농암갈색 화산회토양에 의한 배추의 광합성, 생산성 및 무기성분 조성의 향상

• Published in: Weon'ye gwahag gi'sulji Vol. 38; no. 6; pp. 810 - 821
• Main Authors: 오서영(Seo Young Oh), 문경환(Kyung Hwan Moon), 신민지(Minji Shin), 고석찬(Seok Chan Koh)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국원예학회HST 01.12.2020; 한국원예학회
• Subjects: 농학; Brassica campestris subsp. napus var. pekinensis; 광합성률; 배추; photochemical efficiency of photosystem II; photosynthetic rate; 결구생장; 토양-작물 관리; 광계II의 광화학적 효율; head growth; soil-crop system management
• ISSN: 1226-8763; 2465-8588
• DOI: 10.7235/HORT.20200073

본 연구는 배추의 생산성 및 품질 향상을 위한 토양 개선과 작물 재배 시 관리방법을 평가하기 위하여 제주지역의 토양 유형별(흑색 화산회토양, 농암갈색 화산회토양, 암갈색 비화산회토양)로 결구형의 월동배추를 재배하여 광합성, 생산성 및 무기성분 함량의 변화를 분석하였다. 농암갈색 화산회토양은 토양산도가 pH 5.87로 배추생육에 적합하며, 유기물과 유효인산, 토양내 치환성 양이온(K, Ca, Mg 등) 함량도 높은 편이다. 월동배추의 지상부 길이와 폭, 생체중과 건물중, 엽수와 엽면적은 흑색화산회토양과 암갈색 비화산회토양에 비해 농암갈색 화산회토양에서 재배하였을 때 더 높았으며, 뿌리의 길이는 토양 유형 간에 차이가 없으나 생체중과 건물중 역시 농암갈색 화산회토양에서 높았다. 그러나 가용성 고형물 함량은 흑색 화산회토양과암갈색 비화산회토양에서 보다 농암갈색 화산회토양에서 낮았다. 광계II의 최대 광화학적 효율(Fv/Fm)은 모든 토양에서 0.8이상으로 안정된 값을 보였으나, 농암갈색 화산회토양과 암갈색 비화산회토양에서 다소 높았다. 잎의 SAPD 값은 55 이상으로 토양 유형 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그리고, 광합성률(A)과 호흡률(Rd)도 토양 유형 간에 차이가 없었으나, 수분이용효율(WUE)은 농암갈색 화산회토양에서 다소 높았다. 배추의 무기성분들 중에 T-N은 농암갈색 화산회토양에서 낮았으나, Mg을 제외한 모든 다량원소들과 미량원소 중 Cu의 함량은 농암갈색 화산회토양에서 재배된 배추에서 더 높았다. 이러한결과는 농암갈색 화산회토양에서 재배된 배추는 높은 수분이용효율과 생육에 적합한 토양 특성으로 인해 뿌리 성장이 양호해지고, 수분과 양분 흡수율이 높아져 지상부 생산성이 높고 식품영양학적 측면을 고려한 상품성도 높은 것으로 평가된다. 따라서 월동배추의 결구 크기나 무게, 미량원소 함량 등 상품성과 생산성을 감안했을 때 농암갈색 화산회토양에서 배추를 재배하는 것이 적절하다는 것을 시사해 준다. The photosynthesis, productivity, and mineral content of Chinese cabbage (Brassica campestrissubsp. napus var. pekinensis cv. Detong) grown in different soil types on Jeju Island were investigatedto develop soil–crop system management, with the goal of increasing crop productivity and quality. The soils were black volcanic ash soil (BS), very dark-brown volcanic ash soil (VDBS), and darkbrownnon-volcanic ash soil (DBS). VDBS had a pH of 5.87, relatively close to the optimal pHrange for Chinese cabbage cultivation, and slightly higher than the pH of BS and DBS; it had highcontents of organic matter, available P2O5, and exchangeable cations (K, Ca, Mg, etc.). Growth ofthe cabbage head including height, diameter, fresh weight, leaf numbers, and leaf area were greaterin Chinese cabbage grown in VDBS compared to BS or DBS. Root biomass was also greater inVDBS, although root length did not differ significantly among soil types. However, the solublesolid content was lower in VDBS than in BS or DBS. The maximum photochemical efficiency(Fv/Fm) of photosystem II was slightly higher in VDBS and DBS, although it had stable values ≥ 0.8in all three soil types. The SPAD values did not differ significantly and were ≥ 55 in all three soiltypes. The water-use efficiency (WUE) was slightly higher in VDBS, although the maximumphotosynthetic rate (A) and dark respiration (Rd) did not differ among soil types. Of the mineralelements in cabbage head, total nitrogen was lower in VDBS than in BS and DBS. However, allmacronutrients, except Mg, and micronutrient Cu were slightly higher in VDBS than in the othersoil types. These results suggest that the relatively favorable soil conditions of VDBS (suboptimalpH, high mineral content, etc.) and high water-use efficiency of Chinese cabbage favor head growthand its nutritional value. VDBS was suitable for cultivating Chinese cabbage, considering productivityand product quality, such as its size, weight, and mineral content. KCI Citation Count: 2