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딸기 수경재배에서 배지종류에 따른 배액의 무기이온 농도 및 수량
이성교(Sung-Gyo Lee),최은영(Eun-Young Choi),임가희(Ga-Hee Lim),최기영(Ki-Yong Choi) 한국원예학회 2018 원예과학기술지 Vol.36 No.3
본 실험은 딸기 수경재배에서 배지 종류 별 배액 내의 무기이온 성분 변화 및 딸기 수량을 조사하여 배지의 종류에 적합한 배양액 조성의 기초자료로 활용하고자 수행하였다. 다른 4 종류의 배지(피트모스:펄라이트 (v/v=50:50, PP), 암면(Rockwool, RW), 코이어 dust:chip (v/v=50:50, D50), 코이어 dust:chip(v/v=100:0, D100)의 무기이온(K, Ca, Mg, Na) 함량을 정식 전(원배지)과 수확 후 CEN 분석법(증류수 침출법)과 RDA 분석법(1N-NH₄OAc 침출법)으로 측정하였다. 또한, 정식 전 원배지를 증류수 또는 딸기 전용 배양액(UOS)을 점적관수하여 배출된 배액의 무기이온 함량을 측정하였고 정식 후에는 UOS 배양액으로 재배하면서 배액의 무기이온 함량, 수량, 당도 및 잎과 엽병의 무기이온 함량을 측정하였다. 원배지의 무기이온 분석결과 코이어 배지(D50, D100)에서 다른 배지에 비해 무기이온 농도가 높았고 무기배지인 암면(RW) 배지에서 낮았다. CEN 분석 결과, D50과 D100 원배지에서 K과 Na 농도가 다른 이온보다 유의적으로 높아 코이어 배지에서 K과 Na 이온이 수용성으로 다량 존재한다는 것을 알 수 있었다. RDA 분석법으로 D50과 D100 원배지에서 Ca과 Mg 농도가 CEN 분석법 보다 20-200배 이상 높게 검출되어 코이어 배지에서 Ca과 Mg 이온은 작물이 쉽게 이용하지 못하는 형태로 다량 존재하는 것을 알 수 있었다. 딸기정식 전 UOS 배양액으로 급액 후 배출된 배액의 Ca은 D50과 D100 배지에서 33-34mg · L<SUP>-1</SUP> 수준으로 PP와 RW 배지의 Ca농도 (78-111mg · L<SUP>-1</SUP>)보다 유의적으로 낮았고 Mg도 24.2-26.5mg · L<SUP>-1</SUP>수준으로 PP와 RW 배액 Mg농도(29.8-30.8mg · L<SUP>-1</SUP>) 보다 유의적으로 낮아 두 이온이 코이어 배지와 화학적 상호작용으로 배지 내부에 흡착된 것으로 판단된다. 또한, 원배지와 수확 후 배지의 무기이온 함량을 비교했을 때, 재배기간 동안 코이어 배지에서는 K과 Na은 배액으로 지속적으로 용탈된 반면 Ca과 Mg은 지속적으로 배지 내 축적되었다. 이 결과는 D50과 D100 배지에서 재배된 딸기 잎에서 K 함량이 다른 배지 보다 낮은 결과와 관련이 있는 것으로 판단된다. 당도는 배지 종류별 유의차를 보이지 않았으나 상품 과실 중은 D100 > D50 > RW > PP 순서로 높았다(p < 0.05). 뿌리생육은 근권 내 pH 수준이 가장 낮았던 PP 배지에서 가장 불량하였고 D50, D100 배지에서 근계가 가장 양호한 것으로 관찰되었다. 따라서, 다른 두 배지에 비해 코이어 배지가 딸기 수경재배용 배지로 더 적합한 것으로 판단된다. 다만 지속적으로 안정적인 재사용을 위해서는 배양액 조성 시 K, Ca, Mg 이온 농도에 대한 보정이 필요할 것으로 생각된다. This study aimed to determine the mineral composition of substrate and solutions employed for hydroponic cultivation of strawberry. Four different substrates, including peatmoss:perlite (v/v = 50:50; PP), rockwool (RW), coir dust:chip (v/v = 50:50; D50), and coir dust:chip (v/v = 100:0; D100), were analyzed using the and rural development administration (RDA) extraction before transplanting and after final harvest. Substrates were supplied with either University of Seoul (UOS) nutrient solution or distilled water, and mineral concentrations were determined in the solution drained from the substrate before transplanting as well as in the drainage during the entire growing period. Fruit yield, soluble sugar content and plant mineral content were measured. The european committee for standardization (CEN) method revealed elevated concentrations of potassium (115 to 119 mg · L<SUP>-1</SUP>; K) and sodium (26 to 50 mg · L<SUP>-1</SUP>; Na) in the D50 and D100 substrates, compared to other minerals, indicating that K and Na ions exist in water- soluble forms in the coir. The RDA method reported 20- to 200-fold higher concentrations of calcium (Ca) and magnesium (Mg) in the D50 and D100 substrates when, compared to the CEN method, implying that larger amounts of Ca and Mg may exist in the coir that are not in a plant-available form. When the substrates were washed with the UOS nutrient solution prior to before transplanting, a lower Ca concentration (33 to 34 mg · L<SUP>-1</SUP>) was observed in the solution drained from the coir substrate compared to PP and RW substrates (78 to 111 mg·L-1). After final harvest of plant and fruits, the K and Na concentrations in D50 and D100 substrates were decreased compared to the never-used ones, while the Ca (130 to 159 mg · L<SUP>-1</SUP>) and Mg (62 to 79 mg · L<SUP>-1</SUP>) concentrations were increased suggesting the gradual leaching of K and Na through the drainage and the accumulation of Ca and Mg in coir during growing period. The result of a lower K accumulation in the leaf tissue of plants grown on the D50 and D100 substrates may be associated with the higher accumulation of Ca and Mg in the coir due to antagonistic interactions between K, Ca and Mg. Quality characteristics such as plant growth and sugar content did not change among the different substrates, however, marketable fruit weight varied in the order of D100 > D50 > RW > PP. Increased root growth resulted for plants grown on D50 and D100 substrates, while roots were smaller in plants grown on PP substrate, which resulted in drainage of lower pH than the optimal level.