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토마토부산물 액비처리에 따른 유기농 토마토의 생육특성

남춘우1*․장윤아1․최장선1․조영상2․홍이숙1․이상규1․엄영철1․윤무경1․이준구3

원예특작과학원1․자연을닮은사람들2․전북대학교3

Growth Characteristics by Liquid Fertilizer of tomato residual product

for Organic Farming in Tomato

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

Lee Suk Hong1․Sang Gyu Lee1․Yeong Cheol Um1․Moo Kyung Yoon1․Jun Gu Lee3

National Institute of Horticultural ＆ Herbal Science, RDA, Korea1․

JaDam2․Chonbuk National University3

최근의 참살이(wellbeing) 문화의 영향으로 유기농산물의 수요가 급증하나 연작장해가 나타나 토마토 재배현장에서 상당한 어려움에 처해있다. 토마토는 연작지대에서 5화방 이하의 단기재배로 임시적으로 대응하고 있는 실정이다. 따라서 연작장해를 줄이고 5화방이상의 장기재배의 가능성을 검토하기 위하여 토마토 부산물로 조제된 토마토 액비를 농도별로 처리하여 토마토 생육특성을 비교하였다. 시험재료는 방울토마토의 “키스꿀” 품종을 이용 3월30일 파종하여 5월17일 정식하였으며 액비처리는 활착 후 ㎡당 무처리, 300, 600, 900, 1,200㎖ 씩 2회 관주하였다. 재식거리를 110㎝×50㎝로 정식하고 유기농자재인 유황제제와 오일제제를 중심으로 병충해방제를 하였다.

시험 전 토양분석 결과 K, Ca, Mg, 질소함량 등이 낮은 것으로 나타났다. 생육초기의 초장, 마디수는 차이가 나타나지 않았고 화방수는 큰 차이는 없었다. 생육후기에도 초장, 마디수, 화방수는 처리가 차이가 나타나지 않았다. 또한, 수량, 과장, 과경, 과중에서도 처리간 차이가 나타나지 않았다. 당도는 유기농 2년차에 비하여 상당히 높게 나타났으나 처리간 당도차이는 없었다. 다만, 토마토 잎 표면에 나타나는 인산결핍증상은 대조구에서는 심하게 나타나고 액비 처리구에서는 거의 나타나지 않았다. 따라서 본 시험의 유기농업 3년차 포장에서는 연작장해가 심하게 나타나지 않았으나 연작장해 상습지역에서는 토마토부산물 액비효과의 검토가 필요할 것으로 생각되었다.

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