서 론
재료 및 방법
1. 실험재료 및 재배환경
2. 육묘 중 처리된 생리적 반응성
3. 식물체 생육 조사 및 분석
4. 통계분석
결과 및 고찰
1. 비료의 생리적 반응성 별 고추 플러그 묘의 생육
2. 비료의 생리적 반응성 별 고추 플러그 육묘 후 상토의 화학성 및 식물체 무기원소 분석
서 론
K-food 세계화에 힘입어 국산 김치 수출액은 2019년 이후 연평균 9.3% 증가했고, 2024년에는 약 1억 6,360만 달러로 보고되었으며, 이러한 김치 수출액의 증가와 함께 김치의 원료인 파쇄 또는 분쇄한 상태의 건고추 수출액도 증가하여 2024년에는 전년 대비 4.0% 증가한 약 2,107만 달러로 보고되었다(KATI, 2025). 수출 물량이 증가하면서 건고추의 국내 생산량 또한 2024년 기준 68,074톤으로 전년 대비 10.4% 증가하였다(KOSIS, 2025). 그러므로 건고추용으로 재배되는 고추의 생육에 대한 다양한 연구를 통해 생산량을 증대시킬 필요가 있다.
고추를 포함한 대부분 과채류는 플러그 육묘 후 본포에 정식하며, 이 때의 묘의 소질이 이후의 생육과 수확량에 큰 영향을 미친다(Buwalda 등, 2006; Markovic 등, 2000). 특히 고추 플러그 육묘는 육묘기간이 8－10주가 소요됨으로써 다른 과채류에 비해 긴 편이다(Lee 등, 2001). 고추 육묘 시 묘의 생육은 광도, 온·습도 및 CO2 농도 등의 대기환경과 pH, EC 및 개별 무기원소 농도 등의 근권환경에 영향을 받는다. 이 중 Boyer(1982)는 토양 양분 농도가 묘의 생장에 중요한 영향을 미친다고 보고하였으며, 시설 내에서 시비하는 비료의 농도를 적정하게 조정함으로써 초장, 경경 및 엽면적 등이 증가되었다는 결과를 나타냈다(Choi 등, 2008; Liptay 등, 1992; Melton과 Dufault, 1991; Nelson 등, 1996; Oh 등, 2018).
또한, 고추속(Capsicum)을 육묘 및 수경재배 시 공급 비료의 비료 조성 또는 시비 수준을 변화시킨 연구에서 경경, 엽면적 및 생체중에 변화가 있었다고 보고하였다(Cho 등, 2024; Choi 등, 2008; Jang 등, 2014; Kim 등, 2000a; Kim 등, 2000b; Oh 등, 2009; Shin 등, 2000). 그러나 Johnson 등(2013)의 연구에 따르면 수경재배 방법으로 비료 공급 시 작물의 종류와 비료 조성 차이에 따라 근권부의 pH(생리적 반응성, physiological pH response 또는 physiological pH reactivity)가 변한다고 보고되었다. 양액의 pH는 무기원소를 흡수하는 과정에서 뿌리 세포 내부와 외부의 전기화학적 구배(electrochemical gradient)를 조절하기 위해 일어나며, 양이온이 흡수될 때 식물 뿌리에서 H+를 배출하고, 음이온이 흡수될 때는 OH-가 배출되어 근권부의 pH가 산성 또는 알칼리성으로 변화된다(Marschner, 2012). 이와 같이 비료의 생리적 반응성이 근권환경 pH와 토양 화학평형 변화의 원인이 되어 근권부에 존재하는 무기원소들이 가용화나 불용화되며, 결국 뿌리를 통한 흡수량 차이로 식물 생장에 영향을 미친다. 그러나 앞서 수행된 다양한 연구들은 이와 관련한 내용을 충분히 설명하지 못하고 있다.
그러므로, 폐쇄형 식물공장 내에서 건고추용으로 재배되는 고추 플러그 육묘 중 생리적 반응성이 다른 비료(산성, 중성, 알칼리성, 산성과 알칼리성 비료 교호 처리)의 관비를 통해 3종류 고추 품종의 생육 및 육묘 기간에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 수행하였다.
재료 및 방법
1. 실험재료 및 재배환경
건고추 재배 품종인 ‘AT Sinhotan’(Asia Seed Co., Ltd, Seoul, Korea), ‘Allbokhap’(Dana Co., Ltd, Seoul, Korea) 및 ‘Callatan’(Sakata Korea Co., Ltd, Seoul, Korea) 종자를 72구 트레이(540mm×280mm)에 한아름B 상토(Shinsung Mineral Co., Ltd, Seongnam, Korea)를 충진하여, 한 구 당 종자를 2립씩 3mm 정도 깊이로 파종한 후 버미큘라이트로 복토한 다음 28℃ 암상태에서 7일간 발아시켰다. 발아 후 1주일 이내 개별 셀에 2립 발아된 묘 중 상대적으로 소질이 더 우수한 묘를 한 주만 남겼고, 폐쇄형 식물공장 내에서 LED(H22P, Apack Inc., Daejeon, Korea)를 사용하여 광도 160μmol·m-2·s-1, 온도 약 25℃, 일장 16시간으로 설정하여 7주간 육묘하였다.
2. 육묘 중 처리된 생리적 반응성
육묘 중 비료 공급을 위해 산성, 중성 및 알칼리성으로 조제한 비료를 지속적으로 시비한 3처리와 산·알칼리성 비료를 교호 시비(이하 교호시비)한 1처리, 총 4처리로 하였다(Table 1). 처리는 각 비료의 N 농도(200mg·L-1)를 150mg·L-1로 희석 조제 시 각각의 pH가 7.2, 6.5 및 6.6 이었고 질산을 이용하여 pH 6.0으로 조정하여 공급하였다. 각각의 비료에서 미량원소는 미량원소복합제인 Nutrichem Kombi-F(NU3N.V., Industrieweg 20-B-2280 Grobbendonk, Belgium; MgO 3%, Fe-EDTA 5%, Zn-EDTA 2.5%, Mn-EDTA 2.5%, Cu-EDTA 0.5%, B 1%, Mo 0.05%)를 0.2g·L-1의 비율로 혼합하였다. 비료는 두상관수법으로 트레이당 1L씩 파종 후 11일부터 주 1회씩, 파종 후 35일부터는 주 2회씩 공급하였다. 교호 처리는 파종 후 35일 이전까지는 격주로, 이후 파종 후 56일까지는 주 1회 산성 비료와 알칼리성 비료를 각각 처리하였다.
Table 1.
Compositions of various kinds of fertilizer solutions used in this experiment (calculated based on N concentrations are 200 mg·L-1).
3. 식물체 생육 조사 및 분석
고추 플러그 묘는 파종 후 39일과 56일째에 생육을 조사하였으며, 식물체의 초장, 경경, 엽면적, 지상부 및 지하부의 생체중과 건물중을 조사하였고, 꽃 수는 56일째에만 측정하였다. 초장과 마디수는 각각 상토 표면에서 생장점까지의 길이와 형성된 마디의 수를 측정하였다. 경경은 버니어캘리퍼스(CD-15APX, Mitutoyo Corp., Japan)를 사용하여 자엽의 1cm 아래에서 측정하였다. 개체의 무게는 생체중 측정 후 75℃ 항온 건조기(HB-502L, Hanbaek Scientific Technology Co., Bucheon, Korea)에서 24시간 건조시켜 건물중을 측정하였다. 엽수는 자엽을 제외한 전개된 모든 본엽의 수를 측정하였다. 엽장과 엽폭은 완전히 전개된 상위엽을 방안자를 사용하여 측정하였으며, 엽면적은 엽면적계(LI-3100C, LI-COR, Lincoln, NE, USA)를 사용하여 개체의 모든 잎의 면적을 합하였다. SPAD 값은 엽록소 측정기(SPAD-502, Minolta, Japan)를 이용하여 측정하였다. 꽃 수는 각 식물체의 화뢰를 제외한 개화한 꽃의 수를 세었다.
육묘 후 상토의 화학성과 식물체 내의 무기원소를 측정하였다. 상토의 pH와 EC(electric conductivity)는 풍건한 상토와 증류수를 1:10(w/w)의 비율로 혼합하고 습윤제를 첨가한 후 2시간 동안 포화추출 하여 pH/EC meter(multi meter CP-500L, Istek Inc., Seoul, Korea)로 측정하였다. 잎의 무기원소 중 전질소(T-N) 함량은 간이 Kjedahl 분석법(Eastin, 1978), P은 분광광도계(UV mini-1240, Shimadzu, Japan)를 사용한 비색법(Chapman과 Pratt, 1961)을 사용하였고, K, Ca, Mg 및 4종의 미량원소(Cu, Fe, Mn, Zn)는 마쇄된 시료를 500°C에서 6시간 동안 건식분해시킨 후 추출한 용액을 원자흡광분광광도계(AA-7000, Shimadzu, Japan)를 이용하여 분석하였으며, 분석과정은 Farjana 등(2025)의 방법과 동일하였다.
4. 통계분석
처리에 따라 72구 트레이를 각각 5개씩 완전임의배치법으로 배치하였으며 그 중 3트레이에서 5개체씩 3반복으로 15주를 생육조사 하였다. 비료의 생리적 반응성과 품종간 비교는 SPSS Statistics(Ver. 29.0.2.0, IBM, Armonk, NY, USA)을 이용하여 ANOVA 변량분석하였으며, 처리 간 평균은 Costat 프로그램(Ver. 6.311, Monterey, California, USA)을 이용하여 Duncan의 다중검정법으로 p ≤ 0.05 수준에서 비교하였다.
결과 및 고찰
1. 비료의 생리적 반응성 별 고추 플러그 묘의 생육
‘AT Sinhotan’, ‘Allbokhap’ 및 ‘Callatan’ 세 품종의 고추 플러그 묘에 산성, 중성, 알칼리성 비료 그리고 교호 시비 처리 시 파종 후 39일째 생장을 조사한 결과, 초장은 중성 비료 처리구에서 긴 경향이었으며, 알칼리성 비료와 교호 시비 처리구에서 ‘AT Sinhotan’과 ‘Callatan’ 두 품종이 비슷하였고, 산성 비료 처리구에서 가장 짧았다(Table 2). 마디수는 중성 비료 처리구에서 ‘Callatan’ 품종이 생리적 반응성과 품종 처리에 따라 6.5개로 가장 많았으며, 알칼리성 비료 처리구의 ‘Allbokhap’ 품종에서 가장 적었고 이외의 나머지 처리에서는 유의적인 차이가 없었다. 줄기 직경은 품종 간에는 유의적인 차이가 없었고, 비료의 생리적 반응성에 따라 1%의 차이가 있었는데 중성 비료 처리구의 ‘Allbokhap’과 ‘Callatan’ 품종이 두꺼운 경향이었다.
Table 2.
Influence of application of various fertilizer solutions different in pH reactivity on the growths of three hot pepper plug seedlings 39 days after sowing.
| Cultivar |
Plant height (cm) |
No. of nodes |
Stem diameter (mm) |
Fresh weight (g/plant) |
Dry weight (g/plant) |
Root dry weight (mg/plant) |
| Acidic fertilizer | ||||||
| AT Sinhotan | 9.8 efz | 5.7 b | 2.17 cd | 1.12 d | 0.17 d | 102.7 b |
| Allbokhap | 9.9 ef | 5.6 b | 2.21 b-d | 1.27 b-d | 0.21 bc | 99.3 b |
| Callatan | 10.5 de | 5.8 b | 2.26 a-c | 1.27 b-d | 0.21 bc | 122.0 a |
| Neutral fertilizer | ||||||
| AT Sinhotan | 12.4 a-c | 6.0 b | 2.21 b-d | 1.48 b | 0.20 b-d | 96.0 b |
| Allbokhap | 12.5 ab | 5.9 b | 2.34 a | 1.83 a | 0.28 a | 100.0 b |
| Callatan | 13.0 a | 6.5 a | 2.30 ab | 1.78 a | 0.26 a | 97.3 b |
| Alkaline fertilizer | ||||||
| AT Sinhotan | 11.9 bc | 5.9 b | 2.15 cd | 1.37 bc | 0.17 cd | 83.3 c |
| Allbokhap | 9.5 f | 5.1 c | 2.10 d | 1.21 cd | 0.19 b-d | 82.0 c |
| Callatan | 11.7 bc | 5.9 b | 2.17 cd | 1.48 b | 0.20 b-d | 80.7 c |
| Acid-alkali alternating | ||||||
| AT Sinhotan | 12.2 bc | 5.9 b | 2.19 b-d | 1.40 bc | 0.19 cd | 84.7 c |
| Allbokhap | 10.7 d | 5.7 b | 2.13 d | 1.40 bc | 0.23 b | 84.7 c |
| Callatan | 11.6 c | 5.9 b | 2.19 b-d | 1.45 b | 0.21 bc | 86.0 c |
| Significance | ||||||
| Fertilizer (A) | *** | *** | ** | *** | *** | *** |
| Cultivar (B) | *** | *** | NS | * | *** | NS |
| A × B | *** | NS | NS | * | NS | ** |
지상부 생체중과 건물중은 중성 비료 처리구의 ‘Allbokhap’과 ‘Callatan’ 품종에서 각각 식물체 당 1.83g과 0.28g 그리고 1.78g과 0.26g으로 유의적으로 가장 무거웠다. 한편, 뿌리의 건물중은 ‘Callatan’ 품종이 식물체 당 122mg으로 가장 무거웠다.
39일간 육묘된 식물체의 엽수는 중성 비료 처리구에서 모든 품종이 많은 경향을 보였고, 산성 비료 처리구에서 가장 적은 경향을 보였다(Table 3). 그리고 ‘Callatan’ 품종의 엽수는 중성 비료 처리구에서 8.5개로 다른 품종들보다 많았다. 고추 세 품종의 엽장과 엽폭은 산성 비료 처리구에서 수치가 가장 작았고 중성 비료 처리구에서 가장 길고 넓은 경향을 보였으며, 품종 간에 유의차는 없거나 적었다. 엽면적은 비료의 생리적 반응성 별로 0.1% 수준에서, 품종 별 반응에서 5% 수준의 통계적 차이가 인정되어 품종 보다 생리적 반응성에 따른 차이가 컸다. 한편 중성 비료 처리구의 ‘Allbokhap’과 ‘Callatan’ 품종의 엽면적이 약 47cm2/ea로 유의적으로 넓었다. 엽록소 함량(SPAD 값)은 생리적 반응성 간에는 차이가 없었으나 품종 간 0.1% 수준에서 차이가 인정되었으며, 각 처리에서 ‘Allbokhap’이 높은 경향을 보였다.
Table 3.
Influence of application of various fertilizer solutions different in pH reactivity on the leaf characteristics of three hot pepper plug seedlings 39 days after sowing.
| Cultivar | Leaf | SPAD | |||
| No. | Length (cm) | Width (cm) | Area (cm2/ea) | ||
| Acidic fertilizer | |||||
| AT Sinhotan | 7.5 c-ez | 4.0 d | 1.97 e | 25.0 d | 38.3 a-d |
| Allbokhap | 6.9 ef | 4.3 cd | 2.03 de | 27.8 d | 41.7 a |
| Callatan | 7.5 c-e | 4.3 cd | 2.07 de | 28.7 cd | 38.0 a-d |
| Neutral fertilizer | |||||
| AT Sinhotan | 8.3 ab | 5.0 ab | 2.34 a-c | 39.8 b | 35.8 cd |
| Allbokhap | 8.0 a-c | 5.2 a | 2.52 ab | 46.5 a | 41.7 a |
| Callatan | 8.5 a | 5.3 a | 2.53 a | 46.7 a | 40.4 ab |
| Alkaline fertilizer | |||||
| AT Sinhotan | 7.7 b-d | 4.9 b | 2.27 b-d | 35.8 b | 35.3 d |
| Allbokhap | 6.8 f | 4.4 c | 2.05 de | 28.9 cd | 40.0 ab |
| Callatan | 8.2 ab | 4.8 b | 2.49 a-c | 37.5 b | 39.2 a-d |
| Acid-alkali fertilizer alternating | |||||
| AT Sinhotan | 7.8 bc | 4.8 b | 2.25 cd | 35.1 b | 35.6 cd |
| Allbokhap | 7.2 d-f | 4.8 b | 2.53 a-c | 34.2 bc | 37.4 b-d |
| Callatan | 8.1 a-c | 4.7 b | 2.27 b-d | 36.4 b | 39.6 a-c |
| Significance | |||||
| Fertilizer (A) | *** | *** | *** | *** | NS |
| Cultivar (B) | *** | NS | * | * | *** |
| A × B | NS | * | NS | NS | NS |
56일 동안 육묘된 식물체의 초장은 비료의 생리적 반응성에 따라 0.1% 수준에서 통계적 차이가 인정되었으며 중성 비료 처리구에서 전반적으로 초장이 긴 경향을 보였으며, 산성 비료 처리구에서 가장 짧은 경향이었다(Table 4). 품종 별 생장 역시 0.1% 수준에서 차이를 나타내었으며 중성 비료 처리구의 ‘Callatan’ 품종과 알칼리성 비료 처리구의 ‘AT Sinhotan’의 초장이 19.3cm로 유의적으로 가장 길었다. 또한 ‘AT Sinhotan’ 품종의 초장은 산성 비료 처리구를 제외한 나머지 3 처리구에서 긴 경향을 보였으며, 이는 39일째에 조사된 결과의 경향성과 유사하였다. 한편, ‘Allbokhap’ 품종을 생리적 반응성에 따라 초장을 비교해본 결과 중성 비료 처리구에서 생장이 18.4cm로 가장 길었고, 다음으로 교호 시비 처리구였으며, 산성과 알칼리성 비료 처리구에서 저조하였다. 마디수는 처리된 생리적 반응성에 따른 차이는 없었고 품종 간에 유의적인 차이가 관찰되었으며, 초장이 길었던 중성 비료 처리구의 ‘AT Sinhotan’ 품종에서 10.5개로 가장 많았으며, 모든 생리적 반응성 처리구 내에서 마디수가 가장 많은 경향을 보였다. 경경은 중성 비료 처리구의 모든 품종에서 다른 비료 처리구 보다 굵은 경향을 보였으며, 산성 비료 처리구에서 다소 가늘었다.
개화수는 교호 처리구에서 품종에 관계없이 관찰되었다(Table 4, Fig. 1). ‘Callatan’ 품종은 모든 생리적 반응성 처리구에서 개화되어 다른 두 품종과 달리 개화시기가 빠름을 알 수 있었으며, 중성 처리구와 교호 시비 처리구에서 유의적으로 많았고, 산성 비료 처리구의 개화수가 0.07개로 가장 적었다. 한편 ‘AT Sinhotan’ 품종은 육묘 기간 종료 때까지 교호 처리구를 제외하고는 개화하지 않아 다른 품종에 비해 상대적으로 개화시기가 늦다는 것을 알 수 있었다. 또한, ‘Allbokhap’ 품종은 중성 비료와 교호 시비 처리구에서만 개화하여 산성과 알칼리성 비료보다 중성과 교호 시비 처리구가 ‘Allbokhap’의 개화에 유리하다는 것을 알 수 있었다.
Table 4.
Influence of application of various fertilizer solutions different in pH reactivity on the growths of three hot pepper plug seedlings 56 days after sowing.
| Cultivar |
Plant height (cm) |
No. of nodes |
Stem diameter (mm) |
No. of flowers |
Fresh weight (g/plant) |
Dry weight (g/plant) | Root dry weight (mg/plant) |
Compactness (mg/cm) |
| Acidic fertilizer | ||||||||
| AT Sinhotan | 15.2 efz | 9.5 c | 2.61 e | 0.0 c | 2.49 f | 0.32 d | 169.4 cd | 21.5 d |
| Allbokhap | 15.1 f | 8.2 d-f | 2.64 de | 0.0 c | 2.72 ef | 0.40 c | 156.0 d | 26.4 a-d |
| Callatan | 16.0 e | 8.7 d | 2.71 a-e | 0.07 c | 2.97 de | 0.43 bc | 198.0 a | 26.5 a-c |
| Neutral fertilizer | ||||||||
| AT Sinhotan | 18.9 ab | 10.5 a | 2.87 a | 0.0 c | 3.51 bc | 0.44 bc | 185.4 a-c | 23.4 cd |
| Allbokhap | 18.4 bc | 7.9 fg | 2.82 a-c | 0.53 b | 3.85 ab | 0.51 ab | 174.6 a-d | 28.0 a-c |
| Callatan | 19.3 a | 8.5 d-f | 2.84 ab | 0.87 a | 4.12 a | 0.54 a | 197.4 ab | 28.2 a-c |
| Alkaline fertilizer | ||||||||
| AT Sinhotan | 19.3 a | 9.7 bc | 2.75 a-e | 0.0 c | 3.28 cd | 0.45 bc | 164.6 cd | 23.5 cd |
| Allbokhap | 15.6 ef | 8.1 e-g | 2.67 c-e | 0.0 c | 3.01 de | 0.46 a-c | 172.6 b-d | 29.5 ab |
| Callatan | 18.1 c | 8.7 d | 2.79 a-d | 0.47 b | 3.38 b-d | 0.49 ab | 178.0 a-d | 27.2 a-c |
| Acid-alkali fertilizer alternating | ||||||||
| AT Sinhotan | 18.8 a-c | 10.2 ab | 2.83 a-c | 0.13 c | 3.56 bc | 0.47 a-c | 158.0 d | 24.7 b-d |
| Allbokhap | 16.9 d | 7.5 g | 2.68 b-e | 0.33 bc | 3.22 cd | 0.50 ab | 165.4 cd | 29.8 a |
| Callatan | 18.2 bc | 8.7 de | 2.79 a-d | 0.93 a | 3.77 ab | 0.47 a-c | 166.0 cd | 26.0 a-d |
| Significance | ||||||||
| Fertilizer (A) | *** | NS | *** | *** | *** | *** | * | NS |
| Cultivar (B) | *** | *** | *** | *** | ** | ** | ** | *** |
| A × B | *** | ** | *** | * | NS | NS | NS | NS |
Fig. 1.
Growth of three hot pepper plug seedlings 56 days after sowing as influenced by various kinds of fertilizer solutions different in pH reactivity (A: ‘AT Sinhotan’, B: ‘Allbokhap’, C: ‘Callatan’; From left to right in each cultivar: acidic, neutral, alkaline, and acid-alkali alternating fertilizer).
지상부의 생체중과 건물중은 중성 비료 처리구에서 무거운 경향을 보이며, 산성 비료 처리구에서 가벼웠다. 품종 별로는 ‘Callatan’ 고추가 각 비료의 생리적 반응성 내에서 생체중이 무거운 경향을 보였다. Shin 등(2013)은 엽채류의 비료 실험에서 청축면 상추는 알칼리성 비료 200mg·L-1 처리구에서 생장이 가장 우수하였고, 적축면 상추는 중성 또는 알칼리성 비료 100mg·L-1 처리구에서 지상부 생장량이 많았다고 보고하였으며 이는 품종의 흡비특성에 의한 차이라고 보고하였다. 본 실험의 대상인 고추 세 품종은 모두 중성 비료 처리구에서 생육이 가장 우수한 경향을 보여 품종 별 차이 보다 비료의 생리적 반응성에 더 큰 영향을 받았음을 알 수 있었으며, 이는 상추를 대상으로 연구한 Shin 등(2013)의 연구결과와 차이가 있었으나, 상추에서 산성 비료 처리구의 생장이 가장 저조하였다고 보고하였고, 이는 본 연구의 결과와 유사하였다. 한편 플러그 묘의 또다른 생장지표인 충실도(지상부 건물중/초장)는 비료의 생리적 반응성에 따라서는 차이가 없었으나 품종 간 차이가 컸다. 품종 별 충실도는 ‘Allbokhap’과 ‘Callatan’ 품종이 ‘AT Sinhotan’ 품종보다 큰 경향이었다.
식물체 별 엽수는 동일한 생리적 반응성 내에서 ‘Callatan’ 품종이 다른 품종보다 많았고, 생리적 반응성에 대한 품종 별 생장 반응이 뚜렷한 차이를 보여 생리적 반응성 별로는 1% 수준의, 그리고 품종 별로는 0.1% 수준의 통계적 차이가 인정되었다(Table 5). 엽장과 엽폭은 중성 비료 처리구에서 컸으며, 그 결과로 엽면적 또한 중성 비료 처리구에서 88－94cm2/ea로 가장 넓었다. 다음으로 교호 시비 처리구, 알칼리성 비료 처리구 그리고 산성 비료 처리구 순으로 엽 생장이 저조하였다. 이는Kim 등(2000a)이 질소원으로 질산태 질소를 전량 시용 했을 때, 질산태 질소와 암모늄태 질소를 8:2 비율로 시용 한 것 보다 단고추의 엽 생장이 감소하였다는 결과와 유사하였다(Table 1).
Table 5.
Influence of application of various fertilizer solutions different in pH reactivity on the leaf characteristics of three hot pepper plug seedlings 56 days after sowing.
| Cultivar | Leaf | SPAD | |||
| No. | Length (cm) | Width (cm) | Area (cm2/ea) | ||
| Acidic fertilizer | |||||
| AT Sinhotan | 12.7 dz | 5.07 f | 2.46 d | 59.3 f | 40.1 ef |
| Allbokhap | 12.8 d | 5.12 f | 2.44 d | 59.0 f | 48.1 a |
| Callatan | 14.5 bc | 5.20 ef | 2.61 cd | 67.4 ef | 48.2 a |
| Neutral fertilizer | |||||
| AT Sinhotan | 13.7 cd | 6.05 ab | 2.85 ab | 91.2 ab | 38.5 f |
| Allbokhap | 13.7 cd | 6.21 a | 2.96 a | 87.6 a-c | 43.4 cd |
| Callatan | 15.6 ab | 5.97 a-c | 2.96 a | 93.6 a | 43.9 bc |
| Alkaline fertilizer | |||||
| AT Sinhotan | 13.2 cd | 5.59 c-e | 2.60 cd | 78.7 cd | 41.1 de |
| Allbokhap | 12.7 d | 5.32 ef | 2.49 cd | 64.3 f | 46.1 ab |
| Callatan | 13.9 cd | 5.46 d-f | 2.65 b-d | 76.1 de | 43.0 cd |
| Acid-alkali fertilizer alternating | |||||
| AT Sinhotan | 14.2 b-d | 5.73 b-d | 2.61 cd | 83.4 b-d | 39.3 ef |
| Allbokhap | 12.9 d | 5.45 d-f | 2.61 cd | 67.1 ef | 46.1 ab |
| Callatan | 16.4 a | 5.79 b-d | 2.71 bc | 82.9 b-d | 43.6 cd |
| Significance | |||||
| Fertilizer (A) | ** | *** | *** | *** | *** |
| Cultivar (B) | *** | NS | NS | *** | *** |
| A × B | NS | NS | NS | NS | * |
산성 비료 처리구에서 전반적으로 생장이 저조하였던 이유로 비료 내 Ca과 Mg이 포함되지 않은 것과 암모늄태 질소량이 질산태 질소량과 동일한 양으로 많았고, 알칼리성 비료 처리구에서는 산성이나 중성 비료보다 많은 양의 Ca과 Mg 농도로 인해 P를 불용화시킬 뿐만 아니라 과량의 질산태 질소가 가장 큰 원인이라 판단되었다(Shin 등, 2013). 이에 반해 중성 비료 처리구에서의 생육이 양호했던 것은 질산태 질소와 암모늄태 질소의 균형 잡힌 혼합비율과 적정한 pH로 무기이온의 가용화가 용이하였기 때문이라 판단된다(Table 1).
SPAD 값은 ‘AT Sinhotan’ 품종이 각각의 생리적 반응성 별 처리구에서 ‘Allbokhap’과 ‘Callatan’ 품종보다 낮았고, 엽면적이 작을수록 커지는 경향이었다(Table 5).
2. 비료의 생리적 반응성 별 고추 플러그 육묘 후 상토의 화학성 및 식물체 무기원소 분석
파종 후 56일째에 상토를 채취하여 그 추출액으로 pH와 EC를 측정하여 Table 6에 나타내었다. ‘AT Sinhotan’, ‘Allbokhap’ 및 ‘Callatan’의 품종 별 상토의 pH는 산성, 중성, 알칼리성 및 교호 시비 처리구에서 각각 pH 5.23－5.32, pH 5.49－5.65, pH 6.11－6.16 그리고 pH 5.84－5.82의 범위로 측정되었다. Shin 등(2013)은 홍염 적축면 상추 재배 시 산성, 중성, 알칼리성 비료를 각각 시비한 연구에서 정식 8주 후에 질소 시비 농도에 따라 다소 차이가 있었지만 산성, 중성, 알칼리성 비료 처리 순으로 상토 추출액의 pH가 증가하였다고 보고하였으며, 본 연구와 유사한 경향을 보였다. 그러나 Shin 등(2013)에서 보고된 pH 변화의 범위는 5.5－7.0 이었고, 본 실험보다 상대적으로 변화 폭이 컸다. 이는 상추의 지상부 생장량이 많아 무기원소 흡수량이 고추 보다 상대적으로 많았고, 무기원소 흡수과정에서 근권부의 pH를 변화시키는 생리적 반응성에서 더 큰 차이를 유발시켰다고 판단된다. Marschner(2012)에 의하면 지상부 생장량이 많을 경우 무기원소 흡수량이 많아 근권부의 pH의 변화폭이 커진다고 보고되어 본 연구와 Shin 등(2013)의 결과의 차이를 뒷받침할 수 있다. 품종 별 상토 추출액의 EC는 고추의 생장량이 가장 적었던 산성 비료 처리구에서 가장 높았으며 이러한 결과는 고추 플러그 묘의 무기이온 흡수량이 가장 적어 상토에 축적되었기 때문이라고 판단된다.
Table 6.
Chemical characteristics of root media as influenced by various kinds of fertilizer solution collected 56 days after sowing.
| Fertilizer solution | ‘AT Sinhotan’ | ‘Allbokhap’ | ‘Callatan’ | |||
| pH | EC (dS·m-1) | pH | EC (dS·m-1) | pH | EC (dS·m-1) | |
| Acidic | 5.32 ± 0.07z | 0.20 ± 0.01 | 5.24 ± 0.04 | 0.21 ± 0.01 | 5.23 ± 0.06 | 0.25 ± 0.01 |
| Neutral | 5.65 ± 0.01 | 0.16 ± 0.00 | 5.49 ± 0.02 | 0.16 ± 0.00 | 5.58 ± 0.03 | 0.21 ± 0.01 |
| Alkaline | 6.16 ± 0.02 | 0.10 ± 0.00 | 6.11 ± 0.03 | 0.12 ± 0.01 | 6.18 ± 0.03 | 0.11 ± 0.01 |
| Acid-alkali alternating | 5.82 ± 0.03 | 0.16 ± 0.01 | 5.64 ± 0.02 | 0.14 ± 0.00 | 5.84 ± 0.01 | 0.14 ± 0.00 |
식물체 엽의 무기원소 함량을 분석한 결과 비료의 생리적 반응성에 따른 차이는 Zn 함량을 제외한 모든 분석원소에서 통계적 차이가 인정되었다(Table 7). 한편 품종 별로는 Ca을 제외한 모든 분석원소에서 유의미한 차이가 인정되었다. T-N 함량의 경우 중성 비료 처리구에서 많은 경향이었고, 알칼리성 비료 처리구에서 낮아 비료의 반응성에 대한 0.1% 수준의 통계적 차이가 인정되었다. 또한 식물체 엽의 Ca과 Mg 함량은 근권부 pH가 낮았고 처리구 내 Ca과 Mg이 첨가되지 않았던 산성 비료 처리구에서 적었다. 아울러 비료의 생리적 반응성은 식물체 잎의 P와 Fe을 제외한 금속 미량원소 함량에도 뚜렷하게 영향을 미쳤으며, 근권부 pH가 높았던 알칼리성 비료 처리구의 잎 내 함량이 낮았고, pH가 낮았던 처리구에서 높아지는 경향이었다. 이는 근권 pH에 따라 토양화학평형의 변화가 발생하고 알칼리 조건에서 불용화된 P와 미량원소의 양이 증가하여 흡수량이 감소되었다(Marschner, 2012).
Table 7.
Tissue nutrient contents of hot pepper plug seedlings based on dry weight of the above ground leaves 56 days after sowing as influenced by application of various kinds of fertilizer solutions different in pH reactivity.
| Cultivar | T-N | P | K | Ca | Mg | Cu | Mn | Fe | Zn | |
| -------------- (%) -------------- | ------- (mg·kg-1) ------- | |||||||||
| Acidic fertilizer | ||||||||||
| AT Sinhotan | 3.20 bcz | 1.89 ab | 2.60 abc | 0.07 cd | 0.13 cd | 12 ab | 117 ab | 145 ab | 86 abc | |
| Allbokhap | 2.74 de | 1.14 e | 1.95 d | 0.07 cd | 0.07 d | 7 d | 82 cd | 78 c | 48 f | |
| Callatan | 3.13 bc | 1.88 ab | 2.68 abc | 0.06 d | 0.11 d | 12 ab | 103 abc | 154 ab | 86 abc | |
| Neutral fertilizer | ||||||||||
| AT Sinhotan | 3.49 a | 1.74 bc | 2.76 abc | 0.11 a | 0.23 ab | 13 a | 116 ab | 146 ab | 94 ab | |
| Allbokhap | 3.09 c | 1.41 cde | 2.39 bcd | 0.10 ab | 0.19 bc | 10 a-d | 116 ab | 119 bc | 67 de | |
| Callatan | 3.13 bc | 1.73 bc | 2.84 ab | 0.10 ab | 0.20 ab | 11 abc | 100 a-d | 132 bc | 84 abc | |
| Alkaline fertilizer | ||||||||||
| AT Sinhotan | 2.96 cd | 1.53 cd | 2.26 cd | 0.10 ab | 0.26 a | 9 bcd | 89 cd | 149 ab | 79 bcd | |
| Allbokhap | 2.48 ef | 1.18 e | 2.06 d | 0.10 ab | 0.19 bc | 7 d | 79 d | 145 ab | 59 ef | |
| Callatan | 2.72 de | 1.52 cd | 2.42 bcd | 0.10 ab | 0.26 a | 8 cd | 84 cd | 193 a | 78 cd | |
| Acid-alkali fertilizer alternating | ||||||||||
| AT Sinhotan | 3.41 ab | 1.61 bcd | 2.32 bcd | 0.09 abc | 0.20 ab | 10 a-d | 96 bcd | 116 bc | 79 bcd | |
| Allbokhap | 2.29 f | 1.30 de | 2.04 d | 0.09 bc | 0.12 cd | 7 d | 100 a-d | 105 bc | 59 ef | |
| Callatan | 3.69 a | 2.12 a | 3.09a | 0.08 cd | 0.25 ab | 13 a | 120 a | 158 ab | 96 a | |
| Significant | ||||||||||
| Fertilizer (A) | *** | * | * | *** | *** | ** | ** | * | NS | |
| Cultivar (B) | *** | *** | *** | NS | *** | *** | * | ** | *** | |
| A × B | *** | * | NS | NS | NS | NS | * | NS | NS | |
결과적으로, 다른 작물에 비해 비교적 육묘 기간이 긴 고추의 경우 육묘 기간을 단축시켜 묘 생산비를 감축시킴과 동시에 조기 정식으로 생산량을 증대시키기 위하여, 개화가 빠르고 생육이 우수하였던 ‘Callatan’ 품종에 중성 비료 또는 교호 시비로 묘소질을 증대시키고 빠른 개화를 유도할 수 있다고 판단된다.
