한국버섯학회지 Jurnal f Mushrms Research Article 고온기표고톱밥재배용재배사내의환경제어시스템과버섯생육온도 전창성 공원식 박혜성 조재한 이강효 * 농촌진흥청국립원예특작과학원인삼특작부버섯과 Mushrm grwth and cultivatin envirnment at cultivatin huse f vinyl bag cultivatin Shiitake mushrm n high-temperature perid Chang-Sung Jhune, Wn Sik Kng, Hye-Sung Park, Jae-Han Ch and Kang-Hy Lee* Mushrm research Divisin, Department f Herbal Crp Research, Natinal Institute f Hrticultural & Herbal Science, RDA, Suwn 441-707, Krea, ABSTRACT: Althugh sawdust cultivatin f shiitake (Lentinula eddes) is becming mre cmmn, it is insufficiently cmpetitive in spring and autumn, the best time t breed shiitake. Thus, it is urgently needed t develp a technique fr all year rund cultivatin f shiitake using mushrm grwing beds. In the present study, the temperature changes accrding t the lcatin f shiitake cultivatin facilities were investigated. We cnfirmed that a refrigeratr, an air cnditiner, triple membranes, shiitake cultivatin beds, fg nzzles which were installed in the shiitake cultivatin facilities play an imprtant rle in keeping the lw temperature. Bag cultivatin f shiitake was tested in temperature variatin frm 14 C t 29 C with a 3 C interval t knw its cultivating temperature range in ht summer seasn. In summary, the sawdust cultivatin f shiitake is pssible when the temperature difference between tp and bttm is maintained belw 1 C. And the temperature f the shiitake cultivatin facilities shuld be maintained belw 23 C in the inductin perid fr fruitbdy frmatin. KEYWORDS: Shiitake mushrm, Cultivatin huse, Cultivatin envirnment, Temperature 서 언 표고재배는원목가격의상승, 높은노동강도, 장기간의수확소요기간등의단점과사회적으로재배인력이노령화 J. Mushrms 2014 December, 12(4):263-269 http://dx.di.rg/10.14480/jm.2014.12.4.263 Print ISSN 1738-0294, Online ISSN 2288-8853 The Krean Sciety f Mushrm Science *Crrespnding authr E-mail : agrup@krea.kr Tel : +82-43-871-5718, Fax : +82-43-871-5702 Received Nvember 4, 2014 Revised Nvember 18, 2014 Accepted Nvember 30, 2014 This is an Open-Access article distributed under the terms f the Creative Cmmns Attributin Nn-Cmmercial License (http:// creativecmmns.rg/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted nn-cmmercial use, distributin, and reprductin in any medium, prvided the riginal wrk is prperly cited. 되면서재배방식이원목재배방법에서봉지재배로전환되어가고있는추세이다. 하지만아직까지는재배적기인봄가을에봉지재배로버섯생산을하는경우버섯가격이낮아생산비가높은봉지재배는경쟁력이매우취약한상태이다. 우리나라의표고톱밥재배의경우배양은인공적으로환경제어시설내에서균사생장과갈변과정을시행하고있으나, 버섯생산과정은차광막및약간의보온재료를활용하여간이시설을이용한자연재배방식이주를이루고있고, 병재배방식과동일하게환경제어시설내에서주년재배생산하는전업형태는일부농가에서시도를하였으나큰효과를얻지못하고있다. 이런문제점을개선하기위해서는 1 차적으로연중생산이가능해야하며, 생산효율및단위면적당생산성이증대되어야하며, 최종적으로는배지생산부터버섯을생산할수있는일관체계로변환되어가야할것이다. 버섯가격이높은혹서기및혹한기에버섯을생산할수있는연 263
264 전창성 공원식 박혜성 조재한 이강효 Fig. 1. Classificatin f cultivated frms f shiitake bag cultivatin. 중재배 방법의 개발이 절실하며, 일정한 표고재배 시설 내에 버섯생산량을 증가시키기 위하여 지면재배보다는 균 상재배의 필요성이 높아진 상태이다. 현재까지의 톱밥재배 연구는 적합품종의 육성(Bak et al 2010; Bak et al 2013; Jang et al 2009; Ryu et al 2009), 배지재료(Kim and Jen 2002; Min, 1994; Yn, 2002; Se et al 2012; Yn 2005), 배지수분함량(K et al 1999), 제조방법(K et al 2012), 갈변(K 2013), 재 배환경(Jung 2000; K et al 2009; K et al 2013; Park et al 2001; Park et al 2002; Se and K 2009, Jung and Chi 2000) 재배생리(Lee et al 2014, Baek et al 2013)등 안정적인 재배를 위한 다양한 연구가 시도되 었다. 하지만 지금까지의 연구방향이 톱밥재배용 품종육성, 생산성 향상을 위한 배지조성, 변화하는 환경에 따른 버 섯생산 향상 및 품질유지에 관한 것이었다면 앞으로는 연 중 생산을 위해 필요한 재배사 내의 환경제어 기반기술의 필요성이 높아져 가고 있다. 이에 기초자료가 될 수 있는 현재 농가가 사용하고 있는 재배사의 구조와 재배사 내의 온습도의 변화, 환경을 제어하기 위하여 사용하고 있는 시설과 장비종류, 재배온도별 버섯발생, 온도별 품질의 변 화를 조사하여 그 결과를 보고하고자 한다. 재료 및 방법 표고 재배사의 특성을 조사하기 위하여 공주, 논산, 정 읍 등 3개 지역 내 5개의 표고 재배 농가를 방문하여 균 상재배, 지면재배, 단상, 4단 이상 등 재배방식, 재배사의 크기, 피복재료의 종류 및 적용방법, 온도조절을 위한 시 설 및 장비종류를 조사하였으며, 1개 농가에서는 24시간 동안 재배사내의 온습도를 측정하여 내외부 및 상하단의 온도 편차를 조사하였다. 재배사내의 기상조건을 조사하는 농가의 재배사는 2중 구조의 차광막을 재배사로 상하단과 내외부의 온습도의 변화를 24시간동안 조사하였다. 버섯을 재배온도별 재배적 특성을 조사하기 위하여 용 인의 A 농장에서 구입한 배지를 각각 14, 17, 20, 23, 26, 30 C 조절한 재배사에 각각 100개의 배지를 입상하여 2 차에 걸쳐 버섯을 수확하였으며, 버섯에 대한 품질을 평 가하기 위하여 형태적 특성으로는 갓크기, 갓두께, 대길이 대굵기 등을 조사하였고, 수확시 주기별로 측정하였다. 품 질 결정에 중요한 역할을 하는 갓과 대의 색변화를 조사 하기 위하여 색차계(미놀타 CR-400)를 이용하여 L, a, b, 값을 주기별로 5개의 버섯에 대해 갓과 대를 조사하였다. 결과 및 고찰 표고 톱밥재배 농가의 배지 형태는 원형, 장타원형, 직 사각형의 배지가 생산되고 있으나 가장 많이 사용되는 배 지는 직경 120 mm, 높이 150~220 mm, 1~1.5 kg 내외의 짧은 타원형 배지이며, 통상적으로 장타원형의 배지는 직 경 120~150 mm, 길이 300~350 mm, 2.5~3 kg로 장타원 형 모양을 갖고 있으며, 주로 중국에서 수입되는 배지가 이에 해당된다. 직사각형의 배지는 높이 150 mm, 폭 120 mm, 길이 200 mm 크기로 2.4~2.5 kg 내외의 무게를 갖고 있다. 그 외에도 3 kg 이상의 원형배지, 상자배지, 균 상재배용 배지 등 다양한 형태, 크기의 배지가 사용되고 있었다. 재배사의 균상의 형태에는 초기부터 사용되어왔 던 지면형, 그 이후에 작업의 편리성 및 효율성을 강조되 면서 단상형, 균상형 등의 방식으로 개선되어가고 있다 (Fig. 1). 표고톱밥재배 농가 재배사의 형태적 특징을 조사한 결 과, 피복의 형태는 2, 3중의 형태를 갖고 있었으며, 재배 사 내부 중심부의 높이는 3~3.6 m, 측면의 1.5~1.78 m, 내부 폭은 7~11 m 내외이었다. 내부 면적은 187.5~423.5 2 m 로 재배농가마다 각기 다른 면적을 보이고 있으나 대개 2 2 의 경우 면적이 165 m (50평)과 330 m (100평)을 건축하 는 것을 기본으로 하는 것으로 보인다. 피복의 형태는 차광막, 비닐, 부직포 등으로 구성하고 있으며, 설치하는 순서는 재배농가 마다 각기 다르게 설 치하고 있다. 개폐기는 측면에 해당하는 직선부분과 상부 의 곡선부분은 차광막 부분에 설치하고 있으며, 측면 부
고온기표고톱밥재배용재배사내의환경제어시스템과버섯생육온도 265 Table 1. The size and materials f mushrm huse fr sawdust bag cultivatin Farm A B C D E Layer Center Height(m) Size f huse and ventilatin tl Side Length (m) Width (m) Area (m 2 ) Duble - - - 8 - Single 3.9 1.78 29 7 203 Duble 3.41-40 8 - Single 3.1 1.55 38 7 266 Triple 4.1-40 13 - Duble 3.4-39.2 12 - Single 3.0 1.6 38.5 11 423.5 Triple 4.7-34 11 - Duble 4.2 - - - - Single 3.5 1.75 30 10 300 Duble 4.2-26 - - Single 3.6 1.5 25 7.5 187.5 Ventilatin skylight Nthing Cvering material - nnwvens : 200 g/m 2 - vinyl : 0.05 mm - shading net: 95% Nthing - vinyl, nnwvens, vinyl, shading net(95%) Nthing Nthing presence Table 2. Facilities and equipment fr regulating temperature and humidity f shiitake mushrm huse - shading net: 95% - nnwvens vinyl, shading net - nnwvens, vinyl, - vinyl, shading net - vinyl,, shading net - nnwvens vinyl, shading net - shading net - vinyl, nnwvens, vinyl, shading net Farm Refrigeratr Electric installatin Ventilatin fan Mini sprinkler Significant reprt A 2 4 nne 1 m interval Tristichus - High density mushrm fly B nne nne 1 1.5 m interval Bifarius - High density mushrm fly C 1 nne 10 2.6 m interval Bifarius D 5 20 nne 1 m interval Bifarius E 1 nne 1 24 ea - Day temperature: 28 C, - Fg watering : dwn temp. 2 C - Undergrund water chiller - Excellent cultivatin - Fg watering :dwn temp. 2.5 C - Mushrm bed : secnd stage - Excellent cultivatin - Ventilatin skylight - Mushrm bed : secnd stage 분은통풍, 상부곡선부분은겨울동안에햇빛을받아들여온도유지및눈피해를막기위한목적으로사용한다고하였다 (Table 1). 차광막은주로 95% 를사용하고, 비닐은 0.05 mm 비닐하우스용, 부직포는보온재로사용하고있었으며, 사용농가에서도그규격에대해정확히알지못하는경우가많았다. 재배사의형태적특성은산림청에서 2010 년도에공시한표고재배시설신규모델설계도의지면 2 형과 3 형에유사한형태로건축된것으로추정된다. 표고재배사의재배환경조절, 작업을위한시설및장비조사결과, 일반적으로봄가을재배를목적으로하는농가는대부분냉동기를설치하고있지않으나최근에설치된재배사들은연중재배를목적으로냉동기를설치한농가는 4 개농가였다. 환기팬을설치한농가는 3 곳이며, 모든농가가미니스프링클러나포그노즐을설치하였고, 미니스프링클러는배지의수분공급, 포그노즐을설치한 2 개농가는재배사내부의온도제어를목적으로설치하고있 었다. 포그노즐은 10-30 초적용시 2-2.5 C 온도가하강하였다. C 농가는내부온도를낮추기위하여지하수를이용한물콘을사용하여외부온도가 32 C 이상을보이는시기에비교적양호한버섯을수확하고있었다 (Table 2). 조사한표고재배사내외의기상환경을비교하였을때에내외부의온도차이는 0.4~4.5 C 였고, 이와같이큰온도차이를보이지않는것은차광막에의해태양광이차단되며, 측면에차광막을통하여외부의공기가환기되기때문으로판단된다. 온도편차가 4.5 C 로가장차이가많은재배사는버섯생육시냉동기를사용하지않고, 버섯발생시기에만사용하며, 상충부에환기창이있어내부풍속이 27 fpm(feet per minute) 이며최대풍속도 93 fpm 으로가장높았다. 재배사의습도의차이는 0~15.5% 로가장차이가없었던 C 농가는 3 중재배사에재배사내부에물콘을적용하였으며, 온도도 3 C 차이가많은편이었다 (Table 3). 풍속은내부가외부에비하여절대적으로낮은
266 전창성 공원식 박혜성 조재한 이강효 Table 3. Cmparisn f the weather cnditins n the inside and utside f shiitake mushrm huse Outside f mushrm huse Inside f mushrm huse Farm Temperature ( C) Relative Humidity(%) Wind speed(fpm*) (Max/Min/Ave) Temperature (C) A 32.8 53.6 413 / 17 / 105 31.8 C Relative Humidity(%) Wind speed(fpm) (Max/Min/Ave) 69.10% 25 / 6 / 10 B 28.9 72.1 229 / 15 / 54 28.5 C 78.50% 8/4/5 C 32.0 77.3 414 / 24 / 125 29 C 77.30% 19 / 6 / 16 D 31.0 71.5 220 / 15 / 44 29.5 C 79.50% 16 / 5 / 9 78.20% 93 / 6 / 27 E 31.0 65.9 360 / 10 / 54 *Feet per minute Fig. 2. Shape f shiitake mushrm huse and applicatin equipment. Fig. 3. Day and night temperature variatin within shiitake mushrm huse. 26.5 C
고온기 표고 톱밥재배용 재배사 내의 환경 제어시스템과 버섯생육 온도 267 Fig. 4. The temperature difference and standard deviatin between the upper and lwer by the results f day and nigh temperature variatin within shiitake mushrm huse. Fig. 5. Cmparisn f mrphlgical characteristics f the shiitake mushrms by different grwth-t. Fig. 6. Cmparisn f the pileus and stem clr f shiitake mushrms by different grwth-temperatureemperature. 수준을 보였으며, 가장 높은 평균 풍속을 보이는 농가는 E농가로 상부 환기창이 원인으로 추정되며, 재배사의 상 부 환기창의 유무 재배사와 비교시험이 필요하며, 유용도 에 대한 평가가 필요하다고 사료된다. 조사한 재배사에 시설 및 장비의 내용을 보면 차광시설 재배사. 냉동기, 지하수 활용 냉각장치(undergrund water chiller), 포그노즐(fg nzzle) 등을 사용하여 여름재배에 서 버섯을 수확하기 위해 많은 노력을 하고 있으며, 아직 은 효과적인 결과는 얻지 못하고 있었다(Fig. 2). 표고지면재배를 하고 있는 재배사에서 24시간동안 재배 사 위치별 온습도를 경시적으로 조사한 결과, 내부의 위 치별 조사에서 재배사 중앙부위에 배지높이와 2 m 높이 상부의 온도차이는 오후 2:30분경이 2.18 C로 가장 차이 가 크며, 20:30분부터 익일 6:30까지는 상부보다 배지부 위의 공기온도가 약간 낮게 나타났다. 전체 측정지점의 온도편차에서는 14:30과 16:30 시간대가 ±1.35~1.58 C로 가장 높으며, 내부의 온도편차에서는 2:30 조사에서만 ±1.02 C로 1 C 이상 편차가 나는 시간대가 없었다(Fig. 3). 이와 같이 상하단 온도의 차이가 크지 않으므로 균상 재배를 하는 경우에도 상단과 하단의 차이가 크지 않으므
268 전창성 공원식 박혜성 조재한 이강효 로버섯재배에는큰무리가없을것으로추정된다. 표고의발이및자실체생육이가능한온도를확인하기위하여 14 C 부터 29 C 까지 3 C 간격으로재배한결과, 23 C 까지는발이및버섯을수확할수있었으나 26 C 부터는버섯이발생되지않아버섯을전혀수확하지못하였다 (Fig. 4). 버섯을수확한자실체의형태적특성및갓과대의색깔의변화를조사한결과, 재배온도증가에따라갓크기는 1 차수확에서는서서히감소하였으나 2 차에서는증가하였다. 대길이는온도가증가하면서길어지는추세이며, 갓두께는 1 차수확에서는서서히감소하지만 2 차는빠르게증가하였다. 이는 1 차에서는발생개체수가많아서서히증가또는감소되지만, 2 차수확에서는발생개체수가감소되어전반적으로자실체의크기가커지는현상을보이는것으로추정된다 (Fig. 5) 갓과대의색깔의변화에서는재배온도가증가되면서갓의명도값은증가하였고, 갓의채도 a 값은서서히감소하였으나채도 (b) 값은온도에따른큰변화가없었다. 대채도 (a, b) 값모두서서히감소하였고, 감소하는정도가미약하여육안으로도차이를확인하기어려웠다 (Fig. 6). 적 요 표고재배방법이원목재배에서톱밥재배로전환되어가고있는추세이다. 하지만재배적기인봄가을의버섯생산은톱밥재배는경쟁력이매우취약한상태이다. 이를개선하기위하여연중재배방안의개발이절실하며, 균상재배에대한필요성이높아진상태이다. 농가재배사의위치별온도변화와시설및장비에대한조사와재배온도별버섯발생및자실체의형태적특성을조사하였다. 그결과, 재배사내의온도는외부온도가 34 C 일때에내부온도는 30~31 C 이었으며, 상하단의온도편차는 1 C 이내였고, 밤의온도는외부온도가 22~21 C 일때에내부는 22~23 C 수준으로 1 C 높았다. 전체적으로보면 24 C 미만은버섯발생및생육이가능한온도대의시간은 22:30 부터아침 7:30 분까지이며, 습도는온도와는반대로낮에는 55~65% 내외이나밤에는 85~95% 내외를유지하였다. 재배사시설들은냉동기, 물콘, 3 중막표고재배사, 미스트및포그노즐등이었으며, 재배자들은낮은온도를유지하기위하여많은노력을하고있었다. 봉지배배에서혹서기에재배가능한온도를확인하기위하여 14 C 부터 29 C 까지 3 C 간격으로항온상태에서버섯재배사에서재배한결과 23 C 까지는버섯이발이또는생산되었으나 26 C 부터는버섯생산이불가능하였다. 버섯품질을결정하는버섯색깔과형태적특성변화에서명도값은온도가증가하면서증가하였고, 대의채도 (a, b) 값은서서히감소하였으며, 갓에서는채도 (b) 값은온도에따른 큰변화가없었으나, 채도 (a) 값은감소하였다. 형태적특징중에서갓크기는 1 차수확에서는온도증가에따라서서히감소하였으나 2 차수확에서는증가하였다. 대길이는재배온도가높아지면대길이가길어지며, 갓두께는 1 차수확에서는서서히감소하지만 2 차수확은 1 차보다빠르게증가하였다. 위의내용을종합해보면표고톱밥재배사내에상하단의온도편차가 1 C 이내로균상재배가가능하며, 버섯발생유도기간에온도는 23 C 이하에서만가능할것이다. 감사의말씀 이연구는농촌진흥청연구사업인식용버섯의재배환경및추출방법개선을통한기능성향상과제에서시행한연구결과입니다. References Baek IS, Lee YH, Jang MJ, Jeung YK, Lee HB, Chi JH. 2013. Effects f cultural characteristics f Lentinula eddes accrding t LED wavelength with sawdust substrate cultivatin. J. Mushrm Sci. Prd. 11(4):226-229 Bak WC, Lee BH, Ka KH. 2010. Characteristics f new shiitake strain Sanlim N. 7 prduced di_mn hybridizatin methd. Kr. J. Mycl. 38(1):25-28. Bak WC, Park YA, Lee BH, Ka KH and Park JH. 2013. Kr. J. Mycl. 41: 28-32. Jang, MJ, Lee YH, Lee HB, Liu JJ and Ju YC. 2009. Studies n breeding and cultivatin characteristics f Lentinula eddes strains fr sawdust cultivatin. Kr. J. Mycl 9(3):105-109 Jung ES, Chi WS. 2000. Analysis f climatic Factrs during grwing perid f high-quality ak mushrm Lentinus eddes(berk) Sing). J. f Bi-Envirnment Cntrl, 9(2):115-119 Jung ES. 2000. thermal and ventilative characteristic f single-span ak mushrm prductin facility as affected by area f rf penings and shading rates. J. Bi- Envirnment Cntrl, 9(2):120-126 Kim WS and Chel Jen. 2002 Effect f medium cmpsitin n yield and qualities f fruitbdy in sawdust medium cultivatin f Lentinus eddes. J. Life Sci. & Nat. Res 24:63-71 K CD, Kim JS, Ch NS, Min DS. 1999. Effect f water cntent in ak saw-dust n the mycelial grwth f Lentinula eddes. Jur. Krean Fr Sc., 1999(0):87-88 K CD, Kim JS, Lee HY, Yu SR, Yu CH. 2009. Dynamic f temperature and humidity changes in Lentinula eddes sawdust cultivatin sheds. Jur. Krean Fr. Sc. 98(6):748-756. K CD, Lee HY, Lee G. 2012. Effects f sterilizatin and cultivatin temperatures f ak sawdust medium n Lentinula eddes hyphal grwth. Jur. Krean Fr. Sc.
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