초록 ▼

Ⅳ. 연구개발결과
유기재배 양파와 관행재배 양파의 재배관리, 생육, 양분 흡수, 수량과 품질적인 특성을 비교 분석하여 유기재배 양파의 우수성을 검정하고, 재배상의 문제점을 발굴하여 해결 방안을 모색하기 위하여 수행한 결과는 다음과 같다. 유기 양파는 대부분 2년 이상 연작하지 않은 반면에 관행 양파는 평균 6.7년간 연작을 하고 있었다. 유기재배에서 투입되는 퇴비와 유기질비료에 의해 공급되는 총 양분함량은 10a 당 질소가 45.6kg, 인산 38.0kg, 칼리 28.9kg, 유기물이 1,792kg이었으며 관행에서는 질소 74

Ⅳ. 연구개발결과
유기재배 양파와 관행재배 양파의 재배관리, 생육, 양분 흡수, 수량과 품질적인 특성을 비교 분석하여 유기재배 양파의 우수성을 검정하고, 재배상의 문제점을 발굴하여 해결 방안을 모색하기 위하여 수행한 결과는 다음과 같다. 유기 양파는 대부분 2년 이상 연작하지 않은 반면에 관행 양파는 평균 6.7년간 연작을 하고 있었다. 유기재배에서 투입되는 퇴비와 유기질비료에 의해 공급되는 총 양분함량은 10a 당 질소가 45.6kg, 인산 38.0kg, 칼리 28.9kg, 유기물이 1,792kg이었으며 관행에서는 질소 74.7kg, 인산 66.6kg, 칼리 53.9kg, 유기물 2,114kg이었다. 유기 양파에서는 흑색 PE 필름을 멀칭하였고, 관행에서는 투명 PE 필름을 멀칭하였다. 4월 상순 조사에서 유기 토양은 관행 토양보다 교환성 Mg 함량이 높았다. 5월 상순에는 토양 산도와 질산태 질소 함량에서 두 재배 방식 간에 유의적인 차이가 있었다. 수확기에는 두 재배방식 간에 토양의 양분 함량에 유의적인 차이를 보이지 않았다. 양파 생육 특성은 전 생육기간에 걸쳐 유기 양파보다 관행 양파에서 유의적으로 컸다. 유기 양파의 상품수량은 5,710kg/10a로, 관행보다 1,573kg 적었다. 양파 구와 잎의 흡수량은 수확기의 잎을 제외하고 모든 시기에서 관행 양파가 유기 양파보다 많았다. 총 페놀화합물은 유기 양파보다 관행 양파에서 유의적으로 높았다. 유기 양파는 피루빈산 함량이 4.02 mol/kg, 가용성 고형물 함량이 7.99°Brix로 관행 양파보다 약간 높았지만 총 플라보노이드 함량은 약간 낮았으며 유의적인 차이는 없었다. 부패와 중량 감소에 의한 저장 손실은 유기 양파와 관행 양파 간에 유의적인 차이가 없었다. 본 시험에서 유기 양파의 수량은 관행 양파보다 적었으며, 무기성분, 유기성분 및 저장 특성에 있어서 유기양파가 관행 양파보다 좋은 결과를 얻지 못했다. 그러한 원인으로 유기 양파는 흑색 PE 필름멀칭으로 인하여 관행 양파보다 초기 생육과 구의 성숙이 늦었으며, 초기 질소 성분의 무기화가 느렸기 때문이라고 판단된다. 재배적인 관점에서 유기 양파의 수량과 품질 향상을 위하여, 묘를 크게 키워서 일찍 정식을 하고, 겨울 동안에 부직포로 보온 피복을 하여 정식 후 뿌리 활착과 초기 생육을 좋게 하고, 수확시기를 관행보다 1주일 정도 늦추어 구의 성숙이 충분히 이루어질 수 있도록 해야 할 것이다.
유기재배에 적합한 양파 품종 선발을 통해 유기재배 시 발생할 수 있는 문제점을 보완하기 위하여 농가 선호도, 육성계통, 육종회사, 고정종, 교배종, 국내종, 외국종 등을 고려하여 15개 품종을 선발하여 시험을 수행하였다. 각 품종들은 저온생장성, 동해 저항성, 추대, 분구 등 생리장해에 대한 저항성, 수확기 도복률 및 상품 수량 등 5개 영역에서 평가되었다. 교배종에서는 e-조은, 카타마루, 팝, 아트, 신기한 등이, 교배종에서는 창녕대고, 서울대고, 천주중고 등이 유기재배에 적합한 품종으로 선발되었다. 비록 적합한 품종으로 선발되지는 못했지만, 선파워는 구 특성에서 좋은 결과를 보였다. 고정종, 교배종 간에는 저온생장성(엽초경), 수확기 도복률(5월 24일), 구 특성(구형지수)을 제외한 전 영역에서, 국내종, 외국종 간에는 월동 후 결주율을 제외한 전 영역에서 유의한 차이가 발견되지 않았다.
유기재배 양파에서 퇴비 유무와 유박 시용량이 수량과 품질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 2년간, 두 시험포장에서 수행하였다. 퇴비 3톤/10a 시용 시 양분공급량은 질소 45.5kg, 유기물 897kg, 인 16.6kg, 칼륨 62.3kg이었고 유박 300kg/10a 시용 시 양분공급량은 질소 16.1kg, 유기물 205kg, 인 1.2g/kg, 칼륨 4.1kg이었다. 2년차, 상주 시험포장에 시용한 퇴비의 양분 공급량이 다른 퇴비에서보다 높았다. 수확기의 토양 산도, 염농도, 유기물, 질소 등은 2년차 시험이 1년차 시험보다 높았다. 지역별로는 상주 시험포장에서 유효 인을 제외하고 모든 성분에서 높았다. 퇴비 3톤/10a 시용구는 무 시용구보다 산도, 염농도, 질소, 유효 인, 교환성 칼륨 함량이 높았다. 유박시용량이 증가할수록 산도는 낮아지고 염농도, 질산태 질소가 높아지는 경향이었다. 4월 10일과 5월 12일의 엽수, 초장, 생체중 모두 2014년에서 컸다. 퇴비 3톤/10a 시용구가 무 시용구보다 초장, 구 생체중이 컸다. 유박 시용량이 증가할수록 엽수, 초장, 엽 생체중이 증가하는 경향이었다. 상품수량은 2년차 시험에서 5,417kg/10a로 1년차 시험보다 많았으며, 함양 포장이 5,292kg/10a로 상주 포장보다 많았다. 퇴비 3톤/10a 시용구의 상품수량은 5,268kg/10a로 퇴비 무 시용구보다 많았다. 유박 시용구는 무 시용구보다 많았으나, 유박 시용량 간에는 유의적인 차이가 없었다. 보호엽을 제거한 가식부위의 구중은 2년차에서 높았으나 인편두께는 1년차 시험에서 컸다. 함양 포장에서 양파의 구중, 구경, 인편두께가 상주 포장의 양파보다 컸고, 맹아 수가 많았다. 퇴비 3톤/10a 시용구는 무 시용구보다 구중, 구경, 인편두께가 컸다. 연자별 무기성분 함량은 2년차 시험에서 질소, 칼륨, 마그네슘 함량이 1년차 시험보다 높았다. 지역별로는 상주 포장에서 칼륨, 칼슘 및 마그네슘 함량이 높았다. 퇴비 시용구는 칼륨 함량에서 높았다. 가식 부위의 유기성분 함량은 2년차 시험에서 가용성 고형물, 피루빈 산, 총페놀화합물과 총 플라보노이드 함량이 1년차 시험에서보다 높았다. 지역별로는 상주 포장에서 피루빈 산 함량이 높았으나 총 페놀화합물 함량은 함양 포장에서 높았다. 퇴비 시용구는 가용성 고형물 함량에서 무 시용구보다 높았다. 2개월 후의 저장 중 총 손실률은 2년차 시험에서 2.6%로 1년차 시험에서보다 낮았으나 4개월 후에는 년차 간에 차이가 없었다. 지역별로는 상주 포장에서 4개월 후에 저장 중 총 손실률이 5.7%로 함양 포장에서보다 낮았다. 이상의 결과를 종합할 때, 퇴비 3톤/10a과 유박 300kg/10a를 시용함으로써 수량을 증가시키고 토양의 양분 집적을 감소시킬 수 있었으나 양파 구의 무기성분과 유기성분 함량의 증진에서 다른 처리구와 유의적인 차이를 보이지 않았다.
친환경 양파 생산에서 흑색 PE 필름 멀칭 하에서 잡초 발생을 억제하기 위하여 옥수수 글루텐 가루 살포량과 아세트산 농도의 효과에 대하여 평가하였다. 옥수수 글루텐 살포량이 많을수록 잡초발생량이 감소하였다. 400kg/10a처리구의 1차 조사에서 생체중 기준 방제가는 99.8%였고 2차 조사에서 85.9%로 가장 높았다. 옥수수글루텐 처리 후 처리별 양파 생육은 글루텐 살포량이 많을수록 초장, 구경 및 구고 등이 일부 감소하는 경향을 보였으며, 월동 후 결주 발생율은 옥수수글루텐 400kg/10a 처리에서 11.1%로 가장 높았다. 옥수수 글루텐 살포량 100～300kg/10a 및 1회 제초 처리구의 상품수량은 4,776～5,030kg/10a으로 손 제초 처리구의 89～93% 수준이었다. 유기 양파 생산에서 잡초방제를 위한 옥수수글루텐의 적정 살포량은 잡초 방제효과와 결주 발생 및 생육감소에 따른 상품수량을 고려하여 200kg/10a처리가 가장 효과적 일 것으로 판단된다. 아세트산 살포 농도가 높아질수록 잡초 발생량은 감소하였다. 1차 조사에서 아세트산농도 10% 이상 처리구의 생체중 기준 잡초 방제가는 93.6～94.1, 2차 조사에서 잡초 방제가는 93.7～99.3으로 손 제초의 잡초 방제가와 비슷하였다. 아세트산 농도 5% 처리구에서 약해 발생주율은 4.4%였으나, 10%～20% 살포한 처리구에서는 약해 발생주율이 19.7～26.9%로 높았다. 상품수량은 아세트산 10% 처리에서 5,810kg/10a로 손제초의 97% 수준이었다. 아세트산 농도 10% 처리구의 약해 발생주율이 23.2%로 아세트산 농도 5% 처리구의 4.4%보다 현저히 높았으나, 아세트산 농도 10% 처리구의 살초 효과가 아세트산 농도 5% 처리구보다 유의적으로 높았기 때문에 상품수량이 약간 높았던 것으로 판단된다. 아세트산은 비선택성이므로 살포할 때의 작물의 생육 상태나 온도, 바람 등의 기상 환경 등에 특별한 주의가 필요하며, 작물이 심겨져 있는 이랑보다는 고랑에 발생하는 잡초의 방제에 효과적일 것으로 생각된다.

Abstract ▼

Onion (Allium cepa L.) is a commonly cultivated, important commercial vegetable. To compare agricultural practices, soil physical and chemical properties, growth characteristics, yield, nutrient uptake and bulb quality of organic and conventional farms in Korea was performed during the 2011/2012 gro

Onion (Allium cepa L.) is a commonly cultivated, important commercial vegetable. To compare agricultural practices, soil physical and chemical properties, growth characteristics, yield, nutrient uptake and bulb quality of organic and conventional farms in Korea was performed during the 2011/2012 growing season. Soil and plant samples were collected from 8 certified organic fields managed organically for more than 5 years and 8 conventional fields adjacent to the organic fields. The amounts of nutrients applied to onion fields were approximately 2 times greater with the conventional methods than with organic methods.
However, the soil physical and chemical properties were not significantly different between the organic and conventional systems, except for NO3-N in early May. Growth characteristics were significantly different in early April with organic bulb yield of 5,575kg/ha, which was 21.8% lower than conventionally produced onions. In the conventional system, P and K content of leaf tissue in early April, and N and P content of bulb tissue in early May were higher than those in the organic system. Uptake of all nutrients was greater in the conventional onions compared to the organic onions, except for leaf tissue at harvest.
Total phenolic compounds were significantly higher in conventional than organic onions, while there were no significant differences in pyruvic acid, soluble solid and flavonoids content between conventional onions and organic onions. In conclusion, organic onions began to grow and absorb soil nutrients later than the conventional onions in the initial vegetative growth stage, did not improve nutritional qualtiy. To accelerate the initial growth of the organic onion plant and enhance bulb quality, agricultural practices need to be modified.
Modifications that may help include using larger sized seedlings at transplanting, covering the plants with nonwoven fabric or transparent plastic film to increase warmth, and harvesting the onions one week later than the conventional onions.
Cultivar was one of main factors affecting plant characteristics and productivity in organic onion production. This study is conducted in order to select the varieties that can supplement problems related with organic bulb onion (Allium cepa. L.) production. Fifteen test varieties were selected, considering onion growers' preference, breeding type, breeding company, which included 6 open-pollinated cultivar and 9 F1 hybrid cultivar of either domestic (9 cultivars) or imported (6 cultivars) products. Onion varieties were assessed in 5 criteria as follows: plant growth characteristics during winter season, resistance to freezing injury and physiological disorder such as bolting and bulb doubling, maturity degree, and marketable yield. As a result, e-joeun, Katamaru, Pop, Art, Singihan among F1 hybrid cultivars and Changnyeongdaego, Seouldaego, and Chunjujunggo among open-pollinated cultivars were selected as more suitable varieties for organic cultivation. Although Sunpower cannot be included among varieties which are suitable for organic cultivation, it showed excellent traits in the bulb characteristics. No significant differences were found between open-pollinated cultivars and F1 hybrid cultivars except plant sheath diameter after overwintering and top-down percentage on 24 May. In addition, no significant differences were recognized between domestic cultivars and imported cultivars except stand reduction.
Compost or organic fertilizer are main materials to improve yield in organic crop production. This experiment was performed to evaluate the effect of compost and mixed oil cake fertilizer application rates on bulb yield and quality of organically grown onion at two different county (Hanmyang and Sangju), during 2012/2013 (first trial) and 2013/2014 (second trial) growing seasons. Compost rates included 0, 3 ton/ha, and oil cake fertilizer application rates consisted of 0, 300, 600, 900 kg/10a. Total nutrients of compost applied at 3 ton/10a amounted to 45.5 kg in nitrogen (N), 897 kg in organic matter (OM), 16.6 kg in phosphorus (P), 62.3 kg in potassium (K). Oil cake fertilizer at 300 kg/10a provided 16.1 kg in N. 205 kg in OM, 1.2 kg in P, 4.1 kg in K. Nutrients in compost at Sangju's field in second trial were higher than other composts. Soil pH, electrical conductivity (EC), OM, and N contents at harvest were higher in second trial than in first trial. Soil nutrients except for P were higher in Sangju's field than in Hamyang's field. Compost rate at 3 ton/10a resulted in higher soil pH, EC, available P, exchangeable K content than zero rate. As oil cake rates increased, pH decreased and EC, NO3-N increased. Number of leaves, plant height and plant fresh weight on 10 April and 12 May were greater in second trial than in first one. Compost rate at 3 ton/10a increased plant height, bulb fresh weight. Number of leaves, height. leaf fresh weight increased with increasing oil cake rates. Bulb marketable yield in first trial was 5,417 kg/10a, which was higher than in first trial. Experiment field in Hamyang resulted in higher bulb yield at 5,292 kg/10a than that in Sangju. Compost rate at 3 ton/10a produced 5,268 kg/10a, which was higher than zero rate. Oil cake application resulted in higher bulb yield than zero rate, but there were no significant differences among different application rates. Nitrogen, K, Mg content in bulb at harvest were higher in second trial than in first trial. Field in Sangju was higher in K, Ca and Mg content than in Hamyang. Soluble solid, pyruvic acid, total phenolic and total flavonoid contents were higher in second trial than in first trial. Pyruvic acid content was higher in Sangju's field, while total phenolic content was higher in Hamyang's field. Compost rate at 3 ton/10a resulted in higher soluble solid content compared with zero rate. Storage loss was lower in second trial than in first trial after 2-month storage, and lower in Sangju's field than in Hamyang's one after 4-month storage. In conclusion, 3 ton/10a compost rate and 300kg/10a oil cake rate improved bulb marketable yield, but the effect of those treatments on organic and inorganic contents were not definitely determined.
Production losses from weed competition are among the most important crop management concerns for organic growers, and the ability to control weeds is considered a major limiting factor for farmers wishing to transition to organic production systems. Corn gluten meal application rates consisted of 100, 200, 300, 400kg/10a, hand weeding, and no control. Corn gluten was applied on transplanting beds before black polyethylene mulch was covered. Acetic acid concentrations included 5%, 10%, 15%, 20%, hand weeding, and no control. Diluted acetic acid was applied to emergent weeds two times in early April and in early May. Higher corn gluten application rates resulted in decreasing weed incidence.
Weed control of corn gluten rate at 400kg/10a based on weed fresh weight was 99.8% at the first investigation and 85.9% at the second investigation. As corn gluten rates increased, height and bulb diameter of onion plant decreased. Stand reduction of overwintered onion plants was 11.1% at 400kg/10a corn gluten rate. Corn gluten rates at 100-300kg/10a plus one time hand weeding produced 4,776-5,030kg/10a bulb marketable yield, which was 89-93% of yield at three times hand weeding treatment. Corn gluten meal application rate at 200kg/10a could be effective for organic onion production, considering weed control and bulb yield. Higher acetic acid concentrations resulted in decreasing weed incidence. Weed control of more than 10% acetic acid ranged from 93.6 to 94.1 at the first investigation and 93.7-99.3 at the second investigation. Crop injury at 5% acetic acid was 4.4%, whereas the injury at more than 10% acetic acid was 19.7-26.9%. Application at 10% acetic acid produced 5,810kg/10a bulb marketabel yield, which was 97% of yield at 3 times hand weeding. Ten percent acetic acid resulted in higher crop injury than 5% acetic acid, but 10% acetic acid significantly increased weed control compared with 5% acetic acid. Ten percent acetic acid could be effective for weed control, but great care should be necessary to apply acetic acid to decreases crop injury.