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문제 정의
- 블루베리는 다른 과수보다 양분요구량이 낮고, 산성토양에서 잘 자라는 특성으로 질산태 질소보다는 암모니아태 질소를 주 질소형태로 이용한다(Claussen와 Lenz, 1999). 따라서 본 시험에서는 암모니아태 질소를 조성액으로 사용하여 질소농도별 수체생육과 과실특성을 비교하고, 블루베리 양액재배시 수세의 적극적인 조절로 과실 품질향상 및 노동력 절감효과를 기대할 수 있는 조성액 개발을 위한 기초자료를 마련하고자 실시하였다.
- 또한 안정적으로 생산할 수 있는 재배기술 개발이 요구되고 있다. 본 시험에서는 블루베리 양액재배시 양액조성이 수체생육과 과실품질에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였다. 시험방법은 3년생 ‘듀크’ 품종을 대상으로 피트모스와 펄라이트의 용량을 각각 130L, 40L(v/v)로 하여 용기(60×80×40cm)에 식재하고 톱밥으로 멀칭한 후 2015년과 2016년에 3종의 조성이 다른 용액을 4월 중순부터 7월 하순까지 공급하여 수체생육 및 과실품질을 조사하였다.
제안 방법
- 과실 특성으로는 가용성 고형물 함량, 산함량, 색도 등을 조사하였다. 가용성 고형물 함량은 채취한 과실 30립을 착즙한 다음 굴절당도계(PR-100, Atago, Japan)로 측정 후 oBrix로 표기하였다.
- 배액의 EC와 pH는 electric conductivity & pH meter(F-54BW, Horiba Co., U.S.A.)로 측정하였고, 치환성 양이온(K, Ca, Mg)은 원자흡광분광광도계(Analyast 300, Perkin-Elmer Co., U.S.A.)를 이용하여 측정하였다.
- 배양액의 조성은 Nascimento 등(2011)이 제시한 블루베리 재배 표준양액(NO3-N 5.1, NH4-N 3.8, PO4-P 3.3, K 3, Ca 4.6, Mg 2.2mmol·L-1)을 기준으로 하였고, 질소를 표준액(Fertilizer combination 1)의 10%(Fertilizer combination 2), 20%(Fertilizer combination 3) 수준으로 낮추어 3가지 수준과 양액을 공급하지 않은 무처리(Control)로 나누어 시험을 수행하였다.
- 가용성 고형물 함량은 채취한 과실 30립을 착즙한 다음 굴절당도계(PR-100, Atago, Japan)로 측정 후 oBrix로 표기하였다. 산 함량은 과즙 5mL를 채취하여 0.05N NaOH를 이용하여 pH 8.3까지 중화적정 후 소요된 NaOH양을 계산하여 주석산 함량으로 계산하였다.
- 시험방법은 3년생 ‘듀크’ 품종을 대상으로 피트모스와 펄라이트의 용량을 각각 130L, 40L(v/v)로 하여 용기(60×80×40cm)에 식재하고 톱밥으로 멀칭한 후 2015년과 2016년에 3종의 조성이 다른 용액을 4월 중순부터 7월 하순까지 공급하여 수체생육 및 과실품질을 조사하였다.
- 수체 생장량 조사는 신초생육이 왕성한 5월 중순부터 15일 간격으로 8월 중순까지 처리구별로 생장이 균일한 묘목을 선정하여 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2012)에 따라 신초경과 신초장을 조사하였다. 신초경은 신초기부에서 0.5cm 떨어진 지점에서 버니어캘리퍼스(Mitutoyo CD-20CP, 0.01mm; Kawasaki, Kanagawa Prefecture, Japan) 로 측정하였으며, 신초장은 나무 중간부위 높이의 자르지 않은 가지에서 기부로부터 신초 선단부의 길이를 측정하였다. 잎의 질소함량은 엽록소 함량 측정기(SPAD-502, Konika Minolta, Japan)를 사용하여 측정하였다.
- 01mm; Kawasaki, Kanagawa Prefecture, Japan) 로 측정하였으며, 신초장은 나무 중간부위 높이의 자르지 않은 가지에서 기부로부터 신초 선단부의 길이를 측정하였다. 잎의 질소함량은 엽록소 함량 측정기(SPAD-502, Konika Minolta, Japan)를 사용하여 측정하였다.
- 시험방법은 3년생 ‘듀크’ 품종을 대상으로 피트모스와 펄라이트의 용량을 각각 130L, 40L(v/v)로 하여 용기(60×80×40cm)에 식재하고 톱밥으로 멀칭한 후 2015년과 2016년에 3종의 조성이 다른 용액을 4월 중순부터 7월 하순까지 공급하여 수체생육 및 과실품질을 조사하였다. 처리내용은 무시비구, 조성액 1(표준액), 조성액 2(표준액보다 10%질소 감소), 조성액 3(표준액보다 20%질소 감소)을 처리하였다. 블루베리의 생육을 보면, 신초경은 표준액 처리가 3.
대상 데이터
- 2013년 3년생 ‘듀크’ 품종을 대상으로 피트모스와 펄라이트 용량을 각각 130L, 40L(v/v)로 하여 용기(60×80×40cm)에 식재하고 톱밥으로 멀칭한 후 양액은 4월 중순부터 7월 하순까지 양액 조성액을 달리하여 처리별 7일 간격으로 8L 공급하였다.
- 본 시험은 2013년부터 2016년까지 4년간 경남농업기술원 블루베리 재배연구 포장에서 수행하였다. 2013년 3년생 ‘듀크’ 품종을 대상으로 피트모스와 펄라이트 용량을 각각 130L, 40L(v/v)로 하여 용기(60×80×40cm)에 식재하고 톱밥으로 멀칭한 후 양액은 4월 중순부터 7월 하순까지 양액 조성액을 달리하여 처리별 7일 간격으로 8L 공급하였다.
데이터처리
- 통계분석은 SAS(SAS Institute, Inc., Cary, NC, USA)프로그램을 이용하여 5% 수준에서 LSD(Least significant difference) 검정을 실시하였다.
이론/모형
- )를 이용하여 측정하였다. NH4-N, NO3-N, H2PO4는 APHA의 표준분석법(Clescri등, 1998)에 의해 분석하였다.
- 수체 생장량 조사는 신초생육이 왕성한 5월 중순부터 15일 간격으로 8월 중순까지 처리구별로 생장이 균일한 묘목을 선정하여 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2012)에 따라 신초경과 신초장을 조사하였다. 신초경은 신초기부에서 0.
성능/효과
- 이는 질소 함량이 가장 많은 표준액 처리가 신초가 가장 많이 발생하여 영양생장은 왕성했으나 꽃눈 착생은 감소해 수량이 오히려 감소한 것으로 판단되었다. 따라서 블루베리 양액재배시 생육은 질소비율이 중간정도에서 가장 좋았으며, 과실의 수량과 크기에서도 저농도나 중간농도가 고농도에 비하여 우수하였다.
- 0 이상으로 증가하였고, 7월 하순에는 EC가 2이상으로 증가하여 7월 하순에서 8월 하순 사이에는 물을 더 공급해 줘야 할 것으로 판단되었다. 배액의 pH는 3.5에서 4.5정도로 유지가 되었고, 계절적으로 동절기보다 하절기로 갈수록 배액의 EC가 높았다. 이는 식물체의 수분 흡수량이 높으면 배액의 공급량이 많아지고 양분 흡수량 보다 수분 흡수량이 많아 근권내 양분이 축적되어 EC가 상승된 것으로 판단되었다.
- 질소 중 질산태 질소는 영양생장을 증가시키고, 암모니태 질소는 측지발생을 증가시킨다고 하였는데(Gao 등, 1992), 본 시험에서도 질소함량이 가장 많은 표준액이 신초수가 가장 많아 이와 비슷한 경향이었다. 블루베리 신초는 3번에 걸쳐 성장을 하는데, 질소 성분이 가장 많은 표준액 처리는 4차 생장까지 하여 내년 꽃눈분화에 부정적인 영향을 미칠 것으로 판단되었다.
- 질소함량 증가와 과실크기와의 관계가 미비하다는 보고와(Townsend, 1973) 달리 Katakura 등(1995)은 질소 공급량이 증가할수록 과일의 무게가 줄어들었다고 하였는데, 이는 본 시험결과와 유사한 경향이었다. 수확과실의 과립중은 2.0~2.2g으로 표준액이 2.2g으로 가장 컸으며, 수량은 질소를 10% 감한 처리구가 주당 2.9kg으로 가장 많았고, 표준액 처리가 2.2kg, 질소를 20% 감한 처리가 2.7kg이었다. 이는 고농도보다는 저농도나 중간농도에서 수량이 많은 것으로 보아 꽃눈이 형성되었더라도 질소과잉에 의하여 착과가 잘 되지 않은 것으로 판단되었으며, 또한 질소함량이 가장 많은 표준액 처리가 신초가 가장 많이 발생하여 영양생장은 왕성했으나 꽃눈 착생은 감소해 수량이 감소한 것으로 판단되었다.
- 7kg이었다. 이는 고농도보다는 저농도나 중간농도에서 수량이 많은 것으로 보아 꽃눈이 형성되었더라도 질소과잉에 의하여 착과가 잘 되지 않은 것으로 판단되었으며, 또한 질소함량이 가장 많은 표준액 처리가 신초가 가장 많이 발생하여 영양생장은 왕성했으나 꽃눈 착생은 감소해 수량이 감소한 것으로 판단되었다. 무처리에서 주당 수량이 0.
- 이상을 종합해보면 ‘듀크’ 블루베리 양액재배시 수체생육은 질소비율이 중간정도에서 가장 좋았으며, 과실의 수량과 크기에서는 저농도나 중간농도가 고농도에 비하여 우수하였다.
- 작물은 환경요인 변화에 따라 질소형태에 따른 흡수양상도 달라질 것이므로 질소 형태별 흡수량을 밝히는 것은 수량 확보와 품질향상을 위해 중요한데, 그러한 질소 형태별 처리에 따른 시기별 배액의 무기성분 함량을 조사한 결과(Fig. 5) 질소함량은 암모니아태 질소는 거의 적었고, 질산태질소 함량이 생육초반에는 질소함량이 많을수록 증가 하였지만, 생육후반으로 갈수록 즉 나무가 커질수록 배액의 질산태질소 함량은 감소하였다. 일반적으로 암모늄태 질소와 질산태 질소를 각각 단독으로 시용하는 것보다 두 형태가 공존할 때 흡수율이 높게 나타난다고 알려져 있으나 작물의 종류에 따라서는 암모늄 태 질소 또는 질산태 질소를 단용하는 것이 더 효과적인 것도 있는데 Townsend(1967)는 블루베리에서 암모니아태 질소시비가 질산태 질소시비보다 영양생장과 뿌리발달에 더 효과적이라고 하였고, 블루베리는 체내에 질산환원효소가 생성되지 않기 때문에 암모늄태 질소를 절대적으로 선호하는 것으로 알려져 있다.
- 조성액별 과실특성을 조사한 결과(Table 2), 질소농도 차이에 따른 과실의 가용성 고형물 함량과 산함량은 유의적인 차이를 보이지 않았다. Katakura 등(1995)은 블루베리에서 고농도 질소투여가 가용성 고형물 함량을 증가시켰다고 보고하였지만, Uhe(1957)는 질소처리에 의한 고형물 함량과 산함량 변화는 나타나지 않는다고 하였고, Kwack 등(2017)도 무 질소구와 기준 시비량의 50, 100, 200%로 처리하였을 때 고형물 함량 및 산 함량은 처리 간 유의적인 차이가 없는 것으로 보고하였다.
- 조성액별 엽의 특성을 조사한 결과(Fig. 3) 엽장은 표준액과 질소 10%, 20% 감한 처리가 각각 7.2mm, 7.3mm, 7.3mm로 처리간 비슷한 경향이었으나, 엽폭이 표준액 처리가 4.3mm로 가장 컸으며, 질소를 10% 감한 처리가 3.8mm, 20% 감한 처리가 3.5mm였으며, 무처리가 2.9mm로 가장 작았다. 잎의 엽록소 함량은 질소 흡수량에 비례한다는 원리를 이용하는 엽록소 검정은 측정의 간편성으로 인해 옥수수(Piekielek 등.
- 질소함량이 많은 처리에서 엽장과엽폭이 길거나 넓어졌으며, 엽록소 함량도 증가하였다. 처리별 과실특성은 과립중, 고형물 함량, 산함량 등은 처리간 큰 차이가 없었으며, 수량은 질소를 10% 감소한 처리가 주당 2.9kg으로 가장 많았고, 표준액 처리가 2.2kg, 질소를 20% 감소한 처리가 2.7kg였다. 이는 질소 함량이 가장 많은 표준액 처리가 신초가 가장 많이 발생하여 영양생장은 왕성했으나 꽃눈 착생은 감소해 수량이 오히려 감소한 것으로 판단되었다.
후속연구
- 5정도로 양액의 pH는 배지의 pH에 크게 영향을 주지 않는 것으로 판단되었다. 보통 암모늄태 질소는 배지의 pH를 낮춘다고 알려져 있는데(Tamada, 2004) 이에 관하여는 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 배액의 EC는 비료의 농도가 증가할수록 EC의 상승폭이 증가하는 경향이 있는데(Tadesse 등, 1999), 본 시험의 경우 양액을 공급하기 전 물의 EC는 0.
- Katakura 등(1995)은 블루베리에서 고농도 질소투여가 가용성 고형물 함량을 증가시켰다고 보고하였지만, Uhe(1957)는 질소처리에 의한 고형물 함량과 산함량 변화는 나타나지 않는다고 하였고, Kwack 등(2017)도 무 질소구와 기준 시비량의 50, 100, 200%로 처리하였을 때 고형물 함량 및 산 함량은 처리 간 유의적인 차이가 없는 것으로 보고하였다. 이러한 결과는 블루베리 품종과 재배환경에 따라 과실로의 당전류 및 산함량 변화에 차이를 유발하는 것으로 판단되며, 보다 면밀한 추가조사가 필요할 것으로 사료된다.
- 일반적으로 암모늄태 질소와 질산태 질소를 각각 단독으로 시용하는 것보다 두 형태가 공존할 때 흡수율이 높게 나타난다고 알려져 있으나 작물의 종류에 따라서는 암모늄 태 질소 또는 질산태 질소를 단용하는 것이 더 효과적인 것도 있는데 Townsend(1967)는 블루베리에서 암모니아태 질소시비가 질산태 질소시비보다 영양생장과 뿌리발달에 더 효과적이라고 하였고, 블루베리는 체내에 질산환원효소가 생성되지 않기 때문에 암모늄태 질소를 절대적으로 선호하는 것으로 알려져 있다. 이러한 부분은 암모니아태 질소를 주로 이용하는 블루베리에 있어 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.
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