Original Articles

Journal of Bio-Environment Control. 31 October 2022. 292-299
https://doi.org/10.12791/KSBEC.2022.31.4.292

ABSTRACT


MAIN

  • 서 론

  • 재료 및 방법

  •   1. 식물재료 및 재배관리

  •   2. 배지 종류 처리

  •   3. 배지 물리적 및 이화학적 특성 분석

  •   4. 생육 및 수량 특성 조사

  •   5. 통계분석

  • 결과 및 고찰

서 론

잎들깨(Perilla frutesens Britt.)는 꿀풀과(Laviatae)에 속하는 1년생 초본으로 동부아시아 지역이 원산지이며 한국, 인도 및 중국 동북부 지역에서 재배되어 온 여름작물이다(RDA, 2018). 우리나라 잎들깨 재배면적은 2020년 기준으로 약 1,100ha이며, 생산량으로 연간 4만톤, 생산금액은 약 2,200억 원을 웃도는 농가의 주요한 소득작목이다(KAFFTC, 2022; MAFRA, 2022). 특유의 식감과 향으로 대표적인 쌈채소로 재배되어 온 잎들깨는 칼슘, 무기질 등이 풍부할 뿐 아니라 최근 항산화 효과가 높은 로즈마린산이 많이 함유되어 있는 것이 알려지면서 재배가 증가하고 일본 등으로의 수출도 확대되고 있다(Kim 등, 2021).

수경재배는 토양이 아닌 배지에서 양액을 이용하여 작물에 양분을 공급하는 방법이다. 수경재배를 통해 집약적이고 효과적인 작물 관리가 가능하며(Dorais 등, 2000), 양·수분의 정밀 관리가 가능하여 품질 향상과 수량 증대 및 생력화를 이룰 수 있다(Choi 등, 2019; Nam 등, 2019). 국내 수경재배 농가 중 약 91%가 고형 배지를 이용한 수경재배 시스템을 사용하고 있다(MAFRA, 2021). 고형배지경은 수분 공급을 용이하게 조절할 수 있고 코이어, 펄라이트, 암면 등 여러 배지의 종류에 따라 근권 환경의 물리성과 화학성이 변화하므로 양수분 흡수 형태가 달라지며 이는 작물의 수확량 및 품질에 큰 영향을 미칠 수 있다(Kim과 Chang, 2004; Urrestarazu 등, 2008; Hanna, 2009). 토마토, 딸기 등 여러 시설원예 작물에서 배지에 따른 작물의 생육 및 수량 차이가 보고된 바 있다(Lee 등, 2018; An과 Shin, 2021).

현재 우리나라는 전체 수경재배 중 약 96.4%가 딸기, 토마토, 파프리카 등 과채류에 집중되어 있으며 상추를 포함한 엽채류 수경재배는 약 1%에 불과하다(RDA, 2021). 잎들깨는 토양재배가 대부분이며, 연작에 의한 생리장해나 토양전염성 병해충의 발생이 많아 장기재배에서는 품질과 생산성이 떨어지기 쉬운 것이 농가에서 문제가 되고 있다. 수경재배 방식을 도입할 경우 토양 유래 병해충으로 인한 문제가 잘 발생하지 않으며, 문제 발생 시 배지 교체 등 대처가 용이하므로 이러한 문제점을 해결할 수 있는 적절한 방법이 될 수 있다. 현재까지 잎들깨의 수경재배를 위한 재배법이 확립되어 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수경재배에 중요한 환경 요소 중 하나인 배지 선정을 위해 배지의 조합에 따른 잎들깨의 생육 및 수량 분석을 통해 잎들깨 수경재배 최적화를 위한 기초연구로 활용하고자 하였다.

재료 및 방법

1. 식물재료 및 재배관리

식물재료로 잎들깨(Perilla frutesens Britt.)의 ‘남천’과 ‘소미랑’ 품종을 이용하였다. 수경재배 시험은 국립원예특작과학원 시설원예연구소(경남 함안군 소재) 내의 아치형 단동 비닐하우스(폭 10m×동고 6m×길이 40m) 내에서 수행되었다. 육묘용 시판상토(Tosilee, Shinan Growth Co. Ltd., Korea)를 충진한 200구 플러그트레이에 2021년 7월 5일에 파종하였고, 원통형 포트(지름 7cm×높이 11cm) 플라스틱 재배조에 고형 배지를 각각 충진한 후 8월 10일 정식하였다. 8월 24일부터 시험종료 시까지 화아분화를 억제하기 위하여 15W 주광색 LED(A70, Dongyang Tospo Lighting Optoelectronic Co. Ltd., China)를 잎들깨 재배조로부터 높이 1.5m, 전구 간격 2m로 설치하고 밤 11시부터 새벽 3시까지 광중단 처리를 하였다. 재배조 높이 기준으로 라이트 미터(LI-250A, LI-COR Biosciences Inc., USA)를 이용하여 광량자속밀도(PPFD)를 측정하였을 때 1.86μmol·m-2·s-1이었으며, 조명광도는 0.75μmol·m-2·s-1 이상일 때 식물체가 감응하므로 전조용으로 충분하였다(RDA, 2018).

배양액은 한국원시 엽채류 범용(Park과 Kim, 1998)을 사용하였으며, 조성은 NO3-N 14.0, NH4-N 1.0, PO4-P 3.0, K 6.0, Ca 8.0, Mg 4.0, SO4-S 4.0me・L-1이었다. 배양액 농도는 정식 초기 0.7dS·m-1에서 시작하여 수확기 1.2dS·m-1까지 생육단계별로 점차 농도를 높여가며 관수하였다. 타이머로 조정하여 오전 8시부터 오후 17시까지 일 5-6회 관수하였으며, 1회 관수 시 한 식물체 당 관수량은 15mL이었다.

온실 내 온도, 상대습도는 환경계측기 데이터로거(CR1000, Campbell Scientific Inc., UT, USA)를 사용하여 10분 간격으로 측정하여 온실 재배 환경을 조절하였다(Fig. 1).

https://static.apub.kr/journalsite/sites/phpf/2022-031-04/N0090310405/images/phpf_31_04_05_F1.jpg
Fig. 1.

Daily temperature in the greenhouse of perilla during the cultivation period.

2. 배지 종류 처리

배지 종류에 따른 잎들깨의 생육 및 수량 비교를 위해 정식용 원통형 포트 플라스틱 재배조에 충전하는 배지 종류를 달리 처리하였다. 배지 종류로는 펄라이트(Parat, Kyungdong One Co. Ltd, Korea) 단용, 칩:더스트 비율이 5:5인 코이어(Daeyoung GS, Korea) 단용, 입상 암면(Woollite, Korea Agro-media Corp, Korea) 단용, 시판 원예용 상토(Tosilee, ShinanGro Co. Ltd., Korea, 코코피트 50%, 피트모스 25%, 질석 10%, 펄라이트 10%, 제오라이트 5%) 단용 총 4종을 이용하였다. 이들 각각의 배지를 재배조에 가득 채운 후 그 위에 양액공급용 점적호스를 4줄로 배치하여 양액을 공급하였다.

3. 배지 물리적 및 이화학적 특성 분석

배지의 물리성인 용기용수량(container capacity, CC), 기상률(airspace, AS), 총 공극률(total porosity, TP), 가비중(bulk density, BD)을 측정하기 위해서 4종류의 배지의 부피(volume of substrate, VS)를 측정한 후 48시간 동안 침지하여 포화된 무게를 측정하였고, 이후 상온에서 2시간 동안 배수하여 배지의 무게(습윤 중량, wet weight, WW)와 배수된 물의 용적(volume of water drained, VWD)을 측정하였다. 배수시킨 배지를 80℃에서 5일간 완전 건조하여 배지의 무게(건조 중량, dry weight, DW)를 측정하였으며 실험은 3반복으로 수행하였다. Kim 등(2016)의 방법에 따라 측정한 값을 Fonteno (1996)Choi 등(1997)이 제시한 공식을 사용하여 CC, AS, TP, BD를 계산하였다.

CC = (WW ‒ DW)/VS × 100

AS = (VWD/VS) × 100

TP = CC + AS

BD = DW/VS

또한, 배지 내 이화학성 분석을 위해 일주일 간격으로 처리구마다 수집된 배액을 pH 미터(STAR A211, Thermo Scientific™, USA)와 EC 미터(STARTER-3100C, OHAUS, USA)를 사용하여 배액의 pH와 EC를 측정하였다.

4. 생육 및 수량 특성 조사

농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2012)에 따라 식물체의 생육량을 조사하였다. 정식 후 106일째(생육 중기)에 각 처리별로 초장, 엽장, 엽폭, 엽병장, 엽중 등 잎의 생육과 마디수, 경경, 경중 등 줄기의 생육을 측정하였다. 수량은 첫 수확개시일 8월 30일(본엽 4장)부터 최종수확일 11월 30일까지 주 1-2회 수확한 것의 총량을 계산하였으며, 엽장 14cm 이상인 성엽만 수확하였다. 마디수는 수확엽(정단부로부터 세 번째 잎) 윗 마디까지 조사하였고, 경경은 지제부 상단 1cm 부위에 디지털 버니어캘리퍼스(Digimax, Wiha Tools Ltd., Germany)를 이용하여 측정하였다. 엽록소 함량은 수확엽을 SPAD meter(SPAD-502 Plus, Konica Minolta Inc., Japan)로 3회 반복 측정하였으며 엽형지수는 엽장/엽폭의 비율로 계산하였다. 잎과 줄기를 분리하여 생체중을 측정한 후 70℃ 건조기에서 7일 동안 건조한 후 무게를 측정하여 건물중으로 삼았다.

5. 통계분석

시험구는 난괴법 3반복으로 배치하여 각 요인별로 분산분석(ANOVA)을 실시하였다. 통계분석은 SAS프로그램(Statistical Analysis System, V. 9.4, Cary, NC, USA)을 이용하여 유의성을 분석하였으며, 평균 간 비교는 Duncan’s multiple range test(DMRT)로 수행하였다(p ≤ 0.05).

결과 및 고찰

수경재배 시 고형배지의 물리성과 이화학성은 매우 중요하며 물리성은 배지의 종류 및 입자 크기에 따라 좌우된다. 배지의 물리적 특성은 수분과 공기의 상대적인 비율에 따른 배지의 보수성과 통기성의 지표이며, 이화학적 특성은 식물생육에 적합한 근권환경의 양분에 따른 배지의 양분보유력의 지표로서 이는 적절한 배지의 선정, 양분관리, 수분관리에 있어 매우 중요한 요인이 될 수 있다(Milks 등, 1989; Nelson, 1991; Kang과 Kim, 2004). 따라서 잎들깨 수경재배에 적합한 배지를 선발하기 위하여 먼저 시험에 사용된 네 종류의 배지의 물리적 특성과 이화학적 특성을 비교 분석하였다.

식물 생장을 위한 최적 근권 환경을 조성하기 위해서는 고상, 기상, 액상의 적절한 균형이 필요하다(Bunt, 1984). 용기용수량은 배지의 함수율을 나타내며, 배지가 포수된 후에 중력수가 배출되면서 근권부에 산소가 들어갈 공간이 생기는데 배지에서 이 공간의 비율을 기상률이라고 한다(Soffer와 Burger, 1989; Lemaire, 1995). 식물 생육에 적합한 배지 물리성에 대한 기존의 연구결과는 공극률이 75-90%, 액상 65-70%, 기상 20%, 유효수분은 10-30%, 완충수분은 4-10%로 보고되고 있다(Cattivello, 1990; Fonteno와 Nelson, 1990). 배지의 가비중이 너무 낮은 경우에는 식물체를 충분히 지지할 수 없고, 배지가 건조하였을 때 식물이 쓰러지는 문제점을 가지므로 배지는 식물체를 지지할 만큼 적당한 가비중을 가져야 하며(Choi 등, 1997), Bilderback 등(2005)은 안정적인 원예작물 재배를 위하여 배지의 가비중은 0.19-0.7g·cm-3 사이의 범위로 제시하고 있다.

본 실험에서 각 배지의 용기용수량은 입상 암면이 74.3%로 가장 높았고, 원예용 상토 64.5%, 코이어 59.6%로 약 60% 내외의 값으로 적절한 함수량을 보인 반면, 펄라이트는 40.5%에 불과해 보수력이 떨어졌다. 각 배지의 기상률은 코이어와 펄라이트는 30%를 기록하여 통기성이 매우 우수하였으나 입상 암면은 15%, 원예용 상토는 12%로 상대적으로 낮은 값을 보였다. 총 공극률은 코이어가 89.6%, 입상 암면이 89.3%로 매우 높고, 원예용 상토, 펄라이트 순으로 낮아졌으나 4종류의 배지 모두 공극률이 70% 이상으로 안정적인 공극률을 가진 것을 알 수 있었다. 가비중은 원예용 상토가 0.21g·cm-3로 가장 높고 입상 암면, 펄라이트, 코이어가 각각 0.19, 0.19, 0.10g·cm-3의 값을 보였다. 이에 대한 결과로 입상 암면이 가장 보수성이 좋고 코이어와 펄라이트는 통기성이 우수하였으며, 가비중은 코이어 배지를 제외한 모든 배지가 기준을 충족하였다(Table 1).

Table 1.

Physical characteristics of substrates used in experiments for hydroponic culture of perilla.

Substrate Container capacity
(%)
Air space
(%)
Total porosity
(%)
Bulk density
(g·cm-3)
Coir 59.6 cz 30 a 89.6 a 0.10 c
Mixed substrate 64.5 b 12 b 76.5 b 0.21 a
Granular rock wool 74.3 a 15 b 89.3 a 0.19 b
Perlite 40.5 d 30 a 70.5 b 0.19 b
F-test ************

zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05).

NS, *, **, ***Not significant or significant at p ≤ 0.05, 0.01 or 0.001, respectively.

본 실험과 유사한 결과는 선행연구에서도 찾아볼 수 있었는데 배지 종류에 따른 함수량은 암면이 82%로 유효수분이 가장 높고 코이어 67%, 펄라이트 52% 순으로 낮아지며, 펄라이트와 버미큘라이트에 피트모스를 혼합하면 용기용수량이 증가한다고 보고하였다(Gaag와 Wever, 2005; Choi 등, 2011). 또한, Shin과 Son(2015)은 암면에 비하여 코이어 배지는 입자가 크고 거친 특성 때문에 전체적으로 보수력이 낮았다고 보고하였으며, Rhee 등(2006)은 펄라이트를 단용으로 사용하였을 때 피트모스와 혼합한 배지에 비하여 용수량이 15.5% 감소한다고 하였다.

배지의 이화학적 특성은 작물에 적합한 근권환경을 결정하는 요인이며 pH, EC, 다량원소 및 미량원소 함량 등에 따라 달라진다(Gabriels 등, 1986). 근권의 pH가 3.0 이하로 낮거나 8.0 이상 높으면 작물에 가시적인 장해가 나타나며 뿌리 세포의 효소활성이 H+의 농도에 영향을 받아 옥신이나 사이토키닌의 활성이 낮아져 뿌리 신장에 해를 줄 수 있다고 보고하고 있다(Yamazaki, 1982; Park 등, 1999). 그리고 EC가 높으면 배지 내의 염류의 함량이 높아져 여러 이온들의 흡수가 억제되고(Yamaguchi, 1989), 작물에 수분 스트레스를 유도하여 생리대사에 영향을 주며(Boyer, 1970), 기공전도도를 낮추고, 광합성속도를 감소시켜 총 생산량에 영향을 줄 수 있다(Park 등, 1999; Kim 등, 2016).

배지 종류에 따른 이화학적 특성을 분석하고자 배지에서 흘러나온 배액를 비커에 받아 EC를 측정한 결과 4종류의 배지 모두 전 생육기간 동안 EC 1.0-1.3dS·m-1로 안정적인 수준의 배액 EC를 유지하였으며, 처리 간의 유의성은 나타나지 않았다. 배액의 pH 역시 생육단계에 따라 6.9-7.7 수준을 유지하였으며 배지에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다(Fig. 2).

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Fig. 2.

Changes in the EC (A) and pH (B) of the Drainage as affected by different substrates in the hydroponic culture of ‘Namcheon’ and ‘Somirang’ perilla. Vertical bars represent the standard deviation of a sample (n = 3).

잎들깨 수경재배용 배지 선발을 위하여 ‘남천’과 ‘소미랑’ 2개의 잎들깨 품종에 대해 4종류의 배지를 이용하여 생육 및 수량을 분석하였다. 수경재배용 배지의 종류를 달리하여 잎의 생육을 조사한 결과 엽장과 엽폭에서 품종간 차이는 없었으며 배지 간에 유의한 차이를 나타내었다(Table 2). ‘남천’ 품종의 경우 원예용 상토에서 엽장 15.8cm, 엽폭 14.2cm로 평균값이 가장 컸고 코이어에서 엽장 14.8cm 엽폭 12.8cm로 가장 작았으나, ‘소미랑’ 품종은 코이어에서 엽장 15.1cm, 엽폭 13.8cm으로 가장 크고 펄라이트에서 각각 14.6cm, 13.1cm로 가장 작아 품종에 따라 다른 결과를 나타내었다. RDA(2018)에 따르면 들깨의 잎 상품성이 뛰어나려면 소비자의 선호에 따라 상품 잎의 엽장이 16cm 이상 크지 않아야 하므로 두 품종 모두 네 종류의 배지에서 적합하였다.

Table 2.

Leaf growth characteristics of ‘Namcheon’ and ‘Somirang’ perilla hydroponically grown in different substrates at 106 days after planting.

Cultivar
(A)
Substrate
(B)
Leaf
length
(cm)
Leaf
width
(cm)
Leaf
shape
index
Petiole
length
(cm)
Chlorophyll
content
(SPAD value)
Leaf
fresh
weight
(g/leaf)
Leaf
dry
weight
(g/leaf)
Namcheon Coir 14.8 bcz 12.8 c 1.16 a 2.5 b 35.70 c 2.40 abc 0.28 b
Mixed substrate 15.8 a 14.2 a 1.11 ab 2.9 ab 37.89 b 2.78 a 0.33 a
Granular rock wool 15.4 ab 13.6 ab 1.13 ab 2.7 b 35.80 c 2.72 ab 0.29 b
Perlite 15.2 abc 13.5 abc 1.13 ab 2.8 ab 36.10 c 2.44 abc 0.29 b
Somirang Coir 15.1 bc 13.8 ab 1.09 b 2.8 ab 40.36 a 2.29 bc 0.27 b
Mixed substrate 15.0 bc 13.4 abc 1.12 ab 2.7 b 38.61 ab 2.66 ab 0.31 ab
Granular rock wool 15.0 bc 13.5 abc 1.12 ab 2.9 ab 39.50 ab 2.62 ab 0.30 ab
Perlite 14.6 c 13.1 bc 1.12 ab 3.5 a 39.28 ab 2.08 c 0.28 b
F-test A NSNSNS*****NSNS
B *******NSNS***
A×B NS*NSNS**NSNS

zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05).

NS, *, **, ***Not significant or significant at p ≤ 0.05, 0.01 or 0.001, respectively.

코이어 배지에서 재배한 ‘남천’은 엽형지수가 1.16으로 가장 커 상대적으로 길쭉한 엽형을 띠는 반면에 ‘소미랑’은 1.09로 가장 작아 둥근 형태를 띠었으나 육안상 뚜렷한 차이는 없었다. 엽병장과 엽록소 함량은 품종 간의 차이만 있을 뿐 배지에 따른 유의한 차이는 나타나지 않았다. 엽중은 두 품종 모두 원예용 상토에서 재배한 것이 가장 높았고, 코이어와 펄라이트에서 재배한 것이 상대적으로 낮았다. 깻잎은 잎살이 두꺼울수록 저장성이 좋으며 무게 단위 포장에 유리하므로 엽중이 높을수록 상품성이 좋다(RDA, 2018). 따라서 잎의 생육 특성을 보아 엽중이 비교적 높은 원예용 상토에서 생육에 유리할 것으로 판단한다.

줄기의 생육을 측정한 결과 두 품종 모두 입상 암면, 원예용 상토, 코이어, 펄라이트 순으로 마디수가 많았다. 두 품종 모두 입상 암면에서 12.3개의 마디수를 보여 가장 우수하였으며, 코이어와 펄라이트 배지에서는 11.8개 이하로 유의하게 낮게 조사되었다. 초장과 줄기의 직경은 품종 간 차이가 뚜렷하였으며 배지 간에도 다소 유의한 결과를 나타내었다(Table 3). 초장의 경우 ‘남천’은 원예용 상토와 코이어에서 각각 57.5cm, 56.8cm로 컸고 입상 암면과 펄라이트에서 54.9cm, 54.3cm로 짧았으나 ‘소미랑’은 입상 암면과 원예용 상토에서 51.6cm, 49.7cm로 초장이 크고 코이어에서 47.3cm로 가장 작아 품종 간에 코이어 배지에서의 반응이 다르게 나타났다. 경경은 두 품종 모두 원예용 상토에서 가장 두꺼웠으며, 펄라이트에서 가장 낮게 측정되었다. 줄기의 생체중 측정 결과 두 품종 모두 원예용 상토에서 가장 높고 펄라이트에서 가장 작았다.

Table 3.

Stem growth characteristics of ‘Namcheon’ and ‘Somirang’ perilla hydroponically grown in different substrates at 106 days after planting.

Cultivar
(A)
Substrate
(B)
Number of
nodes
Internode length
(cm)
Plant height
(cm)
Stem diameter
(mm)
Stem fresh weight
(g/plant)
Stem dry weight
(g/plant)
Namcheon Coir 11.8 bcz 4.83 a 56.8 ab 5.14 bc 17.31 a 1.57
Mixed substrate 12.0 abc 4.83 a 57.5 a 5.25 abc 18.49 a 1.62
Granular rock wool 12.3 a 4.46 b 54.9 bc 5.13 bc 16.50 ab 1.50
Perlite 11.8 bc 4.63 ab 54.3 c 4.89 c 14.49 bc 1.43
Somirang Coir 11.8 bc 4.03 d 47.3 f 5.33 abc 13.36 c 1.28
Mixed substrate 12.1 ab 4.10 cd 49.7 de 5.65 a 17.98 a 1.55
Granular rock wool 12.3 a 4.22 cd 51.6 d 5.57 ab 17.60 a 1.65
Perlite 11.6 c 4.24 c 49.0 ef 5.17 bc 13.60 c 1.44
F-test A NS********NSNS
B ***NS*****NS
A×B NS******NSNSNS

zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test (p ≤ 0.05).

NS, *, **, ***Not significant, significant at p ≤ 0.05, 0.01 or 0.001, respectively.

잎들깨 재배 시에는 초장이 작으나 줄기가 굵고 마디수가 많으며 절간이 짧을수록 좋다(RDA, 2018). ‘남천’ 품종에 비하여 ‘소미랑’ 품종이 초장이 작고 줄기의 직경이 굵은 품종 특성을 보여 특히 재배조를 띄워 재배하는 수경재배 시스템에서 노동력을 적게 요하므로 재배에 유리한 것으로 보인다. 배지 종류에 따른 줄기의 생육으로 보아 두 품종 모두 마디수가 많고 줄기의 생육이 양호한 입상 암면과 원예용 상토가 적절할 것으로 판단한다.

수량에 직접적인 연관을 가지는 주당 엽수를 조사한 결과, ‘남천’과 ‘소미랑’ 2품종 모두 배지 종류에 따라 유의적인 차이를 보였으며 원예용 상토, 입상 암면, 코이어, 펄라이트 순으로 감소하였다. 1개체당 수확된 잎의 총량 또한 같은 양상을 보였으며 수량이 높은 원예용 상토 및 입상 암면과 수량이 낮은 코이어, 펄라이트로 두 그룹으로 구분되는 형태를 보였다. ‘소미랑’ 품종은 원예용 상토에서 51.8g, 입상 암면에서 50.4g이었으며 ‘남천’은 각각 50.5g, 48.7g인 반면에, 코이어와 펄라이트에서는 ‘소미랑’은 41.5g와 40.4g, ‘남천’의 경우 42.9g, 41.7g로 수량이 높은 그룹과 낮은 그룹 간에 최대 28% 차이를 보였다(Fig. 3Fig. 4).

https://static.apub.kr/journalsite/sites/phpf/2022-031-04/N0090310405/images/phpf_31_04_05_F3.jpg
Fig. 3.

Number of leaves affected by different substrates in the hydroponic culture of ‘Namcheon’ and ‘Somirang’ perilla. Bars indicate standard error. Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at p ≤ 0.05.

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Fig. 4.

Yield of leaves affected by different substrates in the hydroponic culture of ‘Namcheon’ and ‘Somirang’ perilla. Bars indicate standard error. Mean separation within columns by Duncan’s multiple range test at p ≤ 0.05.

Lee 등(1993)은 토마토 수경재배에서 바크(bark)와 같이 입자가 큰 고형배지에서 생육 초기 낮은 유효수분으로 인하여 활착이 지연되어 생육량이 적었으며 함수율이 높은 암면배지에서 많은 생육량을 보였다고 보고하였다. 또한 오이를 수경재배 할 경우 유효수분이 가장 높은 버미큘라이트+펄라이트+피트모스 혼합배지(1:1:1)에서 초장, 엽수 등의 영양생장량뿐만 아니라 과실생산량이 가장 많았다(Lee 등, 1996).

본 연구 결과 역시 수분 보유력이 좋은 배지일수록 생육량이 많아졌으며 보수력이 다소 낮은 코이어와 펄라이트보다 유효수분이 많은 원예용 상토와 입상 암면에서 생육 및 수량이 우수한 것을 알 수 있었다. 그러나 용기용수량이 두 번째로 높았던 원예용 상토에서 수량이 가장 많았던 것은 선행연구에서 제시한 액상의 이상적인 비율에 가장 근접하였기 때문으로 판단한다. 배지가 양수분을 많이 포함할 수 있으면 근권의 함수율이 급격히 낮아지지 않아 양수분의 이용효율이 증대되므로(Aljibury와 May, 1970; Martin 등, 1966) 이러한 차이가 생육에 결정적인 영향을 미쳤을 것으로 보인다. 일반적으로 수분 스트레스를 받은 식물은 스트레스를 받지 않은 식물에 비해 일일 줄기 수축이 더 크고 줄기 생장률이 낮으며(Molz와 Klepper, 1973; Goldhamer와 Fereres, 2001), 작물의 수분 스트레스는 식물이 수분을 유지하기 위해 기공을 닫고, 이것은 작물의 생육 및 증산량 감소로 이어지게 한다(Stewart 등, 1977). 본 연구 역시 배지 종류에 따른 이화학성의 변화는 없었으므로 물리성, 즉 함수율 차이로 인해 근권에 공급된 양수분의 양이 달라졌으므로 잎들깨의 생육과 수확에 큰 영향을 미친 것으로 판단한다.

이상의 결과를 종합하여 보았을 때 잎들깨와 같은 엽채류 재배에서는 충분한 수분 공급이 매우 중요하며, 이는 배지의 보수력과 관계된다. 따라서 원예용 상토와 입상 암면에서 대체로 생육이 좋고 수량이 많은 것으로 나타나 잎들깨 수경재배용 배지로 코이어와 펄라이트보다는 보수력이 좋은 원예용 상토와 입상 암면이 적합한 것으로 판단한다.

Acknowledgements

이 논문은 농촌진흥청 연구사업(세부과제번호: PJ016026202107)의 지원에 의해 이루어진 것입니다.

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