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ISSN : 1225-8504(Print)
ISSN : 2287-8165(Online)
Journal of the Korean Society of International Agricultue Vol.27 No.3 pp.358-363
DOI : https://doi.org/10.12719/KSIA.2015.27.3.358

Growth and Yield Characteristics of Potato on Saemangeum Reclaimed Tidal Land in Spring Season

Weon-Young Choi*, Kwang-Min Cho**, Ji-Na Lee**, Sun Kim*, Sung-Hwan Oh*, Jong-Ho Seo*, Chung-Dong Hwang*, Young-Up Kwon*
*National Institute of Crop Science, RDA, Wanju 565-851, Korea
**Research Center of Bioactive Materials, Chonbuk National University, Chonju 561-756, Korea
Corresponding author (Phone) +82-63-219-5428 (kmcho@jbnu.ac.kr)
March 18, 2015 June 15, 2015 August 25, 2015

Abstract

In this study, growth and yield characteristics of 14 potato varieties were analyzed in the uncultivated field Saemangeum reclaimed tidal land in spring season cropping and to select suitable varieties for the cultivation. The shoot emergence has been started about 20 days after planting and has been continued for 10 ~ 22 days after first emergence. All varieties showed 90% or higher emergence rate. The potato varieties yield was classified into three groups depend on the total yield. High yield varieties; Atlantic, Chuyeong, Seohong, Chubaek and medium yield varieties; Chudong, Goun, Haryung, Jopung, Dejima, Superior and low yield varieties; Hongyoung, Jayoung, Jowon, Namseo. For the marketable yield, Jowon, Altantic, Chuyeong, Jopung, Seohong, Goun, Superior and Haryung varieties showed 70% or higher while Hongyoung showed the lowest with 47%. According to the results of virus detection test after two year successive cultivation in reclaimed tidal land, very low amount of Potato virus Y (PVY) was detected only on Seohong sprouts (fitst year) and Dejima leaves (second year) while other varieties were shown no symptom of virus. From the survey with consumers, Haryung, Superior, Goun, Dejima and Chuyeong varieties were found to be relatively higher in the purchase preference for the shape, color and taste. The measurement of antioxidant activity showed Jayoung variety to be excellent with the total phenol contents and DPPH antioxidant activity. Atlantic, Chuyeong, Seohong, Goun, Haryung and Jopung varieties showing high total yield and marketability of 70% higher were considered to be suitable for cultivation in the sandy loam of Saemangeum reclaimed tidal land. According to the above results, the growing possibility of spring potatoes in he sandy loam of newly Saemangeum reclaimed tidal land.


새만금 간척지 사양토에서 봄감자 재배시 품종별 생육 및 수량 특성

최 원영*, 조 광민**, 이 지나**, 김 선*, 오 성환*, 서 종호*, 황 정동*, 권 영업*
*농촌진흥청 국립식량과학원
**전북대학교 생리활성물질연구소

초록


    Rural Development Administration
    PJ01126503

    새만금간척지는 2006년도에 물막이 공사가 완공되어 2014 년 현재 내륙쪽으로 육지로 들어난 부분은 거의 10년이 지났 다. 따라서 육지로 들어난 부분은 강우와 식생이 형성됨에 따 라 제염이 상당히 진행되어 자생식물이 늘어나고 있다(Kim et al., 2012). 최근 우리나라 농업정책은 벼농사 위주에서 밭농사 와 소득작물재배 위주로 전환하기 위하여 노력하고 있으며(Yoo & Park. 2004), 새만금간척지는 대부분 문포통으로 지하수위가 낮아 비교적 밭작물재배에 제약이 없는 토양특성을 가지고 있 다(Son et al., 2009). 간척지를 밭으로 이용하는 시도는 주로 사료작물 위주로 진행되고 있으며, 원예 작물 등 소득작물에 대한 연구는 부족한 실정이다. 감자의 원산지는 안데스 산맥지 역으로 주로 온대지방에서 재배되며 세계4대 작물 중 하나이 며 연간 3억 5천만톤이 생산되고 있으며(Choi et al., 2008) 수분이 많아 곡류에 비하여 저칼로리 식품으로서 단백질, 칼륨, 인 등의 무기질 그리고 비타민과 식이섬유 등을 다량 함유하 고 있어 우수한 식량작물이다(Friedman, 1996; McCay et al., 1987; Kolasa, 1993). 새만금 간척지 인근 구간척지인 광활지 역은 과거부터 겨울감자 재배단지로 우리나라 겨울감자 생산 의 40%를 차지할 정도로 많은 재배면적을 가지고 있다. 또한 2013년부터 감자는 정부 보급종 생산이 중단됨에 따라 이에 대한 대비책이 필요한 시점에서 새로 조성된 간척지는 기회의 땅이라고 할 수 있다. 국립 식량과학원 간척지농업과에서는 선 행연구로 포트에서 4수준의 토양 염농도별 감자 품종들의 생 장특성을 확인한 결과 감자 5품종 중 수미가 가장 우수하였다 라고 보고한 바 있다(Kim et al., 2013). 본 연구에서는 국내 에서 가장 많이 재배되는 14종의 감자품종을 고령지농업연구 소에서 분양받아 새만금 간척지 미경작지에서 씨감자 생산 가 능성과 적응 품종선정 및 안정적인 감자재배방법을 강구하고 자 본 시험을 수행하였다.

    재료 및 방법

    본 연구는 새만금 지역에 조성된 간척지에 임시로 조성하여 경작하고 있는 사양토(문포통)인 새만금 계화시험포장(벼맥류 부)내에 있는 노지에서 수행하였다. 감자는 고령지농업연구소 에서 14품종(서홍, 대서, 추백, 조풍, 추영, 추동, 고운, 하령, 수미, 홍영, 대지, 자영, 조원, 남서)을 분양받아 2013년과 2014년 2월 중순에 씨감자의 절편 무게를 40 g 정도로 절단하 여 재식거리 60 × 25 cm 간격으로 3월 5일 정식하였다. 두둑 위에 배색비닐로 피복하였으며, 관수는 피복비닐 아래에 점적 호수를 이용하여 관수하였다. 시비량은 10 a 당 N-P2O5- K2O=10-8.8-13 kg과 완숙퇴비 2,000 kg을 전량 기비로 시용하 였다.

    시험 전·후 토양 화학적 특성은 조사지점 식생하부 15 - 20 cm 에 분포하는 토양을 채취하여 105°C 건조기에서 72시간 건조 마쇄 후 농촌진흥청 토양 및 식물체분석법(NIAST, 2000)에 준하여 토양 화학적 특성을 분석하였다. 토양염농도는 토양시 료를 채취하여 EC meter로 토양과 증류수를 1:5로 하여 측정 하여 이 측정값을 5배로 희석하여 토양의 EC로 환산하였다. pH는 pH meter로 측정하였고, 토양유기물은 Tyurin법, 유효인 산은 Lancaster법, 치환성양이온은 1N-NH4OAc (pH7.0)으로 침출하여 ICP (Liberty 110, Germany)로 측정하였다.

    항산화활성의 추출조건은 환류냉각법으로 동결건조분말 10 g 에 80% ethanol 100 mL를 80°C에서 3시간 추출한 다음 여 과지(Whatman No. 2)로 감압여과하고 남은 잔사에 다시 추 출용매를 가하여 얻은 여액을 모두 모아서 감압농축 한 후 동 결건조하여 분말 형태로 사용하였다. 총 페놀 함량은 Folin- Ciocalteu’s법(Richard-Forget et al., 1992)을 96-well plate에 맞게 변형하여 측정하였다. 추출물 25 μL에 Folin-Ciocalteu‘s phenol reagent 500 μL를 첨가하여 5분 동안 반응시킨 다음 7.5% Na2CO3 500 μL를 첨가하였다. 30°C에서 90분 동안 반 응시켜 725 nm에서 흡광도를 측정하였으며 표준물질로는 tannic acid (Sigma Chemical Co. Germany)를 이용하였다. DPPH radical assay는 Blois의 방법(Blois, 1958)을 응용하였 다. 추출물 20 μL에 0.2 mM DPPH 용액 180 μL를 첨가하여 암소에서 30분 동안 반응시켜 518 nm에서 측정하였으며 대조 구는 ascorbic acid (Sigma Chemical Co. Germany)를 사용 하였다.

    바이러스 검정은 프라이머를 이용하여 유전자분석 검정을 하였으며, 기타 재배 및 생육조사 등은 농촌진흥청 농업과학 기술 연구조사 분석 기준(RDA, 2012)에 의하여 조사하였다.

    결과 및 고찰

    시험 전·후 토양 화학적 특성을 알아보기 위하여 조사한 결 과는 Table 1과 같다. 감자 정식 전에 토양 염 농도는 0.24% 이었고 pH는 7.78로 알카리성이었으며, 토양 중 유기물함량과 질소함량이 낮은 토양이었다. 감자 수확 후 토양 염 농도는 0.31%로 감자 정식 전보다도 염농도가 약간 높아졌는데, 이는 비닐피복에 의하여 땅속 염분이 상승한 것으로 생각된다.

    간척지 사양토에서 봄감자 재배시 품종별 지상부 생육을 보 면 Table 2와 같다. 초장, 경수, 엽수에서는 서홍이 가장 우수 한 생육을 나타내었고 지상부건물중에서는 대서가 147 g/주로 생육이 우수했으며, 전반적으로 조원은 생육이 저조하게 나타 났다. Cho et al. (2011)의 연구에서도 서홍, 자영 등은 지상 부 생육이 우수하였고 조원은 생육이 저조함으로써 본 연구와 동일한 결과를 나타내었다.

    간척지 사양토에서 봄감자 재배시 품종별 출아 및 수량은 Table 3과 같다. 3월 5일 정식 후 고운과 대지가 3월 23일로 출아시기가 가장 빠르게 나타났으며, 최종 출아율은 추동이 100%로 가장 높았고 조원과 남서를 제외한 품종들은 모두 출 아율이 95% 이상으로 우수하게 나타났다. 전체 감자수량은 대 서(3,280 kg/10 a) =추영 =서홍 =추백 >추동 =고운 =하령 = 조풍 =대지 =수미 >홍영 =자영 =조원 >남서(1,009 kg/10 a) 순 이었다. 따라서 수량이 많으면서 상서율이 70% 이상인 대 서, 추영, 서홍, 고운, 하령, 조풍 품종이 새만금 간척지 사양 토에서 봄감자 재배에 적합한 품종으로 생각되었다.

    간척지 사양토에서 봄감자 재배시 품종별 출현속도는 Fig. 1과 같다. 출아는 정식 후 20일경부터 시작되어 추동과 추백이 가장 빠른 출현속도를 나타내었고 하령, 수미, 대지는 정식 후 32일에 98% 이상으로 비교적 빠른 최종 출현율을 나타내었다. 서홍은 정식 후 36일째에도 50%에도 못 미치는 출현율을 나타내었지만 생육과 수량은 우수하게 나타내었고 출현속도가 우수했던 하령과 수미, 대지는 생육과 수량에서는 저조하게 나타남으로써 수량은 품종 고유의 특성이므로 출현 속도가 빠르다고 해서 감자 수량에 크게 영향을 미치지 않은 것으로 판단되었다.

    간척지 사양토에서 봄감자 2년 연속 재배시 품종별 바이러 스 검정결과는 Table 4와 같다. Potato virus Y (PVY)는 감 자잎에 모자이크 증상을 일으키는 대표적인 바이러스로 재배 된 품종들의 바이러스 검정결과 1년차에는 서홍에서 감자 싹 눈, 2년차에는 대지에서 감자잎에서만 PVY 바이러스가 감염 되었고 나머지 품종들에서는 바이러스가 감염되지 않았으며 Potato virus X(PVX), Potato virus M(PVM), Potato virus S(PVS), Potato spindle tuber viroid(PSTVd) 바이러스 검정 결과 모든 품종에서 바이러스는 감염되지 않았다. Hahm(2003) 은 우리나라에서 주로 발생되는 바이러스는 PVX, PVY, PLRV등이 주로 많이 발생한다 하였고 감자바이러스 매개진딧 물의 활동과 지구 온난화 현상 때문에 PVS, PVM이 증가할 가능성이 높다 하였으나 본 연구에서는 재배 2년차까지 병이 많이 발생하지 않는 결과를 보였다. 그러나 제주도에서 potato virus T(PVT)가 대지 감자에서 발생하여 육지와 떨어져 있는 경우에도 발생가능성이 있다 보고한 바 있으므로 추후 간척지 에서 감자를 재배할 경우 감자바이러스에 의한 병 발생에 주 의 깊은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

    간척지 사양토에서 봄감자 재배시 품종별 항산화 활성을 보 면 Fig. 2와 같다. 품종별 총 페놀 함량은 자영 >홍영 > 하령 >조원 >수미 >조풍 >추백 >남서 >추동 >고운 > 대서 >대지>서홍>추영 순으로 나타났으며, 자영과 홍영 품종 에서 각각 221.00 μg/mg, 175.17 μg/mg으로 가장 높은 함량 을 나타냈다. 이는 자색 감자가 일반 감자보다 총폴리페놀함량 이 높다고 보고한 Jang & Yoon (2012)의 결과와 일치하였다.

    DPPH 라디칼 소거능은 Fig. 3과 같이 5,000 μg/mg 농도에 서 자영 >홍영 >하령 >수미 >조원 >남서 >조풍 >대서 > 서홍 >고운>대지>추동>추백>추영 순으로 DPPH 소거활성이 우수하게 나타났고 자영 품종이 89.76%로 가장 높은 소거능 을 나타내었다. 여러 학자들은 식물체중 총폴리페놀 함량이 저 밀도지단백의 산화 뿐만 아니라 라디칼 소거능과 높은 상관관 계가 있으며 이로 인해 인체에 매우 유익하다고 보고한 바 있 다(Katsube et al., 2004; Parejo et al., 2002; Oh et al., 2004). 이상의 결과로 볼 때 자색 감자 중 자영의 총페놀 함량과 DPPH 소거활성이 우수하여 기능성 감자로서 활용하면 좋을 것으로 판단되었다.

    적 요

    본 연구는 현재 방조제는 완공되었으나 미경작지인 새만금 간척지에서 봄감자 재배 가능성과 그에 알맞은 품종을 선정하 고자 고령지농업연구소에서 14개 품종을 분양받아 2년간 시험 한 결과를 요약하면 다음과 같다.

    1. 공시된 토양은 사양토(문포통) 이었으며, 정식 당시 토양 염농도는 0.24 ± 0.04% 내외이었다.

    2. 출아는 정식후 20일경부터 시작되어 10 ~ 22일간 되었고, 출아율은 모든 품종에서 90% 이상이었는데, 남서가 93%로 가 장 낮았다.

    3. 감자수량은 대서(3,280 kg/10 a) =추영 =서홍 =추백 > 추동 =고운 =하령 =조풍 =대지 =수미 >홍영 =자영 = 조원 >남서(1,009 kg/10a) 순 이었다.

    4. 상서율은 조원, 대서, 추영, 조풍, 서홍, 고운, 수미, 하령 품종이 70% 이상이었고, 홍영이 47%로 가장 낮았다.

    5. 재배된 품종들의 바이러스 검정결과, 서홍은 눈, 대지는 잎에서만 PVY바이러스가 희미하게 보였을 뿐 나머지 품종에 서는 바이러스가 감염되지 않았다.

    6. 항산화분석결과, 자영 품종에서 총페놀과 DPPH 함량이 우수하게 나타났다.

    7. 수량이 많으면서 상서율이 70% 이상인 대서, 추영, 서홍, 고운, 하령, 조풍 품종이 새만금 간척지 사양토에서 봄감자 재 배에 적합한 품종으로 생각되었다.

    이상의 결과로 볼 때 새로 간척된 새만금간척지 사양토에 서 봄감자 재배 가능성을 보였으며, 안정적인 수량 확보와 재배를 위해서는 토양염분함량 저하, 유기물함량 증진과 함 께 신간척지에 알맞은 재배법이 확립되어야 할 것으로 생각 된다.

    Figure

    KSIA-27-358_F1.gif

    Emergence of spring potato cultivation on reclaimed tidal land.

    KSIA-27-358_F2.gif

    Total phenolics content of spring potato cultivation on reclaimed tidal land.

    KSIA-27-358_F3.gif

    DPPH scavenging activity of spring potato cultivation on reclaimed tidal land.

    Table

    Chemical properties of soil before and after potato planting.

    Major plant characteristics of 14 potato cultivars in spring season cultivation on reclaimed tidal land at harvesting stage.

    Emergence rate and yield of spring potato cultivation on reclaimed tidal land.

    *Means with the same letter in a column are not significantly different at the 5% level by Duncan's multiple range test.
    †Large = over 81g, Medium = 51 ~ 80 g, Small = bellow 50 g.
    ‡Marketability was calculated by the ratio of marketable tubers (Large +Medium) to total tubers harvested.

    Virus detection result of spring potato cultivation on reclaimed tidal land.

    *PVX, PVM, PVS, PSTVd were not detected viruses
    **Detection of virus by RT-PCR. Agarose gel electroresis of RT-PCR products produced using RNA templates isolated from tuber of various potato cultivars.

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