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Kafe 바로가기주관연구기관 | 전라남도농업기술원 |
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2015-03 |
과제시작연도 | 2014 |
주관부처 | 농촌진흥청 Rural Development Administration(RDA) |
등록번호 | TRKO201500010452 |
과제고유번호 | 1395035453 |
사업명 | 농업실용화기술R&D지원 |
DB 구축일자 | 2015-07-11 |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201500010452 |
Ⅳ. 연구개발결과
1. 동부 자원선발 및 품질평가
가. 동부 선발 유전자원의 순계분리 및 생산력검정
○ 순계분리
IT104373 등 1차로 선발한 8자원을 대상으로 순계분리를 실시하였고, 이들 자원에 대한 질적 형질과 생육 특성을 조사하였다. 각 자원의 3계통군에서 분리된 개체는 0∼3.2%였고, 자원별로 분리가 가장 적은 계통군에서 순계를 20개체씩 확보하였다. 선발자원의 개화일수는 36∼46일, 1차 성숙일수는 59∼68일로 생육기간이 짧았다. 신육형은 유한형 4자원과 중간형 4자원, 초형은 모두 직립형,
Ⅳ. 연구개발결과
1. 동부 자원선발 및 품질평가
가. 동부 선발 유전자원의 순계분리 및 생산력검정
○ 순계분리
IT104373 등 1차로 선발한 8자원을 대상으로 순계분리를 실시하였고, 이들 자원에 대한 질적 형질과 생육 특성을 조사하였다. 각 자원의 3계통군에서 분리된 개체는 0∼3.2%였고, 자원별로 분리가 가장 적은 계통군에서 순계를 20개체씩 확보하였다. 선발자원의 개화일수는 36∼46일, 1차 성숙일수는 59∼68일로 생육기간이 짧았다. 신육형은 유한형 4자원과 중간형 4자원, 초형은 모두 직립형, 협형은 모두 심장형, 꽃색은 보라색 6자원과 백색 2자원, 협만곡은 직선 1자원과 약간 굽음 7자원이었다. 종피색은 적색, 회색, 백색 및 갈색, 종자모양은 계란형, 신장형 및 장방형, 꼬투리 길이는 14.5∼19.8㎝, 꼬투리당 립수는 9.8∼13.5개, 백립중은 12.2∼22.6g 이었다.
○ 생산력검정
IT104373 등 1차로 선발한 8자원을 대상으로 6월 중순과 7월 중순에 10a당 15,000본과 7,500본의 재식밀도로 파종하여 생산력검정을 실시하였다. 그 결과, IT145373과 IT145384가 1차에 수확한 종실의 점유율이 90% 가량으로 일시수확이 가능하고 수량이 많아 각각 전남1호와 전남2호로 계통명을 부여하였다.
나. 동부 선발 유전자원의 대량증식 및 보급
1년차에는 선발한 IT145373(전남1호)과 IT145384(전남2호)를 1차로 비가림하우스에 3월 중순에 파종하여 6월 하순에 각 50㎏씩 생산하여 품질분석, 생력재배 현장실증, 재배기술 개발연구 및 노지 2차 증식용으로 활용하였다. 2차로 IT145373과 IT145384를 노지에서 7월 하순에 각10a, 6a씩 파종하여 각 150㎏, 100㎏ 생산하여 영광군에 공급하였다. 2년차에는 전남1호 900㎏(23ha 분)과 추가로 전남2호 160㎏(4ha 분)을 생산하였고, 영광군농업기술센터 동부 특성화사업 등에 1,020㎏을 공급하여 조기에 콤바인 일시수확 생력재배 확산을 통한 영광모싯잎송편 부가가치 향상에 기여하였다. 3년차에는 자체 육성한 옥당동부를 700㎏ 증식하였고, 금후 정밀 정선하여 영광군에 공급하여 영광모싯잎송편 부가가치 향상에 기여고자 한다. 특히, 2014년에는 파종기에 계속된 강우로 무경운 파종하였고, 파종 후에도 계속된 강우와 일조량 부족으로 습해가 심하게 발생하였다.
다. 육성계통의 비가림하우스 생태반응 및 수량성 검토
본 연구는 하우스에서 반유한 직립형 동부 계통의 파종기 이동이 생태반응과 생육 및 수량성에 미치는 영향을 구명하였다. 시험계통으로 전남1호와 전남2호를 이용하여 3월 중순부터 8월 중순까지 1개월 간격으로 6회 파종하였다. 출현일수는 3월 중순 파종에서 12일로 길었고, 기타 파종기에서는 4∼3일 이었다. 개화일수는 3월 중순부터 7월 중순까지는 파종기가 지연됨에 따라 짧아지다 8월 중순 파종에서 길어졌다. 즉, 3월 중순 파종에서 75일 내외로 가장 길었고, 7월 중순 파종에서 30일로 가장 짧았다. 개화시에서 수확기까지의 소요일수는 3월 중순부터 5월 중순 파종에서 28∼24일로 짧았으나, 이후 파종에서는 38∼35일로 긴 편이었다. 경장과 화경장은 4월 중순과 8월 중순 파종에서 긴 편이었고, 주경절수는 6월 중순 파종, 분지수는 3월 중순 파종에서 많았다. 3월 중순 파종에서는 주당 꼬투리수가 많고 립중이 무거워, 전남1호와 전남2호의 10a당 수량이 각각 340, 367㎏로 가장 많았으며, 이후 파종이 지연됨에 따라 대체로 수량이 감소하는 경향이었다.
라. 동부 기능성물질 탐색
건조, 분쇄한 동부(전남1호) 종실을 80% 메탄올로 추출하고, C18(125A° 37∼55㎛, 오픈컬럼) 및 C18(250㎜×21.2㎜×10㎛) 컬럼 크로마토그래피 분리, 정제를 반복하여 9종의 화합물을 분리하였다. 각 화합물은 MS(mass spectroscopy) 등의 스펙트럼 데이터 분석을 통해 quercetin, naringenin, daidzein, 4,5-dihydroxy prenyl caffeate, genistein, feruloyl hexose(hexoside), caffeoyl-D-glucose, quercetin-pentoside-hexoside, luteolin-7-O-rutinoside로 추정(동정)되었다. 이들 화합물은 금후 정확한 분석을 통해 생리활성 등 관련 연구를 진행하고자 한다.
2. 동부 생력재배 기술개발
가. 무한 반직립형 동부의 생력재배에 적합한 파종기 설정
국내에서 도입 육성한 서원동부와 일본에서 도입하여 선발한 IT97K-1042-3 등 4개 품종 및 자원을 대상으로 유인덕을 설치하지 않고 만기에 파종하여 수량 확보가 가능한 파종시기를 검토하였다. 2012년 연구결과는 태풍(제15호 볼라벤 7월 28일, 제14호 덴빈 7월 30일) 피해와 일조량 부족으로 정상적인 생육과 수량 확보가 곤란하여 종합성적에서 제외하였다. 2년(’10∼’11) 연구결과를 종합하면, 서원동부와 IT97k-1042-3은 7월 중순, Tvu7778와 Tvu7426은 7월 상순 파종에서 수량이 많고, 특히 서원동부는 수량이 가장 많고 파종기간 차이도 적었다.
나. 반유한 직립형 동부 생력재배에 적합한 파종기 및 재식밀도 설정
본 연구는 동부 생력재배에 적합한 파종기와 재식밀도를 설정하고자 2012년과 2013년에 수행하였다. 시험 계통은 반유한 직립형인 전남1호와 전남2호를 이용하였다. 적정 파종기 설정을 위해 6월 25일부터 8월 5일까지 약 10일 간격으로 5회 파종하였다. 적정 재식밀도 설정을 위해 10a당 5,000, 10,000, 15,000, 20,000본씩 파종하였다. 개화일수는 7월 25일 파종에서 32일로 가장 짧았고, 7월 25일 파종을 전후하여 길어져 6월 25일 파종에서는 41일로 가장 길었다. 개화시에서 성숙시까지의 소요일수는 6월 25일 파종에서 8일로 가장 짧았고, 이후 파종이 지연됨에 따라 급격하게 길어지는 경향이었다. 반면에 성숙시에서 1차 수확기까지의 소요일수는 8~10일의 범위로 파종기간 차이가 적었다. 8월 5일 파종에서는 일시 수확이 가능하나, 6월 25일부터 7월 25일 파종에서는 3~2회 수확되었다. 수량은 7월 25일 파종에서 전남1호 209 ㎏/10a, 전남2호 221 ㎏/10a로 가장 많았다. 뿐만 아니라 1차에 수확한 종실의 점유율이 91%로 높기 때문에 수확기를 15일 가량 미루면 일시수확이 가능하다. 적정 재식밀도는 수량이 전남1호 199 ㎏/10a, 전남2호 224 ㎏/10a로 가장 많은 15,000 본/10a 내외로 판단된다.
다. 동부 선발 유전자원의 시비기술 개발
전남1호와 전남2호의 질소, 인산, 칼리 시용량별(0∼8㎏/10a) 생육특성과 수량성을 검토한 결과, 생육특성과 수량구성요소는 처리간 일정한 경향을 나타내지 않았고, 수량은 질소 2㎏/10a, 인산 2㎏/10a, 칼리 4㎏/10a 시용에서 가장 많았다.
라. 동부 육성계통의 파종기별 생태반응 구명
본 연구는 반유한 직립형 동부 계통의 파종기 이동이 생태반응과 생육 및 수량성에 미치는 영향을 구명하고자 2013년과 2014년에 수행하였다. 시험계통으로 전남1호와 전남2호를 이용하여 4월 중순부터 8월 중순까지 1개월 간격으로 5회 파종하였다. 출현일수는 4월 중순 파종에서 12일로 길었고, 기타 파종기에서는 5∼3일 이었다. 개화일수는 4월 중순부터 7월 중순까지는 파종기가 지연됨에 따라 짧아지다 8월 중순 파종에서 길어졌다. 즉, 4월 중순 파종에서 62일 내외로 가장 길었고, 7월 중순 파종에서 35일로 가장 짧았다. 개화시에서 수확기까지의 소요일 수는 4월 중순부터 7월 중순 파종에서 17∼15일로 짧았으나, 8월 중순 파종에서는 24일로 긴 편이었다. 경장은 5월 중순과 6월 중순 파종에서 긴 편이었고, 화경장은 4월 중순 파종에서 긴 편이었으며, 주경절수는 7월 중순 파종, 분지수는 4월 중순 파종에서 많았다. 전남1호와 전남2호의 10a당 수량은 4월 중순 파종에서 각각 199, 211㎏로 가장 많았고, 다음으로 7월 중순 파종에서 각각 191, 195㎏로 많았다.
3. 국산동부 이용 송편제조기술 및 가공제품 개발
가. 국산 동부의 증자에 따른 일반성분 분석
동부의 증자방법에 따른 수분, 회분, 총아미노산, 무기성분함량은 국산 동부가 수입산 동부에 비해 높았고 고압증자방법이 상압증자방법 비해 높게 나타났으며 기능성성분은 국산 동부와 고압증자방법이 상대적으로 높았으며 흑동부가 총페놀, 플라보노이드, 항산화활성능이 가장 높았다.
나. 국산과 수입산 동부 전분의 품질특성 비교
국산동부와 수입산동부의 식품성분 분석 결과 국산동부가 수입산동부에 비해 식이섬유 40%, 이소플라본 16%, 총플라보노이드 74%, 항산화활성 6.4배로 기능성이 높았으며 생동부가 증자 동부에 비해 높았다. 동부전분의 추출방법에 따른 입자크기는 전반적으로 유의적 차이가 없었고 X-선 회절도에서 입자형태는 C형을 모두 나타냈으며 동부전분의 용해도, 팽윤력, 수분결합력은 알카리 추출방법과 국산동부가 높았으나 아밀로스함량과 전분손상도는 물추출방법이 알카리 추출방법에 비해 높았다. 또한 국산동부와 수입산 동부전분의 추출방법별 품질특성 비교 결과 국산동부 전분이 수입산 동부전분에 비해 용해도가 48% 높았고 치반점도는 낮았으며 물추출이 알카리추출에 비해 용해도, 팽윤력, 아밀로스 함량이 다소 높았다.
다. 국산 동부 앙금 제조시 건조방법별 품질평가
동부 앙금의 건조방법별 수율, 팽윤력, 용해도는 열풍건조가 동결건조보다 높았으나 수분결합력은 동결건조가 더 높았으며 동부앙금의 맛, 풍미, 질감과 전체적 기호도는 동결건조와 국산동부가 더 높았다. 동부앙금의 수율은 수입산이 국산에 비해 많았으나 팽윤력, 수분결합력, 용해도는 국산동부가 더 높게 나타나 가공적성이 우수하였으며 국산동부 앙금이 수입산 동부 앙금에 비해 수율은 33%, 총플라보노이드 1.8배, 항산화활성 4.6배가 높았고 특히 동결건조한 전남 2호 동부앙금이 맛, 색, 풍미 등 기호도가 가장 우수하였다.
라. 전남 동부 이용 모싯잎송편 소 제조조건 구명
모싯잎 송편 소재료로 제조조건은 수분함량 11∼12%의 동부를 깨끗하게 씻은 후 25℃ 물 온도에서 기존에 사용한 수입산동부 경우에는 6시간 물에 담군 후 120℃ 고압솥에서 90분간 증자하는 것에 비해 국산동부는 5시간 30분간 담궜다가 120℃ 고압솥에서 60분간 증자하는 것이 색도, 물리적 특성, 기호도에서 우수하였다.
마. 국산동부의 로스팅에 따른 생리활성 변화 분석
옥당동부를 230℃에서 18분간 로스팅 처리하면 총페놀함량은 231.0㎎/100g, 총플라보노이드 함량 79.3㎎/100g, 항산화활성효과(ABTS radical 소거능)는 50.5%로 로스팅하지 않은 생동부에 비해 1.7∼1.9배 기능성 성분함량이 높았졌다.
바. 국산동부 이용 양갱 제조방법 개발
옥당동부 앙금의 품질특성을 비교한 결과 수율은 50.0%, 팽윤력은 5.9g/g로 팥앙금과 차이가 없었으나 치반점도는 199.0g/cm으로 2배, 용해도는 17.0%로 1.4배로 높았다. 동부앙금으로 만든 양갱은 팥앙금 양갱에 비해 pH는 약간 낮았으며 경도와 씹힘성은 약간 높았고 맛, 조직감, 기호도 등은 우수하였으며 비파열매 및 꾸지뽕열매를 첨가한 양갱을 제조할 때 비파열매 및 꾸지뽕열매 페이스트를 각각 30∼50% 첨가한 양갱이 품질과 기호도가 가장 높았다.
사. 동부 죽의 품질특성 분석
쌀가루와 옥당동부 앙금을 각각 50%를 혼합하여 동부 간편죽을 제조할 때 230℃에서 18분간 로스팅한 옥당동부 분말을 동부 앙금량의 30%를 첨가하면 죽의 퍼짐성은 5.6%, 점도는 21.5% 감소하였고 죽의 색, 맛, 향, 전체적 기호도가 높아졌다.
4. 동부 생력재배기술 현장실증
개발한 동부 생력재배기술을 전남 영광군에서 2012년부터 3년간 현장실증 하였다. 2012년에 0.5ha 규모로 실증한 결과, 수확 및 탈곡작업 시간은 3시간/ha으로 생력화 정도가 99.3%였다.
개화기와 착협 초기에 태풍(볼라벤, 덴빈, 산바) 내습으로 피해가 컸다. 태풍피해가 상대적으로 적은 전남1호의 수량은 177㎏/10a, 태풍피해가 매우 심한 전남2호의 수량은 104㎏/10a 이었다.
2013년에 2ha 규모로 실증한 결과, ha당 수량이 1.75톤으로 일정 수준의 경제성이 확보되었다.
전남1호를 이용하여 가공한 모싯잎송편의 만족도는 38% 향상되었다. 2014년에 5ha 규모로 실증한 결과, ha당 수량이 1.43톤으로 낮고, 개체간 생육이 불균일하여 품질도 낮았다. 그 원인은 생육기간에 계속된 강우로 습해가 발생하여 개체간 생육이 불균일하였기 때문이다. 전남2호(옥당)를 이용한 모싯잎송편은 씹히는 질감이 좋고 맛이 고소하여 기존 수입산(미얀마)보다 높은 호응을 보였다. 3년간 실증 결과를 종합하면, 육성계통(전남1호, 전남2호)을 적용하여 개발한 동부 생력재배기술은 영농현장에 적용이 가능한 기술이었다. 그러나 이상기상에 따른 대응 기술, 콤바인 수확시 종실 손실 억제방법 등의 보완이 필요하였다.
1. Cowpea Germplasm Selection and Quality Assessment
1.1. Pure Line Isolation and Preliminary Yield Trial for Selected Genetic Resources
1.1.1. Pure Line Isolation
Eight resources selected in the first round, including IT104373, were subjected to pure line isolation. They were examined for
1. Cowpea Germplasm Selection and Quality Assessment
1.1. Pure Line Isolation and Preliminary Yield Trial for Selected Genetic Resources
1.1.1. Pure Line Isolation
Eight resources selected in the first round, including IT104373, were subjected to pure line isolation. They were examined for qualitative characters and growth features. Plants that were isolated in the three pedigree groups of each resource comprised 0 to 3.2% of the total number of plants. A pure line of 20 plants was isolated for the pedigree group that provided the lowest level of isolation in each resource. The selected resources took 36 to 46 days from sowing to first flowering, and 59 to 68 days from sowing to first harvesting, and thus evinced a short growth period. With respect to plant habits, the four determinate types, the four intermediate types, and the plant type all fell under the category of “erect”. With respect to leaflet shape types, all were of the heart type. With respect to corolla colors, six resources were purple and two were white. With respect to pod curvature, one resource was of the straight type, and seven were of the slightly curved type. The seed coat colors were red, grey, white, and brown. The seed shapes were egg, kidney, and rectangle. The pod lengths were 14.5 to 19.8㎝. The seed number per pod was 9.8 to 13.5. The 100-seed weight was 12.2 to 22.6g.
1.1.2. Preliminary Yield Trial
Eight resources selected in the first round, including IT104373, were sown in mid-June and July, and subjected to a preliminary yield trial. The planting density was 15,000 and 7,500 plants per 10 a in each sowing period, respectively. IT145373 and IT145384 provided up to a 90% share of seeds in the first harvest. As they were capable of being harvested at the same time and at high volume, they were granted the strain names of “Jeonnam1” and “Jeonnam2”, respectively.
1.2. Mass Multiplication and Supply of Breeding Cowpea Strains
IT145373(Jeonnam1) and IT145384(Jeonnam2) were selected in the first year. They were sown in a plastic greenhouse in the first round in mid-March and produced yields of 50 kg each in late June. They were subjected to quality analysis, field tests of labor-saving cultivation technologies, development and research of cultivation technologies, and secondary outdoor multiplication. IT145373(Jeonnam1) and IT145384(Jeonnam2) were sown outdoors in the second round in 10a and 6a, respectively, in late July, and produced 150 ㎏ and 100 ㎏, respectively, which were sent to Yeonggwang-gun. In the second year, yields of 900㎏ (from 23ha) of Jeonnam1, and 160㎏(from 4ha) of Jeonnam2 were obtained. A volume of 1,020㎏ was supplied to the Yeonggwang Agricultural Technology Center for the Cowpea Specialization Project. They made an early contribution to the harvest and to the dissemination of labor-saving cultivation technologies(e.g. use of whole-crop feeding combines). They also contributed to the increased added value of Yeonggwang ramie leaf Songpyeon. In the third year, 700㎏ of in-house-grown Oukdang Cowpea were generated.
They are intended to be precisely and carefully selected, supplied to Yeonggwang-gun, and to contribute to the increased added value of Yeonggwang ramie leaf Songpyeon. In 2014, no-tillage sowing was applied due to constant heavy rains during the sowing season.
Severe excess-moisture injury was incurred due to ongoing heavy rains and lack of sunshine after sowing.
1.3. Effects of Sowing Date on Agronomic Characteristics of Intermediate-erect Type Cowpea Grown in Plastic Greenhouse
The purpose of this study was to investigate the effects of sowing time on ecological responses, growth, and yields of cowpeas grown in plastic greenhouses in a southern region of South Korea. Experiments were carried out in Naju, Jeonnam Province (Latitude 35° 04' N, Longitude 126° 54' E) during 2012 and 2013. The intermediate-erect type strains used in this study were Jeonnam1 and Jeonnam2. Sowing was performed between mid-March and mid-August at intervals of one month. The days from sowing to emergence was significantly higher for the mid-March sowing(12 days) but no significant differences were observed among the other sowing dates(3 to 4 days). The days from sowing to first flowering were shorter for sowing dates between mid-March and mid-July because sowing time was delayed and then were lengthened again at mid-August sowing; the days were longest at mid-March sowing(around 75 days) and were shortest at mid-July sowing(30 days). The days from first flowering to harvesting were short for the sowing dates between mid-March and mid-May(24 to 28 days) but were relatively long for subsequent sowing dates(35 to 38 days). Stem and peduncle lengths were relatively long for the mid-April and mid-August sowing dates. Main-stem node number was highest for the mid-June sowing. Branch number per plant was highest for the mid-March sowing. The mid-March sowing displayed the highest number of pods per plant as well as the heaviest seed weight. Yield per 10 ares was highest for the mid-March sown Jeonnam1 and the Jeonnam2 strains(340 and 367 kg respectively), and then tended to decrease due to subsequent delays in sowing.
1.4. Isolation and Identification of Functional Compounds from Cowpea Seeds
The seeds of cowpea(Jeonnam1) were isolated in 80% methanol. A total of nine compounds were isolated through repeated C18(125A°, 37 to 55㎛, open column; or 250㎜ ×21.2㎜×10㎛) column chromatography isolation and refinement. Each compound was subjected to spectral data analysis, including mass spectroscopy(MS). Quercetin, naringenin, daidzein, 4,5-dihydroxy prenyl caffeate, genistein, feruloyl hexose(hexoside), caffeoyl-D-glucose, quercetin-pentoside-hexoside, and luteolin-7-O-rutinoside were identified. These compounds will be further investigated with respect to potential biological activity.
2. Development of Labor-Saving Cultivation Technologies for the Cowpeas
2.1. Proper Sowing Time for Indeterminate Half-Erect-Type Cowpea Strains for Labor-Saving Cultivation
Four varieties and resources were selected, including Seoweondongbu(introduced from overseas as well as grown in Korea) and IT97K-1042-3(introduced from Japan). They were sown late in order to determine the effect of sowing time on yield. Research data from 2012 were excluded from the overall scores since it was difficult to obtain normal growth and yield information from them due to damage from typhoons(No. 15 Bolaven that hit the area on July 28 and No. 14 Tembin that hit the area on July 30) and lack of sunlight that year. When the research data from the years 2010 and 2011 were analyzed together, it became clear that Seoweondongbu and IT97K-1042-3 produced the highest yields when sown in mid-July, and that Tvu7778 and Tvu7426 produced the highest yields when sown in early July. Seoweondongbu produced the highest yield among them and had small differences in yield according to sowing periods.
2.2. Proper Sowing Time and Planting Density of Intermediate-Erect Type Cowpea Strains for Labor-Saving Cultivation
The purpose of this study was to establish the proper sowing time and planting density of cowpeas for labor-saving cultivation. Experiments were carried out in Naju, Jeonnam Province(Latitude 35° 04' N, Longitude 126° 54' E) during 2012 and 2013. The intermediate-erect type strains used in this study were Jeonnam1 and Jeonnam2. Sowing was performed five times between June 25 and August 5 at approximately 10-day intervals in order to establish proper sowing time, and sowed at 5,000, 10,000, 15,000, and 20,000 plants per 10a to establish proper planting density. The days from sowing to first flowering was shortest(32 days) in plants sowed on July 25 and became longer for plants sowed on or around July 25. The days from sowing to first flowering was longest(41 days) in plants sowed on June 25. The days from first flowering to first maturing was shortest(8 days) in plants sowed on June 25 and, became considerably longer at later sowing dates. The days from first maturing to first harvesting ranged from 8 to 10 days, with little difference among the sowing periods. Plants sowed on August 5 harvested at the same time, and plants sowed between June 25 and July 25 were harvested either three or two times. The yield was highest in plants sowed on July 25: 209㎏/10a was harvested for Jeonnam1 and 22㎏/10a for Jeonnam2. Furthermore, harvested at the same time enabled when the harvesting was delayed for around 15 days because the share of the seeds first harvested was highes(91%). The proper planting density was estimated to be 15,000 plants/10a, showing the highest yields of 199㎏/10a for Jeonnam1 and 224㎏/10a for Jeonnam2.
2.3. Development of Fertilization Techniques for Breeding Cowpea Strains
Jeonnam1 and Jeonnam2 were reviewed for yield components and yields per applied amounts(0 to 8㎏/10a) of nitrogen, phosphoric acid, and potassium. There was no clear pattern of growth features and yield components based on different treatments. The highest yield was produced by the application of nitrogen at 2㎏/10a, phosphoric acid at 2㎏/10a, and potassium at 4㎏/10a.
2.4. Ecological Characteristics and Yield of Breeding Cowpea Strains at Different Sowing Dates
The purpose of this study was to investigate the effects of sowing time on ecological responses, growth, and yields of cowpeas grown in a southern region of South Korea.
Experiments were carried out in Naju, Jeonnam Province(Latitude 35° 04' N, Longitude 126° 54' E) during 2013 and 2014. The intermediate-erect type strains used in this study were Jeonnam1 and Jeonnam2. Sowing was performed between mid-April and mid-August at intervals of one month. The days from sowing to emergence was significantly higher for the mid-April sowing(12 days) but no significant differences were observed among the other sowing dates(5 to 3 days). The days from sowing to first flowering were shorter for sowing dates between mid-April and mid-July because sowing time was delayed and then were lengthened again at mid-August sowing; the days were longest at mid-April sowing (around 62 days) and were shortest at mid-July sowing(35 days). The days from first flowering to harvesting were short for the sowing dates between mid-April and mid-July(17 to 15 days) but were relatively long for mid-August sowing date(24 days).
Stem length was relatively long for the mid-May and mid-June sowing dates. Peduncle length was relatively long for the mid-April sowing date. Main-stem node number was highest for the mid-July sowing. Branch number per plant was highest for the mid-April sowing. Yield per 10 ares was highest for the mid-April sown Jeonnam1 and the Jeonnam2 strains(199 and 211kg respectively), and then were higher in mid-July sowing(191 and 195kg respectively).
3. Development of songpyeon sauce technology and processed products of domestic cowpea
Cowpea(Vigna unguiculata L. Walp) is very popular grain legume with enriched fat and proteins but low starch content. and extensively applied for filling of rice cake or songpyeon. This study was aimed to evaluate food functionality of domestic cowpea and facilitate the spending of processed cowpea products.
3.1. Nutritional evaluation of domestic cowpea from various steaming treatment
Compared to normal-pressure steamed imported cowpeas, high-pressure steamed domestic cowpeas contained higher amounts of functional compounds and nutritional compounds including moisture, ash, total amino acid, and inorganic acids. Especially, black cowpeas had the highest total phenolics and flavonoid contents as well as antioxidant activity.
3.2. Physical property comparison of domestic and imported cowpea starches
Domestic and imported cowpea varieties were compared their physiochemical properties and functional characterization. Domestic cowpea varieties contained higher 40% dietary fiber, 16% isoflavone, 74% flavonoids contents, and 6.4 folds higher antioxidant activity than imported cowpea. Among various extraction methods of cowpeas starches, Jeonnam 2 cowpeas had round and smooth oval shaped with type C starch. Domestic cowpeas starches showed 48% higher solubility with lower gelatinization temperature than imported cowpeas starches. Water extracted starch showed higher solubility, swelling power, and amylose contents than alkali extracted starch.
3.3. Product-quality evaluation of domestic cowpea fillings prepared from various drying methods
Domestic cowpea fillings showed 33% higher yields, 1.8 times more flavonoid contents, and 4.6 times higher antioxidant activity than imported cowpea fillings. Freeze-dried cowpea fillings had better solubility and functionality than hot-air dried cowpea fillings.
Especially, Jeonnam2 cowpeas recived the most sensory scores with respect to flavor, color, favor, and overall preference.
3.4. Optimum conditions for filling of ramie leave Songpyeon
After washing of cowpeas with 11~12% moisture content, domestic cowpeas should be soaked for 6 hours at 25℃ and high pressure steamed for 90 minutes at 120℃ while imported cowpeas were needed to be soaked for 5.5 hours at 25℃ and high pressure steamed for 60 minutes at 120℃ in order to excellent color, preference and physical properties.
3.5. Physiochemical properties of cowpeas by roasting treatments
In comparison with unroasted Oakdang cowpeas, roasted Oakdang cowpea for 18 minutes at 230℃ exhibited 1.7∼1.9 times higher functionality and 75.5% improved diabetic activity.
Since roasted cowpea had a 231.0㎎/100g of total phenolics, a 79.3㎎/100g of flavonoids, and 50.5% of antioxidant activity (ABTS radical scavenging activity).
3.6. Developments of Oakdang cowpea bean jelly
Oakdang cowpeas showed similar a 50% sediment and 5.9g/g of swelling power while a 2 times higher setback with 199.0g/cm, 1.4 times higher solubility with 17.0%, compared to red bean. Cowpea bean jelly showed lower pH vlaue, higher hardness, chewyness, taste, physical properties and flavor than red bean jelly.
3.7. Developments of Oakdang cowpea soup
Oakdang cowpeas soup was made by the mixing of 50% of rice powder and 50% of cowpeas sediment. Cowpeas soup was added 30% of cowpeas powder roasted at 120℃ for 18 minutes and showed improved product qualities including 5.6% decreased spreadability, 21.5% lower viscosity and higher sensory scores of taste, flavor, color and overall preference.
4. Field Test of Labor-Saving Cultivation Technologies for Cowpeas
The developed labor-saving cultivation technology for cowpeas was field tested in Yeonggwang-gun, Jeonnam Province for three years beginning in 2012. The field test on 0.5 ha in 2012 showed that the labor-saving level was 99.3%, with a harvesting and threshing time of 3hours/ha. A series of typhoons(Bolaven, Tembin, and Sanba) hit the area during the flowering season stage and early pod setting season and caused enormous damage. Jeonnam1, which suffered a relatively small degree of damage by typhoons, produced a yield of 177㎏/10a, and Jeonnam2, which suffered serious damage by typhoons, produced a yield of 104㎏/10a. The field test on 2ha in 2013 produced a yield of 1.75tons/ha. Processed with Jeonnam1, Yeonggwang ramie leaf Songpyeon improved the proportion of satisfactory product by 38%. The field test on 5ha in 2014 resulted in a low yield of 1.43tons/ha as well as low quality. The causes were excess-moisture injury due to heavy rains during the growth period and resultant uneven growth among the plants.
Jeonnam2(Okdang)-based Yeonggwang ramie leaf Songpyeon had a good chewy texture and aromatic flavor, and thus received better responses than did the imported equivalent(Myanmar). The field test results over three years demonstrate that the labor-saving cultivation technologies for cowpeas based on the application of the growth pedigrees Jeonnam1 and Jeonnam2 are applicable for agriculture. However, they require supplementary measures, such as a technology to deal with abnormal meteorological events, and a method to control seed loss when harvesting with a whole crop-feeding combine.
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