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 복숭아 품질의 핵심은 당도이다. 당도를 높이기 위해서는 전정, 시비, 관수, 병해충 및 잡초 방제 등 재배적인 관리가 관여한다. 하지만 재배과정 중의 기후는 일정하지 않아 이러한 관리체계에 혼선을 줄 수 있고, 이것은 고품질 복숭아 생산에 저해요인으로 작용한다. 따라서 이를 극복하기 위해서는 기존에 확립된 관리체계에 영향을 주지 않고 생산성은 유지하면서 간단한 방법으로 단기간에 당도만을 증가시키는 새로운 기술이 요구된다.

 Jia et al.(1999)는 질소 공급이 증가하면 당, 적색소, 향이 저하되고, 아미노산이 증가로 인해 식미가 떨어진다고 하였고, Jia et al.(2000)은 Arginine, Aspartic acid 및 Serine 함량은 질소시용과 정의 상관이고, 식미검사 결과 복숭아의 맛은 Asparagine와 Arginine 고함유가 복숭아 식미를 저해시킨다고 하였으며, Takano et al.(2007)도 당도와 과육의 질소 함량은 부의 상관관계라고 하였다.

 또한 질소는 당도 향상의 저해 요인으로 작용하는 것 이외 에도 토양 중 용탈이 가장 심한 성분(Jung et al., 1994; Lee et al., 1987)이기 때문에 이를 과량으로 섭취할 경우 인체에 치명적이라는 보고(Heyns, 1985; Mücke, 1985)는 질소 과다 시비의 문제점을 강조하고 있다.

 한편 Coleman et al.(1983)은 토양 중의 미생물은 토양의 물질대사에 관여하면서 토양양분의 공급원이자 저장고의 역할을 하여 이들이 질소를 줄일 수 있다고 하였고, Dexbury et al.(1989)은 토양 미생물이 작물의 생산성에 큰 영향을 미치고 있다고 하였다.

 이러한 토양 미생물에게 에너지원으로 탄소를 공급하면 활성이 증가되고, 증가된 토양미생물은 무기태질소를 섭식하기 때문에 일시적인 질소기아에 의한 당도 향상이 가능할 것으로 판단되었다. 하지만 질소는 과일 비대에도 관여하므로 이를 저해하지 않으면서 당도를 향상시키는 탄소원으로서 에틸알콜의 투입량을 구명하여 소비확대와 수출증대에 이바지하기 위하여 본 과제를 수행하였다.

재료 및 방법

 본 시험은 2012년 충청북도 음성군 감곡면 오향리 소재 복숭아 과원에서 수행하였고, 토양의 화학성은 Table 1과 같다. 시험품종은 장호원황도(12년생)로 하였고, 2012년 9월 7일에 C₂H₅OH(95%)을 주당 250ml, 500ml, 1,000ml 및 2,000ml를 20배로 희석하여 수체를 중심으로 반지름 1.5 m 이내에 살포하였다. 토양의 질산태질소 농도는 MERCK RQflex plus 10를 이용하여 9월 7일부터 10월 10일까지 2~3일 간격으로 조사하였다. Biomass C는 chloroform 훈증 추출법(Tate et al., 1988)으로 조사하였으며, Dehydrogenase 활성은 비색정량법(Casida et al., 1964)으로 조사하였다. 토양의 이화학성 및 엽중 질소 함량 분석은 농업과학기술원 토양 및 식물체 분석법(NIAST, 2000)에 준하였고, 기타 조사는 농촌진흥청 농업과학기술 연구조사 분석기준(RDA, 2003)에 의하여 수행하였다.

Table 1. Chemical properties of soil before the experiment.

결과 및 고찰

1. 토양 질산태질소와 엽 중 질소

 에틸알콜 투입량에 따른 토양 질산태질소 함량의 경시적 변화는 Fig. 1과 같다. 토양 중 질산태질소의 함량은 무처리에 비해 모든 처리에서 투입 후 3일 조사부터 적었고, 투입량 250 ml에서는 12일, 500 ml는 16일, 1,000 ml는 24일 그리고 2,000 ml는 29일간 적어 투입량이 증가할수록 질산태질소의 제어 기간이 길었다. 에틸알콜 투입량에 따른 엽 중 질소 함량의 경시적 변화(Table 2)도 토양의 질산태질소 함량과 비슷한 경향으로 무처리에 비해 9월 19일에는 500 ml 이상 투입에서 적었고, 9월 25일과 10월 1일에는 1,000 ml 이상 투입에서 감소 상태를 유지하였다.

Fig. 1. Temporal changes of soil nitrate contents according to the soil injection amounts of ethyl alcohol after treatments on Sep. 7.

Table 2. Temporal changes of leaves nitrogen contents according to the soil injection amounts of ethyl alcohol.

 이상의 결과는 토양에 탄소원인 당밀을 투입하면 질산태질소 함량이 감소하고, 투입량이 많아짐에 따라 감소 기간이 길어진다는 Kim(2008)의 보고와 일치하여 탄소원인 에틸알콜 투입이 토양미생물의 에너지원으로 활용되어 질소 섭식량 증가에 따라 질산태질소가 감소된 것으로 판단되었다. 토양의 질산태질소 농도 변화에 따라 수체로의 흡수도 비례하여 토양의 질소 함량이 높으면 식물체의 질소 함량도 높다는 Dexbury et al.(1989)의 보고와 일치하였다.

2. 토양 biomass C와 dehydrogenase 활성

 에틸 알콜 투입량에 따른 토양 biomass C의 경시적 변화는 Table 3와 같다. 토양의 biomass C는 에틸 알콜 투입 후 7일에서 26일 사이에 투입량 250 ml에서는 342~356 mg/kg, 500 ml는 431 ~ 453 mg/kg, 1,000 ml는 503~521 mg/kg일 그리고 2,000 ml는 610~625 mg/kg로 유지되어 무처리에 비하여 증가되었고, 투입량이 많아짐에 증가량이 많아졌다.

Table 3. Temporal changes of soil biomass C weight according to the soil injection amounts of ethyl alcohol.

 이상의 결과는 비료원으로 무기물에 비해 유기물 시용이 토양 biomass C를 증가시킨다는 보고(Fauci & Dick, 1994)와 탄소원 투입에 따라 영양원 증가로 토양미생물이 증가된다는 Coleman et al.(1983)의 보고와 같은 경향으로 증가된 토양미생물이 토양 중 질소를 더 많이 섭식하여 수체로의 질소 전류를 감소시켰다고 판단되었다.

 Dehydrogenase 활성도(Table 4) biomass C와 비슷한 경향으로 에틸 알콜 투입량이 증가함에 따라 많았으나, 지속기간에서는 차이가 있어 250 ml 투입에서는 9월 14일 이후에 감소하는 경향이었고, 500 ml 투입은 9월 21일, 1,000 ml 투입은 9월 27일 이후 감소하는 경향이었으며, 2,000 ml 투입에서는 10월 3일까지 활성이 지속되었다.

Table 4. Temporal changes of dehydrogenase activities according to the soil injection amounts of ethyl alcohol.

 이상의 결과는 유기물 시용이 dehydrogenase 활성을 증가시킨다는 Hadas & Portnoy(1994)의 보고와 일치하였다. Table 4와 Table 5를 비교하면 biomass C와 dehydrogenase 활성이 정의 상관관계가 있다는 원 등(2004)의 보고와 일치하였고, biomass C의 증가량이 유지되는 것은 토양미생물의 사체를 포함한 질소 섭식능력이 떨어진 개체가 측정되었기 때문이라고 판단되었고, dehydrogenase 활성의 감소는 생존하고 있는 토양미생물의 활성만 측정되었기 때문이라고 사료되었다.

Table 5. Fruit characteristics according to the soil injection amounts of ethyl alcohol and harvest date.

3. 과일 특성

 수확시기에 따른 과일 특성은 Table 5과 같다. 과중은 9월 19일 수확은 모든 처리에서 같았으나, 9월 25일 이후 수확에서는 무처리에 비해 에틸알콜 2,000 ml 투입에서만 감소하였다. 당도는 무처리에 비해 에틸알콜 250 ml 투입은 모든 수확시기에서 증가가 없었고, 500 ml 투입에서는 9월 25일 이후 수확에서 증가되지 않았으며, 1,000 ml 투입에서는 모든 수확시기에서 증가되었다. 경도는 모든 처리에서 거의 차이가 없었고, 산 함량은 9월 19일에는 모든 처리에서 같았으나, 9월 25일 이후 수확에서는 일정한 경향이 없었다.

 이상의 결과는 과다한 질소 시비가 복숭아의 당도를 감소시킨다는 보고(Beutel, 1988; Cooper, 1955; Proebsting et al., 1975)와 유사하였다. 당도 향상을 위한 질소 제어 효과는 에틸알콜 500 ml 이하 투입에서는 부족하였다고 판단되었고, 2,000 ml 이상의 투입에서는 당도가 증가되지만 과중이 감소되었다. 따라서 1,000 ml 에틸알콜 투입이 11일의 수확기간동안 과중 감소 없이 당도를 0.8~1.1°Brix 높일 수 있는 최적의 투입량으로 판단되었다.

감사의 글

 본 연구는 농촌진흥청 공동연구사업(과제번호 : PJ008785032012)의 지원에 의해 수행되었습니다.