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진혁 내
7 years ago
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1 어젠다코드 구 분 세부완결 기술분야코드 V1 기술유형코드 C04 작목구분코드 VC 과제종류 기관고유 세세부사업 연구과제 및 세부과제 수행기간 과제책임자 및 세부책임자 산채 재배기술 개발 연구 11~ 15 특화작물연구소 김종환 1) 어수리 여름 재배 기술 개발 11~ 12 특화작물연구소 송윤호 2) 곰취 시설내 연중생산 기술개발 12 특화작물연구소 노희선 3) 향채용 유망산채 선발 및 재배기술 개발 12~ 14 특화작물연구소 노희선 색인용어 어수리, 여름재배, 곰취, 연중생산, 큰다닥냉이, 어린잎 채소 ABSTRACT The purpose of 1st study is to establish summer cultivation techniques of Heracleum moellendorffii. This test was performed with direct sowing and seedling transplanting cultivation. The results are as follows. In the test of direct sowing in green house, black vinyl mulching appeared to enhance the germination ratio up to 85%. Appropriate planting rate appeared to be 3l/10a, nitrogen fertilization 20kg/10a, shading 55% for the best growth, yield and quality of Heracleum moellendorffii. In the test of seedling transplanting in green house, the yield of Heracleum moellendorffii were highest in the plot of 15th April transplanting, 55% shading and 20 20cm transplanting distance respectively. The 2nd study was performed to develope techniques for high quality and year-round production of Ligularia fischeri by plant factory and seedling. The first research was about the production depending on storage periods of nursery plant, the results were that it could be harvested 609g/plant in 22days after planting and the more storage periods, the less harvest. Specially the production went down sharply and it sprouted out in -2 freezing after 6 months storage. Chlorogenic acid and 3,5-Di-O-caffeoylquinic acid was detected in plant factory by HPLC analysis, these were known as an antioxidant. The fragrance elements of Ligularia fischeri in plant factory were different from in soil culture by GC/MS analysis. In plant factory, water contain was more and protein, minerals and vitamins contains were less than in soil culture. The proper nursery plant size was cm in diameter and 48g in weight. Rooting was promoted 3days after the treatment in 150g/L diluted with water 1-Naphthylacetamide 0.4% and the 556 Ⅲ. 시험연구결과

moellendorffii. This test was performed with direct sowing and seedling transplanting cultivation. The results are as follows.

2 harvest was best 435g/plant. If we sowed and raised seedling in February and planted in 10th March under 35% shading, Ligularia fischeri could be harvested 532kg/10a 3 times from 21th June to 20th July(summer). 1. 연구목표 강원도 산채 재배면적은 3,879ha( 12)로 전국대비 약 28%로 최근 10년 동안 3배 증가하였 으며, 이중 곰취는 강원도에서 257ha 재배되고 있어 더덕, 음나무, 곤드레 재배면적에 이어 4위를 차지하는 대표적인 산채이다. 곰취(Ligularia fischeri)는 국화과의 여러해살이 식물로 표고 600m 이상의 깊은 산속이나 비옥한 초생지 및 산골짜기의 음습한 계곡에 군락을 이 루면서 자라며 강원도 평창, 인제, 홍천, 태백 등과 경기, 전북, 경북의 산간지대에서 재배 되고 있다(안 등, 2010). 최근 청정, 안전성 먹거리에 대한 소비자들의 인식전환으로 산채 에 대한 수요가 증가되고 있으나 봄철인 4~5월에 집중 출하되며 특히, 여름 휴가철 쌈채 류 소비급증에 따른 산채공급과 다양한 시기에 생산하기 위한 재배기술 개발이 필요하다. 이를 위하여 곰취 평난지 촉성재배 정식기 구명(서종택 등, 1996), 곰취 양액재배 기술개 발(홍정기 등, 1997), 곰취 등 산채류의 주냉장 처리에 의한 억제재배기술 개발(권순배 등, 1997), 제주특산 산채류 곰취 억제재배(9 12월 출하) 연구(고순보 등, 2003), 동해안 지역 산채류 무가온 시설재배 연구(김종환, 2004), 산채류 정식시기별 생산성 비교(김종환, 2004) 및 도내 고랭지 지역을 이용한 곰취 억제재배 작형개발(노희선 등, 2011) 등 지속적으로 곰 취의 수확시기를 늘리기 위해 촉성 및 조기재배 작형에 필요한 연구를 지속적으로 실시하 였다. 하지만, 곰취 휴면 및 여름 고온기에는 잎이 질겨지고 상품성이 떨어지는 문제는 여 전히 남아있어 이를 해결하기 위한 다각적인 연구가 필요하다. 최근, 온도와 광환경을 인 위적으로 조절하는 식물공장의 경우 식물재배에 적절한 환경을 만들어 주어 작물재배에 열 악한 환경이나 계절에 상관없이 연중 균일한 고품질 농산물을 생산하는 연구들이 진행되고 있다. 이에 곰취의 고품질 연중생산을 위하여 식물공장 재배기술 개발 및 실생묘를 이용 한 여름생산 가능성을 검토하고자 본 실험을 수행하였다. 또한, 어수리는 맛과 향이 우수한 산채로 그 수요가 지속적으로 증가하고 있으나 6월 중 하순에 조기 추대되어 7월 이후에 생산이 어려운 단점이 있고, 미숙배 종자로 무피복 하우 스, 노지 파종시 발아율이 15~30% 정도로 낮고, 아직 까지 재배기술이 확립되어 있지 않아 종자발아, 작부체계, 재배환경 등의 기술 정립이 필요하다. 6. 특화작물연구소 557

곰취(Ligularia fischeri)는 국화과의 여러해살이 식물로 표고 600m 이상의 깊은 산속이나 비옥한 초생지 및 산골짜기의 음습한 계곡에 군락을 이 루면서 자라며 강원도 평창, 인제, 홍천, 태백 등과 경기, 전북, 경북의 산간지대에서 재배 되고 있다(안 등, 2010).

3 2. 재료 및 방법 <1세부과제> 어수리 여름 재배 기술 개발 본 시험은 어수리의 종자발아 향상 및 적정 재배환경을 구명하고자 특화작물연구소 산채 연구분소 비가림하우스에서 수행하였으며, 하우스 직파재배와 육묘이식재배로 나누어 수행 하였다. 직파재배는 10월 20일 채종한 종자를 파종하였고, 종자발아 시험을 목적으로 흑색비 닐처리 등 4처리 하였으며 생육 및 수량 관련 시험을 위하여 파종량(2, 3, 4l/10a) 및 차광 처리(55%, 35%, 무차광)를 하였다. 육묘이식재배는 적정 재배법을 구명하고자 정식시기(4월중순 등 4처리), 재식거리(20 20cm 등 6처리) 및 차광처리(55% 등 3처리)로 나누어 시험을 수행하였다. 조사항목은 발아율, 품 질, 수량, 생육상황 등이며 2011년부터 2012년 2년간 수행하였다. <2세부과제> 곰취 시설내 연중생산 기술개발 (시험 1) 곰취 종묘 냉동 저장기간별 생육구명 식물공장에 식재하기 위한 곰취묘는 2011년 11월 굴취하여 -2 에서 저장하였다. 저장 2, 4, 6, 8개월 후에 12 12cm 재식간격으로 식재하였다. 재배장소는 LED(적색광:청색광:녹색광=4:1:1, 200µmol m -2 s -1 )광, 온도는 20 25, 습도는 60% 이상을 유지하였다. 재배방식은 분무경으로 순환식 양액재배 방식으로 재배하였다. 재배양액은 표 1과 같이 상추 전용양액(서울시립대, 순환 식)으로 EC 1.8±0.1mS, ph 으로 관리하였다. 표 1. 상추 전용 양액 조성표(서울 시립대, 순환식) 양액구분 비료염 g/1000l A액 질산칼륨 338 질산칼슘(10수염) 378 킬레이트철 15 B액 질산칼륨 338 일인산암모늄 77 황산마그네슘 246 미량원소 황산망간 0.92 붕산 2.45 황산아연 1.31 황산구리 0.16 몰리브덴산 암모늄 0.09 식재전 저장묘의 직경, 무게 등 묘소질을 조사하였고, 식재후 엽장이 10cm 이상되는 잎을 수확하였 다. 이때, 수확소요일수, 수량, 수확횟수, 초장, 엽장, 엽폭, 엽수, 엽두께, 경경, 엽록소함량을 조사하였 다. 또한, 식물공장과 노지재배의 성분을 HPLC로 분석하였다. 생시료 10g을 100ml MeOH solvent 2 시간 고주파로 분해한 뒤 필터링하였다. 이 추출액 1ml로 HPLC 분석을 하였다. HPLC 조건과 MS 조 건은 표 2와 같았다. 558 Ⅲ. 시험연구결과

육묘이식재배는 적정 재배법을 구명하고자 정식시기(4월중순 등 4처리), 재식거리(20 20cm 등 6처리) 및 차광처리(55% 등 3처리)로 나누어 시험을 수행하였다. 조사항목은 발아율, 품 질, 수량, 생육상황 등이며 2011년부터 2012년 2년간 수행하였다.

4 표 2. HPLC 와 MS 조건 HPLC조건 - Agilent 1200 seriese - Solvent : 0.3% formic acid + ACN 0.3% formic acid + water - Column : Shiseido MGⅡ4.6 X 250 mm, 5 mm - Condition : 0-5 min : 10% ACN, 5-55 min : 10~90% ACN, 55-60min : 90% ACN - Detection : 330 nm - Injection volumn : 10 ml MS 조건 - Ion mode : Negative ion mode - Mass range : m/z Capillary voltage : 49 V - Tube rens : 100 V - Sheath gas flow rate (N 2 ) : 35 arb - Aux gas flow rate (N 2 ) : 12 arb - Capillary temperature : 300 또한, 곰취 특유의 향기를 분석하기 위하여 Solid phase microextraction(spme)법으로 향 기 분석하였다. 곰취 생체 시료 2 g을 약 1cm정도로 잘라 20ml headspace glass에 넣고 실 리콘 septum으로 밀봉하였다. 향기성분 흡착은 SPME 장치에 polydimethylsiloxane (PDMS) fiber(100 μm, Supelco Inc)를 사용하였다. SPME needle을 vial내로 삽입하여 60 5분간 평 형시킨 후, 60 에서 30분간 흡착 후 injector에 1분간 주입하여 GC/MS로 분석하였다. 화합 물 분석은 Wiley 275과 NIST library의 mass spectrum data를 이용하여 확인하였다. 분석조 건은 표 3와 같았다. 표 3. GC/MS 분석 조건 GC CP-3800, Varian Column VF-5MS 30m capillary column Oven temperature 50 (1min) 250(3 /min) 250 (1min) Injector temperature 250 Ms 1200L Quadrupole, Varian Ionization voltage 70eV Carrier gas He (1ml min -1 ) 식물공장재배와 일반 노지재배시 영양성분 차이를 알아보기 위하여 국립농업과학원 기능성식 품과의 표준 분석방법으로 단백질 등 18가지 영양성분을 분석하였다. (시험 2) 곰취 시설재배시 적정 저장종묘 크기 시설재배에 적절한 곰취묘의 크기를 구명하기 위하여 산채연구소 하우스 시험포장에서 재배한 2년생 묘를 시험1과 같이 2011년 11월 굴취하여 크기별로 대, 중, 소로 분류하여 1L 물에 티람액 상수화제 1ml, 베노밀 입제 1g, 스미치온(충) 1ml/L를 넣은 소독약에 12시간 침지하여 묘를 소독한 후 물끼를 제거하여 습기가 있는 원예상토를 충진제로 넣어 비닐로 밀봉하여 -2 에서 저장하였다가 저장 4개월 후에 시험 1과 같이 식물공장에서 양액재배하였다. 재배 후 수확소요일수, 수량, 수확 횟수, 초장, 엽장, 엽폭, 엽수, 엽두께, 경경, 엽록소함량을 조사하였다. 6. 특화작물연구소 559

100-1500 - Capillary voltage : 49 V - Tube rens : 100 V - Sheath gas flow rate (N 2 ) : 35 arb - Aux gas flow rate (N 2 ) : 12 arb - Capillary temperature : 300 또한, 곰취 특유의 향기를 분석하기 위하여 Solid phase

5 (시험 3) 곰취 저장종묘 발근촉진제 처리 11년 굴취한 곰취묘를 시험 2와 같이 4개월 저장한 후 발근을 효과적으로 하기 위해서 원예 작물에서 발근처리제로 많이 사용되고 있는 1-Naphthylacetamide(0.4%, 루톤)를 농도별로 처리하 였다. 처리농도는 20, 50, 100, 150, 200g/L 로 10분간 침지하고 정식하였다. 재배방법은 시험 1 과 같이 하였다. 정식 후 발근소요일수, 발근정도, 수확소요일수 및 수량 등을 조사하였다. (시험 4) 곰취 실생묘 여름재배 당년도 파종한 실생묘를 이용하여 여름생산 가능성을 확인하고자 2012년 2월 15일에 곰취 종자를 육묘트레이에 파종하여 수분을 주고 30일 동안 저온처리 후 밤 최저온도가 10 이 상이 되도록 보온 관리하였다. 육묘를 60일 정도 한 다음 5월 10일 시험포장에 20 25cm 간 격으로 식재하였다. 시험포장은 퇴비 1,500kg/10a, 질소 14kg/10a, 인산 10kg/10a, 칼리 9kg/10a를 기비로 주고 경운하여 폭 1cm 두둑을 만들었다. 수분유지와 잡초방제를 위하여 부직포로 멀칭하여 관리하였다. 재배시 무차광, 35%차광, 55% 차광처리를 하였고 차광처리 별 추비처리를 하였다. 액비처리구는 제4종복합비료(N:P:K:MgO=11:8:24:2)를 500배액로 희석 하여 7일 간격 5회 관주하였고, 완효성 고형비료 처리구는 제2종 복합비료인 오스모코트 (N:P:K:MgO=15:11:13:2)를 주당 5g씩 식물체 기부 주변 땅에 뿌려주었다. 재배 후 출아소요 일수, 수확시, 수확량, 엽장, 엽폭, 엽수 생육을 등을 조사하였다. 3. 결과 및 고찰 <1세부과제> 어수리 여름 재배 기술 개발 (시험 1) 하우스 직파재배 미숙배 종자인 어수리는 종자 발아율이 관행 파종시 매우 저조하므로 이를 해결하고자 시 험을 수행한 결과 처리별 발아율은 표. 1과 같다. 흑색비닐 처리시 발아율이 85%로 무처리 15%에 비해 높게 나타났으며 이러한 결과는 흑색비닐처리가 다른 시험구에 비해 종자의 수 분유지에 효과적인 원인으로 작용된 것으로 판단된다. 투명비닐처리시 흑색비닐 처리구에 비해 발아율이 낮은 것은 투광에 의해 파종상의 온도차가 심하여 종자휴면 타파가 효과적으 로 이루어지지 않은 것이 원인인 것으로 추정되었다. 따라서, 높은 발아율을 위해서는 종자 파종을 전년도 10월 중순 채종 즉시 비가림하우스내 2cm깊이로 줄파종 하고 복토 및 충분한 관수 후 흑색비닐로 피복처리를 하여야 85%정도의 양호한 발아를 기대할 수 있었다. 표 1. 피복처리별 발아율 비교 구 분 2중 차광망 피복재료 흑색비닐 투명비닐 무처리 발아율(%) *파종일 : 전년10.20, 발아개시기 : 4.20일, 파종후 2cm 복토후 피복처리 560 Ⅲ. 시험연구결과

육묘를 60일 정도 한 다음 5월 10일 시험포장에 20 25cm 간 격으로 식재하였다. 시험포장은 퇴비 1,500kg/10a, 질소 14kg/10a, 인산 10kg/10a, 칼리 9kg/10a를 기비로 주고 경운하여 폭 1cm 두둑을 만들었다. 수분유지와 잡초방제를 위하여 부직포로 멀칭하여 관리하였다.

6 그림. 1 발아포장(흑색비닐피복) 파종량별 수확엽의 특성을 조사한 결과, 10a 당 4l파종구는 초장 46.7cm, 엽폭 13.5cm로 가장 높게 나타났으며, 10a 당 3l에서 초장 42.1cm, 엽폭 11.6cm로, 10a 당 2l에서 초장 3 7.7cm, 엽폭 10.7cm 조사되었다. 위와 같은 결과는 재식밀도 와 입모율 차이로 기인한 원인 으로 판단된다. 파종량별 주당 수확엽의 무게는 10a 당 2l파종구에서 22.3g으로 가장 높게 나타났으며, 10a 당 3l파종구에서 19.7g으로 높게 나타났고, 10a 당 4l에서 17.6g으로 가장 낮게 나타 났다. 반면, 10a당 수량은 10a 당 3l에서 863kg로 가장 높게 나타났고, 10a 당 4l에서 751kg로 10a 당 4l에서 694kg로 가장 낮게 조사되었다. 따라서 비가림하우스 재배시 높은 수량을 위해서는 10a당 3l로 파종하는 것이 증수를 위해서는 유리 할 것으로 판단되었다. 표 2. 파종량별 수확엽 특성 초장 2l 3l 4l 수 확 엽 엽폭 경경 초장 엽폭 경경 초장 엽폭 (파종량:l/10a) 경경 표 3. 파종량별 수확엽중 및 수량 (수확엽중 : g/개, 수량 : kg/10a) 2l(31주/m2) 3l(42주/m2) 4l(63주/m2) 파종일 수확엽중 수 량 수확엽중 수 량 수확엽중 수 량 10월 20일 재식밀도 : 발아후 초장 5cm에 솎아내기 어수리 추비량별 생육비교 시험을 위하여 추비 시기는 5월 20일에 첫 시용하였으며 10일 간격으로 사용하였고, 추비량 조사는 7월 25일에 수행하였다. 어수리 추비량별 생육특성을 6. 특화작물연구소 561

반면, 10a당 수량은 10a 당 3l에서 863kg로 가장 높게 나타났고, 10a 당 4l에서 751kg로 10a 당 4l에서 694kg로 가장 낮게 조사되었다. 따라서 비가림하우스 재배시 높은 수량을 위해서는 10a당 3l로 파종하는 것이 증수를 위해서는 유리 할 것으로 판단되었다. 표 2.

7 조사한 결과는 표.4의 결과와 같다. 요소 20kg/10a(N:9.2kg)시용구에서 초장 76.8, 엽장 34.1, 엽폭 36.4로 생육이 가장 우수하게 나타났으며, 무처리구에서 초장 61.2cm, 엽장 21.6, 엽폭 22.7cm 로 가장 저조하게 나타났다. 엽수에 있어서는 3처리구 모두 5매로 동일하게 조사되었다. 표 4. 추비량별 생육특성 구 분 시비 방법 초장 엽장 엽폭 무처리 요소20kg/10a (N:9.2kg) 3회 분시 요소6.7kg/10a (N:3.1kg) " * 추비시기 : 5.20일(10일간격), 조사시기 : 7.25일 엽수 (매) 차광 처리별 생육특성의 시험결과 엽수는 5매로 처리구별 차이가 없으나, 수확엽중 및 초 장, 엽장, 엽폭 등 생육상황은 55%차광, 35%차광, 무차광 순으로 우수하게 조사되었다. 표 5. 차광 처리별 생육 특성 구 분 초장 엽장 엽폭 엽수( 매 ) 수확엽중 (g/개) 무 차 광 % 차광 % 차광 * 조사시기 : 7.25일 차광처리별 경도의 특성을 보면 55% 차광, 35%차광, 무차광 순으로 낮게 조사되었으며, 55%차광에서 줄기가 가장 연하였으나 7월에서 8월로 고온기로 접어들수록 모든 처리구에서 잎이 억세지는 것으로 조사되었다. 차광처리별 수량은 55% 차광 863kg/10a, 35%차광 688kg/10a, 무차광 449kg/10a으로 조사되어 비가림하우스에서 좋은 품질과 증수를 위해서 는 55%차광처리를 하여야 할 것으로 판단된다. 표 6. 차광처리별 경도 특성 처리내용 줄기경도 (kg/cm2) 무 차 광 % 차광 % 차광 Ⅲ. 시험연구결과

25일 엽수 (매) 차광 처리별 생육특성의 시험결과 엽수는 5매로 처리구별 차이가 없으나, 수확엽중 및 초 장, 엽장, 엽폭 등 생육상황은 55%차광, 35%차광, 무차광 순으로 우수하게 조사되었다. 표 5. 차광 처리별 생육 특성 구 분 초장 엽장 엽폭 엽수( 매 ) 수확엽중 (g/개) 무 차 광 57.1 27.3 28.0 5 11.3 35% 차광 73.

8 수량(kg/10a) 무차광 35% 차광 55% 차광 무차광 35%차광 55%차광 그림 2. 차광 및 시기별 수량 그림 3. 차광처리별 총수량 그림 4. 하우스직파재배 그림 5. 무처리 35%차광 55%차광 (시험 2) 하우스 육묘이식재배 어수리 정식시기별 수량 결과는 표. 7과 같다. 정식시기별 수확엽중(g/개)과 수량(kg/10a) 은 4월 15일 정식을 한 시험구에서 수확엽중 21.7g, 수량 611kg/10a로 가장 높게 나타났으며, 4월 25일 정식구에서 수확엽중 19.1g, 수량 576kg/10a로 높게 나타났고, 5월 15일 정식한 시 험구에서 수확엽중 및 수량이 14.9g, 435kg/10a로 가장 낮게 나타났다. 표 7에서 보는바와 같 이 4월 중순(4.15), 4월 하순(4.25), 5월 상순(5.5), 5월 중순(5.15) 순으로 수확엽중 과 수량의 차이를 보이는 것은 정식시기가 빠를수록 활착이 빠르고 수확엽의 크기가 커지는 것이 원인 인 것으로 판단되었다. 표 7. 정식시기별 수량 단위 : 엽중(g/개), 수량(kg/10a) 수확엽중 수량 수확엽중 수량 수확엽중 수량 수확엽중 수량 *재식밀도 : 20 20cm, 55% 차광 비가림하우스 재배, 수확시기: 7~8월(6회수확) 차광별 적정재식거리 재식거리별 수량 조사결과 표. 8를 보면 55%차광, 20 20cm 시험구 6. 특화작물연구소 563

정식시기별 수확엽중(g/개)과 수량(kg/10a) 은 4월 15일 정식을 한 시험구에서 수확엽중 21.7g, 수량 611kg/10a로 가장 높게 나타났으며, 4월 25일 정식구에서 수확엽중 19.1g, 수량 576kg/10a로 높게 나타났고, 5월 15일 정식한 시 험구에서 수확엽중 및 수량이 14.9g, 435kg/10a로 가장 낮게 나타났다.

9 에서 수량이 10a당 611kg으로 가장 높게 나타났으며 그다음으로 35%차광, 20 20cm 시험구 에서 수량이 10a당 567kg로 높게 나타났고 무차광, 20 40cm 시험구에서 수량이 10a당 178kg으로 가장 낮게 나타났다. 처리구별 경도는 55%차광, 20 40cm 시험구에서 가장 낮게 나타났고, 무차광, 20 40cm 시험구에서 가장 높게 나타났다. 표 8. 처리구별 수량 단위 : 수량(kg/10a) 재식거리 무차광 35% 차광 55% 차광 20 20cm cm cm 표 9. 처리구별 경도 단위 : 줄기경도(kg/cm3) 재식거리 무차광 35% 차광 55% 차광 20 20cm cm cm <2세부과제> 곰취 시설내 연중생산 기술개발 (시험 1) 곰취 종묘 냉동 저장기간별 생육구명 표 4. 저장 기간별 생육 및 수량 저장기간 (개월) 수확소요일수 (일) 수량 * (g/주) 수확잎수 (잎/주) 수확횟수 (회) * 엽장이 10cm 이상일 때 수확함. 곰취묘 2개월 저장구는 재배 5개월 동안 28회 수확하여 609.7g/주를 수확하여 가장 높은 수량 나타냈으며 엽장이 10cm 정도 되어 수확까지 필요한 일수가 정식 후 22일 정도 걸렸 다. 저장 기간 4개월 까지 수량이 597g/주로 수량은 저장기간 2개월과 차이가 없었으나 저장 기간 6개월 경과시 수량이 511g/주로 2, 4개월 저장한 경우에 비해 수량이 약 98g정도 감소 하였으며, 수확까지 소요기간이 30일로 10일정도 지연되는 현상을 보였다(표 4). 이는 권등 (1997)이 억제재배 작형을 위한 곰취묘 주냉장 처리 시험에서 주냉장 기간이 길수록 감모율 및 부패율이 높아졌다는 시험와 같은 결과를 보였다. 또한, 저장 중 신초가 노랗게 신장하는 현상을 보여 6개월 이상 장기 저장시에는 저장 중 신초의 생육을 막기위해 기존 저장온도인 -2 보다 좀 더 낮은 온도에서 저장하는 시험이 추가로 검토되어야 할 것으로 생각되었다. 564 Ⅲ. 시험연구결과

처리구별 경도 단위 : 줄기경도(kg/cm3) 재식거리 무차광 35% 차광 55% 차광 20 20cm 7.6 5.9 5.2 20 30cm 7.2 6.3 5.0 20 40cm 7.8 6.9 4.8 <2세부과제> 곰취 시설내 연중생산 기술개발 (시험 1) 곰취 종묘 냉동 저장기간별 생육구명 표 4.

10 표 5. 곰취 저장기간별 식재 30일 후 생육 저장기간 (개월) 초장 엽장 엽폭 엽수 경경 엽두께 엽록소 (SPAD) 수확엽수 수확엽중 경도 (개/주) (g/개) (kg/cm) ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ±2.15 곰취묘 식재 30일 후 생육을 보면 초장 cm, 엽장 cm, 수확엽수 8 11 개/주로 큰 차이를 보이지 않았으며, 수확엽중이 2개월 저장시 25.4g/개로 다소 높고 저장 6개월 처리구에서 20.8g/개로 다소 낮았다(표 5). 그러나, 전체적으로 보았을 때 정식 30 후 생육은 저장기간별 일정한 경향치를 보이지는 않았다. 그림 1. 식물공장 곰취재배전경 그림 2. 식물공장과 노지재배 곰취 HPLC 분석 표 6. 식물공장 및 노지재배 곰취 HPLC Area(mAU) 3개 피크의 함량 구 분 min min min 식물공장 1,934 2,783 6,550 노지재배 1, ,637 * 생시료 10g+100ml MeOH Solvent sonication 2h fileration 추출액 1ml로 분석 식물은 광환경 변화 등 외부 자극에 스트레스 방어기작으로 다양한 항산화물질들을 만드 는데 식물공장의 인공광에서 재배된 곰취에서 항산화 물질 등이 분석될 가능성이 크다. 이 를 확인하고자 식물공장에서 재배된 곰취와 일반 노지에서 재배한 곰취를 HPLC 분석하였 다. 그 결과 3개의 피크점(12.167min, min, min)에서 식물공장에서 재배한 경우 물질함량이 일반 노지 재배에 비해 크게 나타났다(그림 2, 표 6). 6. 특화작물연구소 565

39 14.9±3.98 8.6±2.70 3.8±1.03 0.2±0.03 41.1±4.60 10.0±0.55 23.6 3.8±2.15 곰취묘 식재 30일 후 생육을 보면 초장 21.6 23.1cm, 엽장 15.4 16.7cm, 수확엽수 8 11 개/주로 큰 차이를 보이지 않았으며, 수확엽중이 2개월 저장시 25.

11 그림 3. 곰취에서 추출된 폴리페놀 합성물(1 3)의 UV 와 MS 스펙트라 데이터 HPLC 분석에서 나온 3개의 피크점을 UV와 MS 스펙트라 분석을 한 결과 min 지점 에서 나온 물질은 폴리페놀계의 항산화물질인 chlorogenic acid으로 추정되었고, min 지점에서 나온 물질은 3,5-Di-O-caffeo-ylquinic acid로 추정되었으며 1번 피크와 같이 폴리페 놀계의 항산화 물질이었다(그림 3). 2번 피크 물질은 추정되는 물질이 명확하지 않아 앞으로 추가적인 정성분석이 필요하였다. 또한, 곰취 시설내 연중생산 기술 개발시 LED광 설치 및 양액재배 시설 등 과도한 초기 투자경영비를 대체할 기능성 물질 탐색에 많은 연구들이 이루 어질 필요가 있다고 생각되었다. 표 7. 식물공장 및 노지재배 곰취 향기 성분 분석 구 분 Compound R.T(Retention time) area(%) 식물공장 1R-α-Pinene Limonene Ocimene 노지재배 β-thujene α-phellandrene Carene β-cubebene * Solid phase microextraction(spme)법으로 추출 GC/MS로 분석함 * 화합물분석은 Wiley 275과 NIST library의 mass spectrum data 이용 566 Ⅲ. 시험연구결과

또한, 곰취 시설내 연중생산 기술 개발시 LED광 설치 및 양액재배 시설 등 과도한 초기 투자경영비를 대체할 기능성 물질 탐색에 많은 연구들이 이루 어질 필요가 있다고 생각되었다. 표 7. 식물공장 및 노지재배 곰취 향기 성분 분석 구 분 Compound R.T(Retention time) area(%) 식물공장 1R-α-Pinene 11.

12 식물공장에서 재배한 곰취는 일반 노지재배에 비해 맛이 진하고 좀더 써지는 경향을 보였다. 앞선 HPLC 분석과 더불어 향기성분들을 분석하고자 Solid phase microextraction(spme)법 으로 추출한 후 GC/MS 분석을 한 결과 식물공장에서는 재배한 곰취는 area값이 Limonene 48.22%, Ocimene 32.86%로 높게 나타났으며, 노지재배의 경우 area값이 3-Carene 33.39%, α-phellandr ene 21.44%, β-thujene 19.54% 순으로 높게 나타나(표 7) 두 가지 재배형태에서 분석된 향기성 분이 전혀 다른 것으로 분석되어 식물공장과 노지재배에 의한 곰취 품질의 차이가 확연하게 있음을 알 수 있었다. 하지만 어떤 기작에 의한 것인지에 대한 연구는 좀 더 기초적으로 접 근이 필요할 것이라고 생각되었다. 표 8. 식물공장 및 노지재배 곰취 영양성분 분석(가식부 100 g당) 구 분 에너지 Energy (kcal) 수분 Water (g) 단백질 Protein (g) 지질 Fat (g) 회분 Ash (g) 탄수화물 CHO (g) 칼슘 Calcium (mg) 무 기 질 Minerals 인 Phosphorus (mg) 철 Iron (mg) 나트륨 Sodium (mg) 칼륨 Potassium (mg) 식물공장 노지재배 구 분 Retinol Equivalent (RE) A 레티놀 Retinol (μg) 비 타 민 베 타카로틴 β-carotene (μg) B 1 Thiamin (mg) Vitamins B 2 Riboflavin (mg) 나이아신 Niacin (mg) C Ascorbic Acid (mg) 식물공장 노지재배 * Vit A- R.E는 β-carotene를 환산한 수치임 * 탄수화물값=100-(수분+단백질+지질+회분) * 에너지환산지수 : FAO/WHO 에너지 환산계수 적용 - 단백질 2.44, 지질 8.37, 탄수화물 3.57 식물공장과 일반 노지재배한 곰취의 품질비교를 위해서 일반 영양성분을 분석하였다. 단백질, 무기질, 비타민 등 총 18가지 성분을 분석결과 실시하였다. 식물공장에서 재배한 곰취는 수분 함량이 90.6%로 일반 노지재배의 86.4%에 4.2% 더 함유되어 있었다. 이는 식물공장에서 재배시 분무경 양액재배를 하였기 때문에 재배방식에서 오는 차이라고 생각되었다. 만약 식물공장에서 고형배지경에서 재배를 한다면 좀더 다른 결과가 있으리라고 생각되었다. 식물공장에서 재배한 곰취의 수분함량이 많았던 결과로 가식부 100g당 함유 성분의 대부분이 노지재배에 비하여 적었으며 회분, 인, 칼슘, 나트륨 함량만 미량으로 더 많이 함유하고 있어 일반 영양성분은 식물공장재배에서 함량을 높이기 위한 다양한 양액조성 및 ph와 EC 농도 관리 등 다양한 연구들이 진행되어야 할 것으로 생각되었다. 6. 특화작물연구소 567

하지만 어떤 기작에 의한 것인지에 대한 연구는 좀 더 기초적으로 접 근이 필요할 것이라고 생각되었다. 표 8.

13 (시험 2) 곰취 시설재배시 적정 저장종묘 크기 시설재배시 적정한 저장종묘 크기를 구명하고자 굴취묘 크기별 수량 및 생육을 조사하였다. 굴취묘 대는 단직경 2.6cm, 장직경 3.6cm, 무게 48g, 중은 단직경 2.2cm, 장직경 3.1cm, 무게 25g, 소는 단직경 1.7cm, 장직경 2.5cm, 무게 11g이였다. 수량은 굴취묘 크기가 대인 경우 수량이 886g/주, 중은 804g/주, 소는 609g/주로 굴취묘의 크기가 클수록 수량이 많았으며, 수확잎수는 묘 크기에 따라 큰 차이가 없이 40 44장/주 이었다(표 9). 표 9. 곰취 굴취묘 크기별 묘소질 및 수량 굴취묘 크기 단직경 종묘크기 장직경 무게 (g) 수 량 * (g/주) 수확잎수 (장/주) 대 중 소 * 엽장이 10cm 이상일 때 수확함 곰취묘 크기별 식재 30일 후 생육을 보면 초장은 18cm로 모든 처리구에서 같았으며 엽 장, 엽폭, 경경, 엽두께가 묘크기가 가장 큰 대에서 각각 11.6cm, 9.2cm, 2.9mm, 0.3mm로 좋았으며 특히 수확엽중이 32.9g/개로 가장 좋았다(표 10). 표 10. 곰취묘 크기별 식재 30일 후 생육 묘크기 초장 엽장 엽폭 엽수 경경 엽두께 엽록소 (SPAD) 수확엽중 (g/개) 대 18.5± ± ± ± ± ± ± 중 18.5± ± ± ± ± ± ± 소 18.4± ± ± ± ± ± ± (시험 3) 곰취 저장종묘 발근촉진제 처리 곰취묘 저장시 빠른 생육을 위해서는 우선 발근이 잘 이루어져야한다. 이를 해결하기 위 해서 곰취 4개월 저장종묘를 정식시 발근촉진제 1-Naphthylacetamide 0.4%을 20, 50, 100, 150, 200g/L 농도로 10분간 침지처리 및 분의처리하였다. 그 결과 1-Naphthylacetamide 0.4%인 발근제 가루를 150g/L 농도로 희석하여 10분간 침지처리한 경우 발근소요일수가 3 일로 가장 짧았으며 발근정도가 5로 가장 좋았으며 수량도 435g/주로 많고, 수확잎수도 19 장/주로 가장 좋았다(표 11). 568 Ⅲ. 시험연구결과

6 3.6 48 886 40 중 2.2 3.1 25 804 44 소 1.7 2.5 11 609 41 * 엽장이 10cm 이상일 때 수확함 곰취묘 크기별 식재 30일 후 생육을 보면 초장은 18cm로 모든 처리구에서 같았으며 엽 장, 엽폭, 경경, 엽두께가 묘크기가 가장 큰 대에서 각각 11.6cm, 9.2cm, 2.9mm, 0.

14 표 11. 곰취 저장종묘 발근촉진제 처리농도별 생육 1-Naphthylacetamide 0.4% (g/l) 발근소요일수 (일) 발근정도 (0 5) 수량* (g/주) 수확잎수 (잎/주) 분의처리 * 엽장이 10cm 이상일 때 수확함 표 12. 곰취 루톤처리 농도별 식재 30일 후 생육 처리농도 (mg/l) 초장 엽장 엽폭 경경 엽두께 엽록소 수확엽수 수확엽중 경도 (SPAD) (개/주) (g/개) (kg/cm) 20g 20.9± ± ± ± ± ± ± ± g 22.9± ± ± ± ± ± ± ± g 15.9± ± ± ± ± ± ± ± g 22.2± ± ± ± ± ± ± ± g 23.2± ± ± ± ± ± ± ±0.14 분의처리 17.2± ± ± ± ± ± ± 곰취묘 루톤처리 농도별 식재 30일 후 생육은 처리농도별 일정한 경향을 보이는 않았으나 수확엽중이 1-Naphthylacetamide 0.4%를 150g/L 농도로 희석하여 처리한 경우 47.4g/개로 가장 좋았다(표 12). 그림 4. 루톤 150g/L 발근 그림 5. 루톤 150g/L 생육 그림 6. 곰취 저장묘(대,중,소) (시험 4) 곰취 실생묘 여름 차광재배 곰취의 수확가능기간을 연장하고자 2월 15일 저온습윤처리 30일 하고 육묘관리 하여 5월 10일 포장에 정식하였다. 이때 고온을 피하기 위하여 35%, 55% 차광재배를 하였다. 차광한 6. 특화작물연구소 569

곰취 루톤처리 농도별 식재 30일 후 생육 처리농도 (mg/l) 초장 엽장 엽폭 경경 엽두께 엽록소 수확엽수 수확엽중 경도 (SPAD) (개/주) (g/개) (kg/cm) 20g 20.9±2.06 12.6±3.58 9.0±2.37 3.3±0.46 0.4±0.10 36.6±4.51 3.0±0.51 8.7 3.7±4.27 50g 22.9±4.39 10.6±2.

15 결과 35% 차광한 경우 수량이 시비방법에 관계없이 모두 55% 차광에 비해 높게 나타났다. 빠른 수확 및 수확량 증대를 위하여 액비와 고형비료를 추비로 시용하였다. 하지만 추비 시 용 효과는 없었어 35% 차광한 무시비 시험구에서 수량 532kg/10a로 가장 좋았다(표 13). 이는 홍(1996), 김(2003), 안(2007) 등이 앞서 연구한 결과와 같이 곰취는 차광재배에서 생육 이 좋았으며 보통재배에서는 수확이 되지 않는 여름 고온기인 6월 21일부터 7월 20일 까지 3회 수확이 가능하였다. 이러한 방법을 농가 현장에 적용하여 재배하면 곰취의 생산 가능시 기를 한달 정도 더 연장시켜 분산출하, 노동력 안배 및 농가의 안정적 소득 창출이 가능할 것으로 생각되었다. 표 13. 곰취 실생묘 차광처리 및 추비방법별 생육 및 수량 차광율 (%) 시비방법 초장 엽장 엽폭 엽수 경경 경도 (kg/cm 2 ) 수확엽수 (장/주) 수량 (kg/10a) 35 무비 액비 고형비료 무비 액비 고형비료 * 재식거리 : 20x25cm, 기비: 퇴비 1,500kg/10a, 저온습윤처리 : 2.15, 육묘관리 : 3.5, 정식:5.10 * 액비시비 : 제4종 복비(11:8:24+2MgO) 관주용 500배액, 7일 간격 5회 * 완효성고형비료 시비 : 제2종 복비(15:11:13+2MgO), 개월 수명, 5g/주 * 수확 , 3회 그림 7. 곰취 여름차광재배 그림 8. 곰취 실생묘 여름재배 4. 적 요 <1세부과제> 어수리 여름 재배 기술 개발 (시험 1) 하우스 직파재배 가. 직파재배 처리구별 발아율 비교시험에서는 흑색비닐피복처리구에서 발아율이 85%로 가장 높게 나타났음 570 Ⅲ. 시험연구결과

이러한 방법을 농가 현장에 적용하여 재배하면 곰취의 생산 가능시 기를 한달 정도 더 연장시켜 분산출하, 노동력 안배 및 농가의 안정적 소득 창출이 가능할 것으로 생각되었다. 표 13.

16 나. 파종량에 따른 생육 및 수량은 3l/10a (42주/m2) 시험구에서 가장 양호 하였음 다. 어수리 적정 추비량별 생육비교 시험에서는 20kg/10a(N:9.2kg) 처리구에서 가장 생육 이 우수한 것으로 조사되었음 라. 차광처리별 생육 및 경도, 수량은 55% 차광에서 가장 높게 나타나 품질과 수량면에서 우수한 것으로 조사되었음 (시험 2) 하우스 육묘이식재배 가. 어수리의 정식시기별 수량조사 결과 4월 15일 정식에서 가장 높게 나타남 나. 차광 및 재식거리별 수량에서는 55% 차광, 20 20cm 재식거리 처리구에서 가장 우수 하였음 <2세부과제> 곰취 시설내 연중생산 기술개발 (시험 1) 곰취 종묘 냉동 저장기간별 생육구명 가. 2개월 저장묘 식재 22일 후 수확이 가능하였으며, 수량이 609g/주로 가장 높았음 나. 저장기간이 길어질수록 수량 감소하였으며 저장 6개월 후 수량이 크게 감소하고 저장 중 신초가 신장하는 경우가 발생하였음 다. HPLC분석결과 식물공장에서 재배한 경우 3개의 피크점에서 함량이 높게 나왔으며 폴 리페놀계의 항산화물질인 chlorogenic acid와 3,5-Di-O-caffeoylquinic acid로 추정됨 라. Solid phase microextraction(spme)법으로 추출한 후 GC/MS 분석으로 향기성분을 분 석한 결과 식물공장과 노지재배 곰취에서 서로 다른 향기성분들이 검출됨 마. 단백질, 무기질, 비타민 등 일반 영양성분 분석시 식물공장에서 양액재배한 곰취의 수 분함량이 많아 노지재배에 비해 영양성분이 적게 분석되었음 (시험 2) 곰취 시설재배시 적정 저장종묘 크기 가. 저장종묘 크기가 직경 cm, 무게 48g로 큰 경우 수량이 886g/주로 가장 많았으 나 수확잎수는 40 44장/주로 큰 차이가 없었음 (시험 3) 곰취 저장종묘 발근촉진제 처리 가. 발근촉진제 1-Naphthylacetamide 0.4%을 150g/L 로 희석하여 10간 침지한 결과 처리 3일 후 발근이 시작되었으며 수량이 435g/주로 가장 좋았음. (시험 4) 곰취 실생묘 여름재배 가. 곰취 2월 파종 30일간 저온 습윤 처리후 육묘관리하여, 5월 10일 포장에 정식하고 35% 차광 재배하면 6월 하순 7월 하순 3회 수확하여 10a 당 532kg를 수확할 수 있었음 나. 곰취 실생묘 여름 단경기 재배시 액비 및 고형비료의 추비 효과는 없었음 5. 인용문헌 <1세부과제> 어수리 여름 재배 기술 개발 이행남 외 8인 산채(어수리, 곰취) 연화재배 및 곰취김치 가공기술개발. 농촌진흥청 6. 특화작물연구소 571

차광 및 재식거리별 수량에서는 55% 차광, 20 20cm 재식거리 처리구에서 가장 우수 하였음 <2세부과제> 곰취 시설내 연중생산 기술개발 (시험 1) 곰취 종묘 냉동 저장기간별 생육구명 가. 2개월 저장묘 식재 22일 후 수확이 가능하였으며, 수량이 609g/주로 가장 높았음 나.

17 홍정기 산채생산이용학. 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사분석기준 <2세부과제> 곰취 시설내 연중생산 기술개발 안수용, 김종환, 김영진, 권순배 산채류 재배개술. 양구대암산채영농조합법인. pp 안수용, 김종환, 송윤호 곰취 주년생산 기술 개발. 강원도농업기술원. pp 최관순, 서종택, 류승렬, 지광현, 김수복, 김진호 주요산채류의 주년생산작형 개발. 고령지시험장 시험연구보고서. pp 최성진, 방순배, 최병곤, 모영문, 권순배 산채의 연중생산체계 실증 연구. 강원도농 업기술원 시험연구보고서. pp 고순보, 김성배, 고태신, 한원탁 제주특산 산채류 곰취 억제재배(9 12월 출하) 연구. 제주도농업기술원. 홍정기, 방순배, 한종수 차광망 처리에 따른 취나물의 생육 및 수량. 강원도농업기술원. pp 홍정기, 방순배, 권순배, 김시창, 모영문 곰취의 양액재배 기술 개발Ⅰ. 배지종류, 배 지량, 재식밀도에 따른 곰취의 생육 및 수량. 한국자원식물학회지. 10(4) : 권순배, 방순배, 모영문 산채류의 주냉장처리에 의한 억제재배기술 구명시험. 강원 도농업기술원. pp 김종환 동해안 지역 산채류 무가온 시설재배 연구. 강원도농업기술원. pp 김종환 산채류 정식시기별 생산성 비교. 강원도농업기술원. pp 김갑태 생육장소에 따른 곰취의 생장, 광합성율 및 엽록소 함량 조사 연구. 한국임 학회지 92(4) : 이기상, 박우균, 정병간, 송요성, 전희중, 정규석, 이춘수 작물별 시비처방 기준(개정판). 농촌진흥청 농업과학기술원. pp 노희선, 김종환 곰취 단경기 생산기술 개발. 강원도농업기술원. pp 서종택, 김원배, 류승렬, 김병현, 김정건 곰취의 겨울재배시 저온경과시간 및 GA 3 엽면살포농도가 생육 및 수량에 미치는 영향. 농업논문집 38(2) : 연구결과 활용 연도(연차) 활용구분 제목 2012(1년) 기초자료 곰취 시설내 연중생산 기술 2012(2년) 영농활용 어수리 비가림하우스 직파재배에 의한 여름생산기술(자체) 572 Ⅲ. 시험연구결과

제주특산 산채류 곰취 억제재배(9 12월 출하) 연구. 제주도농업기술원. 홍정기, 방순배, 한종수. 1996. 차광망 처리에 따른 취나물의 생육 및 수량. 강원도농업기술원. pp. 462 467. 홍정기, 방순배, 권순배, 김시창, 모영문. 1997. 곰취의 양액재배 기술 개발Ⅰ. 배지종류, 배 지량, 재식밀도에 따른 곰취의 생육 및 수량.

18 7. 연구원 편성 구분 소속 직급 성명 수행업무 참여년도 과제책임자 특화작물연구소 농업연구사 김종환 과제 총괄 1세부책임자 세부과제총괄 송윤호 공동연구자 노희선 데이타분석 기능직 신동근 재배관리 김대진 조사지원 2세부책임자 농업연구사 노희선 세부과제총괄 공동연구자 김종환 데이타분석 송윤호 조사업무지원 기능직 신동근 재배업무지원 김대진 6. 특화작물연구소 573

연구목표 재료및방법 년도시험연구보고서

연구목표 재료및방법 년도시험연구보고서 ABSTRACT This study was conducted to determine the optimum concentration of cactus standard nutrient solution for hydroponic culture in potted succulents, Echeveria derenbergii, Sedeveria Letizia and Cotyledon