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토마토부산물 액비처리에 따른 유기농 토마토의 영양성분 차이

남춘우1*․장윤아1․조영상2․최장선1․홍이숙1․이상규1․이준구3

원예특작과학원1․자연을닮은사람들2․전북대학교3

Difference of Nutritional Content by liquid fertilizer of tomato residual product for Organic farming in tomato

Chun Woo Nam1*․Yoon Ah Jang1․Young Sang Cho2․Chang Sun Choi1․

Lee Suk Hong1․Sang Gyu Lee1․Jun Gu Lee3

National Institute of Horticultural ＆ Herbal Science, RDA, Suwon 440-706, Korea1

․JaDam, Hadong 667-812, Korea2․Chonbuk National University, Jeonju 561-756, Korea3

최근의 농산물의 안전성과 기능성 문제로 유기농산물의 수요가 급증하나 토마토는 연작장해가 나타나 상품성이 떨어지고 있다. 특히 토마토는 항암식품으로 선정된 인류의 건강채소로 기능성 물질함량을 높이고자 관심이 고조되고 있다.

본 연구는 토마토 부산물 액비에 따른 영양성분의 변화를 검토하기 위하여 토마토 부산물 액비를 농도별로 처리하여 토마토 과실의 영양성분의 차이를 비교하였다. 시험재료는 방울토마토의 “키스꿀” 품종을 3월30일 파종하여 5월17일 정식하였으며 액비처리는 활착 후 ㎡당 무처리, 300, 600, 900, 1,200㎖ 씩 2회 관주하였다. 재식거리를 110㎝×50㎝로 정식하고 유기농자재는 주로 유황제제와 오일제제로 병충해방제를 하였다.

토마토 과실을 영양분석한 결과 토마토 과실의 K함량은 대조에 비하여 액비처리에서 함량이 높았는데, 액비 안에 K함량이 대조에 비하여 높았기 때문인 것으로 생각되었고 액비농도 간 유의성은 없었다. Mg, P 등 영양성분은 대조에 비하여 액비처리에서 증가한 것은 토마토액비에 Mg, P, Mn가 함유한 결과라고 생각되었다. 항산화반응은 대조에 비하여 액비 0.9L/㎡ 처리에서 phenol 발생량이 가장 높았고 1.2L/㎡ 처리에서 다시 감소하였으나 그 이유는 정확하게 알 수 없었다. 따라서 토마토 과실의 K, Mg, P 등 영양성분의 함량이 증가되었으며 phenol 함량이 높게 나타나 부가가치가 높아지는 경향이었다.

Tel. 031-240-3656,  E-mail  cwsky@korea.kr

토마토 비가림시설 이용 유기농재배 시 토마토 부산물 액비효과

활용분야	채소
활용내용요약	비가림재배 유기농 토마토재배 시 부산물을 이용한 액비(0.9L/㎡)를 시비하면 기능성 함량이 높아지고 연작장해 경감효과가 있음. 토마토 과실의 K, Mg, P 등 영양성분의 함량이 증가하였으며 인산결핍증상이 현저히 감소하였음. 또한, phenol 함량이 높게 나타나 항산화물질이 많아서 부가가치가 높아짐. 재식거리를 110㎝×50㎝로 정식하고 유기농자재에 의한 병충해방제를 하면 생리장해 감소와 고품질의 토마토 생산이 가능함.
활용구분	사업화				현장실증			○		교육․현장연시				농업기술길잡이					○
소과제명	고온기 간이시설을 이용한 고추, 토마토 친환경 생산기술 개발 전산코드 : PJ008932														세부사업명
세부과제명	고온기 친환경 농자재 사용에 따른 병해경감 효과구명														예산사업명
검 색 어	토마토, 고추, 비가림, 부산물 액비, 친환경														개발년도			2013
과제구분	어젠다			12			대과제				34		중과제				04
세부구분	분야	CS				작목			작목구분코드 CS4F				기술유형			기술유형 코드
연구개발자	소속기관					성명			전화번호				E-mail
	원예특작과학원					남춘우			031-240-3656				cwsky@korea.kr
공동개발자	원예특작과학원					장윤아			031-240-3645				limejya2@rda.go.kr
	원예특작과학원					이상규			031-240-3640				sanggyul@rda.go.kr
	원예특작과학원					이혜진			031-240-3645				paprika78@rda.go.kr
	원예특작과학원					최장선			031-240-3432				sunlog3@korea.kr
	원예특작과학원					엄영철			031-240-3657				ycum0403@rda.go.kr

1. 현황 및 문제점

○ 최근의 안전성과 기능성 문제로 유기농산물 수요급증하나 시설과 기술부족

○ 채소의 유기농재배를 위해서는 비가림 시설이 필요하나 연작장해 발생

○ 연작장해에 대한 고비용 발생과 토마토 재배 부산물 활용저조

2. 과제 착수 배경 및 사전협의 내용

○ 과제 발굴․심의

- 농가 생산 현장 방문

○ 중간진도관리, 결과활용평가, 지도기관 협의

- 중간 진도관리와 결과활용평가회시 영농기술수요자(농업인, 지도담당 등) 의견

3. 기존 영농활용기술과의 연계

○  기존 영농활용기술과 중복 및 유사성 없음

* 고추 비가림 시설이 시책사업으로 확대되고 있으나 연작장해 및 고온성 병충해 발생을 억제하기 위한 고추 생산기술임

4. 개발기술 적용 가능 지역

○ 전국

5. 현장활용 내용

○ 토마토 액비처리에 따른 기능성 향상 및 생리장해 감소효과

토마토 비가림이용 유기농재배 시 K함량이 증가하였고 Mg, P 등 영양성분이 증가하였으며 항산화반응은 액비 0.9L/㎡처리에서 phenol 함량이 높은 것으로 나타나 항산화물질이 많아져서 상품가치가 높아짐.

○ 재식거리를 110㎝×50㎝로 정식, 유기농자재에 의한 병충해방제를 하면 고품질의 토마토 생산이 가능함.

○  토마토 액비제조 및 사용법

- 100L 물통에 토마토 열매를 가득 채우고 물을 가득 채운다음, 부엽토 한줌(약 100g), 소금 200g을 넣고 뚜껑을 덮어 벌레가 들어가지 못하게 한 다음, 약 3개월 이상 발효시킨다.

- 발효가 다 되면, 짙은 검은색의 물이 되는데, 사용 시 물 20배액으로 희석하여 사용한다. 관수시설에 액비혼입기를 부착하여 사용하면 편리하다.

○ 토마토 부산물 액비처리에 따른 K 함량

처리별

* cont.: 무처리, T1: 0.3, T2: 0.6, T3: 0.9, T4: 1.2L/㎡

○ 토마토 부산물 액비처리에 따른 영양차이와 생리장해(인산결핍)

처리	Mg (mg/100g)	P (mg/100g)	인산결핍 (0-5)	phenol (mg/g)	flavonoid
무처리	0.88b	27.56b	2.0a	2.78b	119.35
0.3LZ/㎡	0.98a	31.59a	0.8b	2.77b	117.88
0.6L/㎡	0.96ab	31.06a	0.7b	2.76b	122.18
0.9L/㎡	0.93ab	32.22a	0.7b	3.13a	132.13
1.2L/㎡	0.99a	31.12a	0.7b	2.67b	127.23
DMRT 0.05	*	*	*	*	ns

Z: 20배액

< 세부연구결과 >

□ 연구수행 내용

(1) 연구과제 설계

(2) 과제수행 및 처리내용 : 고온기 간이 비가림에 의한 병해억제 효과분석

- 시험재료 : 토마토

- 처리: 무처리, T1: 0.3L, T2: 0.6L, T3: 0.9L, T4: 1.2L/㎡

- 재배조건: 흑색비닐 멀칭, 이랑높이 30㎝

- 조사항목 : 병충해 조사, 생육, 기온 등

□ 주요 결과

○ 토마토 시험전후 토양 성분분석<시험 전>

PH	EC	K (cmol/kg)	Ca (cmol/kg)	Mg (cmol/kg)	P2O5 (mg/kg)	OM (%)	NH4-N (mg/kg)	NO3-N (mg/kg)
6.84	3.35	1.21	11.84	2.02	476.26	2.50	0.00	68.60

○ 생육 중 추비한 토마토 부산물 액비 성분분석

PH	EC	K (cmol/kg)	Ca (cmol/kg)	Mg (cmol/kg)	P2O5 (mg/kg)	OM (%)	NH4-N (mg/kg)	NO3-N (mg/kg)
5.62	1.57	63.25	18.86	9.10	67.20	-	11.34	3.85

○ 토마토 부산물 액비처리에 따른 생육특성

처리	생육초기(6.20)			생육후기(8.20)
	초장 (㎝)	마디수 (개/주)	화방수 (개/주)	초장 (㎝)	마디수 (개/주)	화방수 (개/주)
무처리	108.3a	23.0a	4.7ab	251.5a	42.2a	10.9a
0.3LZ/㎡	106.1a	22.9a	4.9ab	255.3a	42.7a	11.2a
0.6L/㎡	107.7a	23.1a	5.4a	253.5a	40.7a	11.7a
0.9L/㎡	105.7a	22.8a	5.1ab	253.9a	43.6a	10.9a
1.2L/㎡	106.3a	21.9a	4.5b	254.4a	43.3a	10.3a
DMRT 0.05	ns	ns	*	ns	ns	ns

Z: 20배액

○ 토마토 부산물 액비처리에 따른 수량특성

처리	수량 (개/주)	과장 (㎝)	과경 (㎝)	과중 (g)	당도 (Brix)
무처리	106.2a	34.6a	29.6a	18.5a	8.0a
0.3LZ/㎡	101.4a	35.2a	29.5a	18.7a	7.9a
0.6L/㎡	98.3a	34.6a	29.5a	18.4a	7.8a
0.9L/㎡	102.0a	41.1a	34.8a	22.4a	7.9a
1.2L/㎡	101.6a	33.9a	29.3a	17.7a	7.8a
DMRT 0.05	ns	ns	ns	ns	ns

Z: 20배액

○ 토마토 부산물 액비처리에 따른 K 함량

처리별

* cont.: 무처리, T1: 0.3, T2: 0.6, T3: 0.9, T4: 1.2L/㎡

○ 토마토 부산물 액비처리에 따른 영양차이와 생리장해(인산결핍)

처리	Mg (mg/100g)	P (mg/100g)	인산결핍 (0-5)
무처리	0.88b	27.56b	2.0a
0.3LZ/㎡	0.98a	31.59a	0.8b
0.6L/㎡	0.96ab	31.06a	0.7b
0.9L/㎡	0.93ab	32.22a	0.7b
1.2L/㎡	0.99a	31.12a	0.7b
DMRT 0.05	*	*	*

Z: 20배액

○ 토마토 부산물 액비처리별 과실의 당도변화

* cont.: 무처리, T1: 0.3, T2: 0.6, T3: 0.9, T4: 1.2L/㎡

○ 토마토 부산물 액비처리에 따른 항산화 반응

처리	항산화 반응
	phenol (mg/g)	flavonoid (mg/g)	DPPH(%)
무처리	2.78b	119.35a	88.25a
0.3LZ/㎡	2.77b	117.88a	88.14a
0.6L/㎡	2.76b	122.18a	88.25a
0.9L/㎡	3.13a	132.13a	88.02a
1.2L/㎡	2.67b	127.23a	88.14a
DMRT 0.05	*	ns	ns

Z: 20배액

○ 토마토 부산물 액비처리에 따른 영양성분(1)

처리	Ca (mg/100g)	Fe (mg/100g)	K (mg/100g)	Mg (mg/100g)	Mn (mg/100g)	Na (mg/100g)
무처리	1.20a	0.34a	170.86c	0.88b	0.07c	4.62a
0.3LZ/㎡	1.14a	0.39a	198.64a	0.98a	0.08ab	4.49a
0.6L/㎡	1.22a	0.33a	196.19ab	0.96ab	0.08bc	4.54a
0.9L/㎡	1.17a	0.36a	193.23ab	0.93ab	0.07bc	4.86a
1.2L/㎡	1.22a	0.42a	189.91b	0.99a	0.09a	4.59a
DMRT 0.05	ns	ns	*	*	*	ns

Z: 20배액

○ 토마토 부산물 액비처리에 따른 토마토 과실의 영양성분(2)

처리	P (mg/100g)	S (mg/100g)	베타카로틴 (ug/100g)	티아민 (mg/100g)	비타민C (mg/100g)
무처리	27.56b	10.62a	34.75a	0.00a	23.34a
0.3LZ/㎡	31.59a	10.92a	34.50a	0.00a	23.46a
0.6L/㎡	31.06a	10.86a	40.03a	0.00a	24.60a
0.9L/㎡	32.22a	10.53a	37.92a	0.00a	23.11a
1.2L/㎡	31.12a	10.59a	39.30a	0.00a	24.45a
DMRT 0.05	*	ns	ns	ns	ns

Z: 20배액

6. 현장활용 기대효과

○ 10a당 대조구 대비 637 천원 수익증가

○ 경제성 분석

손실적 요소(A)	이익적 요소(B)
o 증가되는 비용: 액비비용 - 토마토 : 70 천원 (상품성 없는 부산물 이용) - 액비통, 소금 : 30 천원 - 계(A) : 100 천원	o 증가되는 이익: 평년소득 7,377천원 보다 10% 높은 가격으로 환산 - 토마토 : 737 천원 - 계(B) : 637 천원
o 추정수익액(B-A) = 637 천원(10a)

* 경영분석: 현재 판매가격 동향에 대비하면 이익요소를 적용하기 어려우나 앞으로는 부가가치가 인정되어야 할 것으로 생각하여 최소한(10%)의 부가가치를 부여하였음

< 토마토 >

□ 결과요약

○ 시험 후 토양분석 결과 질소함량 등이 낮은 것으로 나타났으나 유기질 액비(토마토 고추부산물 액비)를 2회 시비하였음

○ 토마토 과실의 K함량은 대조에 비하여 액비처리에서 함량이 높았는데 토마토액비의 K함량이 대조에 비하여 높았기 때문인 것으로 생각되나 액비농도 간 유의성은 없었음

○ 토마토 잎 표면에 나타나는 인산결핍증은 대조에 비하여 액비처리에서 발생이 적었는데 액비에 인산이 함유되어 있기 때문인 것으로 생각되고 액비농도 간 차이는 나타나지 않았음

○ Mg, P 등 영양성분은 대조에 비하여 액비처리에서 증가한 것은 토마토액비에 Mg, P, Mn가 함유한 결과라고 생각되었고, 항산화반응은 대조에 비하여 액비 0.9L/㎡ 처리에서 phenol 발생량이 가장 높았으나 그 이유는 정확하게 알 수 없었으며 1.2L/㎡ 처리에서 다시 감소하였음

○ 당도는 토마토 생산 초기보다 중기, 후기에 높은 경향이었고, 모든 처리에서 당도가 약 8 Brix 정도에 분표하여 처리 간 차이는 나타나지 않았으나, 유기농포장이 조성된 3년차인 올해가 예년에 비하여 상당히 높은 경향이었음