도시농업 텃밭 조성을 위한 동반식물 활용 및 모델 개발 = Utilization of companion plants and development of models for creating urban agriculture gardens

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 도시농업에서 동반식물의 혼식재배가 방울토마토의 생장, 품질, 토양 환경 및 토양 미생물군에 미치는 영향을 구명하고, 이를 바탕으로 지속 가능한 도시농업 텃밭 재배 모델을 제시하고자 하였다.
혼식 처리구에서 초장과 경경 등 생육 특성이 전반적으로 향상되었으며, 특히 중심형 식재와 70% 식재 비율의 조합에서 생장 촉진 효과가 뚜렷하였다. 과실의 수량, 평균 과실 무게, 경도 또한 증가하였고, 스피어민트와 바질 70% 중심형 처리구에서 생산성이 높았다.
비타민 C 함량은 혼식 처리 전반에서 대조구보다 높았으며(p < 0.05), 매리골드 70% 중심형 식재에서 가장 높게 나타났다. 또한 혼식 조합에 따라 유기물, 인산, 양이온 등 토양 화학성이 다르게 변화하여, 동반식물의 종류와 식재 유형이 토양 환경에 상이한 영향을 나타냈다.
동반식물의 종류와 식재 간격이 방울토마토 생육 및 토양 이화학성에 미치는 영향을 평가한 결과, 백일홍과 매리골드를 혼식한 처리구(Z20, Z40, T20, T40) 에서 생육지표, 생산성, 무기성분 함량이 대조구보다 높았다. 유기물은 M20, O40, T20 등에서 증가, 인산은 대부분 감소하였으며, 전기전도도(EC)는 모든 처리구에서 감소하였다. 또한, 다변량 분석 결과 동반식물, 식재 간격, 그리고 이들의 상호작용이 유의한 차이(p < 0.05)를 나타냈다. 이러한 결과는 백일홍과 매리골드를 활용한 혼식 재배가 생육 및 토양 환경 개선에 효과적이며, 도시농업에서 지속가능한 작형 모델로 활용 가능함을 나타낸다.
매리골드 혼식 재배가 방울토마토 근권 미생물군의 다양성 및 선충 밀도 억제에 미치는 영향을 분석한 결과, Mycobacterium, Streptomyces 및 Azospirillum 속에서 풍부도는 처리구 간 유의성있는 차이가 나타났다(p < 0.05). 선충 밀도 분석에서는 매리골드 단식 및 혼식 처리구 모두에서 Pf/Pi가 1 이하로 나타나 선충 억제 효과가 유의미하게 나타났다(p < 0.05).
본 연구는 도시농업에서 동반식물 혼식재배가 작물의 생육과 품질 향상뿐만 아니라, 토양 건전성과 병해충 관리에 효과적인 전략이 될 수 있음을 실증적으로 입증하였다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• Abstract 1
• 제 1장. 서언 3
• 제 2장. 연구사 6
• 1. 도시농업의 정의 7
• 2. 도시농업의 태동 배경 8
• 3. 도시농업의 장단점 9
• 제 3장. 동반식물을 활용한 혼식재배가 방울토마토 생육 및 품질에 미치는 영향 11
• Ⅰ. 서론 12
• Ⅱ. 연구 방법 14
• Ⅲ. 결과 및 고찰 19
• 1. 방울토마토 생장 특성, 수확량 및 과실 품질 분석 19
• 2. 방울토마토의 Vitamin C 함량 변화 34
• 3. 토양 화학성분 변화 37
• Ⅳ. 결론 41
• 제 4장. 동반식물과의 재식거리가 방울토마토의 생장과 과실 품질에 미치는 영향 42
• Ⅰ. 서론 43
• Ⅱ. 연구 방법 45
• Ⅲ. 결과 및 고찰 50
• 1. 방울토마토의 생장 및 과실 특성 변화 50
• 2. 토양 화학성분 변화 61
• Ⅳ. 결론 68
• 제 5장. 매리골드와 방울토마토의 혼식재배 근권부 미생물군 차이와 토양선충 억제 효과에 미치는 영향 70
• Ⅰ. 서론 71
• Ⅱ. 연구 방법 73
• 1. 매리골드 혼식 재배에 따른 미생물군 변화 분석 73
• 2. 혼식 재배에 따른 뿌리혹선충 밀도 억제 효과 분석 74
• 3. 근권 미생물군 분석을 위한 NGS 기반 메타유전체 분석 75
• 4. 선충 밀도 분석을 위한 시료 처리 및 평가 방법 78
• Ⅲ. 결과 및 고찰 80
• 1. 매리골드 혼식 재배 시 미생물군 변화 80
• 1) Alpha diversity 분석 결과 80
• 2) Community Diversity 분석 결과 84
• 2. 매리골드 혼식 재배 시 뿌리혹선충 밀도 변화 88
• Ⅳ. 결론 90
• 국문초록 91
• References 93