초록 ▼

IV. 연구개발결과
1. 김 황백화 현상에 대한 생리적 원인 조사
○ 김 양식장에서 황백화 현상은 전북 고군산도 해역에서 용존무기질소(DIN)의 농도가 5μM(0.07mg/L) 이하일 때 발생하였다. 즉, 용존무기질소(DIN)의 농도가 5μM 이하로 지속될 경우 김 세포의 액포가 비대해지고, 엽체의 변색이 나타났다.
○ 색차계를 이용하여 김 엽체 황백화 지수를 표준화하고 진단 체계를 구축하였다. 색차계 분석 결과 정상 김 엽체의 적색지수는 5~20 범위였으며, 황색지수는 0~20 범위에 위치하였다. 황백화 김 업체의

IV. 연구개발결과
1. 김 황백화 현상에 대한 생리적 원인 조사
○ 김 양식장에서 황백화 현상은 전북 고군산도 해역에서 용존무기질소(DIN)의 농도가 5μM(0.07mg/L) 이하일 때 발생하였다. 즉, 용존무기질소(DIN)의 농도가 5μM 이하로 지속될 경우 김 세포의 액포가 비대해지고, 엽체의 변색이 나타났다.
○ 색차계를 이용하여 김 엽체 황백화 지수를 표준화하고 진단 체계를 구축하였다. 색차계 분석 결과 정상 김 엽체의 적색지수는 5~20 범위였으며, 황색지수는 0~20 범위에 위치하였다. 황백화 김 업체의 적색지수는 -10~5 범위에 위치하였으며, 황색지수는 20~40 범위에 위치하였다. 색차계는 김 엽체의 화백화 정도를 현장에서 신속히 판단하는데 유용한 것으로 판단되었다.
○ 다이빙 PAM을 이용한 김 엽체의 광합성 효율은 황백화 김 엽체가 정상 김 엽체의 50% 이하로 나타났다.
○ 방사무늬김의 영양염 흡수량을 조사한 결과 질산염은 평균 24±1.9μM g_FW^-1 h^-1 을 흡수하고, 인산염은 0.18±0.11µM g_FW^-1 h^-1을 흡수하는 것으로 나타났다.
○ 김의 황백화 발생의 생리적 원인은 DIP보다 DIN 부족에 기인한 것으로 판단되었으며, DIN의 농도에 따라 황백화 발생 정도가 차이를 보였다.

2. 김 황백화 해역의 어장환경 조사
○ 부산, 충남, 전북과 전남의 김 양식장에서 정기적인 환경 모니터링을 통해 2012년 16회, 2013년 20회, 2014년 10회의 김 양식장 해황속보를 발간하였다.
○ 김 양식장 환경모니터링 결과 전북 해역은 황백화 발생 우려지역으로 확인되었으며, 양식 초기(10말~11월초)와 양식종어기(4월초)에 DIN의 농도가 5μM(0.07mg/L) 이하였다. 양식 초기의 낮은 DIN 농도에 비하여 12월부터 3월까지는 10~15μM 범위로 양호하게 나타났다.
○ 부산과 전남 서남부의 김 양식장에서 양식어기의 DIN 농도는 항상 5μM(0.07mg/L) 이상으로 황백화는 발생하지 않았다.
○ 충남의 김 양식장에서 양식어기 동안 DIN의 농도는 양식초기와 양식종어기에 낮았으나, 양식어기 동안의 영양염 농도는 5μM 이상으로 나타났다.
○ 색차계를 이용하여 전북 고군산도 김 양식장의 김 엽체를 분석한 결과 2014년 1월부터 3월까지는 정상 김 엽체의 특성을 보였으나, 4월 초에는 황백화 김 엽체의 특성을 보였다.
○ 금강과 새만금유역의 영양염 장기 모니터링 (2000년~2014년) 자료를 분석한 결과 DIN 농도는 감소 추세를 보였다.
○ 어장환경 조사 결과 전북 김 양식장은 낮은 DIN 농도로 인해 양식초기와 양식종어기에 황백화가 지속적으로 발생될 것으로 예측되었다.

3. 황백화 김 엽체 회복 시험
○ 실내배양을 통해 김 엽체의 황백화를 유도한 결과 정상 김 엽체는 저영양표준해수(영양염 1μmol/L 이하)의 5℃, 10℃와 15℃ 온도조건에서 황백화가 발생하였다. 황백화 유도시 2일 후 세포내 액포 관찰, 4일 후 세포내 액포 확대, 8일 후 세포 전체로 액포가 비대하였다.
○ 실내배양을 통한 김 업체 황백화 회복 실험에서 NO₃, 조건(200μM)과 NO₃(200μM)+ PO₄(30μM) 조건에서는 8일 후 황백화가 회복되었으나, PO₄(30μM) 조건에서는 세포가 사멸하였다.
○ 시판 액상 시비제 4종류를 김 양식장에서 일시적인 침지식 방법으로 현장 실험한 결과 황백화 제어가 미미한 것으로 나타났다. 액상 시비제 4종을 실내배양을 통해 12시간 동안 침지한 결과 질소계 성분이 함유된 시비제는 김 엽체가 회복되었으나, 아미노산과 유안성분의 시비제는 세포가 사멸되었다.
○ 황백화 제어를 위한 영양물질 요구량을 계산한 결과 전북 김 양식장에서 월별 질소요구량은 3.4~17.9 mol ha^-1 d^-1(평균 11.8 mol ha^-1 d^-1) 추산되었다.
○ 배양실험 결과 인계 성분 보다 질소 성분이 김 엽체의 황백화 제어에 필수 성분으로 판단되었으며, 일시적인 침지식 방법보다 장기간 용출되는 방법이 효과적일 것으로 판단되었다.

(출처 : 요약문 10p)

Abstract ▼

This study investigated the direct cause of the Pyropia chlorosis, and was established management plan for recovering discolored laver. In order to elucidate the relationship between the chlorosis of cultivated Pyropia and the change of environmental factors, we examined changes in water temperature

This study investigated the direct cause of the Pyropia chlorosis, and was established management plan for recovering discolored laver. In order to elucidate the relationship between the chlorosis of cultivated Pyropia and the change of environmental factors, we examined changes in water temperature, dissolved inorganic nitrogen (DIN), dissolved inorganic phosphate (DIP) and dissolved inorganic silicate. The seawater and Pyropia thalli samples were collected in the farm sites of Busan, Chungnam, Chonbuk, west-northern part of Chonnam and west-southern part of Chonnam biweekly from September 2011 to December 2014. The characteristics Pyropia chlorosis were measured by a colorimeter, which was related to the changes in vacuole size of P. yenzoensis. In 10 days indoor culture in the media without N, P, or other nutrients, all the thalli of Pyropia gradually discolored and vacuole of cells expanded. Indoor culture experiments were conducted at three different nutrient composition (DIN, DIP, and DIN + DIP).
The Pyropia chlorosis in Chonbuk farm was derived from the DIN deficiency (less than 5 μM). The size of cell vacuoles expanded by chlorosis were closely related with DIN concentration. The red color values of discolored Pyropia were ranging from -10 to 5, and yellow color values varied from 20 to 40 in various cultivation farms. Pyropia yenzoensis absorbed 2.4±1.9 μM gFW^-1 h^-1 (mean) of nitrate and 0.18±0.11 μM gFW^-1 h^-1 (mean) of phosphate. Average concentration of DIN was more than 5 μM in Busan and south-western part of Chonnam, and was less than 5 μM at the early and final culturing stage in Chonbuk. In indoor cultivation, discolored Pyropia thalli were recovered in 8 days at the NO₃ (200 μM) and the NO₃ (200 μM) + PO₄ (30 μM) condition. However the discolored thalli were found to be dead under the condition of 3PO₄ (30 μM). Fertilization treatment with nitrogen component was efficient to recover the chlorosis of Pyropia in indoor culture. Nitrogen concentration required to control Pyropia chlorosis in Chonbuk area was estimated as 11.8 mol ha^-1 d^-1.

(source : Summary 13p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 5
• 보고서 요약 ... 7
• 요 약 문 ... 9
• SUMMARY ... 13
• 목차 ... 15
• CONTENTS ... 16
• 그림목차 ... 17
• FIGURE LISTS ... 19
• 표목차 ... 21
• TABLE LISTS ... 22
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 23
• 제 1 절 연구개발의 목적 ... 23
• 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 23
• 제 3 절 연구내용 및 범위 ... 24
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 25
• 제 1 절 국내기술개발현황 ... 25
• 제 2 절 국외기술개발현황 ... 25
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 26
• 제 1 절 재료 및 방법 ... 26
• 1. 김 황백화 현상에 대한 생리적 원인 조사 ... 26
• 2. 김 황백화 해역의 어장환경 조사 ... 27
• 3. 황백화 김 엽체 회복시험 ... 28
• 제 2 절 연구개발 수행 결과 ... 31
• 1. 김 황백화 현상에 대한 생리적 원인 조사 ... 31
• 2. 김 황백화 해역의 어장환경 조사 ... 36
• 3. 황백화 김 엽체 회복시험 ... 45
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 52
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 54
• 제 6 장 참고문헌 ... 55
• 끝페이지 ... 57