수경재배 시설 내에서 토마토를 재배할 때 대목사용에 따른 수확 시기별 수확량 변화와 생육지표를 활용한 생육차이를 살펴보고자 본 실험을 수행하였다. '감마'를 접수로 '파워가드', 'T1', 'L1', 'B.blocking'을 대목으로 접목한 토마토 접목묘 4종류와 접목하지 않은 '감마'를 실생묘로 실험에 사용하였다. 재배는 장기재배를 하는 토마토 수경재배 비닐하우스에서 재배되었다. 토마토의 총 수확량을 조사한 결과 대목을 사용하여 접목한 토마토 '파워가드'의 수확량과 접목하지 않은 토마토의 수확량은 각각 8,428g과 7,645g으로 나타났다. 생육 후기 접목한 토마토 'B.blocking'과 실생 토마토의 개화위치는 각각 17.58cm와 14.92cm였다. 이같은 결과는 토마토에 있어서 대목을 사용하는 것이 수확량이 높고 수확 후기까지 식물체가 균형있는 생장을 하는 것으로 볼 수 있다. 접목묘와 실생묘의 수확량 차이는 정식 236일 째인 19화방부터 크게 나타나기 시작하였다. 토마토 장기재배를 할 경우에는 대목을 사용하는 것이 높은 수량을 얻을 수 있는 것으로 판단된다.
수경재배 시설 내에서 토마토를 재배할 때 대목사용에 따른 수확 시기별 수확량 변화와 생육지표를 활용한 생육차이를 살펴보고자 본 실험을 수행하였다. '감마'를 접수로 '파워가드', 'T1', 'L1', 'B.blocking'을 대목으로 접목한 토마토 접목묘 4종류와 접목하지 않은 '감마'를 실생묘로 실험에 사용하였다. 재배는 장기재배를 하는 토마토 수경재배 비닐하우스에서 재배되었다. 토마토의 총 수확량을 조사한 결과 대목을 사용하여 접목한 토마토 '파워가드'의 수확량과 접목하지 않은 토마토의 수확량은 각각 8,428g과 7,645g으로 나타났다. 생육 후기 접목한 토마토 'B.blocking'과 실생 토마토의 개화위치는 각각 17.58cm와 14.92cm였다. 이같은 결과는 토마토에 있어서 대목을 사용하는 것이 수확량이 높고 수확 후기까지 식물체가 균형있는 생장을 하는 것으로 볼 수 있다. 접목묘와 실생묘의 수확량 차이는 정식 236일 째인 19화방부터 크게 나타나기 시작하였다. 토마토 장기재배를 할 경우에는 대목을 사용하는 것이 높은 수량을 얻을 수 있는 것으로 판단된다.
This research was conducted to examine the changes in yield and difference in growth, using rootstocks in tomatoes as the growth indicators. Seedlings of tomato 'Gama', were used as scion and non-grafted control, while 4 different grafted tomatoes 'Powerguard', 'T1', 'L1', and 'B.blocking' were used...
This research was conducted to examine the changes in yield and difference in growth, using rootstocks in tomatoes as the growth indicators. Seedlings of tomato 'Gama', were used as scion and non-grafted control, while 4 different grafted tomatoes 'Powerguard', 'T1', 'L1', and 'B.blocking' were used as rootstocks. The non-grafted and grafted plants were grown in hydroponics for long-duration cultivation under plastic greenhouse conditions. The total yield of grafted tomato 'Powerguard' and non-grafted tomato 'Gama' were 8,428 g and 7,645 g, respectively. The flowering position of grafted plants 'B.blocking' and non-grafted plants at the latter period were 17.58 cm and 14.92 cm, respectively. The results showed that the yield and the balance of the plant were improved until the end of the harvest by grafting. The difference in yield between non-grafted and grafted tomatoes was evident in the 19th cluster, 236 days after planting. Therefore using rootstocks could be advantageous for long-duration cultivation in tomatoes.
This research was conducted to examine the changes in yield and difference in growth, using rootstocks in tomatoes as the growth indicators. Seedlings of tomato 'Gama', were used as scion and non-grafted control, while 4 different grafted tomatoes 'Powerguard', 'T1', 'L1', and 'B.blocking' were used as rootstocks. The non-grafted and grafted plants were grown in hydroponics for long-duration cultivation under plastic greenhouse conditions. The total yield of grafted tomato 'Powerguard' and non-grafted tomato 'Gama' were 8,428 g and 7,645 g, respectively. The flowering position of grafted plants 'B.blocking' and non-grafted plants at the latter period were 17.58 cm and 14.92 cm, respectively. The results showed that the yield and the balance of the plant were improved until the end of the harvest by grafting. The difference in yield between non-grafted and grafted tomatoes was evident in the 19th cluster, 236 days after planting. Therefore using rootstocks could be advantageous for long-duration cultivation in tomatoes.
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문제 정의
따라서 본 연구는 토마토에 있어서 수경재배 시설 내에서 대목을 사용한 접목묘와 대목을 사용하지 않은 실생묘의 수확시기별 수확량 변화와 생육지표를 활용한 생육차이를 살펴보고자 수행하였다.
제안 방법
토마토 육묘는 2019년 7월 4일 토마토 대목 종자는 모판에 파종하여 10일 후 40구 트레이에 가식하였고 접수 종자는 128구 트레이에 파종하였다. 2019년 7월 25일에 대목 품종 4가지와 접수를 합접법으로 접목하였다. 접목 후에는 온도 24℃, 습도 80% 이상으로 유지되는 접목 활착실에 6일간 두었다.
개화위치는 생장점과 개화하는 화방 사이의 길이를 측정하였다. 개화속도는 7일 간격으로 같은 시간에 완전히 개화된 꽃 수를 측정하여 금주의 개화 수에서 전주의 개화 수를 뺀 값으로 계산하였다(Kim 등, 2014). 엽장과 엽폭은 개화한 최상위 화방의 하부엽의 정단엽의 세로와 가로 길이를 측정하였다.
생장강도는 7일 전 유인선에 표시한 생장점이 있던 위치의 줄기직경(경경)을 측정하였으며 측정할 부위가 마디인 경우 바로 아래부분을 측정하였다(Kim 등, 2010). 개화위치는 생장점과 개화하는 화방 사이의 길이를 측정하였다. 개화속도는 7일 간격으로 같은 시간에 완전히 개화된 꽃 수를 측정하여 금주의 개화 수에서 전주의 개화 수를 뺀 값으로 계산하였다(Kim 등, 2014).
7dS·m-1을 유지하였다. 겨울철 급액은 오전 9시 30분에 시작하여 일몰4시간 전까지 5회(80cc/주)에 걸쳐 급액하였고, 여름철 급액은 오전 8시에 시작하여 일몰2시간 전까지 17회(100cc/주)에 걸쳐 급액하였다. 배양액 공급은 자동공급장치(MAGMA 1000 V2.
당도는 당도계(PR-32a, ATAGO, Japan)를 이용하여 수확된 과실을 5반복 측정하였다. 과경(Fruit length)과 과폭(Fruit diameter)은 디지털 버니어 캘리퍼스300mm(IP67, FUTURO, Switzerland)를 이용하여 수확된 과실을 5반복 측정하였다.
수확한 토마토는 실험실에서 과중, 개수, 당도, 과경 및 과폭을 측정하였다. 과중은 전자저울(KS-308, DRETEC, Japan)을 이용하여 조사하였고 동시에 개수를 조사하였다. 당도는 당도계(PR-32a, ATAGO, Japan)를 이용하여 수확된 과실을 5반복 측정하였다.
과중은 전자저울(KS-308, DRETEC, Japan)을 이용하여 조사하였고 동시에 개수를 조사하였다. 당도는 당도계(PR-32a, ATAGO, Japan)를 이용하여 수확된 과실을 5반복 측정하였다. 과경(Fruit length)과 과폭(Fruit diameter)은 디지털 버니어 캘리퍼스300mm(IP67, FUTURO, Switzerland)를 이용하여 수확된 과실을 5반복 측정하였다.
처리 당 5주씩 3반복으로 조사하였다. 생장강도는 7일 전 유인선에 표시한 생장점이 있던 위치의 줄기직경(경경)을 측정하였으며 측정할 부위가 마디인 경우 바로 아래부분을 측정하였다(Kim 등, 2010). 개화위치는 생장점과 개화하는 화방 사이의 길이를 측정하였다.
토마토 수확량 조사는 반복당 5개체를 골라 2019년 12월 6일부터 2020년 5월 29일까지 총 26주간 1에서 2주마다 조사하였다. 수확한 토마토는 실험실에서 과중, 개수, 당도, 과경 및 과폭을 측정하였다. 과중은 전자저울(KS-308, DRETEC, Japan)을 이용하여 조사하였고 동시에 개수를 조사하였다.
식물 생육조사는 초기와 후기 생육조사로 나누어 생장강도, 개화위치, 개화속도, 엽장 및 엽폭을 조사하였다. 초기 생육조사는 정식 후 42일에 시작하여 7일 간격으로 3주간 조사하였고, 후기 생육조사는 정식 후 266일에 시작하여 7일 간격으로 3주간 조사하였다.
개화속도는 7일 간격으로 같은 시간에 완전히 개화된 꽃 수를 측정하여 금주의 개화 수에서 전주의 개화 수를 뺀 값으로 계산하였다(Kim 등, 2014). 엽장과 엽폭은 개화한 최상위 화방의 하부엽의 정단엽의 세로와 가로 길이를 측정하였다.
2019년 7월 25일에 대목 품종 4가지와 접수를 합접법으로 접목하였다. 접목 후에는 온도 24℃, 습도 80% 이상으로 유지되는 접목 활착실에 6일간 두었다. 접목하지 않은 토마토 품종 ‘감마’ 실생묘도 실험에 사용하였다.
실험 기간은 2019년 8월 24일부터 2020년 5월 29일까지 실시하였다. 접목한4개의 처리 구와 접목하지 않은 1개의 처리 구를 15주씩 3반복 난괴법으로 배치하였다. 정식 시 배지는 코코피트 배지(Duck Yang Coco, Korea, 가로 20cm, 세로 100cm, 높이 10cm)를 사용하여 재식거리는 160cm x 25cm로 하였다.
초기 생육조사는 정식 후 42일에 시작하여 7일 간격으로 3주간 조사하였고, 후기 생육조사는 정식 후 266일에 시작하여 7일 간격으로 3주간 조사하였다. 처리 당 5주씩 3반복으로 조사하였다. 생장강도는 7일 전 유인선에 표시한 생장점이 있던 위치의 줄기직경(경경)을 측정하였으며 측정할 부위가 마디인 경우 바로 아래부분을 측정하였다(Kim 등, 2010).
식물 생육조사는 초기와 후기 생육조사로 나누어 생장강도, 개화위치, 개화속도, 엽장 및 엽폭을 조사하였다. 초기 생육조사는 정식 후 42일에 시작하여 7일 간격으로 3주간 조사하였고, 후기 생육조사는 정식 후 266일에 시작하여 7일 간격으로 3주간 조사하였다. 처리 당 5주씩 3반복으로 조사하였다.
토마토 수확량 조사는 반복당 5개체를 골라 2019년 12월 6일부터 2020년 5월 29일까지 총 26주간 1에서 2주마다 조사하였다. 수확한 토마토는 실험실에서 과중, 개수, 당도, 과경 및 과폭을 측정하였다.
대상 데이터
겨울철 급액은 오전 9시 30분에 시작하여 일몰4시간 전까지 5회(80cc/주)에 걸쳐 급액하였고, 여름철 급액은 오전 8시에 시작하여 일몰2시간 전까지 17회(100cc/주)에 걸쳐 급액하였다. 배양액 공급은 자동공급장치(MAGMA 1000 V2.0, Green Control System Ltd, Korea)를 이용하였으며, 온도와 일사 센서는 복합 환경 제어 시스템(MAGMA multivariable controller Ver 2.4, Green Control System Ltd, Korea)를 이용하여 수집하였다. 토마토 식물체 관리는 정식 후 발생되는 측지와 노엽을 지속적으로 제거하고 동일한 개수로 적과하였다.
본 실험은 전라북도 정읍에 위치한 연동형 비닐하우스(폭 9.6m, 길이 115m, 측고 5.5m, 동고 7m)에서 수행하였다. 실험 기간은 2019년 8월 24일부터 2020년 5월 29일까지 실시하였다.
5m, 동고 7m)에서 수행하였다. 실험 기간은 2019년 8월 24일부터 2020년 5월 29일까지 실시하였다. 접목한4개의 처리 구와 접목하지 않은 1개의 처리 구를 15주씩 3반복 난괴법으로 배치하였다.
실험에 사용한 배양액은 Yamazaki 토마토 배양액을 pH 6.0, EC 2.0dS·m-1 수준으로 조정하였으며, 온실 내부 평균온도가 15℃인 1월 부근에는 EC는 2.6에서 2.7dS·m-1을 유지하였다.
접목하지 않은 토마토 품종 ‘감마’ 실생묘도 실험에 사용하였다. 접목묘와 같은 크기로 정식하기 위해 실생묘는 2019년 7월 11일에 파종하였다.
접목하지 않은 토마토 품종 ‘감마’ 실생묘도 실험에 사용하였다.
접목한4개의 처리 구와 접목하지 않은 1개의 처리 구를 15주씩 3반복 난괴법으로 배치하였다. 정식 시 배지는 코코피트 배지(Duck Yang Coco, Korea, 가로 20cm, 세로 100cm, 높이 10cm)를 사용하여 재식거리는 160cm x 25cm로 하였다. 실험에 사용한 배양액은 Yamazaki 토마토 배양액을 pH 6.
토마토 대목 품종인 ‘파워가드’(National Institute of Horticultural and Herbal Science, Korea), ‘T1’(Bunongseed, Korea), ‘L1’(Bunongseed, Korea), ‘B.blocking’(Takii, Japan)과 토마토 접수 품종 ‘감마’(Semillas Fitó, Spain)를 사용하였다.
데이터처리
통계분석은 R 프로그램을 이용하여 ANOVA(analysis of variance)를 통해 실시하였다. 통계적 유의성 검정을 위해 최소 유의차 검정(Least Significant Difference Test, LSD)을 통해 5% 유의수준에서 실시하였다.
통계분석은 R 프로그램을 이용하여 ANOVA(analysis of variance)를 통해 실시하였다. 통계적 유의성 검정을 위해 최소 유의차 검정(Least Significant Difference Test, LSD)을 통해 5% 유의수준에서 실시하였다. 평균 간 비교는 95% 신뢰 수준에서 Duncan’s Multiple Range Test(DMRT) 검정을 이용하여 차이를 확인하였다.
평균 간 비교는 95% 신뢰 수준에서 Duncan’s Multiple Range Test(DMRT) 검정을 이용하여 차이를 확인하였다.
성능/효과
수확을 시작한 12월에는 주 당 2,000g에서 2,500g의 수확량을 보이다가 2월에는 500g에서 1,000g으로 수확량이 감소하였는데(Fig. 3) 이는 1월과 2월의 온실 평균 내부온도가 15.3℃와 16.7℃로 토마토 생육적온인 17 내지 27℃보다 낮은 온도로(Fig. 4) 낮은 온도는 토마토의 절대 성장률을 감소시키고 절대 성장률이 최대가 되는 시기를 늦춘다는 연구결과(Adams 등, 2001)에 따라 수확량이 감소된 것으로 판단된다.
7℃로 토마토 생육적온인 17 내지 27℃보다 낮은 온도로(Fig. 4) 낮은 온도는 토마토의 절대 성장률을 감소시키고 절대 성장률이 최대가 되는 시기를 늦춘다는 연구결과(Adams 등, 2001)에 따라 수확량이 감소된 것으로 판단된다. 4월부터 수확량이 1,000g에서 1,500g으로 증가하였는데(Fig.
1). 월별 평균 과중을 조사한 결과는 수확을 시작한 12월을 제외하고 전체 재배기간 동안 접목하지 않은 처리 구의 평균 과중이 접목한 처리 구에 비해 3 내지 26g 낮았다(Fig. 2). 정식 후 251일에 수확한 과실의 과경과 과폭은 접목한 처리 구에 비해서 접목하지 않은 처리 구가 낮았다(Table 1).
개화위치는 15 내지 20cm를 기준으로 개화위치가 기준보다 짧으면 생식생장으로의 진행, 기준보다 길면 영양생장으로의 진행이라고 판단할 수 있다(Stradiot과 Battistel, 2003). 접목한 토마토는 후반기까지 생육의 균형을 맞추고 있음을 볼 수 있었으며, 생육 후기로 갈수록 실생묘는 생식생장으로의 진행이 되는 것을 볼 수 있었다. 수확 후기에 접목하지 않은 토마토의 수확량이 접목한 토마토의 수확량보다 낮은 이유는 식물체가 생장상의 균형을 보이지 않고 생식생장으로 치우쳤기 때문이라고 판단된다.
정식 280일 후 생육 후기의 개화위치는 접목한 처리 구 ‘파워가드’, ‘T1’, ‘L1’, ‘B.blocking’은 각각 16.36cm, 15.94cm, 16.87cm, 17.58cm를 보였고 실생묘의 개화위치는 14.92cm로 유의적으로 낮은 값을 보였다(Table 3).
정식 48일 후 생육 초기의 개화속도는 0.5/주에서 0.6/주의 값을 보이다가 정식 55일 후 0.6/주에서 0.8/주로 개화속도가 빨라졌으며 정식 266일 후 생육 후기의 개화속도는 모든 처리구가 0.7/주 대의 값을 보이다가 0.6/주 대로 개화속도가 느려졌다(Table 4). 토마토의 경우 개화속도는 일주일에 0.
2). 정식 후 251일에 수확한 과실의 과경과 과폭은 접목한 처리 구에 비해서 접목하지 않은 처리 구가 낮았다(Table 1). 이러한 결과는 접목하지 않은 토마토의 수확량과 과실 크기 및 과중이 접목한 토마토보다 낮았다는 결과(Turhan 등, 2011)와 접목하지 않은 토마토보다 접목한 토마토의 과중이 높게 나타났다는 결과 (Khah 등, 2006)와 일치하였다.
정식266일 후 실생 토마토의 생장강도는 10.38mm이고 접목한 처리 구인 ‘파워가드’, ‘T1’, ‘L1’, ‘B.blocking’은 각각 11.7mm, 11.83mm, 12.56mm, 12.23mm의 생장강도를 보였다(Table 2).
토마토의 주 당 평균 총 수확량을 조사한 결과 대목을 사용하여 접목한 토마토 ‘파워가드’의 수확량이 8,428.4g으로 가장 높고 그 다음으로 ‘B.blocking’, ‘T1’, ‘L1’이 각각 7,955.9g, 7,908.1g, 7,806g 순으로 수확량이 높으며, 접목하지 않은 토마토는 7,645.5g으로 수확량이 가장 낮았다(Fig. 1).
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
채소 작물의 접목은 어떠한 문제점을 해결하기 위한 기술인가?
채소 작물의 접목은 작물 생산에 있어서 집약 재배와 연작으로 인해 발생하는 토양오염 및 병해충 발생과 같은 문제점를 해결하기 위해 동아시아에서 수십 년간 실행해온 기술이다(Kubota 등, 2008). 채소 작물에 있어서 접목은 F.
접목묘가 병에 대한 내성을 가지는 이유는 무엇인가?
oxysporum에 의해 발생하는 토양 전염병을 피하거나 줄이기 위함으로 접목묘 사용률이 크게 증가하였다(Lee, 1994). 접목묘가 병에 대해 내성을 가지는 이유는 대목의 뿌리가 그 병에 대해 내성을 가지고 있기 때문이다(Lee 등, 2010). 토마토 대목의 사용은 접수의 생육을 좋게 하여 수확량에 영향을 준다(Lee와 ODA, 2003).
토마토 토경재배와 다르게 수경재배는 장기재배가 일반적인데 이것이 가지는 이점은 무엇인가?
토마토 토경재배는 5단에서 7단으로 단기재배를 하지만 수경재배에서는 장기재배가 일반적이다. 토마토 장기재배 작형은 대부분 전년 8월에 정식하여 익년 6월까지 재배하는데 이 경우 30단 이상 수확할 수 있어(RDA, 2019) 생산량의 증가로 높은 소득을 얻는다. 네덜란드와 우리나라의 전체 토마토 재배면적 대비 접목 토마토 재배면적 비율은 각각 75%와 25%로(Singh 등, 2017) 우리나라의 토마토 접목묘 사용률은 네덜란드에 비해 낮은 비율을 보인다.
참고문헌 (17)
Adams, S.R., K.E. Cockshull, and C.R.J. Cave. 2001. Effect of temperature on the growth and development of tomato fruits. Annals of Botany 88:869-877.
Khah, E.M., E. Kakava, A. Mavromatis, D. Chachalis, and C. Goulas. 2006. Effect of grafting on growth and yield of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) in greenhouse and open-field. Journal of Applied Horticulture 8:3-7.
Kim, S.E., S.Y Sim, S.D. Lee, and Y.S. Kim. 2010. Appropriate root-zone temperature control in perlite bag culture of tomato during winter season. Kor. J. Hort. Sci. Technol 28:783-789 (in Korean).
Kim, S.E., M.Y. Lee, and Y.S. Kim. 2013. Characterization of photosynthetic rates by tomato leaf position. Kor. J. Hort. Sci. Technol 31:146-152 (in Korean).
Kim, S.E., M.Y. Lee, M.H. Lee, S.Y. Sim, and Y.S. Kim. 2014 Optimal Management of tomato leaf pruning in rockwool culture. Hort. Environ. Biotechnol 55:445-454.
Kubota, C., M.A. McClure, N. Kokalis-Burelle, M.G. Bausher, and E.N. Rosskopf. 2008. Vegetable grafting: History, use and current technology status in North America. HortScience 43:1664-1669.
Lee, J.M., and M. ODA. 2003. Grafting of herbaceous vegetable and ornamental crops. Horticultural Reviews 28:61-124.
Lee, J.M., C. Kubota, S.J. Tsao, Z. Bie, P. Hoyos Echevarria, L. Morra, and M.Oda. 2010. Current status of vegetable grafting: Diffusion, grafting techniques, automation. Scientia Horticulturae 127:93-105.
Marsic, N.K. and J. Osvald. 2004. The influence of grafting on yield of two tomato cultivars(Lycopersicon esculentum Mill.) grown in a plastic house. Acta agriculturae slovenica 83:243-249.
McManus, B. 2020, 31 Advantages & disadvantages of hydrop onics. Available via https://smallscalegardener.com/advantages-disadvantages-hydroponics. Accessed 26 September 2020
Rural Development Administration (RDA). 2019. TOMATO. Rural Development Administration, Jeonju, Korea (in Korean).
Saito, T., T. Ariizumi, Y. Okabe, E. Asamizu, K. Hiwasa-Tanase, N. Fukuda, T. Miizoguchi, Y. Yamazaki, K. Aoki, and H. Ezura. 2011. TOMATOMA: A novel tomato mutant database distributing micro-tom mutant collections. Plant Cell Physiol. 52:283-296.
Stradiot, P. and P. Battistel. 2003. Improved plant management with localised crop heating and advice on distance in the mediterranean climate. Acta Hort. 614:461-467.
Turhan, A., N. Ozmen, M.S. Serbeci, and V. Seniz. 2011. Effects of grafting on different rootstocks on tomato fruit yield and quality. Hort. Sci. 38:142-149.
White, R.A.J. 1963. Grafted greenhouse tomatoes give heavier crops. N. Z. J. Agr. Res. 106:247-248.
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