매화리(36°18'20.6"N, 127°35'27.9"E), 영동군 영동읍 화신리(36°09'35.5"N,127°48'47.5"E), 충청남도 금산군 금산읍 중도리(36°03'05.2"N,127°33'41.0"E)에 위치한 고도가 비슷한 블랙초크베리 ‘Nero’를 재배하는 과원에서 수행하였다(Table 1).
데이터처리
통계 처리는 SAS 프로그램(SAS 9.4 SAS Institure Inc, Cary, NC, USA)을 이용하여 5% 유의수준에서 던컨의 다중검정 방법(Duncan’s multiple range test)과 스튜던트의 t-검정방법(Student’s t-test)을 수행하였다.
이론/모형
블랙초크베리의 생육시기 판정은 농업과학기술 연구조사 분석기준안(RDA, 2012)을 기준으로 정상 수세인 나무에서 만개기는 70-80% 정도 개화된 시기, 착과기는 80% 정도 착과된 시기, 변색기는 과실 착색이 70-80% 정도 진행된 시기로 판정하였다.
안토시아닌 함량은 Giusti and Wrolstad (2001)의 방법을 이용하여 분석하였다. 8월 8일-23일에 4회 수확한 블랙초크베리 과실을 동결마쇄한 샘플0.
7 ㎖를 혼합하여 희석한 후, 산도계(GMK-835N, G-WON, Seoul, South Korea)를 이용하여 말산의 비율을 10반복 측정하였다. 타닌 함량은 Atanassva and Christova-bagdassarian (2009)의 방법을 이용하여 분석하였다. 동결 마쇄한 시료 3 g을 250 ㎖의 증류수와 혼합하고 4시간 동안 진탕 후 여과하였다.
성능/효과
2014년과 2015년 고도별 블랙초크베리 ‘Nero’의 생육 시기 및 수체 생육은 유사하게 나타났지만, 과실 특성은 기온이 높은 저지대(117 m)에서 생산된 과실의 가용성고형물이 고지대(342 m)보다 높았던 반면, 산도는 고지대가 높았다.
5B). 경도는 재배지간 유의적인 차이가 있었으며, 단양이 196.2 N으로 가장 낮았다(Fig. 5C). 재배지별 가용성고형물을 조사한 결과(Fig.
또한 수관하부를 단양과 영동은 부직포, 옥천은 차광막, 금산은 PVC로 멀칭하였고, 옥천 (점적관수)과 영동(스프링클러)은 관수를 실시하여 재배지별 재배방법에 차이가 있었으나, 충청 지역내 재배지별 재배환경의 차이가 블랙초크베리 ‘Nero’의 생육 시기에는 큰 영향을 미치지 않은 것으로 생각되었다.
본 연구에서 6-7월 기온은 생육적온으로 신초장과 엽수의 생장량이 좋았지만 7월과 8월의 기온은 고온으로 인해 신초장과 엽수의 생장량이 줄어든 것으로 보이며, 블랙초크베리 ‘Nero’의 신초생장정지기는 7-8월로 판단되었다(Fig. 1, Fig. 4).
, 2010; Kim, 1990). 본 연구에서 블랙초크베리는 수확시기가 경과함에 따라 경도는 감소하였고, 고도에 따른 경도는 2014년과 2015년 기온이 높은 저지대의 과실 경도가 기온이 낮은 고지대의 경도보다 높게 조사되었다(Fig. 7E, F). 블랙초크베리의 경도에 관한 연구는 전무하여 이와 관련된 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다.
가용성고형물과 산도는 기온의 영향을 주로 받으며 기온이 증가할수록 과실내 가용성고형물은 증가하고 산도는 감소한다고 알려졌다(Marguery and Sangwan,1993; Tomana, 1983). 본 연구에서 수확 전 재배지별 기온은 유사하였으며(Fig. 1), 가용성고형물과 산도도 재배지별 유의적인 차이가 없었다. 타닌은 배, 감, 사과, 체리(Atanassova andChristova-Bagdassarian, 2009; Ryugo, 1969; Taira et al.
같은 인과류에서도 사과는 온도가 높을수록 과실의 가용성고형물이 높았고, 배는 온도에 따른 가용성고형물의 차이가 없었다고 보고되었다(Tomana, 1983). 본 연구에서는 기온이 높은 저지대에서 생산된 블랙초크베리의 가용성고형물이 고지대보다 높았다(Fig. 8A, B). 사과의 산도는 지대가 높아질수록 증가하며(Cho et al.
8A). 산도는 고지대가 저지대보다 유의적으로 높게 조사되었으며, 8월 13일의 산도는 고지대 0.85%, 저지대0.73%로 가장 높았다(Fig. 8C). 타닌 함량은 고도별 유의적인 차이를 보이지 않았다(Fig.
7E). 연구기간 동안 가용성고형물은 8월 23일을 제외하고 저지대가 고지대보다 유의적으로 높았으며, 8월 13일이 고지대 14.8oBrix, 저지대 15.6oBrix로 가장 높게 나타났다(Fig. 8A). 산도는 고지대가 저지대보다 유의적으로 높게 조사되었으며, 8월 13일의 산도는 고지대 0.
5C). 재배지별 가용성고형물을 조사한 결과(Fig. 6A), 영동, 단양, 옥천, 금산은 각각 16.0, 15.4, 15.1, 15.0oBrix였고, 블랙초크베리의 산도는 평균 약 0.7%, 타닌 함량은 평균 약 0.9-1.1%로 재배지간 유의적인 차이가 없었다(Fig. 6B, C). 재배지별 안토시아닌 함량은 단양이 949.
2014년 재배지별 블랙초크베리 생육 시기 및 수체 생육은 네 재배 지역(단양, 옥천, 영동, 금산)의 기상 환경에 관계없이 유사했다. 재배지별 과실특성은 십립중과 안토시아닌 함량에서 유의적인 차이가 나타났는데 이는 각각 전정방법과 관수 등의 재배 기술과 수확 전 일교차 급증의 영향으로 추측되었다. 2014년과 2015년 고도별 블랙초크베리 ‘Nero’의 생육 시기 및 수체 생육은 유사하게 나타났지만, 과실 특성은 기온이 높은 저지대(117 m)에서 생산된 과실의 가용성고형물이 고지대(342 m)보다 높았던 반면, 산도는 고지대가 높았다.
재배지별 수확기에 과실 특성을 조사한 결과(Fig. 5, Fig. 6), 블랙초크베리의 십립중은 단양, 옥천, 금산은 유의적인 차이가 없었으며, 영동은 9.98 g으로 가장 낮게 나타났다(Fig. 5A). 과실 직경은 평균 약 12 ㎜ 정도로 십립중 결과와 유사한 경향을 보였다(Fig.
6B, C). 재배지별 안토시아닌 함량은 단양이 949.7 ㎎/㎏으로 가장 높았고, 옥천과 금산은 유의적인 차이가 없었으며, 영동이 440.5 ㎎/㎏으로 가장 낮았다(Fig. 6D).
재배지와 고도별 블랙초크베리 ‘Nero’의 수체 생육 및 생육 시기는 차이가 없어 국내 환경에서 재배가 용이한 것으로 생각되며, 수확 시기별 과실 특성을 고려할 때 단양 지역의 블랙초크베리의 최적 수확 시기는 8월 8-19일로 판단되었다.
후속연구
7A, B). 두 해에 걸친 결과가 상반적이라 고도에 따른 기상요소와 과중과의 관계는 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 고도에 따른 과실 직경은 십립중과 유사한 경향을 나타냈고(Fig.
, 2015; Jeppssonand Johansson, 2000). 본 연구에서 2014년과 2015년 8월 중순까지 안토시아닌 함량이 증가하다가 고도별로 차이는 있으나 이후부터 감소하는 경향을 보였으며(Fig. 8G, H), 안토시아닌 함량이 감소하는 이유는 과실의 노화로 추측되나 보고된 바가 없어 이에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 블랙초크베리는 타닌을 다량 함유하고 있어 특유의 삽미로 인해 주로 가공용으로 이용하고 있으며, 과실의 당산비와 항산화물질로 알려진 안토시아닌 함량을 고려한 블랙초크베리의 최적 수확 시기는 8월 8-19일로 판단되었다.
7E, F). 블랙초크베리의 경도에 관한 연구는 전무하여 이와 관련된 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각되었다. 가용성고형물은 유전적인 요인이 크게 작용하며, 과실 생육기 동안의 온도, 햇빛, 강우와 같은 기상요인이 많은 영향을 준다(Marguery and Sangwan,1993).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
블랙초크베리란 무엇인가?
블랙초크베리(Aronia melanocarpa)는 배나무아과 아로니아속으로 분류되는 낙엽활엽관목으로 2009년 국내에 도입되었다(RDA, 2015). 블랙초크베리는 프로안토시아니딘, 클로로겐산,네오클로로겐산, 안토시아닌, 타닌과 같은 다양한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있으며(Kulling and Rawel, 2008; Wu et al.
재배지별 블랙초크베리의 십립중과 안토시아닌 함량의 차이가 나타난 이유는?
2014년 재배지별 블랙초크베리 생육 시기 및 수체 생육은 네 재배 지역(단양, 옥천, 영동, 금산)의 기상 환경에 관계없이 유사했다. 재배지별 과실특성은 십립중과 안토시아닌 함량에서 유의적인 차이가 나타났는데 이는 각각 전정방법과 관수 등의 재배 기술과 수확 전 일교차 급증의 영향으로 추측되었다. 2014년과 2015년 고도별 블랙초크베리 ‘Nero’의 생육 시기 및 수체 생육은 유사하게 나타났지만, 과실 특성은 기온이 높은 저지대(117 m)에서 생산된 과실의 가용성고형물이 고지대(342 m)보다 높았던 반면, 산도는 고지대가 높았다.
블랙초크베리의 특징은?
블랙초크베리(Aronia melanocarpa)는 배나무아과 아로니아속으로 분류되는 낙엽활엽관목으로 2009년 국내에 도입되었다(RDA, 2015). 블랙초크베리는 프로안토시아니딘, 클로로겐산,네오클로로겐산, 안토시아닌, 타닌과 같은 다양한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있으며(Kulling and Rawel, 2008; Wu et al.,2004), 중성 및 산성 토양에서도 재배가 가능해 환경적응성이 뛰어나고 유기재배가 가능한 작물로 알려지면서(Kask, 1987; McKay, 2001) 국내 재배면적은 2013년 336.4 ha, 2014년 1,100.
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