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문제 정의
- 따라서, 본 연구는 수출 딸기 ‘매향’ 삽목묘 생산 시, 삽수의 발근율과 생존율을 높일 수 있는 적절한 가습 기간과 배지를 구명하고 농가 현장에서도 적용 가능한지에 대한 가능성을 파악하기 위해 수행되었다.
- 본 연구는 시설 딸기(Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang)의 삽목묘 생산을 위해 적절한 배지 및 가습 기간을 구 명하기 위해 수행되었다.
제안 방법
- Maehyang)의 삽목묘 생산을 위해 적절한 배지 및 가습 기간을 구 명하기 위해 수행되었다. 2019년 2월에 코이어(CO), 암면 (RW), 페놀폼(PF), 유기성형배지(OFM)에 삽수를 삽목하여 0, 3, 6, 9, 12일간 포깅 처리를 하였으며, 2019년6월에 현장실증 실험으로 코이어(CO), 암면(RW), 페놀폼(PF), 유기성 형배지(OFM)에 삽수를 삽목하여 0, 6, 9, 12, 15일간 미스팅 처리를 하였다. 포깅 처리에서 삽목묘의 발근율과 생존율은 포깅 기간이 길어질수록 증가하는 경향을 보였으며, CO 배지 에서 9일 이상 포깅 처리하였을 때 발근율과 생존율이 유의적 으로 높았다.
- 본 연구는 경남에 위치한 딸기 재배 농가의 플라스틱 온실에서 수행되었으며 실험1의 결과에 대한 현장 실증 실험으로 진행되었다. 2019년5월 27일에 완전히 전개된 3-4매의 잎을 가진 균일한 품질의 삽수를 채취하여 5℃의 농업용 저온 냉장고에서 저온 보관 후, 2019년 6월 2일에 꺼내어 73mL씩 CO, RW, PF, 그리고 OFM 배지를 50구 트레이에 각각충진하여 삽목하였다. 삽목한 묘들은 분무 노즐 구경 0.
- 가습 처리가 끝난각 처리 별 삽목묘의 발근율과 생존율, 근장, 주근 수, 초장, 엽장, 엽폭, 엽수, SPAD, 엽면적, 관부 직경, 지상부, 지하부 생체중 및 건물중을 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.
- The fresh and dry weights of ‘Maehyang’ strawberry cutting seedlings as affected by different types of growing media and fogging period at 12 days cutting in fogging experiment (n = 6).
- 가습 처리가 끝난각 처리 별 삽목묘의 발근율과 생존율, 근장, 주근 수, 초장, 엽장, 엽폭, 엽수, SPAD, 엽면적, 관부 직경, 지상부, 지하부 생체중 및 건물중을 측정하였다. SPAD값은 엽록소 측정기(SPAD-502, Konica Minolta Inc.
- 관부 직경을 측정하기 위해 버니어캘리퍼스(CD-20CPX, Mitutoyo Co., Ltd., Kawasaki, Japan)를 사용하였으며, 생체중과 건물중은 전자저울(EW220-3NM, Kern&Sohn GmbH., Balingen, Germany)을 이용하여 측정하였다.
- 미스팅 처리 15일 후에 ‘매향’ 딸기 삽수의 발근율, 생존율, 근장 및 주근 수를 조사하였다(Fig. 5).
- 2019년5월 27일에 완전히 전개된 3-4매의 잎을 가진 균일한 품질의 삽수를 채취하여 5℃의 농업용 저온 냉장고에서 저온 보관 후, 2019년 6월 2일에 꺼내어 73mL씩 CO, RW, PF, 그리고 OFM 배지를 50구 트레이에 각각충진하여 삽목하였다. 삽목한 묘들은 분무 노즐 구경 0.2mm의 미스트 노즐과 고온 및 강광 방지를 위한 80% 차광막이 설치된 가로 6m, 세로 60m, 높이 3m의 삽목용 플라스틱 온실에서 각각0, 6, 9, 12 및 15일간 미스팅 처리를 하였다. 미스팅 처리가 끝난 처리구는 수돗물을 이용하여 저면관수하여 배지가 마르지 않도록 관리하였다.
- , Gunpo, Korea) 를 설치한 소형 삽목 터널에 각각0, 3, 6, 9 및 12일간 포깅 처리 하였으며, 포깅 처리가 끝난 삽목묘의 재배 관리를 위해 2019년2월 25일까지 수돗물을 이용하여 저면관수 하였다. 상대습도 조절장치(LITE-C, JB Natural Co. Ltd., Gunpo, Korea)를 이용하여 설정치를 80%로 설정하여 가습기를 가동하였다. 온습도 데이터 로거(TR-74Ui, T&D Co.
- 실험은 처리당 12개체씩 3반복의 난괴법으로 배치하였으며 균일한 6개체의 삽목묘를 채취하여 조사를 실시하였다. 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.
- , Tokyo, Japan)를 이용하여 생장점을 기준으로 완전히 전개된 세 번째 잎에서 측정하였다. 엽면적은 엽면적 측정기(LI-3000, LICOR Inc., NE, USA)를 이용하여 측정하였다. 관부 직경을 측정하기 위해 버니어캘리퍼스(CD-20CPX, Mitutoyo Co.
- 이후 산업용 가습기(분사 입자크기, 4-7μm; 분무 량, 3.3kg·h-1)(UH-303, JB Natural Co. Ltd., Gunpo, Korea) 를 설치한 소형 삽목 터널에 각각0, 3, 6, 9 및 12일간 포깅 처리 하였으며, 포깅 처리가 끝난 삽목묘의 재배 관리를 위해 2019년2월 25일까지 수돗물을 이용하여 저면관수 하였다.
대상 데이터
- 2018년9월 3일에 ‘매향’(Fragaria × ananassa Duch. cv. Maehyang) 딸기 모주를 육묘 베드에 정식하고, 이듬해 2019년 2월 13일에 발생한 런너를 채취하여 80mL씩 코이어(CO, Coir; Cocopeat Co. Ltd., Dummalasuriya, Sri Lanka), 암면(RW, Rockwool; Grodan Co. Ltd., Roermond, The Netherlands), 페놀폼(PF, LC grow foam; Smithers-Oasis Co. Ltd., OH, USA), 그리고 유기성형배지(OFM, Terra Plug; SmithersOasis Co. Ltd., OH, USA)를 각각충진한 40구 트레이에 삽목하였다.
- 본 연구는 경남에 위치한 딸기 재배 농가의 플라스틱 온실에서 수행되었으며 실험1의 결과에 대한 현장 실증 실험으로 진행되었다. 2019년5월 27일에 완전히 전개된 3-4매의 잎을 가진 균일한 품질의 삽수를 채취하여 5℃의 농업용 저온 냉장고에서 저온 보관 후, 2019년 6월 2일에 꺼내어 73mL씩 CO, RW, PF, 그리고 OFM 배지를 50구 트레이에 각각충진하여 삽목하였다.
- 본 연구는 경상대학교에 위치한 벤로형 유리 온실에서 수행되었다. 2018년9월 3일에 ‘매향’(Fragaria × ananassa Duch.
데이터처리
- , Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고, 평균간 비교는 피셔의 최소유의차검정(Fisher’s least significant difference test)을 이용하여 5% 유의수준에서 각 처리 간 유의성을 검증하였다. 그래프는 SigmaPlot 프로그램 (SigmaPlot 12.5, Systat Software Inc., San Jose, CA, USA) 을 이용하여 나타냈다.
- 통계분석은 SAS 프로그램(SAS 9.4, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)을 이용하여 분산분석(ANOVA)을 실시하였고, 평균간 비교는 피셔의 최소유의차검정(Fisher’s least significant difference test)을 이용하여 5% 유의수준에서 각 처리 간 유의성을 검증하였다.
이론/모형
- 실험에 사용한 배지의 물리성(총 공극, 용기용수량, 기상률, 가비중)과 화학성(EC, pH)을 Kim과 Jeong(2003), Kim 등(2016)의 방법으로 측정하였다(Fig. 3과 Table 1). 배지 화학성은 pH/EC meter(Enzo 8200M, GOnDO Electronic Co.
성능/효과
- 4는 포깅 처리 12일 후, 조사한 ‘매향’ 딸기 삽목묘의 발근율, 생존율, 근장 및 주근 수를 나타낸 것이다. CO 배지는 포깅 기간 9일째부터 100%의 발근율과 생존율을 보였고 OFM 배지에서는 유의적으로 낮은 발근율과 생존율을 확인할 수 있었다. CO 배지는 타 배지에 비해 기상률이 높았으며(Fig.
- SPAD와 관부직경을 제외한 삽목묘의 지상부 생육은 배지 종류 및 포깅 기간의 증가에 따른 유의적인 차이가 없는 것을 확인할 수 있는데, 이는 ‘매향’ 딸기 삽목 후 26일째 생육 결과, 가습 처리 유무에 따른 지상부 생육에는 유의적인 차이가 없었다는 Kang 등(2019)의 연구와 유사하다. SPAD와 관부직경은 배지의 종류에 영향을 받았으며, CO 배지에서 다른 배지에 비해 우수한 경향을 보였다. 이는 CO 배지에서 지하부 생육이 우수하여 지상부의 생육에 영향을 끼친 것으로 판단된다(Fig.
- 한편, 미스팅 처리는 포깅 처리보다 수분 입자가 3-7배 가량 크기 때문에 식물의 잎이나 배지 등에 흡수되기 쉬우며, 공급된 수분 입자는 배지를 과습하게 만들 수 있다(Fernandez 등, 1992; Miller, 2014; Tetsumura 등, 2017). 그러므로, 지속해서 배지에 수분이 공급되는 상황에서 CO와 RW 배지는 기상률과 총 공극이 높고 배액 배출이 쉬운 특성을 가져 삽수의 발근과 생존에 유리했을 것으로 판단되며, 최소 9일 이상 미스팅 처리를 해주는 것이 삽수의 발근율과 생존율을 높이기 위한 적절한 처리로 판단된다. 실험1에서 발근율과 생존율이 현저히 낮았던 것과 달리 실험2에서는 OFM 배지에서도 높은 발근율과 생존율을 확인할 수 있었는데, 이는 포깅 처리와 달리 미스팅 처리에 의해 공급된 크기가 큰 수분입자에 의해 배지가 마르지 않고 적정한 수분함량을 유지함에 따라, 총공극과 용기용수량이 낮았던 OFM 배지에서도 삽수가 발근하기 적절한 근권환경이 갖춰진 것으로 판단된다.
- 식물의 생장을 위한 근권 환경을 조성하기 위해서는 고상, 액상, 기상의 적절한 균형이 중요하며, 총 공극에 대한 기상률에 따라 배지의 통기성이 결정된다 (Kim 등, 2004; Kim 등, 2006; Park 등, 2012). 기상률은 CO 배지에서 3.5%로 유의적으로 가장 높았으며, PF와 OFM 배 지에서 각각1.3%, 1.0%로 가장 낮았다. 가비중은 배지의 부피당 무게를 나타낸 것으로 가비중이 높을수록 정식된 식물체를 지지하는 능력이 높은 것을 의미한다(No 등, 2012; Lee 등, 2019b).
- 미스팅 처리를 하지 않은 처리구의 삽수는 모두 발근과 생존을 하지 못하였다. 다른 배지 처리에서와 달리, CO 배지와 RW 배지에서 9일 이상 미스팅 처리하였을 때 100% 발근되었으며, 12일 이상 미스팅 처리하였을 때 100%의 높은 생존율을 확인할 수 있었다. 코이어는 밀도에 비해 공극률이 크고, 암면은 직조 방향에 따른 배액 배출의 경로를 조절할 수 있으므로 배액의 배출이 쉬운 장점이 있다(Shin과 Son, 2015).
- 따라서 근장 및 주근 수와 가습 시설의 가동시간을 고 려하였을 때, CO 배지에서 9일간 가습 처리하는 것이 안정적으로 높은 발근율과 생존율을 유지하면서 경제적인 ‘매향’ 딸기 삽목묘의 생산에 유리할 것으로 판단된다.
- 육묘기에 배지 및 가습 처 리에 따른 지상부와 지하부의 생육은 유의적인 차이가 없었 다. 따라서 발근율과 생존율을 고려하였을 때, CO 배지에서 9 일간 가습 처리하는 것이 안정적인 삽목묘의 생산에 유리할 것으로 판단된다.
- 추가적인 배지의 수분공급이 이뤄지지 않는 삽목 터널 안에서 OFM은 수분 함유량과 통기성이 떨어져 삽수의 발근이 원활히 이뤄지지 않은 것으로 보인다. 따라서 통기성이 좋은 CO 배지를 이용하는 것이 포깅 기간을 단축시키면서 삽목묘의 발근율과 생존율을 높게 유지 할 수 있을 것으로 판단된다.
- 따라서, 미스팅 처리로 삽목묘를 생산하더라도 포깅 처리로 생산되는 삽목묘와 유사한 품질을 가질 수 있을 것으로 보이며, 이를 통해 미스팅 처리를 이용하여 재배 면적이 넓은 현장에서 고품질의 ‘매향’ 딸기 삽목묘를 생산하는 것이 가능할 것으로 판단된다.
- 또한, 뿌리가 완전히 활착된 딸기 묘에서 신엽이 발생하기까지 약8일의 기간이 소요되는 것으로 알려져 있다(RDA, 2009). 따라서, 실험이 이뤄진 15일 동안 딸기 삽수는 지상부 생장보다 발근과 뿌리 활착을 위해 생장 에너지가 주로 사용되었을 것으로 판단되며, 이에 따라 지상부 생육에 유의적인 차이가 발생 하지 않은 것으로 보인다. 따라서, 미스팅 처리로 삽목묘를 생산하더라도 포깅 처리로 생산되는 삽목묘와 유사한 품질을 가질 수 있을 것으로 보이며, 이를 통해 미스팅 처리를 이용하여 재배 면적이 넓은 현장에서 고품질의 ‘매향’ 딸기 삽목묘를 생산하는 것이 가능할 것으로 판단된다.
- 딸기 ‘매향’ 삽목묘의 근장과 주근수는 가습 기간이 12일 이상으로 길어질수록 감소하는 경향을 보여 9일간 가습 처리하는 것이 우수한 뿌리 확보에 유리한 것으로 나타났다.
- 모든 배지 처리에서 포깅 기간이 증가할수록 발근율과 생존율이 높아지는 경향을 보였다. Mudge 등(1995)은 성공적인 삽목을 위해 가장 중요한 것은, 공중 습도를 높게 유지하여 뿌리가 수분을 흡수할 수 있을 때까지 삽수의 수분 퍼텐셜을 유지시키는 것이라고 보고하였다.
- 포깅 처리에서 삽목묘의 발근율과 생존율은 포깅 기간이 길어질수록 증가하는 경향을 보였으며, CO 배지 에서 9일 이상 포깅 처리하였을 때 발근율과 생존율이 유의적 으로 높았다. 미스팅 처리에서 발근율은 CO와 RW 배지에서 9일 이상 미스팅 처리하였을 때, 생존율은 12일 이상 미스팅 처리하였을 때 유의적으로 높았다. 육묘기에 배지 및 가습 처 리에 따른 지상부와 지하부의 생육은 유의적인 차이가 없었 다.
- 실험에 사용된 배지의 화학적 특성은 Table 1과 같다. 배지의 EC는 CO 배지에서 유의적으로 가장 높았으며, OFM, PF, RW 배지 순으로 낮아졌다. 일반적으로 유기 배지는 무기 배지와 비교해 EC가 높은 것으로 알려져 있으며, CO 배지는 유기 배지이기 때문에 EC가 높게 나타난 것으로 판단된다.
- 그러므로, 지속해서 배지에 수분이 공급되는 상황에서 CO와 RW 배지는 기상률과 총 공극이 높고 배액 배출이 쉬운 특성을 가져 삽수의 발근과 생존에 유리했을 것으로 판단되며, 최소 9일 이상 미스팅 처리를 해주는 것이 삽수의 발근율과 생존율을 높이기 위한 적절한 처리로 판단된다. 실험1에서 발근율과 생존율이 현저히 낮았던 것과 달리 실험2에서는 OFM 배지에서도 높은 발근율과 생존율을 확인할 수 있었는데, 이는 포깅 처리와 달리 미스팅 처리에 의해 공급된 크기가 큰 수분입자에 의해 배지가 마르지 않고 적정한 수분함량을 유지함에 따라, 총공극과 용기용수량이 낮았던 OFM 배지에서도 삽수가 발근하기 적절한 근권환경이 갖춰진 것으로 판단된다. ‘매향딸기 삽목묘의 근장은 전체적으로 미스팅 기간이 길어질수록 증가하였으며 9-12일 기준으로 감소하는 경향을 보였다.
- 용기용수량은 배지에서 함유 가능한 최대 양수분의 양을 나타내는 것으로 용기용수량이 높은 배지는 관수 빈도를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다 (Kim 등, 2018). 용기용수량은 RW 배지에서 71.3%로 가장 높았으며, PF, CO, OFM 배지에서 각각 63.4%, 54.3%, 46.8%인 것으로 나타났다. 식물의 생장을 위한 근권 환경을 조성하기 위해서는 고상, 액상, 기상의 적절한 균형이 중요하며, 총 공극에 대한 기상률에 따라 배지의 통기성이 결정된다 (Kim 등, 2004; Kim 등, 2006; Park 등, 2012).
- 이상의 결과를 종합하면, 배지 종류 및 가습 기간에 따른 ‘매향’ 딸기 삽수의 발근율과 생존율은 가습기간이 길어질수록 유의적으로 증가하였으며, 배수성과 통기성이 다른 배지에 비해 우수했던 CO 배지에서 안정적으로 높은 발근율과 생존율을 확인하였다.
- 4). 지하부 건물중은 포깅 기간이 증가함에 따라 모든 배지에서 증가하는 경향을 보였으며, 이는 본 연구에서 포깅 기간이 증가함에 따라 발근율, 근장 및 주근 수가 증가한 것에 따른 결과인 것으로 판단된다.
- 배지의 총 공극은 배지가 포함할 수 있는 수분과 산소의 함량을 결정한다(No 등, 2012). 총 공극은 RW 배지에서 73.7%로 유의적으로 가장 높았으며, PF, CO, OFM 배지에서 각각64.7%, 57.8%, 47.8% 순으로 낮았다. 용기용수량은 배지에서 함유 가능한 최대 양수분의 양을 나타내는 것으로 용기용수량이 높은 배지는 관수 빈도를 줄일 수 있다는 장점을 가지고 있다 (Kim 등, 2018).
- 2019년 2월에 코이어(CO), 암면 (RW), 페놀폼(PF), 유기성형배지(OFM)에 삽수를 삽목하여 0, 3, 6, 9, 12일간 포깅 처리를 하였으며, 2019년6월에 현장실증 실험으로 코이어(CO), 암면(RW), 페놀폼(PF), 유기성 형배지(OFM)에 삽수를 삽목하여 0, 6, 9, 12, 15일간 미스팅 처리를 하였다. 포깅 처리에서 삽목묘의 발근율과 생존율은 포깅 기간이 길어질수록 증가하는 경향을 보였으며, CO 배지 에서 9일 이상 포깅 처리하였을 때 발근율과 생존율이 유의적 으로 높았다. 미스팅 처리에서 발근율은 CO와 RW 배지에서 9일 이상 미스팅 처리하였을 때, 생존율은 12일 이상 미스팅 처리하였을 때 유의적으로 높았다.
후속연구
- 주근 수는 미스팅 기간이 증가함에 따라 대체로 감소하는 경향을 보였다. Ku와 Cho(2014)는 배지가 과습할 경우 삽수의 발근 및 근수에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다고 보고하였으며, 본 연구에서 발생한 근장 및 주근 수의 감소도 미스팅 처리로 발생한 배지 과습이 원인으로 여겨지나, 미스팅 기간에 따른 각 배지 내 수분 이동 특성에 대한 데이터는 조사하지 않았기 때문에 향후 추가실험이 이뤄져야 할 것으로 판단된다.
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