본 발명의 지하부 광환경 조절을 이용한 우량씨감자 대량 생산 방법에 의한 생산 단계는 우량 경삽묘 확보단계, 경삽묘를 본 발명의 씨감자 재배용 베드위에 정식 및 양액공급하는 단계, 광공급을 통한 지하부 복지와 뿌리의 분리하는 단계, 광공급차단 및 2,3차 복지 유도단계, 괴경형성 처리단계, 부분수확을 통한 균일종서 생산단계로 구성된다.
공지의 방법으로 생장점배양·바이러스 검정을 거쳐 대량 증식된 우량 경삽묘를 확보한 후, 정식구에 감자 경삽묘 뿌리를 뿌리골 방향으로 꼽는다. 정식된 감자 경삽묘가 정상적으로 발근한 후 괴경형성 직전까지 노즐을 이용하여 뿌리골 방향으로 양액을 분무시켜 지상부의 영양생장을 유도하며, 광공급 구에서 광을 유입시켜 뿌리는 뿌리골 방향으로 복지는 복지골 방향으로 분리시킨다.
괴경착생 이후 부터는 뿌리골에 양액을 흐르게 하며 복지골에 분리된 복지의마디마디에 괴경을 착생하여 비대시킨다. 정식부터 괴경착생기 까지는 양액을 분무시키고 괴경 비대기부터는 뿌리 배수골에 양액이 흐르도록하며, 1주일 간격으로 5분정도 복지에 분무하여 복지의 수분 부족을 방지한다.
1차 복지 분리후 유입시켰던 광을 차단하여 2차 및 3차 복지를 분리시킨다.
비대기간 동안 차단했던 광을 재유입하여 비대된 괴경을 녹화시킬 수도 있으며, 7일 내지 15일 주기를 기준하여 부분수확을 한다.
한편 양액재배를 위한 구역배치도로서 전체적인 구조를 살펴보면 종래의 일반 토마토 등 과채류 양액재배 시설 구조와 비교할 경우, 재베 베드 및 양액공급밸브의 위치 및 밸브 수등에서 큰 차이를 보인다. 재배하우스는 1구역을 도 1과 같이 70평 ∼ 150평으로 설정하여 재배하며, 양액공급실의 경우에는 양액온도조절장치, 양액소독장치, 공급펌프와 타이머 및 공급배수관 등이 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 광(光)조절에 의한 우량 씨감자 대량 생산방법에 의하여 씨감자를 생산하기 위한 씨감자 생산 시스템에 적용되는 장치 배치의 개략적 평면도를 도 1에 도시하였고, 도 2은 본 발명의 광조절에 의한 우량 씨감자 생산 방법을 실시함에 있어 가장 적합한 씨감자 재배용 베드의 사시도이며 도 3는 본 발명의 씨감자 재배용 베드의 부분 절단 및 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 씨감자 재배용 베드의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 씨감자 재배용 베드의 다른 실시예의 사시도이고, 도 6은 도 5의 부분 분해 및 단면 사시도이고 도 7은 도 5의 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 씨감자 재배용 베드의 사용상태 단면도 이다.
본 발명에 따른 우량씨감자 생산방법이 적용되는 씨감자 재배용 베드는 도 1에 나타난 바와 같이 양액통(L), 양액공급타이머(T),강제순환 펌프(PM)과 함께 양액이 흐르는 도관으로 된 양액공급 및 순환 파이프(P)에 의해 연결 연통하여 배관되어 양액이 각 베드(B)에 공급되고 순환되도록 되어있다.
본 발명에 따른 씨감자 재배용 베드는 도 2과 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 대략 직육면체의 통상의 긴 상자형을 이루고 있어 내부가 밀폐된 구조를 하여 경삽묘의 뿌리 및 복지에 지하부 환경을 조성할 수 있도록 하고 있다. 그리고 베드의 내부는 두 개의 긴 공간으로 구획되어 뿌리골(2)와 복지골(4)로 나뉘어 있는데 격벽(11)에 의하여 분리 형성되도록 하고 있으며, 뿌리골(2)의 바닥면의 높이는 복지골(4)의 바닥면 높이보다 높게하고 복지골(4)의 폭은 뿌리골(2)의 폭보다 넓게 형성함이 바람직하다. 그리고 뿌리골(2)에서 뿌리와 분리된 복지가 복지골(4) 방향으로 생장하기 용이하도록 격벽(11)의 뿌리골(2) 쪽 면을 둥근 경사면(9)을 형성하고 있다.
베드의 상부면을 형성하는 상기 상판은 판상체로 형성되어 베드의 내부공간인 뿌리골(2)와 복지골(4)의 상부측을 외부와 격리하는 기능을 하는 것으로 사각의 상당한 넓이의 개방구와 비교적 작은 넓이의 둥근 정식구(1)가 형성되는데, 상기 개방구는 같은 넓이와 크기로된 덮개(6)이 형성된다. 이 덮개(6)는 복지 상부를 덮었다가 괴경이 비대되면 이 덮개(6)을 열고 수확시 사용되는 것이다.
개방구와 정식구(1)는 상판에 길이 방향으로 길게 복수개가 형성되는 것으로, 정식구(1)는 개개의 정식구(1)가 인접하는 정식구(1)와 약간 엇갈리어 지그 재그로 형성된다. 그리고 개방구는 베드의 내부공간인 복지골(4)의 상측에 형성되고정식구(1)는 베드의 내부공간 뿌리골(2) 위에 형성된다.
이같은 개방구 및 덮개(6)는 재배용 베드를 덮거나 복지골(4)에서 성장된 괴경이 비대되면 수확할 때 사용되는 것이며, 정식구(1)는 경삽묘를 정식하는 구멍으로 바람직하게는 지름1.5㎝∼2.0㎝의 크기가 적당하다.
뿌리골(2)와 복지골(4)을 구획하는 상기 격벽(11)은 뿌리골(2)와 복지골(4)의 타측 각 외벽 보다 높이를 낮게 형성하므로서 상기 정식구(1)의 경삽묘에서 생장한 복지가 복지골(4) 방향으로 생장하기 용이하게 한다.
상기 뿌리골(2)은 성장하는 경삽묘의 뿌리를 수용하여 뿌리가 양액 흡수를 원활하게 하도록 하기위한 공간으로 재배용 베드의 외부에 설치된 양액통(L)과 배관되어 양액공급 및 순환 파이프(P)가 배관되어 펌프에 의하여 양액이 공급 순환되고 양액이 뿌리골(2)내에서 흐를 수 있도록 구성되며, 또한 양액의 흐름을 원활하게 하기 위하여 그 바닥면에 길이 방향으로 구배가 형성되는데, 바람직하게는 1/200∼1/100의 구배를 갖게하여 뿌리골(2)에 양액이 담액방식으로 공급될 수 있도록 뿌리골의 가로방향의 전후면 벽에 양액공급 및 순환파이프가 밸브와 함께 형성되며, 뿌리골(2)의 높이는 정식되는 경삽묘의 크기에 비례하여야 한다.
상기 복지골(4)은 상기 뿌리골(2) 보다는 큰 공간으로 길이 방향으로 길게 형성되어 있으며 뿌리골(2)와 같은 방법으로 구배등이 형성된다.
그리고 상기 뿌리골(2)와 복지골(4)은 상측으로 개방되어 상판에 의하여 밀폐된 구조를 취하고 있으며, 뿌리골(2)가 형성된 베드의 길고 넓은 측면은 완전한 판상체로 뿌리골(2)의 내부가 밀폐되게 형성된 반면 복지골(4)이 형성된 베드의 길고 넓은 측면에는 다수개의 관통구멍이 형성되는데 이 구멍을 광공급구(5)라 칭하기로 한다. 이 광공급구(5)은 복지골(4)에 자연광 등 빛이 투입되도록 하는 구멍으로 복지골(4)에 빛이 투입되어 후술하는 상판의 정식구(1)에 정식된 경삽묘에서 성장한 뿌리와 복지가 분리되어 생장하도록 유도되어 뿌리는 뿌리골(2) 방향으로 복지는 복지골(4)방향으로 생장하게 하기 위해 빛이 들어가도록 설치해 놓은 구멍으로, 가능한 복지골의 외측벽의 상부쪽에 형성하여 그늘이 적게 만들어지도록 한다.
그리고 복지골(4)에는 양액을 공급할 수 있는 노즐(3)이 형성되어 있는데, 이 노즐(3)은 재배용 베드의 외부에 설치된 양액통(L)과 배관되어 펌프에 의하여 경삽묘에서 생장된 복지와 괴경(씨감자)에 양액을 분무하여 주는 기능을 하는 것으로, 복지골(4)냉에 배관된 양액공급 및 순환 파이프(P)상에 복수개의 노즐(3)이 일정간격으로 설치되어 양액분무공급시 이용되며 분무각도는 30~60°로 하고 노즐(3)과 노즐(3) 간격은 40~50㎝으로 함이 바람직하고, 양액이 복지골(4)에서 분사되어 복지골(4)에서 생장하는 복지와 씨감자에 충분하게 영양이 공급되게 한다.
복지골(4)의 바닥면에 부상체(浮上體)로된 판상의 복지받침대(7)가 형성되는데 이는 노즐(3)에의하여 분무되어 복지골(4)의 바닥면에 괴인 양액에 침지되지 않도록 복지 및 괴경을 받쳐주는 기능을 갖는 것으로 복지골(4)에 공급된 흐르는 양액이 복지골(4)에 있는 경우 복지골(4)의 복지에서 생장한 씨감자(괴경)이 양액에 침지되면 씨감자(괴경)의 피목비대가 우려되기에 양액과 씨감자(괴경)을 격리할 필요성이 있는데, 부상체의 재질로된 판상의 복지받침대(7)로 하여금 그 기능을 담당하도록 한다.
본 발명의 씨감자 재배용 베드에 있어 다른 실시예를 도 5∼도 7에 도시하고 있는데 , 하나의 뿌리골(2)을 중심으로 양측에 격벽(11,11')으로 분리되어 두 개의 복지골(4, 4')이 각각 형성된 것으로 베드의 상판에 형성된 정식구(1)에 정식된 경삽묘에서 새장한 복지가 양측의 복지골(4, 4')로 나뉘어 생장하도록 하여 씨감자(괴경)의 생산량을 증대하도록 하는 것이다.
따라서 본 발명의 다른 실시예에서는 두 개의 복지골(4, 4')이 형성되고 두 개의 격벽(11, 11')이 형성되며 각각의 복지골(4, 4')에는 각각 노즐(3, 3')과 복지받침대(7, 7')가 형성되고 각 복지골(4, 4')의 길고 넓은 외측벽은 베드의 외측벽을 형성하여 각각에 광공급구(5, 5')가 형성된다. 따라서 뿌리골(2)의 길고 넓은 측벽은 상기 두 격벽(11, 11')으로만 형성되는 것이다.그리고 뿌리골(2)을 향한 격벽면(11, 11')에는 각각 경사면(9, 9')이 형성되어 뿌리골(2)에 있는 1차복지가 양 복지골(4, 4')로 생장하여가기 용이하게 한다.
이 같은 구조로 이루어진 본 발명의 씨감자 재배용 베드는 본 발명에 따른 우량 씨감자 생산 방법을 실시하기에 특히 적합한 구조로서 베드의 상판에 있는 정식구(1)에 경삽묘를 삽입 정식하고 양액을 뿌리골(2) 등에 있는 노즐(3)에의하여 공급하면 경삽묘의 하부측에서 뿌리와 복지가 생장하는데 생장된 복지는 주광성(走光性)의 성질을 가지므로 복지골(4)의 광공급구(5)에서 투입된 빛을 좇아 복지골( 4)로 향하게되어 복지골(4)로 유도되고 반면에 뿌리는 주지성(走地性)의 성질을 갖고 있으므로 빛이 투입되지 않는 뿌리골(2)로 향하게되어 뿌리와 복지의 분리가 일어나게된다. 그리고 복지 분리 이후 양액공급 방식을 전환하여 양액이 공급되는 공급밸브(V)에서 뿌리골(2)로 흘러보내거나 점적 공급한다. 양액공급 노즐(3)은 뿌리가 뿌리골(2)에 닿을 단계까지 양액을 공급하는 역할을 하며, 복지골(4)은 복지관리공간으로 종래의 방법에 의한 양액재배에서는 정식∼수확 전기간 양액이 분무되나, 본 발명에 따른 방법의 베드에서는 정식∼뿌리활착기 까지만 양액이 분무되고, 뿌리가 활착되어 뿌리골(2) 바닥에 닿으면 분무 방식에서 담액방식으로 전환된다. 또한 정식되는 경삽묘의 초장이 길 경우 정식기∼수확기까지 담액공급만으로도 가능하다.
<실시예>
1. 우량 경삽묘의 확보
공지의 방법으로 생장점배양·바이러스 검정을 거쳐 무병주를 선발한 후 대량증식된 7㎝∼12㎝ 크기의 감자 우량 경삽묘를 확보한다.
2. 베드 피복 비닐
본 발명에서는 종래에 흑색비닐로 완전 암처리하던 베드 멀칭 비닐류를 투명비닐과 비교하였던 바, 복지수와 착생괴경수에 있어서는 흑색비닐이 유리하나,뿌리와 분리되어진 복지의 총개체수는 투명비닐이 더 많았다.
표3. 피복비닐 처리비교
◇ 조사주수 : 흑색비닐 투명비닐 각10공
조 사 내 용 |
처 리 |
흑 색 비 닐 |
투 명 비 닐 |
초 장 |
17.4㎝ |
18.3㎝ |
근 장 |
14.3㎝ |
13.7㎝ |
복 지 수 |
33개 |
29개 |
복지분리수 |
12개 |
14개 |
1차복지 분리율 |
36.4% |
48.3% |
착생 괴경수 |
48개 |
46개 |
3. 정식
우량 감자 경삽묘를 재배 베드위의 타공구멍에 정식한 후 뿌리를 뿌리골 방향으로 꼽고 감자 생육에 적당하도록 양액을 지하에서 다음 3가지 방식으로 분무 또는 수경처리한다.
4. 양액공급 방식Ⅰ
본 발명에서 주로 이용한 공급 방법으로 분무기간과 담액기간을 별도 관리하여 복지 분리후 뿌리만 담액처리함으로써 괴경의 피목비대를 줄인다
생육단계 |
발근기 |
활착기 |
복지분리기 |
괴경형성기 |
괴경비대기 |
수확기 |
공급방법 |
분무 |
분무 |
분무 |
담액 |
담액 |
담액 |
5. 양액공급 방식Ⅱ
분무기간과 점적기간을 구분하여 관리함으로써 복지 분리후 뿌리부위에만 점적처리하여 괴경의 피목비대를 줄인다.
생육단계 |
발근기 |
활착기 |
복지분리기 |
괴경형성기 |
괴경비대기 |
수확기 |
공급방법 |
분무 |
분무 |
분무 |
점적 |
점적 |
점적 |
6. 양액공급 방식Ⅲ
생육 전기간 양액 담액처리하되 복지분리기에 복지를 분리하여 복지는 담액되지 않게함으로써 복지 분리후 뿌리부위에만 담액처리하여 괴경의 피목비대를 줄인다.
생육단계 |
발근기 |
활착기 |
복지분리기 |
괴경형성기 |
괴경비대기 |
수확기 |
공급방법 |
담액 |
담액 |
담액 |
담액 |
담액 |
담액 |
7. 광 공급 및 복지, 뿌리의 분리
정식직후 30∼45일까지 재배베드 측면의 지하부에서 10∼500Lux의 광을 처리하여 복지와 뿌리를 분리시킨다.
정식→발근→복지분리→괴경형성 까지 노즐은 뿌리골 방향으로 양액을 분무시켜 감자를 재배하며 광공급 구멍에서 광을 유입시켜 뿌리는 뿌리골 방향으로 복지는 복지골 방향으로 분리시킨다. 따라서 뿌리골에서 뿌리와 분리된 복지가 복지골 방향으로 생장하기 용이하도록 격벽의 뿌리골 쪽 면을 둥근 경사면을 형성하고, 광공급구의 위치를 최대한 베드 상향으로 처리하여 뿌리골 안쪽의 그림자 형성을 최소화하며, 정식하는 경삽묘의 크기를 너무 크지 않게 하여 복지가 나올수 있는 마디부분이 뿌리골에 눕지 않도록 하여야 하는데 경삽묘의 크기(길이)는 재배용 베드의 높이 등 재배용 베드의 규모에 비례하여 그 길이를 선정하도록 한다.
8. 2차 복지 유도
광처리로 녹색 1차복지를 분리한 후, 지하부 암처리로 2차복지를 유도한다. 비록 괴경형성시기가 백색 복지에 비해 3일∼7일(겨울재배 : 3∼4일, 봄재배 : 5일∼7일) 늦게 나타나지만 급격한 환경 변화에 강하며, 종래의 백색복지에 비해 내병성이 향상되고 수분 과·부족시에도 흑변·갈변현상을 줄일 수 있다.
표4. 복지분리 상황
광도 |
1차복지 분리 |
2차복지 분리 |
1차복지분리율 |
1차복지분리 |
1차복지굵기 |
2차복지분리 |
2차복지굵기 |
무처리 |
65% |
17일 |
0.32㎝ |
1일 |
0.22㎝ |
100lux |
89% |
11일 |
0.40㎝ |
3일 |
0.20㎝ |
300lux |
92% |
9일 |
0.42㎝ |
3일 |
0.21㎝ |
500lux |
93% |
9일 |
0.44㎝ |
5일 |
0.19㎝ |
9. 일장에 따른 복지·뿌리 분리율
일장에 따른 1차 복지 분리율은 다음의 표 5와 같다.
표 5. 일장에 따른 복지 분리율
일 장 |
조사시기 |
복지 분리율 |
약 10시간 |
1 월 |
약 60% |
약 14시간 |
5 월 |
약 90% |
※ 제주기상청에서 발표한 일장을 기준(1월1일 일출 07:38, 일몰 17:36, 일장 9시간 58분, 2월1일 일출 07:31, 일몰 18:04, 일장 10시간 33분, 5월16일 일출 05:32, 일몰 19:29, 일장 14시간 01분)임.
10. 광처리 및 암처리시기
괴경형성기 이후에는 뿌리골에만 양액이 흐르게 하며 복지골에는 분리된 복지의 마디 마디에 괴경을 착생하게 하여 비대시키고, 암처리 상황에서 괴경형성 처리하여 뿌리골(배수골)의 괴경 착생빈도를 최소화한다. 다음의 표 6과 같이 괴경착생기 까지는 양액을 분무시키며 괴경비대기 부터는 배수골에만 양액을 공급시켜 1차 복지를 분리한 후, 유입시켰던 광을 차단하여 2ㆍ3차 복지를 분리한다.
표 6. 광처리 및 암처리시기
구분 |
광처리 |
암처리 |
생육단계 |
1차 복지 분리기 |
2,3차 복지 분리기괴경형성 처리괴경 착생기괴경 비대기 |
기간 |
정식∼40일 |
45일∼수확 |
11. 종서의 수확
분리된 복지에서 착생되는 괴경을 5∼10g의 크기로 비대시켜 본 발명의 복지 공간 상부의 베드 덮개를 열어 부분수확하여 균일한 우량씨감자를 대량 생산한다. 상기와 같은 방법을 적용하여 재배(대상하이디어(주) 2000년 5월 통계)한 우량씨감자를 크기별로 수량을 표 7에 나타냈다.
표 7. 생산수량
(1평, 60주/평)
크기별 수량 |
5 미만 |
5∼9 |
10∼19 |
20∼29 |
30이상 |
합계 |
5g 이상 |
1,114 |
664 |
275 |
47 |
0 |
2,100개 |
986개 |
주당 수량 |
35개/주 |
16.4개/주 |
12. 피목비대 발생빈도 비교
본 발명의 방법으로 100개의 시료에 대하여 3회 반복실험을 통하여 피목비대가 획기적으로 감소된 우량씨감자 종묘(대상하이디어(주) 2000년 5월 통계)를 표 8에 나타냈다.
표 8. 피목비대 발생빈도 비교
구분 |
분무경 |
본 발명 |
피목비대 증상 뚜렷 |
19.7% |
7.2% |
피목비대 증상 약간 |
72.0% |
11.9% |
피목비대 증상 없음 |
8.3% |
80.9% |