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ISSN : 1225-5009(Print)
ISSN : 2287-772X(Online)
Flower Research Journal Vol.24 No.3 pp.181-187
DOI : http://dx.doi.org/10.11623/frj.2016.24.3.02

Effect of Phenolic Foam as Media on Rooting of Cuttings and Growth after Transplanting of Pot Mum

Phenolic Foam 배지가 분화 국화의 발근과 정식 후 생장에 미치는 영향

Sang Bok Lee1, Yoo Gyeong Park2, Seung Jae Hwang1,2,3, Byoung Ryong Jeong1,2,3
1Division of Applied Life Science (BK21 Plus), Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea
2Institute of Agriculture & Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea
3Research Institute of Life Science, Gyeongsang National University, Jinju 52828, Korea

이상복1, 박유경2, 황승재1,2,3, 정병룡1,2,3
1경상대학교 대학원 응용생명과학부(BK21 Plus)
2경상대학교 농업생명과학연구원
3경상대학교 생명과학연구원
Corresponding author: Byoung Ryong JeongTel: +82-55-772-1913E-mail: brjeong@gmail.comORCID: https://orcid.org/0000-0002-4146-7278
July 21, 2016 September 6, 2016 September 26, 2016

Abstract

Experiments were performed to find out the effect of phenolic foam as a new medium on the rooting of cuttings and subsequent growth in two varieties of pot chrysanthemum: ‘Gaya W ine’ a nd ‘Gaya Y ellow’. Terminal cuttings of ‘Gaya Wine’ and ‘Gaya Yellow’, stuck in the cubes of rockwool, phenolic foam LC or RC, or a commercial medium (Tosilee), were maintained for rooting under shade with fogging (200 sec/5 min) on a glasshouse bench for three weeks. After then, the rooted cuttings were used for measuring rooting efficiency or transplanted for checking growth and development after potting. In rooting test, 100% rooting was observed in both cultivars regardless of the type of rooting media, and the longest root of ‘Gaya Wine’ and ‘Gaya Yellow’ were observed in the Tosilee and phenolic foam RC, respectively. Both cultivars showed more numbers of roots in the Tosilee. For rooting, the Tosilee medium was found to be the best for ‘Gaya Wine’, and there were no significant differences for ‘Gaya Yellow’ among the media tested. In the pot cultivation experiment, both cultivars had the slightly decreased or similar plant height and overall growth in the phenolic foam RC as compared with the Tosilee. The number of flowers was the greatest in the Tosilee medium which was similar in rockwool and phenolic foam RC and was lowest in the phenolic foam LC. The results suggest that the new phenolic foam RC medium could be used as a propagation medium for chrysanthemum, especially as a replacement for the existed rockwool medium.


본 연구는 배지에 따른 국화 두 품종의 발근과 정식 후 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 미스트가 5분마다 200초씩 분무되고 차광된 유리온실 벤치에서 국화 ‘Gaya Wine’과 ‘Gaya Yellow’ 삽수를 암면큐브, phenolic foam LC, phenolic foam RC, 토실이상토에 삽목하였다. 삽목 21일 후 재배실험을 위해 발근된 삽목묘의 절반을 상업용 배지가 채워진 화분에 정식하였다. 발근율은 두 품종 모두 모든 배지에서 100%였다. 최대근장은 ‘Gaya Wine’이 토실이상토에서 6.0cm였으며 ‘Gaya Yellow’는 phenolic foam RC에서 6.3cm였다. 발근수는 두 품종 모두 다른 처리에 비해 토실이상토에서 가장 많았다. 발근단계에서는 ‘Gaya Wine’의 경우 토실이상토에서 가장 생육이 좋았으나, ‘Gaya Yellow’는 처리에 따라 차이가 없었다. 재배단계에서 두 품종 모두 phenolic foam 배지에서 토실이 상토에 비해 초장이 감소하거나 비슷하였고 생장량이 다소 감소하였다. 또한 재배단계에서 화수는 두 품종 모두 토실이상토에서 가장 많았으나, 암면과 phenolic foam RC에서는 유사하였다. 따라서 새로 개발된 phenolic foam RC배지는 국화의 번식에 사용 가능할 뿐만 아니라 암면큐브를 대체할 수 있을 것이라 판단된다.

chrysanthemum , cutting propagation , growing media , potted plant

국화 , 삽목번식 , 재배배지 , 분화

초록

    Ministry for Food, Agriculture, Forestry and Fisheries
    Korea Institute of Planning and Evaluation for Technology in Food, Agriculture, Forestry and Fisheries
    114091-3

    서 언

    고품질의 국화를 수확하기 위해서 주로 삽목에 의해 번식되고 있으며(Yoo and Roh 2012), 최근에는 거의 대부분 플러그를 이용한 육묘방법으로 국화 삽목묘를 생산하여 재배하고 있 다(Choi and Shin 2002). 국화 삽목묘의 발근에 영향을 미치는 조건은 모주의 생육(Druege et al. 2000), 삽수(De Almeida and Pivetta 2003; Yoo and Roh 2009, 2012), 삽목환경(Gil et al. 2015; Woo et al. 2000), 발근제(Gil et al. 2015; Shin and Lee 1979), 및 삽목용토(Hwang et al. 2007; Yoo and Roh 2012) 등이다. 또한 묘의 지상부 생육과 발근상태가 정식 이 후의 절화장, 절화중과 같은 절화 품질에 영향을 미친다(Hwang et al. 2007; Roh and Yoo 2010).

    한국스미더스오아시스(주)에서 개발중인 phenolic foam은 꽃꽂이용 플로랄폼으로 활용되고 있으나, 현재 대규모 상업적 과채류 수경재배에 활용할 수 있는 파종용, 육묘용, 재배용 배지 개발에 관한 연구가 진행되고 있다(Kim et al. 2013; No et al. 2012; Park et al. 2010, 2011). Phenolic foam 배지는 비유기물인 합성수지 발포체로서 균일성, 가공성, 경량성, 흡 수성 및 경제성 등을 개선할 수 있을 것이다(Park et al. 2012). 또한 생산과정에서 총공극, 용기용수량, 가비중 등과 같은 물리성 조절을 통해 배지 기능을 최적화 시킬 수 있는 원예용 배지로서 활용도가 높을 것으로 기대하고 있다(Park et al. 2012). 이와 같은 장점은 다양한 연구에서 나타나고 있는데, Park et al.(2012)의 연구결과에서 파프리카의 상업적 규모의 육묘시 기존 배지인 암면에서 신개발 물질인 phenolic foam 배지로의 대체 가능성을 검증하였다. 하지만 초기에 개발된 배지는 함수율과 EC 조절에 대한 문제점 때문에 파프리카 수경재배용으로 활용하는데 어려움이 많았다(Kim et al. 2013). 이러한 문제를 해결하기 위해 phenolic foam 배지를 파프리카 수경재배용으로 사용시 기존의 양액 공급 방법인 100J‧cm-2의 누적광량에 주당 1회 공급량 100mL 보다 적은 양으로 자주 공급하는 방법인 90J‧cm-2의 누적광량에 주당 1회 공급량 90mL을 공급하는 것이 유리할 것이라는 연구결과도 있었다(Kim et al. 2013). Phenolic foam 배지에 관한 연구는 채소작물을 이용한 것뿐만 아니라 화훼작물의 이용에 관한 연구도 진행되고 있다(Han et al. 2014; Sim et al. 2012). 절화 장미의 삽목 번식시 phenolic foam 배지 사용에 따른 발근과 생장에 관해 연구한 결과 암면배지와 거의 유사한 생장을 보여 장미의 삽목배지로 대체가능 할 것이다(Sim et al. 2012).et al. 2012; Park et al. 2010, 2011). Phenolic foam 배지는 비유기물인 합성수지 발포체로서 균일성, 가공성, 경량성, 흡수성 및 경제성 등을 개선할 수 있을 것이다(Park et al. 2012). 또한 생산과정에서 총공극, 용기용수량, 가비중 등과 같은 물리성 조절을 통해 배지 기능을 최적화 시킬 수 있는 원예용 배지로서 활용도가 높을 것으로 기대하고 있다(Park et al. 2012). 이와 같은 장점은 다양한 연구에서 나타나고 있는데, Park et al.(2012)의 연구결과에서 파프리카의 상업적 규모의 육묘시 기존 배지인 암면에서 신개발 물질인 phenolic foam 배지로의 대체 가능성을 검증하였다. 하지만 초기에 개발된 배지는 함수율과 EC 조절에 대한 문제점 때문에 파프리카 수경재배용으로 활용하는데 어려움이 많았다(Kim et al. 2013). 이러한 문제를 해결하기 위해 phenolic foam 배지를 파프리카 수경재배용으로 사용시 기존의 양액 공급 방법인 100J‧cm-2의 누적광량에 주당 1회 공급량 100mL 보다 적은 양으로 자주 공급하는 방법인 90J‧cm-2의 누적광량에 주당 1회 공급량 90mL을 공급하는 것이 유리할 것이라는 연구결과도 있었다(Kim et al. 2013). Phenolic foam 배지에 관한 연구는 채소작물을 이용한 것뿐만 아니라 화훼작물의 이용에 관한 연구도 진행되고 있다(Han et al. 2014; Sim et al. 2012). 절화 장미의 삽목 번식시 phenolic foam 배지 사용에 따른 발근과 생장에 관해 연구한 결과 암면배지와 거의 유사한 생장을 보여 장미의 삽목배지로 대체가능 할 것이다(Sim et al. 2012).

    이와 같이 phenolic foam 배지는 다양한 장점이 있으며 채소작물의 배지로 사용가능성이 검증되고 있지만 화훼작물을 이용한 배지 사용 가능성과 생장에 미치는 영향에 대한 연구 는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 phen olic f oam 배지 사용에 따른 분국화 ‘Gaya Wine’과 ‘Gaya Yellow’의 발근과정식 후 생장을 조사하기 위해 수행하였다.

    재료 및 방법

    식물재료 및 삽목번식

    실험재료는 경남농업기술원 화훼연구소에서 재배한 분국화(Dendranthema grandiflorum) ‘Gaya Wine’ (삽수의 길이 5cm, 생체중 0.76g, 경경 2.954mm)과 ‘Gaya Yellow’ (삽수의 길이 5cm, 생체중 0.85g, 경경 3.611mm)의 삽수를 이용하여 경상대학교 화훼학연구실 벤로형 유리온실에서 삽목하였다. 미스트가 5분마다 200초씩 분무되고 50% 차광된 유리온실 벤치의 평균온도 25 ± 2℃와 상대습도 80 ± 10%인 번식상에서 발근시켰으며, 배지가 위치에 따라 건조될 가능성이 있으므로 2일마다 수돗물을 충분히 관수하였다. 삽목용 배지는 국화 삽목시 많이 사용하는 상업용 상토인 토실이(Tosilee Medium, Shin an Grow Co., J inju, Korea)를 대조구로 하고 암면(5cm × 5cm × 5cm, Grodan, Denmark), phenolic foam RC (phenolic foam root cube, 5cm × 5cm × 5cm, Smithers Oasis Co., Korea), phenolic foam LC(phenolic foam light cube, 5cm × 5cm × 5cm, Smithers Oasis Co., Korea)를 사용하였다(Fig. 1). Phenolic foam RC 배지는 영양번식용 배지로 수분 배수가 뛰어나며, phenolic foam LC 배지는 종자번식용 배지로 용기용수량이 뛰어나다. 토실이 상토는 50구 플러그트레이에 채워서 삽목하였고, 다른 배지는 큐브의 형태 그대로를 사용하였다. 본 연구는 배지에 따른 국화 두 품종의 발근과 생장에 미치는 영향을 조사하였다.

    화분 정식 및 재배환경

    삽목 21일 후 발근된 삽목묘의 절반을 상업용 상토(Tosilee Medium, Shinan Grow Co., J inju, Korea)가 담긴 10cm 화분에 정식하였다. 초장이 9cm인 균일한 식물체를 선발하여 처 리당 10개체를 완전임의배치 하였고, 순환식 저면관수시스템(Ebb and Flow Beds, Sae Ki RTN Co., Seoul, Korea)을 이용하여 양액탱크에서 화분 밑의 2cm 높이까지 pumping하여 15 ~ 20분 동안 저면관수하였다. 양액은 온실다용도액비[Ca(NO3)2 ･4H2O 708.0mg･L-1, MgSO4 ･7H2O 246.0mg･L-1, KNO3 505.0mg･L-1, NH4H2PO4 230.0mg･L-1, H3BO3 1.24mg･L-1, CuSO4 ･5H2O 0.124mg･L-1, Fe-EDTA 4.0mg･L-1, MnSO4 ･4H2O 2.2mg･L-1, H2MoO4 0.08mg･L-1, ZnSO4 ･7H2O 1.15mg･L-1]를 공급하였다. 양액의 EC는 1.4 ~ 1.6mS･cm-1, 그리고 pH는 6.0으로 조절하였다. 그리고 정식 20일 후 개화를 유도하기 위해 하루 중의 암기가 14시간이 되도록 오후 6시부터 오전 8시까지 단일처리하였다. 실험기간 동안의 온실의 평균온도는 25.7℃, 평균 상대습도는 73.9%로 유지하였다.

    생육조사 및 데이터 분석

    삽목번식(정식 전) 단계에서는 초장, 엽수, 엽면적, 최대근장, 발근수, 경경, 엽록소 함량, 생체중과 건물중(지상부, 지하부)을 조사하였다. 그리고 분화재배(정식 후) 단계에서는 초장, 초폭, 절간장, 분지수, 화수, 경경, 생체중과 건물중(지상부, 지하부, 꽃)을 조사하였다. 실험결과는 SAS(Statistical Analysis System, V. 9.1, Cary, NC, USA) 프로그램을 이용하여 Duncan 다중검정으로 5% 수준에서 통계적 유의성을 검정하였다.

    결과 및 고찰

    삽목번식 시 발근과 생육

    모든 처리에서 두 품종 모두 100% 발근하였다(자료 미제시). ‘Gaya Wine’의 초장은 토실이상토에서 9.8cm로 가장 컸고 phenolic foam LC에서 8.2cm로 가장 작았다(Table 1). ‘Gaya Wine’의 엽수는 처리에 따라 차이가 없었으나, 엽면적과 발근수는 토실이상토에서 가장 컸고, 그 외에 다른 처리에서는 유사한 생장을 보였다. ‘Gaya Wine’의 엽록소함량은 암면, phenolic foam LC, phenolic foam RC에서 거의 유사하게 높았고 토실이상토에서 가장 낮았다. ‘Gaya Wine’의 지상부와 지하부의 생체중은 토실이상토에서 가장 컸고, 지상부의 건 물중은 처리에 따라 차이가 없었다. 하지만 ‘Gaya Wine’의 지하부 건물중은 토실이상토에서 가장 컸다. ‘Gaya Yellow’의 초장은 암면과 토실이상토에서 10cm로 가장 컸고 phenolic foam LC에서 8.9cm로 가장 작았다(Table 2). ‘Gaya Yellow’의 엽수는 phenolic foam RC에서 가장 많았고 phenolic foam LC에서 가장 작았다. ‘Gaya Yellow’의 엽면적과 발근수는 토실이상토에서 가장 컸고, 그 외에 다른 처리에서는 유사한 생장을 보였다. ‘Gaya Yellow’의 지상부와 지하부의 생체중과 건물중은 토실이상토에서 다른 처리에 비해 월등하게 높았으 며, 특히 지하부의 생장에서 차이가 컸다.

    두 품종의 생장은 토실이상토에서 전반적으로 좋았고, 다음으로 암면, phenolic foam RC, phenolic foam LC 순이었다(Table 1, 2, Fig. 2). 이러한 결과는 Phenolic foam RC 배지가 영양번식용 배지로 개발되어 수분 배수가 뛰어나고, phenolic foam LC 배지는 종자번식용 배지로 개발되었기 때문이라고 판단된다. 또한 두 품종의 지상부 생장은 토실이상토와 phenolic foam에서 유사하였으나, 지하부의 생장은 phenolic foam에서 다소 좋지 않았다(Fig. 2). Park et al.(2012)의 연구 결과에 따르면 phenolic foam LC와 RC배지의 총공극은 높고, 용기용수량은 40%정도였으며 가비중은 약 0.8g･m-3로 가벼웠다. 가비중이 너무 낮은 경우 식물을 지지할 수 있는 능력이 약해질 수 있으며, 용기용수량이 낮아져 단시간 내에 배지에서 양수분이 소실되어 보유능력이 떨어지는 문제점이 있다(Hwang and Jeong 2004). 용기용수량이 낮으면 근권에 함수율이 장기간 낮게 유지되어 뿌리에 스트레스가 발생하고 양수분의 흡수가 저해되어 초세가 약해진다(Aljibury and May 1970; Martin et al. 1970). 또한 용기용수량이 높으면 보수성이 우수하다는 것을 나타내며 보유한 수분 중 쉽게 이용할 수 있는 영역(1 ~ 4.903kPa)과 완충영역(4.903 ~ 9.806kPa)의 수분량이 많아 수분 부족에 대응할 수 있는 물리적 완충력이 높고, 수분관리가 비교적 용이하다(Shin et al. 2012). 이와 같이 본 연구결과에서 두 품종 모두 phenolic foam LC(용기용수량 68.2%, 가비중 0.01g･m-3)와 RC배지(용기용수량 65.9%, 가비중 0.02g･m-3)에서 토실이상토(용기용수량 78.3%, 가비중 0.29g･m-3)에 비해 지하부의 생장은 좋지 않았던 것은 개발배지의 용기용수량과 가비중이 낮아서 양수분의 보유능력이 떨어져서 생긴 것으로 판단된다.

    분화재배 시 생육

    정식 전 생장에서와 같이 토실이상토에서 ‘Gaya Wine’의 초장과 화수가 가장 크고 많았으며 암면과 phenolic foam RC가 유사하였고, phenolic foam LC에서 가장 부진하였다(Table 3, Fig. 3). ‘Gaya Wine’의 분지수는 phenolic foam RC에서 가장 많았고 phenolic foam LC에서 가장 적었다. 이것은 배지에 따른 ‘Gaya Wine’의 정식 전 생장상태가 정식 후에도 영향 을 미쳤기 때문인 것으로 판단된다. 또한 phenolic foam LC의 경우 ‘Gaya Wine’의 화수가 적고 생장속도가 느린 것으로 보아 ‘Gaya Wine’의 삽목시 phenolic foam LC 사용 여부를 고 려해야 할 것으로 판단된다.

    ‘Gaya Yellow’의 초장은 처리에 따라 차이가 없었고, 화수는 토실이상토에서 가장 많았고 암면, phenolic foam RC, phenolic foam LC 순으로 나타났다(Table 4, Fig. 4). ‘Gaya Yellow’의 전체적인 생장은 ‘Gaya Wine’과 같이 phenolic foam LC에서 가장 좋지 않았다(Table 4). Phenolic foam 사용에 따른 장미의 생장과 수량을 조사한 연구결과에서는 phenolic foam LC에서 기존에 많이 사용하는 암면에 비해 수량이 더 많았다(Han et al. 2014). 또한 phenolic foam 배지를 이용한 토마토 파종용 플러그 묘의 생산 가능성을 평가하기 위해 수행한 연구에서는 phenolic foam LC와 LC-lite의 이용 가능성을 확인하였다(No et al. 2012). 본 연구와 다른 결과가 나온 것은 작물에 따른 생육 특성이 다르기 때문인 것으로 판단된다.

    두 품종 모두 phenolic foam 배지에서 토실이상토에 비해 초장이 감소하거나 비슷하였고 뿌리 생육이 좋지 않았으며 생장량이 다소 감소하였다. 또한 재배단계에서 화수는 토실이상 토에서 가장 많았고, 암면과 phenolic foam RC는 비슷하였다. 소형분화의 선호도가 증가하고 있는 추세에 따라 분국화는 초장이 작은 것이 유리할 것이며 새로 개발된 phenolic foam RC배지는 국화의 번식에 사용 가능할 뿐만 아니라 암면큐브를 대체할 수 있을 것이라 판단된다. 또한 phenolic foam 배지의 수분 관리에 대한 내용도 추가 연구가 필요하다고 생각 된다.

    사 사

    본 연구는 농림수산식품부 농림수산식품기술기획평가원(iPet) 농림기술개발사업의 지원(Project No. 114091-3)으로 수행되었음.

    Figure

    701_F1.jpg

    Four growing media used in the experiment.

    701_F2.jpg

    Growth and development of chrysanthemum ‘Gaya Wine’ and ‘Gaya Yellow’ as affected by growing medium measured at 21 days after cutting.

    701_F3.jpg

    Growth and development of chrysanthemum ‘Gaya Yellow’ as affected by growing medium measured at 60 days after planting.

    701_F4.jpg

    Growth and development of chrysanthemum ‘Gaya Yellow’ as affected by growing medium measured at 60 days after planting.

    Table

    Growth and development of chrysanthemum ‘Gaya Wine’ s affected by growing medium measured at 21 days after cutting.

    zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.yNS, *, **, ***: Nonsignificant or significant at P = 0.05, 0.01, or 0.001, respectively.

    Growth and development of chrysanthemum ‘Gaya Yellow’ as affected by growing medium measured at 21 days after cutting.

    zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.yNS, *, **, ***: Nonsignificant or significant at P = 0.05, 0.01, or 0.001, respectively.

    Growth and development of chrysanthemum ‘Gaya Wine’ as affected by growing medium measured at 60 days after planting.

    zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.yNS, *, **, ***: Nonsignificant or significant at P = 0.05, 0.01, or 0.001, respectively.

    Growth and development of chrysanthemum ‘Gaya Yellow’ as affected by growing medium measured at 60 days after planting.

    zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test at 5% level.yNS, *, **, ***: Nonsignificant or significant at P = 0.05, 0.01, or 0.001, respectively.

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    2. Journal Abbreviation : 'Flower Res. J.'
      Frequency : Quarterly
      Doi Prefix : 10.11623/frj.
      ISSN : 1225-5009 (Print) / 2287-772X (Online)
      Year of Launching : 1991
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