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문제 정의
- 따라서, 본 연구는 온실 환경에서 대표적인 수출용 시설 딸기 품종인 ‘매향’에 옥신계 생장조절제 중 하나인 IBA를 처리 하여, 측아 발생을 억제하고 모주 및 자묘의 생육 증진 효과를 확인하고자 수행되었다.
- 본 연구는 시설 딸기(Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang)의 생육과 런너 생산을 위한 옥신계 식물 생장조절제인, IBA의 처리방법 및 농도에 따른 효과를 알아보기 위해 수행 되었다.
제안 방법
- 2019년 4월 29일에 0, 50, 100, 150, 200mg·L -1 의 농도로 제조한 옥신계 생장조절제인 IBA(Indole-3-butyric acid, Sigma-Aldrich Co. Ltd., MO, USA) 수용액을 딸기 식물체당 50mL씩을 엽면살포와 배지관주의 2가지 방법으로 처리하였다.
- IBA는 0, 50, 100, 150, 200mg·L-1 농도로 각각 엽면살포 및 배지관주 처리로 식물체당 50mL씩 처리하였다.
- IBA 처리는 2019년 4월 29일에 시작하였다. IBA의 엽면살포 및 배지관주 처리는 처리 시작 일로부터 2주 간격으로 9주간 처리하였다. 처리 9주 후, 모주의 엽병장은 대조구에서 가장 짧았다.
- 런너 길이는 1차 런너를 기준으로 측정하였다. SPAD값은 엽록소 측정기(SPAD-502, Konica Minolta Inc., Tokyo, Japan) 를 이용하여 생장점을 기준으로 완전히 전개된 세 번째 잎에서 측정하였다. 엽면적은 엽면적 측정기(LI-3000, LICOR Inc.
- 엽병장, 엽장, 엽폭은 식물체의 생장점을 기준으로 완전히 전개된 세 번째 잎을 기준으로 측정하였다. 관부직경은 버니어 캘리퍼스(CD-20CPX, Mitutoyo Co. Ltd., Kawasaki, Japan)를 이용하여 지제부 상단 1cm 부위를 측정하였다. 런너 길이는 1차 런너를 기준으로 측정하였다.
- 모주 관리를 위해 주기적으로 노엽을 제거하였으며, 1주일 간격으로 측아를 제거하고, 제거한 측아의 수를 기록하였다. 딸기 재배 시 발생하는 주요 병해충인 세균 성모무늬병, 흰가루병, 응애, 진딧물, 탄저병, 작은뿌리파리 방제를 위해 각각 tribasic copper sulfate (15%), cyflufenamid (3.5%), abamectin (1.8%), imidacloprid (10%)와 acetamiprid (5%), 그리고 azoxystrobin (21.7%)을 5-7일 주기로 교호 살포하였다. 재배 실험이 진행된 온실 내부의 평균 온도 및 상대 습도는 각각 22±5℃와 58±5%였다.
- 5)을 식물체 당, 1회 60mL씩 점적관수로 하루 5-6회(회당 3분씩) 나누어 공급하였다. 모주 관리를 위해 주기적으로 노엽을 제거하였으며, 1주일 간격으로 측아를 제거하고, 제거한 측아의 수를 기록하였다. 딸기 재배 시 발생하는 주요 병해충인 세균 성모무늬병, 흰가루병, 응애, 진딧물, 탄저병, 작은뿌리파리 방제를 위해 각각 tribasic copper sulfate (15%), cyflufenamid (3.
- 생체중과 건물중은 전자저울(EW220-3NM, Kern&Sohn GmbH., Balingen, Germany)을 이용하여 측정하였으며, 건물중은 시료를 항온 건조기(Venticell-222, MMM Medcenter Einrichtungen GmbH., Planegg, Germany)에 72시간 건조 시킨 후 측정하 였다.
- 실험은 6개체씩 4반복의 분할구배치법으로 배치하였다. 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.
- , Planegg, Germany)에 72시간 건조 시킨 후 측정하 였다. 양액의 EC 수준과 pH는 휴대용 pH/EC 측정계(Enzo 8200m, GOnDO Electronic Co. Ltd., Taipeo, Taiwan)를 사용하여 측정하였다.
- , Tokyo, Japan) 를 이용하여 생장점을 기준으로 완전히 전개된 세 번째 잎에서 측정하였다. 엽면적은 엽면적 측정기(LI-3000, LICOR Inc., NE, USA)를 이용하여 측정하였다. 생체중과 건물중은 전자저울(EW220-3NM, Kern&Sohn GmbH.
- 엽병장, 엽장, 엽폭은 식물체의 생장점을 기준으로 완전히 전개된 세 번째 잎을 기준으로 측정하였다. 관부직경은 버니어 캘리퍼스(CD-20CPX, Mitutoyo Co.
- , MO, USA) 수용액을 딸기 식물체당 50mL씩을 엽면살포와 배지관주의 2가지 방법으로 처리하였다. 온실 환경에서 IBA가 열 및 태양광에 의해 자연 분해되는 것을 고려하여, Aliyu 등(2011)의 연구를 참고하여, 처리 시작일을 기준으로 2주 간격으로 총 9주간 5회 처리하였다.
- 재배 기간 동안 경상남도농업기술원 딸기 전용 양액(다량 원소: NO3 - 13.0, NH4 + 1.0, H2PO4 - 4.0, K+ 6.0, Ca2+ 8.0, Mg2+ 4.0, SO4 2- 4.0 me·L-1; 미량원소: Fe 3.0, B 0.5, Mn 0.5, Zn 0.2, Cu 0.04, Mo 0.04 mg·L-1, EC 0.8 dS·m-1, pH 6.5)을 식물체 당, 1회 60mL씩 점적관수로 하루 5-6회(회당 3분씩) 나누어 공급하였다.
대상 데이터
- 딸기 묘는 2019년 4월 12일에 코이어 배지가 충진된 화분(150×135×90mm)에 정식 하였다.
- 본 연구는 경남 지역의 플라스틱 온실에서 수행되었으며, 2019년 4월 12일에 시설 딸기 ‘매향’(Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang)을 코이어(Cocopeat Co. Ltd., Dummalasuriya, Srilanka)가 충진된 외경 150mm, 높이 135mm, 내경 90mm인 화분(GS150, Goldstar Chemicals Co. Ltd., Chungju, Korea)에 정식하여 2019년 7월 1일까지 총 81일간 재배하였다.
데이터처리
- , Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고, 평균간 비교는 Duncan의 다중검정을 이용하여 5% 유의수준 에서 각 처리 간 유의성을 검증하였다. 그래프는 SigmaPlot 프로그램(SigmaPlot 12.5, Systat Software Inc., CA, USA) 을 이용하여 나타냈다.
- 실험은 6개체씩 4반복의 분할구배치법으로 배치하였다. 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.4, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고, 평균간 비교는 Duncan의 다중검정을 이용하여 5% 유의수준 에서 각 처리 간 유의성을 검증하였다. 그래프는 SigmaPlot 프로그램(SigmaPlot 12.
성능/효과
- 1차 묘와 2차 묘의 생체중 및 건물중은 처리 간의 유의적인 차이가 없었으며, 3차 묘의 생체중은 배지관주 100mg·L-1 처리에서 가장 무거웠고, 건물중은 대조 구에 비해 배지관주 100mg·L-1 처리와 엽면살포 200mg·L-1 처리에서 유의적으로 무거웠다(Table 5).
- 1차 묘의 지상부 생육은 IBA 의 처리방법 및 농도에 따른 유의적인 차이가 없었다(Table 2). 2차 묘의 엽병장은 대조구에 비해 IBA 처리구에서 길게 나타났으며, 관부직경은 대조구에서 가장 굵었다(Table 3). 딸기의 관부는 동화산물이 저장되는 곳이며(Kim 등, 2011), 축적된 동화산물은 조직의 발달 및 유지를 위해 소비되어, 그 소비 량에 따라 저장기관의 발달이 저하될 수 있다(Park 등, 2002).
- 3차 묘의 생육은 배지관주 100mg·L-1 처리에서 엽병장, 엽장, 엽폭, 엽수, 엽면적이 높은 경향을 보였다(Table 4).
- 따라서, 배지 관주 처리된 IBA가 배지에 스며들어 엽면살포 처리에 비해빛에 노출되는 정도가 적었기 때문에 엽면살포 처리에 비해 옥신이 분해되지 않고 식물체 내에 작용하여, 모주의 관부직 경이 굵어진 것으로 판단된다. SPAD 값은 IBA의 처리 농도에 따른 유의적인 차이가 없었지만, 배지관주 처리에서 엽면 살포 처리에 비해 높은 값이 측정되었다. 이는, 외부 처리한 IBA의 농도 또는 내부 IBA 농도의 증감에 관계없이 식물의 SPAD 값은 유의적인 차이가 없었다는 여러 연구들과 유사하다(Tetsumura 등, 2017; Kim 등, 2018).
- 1차 묘와 2차 묘의 생체중 및 건물중은 처리 간의 유의적인 차이가 없었으며, 3차 묘의 생체중은 배지관주 100mg·L-1 처리에서 가장 무거웠고, 건물중은 대조 구에 비해 배지관주 100mg·L-1 처리와 엽면살포 200mg·L-1 처리에서 유의적으로 무거웠다(Table 5). 결과적으로 IBA 처리는 3차 묘의 엽병장, 엽장, 엽폭, 엽수, 엽면적, 생체중 및 건물중 등의 생육을 증진시킨 것으로 판단된다. 이러한 결과는 무처리 딸기에 비해 IBA를 처리한 딸기의 자묘에서 지상부 생육이 증진되었다는 Murti와 Yeoung (2013)의 연구 결과와 유사하다.
- 옥신은 식물의 세포 분열을 촉진하며, 이를 통해 기관의 신장및 발달을 유도한다(Schenck 등, 2010). 따라서 대조구에 비해 IBA 처리구에서 관찰된 잎, 엽병 등의 신장은 옥신의 효과에 의한 것으로 판단된다. 1차 묘와 2차 묘의 생체중 및 건물중은 처리 간의 유의적인 차이가 없었으며, 3차 묘의 생체중은 배지관주 100mg·L-1 처리에서 가장 무거웠고, 건물중은 대조 구에 비해 배지관주 100mg·L-1 처리와 엽면살포 200mg·L-1 처리에서 유의적으로 무거웠다(Table 5).
- 따라서, 측아 발생의 억제와 3차 묘의 생육을 고려하였을 때, 배지관주 방법으로 IBA 100mg·L-1 를 매향 딸기에 처리하는 것이 적절할 것으로 보이며, 딸기의 묘 생산에 필요한 작업량 절감과 묘의 생육 향상 및 균일성 유지에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.
- 1과 Table 1에 나타내었다. 모주의 엽장, 엽폭, 엽수, 엽면적, 지상부 생체중 및건물중은 IBA 처리방법 및 농도에 따른 유의적인 차이가 없었다. 옥신은 조직 발달에 관여하는 세포로, 조직이 생겨나는부위에 우선적으로 분배되어 동화산물을 집중시키고 세포 분열을 촉진시킨다(Nishizawa와 Hori, 1988; Sabatini 등, 1999).
- 재배 실험이 진행된 온실 내부의 평균 온도 및 상대 습도는 각각 22±5℃와 58±5%였다.
- IBA의 엽면살포 및 배지관주 처리는 처리 시작 일로부터 2주 간격으로 9주간 처리하였다. 처리 9주 후, 모주의 엽병장은 대조구에서 가장 짧았다. 자묘의 수는 엽면살포 처리에서 감소하는 경향을 보였다.
- 측아의 수는 IBA 처리에서 감소하는 경향을 보였으며, 엽면살포 100mg·L-1 처리에서 가장 적었다.
후속연구
- 그러므로, 3차 묘의 생육과 측아 발생 억제를 고려하였을 때, 배지관주 100mg·L-1 처리가 IBA를 딸기에 처리함에 있어, 3차 묘의 생육과 자묘 생산에 적절한 처리방법 및 농도인 것으로 보이며 위 결과는 딸기 육묘기에 노동력 절감 및 묘소질 향상을 위한 식물생장조절제 활용의 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 따라서, ‘매향’ 딸기는 IBA 처리 농도에 따른 생육 변화의 경향성이 적은 품종으로 판단되며, 이에 대한 생리적 연구가 추가적으로 이뤄져야할 것으로 보인다.
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