기온과 토양수분 함량에 따른 난지형 마늘의 생장, 인편분화, 생리장해 및 수량에 미치는 영향 Effects of Combination of Air Temperature and Soil Moisture Contents on Growth, Clove Initiation, Physiological Disorders, and Yield of Garlic원문보기
본 연구의 목적은 온도와 토양수분에 따른 마늘의 생육, 생리장해 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 실험은 온도가 $6^{\circ}C$ 차이가 나는 온실에서 수행되었는데, 정식부터 수확까지 외기(A)보다 $3^{\circ}C(A+3^{\circ}C)$, $6^{\circ}C(A+6^{\circ}C)$ 고온조건, 토양수분은 적습(OI) 대비 수확기 무렵의 다습(EI) 처리를 하였다. 그 결과, 마늘 생육특성은 온도와 토양수분 조건($0.34m^3/m^3$)에 따라 고도의 유의성을 보여 고온일수록 그리고 적습 처리구일수록 컸다. 초장은 외기보다 $A+6^{\circ}C-OI$ 처리구에서 47.4cm로 가장 컸으며, 엽장과 엽폭 역시 외기보다 $A+6^{\circ}C-OI$ 처리구가 각각 16.1cm, 2.4cm로 가장 컸다. 마늘재배 기간 중 외기보다 $3^{\circ}C$, $6^{\circ}C$ 고온조건이 되면 스펀지마늘 발생율이 높아져 $A+6^{\circ}C-OI$ 처리구는 12.9% 발생하였고, A-EI 처리구에서는 전혀 발생하지 않았으며, 인편무게와 1쪽당 무게는 $A+6^{\circ}C$ 고온구에서 크게 감소하여 수량이 외기대비 $A+6^{\circ}C$ 처리구는 평균 51%, $A+3^{\circ}C$ 처리구는 평균 22% 감소하였다. 따라서, 마늘재배시 외기보다 $6^{\circ}C$ 고온조건과 다습조건이 되면 상품수량 감소하고, 생리장해 발생이 많아지는 것으로 나타났다.
본 연구의 목적은 온도와 토양수분에 따른 마늘의 생육, 생리장해 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 실험은 온도가 $6^{\circ}C$ 차이가 나는 온실에서 수행되었는데, 정식부터 수확까지 외기(A)보다 $3^{\circ}C(A+3^{\circ}C)$, $6^{\circ}C(A+6^{\circ}C)$ 고온조건, 토양수분은 적습(OI) 대비 수확기 무렵의 다습(EI) 처리를 하였다. 그 결과, 마늘 생육특성은 온도와 토양수분 조건($0.34m^3/m^3$)에 따라 고도의 유의성을 보여 고온일수록 그리고 적습 처리구일수록 컸다. 초장은 외기보다 $A+6^{\circ}C-OI$ 처리구에서 47.4cm로 가장 컸으며, 엽장과 엽폭 역시 외기보다 $A+6^{\circ}C-OI$ 처리구가 각각 16.1cm, 2.4cm로 가장 컸다. 마늘재배 기간 중 외기보다 $3^{\circ}C$, $6^{\circ}C$ 고온조건이 되면 스펀지마늘 발생율이 높아져 $A+6^{\circ}C-OI$ 처리구는 12.9% 발생하였고, A-EI 처리구에서는 전혀 발생하지 않았으며, 인편무게와 1쪽당 무게는 $A+6^{\circ}C$ 고온구에서 크게 감소하여 수량이 외기대비 $A+6^{\circ}C$ 처리구는 평균 51%, $A+3^{\circ}C$ 처리구는 평균 22% 감소하였다. 따라서, 마늘재배시 외기보다 $6^{\circ}C$ 고온조건과 다습조건이 되면 상품수량 감소하고, 생리장해 발생이 많아지는 것으로 나타났다.
The objective of this study was to determine the effects of combination of air temperature and soil water contents on growth, physiological disorder rate, and yield of garlic. This experiments has been carried out in the typical plastic house (one side open and other side installed ventilation fans)...
The objective of this study was to determine the effects of combination of air temperature and soil water contents on growth, physiological disorder rate, and yield of garlic. This experiments has been carried out in the typical plastic house (one side open and other side installed ventilation fans) which was maintained gradient air temperature (maximum different value of air temperature : $6^{\circ}C$). The excessive irrigation (EI) set at $0.34m^3/m^3$ soil moisture contents. The significant differences found in the growth parameters of garlics as affected by air temperature and soil moisture conditions. The plant height of garlic with combination of ambient $(A)+6^{\circ}C$ and optimal irrigation (OI; set at $0.22m^3/m^3$ soil moisture contents) treatments represented 47.4 cm/plant, which was the highest among all the tested treatments. The leaf length and width showed the greatest, which were 16.1 and 2.4 cm/plant, respectively, in $A+6^{\circ}C-OI$. The physiological disorder ratio was higher as 12.9% at $A+6^{\circ}C-OI$ and was not occurred at ambient temperature with EI compared with OI treatment. The bulb and clove weight were dramatically decreased at $A+6^{\circ}C$ temperature treatment. The yields were decreased by 51% in OI at $A+6^{\circ}C$ and $A+3^{\circ}C$ temperature treatment. Those results indicated that yields were decreased and ratio of physiological disorders was increased by high temperature treatments.
The objective of this study was to determine the effects of combination of air temperature and soil water contents on growth, physiological disorder rate, and yield of garlic. This experiments has been carried out in the typical plastic house (one side open and other side installed ventilation fans) which was maintained gradient air temperature (maximum different value of air temperature : $6^{\circ}C$). The excessive irrigation (EI) set at $0.34m^3/m^3$ soil moisture contents. The significant differences found in the growth parameters of garlics as affected by air temperature and soil moisture conditions. The plant height of garlic with combination of ambient $(A)+6^{\circ}C$ and optimal irrigation (OI; set at $0.22m^3/m^3$ soil moisture contents) treatments represented 47.4 cm/plant, which was the highest among all the tested treatments. The leaf length and width showed the greatest, which were 16.1 and 2.4 cm/plant, respectively, in $A+6^{\circ}C-OI$. The physiological disorder ratio was higher as 12.9% at $A+6^{\circ}C-OI$ and was not occurred at ambient temperature with EI compared with OI treatment. The bulb and clove weight were dramatically decreased at $A+6^{\circ}C$ temperature treatment. The yields were decreased by 51% in OI at $A+6^{\circ}C$ and $A+3^{\circ}C$ temperature treatment. Those results indicated that yields were decreased and ratio of physiological disorders was increased by high temperature treatments.
그러나 마늘 재배기간 동안의 온도와 토양수분과의 교호 영향에 대한 연구는 미흡하며, 재배 전 생육 기간 동안의 온도와 토양 수분 함량의 차이를 주는 처리구를 설계하기가 어렵다. 본 연구는 온도 차 하우스 내에서 재배기간 중 온도상승과 토양수분 함량에 따른 난지형 마늘의 생장, 생리장해, 인편분화 및 수량에 미치는 영향을 분석하고자 실시하였다.
제안 방법
, USA)을 이용하였다. 실험이 수행된 토양은 식양토이며, 토양수분은 적습 처리(OI; optimal irrigation,0.15-0.28 m3/m3)는 주 1회 290mL 관수하였고, 다습 처리(EI; excessive irrigation, 0.29-0.38 m3/m3)는 주 2회 580mL로 관수량을 달리하였다. 그리고 토양수분 함량 차이를 위하여 이랑의 높이(적습 처리 20cm, 다습처리 5cm)도 달리하였다.
조사항목은 처리구별 3반복 5주씩에 대해서 초장, 엽장, 엽폭, 엽수 등 파종 후 102일에 비파괴방법으로 조사하였고, 파종 후 195 및 210일에는 처리구별 전수를 대상으로 마늘을 수확하여 구고, 구폭, 생구중, 인편수 및 인편 중 등을 조사하였다. 생리장해율은 수확한 마늘 전수를 대상으로 열구, 벌마늘 및 스펀지 마늘을 구분하여 전체 생산된 마늘 대비 비율을 계산하였다.
처리온도는 온실의 개방 입구로부터 안쪽으로 8-12m 구역은 외기보다 3℃(A+3) 높게, 18-22m 구역에서는 6℃ 높게(A+6)유지되도록 6개의 환기팬으로 온도를 제어하는 시스템(CR1000와 SDM-CD16AC, CampebllSci. Co., USA)을 이용하였다. 실험이 수행된 토양은 식양토이며, 토양수분은 적습 처리(OI; optimal irrigation,0.
대상 데이터
시험재료는 난지형 마늘 중 재배면적이 가장 많은 ‘남도’마늘을 공시하였다. 마늘 종구는 500배액의 벤레이트티 용액에 2시간 침지하여 소독하였고, 하루 동안 상온에서 건조시킨 후 파종하였다.
데이터처리
실험 처리구는 완전임의배치 3반복으로 두었다. 재배온도와 토양수분처리의 2요인 분산분석을 하였고 각 처리구별 생장 요인들과 수량의 평균에 대하여 Duncan의 다중 검정을 실시하였다. 통계처리는 SAS 프로그램(SAS 9.
성능/효과
마늘의 인편의 형성과 비대 발달에는 일정기간 휴면이 필요하고(Yamazaki 등, 1995, 1999), 온도 등 환경조건이 좋아지면서 ABA 함량 등 호르몬이 증가하면서 비대가 이루지는 것으로 알려져 있다(Abdullah 와 Ahmad, 1980; Xu 등, 1998; Yamazaki 등, 2002). 결론적으로 마늘은 외기온도보다 6℃ 고온조건이 되면 수량이 50% 정도 감소하고, 생리장해 발생이 높아지는 것으로 나타났다.
6mm/bulb 로 가장 컸으며 3℃ 고온구의 적습과 다습처리구 및 6℃ 고온구의 다습처리구에서 작았다. 마늘의 구폭, 생구중 및 인편수는 온도보다는 토양수분에 의해서 고도의 유의성을 보였는데, 적습처리구가 다습처리구보다 큰 것으로 나타났다. 쪽당 무게는 온도의 영향이 크게 작용하여 외기온도의 적습과 과습처리구가 6.
파종 후 102일의 비파괴 방법으로 생육을 조사한 결과는 Table 1과 같다. 초장, 엽폭 및 엽수는 온도에 따라 고도의 유의성을 보여 고온일수록 그리고 적습처리구(OI)일수록 컸다. 토양 수분 처리 시작(파종 후 188일)전부터 고온처리구들(외기기온+3 또는 6℃)에서는 토양 수분 함량의 차이가 있었으며(Fig 2B와 C), 고온구에서 수증기압포차가 크므로 토양수분 증발산량이 많아 이랑의 높이 별로 토양수분 함량차이가 있었다.
후속연구
이것은 시험재료로 사용한 남도마늘은 대기온도보다 3-6℃ 고온조건이 되면 수량이 감소하며, 특히 6℃ 고온조건이 되면 수량이 50% 정도 감소한다는 결과를 얻었다. 따라서 RCP 8.5 조건이 되면 6℃ 까지 상승하므로 피해를 줄이기 위한 고온에서 인편분화 및 비상품과율이 적은 신품종 개발과 계절변동성에 맞게 적정 파종 및 수확 시기 제시와 고온을 극복하여 정상적인 구비대 및 인편분화를 할 수 있는 실용적 대응기술 개발이 시급할 것으로 생각된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
마늘의 생태적인 특성은 무엇인가?
8kg으로 소비가 많은 작물이다(KOSTAT, 2017). 마늘의 생태적인 특성은 호냉성 채소로 생육에 적합한 최적온도가 18-20oC이고, 인편분화는 10oC에서도 가능하지만 20oC 전후에서 가장 잘 되며(Lee, 2003), 정식 후초기 저온의 영향을 받은 후 온도가 상승하면서 구비대가 이루어져 수확을 할 수 있다(Bandara 등, 2000; Rahim 과 Fordham, 2001; Song 등, 2001). 한편 인경비대는 식물호르몬 등 내적인 요인과 온도 등 외적인 요인의 영향을 받아 인편이 분화되면서 비대가 된다고 알려져 있다(Takagi,1990; Sohn 등, 2010).
우리나라가 열대 또는 아열대 기후대로 바뀌게 되는 조건은?
5(Representative Concentration Pathway)를 선택하여 탄소배출을 법적으로 제한할 것을 제시하였다(NIMR, 2011). RCP 8.5 조건은 2100년이 되면 지구의 온도가 현재보다 약 6.0oC 상승하고, CO2 농도는 940µmol·mol-1 로 높아지며 강수량이 현재보다 20% 정도 증가한다는 가상시나리오이다. 이와 같은 조건이 된다면, 우리나라는 열대 또는 아열대 기후대로 바뀌게 되어 현재 재배되고 있는 작물 품종으로는 생산성이 떨어질 것으로 예상되는 등 농업분야에도 대비가 있어야 할 것으로 생각된다.
난지형 마늘의 특징은?
한편 인경비대는 식물호르몬 등 내적인 요인과 온도 등 외적인 요인의 영향을 받아 인편이 분화되면서 비대가 된다고 알려져 있다(Takagi,1990; Sohn 등, 2010). 난지형 마늘은 한지형에 비해서 높은 온도를 요구하지만 고온 및 다습 조건이 되면 마늘 구의 무게가 감소하거나 부패증상이 많아져 수량이 떨어지고(Cho 와 Lee, 2008), 멀칭재배로 인한 지온상승 역시벌마늘 등 생리장해 발생을 초래한다(Choi 등, 2009)고알려져 있다. Oh 등(2016)은 주야간 온도가 생육적온 이상이 되면 잎줄기가 터지거나 마늘구가 갈라지는 등 생리장해 발생이 많아져 수량이 감소한다고 하였다.
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