KR100570833B1

KR100570833B1 - 씨감자 묘의 대량생산방법

Info

Publication number: KR100570833B1
Application number: KR1020050103491A
Authority: KR
Inventors: 정우춘
Original assignee: 괴산군
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2006-04-13

Abstract

본 발명은 씨감자의 생장점을 채취한 후, 액체 배지 또는 고체 배지에서 생장점을 배양하는 단계; 상기 생장점 배양을 통해 배양된 기내식물체를 고체 배양하는 단계;및 상기 고체 배양된 기내식물체를 적출한 후, 양액이 순환되는 담액 상에 경삽하여 재배하는 담액경삽순화 단계를 포함하는 씨감자 묘의 대량생산방법을 제공한다.

본 발명에 의하는 경우, 기내에서 배양된 식물체를 담액경삽순화경에 경삽하여 식물체의 정아와 측아에서 발생한 싹을 암흑상태에서부터 순차적으로 광량을 증가시켜 경화시킴으로써, 건전한 농녹색 잎이 많고 체내 탄수화물 축적이 많이 이루어져 줄기가 강건하여 도복되지 않을 뿐만 아니라, 탄력적인 짧은 마디의 외형을 갖춘, 줄기가 긴 씨감자 묘를 얻을 수 있게 된다. 따라서, 양액 재배시설에 정식 시, 외기환경의 적응성이 높아 단기일 내 빠르고 균일하게 발생한 뿌리군 활착으로, 씨감자 묘의 고사, 생육 불량 묘 등의 발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 기내식물체의 순화과정 없이 곧바로 경삽함으로써 순화과정에 소요되는 기간만큼 전체적인 씨감자 묘의 생산기간을 단축하여 생산할 수 있게 된다.

양액 재배, 씨감자, 조직배양, 바이러스 검정, 담액경삽순화, 분무경삽순화

Description

씨감자 묘의 대량생산방법{MASS-PRODUCTION METHOD FOR SEEDLING OF SEED POTATO}

도 1은 종래기술에 따라 씨감자 묘로 활용하기 위해 양액 재배로 생산한 씨감자를 휴면타파하여 펄라이트 경에 파종하여 싹을 틔운 씨감자 묘의 재배 전경을 보여주는 사진이다.

도 2는 종래기술에 따라 양액 재배 정식용 씨감자 묘로 활용하기 위해 펄라이트 경에서 일정 크기(5g) 이하의 인공씨감자 및 양액재배 씨감자의 싹을 틔워 생육시킨 양액 재배 정식용 씨감자 묘를 보여주는 사진이다.

도 3은 종래기술에 따라 기내배양 식물체를 이용한 씨감자 묘의 생산방법 중 탱크 배양법으로 배양하였을 시 오염 피해를 나타낸 사진이다.

도 4는 종래기술에 따라 기내에서 배양한 식물체를 양액 재배 정식용 씨감자 묘로 생산하기 위해 순화, 경삽하였을 때 경삽 줄기에서 발생되는 무름병을 보여주는 사진이다.

도 5는 종래기술에 따라 기내에서 배양한 식물체를 외기의 일정 순화과정을 거친 후 펄라이트 경에 경삽하였을 때 활착을 하여 생존한 씨감자 묘의 전경을 보여주는 사진이다.

도 6은 종래기술에 따라 재배된 초장이 짧은 씨감자 묘를 양액 재배 씨감자 생산시설의 정식스펀지에 끼운 모습을 보여주는 사진이다.

도 7은 종래기술에 따라 재배된 씨감자 묘를 양액 재배 씨감자 생산시설에 정식 시 스펀지에 끼워 정식한 씨감자의 줄기가 끊어져 피해를 받은 씨감자 묘를 나타내는 사진이다.

도 8은 본 발명에 따른 기내배양 식물체를 담액경삽순화 경에서 싹을 키워 채취한 삽수를 분무경삽순화 경에 재 경삽한 후, 줄기내림작업을 통하여 생산한 수미종 씨감자 묘를 보여주는 사진이다.

도 9는 본 발명에 따른 담액경삽순화경과 분무경삽순화경을 이용하여 생산한 수미종 씨감자 묘를 양액재배 시설에 정식하였을 때의 씨감자 묘의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 10은 수미종 감자의 생장점을 채취하여 pH 5.8의 기본 MS배지에 수크로스 80g/L, 아가 9g/L을 첨가한 배지에서, 4,500Lux 광도와 21℃ 조건으로 25일간 생육시킨 기내식물체의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 11은 수미종 감자의 생장점을 채취하여 pH 5.8의 기본 MS배지에 수크로스 80g/L, 쿠마린(Coumarin) 0.025mg/L, 아가 9g/L를 첨가한 배지에서, 4,500Lux 광도와 21℃의 조건으로 25일간 생육시킨 기내식물체의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 12는 수미종 감자의 생장점을 채취하여 pH 5.8의 기본 MS배지에 하이포넥스 2g/L, 수크로스 80g/L, 아가 9g/L를 첨가한 배지에서, 4,500Lux 광도와 21℃ 조건으로 25일간 생육시킨 기내식물체의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 13은 본 발명에 따른 기내배양 식물체를 담액경삽순화 경에 경삽한 후 단계별로 제어된 순차적 광량(암흑상태)에 따라 정아 및 측아에서 발생한 씨감자 묘의 싹(신초)을 보여주는 사진이다.

도 14는 본 발명에 따른 암흑상태에서 발생한 정아 및 측아의 싹(신초)을 단계별로 제어된 순차적 광량으로 경화시킨 씨감자 묘를 보여주는 사진이다.

도 15는 본 발명에 따른 기내배양 식물체를 담액경삽순화 경에 경삽하여 13일 동안 생장시킨 씨감자 묘를 보여주는 사진이다.

도 16은 본 발명에 따른 담액경삽순화 경에서 생육한 씨감자 묘를 재 경삽 씨감자 묘로 활용하기 위하여 일정(5cm이상)크기의 씨감자 묘를 대량으로 채취하는 모습을 보여주는 사진이다.

도 17은 본 발명에 따른 담액경삽순화 경에서 채취한 재 경삽용 씨감자 묘를 보여주는 사진이다.

도 18은 본 발명에 따른 담액경삽순화 경에 재 경삽한 씨감자 묘의 재배 모습을 보여주는 사진이다.

도 19는 본 발명에 따른 담액경삽순화 경에서 채취한 재 경삽용 씨감자 묘를 담액경삽순화 경에 재 경삽하여 10일 동안 생육시킨 씨감자 묘의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 20은 본 발명에 따른 담액경삽순화 경에서 채취한 재 경삽용 씨감자 묘를 담액경삽순화 경에 재 경삽하여 10일 동안 생육시킨 씨감자 묘를 보여주는 사진이 다.

도 21은 본 발명에 따른 담액경삽순화 경에서 생산한 재 경삽용 씨감자 묘를 펄라이트 경에 경삽하여 10일 동안 생육시킨 씨감자 묘의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 22는 본 발명에 따른 담액경삽순화 경에서 채취한 재 경삽용 씨감자 묘를 펄라이트 경에 경삽하여 15일 동안 생육시킨 씨감자 묘의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 23은 본 발명에 따른 담액경삽순화 경에서 채취한 재 경삽용 씨감자 묘를 일반 토양재배용 씨감자 묘로 활용하기 위하여 펄라이트경에 경삽하여 10일간 경화, 생육시킨 후 무균 상토를 충전시킨 플러그 트레이에 이식하여 10일간 생육시킨 플러그 씨감자 묘의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 24는 본 발명에 따른 플러그 씨감자 묘를 시설하우스에 정식하여 25일간 생육시킨 재배 전경을 보여주는 사진이다.

도 25는 본 발명에 따른 담액경삽순화 경에서 생산된 재 경삽용 씨감자 묘를 분무경삽순화 경에 경삽하여 10일 동안 생육시킨 씨감자 묘의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 26은 본 발명에 따른 분무경삽순화 경에서 씨감자 묘의 줄기내림작업을 실시한 이후의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 27은 본 발명에 따른 담액경삽순화 경과 분무경삽순화 경의 과정을 거쳐 생육시킨 양액 재배용 씨감자 묘의 생육 전경을 보여주는 사진이다.

도 28은 본 발명에 따른 분무경삽순화경에서 생산한 씨감자 묘의 뿌리를 3/4절단하여 양액재배 씨감자 생산시설에 정식하였을 때 빠른 뿌리 발생에 따른 양분과 수분흡수로 생육이 왕성한 씨감자 묘를 보여주는 사진이다.

도 29a 내지 도 29b는 본 발명에 의하여 생산한 씨감자 묘를 양액재배시설에 정식하여 재배하였을 때 씨감자의 줄기 상위 마디 끝까지 감자가 달리는 1차, 2차, 3차 복지가 출현하여 괴경이 형성된 모습을 보여주는 사진이다.

도 30은 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경과 분무경삽순화경의 구성도이다.

도 31은 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경의 지지프레임에 제공된 재배베드의 부분 사시도이다.

도 32는 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경의 재배베드의 부분 사시도이다.

도 33은 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경의 재배베드의 배수구에 제공된 배수관과 개폐관의 부분 사시도이다.

도 34는 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경과 분무경삽순화경의 작동도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

101: 경삽구멍 110: 재배패널

111: 배수구 115: 배수관

115a: 슬릿 116: 개폐관

116a: 개폐구 120: 재배베드

130: 광원부 131: 형광등

140: 지지프레임 142: 유량조절밸브

145: 주공급관 150: 가압관

152: 압력조절밸브 160: 배출관

162: 미세거름망 170: 분기관

172: 분출관 173: 양액 분산 공급관

300: 양액 공급 제조부 302: 양액탱크

305: 원액통 307: 산액통

310: 정량펌프 312: 온도조절부

315: 양액온도센서 316: 페하센서

317: 농도센서 320: 센서부

332: 타이머 340: 제어부

342: 수위감지센서 345: 수중 살균부

346, 347: 자외선 살균부 348: 기포 발생부

350: 환수관 352: 수압조절밸브

361, 361: 양액 공급 펌프

본 발명은 씨감자 묘의 대량생산방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양액 재배 정식에 적합한 묘소질이 우수한 무병 씨감자 묘를 일시에 대량으로 생산하는 방법에 관한 것이다.

씨감자의 생산 또는 씨감자의 양액 재배에 있어서 가장 중요한 것은 바이러스 및 종자 전염 병해에 감염되지 않은 무병 씨감자 묘를 생산하는 것과, 양질의 묘를 일시적으로 대량 생산하는 기술이다.

씨감자를 생산하는 재배 베드에 정식하는 씨감자 묘에 바이러스나 주요병해가 감염되어 있으면 감염된 묘에서 얻어진 씨감자 또한, 영속적인 종자전염에 의하여 바이러스 또는 주요 병해에 감염되어 씨감자로서의 가치를 상실하게 된다.

따라서, 무병 씨감자 생산의 출발점이 되는 무병 씨감자 묘를 바이러스에 감염되지 않은 기내증식 조직배양 묘로부터 확보해야 하는 어려움이 있다.

또한, 조직배양 묘는 다습 및 저 광도의 기내의 환경조건 즉, 씨감자 묘를 배양하는 기내배양 용기 내의 환경 특징은 기체와 에너지의 유동이 적고, 온도변화가 적은 반면에 상대습도가 높고 배양용기 내 CO₂농도의 일변화가 비교적 크므로, 외기에 곧바로 적출하여 정식하면 고사율이 높게 된다. 즉, 밀폐된 배양용기 내에는 CO₂농도 350μmol·m^-2 ·s^-1 보다 낮은 100μmol·m^-1정도이나 암기 동안에는 3,000-9,000μmol·m^-1로 급격히 증가하여 일변화가 심하고, 배지에 당 염류 및 생장조절물질을 인위적으로 조제하여 첨가한 후, 외부 오염원 차단 및 방지를 위하여 배양용기를 완전히 밀폐하는 특성 때문에 용기 내에는 에틸렌가스 발생이 많다. 또, 기내습도가 높아서, 기내에서 생육하고 있는 배양 묘는 생장속도가 저하되며 형태적으로는 마디 사이가 길고 줄기는 가늘고 엽 면적도 작기 때문에 곧바로 양액 재배 묘에 이용하기가 부적당하다.

그리고, 조직배양에 의한 번식 즉, 고체배양, 액체배양, 탱크배양의 생산비가 높은데 이는, 유전적으로 균일한 묘의 대량증식은 적당한 배양 환경조건 하에서 무균적으로 배양하여 식물체로서 완전한 기능을 갖는 개체를 재생시키는 것이므로 고가의 장비와 적절한 환경을 갖춘 시설을 이용하여야 하기 때문이다. 또, 전 과정이 경험적 수작업으로 이루어져, 생산비의 절반 가량이 인건비로 소요되고 증식 배양 과정 중 유식물체의 생장속도가 늦고 순화과정 중 외부환경에 적응하지 못하여 생존율이 낮게 된다.

따라서, 건조한 고광도의 온실이나 양액 재배시설에 정식되기 위해서는 기내 배양병에서 생육하고 있는 식물체의 생장을 최대로 촉진시켜 노출된 외기환경의 스트레스에서 생존할 수 있는 충실한 묘로 생육시킬 필요가 있다. 따라서, 묘 순화의 인위적인 방법을 통하여 적절하게 조절함으로써 생존율 보장과 묘소질을 높이는 것이 씨감자 묘 생산의 관건이다.

씨감자 묘를 생산하는 방법으로는 기내배양식물체를 씨감자 묘로 순화시킨 후 정식하는 방법, 또는 기내에서 생산한 인공 씨감자 또는 양액 재배 씨감자 중 포장에서 직파하기가 어려운 5g 규격 이하의 소괴경을 휴면타파 후 무균배지(펄라이트)에서 7∼8cm 정도 생장시킨 후 모서를 떼어내고 양액재배용 유묘로 활용하는 방법이 있다.

그 중에서 조직배양 식물체를 씨감자 묘로 순화시키는 방법으로는 순화된 기내배양 식물체를 무균 펄라이트 경에 삽식하여 새 뿌리 발생을 통하여 씨감자 묘로 생산하는 방법과 양액이 공급되는 순화담액 경에 일정과정을 거쳐 순화된 기내배양 식물체의 삽수를 경삽하여 씨감자 묘를 생산하는 방법이 있다.

상기 펄라이트 경을 이용하여 씨감자 묘를 생산할 때에는 식물체가 있는 기내 배양병을 배양실의 환경과 같은 온실에서 온도 및 광도를 서서히 높이고 공중습도에 대한 적응은 입구에 뚫은 구멍의 크기를 넓혀가며 조절하여 순화된 배양식물체를 기내 배양병에서 적출, 깨끗한 물에 수세하고, 소규모 육묘용 무균 펄라이트 경에 삽식 또는 경삽을 통하여 줄기에 새 뿌리를 내리게 함으로써 씨감자 묘의 기능을 하게 되는 것이다. 그러나, 씨감자 묘가 삽식된 순화상의 공중습도가 높거나 잦은 수분을 공급하여 주면, 새 뿌리를 내리게 하기 위하여 펄라이트에 묻은 부위의 줄기가 녹아서 썩어 없어지는 무름병이 발병하게 되므로, 발근한 개체의 순화율이 높지 않아 생존율이 낮은 것이 가장 큰 문제점이다. 또한, 조절하여 주는 광량이 너무 높으면 줄기가 마르는 현상으로 인하여 피해를 입게 되므로, 순화 시에는 식물체의 상태에 따라 재배자가 경험적인 판단에 따라 적절한 광량을 조절해야 하는 어려움이 있을 뿐만 아니라, 순화에 이용된 펄라이트는 병균 오염 및 전파, 과 다 양분 잔재 등의 이유로 한번 밖에 사용하지 못하게 되므로, 새로운 환경오염원이 되고 있다.

상기 무름병 및 건조 피해는, 생육환경의 변화와 배양 식물체의 특이성으로 인하여 발생되는데, 기내의 상대습도가 90∼100%이므로 기내식물은 큐티클 왁스(cuticle wax) 층의 발달이 미약하고, 울타리세포(Palissade cell)가 일반 식물체보다 더 작고 그 수도 적으며, 기내습도가 높아 기공이 항시 열려있어 작동하지 않고 뿌리와 줄기의 관다발 조직의 연결이 빈약하며 기내에서 형성된 뿌리는 뿌리털이 아주 적거나 없으며 고체 배지에서 생장한 배양 묘를 기내에서 적출할 때 배지 속으로 뻗은 뿌리가 많이 손상되어 본래의 기능을 다하지 못하기 때문이다.

그리고, 상기 조직 배양한 기내배양 식물체를 씨감자 묘로 순화시키는 다른 방법은, 스티로폼 성형 베드 및 컨테이너 플라스틱상자를 이용하여 재배조를 만들고 내부의 누수를 방지하기 위하여 흑색비닐을 깐 재배조 상판에 배양 식물체를 정식하고 난 후, 양액을 가득 채워 영양분을 공급하는 방식으로 에어펌프를 이용하여 양액에 산소를 공급하여 씨감자 묘를 생산하는 방법이다. 그러나, 이 방법의 경우에도 기내 배양된 배양 식물체의 특이성 및 생육환경 변화로 인하여 경삽하기 위해 씨감자 묘를 자른 부위가 썩었거나, 생장점을 비롯한 묘의 줄기가 마르는 등, 생육이 불가한 상태가 되어 현실적으로 씨감자를 대량으로 생산하는 것에는 한계성이 있어 왔다. 또한, 한정적으로 고여 있는 양액을 배양 식물체가 이용함으로써 생육에 따른 특정성분에 대한 영양 결핍현상이 일어난다. 이러한 문제점은 배양식물체를 이용한 씨감자묘의 생산기간인 30일 내지 40일 정도를 볼 때, 양분 결핍된 생육 불량 묘의 영양장애 증상의 발현에 따른 진단과정을 거친 다음, 부족한 양분보충을 통한 치료 후 양액 시설에 정식되어야 함에도, 짧은 씨감자 묘의 순화재배기간으로 인하여, 생육 불량 묘가 그대로 양액 재배에 정식 묘로 이용되어 연이은 피해를 낳는 결과를 초래하는 문제점이 있었다. 또한, 재배조에 괴어있는 영양분을 경삽 묘가 직접 이용하는 특성으로 인하여, 양액이 병원균에 오염되었거나 부패가 발생할 때에는, 생육하고 있는 묘 전체를 도태 및 폐기 처리하게 되어 그해의 농사를 망치게 되는 커다란 문제점이 있었다.

상기에서 기술한 기내 배양 식물체를 활용한 씨감자 묘의 생산은 재배자의 노련한 기술과 실패를 통한 경험이 성공의 요인으로 작용하고 있어 초보적인 경륜을 가진 재배자가 묘소질이 우수한 씨감자 묘를 얻는다는 것은 현실적으로 어렵다. 그리하여, 안정적인 씨감자 묘를 확보할 수 있는 방법의 일환으로 일정 크기 이하의 씨감자를 휴면타파 후 싹을 틔어 이용하는 소괴경 맹아묘가 이용되고 있다. 이 방법은, 기내에서 생산한 인공씨감자 또는 양액 재배 씨감자 중 포장에서 직파하기가 어려운 5g규격 이하의 소괴경을 휴면타파 후 무균배지(펄라이트)에 파종하여 발아시켜, 줄기를 7∼8cm 정도 생장시킨 후 모서를 떼어내면 배양 식물체와 같은 복잡한 순화과정 없이 양액 재배용 유묘로 곧바로 정식할 수 있다는 장점이 있어 정식용 씨감자 묘로 사용하기에는 편리하다.

그러나, 소괴경도 일반 감자같이 품종 특성에 기인한 휴면의 정도와 기간이 달라, 휴면타파 후에 사용하여야 하는 번거로움이 있고, 펄라이트 및 상토를 이용한 맹아묘 양성시 병충해에 의한 바이러스 오염 또는 씨감자에서 주요하게 취급되 고 있는 병 발생으로 인한 피해가 쉬워, 최초의 조직배양 묘보다 품질이 떨어질 수 있으며, 맹아 묘로 사용하고자 하는 소괴경의 품질이 불량하거나 미확인되었을 때는 씨감자 묘로 사용이 불가하다는 단점이 있다.

또한, 씨감자 묘의 생산에 있어서, 특히 양액 재배에 적합한 씨감자 묘를 생산하기 위해서는, 초장이 길고 복지가 출현하는 마디 수가 많은 씨감자 묘를 생산하는 것이 관건이다.

씨감자 묘를 양액으로 재배하여 씨감자를 생산하는 재배방법은 씨감자 묘를 양액에 담그거나 펄라이트 또는 상토에 재배하는 것이 아니라 속이 빈 스티로폼 재배 베드의 공기 중에 매달아 정식하여 재배하는 것이다. 즉, 재배 베드의 상판에 뚫려 있는 정식구멍에 직사각형의 스펀지 측면을 위에서 아래로 가른 사이에 씨감자 묘를 끼워, 재배 베드 상판의 정식구멍에 스펀지와 함께 밀어 넣는 정식작업으로 인하여, 생산된 씨감자 묘가 묘소질이 불량하여 줄기가 연약하거나 도장된 씨감자 묘일 경우에는, 정식 경험이 많은 경험자가 조심스럽게 정식하여도, 스펀지 속에서 쉽게 끊어지고 구부러지는 문제점이 발생하여 고사하게 된다. 더욱이, 정식작업의 당시에는 묘가 지닌 체내 수분으로 인하여 시든 묘가 없어 재배자가 스폰지 사이에 끼워진 피해 묘를 발견하지 못하고, 시간이 지난 후 서서히 외기 환경에 의해 수분 용탈이 심화되어 시들거나 위조, 고사 되었을 때, 묘소질 상태에 따른 환경의 스트레스에 의한 생육 불량 묘를 발견하고 나서야 비로소 교체, 재정식되게 된다. 따라서, 정식 일부터 입모율이 확보되는 일정기간까지 재 정식에 소요되는 과다 노동력과 씨감자 묘의 낭비 등이 현실적인 애로사항이다. 또한, 생육하고 있 는 씨감자 묘와 새롭게 정식한 씨감자 묘 간의 활착 기간에 따른 불균일한 생육 차로 인하여, 전반적인 양액 농도 및 급액 차뿐만 아니라 생식생장기로 전환시, 미숙한 생장으로 인하여 복지발생이 저조하게 된다. 그리하여, 형성된 괴경이 적어 전체적인 수량저조 현상과 전체적인 생육기간이 길어지는 현상을 초래하여 재배자에게 재배관리의 부담감과 스트레스로 작용하는 것이 현실이다.

또한, 생산한 씨감자 묘의 초장이 작으면 씨감자 묘의 지지대 역할을 하는 재배 상판의 두께와 묘를 끼워 넣는 스펀지의 두께로 인하여, 재배 베드 밑의 근권부로 노출된 줄기의 마디 수가 적거나 없으므로, 뿌리 발근 및 복지 출현의 기회가 줄게 되어 결국은 씨감자의 생산량이 감소하는 원인이 된다. 이는, 생육되고 있는 씨감자 묘의 생체 중을 받거나 지지 역할을 하고 있는 정식구멍이 뚫려있는 압축스티로폼 재배베드 상판의 두께가 5cm정도이고, 이에 묘를 끼워 정식하는 스펀지 두께가 압축스티로폼 재배베드와 같은 5cm이거나 조금 두꺼운 7cm 두께의 스펀지를 사용하기 때문이다.

따라서, 씨감자 묘의 초장은 정식스펀지 두께를 제외한 재배베드 밑의 근권부로 내려와 있는, 감자가 달리는 복지를 출현시킬 수 있는 곳인 마디가 많고, 줄기의 길이가 긴 묘를 생산하는 것이 무엇보다 중요하다. 이러한 씨감자 묘를 생산하기 위해서는 순화 후 밀식재배로 연약하게 키워 도장시키거나 성장하는 공간을 넓혀 키우는 방법이 있으나 전자는 광 부족에 따른 생장으로 묘의 줄기가 연약하여 어느 정도 크면, 묘의 자체 무게로 쓰러지고 구부러진 묘가 되어, 시설 정식 시 스펀지 속에서 쉽게 끊어지고 꺾여 생육이 불량하거나 고사되어 생존율과 입모율이 낮다는 문제점이 있다. 또한, 후자의 경우에는, 확보된 공간을 통한 충분한 광합성이 이루어져, 묘의 초장이 짧고 강건한 줄기와 짧은 마디의 역삼각형 또는 다이아몬드형의 외형을 갖춘 균일하게 생육된 묘를 얻을 수 있어 안정적인 활착을 기대할 수 있으나, 스펀지를 이용하는 양액 재배의 특성상, 마디 수 확보를 통한 복지 수 확보는 기대할 수 없는 것이 문제점이며, 반대로 최대 복지를 출현시킬 수 있는 마디 수를 확보한 외형적 조건을 갖춘 씨감자 묘로 과도하게 생육시키면 줄기의 속이 비고 각이 져, 감자가 달리는 복지를 출현시킬 수 없는, 잎과 줄기가 나오는 마디로 변하는 경제적 효율성이 없는 묘로 양성된다.

따라서, 양액 재배 방법으로 씨감자를 대량생산하기에 적합한 묘소질이 우수한 씨감자 묘의 대량 생산방법이 절실히 요청되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 근권부의 썩음병과 무름병을 방지할 수 있어 생존율을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 정식 시 활착률을 높일 수 있는 무병 씨감자 묘를 일시에 대량생산할 수 있는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 또한, 상기와 같은 방법으로 생산된 씨감자 묘를 이용하여 씨감자를 대량 생산하는 방법을 제공함에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 씨감자의 생장점을 채취한 후, 액체 배지 또는 고체 배지에서 생장점을 배양하는 단계; 상기 생장점 배양을 통해 배양된 기내식물체를 고체 배양하는 단계;및 상기 고체 배양된 기내식물체를 적출한 후, 양액이 순환되는 담액 상에 경삽하여 재배하는 담액경삽순화 단계를 포함하는 씨감자 묘의 대량생산방법을 제공한다.

본 발명은 또한, 상기에서 생산된 씨감자 묘를 양액재배 시설에 정식하는 단계; 상기 정식된 씨감자 묘를 2-3회 줄기내림작업을 통해 복지 수를 최대화하는 단계;및 상기 복지에서 형성된 씨감자의 소괴경을 수확하는 단계를 포함하는 씨감자의 대량생산방법을 제공한다.

이하에서, 본 발명의 구성을 더욱 상세하게 설명한다.

우선, 본 명세서에서 사용되는 용어를 정의하면 다음과 같다.

본 명세서에서 언급된 "담액경삽순화"라는 용어는 양액이 순환되는 담액상에 조직배양 씨감자 묘를 경삽하여 식재재배하는 과정을 말한다.

본 명세서에서 언급된 "분무경삽순화"라는 용어는 씨감자 묘의 근권부에 양액을 노즐을 통해서 분사 공급하여 재배하는 과정을 말한다.

본 명세서에서 언급된 "담액경삽순화경"이라는 용어는 상기와 같은 담액경삽순화가 이루어지는 장치를 말한다.

본 명세서에서 언급된 "분무경삽순화경"이라는 용어는 상기와 같은 분무경삽순화가 이루어지는 장치를 말한다.

본 발명은 씨감자의 생장점을 채취한 후, 액체 배지 또는 고체 배지에서 생장점을 배양하는 단계; 상기 생장점 배양을 통해 배양된 기내식물체를 고체 배양하는 단계; 및 상기 고체 배양된 기내식물체를 적출한 후, 양액이 순환되는 담액 상에 경삽하여 재배하는 담액경삽순화 단계를 포함하는 씨감자 묘의 대량생산방법을 제공한다.

본 발명에 의한 씨감자 묘의 대량생산방법에서는 채취된 생장점을 배양할 때에 고체 배양하거나 액체배양할 수 있으며, 그 중에서도, 회전진탕기에서 액체배양 하는 것이 더욱 바람직하다.

이때, 상기 씨감자의 생장점 배양단계는 18-22℃, 광도 900-1,100Lux 하에서, 수크로스 28-32g/L가 첨가된 pH 5.7-5.8의 MS기본 배지 또는 상기 배지에 아가 7-11g/L가 더 포함된 배지에서 24-26일 동안 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 씨감자의 생장점 배양단계 후 기내식물체의 병해 검정 단계를 더 거치는 것이 바람직하다. 바이러스 또는 병해 검정 후 이상이 없는 씨감자 묘를 대량 배양함으로써 바이러스나 병해에 감염되지 않은 무병의 씨감자 묘를 대량 생산할 수 있게 된다. 이때, 사용될 수 있는 병해 검정 방법으로는 특별히 제한되지는 않으나, 그 중에서도 특히 ELISA 검정법에 의하여 개체별 6종 바이러스 검정을 하는 것이 바람직하다.

상기 고체 배양은 다시 2단계, 즉, 1차 신초 계대 배양과 2차 증식 배양으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 1차 신초 계대 배양은 pH 5.7-5.8의 기본 MS배지에 아가 7-11g/L, 수크 로스 70-80g/L가 첨가된 배지에서 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는, 기본 MS배지에 아가 9g/L, 수크로스 80g/L가 첨가된 배지이다. 상기 2차 증식 배양은 pH 5.7-5.8의 기본 MS배지에 아가 7-11g/L, 수크로스 70-80g/L, 쿠마린(Coumarin) 0.020-0.035mg/L가 첨가된 배지에서 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 기본 MS배지에 아가 9g/L, 수크로스 80g/L, 쿠마린(Coumarin) 0.025mg/L가 첨가된 배지이다.

이는 기내에서 배양되는 식물체 세포의 경우 통상적으로 광합성능력이 저하되어 있기 때문에 세포의 탄소골격이나 대사에 필요한 에너지를 생산하기 위해서는 탄소를 배지에서 공급받아야 하는데, 멸균작업(1.2기압, 124℃)을 거치는 조직배양의 특성을 고려하여 높은 열에도 비교적 안정한 수크로스를 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 배지에 첨가된 수크로스는 배양세포의 에너지원으로서 식물체에 흡수되어 세포의 증식 및 생장에 영향을 주는 것은 물론, 그 농도가 식물체의 재분화에도 관여하게 되며, 80g/L의 고농도인 경우, 씨감자 묘의 생육이 가장 양호한 결과를 보이게 된다.

기내의 식물체를 건조한 외부환경에 노출시켜 씨감자 묘로 양성하기 위해서는, 약광에서도 체내에 많은 탄수화물 축적이 이뤄질 수 있어야, 강건하고 탄력적인 줄기를 갖춘 씨감자 묘를 생산할 수 있게 되므로, 수크로스는 70-80g/L가 가장 적절하다. 수크로스가 70g/L미만으로 첨가되면, 강건한 씨감자 묘를 얻을 수 없게 되고, 수크로스가 80g/L 초과량으로 첨가되면 오히려 근압에 의한 양분흡수에 반하는 역삼투압 현상이 일어나서 체내에 탄수화물이 축적되지 않으므로 바람직하지 않다.

상기 1차 신초 계대 배양과 2차 증식 배양은 각각 25-35일 동안, 4,000-5,000Lux의 광조건 하에서 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 30일 동안 4,500Lux의 광조건 하에서 이루어지는 것이다.

이와 같이, 2차 증식 배양이 끝난 씨감자 묘를 적출하여 바로 담액경삽 순화단계로 들어가거나, 혹은 순화단계를 더 거친 후에 담액경삽순화를 할 수 있으나, 그 중에서도 순화과정을 거치지 않고 담액경삽순화하는 것이 생산기간을 줄이는 측면에서 더욱 바람직하다.

조직배양 묘는 밀폐된 다습 및 저광도의 기내의 환경조건에서 생육하였으므로, 생장속도가 느리고, 마디가 길고 가는 줄기로 인하여, 건조한 고광도의 온실이나 양액재배에 정식되기 위해서는 외기환경의 스트레스에서 생존할 수 있도록 기내식물체의 배양환경에서 정식 재배될 외기환경으로 점진적으로 변화되는 순화과정을 거쳐야 한다. 그러나, 순화과정에 소요되는 기간이 10일 내지 15일 정도로 길고, 순화과정을 거친 기내식물체라도 재배자의 경험 및 능력에 따라 씨감자 묘의 생존율과 재배자가 요구하는 묘소 질이 다르다. 따라서, 본 발명에서와 같이, 별도의 순화과정 없이, 곧바로 담액경삽순화단계를 통해 기내식물체를 외기환경에 적합한 씨감자 묘로 시간을 단축하여 생산하는 것은 대단히 중요하게 된다.

상기 담액경삽순화단계에서 경삽되는 씨감자 묘는 잎이 모두 떨어지고 줄기만 남은 것으로서, 약간 노화되어 줄기가 경화 상태인 것이 바람직하다. 이는 기내상태에서 왕성한 생육(30-35일)을 보이는 씨감자 묘를 적출하여 경삽하면 잎이 무 성하고 뿌리가 없는 연한 줄기를 잘라 경삽한 상태이므로 증산 과다로 잎이 마르고 식물체가 위조되어 죽게 되거나 심한 몸살로 활착률이 저조하기 때문이다. 따라서, 기내배양 묘의 잎이 떨어지고 줄기만 남은 상태에서 적출하여 경삽하면 100% 성공하게 된다.

상기 담액경삽 순화단계에서 경삽되는 씨감자 묘는 날카롭게 소독된 칼로 줄기 하단의 마디 부분을 절단하여 사용하는 것이 바람직하며, 이때, 한번에 자르는 것이 바람직하다. 상기와 같은 담액경삽순화단계는 18-22℃, pH 6.6-7.0의 양액을 사용하여 이루어지는 것이 바람직하며, 광량은 생육단계별로 점진적으로 증가시킴으로써 순차적으로 씨감자 묘를 경화시키는 것이 바람직하다. 이때, 55-65시간/0Lux → 45-55시간/2,100Lux →35-45시간/3,600Lux → 25-35시간/5,500Lux → 535-545시간/7,000 Lux로 광량을 점진적으로 증가시키는 것이 가장 바람직하다.

우선, 경삽 후 암흑상태를 55-65시간 동안 유지하면 신초가 하얗게 성장하게 된다. 대부분의 식물체는 물에 녹아있는 영양분을 지상부의 증산작용에 의한 물분자의 응집력으로 뿌리에서 흡수하므로, 경삽으로 인한 불리한 흡수조건에서 씨감자 묘의 정아 및 측아에서의 우선적 신초 발생은 경삽된 근권부 줄기의 양분과 수분을 흡수할 수 있는 뿌리털 발생을 촉진시킬 수 있게 된다. 이로써, 불안정한 생존성을 나타내는 기내배양식물의 생존율을 확보할 수 있게 된다. 또한, 식물체의 정아와 측아에서 발생한 싹을 암흑상태에서부터 순차적으로 광량을 증가시켜 경화시킴으로써, 건전한 농녹색 잎이 많고 체내 탄수화물 축적이 많이 이루어져 줄기가 강건하여 도복되지 않은, 탄력적인 짧은 마디의 외형을 갖추게 된다.

상기 담액경삽 순화단계에서는, 양액이 공급되는 단계와 양액 공급이 중단되는 단계가 반복적으로 진행되는 것이 바람직하며, 30-45분간 양액이 공급되고, 90-180분간 양액 공급이 중단되는 것이 바람직하다. 이는 공급되는 양액이 잦으면 씨감자 묘의 생육은 양호하나 과잉 수분흡수로 인한 무름병 발생이 쉽고 공급시간이 멀면 체내 수분증발에 따른 위조로 건조피해를 받기 쉽기 때문이다.

상기 양액이 공급되는 단계에는, 양액 수면이 유동 없이 흐르도록 공급되고, 양액 수위가 일정하게 유지되는 것이 바람직하다. 이는, 공급되는 양액에 의하여 발생되는 수압에 의한 빠른 유속과 와류현상은, 경삽된 씨감자 묘에 스트레스로 작용하여 뿌리 발근 및 생육을 저해시키기 때문이다.

또한, 상기 양액 공급이 중단되는 단계에서는, 양액과 생장찌꺼기가 완전 퇴수되고, 씨감자 묘 줄기 및 뿌리가 공기 중에 노출되는 것이 바람직하다. 즉, 씨감자 묘 뿌리를 공기 중에 완전히 노출시킴과 동시에 재배패널의 경삽구멍을 통한 공기유입과 순환이 일어나게 함으로써, 경삽된 씨감자 묘의 과다 침지 및 과잉 수분흡수에 의한 무름병과 뿌리썩음병을 방지할 수 있게 된다.

상기 담액경삽순화 단계에서는 씨감자 묘를 경삽 13-15일 후부터, 6-10일 간격으로, 마디가 모두 소진될 때까지 반복 채취하는 것이 바람직하며, 이에 의하여 씨감자 묘를 대량으로 생산할 수 있게 된다.

상기 담액경삽순화단계는, 씨감자 묘를 경삽하여 재배하는 경삽 구멍이 배열 형성된 재배패널; 상기 재배패널이 안치되는 공간이 형성되고, 상기 재배패널에 경삽된 씨감자 묘의 생장에 필요한 양액을 공급받아 담액하며, 과잉 공급된 양액을 배수하는 배수구가 형성된 재배베드; 상기 재배베드의 일측에 배치되어 상기 재배패널에 경삽된 씨감자 묘에 빛을 조사하는 광원부; 상기 재배베드의 일측에 배치되어 상기 재배베드의 하부로 상기 양액을 유출시켜 공급하는 양액 분산 공급관; 및

상기 양액 분산 공급관에 연결되어 양액을 공급하는 양액탱크를 구비한 양액 공급 제조부를 포함하는 담액경삽순화경에서 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 담액경삽순화경에서 상기 재배베드의 배수구에는 상하방향으로 슬릿이 형성된 배수관이 제공되고, 상기 배수관에는 나선형태의 개폐구가 형성된 개폐관이 상기 배수관 하부에 대해 이격되게 삽입되는 것이 바람직하다.

상기 담액경삽순화경에서 상기 재배베드는 양액이 담액되는 공간이 복층으로 형성된 지지프레임에 의해 복층형태로 구비되며, 상기 지지프레임의 각층에 형성된 공간에는 상기 양액탱크에 연결된 양액 분산 공급관이 배치되고, 상기 지지프레임의 각 층에 형성된 재배베드의 하부에는 상기 광원부인 형광등이 복열로 배치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 지지프레임의 일측에는 상기 각 층의 양액 분산 공급관에 연결되어 양액을 공급하고, 상기 양액 분산 공급관 사이에 양액의 유량을 조절하는 유량조절밸브가 배치된 주공급관이 배치되고, 상기 주공급관은 상기 지지프레임의 최상부에 배치된 상기 재배베드의 상부로 연장되어 직립 배치된 형태이며, 상기 주공급관의 최상부에는 그 하부보다 부피가 크며 상기 양액탱크에 연결된 가압관이 결합되고, 상기 주공급관과 상기 가압관 사이에는 주공급관에 대한 압력을 조절하는 압력조절밸브가 배치되는 것이 바람직하다.

상기 담액경삽순화경에서 상기 재배베드의 배수구는 상기 양액탱크에 연결되 어 배출되는 양액을 상기 양액탱크로 다시 저장하는 배출관을 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 배출관의 단부에는 순환된 양액에 포함된 찌꺼기나 불순물을 걸러내는 미세 거름망이 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 순환되는 양액의 찌꺼기나 불순물이 제거됨으로써, 근권부의 썩음병과 무름병을 방지할 수 있게 된다.

상기 담액경삽순화경에서 상기 양액 분산 공급관은 일측이 상기 양액탱크에서 양액을 공급받는“T”형태의 분기관이고, 상기 분기관은 양액이 유출되는 노즐이 형성되어 상기 재배베드의 저면에 수평으로 배치되는 분출관을 구비하는 것이 바람직하다. 이로써, 경삽된 베드 내부로 공급되는 양액이 유동 없이 흐를 수 있게 된다.

본 발명에 의한 씨감자 묘의 대량생산방법에 있어서, 상기 담액경삽순화단계를 거친 씨감자 묘는 채취하여, 담액경삽순화 경에 재경삽, 펄라이트 경에 경삽, 분무경삽순화 경에 경삽 등 어떠한 방식으로든 재경삽할 수 있다. 그러나, 그 중에서도, 상기 담액경삽순화 단계 이후에, 씨감자 묘의 근권부에 노즐을 통하여 양액을 분사하여 재배하는 분무경삽순화단계를 더 거치는 것이 바람직하다.

상기 분무경삽순화단계는, 씨감자 묘를 경삽하기 위한 경삽구멍이 배열 형성된 재배패널; 상기 재배패널이 상부에 지지되고, 상기 재배패널에 경삽된 씨감자 묘의 생장에 필요한 양액을 미스트 형태로 분사하는 노즐을 구비한 분사관이 배치되며, 분사되어 하부로 가라앉은 양액을 배수하는 배수구가 형성된 재배베드; 상기 재배베드의 일측에 배치되어 상기 재배패널에 경삽된 씨감자 묘에 빛을 조사하는 광원부; 및 상기 재배베드의 분사관이 일측에 연결되고, 양액이 저장된 양액탱크를 구비한 양액 공급 제조부를 포함하는 분무경삽순화경에서 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 분사관의 단부는 상기 분사관에 포함된 찌꺼기를 배출하는 청소밸브를 구비하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 재배베드는 상기 양액이 분사되는 공간이 복층으로 형성된 지지프레임에 의해 복층형태로 구비되며, 상기 지지프레임의 각층에 형성된 공간에는 상기 양액탱크에 연결된 분사관이 배치되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 지지프레임의 일측에는 상기 각 층의 분사관에 연결되어 양액을 공급하고, 상기 분사관 사이에 양액의 유량을 조절하는 유량조절밸브가 배치된 주공급관이 배치되고, 상기 주공급관은 상기 지지프레임의 최상부에 배치된 상기 재배베드의 상부로 연장되어 직립 배치된 형태이며, 상기 주공급관의 최상부에는 그 하부보다 부피가 크며 상기 양액탱크에 연결된 가압관이 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 재배베드의 배수구는 상기 양액탱크에 연결되어 배출되는 양액을 상기 양액탱크로 다시 저장하는 배출관을 포함하고, 상기 배출관의 단부에는 상기 양액탱크로 유입되는 양액의 찌꺼기나 불순물을 걸러내는 미세 거름망이 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 양액 제조 공급부는 상기 양액탱크의 양액을 제조하기 위한 유무기 양분을 포함한 원액을 공급하는 원액통; 상기 원액통의 일측에 배치되어 상기 양액탱크의 산도를 조절하는 산액을 상기 양액탱크로 공급하는 산액통; 상기 원액 통 및 상기 산액통에 연결되어 상기 원액 및 상기 산액을 공급받아 상기 양액탱크에 정량으로 공급하는 정량펌프; 상기 양액탱크에서 양액을 공급받아 열을 전달하고 다시 양액탱크로 공급하여 상기 양액의 온도를 조절하는 온도조절부; 상기 양액탱크에 저장된 양액의 온도를 측정하는 양액온도센서와, 산도를 측정하는 페하센서와, 양액의 농도를 측정하는 농도센서를 구비한 센서부; 및 상기 양액온도센서에 의해 양액의 온도를 측정함으로써 상기 온도조절부를 가동시켜 양액을 온도를 조절하고, 상기 페하센서 및 상기 농도센서로 상기 양액의 온도, 농도, 산도를 수집함으로써 상기 정량펌프에 의해 상기 양액탱크로 공급되는 원액 및 산액의 공급량을 조절하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 양액 제조 공급부는 상기 양액탱크의 수위를 감지하는 수위 감지센서를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 양액 제조 공급부는 상기 양액탱크는 양액을 살균하는 수중 살균부 및 양액에 기포를 발생시키는 기포 발생부를 구비하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 양액탱크와 상기 재배베드를 연결하는 관 사이에는 양액을 살균하는 자외선 살균부가 배치되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 분무경삽순화 단계는 6,500-7,500Lux, pH 6.6-7.0의 양액, 18-21℃조건으로 이루어지는 것이 바람직하며, 양액은 30초간 공급되고, 4분간 중단되는 것이 바람직하다.

또한, 분무경삽순화단계에서는 씨감자 묘의 지상부 초장이 8-12cm정도 생육되었을 때 소독된 가위로 상위 2-4장엽을 제외한 하위엽을 제거하고 씨감자 묘의 줄기를 상기 재배패널 밑으로 내리는 줄기내림작업을 2-3회 실시하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 복지가 출현할 수 있는 둥근 마디의 수를 최대화할 수 있게 되므로, 씨감자의 생산량을 최대화할 수 있게 된다.

상기 분무경삽순화단계는 32~40일간 이루어지며, 분무경삽순화단계의 마지막 5~7일 동안에는 상위엽 2 내지 3장을 남기고 하위엽을 모두 제거하고, 씨감자 묘의 뿌리를 3/4 절단한 이후에 뿌리를 재생시키는 과정을 거치는 것이 바람직하다. 이로써, 양액재배시설에서 활착률을 높일 수 있게 된다.

발근된 뿌리를 전혀 제거하지 않은 상태에서 재 경삽 할 시에는 경삽된 씨감자 묘의 뿌리가 녹아 없어진 후 다시 발근하게 되므로 새 뿌리 발생의 소요기간이 길어지고, 녹아 없어지는 기존뿌리가 썩음으로 인하여 줄기가 무르는 현상과 무름병에 의한 고사 묘가 발생하게 된다. 또한, 완전 제거한 뿌리의 씨감자 묘는 근권부의 부족한 수분흡수로 인한 잎과 줄기가 위조되어 발근에 따른 묘의 활착기간이 길어져, 초기 생육에 어려움이 있게 된다. 따라서, 뿌리를 3/4 절단한 후에 재생시키는 것이 양액재배시설에 정식 시 활착률을 높일 수 있게 된다.

상기와 같은 담액경삽순화와 분무경삽순화가 이루어지는 담액경삽순화경과 분무경삽순화경의 구조 및 작동원리를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 29는 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경과 분무경삽순화경의 구성도이고, 도 30은 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경의 지지프레임에 제공된 재배베드의 부분 사시도이고, 도 31은 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경의 재배베드의 부분 사시도이고, 도 32는 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경의 재배베드의 배수구에 제공된 배수관과 개폐관의 부분 사시도이고, 도 33은 본 발명에 의한 씨감자 묘의 생산에 사용되는 담액경삽순화경과 분무경삽순화경의 작동도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 담액경삽순화경은 씨감자 묘(105)를 경삽하여 재배하는 경삽구멍(101)이 배열 형성된 재배패널(110); 상기 재배패널(110)이 안치되는 공간이 형성되고, 상기 재배패널(110)에 경삽된 씨감자 묘(105)의 생장에 필요한 양액을 공급받아 담액하며, 과잉 공급된 양액을 배수하는 배수구(111)가 형성된 재배베드(120); 상기 재배베드(120)의 일측에 배치되어 상기 재배패널(110)에 경삽된 씨감자 묘(105)에 빛을 조사하는 광원부(130); 상기 재배베드(120)의 일측에 배치되어 상기 재배베드(120)의 하부로 상기 양액을 유출시켜 공급하는 양액 분산 공급관(173); 및 상기 양액 분산 공급관(173)에 연결되어 양액을 공급하는 양액탱크(302)를 구비한 양액 공급 제조부(300)를 포함한다.

여기서, 상기 재배패널(110)은 씨감자 묘(105)가 경삽된 후, 재배베드(120)의 상부에 지지되어 배치되는데, 재배패널(110)에 경삽된 씨감자 묘(105)의 뿌리는 재배베드(120)로 공급되어 저장되어 있는 양액에서 양분을 공급받아 생장한다.

그리고, 상기 재배베드(120)의 배수구(111)에는 상기 상하방향으로 슬릿(115a)이 형성된 배수관(115)이 제공되고, 상기 배수관(115)에는 나선형태의 개폐구(116a)가 형성된 개폐관(116)이 상기 배수관(115)에 하부에 대해 이격되게 삽입 된다.

여기서, 상기 배수관(115)은 재배베드(120)에 담액된 양액을 배수하는 슬릿(115a)이 형성되어 있으며, 개폐관(116)은 배수관(115)에 결합되어 회전하면서 개방되는 슬릿(115a)의 길이를 조절함으로써, 슬릿(115a)의 개방길이에 의해 재배베드(120)에 담액되는 양액의 수위를 조절한다.

즉, 상기 개폐관(116)은 배수관(115)의 하부 측 슬릿(115a)을 개방하면서 배수관(115)에 삽입되며, 개폐구(116a)가 슬릿(115a)과 연통되도록 회전하거나, 슬릿(115a)을 폐쇄하도록 회전하여 슬릿(115a)에 의한 개방길이에 의해 양액의 수위를 조절한다.

또한, 상기 재배베드(120)는 상기 양액이 담액되는 공간이 복층으로 형성된 지지프레임(140)에 의해 복층형태로 구비되며, 상기 지지프레임(140)의 각층에 형성된 공간에는 상기 양액탱크(302)에 연결된 양액 분산 공급관(173)이 배치되고, 상기 지지프레임(140)의 각 층에 형성된 재배베드(120)의 하부에는 상기 광원부(130)인 형광등(131)이 복열로 배치된다.

여기서, 상기 지지프레임(140)의 일측에는 상기 각 층의 양액 분산 공급관(173)에 연결되어 양액을 공급하고, 상기 양액 분산 공급관(173) 사이에 양액의 유량을 조절하는 유량조절밸브(142)가 배치된 주공급관(145)이 배치되고, 상기 주공급관(145)은 상기 지지프레임(140)의 최상부에 배치된 상기 재배베드(120)의 상부로 연장되어 직립 배치된 형태이며, 상기 주공급관(145)의 최상부에는 그 하부보다 부피가 작으며 상기 양액탱크(302)에 연결된 가압관(150)이 결합되고, 상기 주공급 관(145)과 상기 가압관(150) 사이에는 주공급관(145)에 대한 압력을 조절하는 압력조절밸브(152)가 배치된다.

이때, 양액이 주공급관(145)으로 공급되어 주공급관(145)에 양액이 다 차오르면, 주공급관(145)은 직립형태를 이루고 있으므로, 주공급관(145)은 양액 분산 공급관(173)에 대해 양액의 높이에 의한 자연적인 압력을 가한다.

그리고, 상기 주공급관(145)의 최상부로 양액이 넘치어 가압관(150)으로 양액이 유동하게 되면, 가압관(150)을 지나면서 양액의 유속이 증가하고, 가압관(150)의 하부에 대한 압력은 더욱 증가한다.

여기서, 상기 가압관(150)에 의한 주공급관(145)의 압력상승은 가압관(150)의 상부가 하부보다 좁은 유동면적을 형성하는 것에 기인하며, 가압관(150)에 의한 주공급관(145)의 압력상승으로 직립된 주공급관(145)에 결합된 양액 분산 공급관(173)으로 압력이 작용한다.

즉, 상기 주공급관(145)에 연결된 양액 분산 공급관(173)에 소정압력으로 양액이 공급되어 재배베드(120)의 바닥면을 따라 유동하여 재배베드(120)의 소정높이 까지 차게 된다.

그리고, 재배베드(120)에 채워지는 양액의 높이는 배수관(115)의 슬릿(115a)에 대한 개폐관(116)의 개방정도에 따라 정해지고, 개폐관(116)이 배수관(115)의 하부에 대해 이격되게 결합됨으로써, 배출관(115)의 슬릿(115a) 하부는 개방되어 있고, 개폐관(116)의 슬릿(115a) 하부로는 양액이 배출된다.

이때, 씨감자 묘(105)가 경삽된 재배패널(110)이 재배베드(120)에 안치되어 있다면, 씨감자 묘(105)의 뿌리는 양액에 닿아 양분을 공급받고, 광원부(130)에 의해 공급되는 빛이 의해 생장하는데, 광원부(130)는 상기 경삽된 씨감자 묘(105)에 대한 빛의 조사시간을 씨감자 묘(105)의 경삽 후, 60시간(1단계/0Lux) → 50시간(2단계/2,100Lux) → 40시간(3단계/3,600Lux) → 30시간(4단계 5,500Lux) → 무한시간(5단계/7,000 Lux)으로 조사하고, 상기 광원부(130)의 광량조절은 타이머(332)에 의해 제어된다.

여기서, 상기 재배베드(120)의 배수구(111)는 상기 양액탱크(302)에 연결되어 배출되는 양액을 상기 양액탱크(302)로 다시 저장하는 배출관(160)을 포함하고, 상기 배출관(160)의 단부에는 순환된 양액에 포함된 찌꺼기나 불순물을 걸러내는 미세 거름망(162)이 배치된다.

이때, 상기 배출관(160)은 양액을 양액탱크(302)로 다시 환수하며, 미세거름망(162)은 씨감자 묘(105)에 공급되어 회수되는 양액에 포함된 불순물이나 찌꺼기를 걸러내어 다시 재배베드(120)로 공급되는 양액의 순도를 높인다.

또한, 상기 양액 분산 공급관(173)은 일측이 상기 양액탱크(302)에서 양액을 공급받는“T”형태의 분기관(170)이고, 상기 분기관(170)은 양액이 유출되는 노즐(172a)이 형성되어 상기 재배베드(120)의 저면에 수평으로 배치되는 분출관(172)을 구비하는데, 분기관(170)은 주공급관(145)에 연결되어 양액을 공급받고, 분출관(172)은 재배베드(120)의 바닥면 근처에 횡 방향으로 배치되어 분기관(170)으로 공급된 양액을 노즐(172a)을 통해 재배베드(120)의 종 방향으로 유출한다.

여기서, 상기 분출관(172)은 재배베드(120)에 대해 횡방으로 배치되어 종 방 향으로 양액을 고르게 유출하므로, 씨감자 묘(105)는 양액에 대한 유동압력에 의해 생장이 방해받지 않고 고르게 자란다.

그리고, 상기 담액경삽순화경의 일측에 배치된 분무경삽순화경은 씨감자 묘(106)를 경삽하기 위한 경삽구멍(201)이 배열 형성된 재배패널(205); 상기 재배패널(205)이 상부에 지지되고, 상기 재배패널(205)에 경삽된 씨감자 묘(106)의 생장에 필요한 양액을 이슬형태로 분사하는 노즐(211)을 구비한 분사관(210)이 배치되며, 분사되어 하부로 가라앉은 양액을 배수하는 배수구(215)가 형성된 재배베드(222); 상기 재배베드(222)의 일측에 배치되어 상기 재배패널(205)에 경삽된 씨감자 묘(106)에 빛을 조사하는 광원부(230); 및 상기 재배베드(222)의 분사관(210)이 일측에 연결되고, 양액이 저장된 양액탱크(302)를 구비한 양액 공급 제조부(300)를 포함한다.

여기서, 상기 분사관(210)의 단부에는 분사관(210)을 개방하여 상기 분사관(210)에 포함된 찌꺼기를 배출하는 청소밸브(212)가 구비되는데, 청소밸브(212)를 개방하고 양액탱크(320)의 양액을 공급하면 양액이 유출되면서 분사관(210) 내부에 쌓인 찌꺼기가 배출된다.

그리고, 상기 재배베드(222)는 상기 양액이 분사되는 공간이 복층으로 형성된 지지프레임(240)에 의해 복층형태로 구비되며, 상기 지지프레임(240)의 각층에 형성된 공간에는 상기 양액탱크에 연결된 분사관(210)이 배치되어 양액탱크의 양액이 이슬형태로 공급된다.

여기서, 상기 분사관(210)은 양액을 이슬형태로 분사하기 위한 노즐(211)을 구비하고 있고, 상기 분사관(210)은 재배베드(222)의 종 방향으로 재배베드(222)의 하부에 배치된다.

또한, 상기 광원부(230)는 타이머(332)에 의해 제어됨으로써, 재배베드(222)에 경삽된 씨감자 묘(106)의 생장주기에 필요한 광량을 공급한다.

여기서, 상기 지지프레임(240)의 일측에는 상기 각 층의 분사관(210)에 연결되어 양액을 공급하고, 상기 분사관(210) 사이에 양액의 유량을 조절하는 유량조절밸브가 배치된 주공급관(245)이 배치되고, 상기 주공급관(245)은 상기 지지프레임(240)의 최상부에 배치된 상기 재배베드(222)의 상부로 연장되어 직립 배치된 형태이며, 상기 주공급관(245)의 최상부에는 그 하부보다 유동면적이 좁아져 하부에 결합된 주공급관(245)에 대해 압력을 가하고 상기 양액탱크에 연결된 가압관(250)이 결합되며, 상기 가압관(205)의 하부에는 가압관(205)에 대한 양액의 유동량을 조절함으로써 주공급관(245)에 대한 압력을 조절하는 압력조절밸브(152)가 배치된다.

이때, 상기 가압관(250)은 주공급관(245)에 비해 좁은 유동면적을 제공함으로써, 양액이 가압관(250)을 거치면서 유속이 보다 빨라지고, 가압관(250)의 하부에 결합된 주공급관(245)은 가압관(250)보다 높은 압력을 유지하게 되며, 그 압력은 분사관(210)으로 유출되는 양액을 가압하는데, 가압관(250)과 주공급관(245) 사이에는 가압관(250)에 대한 양액의 유동량을 조절하는 압력조절밸브(252)가 배치되어 있으므로, 주공급관(245)의 압력은 압력조절밸브(252)에 의해 양액탱크(302)로 회수되는 양액의 유동량이 조절됨으로써 조정된다.

또한, 상기 재배베드(222)의 배수구(215)는 상기 양액탱크(320)에 연결되어 배출되는 양액을 상기 양액탱크(320)로 다시 저장하는 배출관(260)을 포함하고, 상기 배출관(260)의 단부에는 상기 양액탱크(320)로 유입되는 양액의 찌꺼기나 불순물을 걸러내는 미세 거름망(262)이 구비된다.

한편, 상기 담액경삽순화경 및 분무경삽순화경은 동일한 실내공간에 배치되는데, 바이러스 병해검정이 확인된 씨감자종서에서 채취된 생장점을 기내 배양하여 얻어진 씨감자 묘(105)가 씨감자를 얻기 위한 양액재배 시설에 적합한 씨감자 묘(106)로 생장되려면, 양액이 담액된 재배베드(120)에서 소정길이로 씨감자 묘(105)를 생장시킨 후, 그 씨감자 묘(105)의 상부에서 소정길이로 절단한 씨감자 묘(106)를 양액이 이슬형태로 분사되는 다른 재배베드(222)의 재배패널(205)로 경삽하여 소정길이로 생장시켜야 하기 때문이다.

이때, 상기 담액경삽순화경 및 분무경삽순화경은 공통된 양액 제조 공급부(300)의 양액탱크(320)를 사이에 두고 양측에 배치되며, 양액탱크(320)의 양측에 배치된 양액 공급 펌프(361, 362)의 가동에 의해 양액을 공급받는다.

즉, 상기 양액 제조 공급부(300)는 상기 양액탱크(302)의 양액을 제조하기 위한 유무기 양분을 포함한 원액을 공급하는 원액통(305); 상기 원액통(305)의 일측에 배치되어 상기 양액탱크(302)의 산도를 조절하는 산액을 상기 양액탱크(302)로 공급하는 산액통(307); 상기 원액통(305) 및 상기 산액통(307)에 연결되어 상기 원액 및 상기 산액을 공급받아 상기 양액탱크(302)에 정량으로 공급하는 정량펌프(310)를 포함한다.

또한, 상기 양액 제조 공급부(300)는 상기 양액탱크(302)에서 양액을 공급받 아 열을 전달하고 다시 양액탱크(302)로 공급하여 상기 양액의 온도를 조절하는 온도조절부(312); 상기 양액탱크(302)에 저장된 양액의 온도를 측정하는 양액온도센서(315)와, 산도를 측정하는 페하센서(316)와, 양액의 농도를 측정하는 농도센서(317)를 구비한 센서부(320)를 포함한다.

그리고, 상기 양액 제조 공급부(300)는 상기 양액온도센서(315)에 의해 양액의 온도를 측정함으로써 상기 온도조절부(312)를 가동시켜 양액을 온도를 조절하고, 상기 페하센서(316) 및 상기 농도센서(317)로 상기 양액의 온도, 농도, 산도를 수집함으로써 상기 정량펌프(310)에 의해 상기 양액탱크(302)로 공급되는 원액 및 산액의 공급량을 조절하는 제어부(340)를 포함한다.

또한, 상기 양액 제조 공급부(300)는 상기 양액탱크(302)의 수위를 감지하는 수위감지센서(342)를 포함하고, 상기 양액 제조 공급부(300)의 상기 양액탱크(302)는 양액을 살균하는 수중살균부(345) 및 양액에 기포를 발생시키는 기포 발생부(348)를 구비한다.

한편, 상기 양액탱크(302)와 상기 재배베드(120, 222)를 연결하는 관 사이에는 양액을 살균하는 자외선 살균부(346, 347)가 배치된다.

도 33에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 구성된 양액제조 공급부(300)에 의해 양액이 제조되어 재배베드(120, 222)의 씨감자 묘(105, 106)로 공급되는 과정을 살펴본다.

먼저, 상기 정량펌프(310)가 작동하면 상기 원액통(305)의 양분 원액과 산액통(307)의 산액이 양액탱크(302)로 공급되고, 원수관(303)을 통해 원수가 양액탱크 (302)로 공급된다.

그리고, 상기 제어부(340)는 양액탱크(302)에 배치된 페하센서(316) 및 농도센서(317)에 의해 양액의 산도와 농도를 감지하고, 정량펌프(310)를 제어하여 정량펌프(310)에서 공급되는 원액 및 산액의 공급량을 조절함으로써, 양액탱크(320)에서 제조되는 양액의 산도와 농도를 씨감자 묘(105, 106)의 생장에 필요한 산도와 농도로 조절한다.

또한, 상기 제어부(340)는 양액탱크(320)에 배치된 온도센서(315)에 의해 양액의 온도를 감지하고, 온도조절부(312)로 양액을 순환시킴으로써, 양액의 온도를 씨감자 묘(105, 106)의 생장에 필요한 양액의 온도로 조절한다.

그리고, 상기 양액탱크(320)의 내측에 배치된 수중 살균부(345)가 작동하여 양액을 살균하고, 기포 발생부(348)는 기포를 발생시켜 양액에 산소를 공급한다.

이후, 상기 양액탱크(320)의 측부에 배치된 양액공급펌프(361)가 가동하고, 양액은 양액 분산 공급관(173)이 배치된 재배베드(120)로 공급되는데, 양액은 주공급관(145)의 하부에 배치된 자외선 살균부(346)를 지나면서 다시 한번 자외선에 의해 살균된다.

그리고, 상기 주공급관(145)이 양액을 공급받아 채워지고, 주공급관(145)의 최상부에 배치된 가압관(150)까지 양액으로 채워지면 양액 분산 공급관(173)과 주공급관(145) 사이의 유량조절밸브(142)를 개방하여 양액 분산 공급관(173)의 분기관(170)으로 양액을 공급하고, 분기관(170)의 분출관(172)을 통해 재배베드(120)의 하부로 양액을 유출한다.

이때, 상기 양액은 재배베드(120)에 소정수위로 담액되고, 소정수위를 넘은 양액은 재배베드(120)의 배수구(111)에 제공된 배수관(115)의 슬릿(115a)을 통해 양액탱크(302)로 회수된다.

즉, 상기 배수관(115)은 개폐관(116)에 의해 슬릿(115a)의 개방길이가 조절되고, 개방된 슬릿(115a)의 일정부분을 통해 양액을 배출하며, 개폐관(116)에 형성된 나선형태의 개폐구(116a)는 나선형태로 형성되어 양액이 측 방향에서 서서히 유입되도록 함으로써, 재배패널(110)에 경삽된 씨감자 묘(105)의 뿌리가 양액의 배수에 의한 유동의 영향을 받는 것을 방지한다.

또한, 상기 배수관(115)의 슬릿(115a) 하부는 개폐관(116)이 배수관(115)의 하부에 대해 이격되도록 삽입됨으로써 항상 개방되어 있으며, 양액공급펌프(361)의 가동이 멈추어 양액 분산 공급관(173)에서 양액의 공급이 중단되면 양액은 슬릿(115a)의 하부개구를 통해 배수된다.

즉, 상기 양액 분산 공급관(173)에서 양액의 공급이 중단되면, 양액이 배수되어 씨감자 묘(105)의 뿌리에 대한 양액의 공급이 차단되어 씨감자 묘(105)의 뿌리는 허공에서 건조되고, 양액이 재배베드(120)에 계속 담액됨으로써 발생하는 씨감자묘(105)의 뿌리에 대한 썩음병이나, 줄기에 대한 무름병을 발생을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 재배베드(120)의 배수구(111)를 통해 배출된 양액은 배출관(160)에 의해 다시 양액탱크(302)로 유동하며, 배출관(160)의 단부에 배치된 미세 거름망(162)은 양액에 포함된 찌꺼기나 불순물를 걸러내어 재공급되는 양액에 찌꺼 기나 불순물이 섞이는 것을 방지한다.

또한, 상기 양액탱크(302)의 양액이 재배베드(120)로 공급되면, 광원부(130)가 작동하여 재배패널(110)에 경삽된 씨감자 묘에 대해 씨감자 묘의 경삽 후, 60시간(1단계/0Lux) → 50시간(2단계/2,100Lux) → 40시간(3단계/3,600Lux) → 30시간(4단계 5,500Lux) → 무한시간(5단계/7,000 Lux)으로 조사한다.

이때, 상기 광원부(130)는 재배베드(120)의 하부에 배치된 네 개의 형광등(131)을 포함하고, 형광등(131)에 대한 전원공급 시간은 타이머(332)에 조절되는데, 타이머(332)는 형광등(131)의 점등 개수 및 각각의 점등 시간을 조절하여 광량을 조절한다.

이후, 상기 재배베드(120)에서 씨감자 묘(105)가 생장하여 소정길이로 자라면 작업자는 씨감자 묘(105)의 부분을 소정 길이로 절단하여 양액탱크(320)의 다른 측에 배치된 재배베드(222)로 경삽하여 생장시켜, 씨감자 묘(105) 뿌리에 대한 다수의 마디형성 및 줄기의 경화를 확보함으로써, 양액 재배시설에서 씨감자를 생산하기 위한 씨감자 묘로 생장시킬 수 있다.

즉, 상기 양액탱크(302) 우측의 재배베드(120)에서 절단한 씨감자 묘(106)를 좌측에 배치된 재배베드(222)의 재배패널(205)에 경삽하고, 양액탱크(302)의 좌측에 배치된 양액공급펌프(362)를 작동시키면, 양액은 주공급관(245)에 배치된 자외선 살균부(347)를 거쳐 살균되고, 재배베드(222)에 배치된 분사관(210)으로 공급되는데, 분사관(210)에 일렬로 구비된 노즐(211)은 양액을 이슬형태로 분사하고, 분사된 양액은 재배베드(222)의 양측 내벽면에 부딪히고 나서 분산되어 씨감자 묘 (106)의 근권부에 공급된다.

또한, 상기 양액은 씨감자 묘로 공급된 후, 재배베드(222)의 하부로 흘러내려 배수구(215)를 통해 양액탱크(302)로 회수되고, 양액을 회수하는 배출관(260)의 단부에는 미세 걸름망(262)이 구비되어 있으므로, 회수되는 양액의 찌꺼기 및 불순물은 걸러진다.

그리고, 상기 재배베드(222)의 하부에 배치된 광원부(230)가 작동하면서 광원부(230)를 구성하는 형광등(235)이 작동하고, 형광등(235)은 타이머(332)에 의해 제어되며, 씨감자 묘(106)는 양액 재배시설에 맞는 씨감자 묘(106)로 생장한다.

본 발명은 또한, 상기에서 생산된 씨감자 묘를 양액재배 시설에 정식하는 단계; 상기 정식된 씨감자 묘를 2-3회 줄기내림작업을 통해 복지 수를 최대화하는 단계;및 상기 복지에서 형성된 씨감자의 소괴경을 수확하는 단계를 포함하는 씨감자의 대량생산방법을 제공한다. 이때, 상기 양액재배 시설에 정식되는 씨감자 묘는 초장이 30~40cm인 것을 사용하는 것이 씨감자를 대량생산할 수 있게 되어 바람직하다. 양액재배 시설의 내부는 18-21℃로 유지되는 것이 바람직하고, 낮 12-1시를 기준으로 측정한 조도가 화창한 날은 8만Lux-10만Lux, 흐린날은 2만5천-3만5천 Lux, 우천시에는 1만 Lux 내외인 것이 바람직하다. 또한, pH 6.6-7.0의 양액을 사용하며, 양액은 30초간 공급되고, 4분간 중단되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로서 제시된 것이다.

< 실시예 >

< 실시예 1> 씨감자 묘의 생산

1. 씨감자 생장점 채취 및 액체배양

품종이 명확하고 병으로부터 오염되지 않은 씨감자를 택하여 반그늘의 산광 아래서 최아시켜 감자 눈(쌔싹)을 0.5cm 정도 키우거나, 멸균된 펄라이트 화분에 감자크기의 두배 정도 깊게 심는다. 이때, 540 메쉬 망사를 이용하여 진딧물 등 바이러스 매개충의 오염원으로부터 격리한다.

욕광된 씨감자의 눈 또는 싹의 생장점이 있는 줄기 상부 한마디는 중성세제로서 트윈 20(Tween-20) 한두 방울로 씻고 흐르는 물로 충분히 수세한 다음 뚜껑 있는 용기에 재료를 넣고 크린벤치로 옮긴다.

70-75% 에탄올에 30초 동안 표면소독을 하고, 멸균수로 2-3회 헹군 후 2% 하이포클로라이트에 5-10분간 표면소독을 하였다. 다시 멸균수로 2-3회 헹구어, 샬레에 옮긴 후, 현미경하에서 생장점을 0.2-0.3mm의 크기(엽원기 2매 정도 부착)로 채취한다. 채취된 생장점을 MS기본배지+수크로스 30g/L, pH 5.8의 액체배지에 치상하고 회전 속도를 1분에 80회로 하여 회전진탕기에서 25일간 생육시킨다.

2. 조직배양 기내식물체의 병해검정 : ELISA 검정

액체 배지에서 자란 기내식물체를 병해 검정하기 위해서는 개체수가 많아야 유리하므로, 500ml의 배양병에 200ml로 분주한 고체 배지에서 4배 정도 증식하여 사용한다.

각 식물체마다 확인인식(라벨)표를 부착한 후 검정재료를 채취하며, 동일 모본 계대배양묘 18본에 대하여 착즙을 하여 즙액을 채취한다. 표준 Coating Buffer로 항체를 1,000배 희석(Buffer 20ml에 항체 20㎕)하여 96-웰의 각 웰에 200㎕ 씩 첨가한다. 습기찬 용기에 넣고 30℃에서 4시간 숙성배양한 후 Washing Buffer로 4-8회 세척하고, 각 웰의 물기를 완전히 제거한다. Extraction Buffer로 1:10이나 1:20으로 희석한 즙액을 각 웰에 200㎕ 씩 첨가한다. 습기찬 용기에 넣고, 4℃에서 16시간(Overnight)동안 배양한다. Washing Buffer로 4-8회 세척한 후 각 웰의 물기를 완전히 제거한다. Conjugate Buffer로 Conjugate IgG를 1,000배 희석하고, 각 웰에 200㎕ 씩 첨가한다. 습기찬 용기에 넣고 30℃에서 5시간 동안 배양한 후 Washing Buffer로 4-8회 세척한다. Substrate Buffer(20ml)에 Substrate 알약 1알을 용해한 후 각 웰에 200㎕ 씩 첨가한 후 암상태의 실온에서 1시간 동안 배양한다. reader BIO-RAD Model 550(bio-rad사 제)을 사용하여 405nm에서 측정한다.

3. 병해검정 된 기내식물체의 증식계대 배양

병해 검정이 끝난 기내식물체를 pH 5.8의 기본 MS배지에 수크로스 70-80g/L, 아가 9g/L를 첨가한 배지를 500ml 규격의 배양병에 200ml씩 분주하여 굳힌 고체 배지에 식재한 후, 4,500 Lux 광원과 에어컨으로 실내온도를 21℃ 범위 내에서 유지 하도록 조정한 배양실에서 30일간 생육시킨다.

이어서, pH 5.8의 기본 MS배지에 아가 9g/L, 수크로스 80g/L, 쿠마린(Coumarin) 0.025mg/L가 첨가된 배지를 500ml 규격의 배양병에 200ml씩 분주하여 굳힌 고체 배지에 식물체를 식재하였으며, 배양실의 환경 조건은 4D 형광등을 활용한 4,500 Lux 광원과 에어컨으로 실내온도를 21℃ 범위 내에서 유지하도록 조정한 배양실에서 기내배양 묘의 잎이 떨어지고 줄기만 남을 때까지 배양한다.

4. 씨감자 묘의 담액 경삽 순화

상기에서 증식 배양된 씨감자 묘를 4cm 규격의 정사각 알루미늄 각관을 이용하여 제작되고, 각 층의 높이 공간은 45cm 간격의 3층 구조로, 전체 132cm(길이)×60cm(폭)×230cm(높이)의 구조인 담액경삽순화경에 경삽하여 재배한다.

배양병에서 적출된 씨감자 묘는 날카롭게 소독된 칼로 줄기 하단의 마디 부분을 절단한 후, 담액경삽순화경의 경삽구멍에 경삽한다. 실내온도는 18℃로 유지하고, 광량은 60시간/0Lux → 50시간/2,100Lux →40시간/3,600Lux → 30시간/5,500Lux → 540시간/7,000Lux로 순차적으로 증가시켜 경화시킨다. pH 6.8의 양액을 사용하고, 30분간 양액이 공급되고, 120분간 양액 공급이 중단되도록 한다. 씨감자 묘를 경삽 13-15일 후부터, 6-10일 간격으로, 마디가 모두 소진될 때까지 반복하여 채취한다.

5. 씨감자 묘의 분무 경삽 순화

상기 담액경삽순화단계를 거친 씨감자 묘를 4cm규격의 정사각 알루미늄 각관을 이용한 260cm(길이)×60cm(폭)×230cm(높이)이고, 각층의 간격이 60cm인 3층으로 구성된 분무경삽순화경에 경삽한다. 21℃, 7,000Lux, pH 6.8의 양액을 사용하여 분무경삽순화한다. 이때, 양액은 분사노즐을 통한 미세립자(안개입자)로 씨감자묘에 공급되고, 씨감자묘에 분사되는 양액의 공급 간격은 30초 양액을 공급하고 4분간 양액을 중단하는 것이 반복적으로 진행된다. 씨감자 묘의 지상부 초장이 10cm정도 생육되었을 때 소독된 가위로 상위 3장엽을 제외한 하위엽을 제거하고 씨감자 묘의 줄기를 재배패널 밑으로 내리는 줄기내림작업을 3회 실시한다. 분무경삽순화단계의 마지막 5일 동안에는 상위엽 3장을 남기고 하위엽을 모두 제거하고, 씨감자 묘의 뿌리를 3/4 절단한 이후에 이를 재생시킨다.

< 실시예 2> 씨감자의 생산

상기 실시예 1에서 생산된 초장 35cm의 씨감자 묘를 양액재배 시설에 정식한 다. 21℃, pH 6.8의 양액을 사용하며, 씨감자묘에 분사되는 양액의 공급 간격은 30초 양액을 공급하고 4분간 양액을 중단하는 것이 반복적으로 진행된다. 씨감자 묘의 지상부 초장이 10cm정도 생육되었을 때 소독된 가위로 상위 3장엽을 제외한 하위엽을 제거하고 씨감자 묘의 줄기를 재배패널 밑으로 내리는 줄기내림작업을 3회 실시한다. 이후, 씨감자 소괴경을 반복적으로 채취한다.

< 실험예 1 내지 3>

조직배양 식물체를 담액경삽순화 경에 경삽, 순화하기에 적합한 조건을 알아보기 위하여, MS배지 조성의 첨가물에 따른 기내 씨감자 묘의 묘소질 및 경삽순화 시 생존율을 조사하였다.

즉, 씨감자 종서에서 채취된 생장점 배양 묘를 바이러스(PLRV, PVY, PVX, PVM, PVS, AMV) 검정하여 무병한 개체를 선발한 후, pH 5.8의 기본 MS배지에 아가9g/L를 첨가한 배지를 500ml 규격의 배양병에 200ml씩 분주하여 굳힌 고체 배지에, 조직배양법으로 배양병 안에 식물체를 식재하였으며, 4D 형광등을 활용한 4,500 Lux 광원과 에어컨으로 실내온도를 21℃ 범위 내에서 유지하도록 조정한 배양실에서 25일간 생육시킨 후, 배지에 첨가되는 첨가물에 따른 기내 씨감자 묘의 생육상태 및 경삽순화 시 생존율을 조사하였으며 사용된 공시품종은 수미이다.

실험 결과를 하기 표 1 내지 표 3에 각각 나타내었다.

상기 표 1은 MS 배지에 기내식물체의 에너지원이 되는 수크로스의 첨가량 변화에 따른 기내 조직배양 식물체의 묘소질과 생존율을 나타낸 것이다. 표 1의 결과로부터 수크로스 80g/L를 사용하였을 때 초장, 생체중, 경삽생존율의 모든 면에서 가장 우수함을 알 수 있었다.

상기 표 2는 기본 MS배지에 수크로스 및 쿠마린(Coumarin)의 첨가량 변화에 따른 기내 조직배양 식물체의 묘소 질과 생존율을 나타낸 것이다. 상기 표 2의 결과로부터, 수크로스 80g/L, 쿠마린 0.025mg/L를 배지에 첨가한 경우가 식물체의 묘소질 및 생존율에서 가장 우수함을 알 수 있었다.

상기 표 3은 기본 MS배지에 수크로스(sucrose) 및 하이포넥스(Hyponex)의 첨가량 변화에 따른 기내 조직배양 식물체의 묘소질과 생존율을 나타낸 것이다. 실험결과로부터, 하이포넥스를 사용한 경우가, 쿠마린을 사용한 경우에 비하여 묘소질 및 생존율에서 뒤떨어짐을 알 수 있었다.

따라서, 상기 실험예 1 내지 3의 결과로부터, 묘소질이 우수한 씨감자 묘를 생산하기 위한 배지조성은 수크로스 80g/L와 쿠마린 0.025mg/L을 첨가한 배지를 사용한 것임을 알 수 있었다.

< 실험예 4>

조직배양 기내식물체의 순화방법에 따른 효율적인 씨감자 묘의 생산방법을 알아보기 위하여 하기와 같은 실험을 실시하였다. 즉, 병해검정을 거친 묘를 pH 5.8의 기본 MS배지에 아가 9g/L, 수크로스 30g/L로 조성된 고체배지와 아가 첨가를 제외하여 조성된 액체배지를 활용하여 기내식물체를 30일간 생육시켰으며, 기본적인 광원은 4D형광등을 사용한 4,500 Lux 조도와 실내온도 21℃ 범위 내로 하였다.

시험에 이용된 A방법은 기내식물체를 기본적인 순화과정 없이 바로 배양병에서 적출하여 경삽한 것이고, 이에 대조되는 B방법은 기내에서 배양한 뒤 일정한 순화과정 즉, 배양실의 광도와 조건이 같은 온실에서 2 내지 3일 간격으로 광도를 서서히 높이고, 시설 정식 3 내지 4일 전에 배양병의 호일을 벗겨 대기습도에 적응과정을 거친 후 배양병에서 적출하여 날카롭게 소독된 칼로 줄기 하단의 마디부분을 절단하여 경삽하는 것이다. 시험구별 개체 수는 500개체로 한정하여 시험하였으며 공시된 품종은 수미이다.

또한, 펄라이트 경에 의한 방법은 기내에서 배양된 무병 묘를 소규모 육묘용 멸균 펄라이트를 담은 상자에 생장점을 포함한 3 내지 4 마디를 소독된 예리한 칼로 절단하여, 펄라이트 상자에 직접 경삽하거나 기내 배양 시 형성된 뿌리 그대로 묻었으며 수분공급을 위하여 3일 간격으로 1/2 농도의 MS용액을 충분히 공급하여 주어 식물체가 건조하지 않도록 하였다.

담액경에 의한 방법은 일정한 담액방식의 재배조 베드 내부를 양액으로 가득 채운 후 에어펌프를 이용하여 양액 내 산소를 공급하는 방식이며, 순환담액경은 재배조에 배수구에 부착하여 공급되는 양액이 계속적으로 묘의 뿌리에 접촉하여 흘러내리도록 하는 방식이다.

담액경삽순화경에 의한 방법은 베드 내 시설되어 있는 양액저면 나선형 수위조절배수장치를 통하여 완전 흡입되고 배수되도록 하여, 배수된 재배조의 씨감자 묘 뿌리를 공기 중에 완전히 노출시킴과 동시에 재배조 상판의 경삽구멍을 통한 공기유입과 순환이 일어나도록 하는 방식으로 재배조의 양액 공급은 반복적으로 30분간 양액을 공급하고 90분간 중단하도록 제어하였다.

실험 결과를 하기 표 4에 나타내었다.

상기 표 4로부터, 본 발명에 의한 담액경삽순화경에 의하는 경우, 건조고사율, 무름병 발생율이 가장 낮고, 순화생존개체 수가 가장 많으므로, 기내배양식물체를 순화하는 방법으로서 가장 효율적인 방법임을 알 수 있었다.

< 실험예 5>

기내배양 씨감자묘의 경삽줄기 근권부에 공급된 양액의 배수상태에 따른 무름병 발생정도를 알아보기 위하여 상기 실험예 4와 동일한 방식으로 생산한 기내배양식물체를 대상으로, 하기 표 5와 같이 조건을 각각 달리하여 실험을 실시하였다.

상기 표 5로부터, 완전배수를 통해 경삽씨감자 묘 근권부의 원활한 공기유통이 일어날 경우가 절단 부위의 무름을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 과잉 수분공급에 의한 뿌리 썩음을 확연히 방지할 수 있음을 알 수 있었다.

< 실험예 6>

경삽한 씨감자 묘에 대한 양액공급 적정시간을 구명하기 위하여, 완전 배수되는 재배조에 상기 실험예 4와 동일한 방식으로 생산한 6cm 규격의 기내배양 식물체를 경삽하여 실내온도 21℃, 4,500 Lux 조도로 유지시켜 하기 표 6과 같이 조건을 달리하여 실험을 실시하였다.

상기 표 6으로부터, 공급되는 양액이 잦으면 씨감자 묘의 생육은 양호하나 과잉 수분흡수로 인한 무름병 발생이 쉽고 공급시간이 멀면 체내 수분증발에 따른 위조로 건조피해를 받기 쉬으므로, 양액의 공급간격은 30분간 공급되고, 120분간 중단되는 것이 건조피해 및 무름병 피해를 줄일 수 있음을 알 수 있었다.

< 실험예 7 내지 8>

재배조에 공급되는 양액의 유속과 와류현상이 경삽 씨감자 묘의 활착에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 상기 실험예 4와 동일한 방식으로 생산한 6cm 규격의 기내배양 식물체를 본 발명에 의한 담액경삽순화경에 경삽하여 30분간 양액공급, 120분간 중단되도록 양액을 공급하였고, 실내온도 21℃, 4,500Lux 조도를 유지시켰으며, 오전 8:00, 오후 20:00경에 1일 2회 씩 조사하였다.

상기 표 7, 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 공급되는 양액에 의하여 발생되는 수압에 의한 빠른 유속과 와류현상은, 경삽된 씨감자 묘에 스트레스로 작용하여 뿌리발근 및 생육을 저해하는 원인이 되고 있음을 알 수 있었다.

< 실험예 9>

담액경삽순화 경에 경삽된 기내식물체의 순화조건 중, 조도에 따른 효율적인 신초 발생 방법을 구명하기 위한 실험을 실시하였다. 즉, 양액의 급액 간격은 30분간 양액을 공급하고 120분간 중단하도록 제어된 상태에서, pH 5.8의 기본 MS배지에 아가 9g/L, 수크로스 80g/L와 쿠마린 0.025g/L이 첨가된 고체 배지에서 4,500Lux 조도로 기내 조직 배양된 공시품종 수미 500개체를 소독된 날카로운 칼로 생장점을 포함한 초장 6cm내외 규격으로 만들어 난괴 배치로 3번 반복 실험하였다. 실내온도는 21℃, 처리조도는 0Lux, 2,100Lux, 3,600Lux, 5,500Lux, 사용광원으로는 40D 형광등을 사용하였고, 씨감자 묘의 초장 값의 측정은 정상적으로 생육하고 있는 경삽묘 전체의 길이 평균을, 마디 간격은 초장을 측정한 값에서 줄기 마디의 평균값을 나누어 계산하였다.

상기 표 9로부터, 기내식물체를 씨감자 묘로 생산하기 위하여 재배자의 경험과 기술에 의존하여 외기의 환경에 적응시키는 순화과정보다는, 적출 수선한 경삽 씨감자 묘를 2일 내지 3일간 암흑의 조건으로 처리한 후, 경삽줄기의 정아 및 측아에서 발생하는 신초의 싹을 서서히 경화시켜 씨감자 묘 삽수용으로 활용하는 것이 훨씬 경제적임을 알 수 있었다.

< 실험예 10>

담액경삽순화 경에 경삽한 기내배양 식물체를 3일간 암흑조건으로 처리한 후 발생시킨 신초 싹의 적정 경화 광량 및 시간을 구명하기 위한 실험을 실시하였다.

기내배양 식물체는 일반적으로 이용되는 pH 5.8의 기본 MS배지에 아가 9g/L, 수크로스 80g/L의 고체 배지에서 4,500Lux 조도로 배양된 수미품종, 500개체를 소독된 날카로운 칼로 생장점을 포함한 초장 6cm내외 규격으로 만들어 경삽하였으며, 실내온도는 21℃, 양액공급 시간은 30분간 양액을 공급하고 120분간 중단하는 조건에서, 타이머에 의하여 순차적으로 증량된 광량이 경삽된 식물체에 조사되도록 하였다.

하기 표 10은 기내배양 식물체를 경삽 후 15일간 생육한 상태를 조사한 결과이다. 단계별 제어시간(일) 입력의 예로, 3→1→1→1→9 은 3일(1단계/0Lux) → 1일(2단계/2,100Lux) → 1일(3단계/3,600Lux) → 1일(4단계 5,500Lux) → 9일(5단계/7,000 Lux)로 제어됨을 나타낸다.

표 10에서 볼 수 있는 바와 같이 기내배양 식물체를 암흑조건에서 발생시킨 정아 및 측아의 싹은 광에 대한 적응성이 낮아 급격하게 증가되는 광량은 스트레스로 작용하고 있으며, 발생시킨 싹에 광량을 적절하게 조사함으로써 양액재배에서 요구하는 건실하고 튼튼한 마디가 많은 줄기의 씨감자 묘를 생산할 수 있음을 알 수 있었다.

< 실험예 11>

상기 실험예 10에서의 결과를 바탕으로 경삽된 씨감자 묘의 순화 및 줄기의 경화 정도에 따른 제어된 광량 조사의 자동화를 구현하기 위한 실험을 실시하였다. 실내온도는 21℃, 제한된 시간에서 30분간 양액을 공급하고, 120분간 중단하는 조건에서 실시하였다.

표 11로부터, 기내배양 식물체의 불안정한 생존성을 빠른 신초 발생으로 생존율을 확보하고 순화과정에 필요한 적정 광량을 증가하여 경화시킴으로써, 무병의 조직배양 묘만 확보하여 경삽하면, 누구나 안정적으로 양액재배의 정식에 사용될 씨감자 묘를 생산할 수 있는 제어방법임을 알 수 있었다.

< 실험예 12>

자동 제어된 광 환경 조건하에서의 경삽씨감자 묘의 생육일정에 따른 삽수용 씨감자 묘의 채취량을 조사하기 위하여 실험을 실시하였다. 실내온도는 21℃, 제한된 시간에서 30분간 양액을 공급하고, 120분간 중단하는 조건에서 실시하였다.

상기 표 12로부터, 담액경삽순화 경에 경삽한 기내배양 식물체의 정아 및 측아에서 발생한 5cm 규격의 신초(싹)는 경삽 후 13일부터 채취가 가능하며, 경삽줄기에서 발생한 싹을 6일 간격으로 대량으로 채취하여 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

< 실험예 13>

담액경삽순화 경에서 채취한 재 경삽용 씨감자 묘(초장 5cm내지 6cm 크기)의 경삽에 따른 묘소질을 검증하기 위한 실험을 실시하였다.

각 시험구의 조건은 다음과 같다. 펄라이트 경은 가로47cm×세로37cm×높이9cm 규격의 플라스틱 사각바구니에 멸균된 직경 3cm내지 5cm 크기의 펄라이트를 7cm높이로 충전한 다음, 2cm 간격으로 줄기의 아래로부터 두 마디를 묻었으며 씨감자 묘의 양액 관리는 2일 간격으로 양액이 바닥으로 흘러나오도록 충분히 공급하였고, 담액경삽순화 경의 양액공급은 30분 공급, 120분 공급중단을, 분무경삽순화 경과 씨감자를 생산하는 양액재배법의 정식용 씨감자묘의 재배 시에는 30초 공급하고 4분 공급중단으로 제어하였다. 또한, 펄라이트 경과 담액경삽순화 경, 분무경삽순화 경 등의 실내온도는 21℃, 조사되는 광량은 7,000Lux이며 씨감자를 생산하는 양액재배정식은 비닐하우스조건의 외기의 환경이 미치는 조건으로 시행하였다.

상기 표 13으로부터, 담액경삽순화 경에서 채취한 재 경삽용 씨감자 묘는 묘소질이 충실하여, 어떠한 방식으로 경삽 또는 정식하더라도 생존율이 높음을 알 수 있었다.

< 실험예 14>

본 발명에 따른 재 경삽용 씨감자 묘를 일반 포장재배용 씨감자 묘로서의 활용 유무를 구명하고자 기내배양 생산 인공씨감자(1∼3g)를 대조군으로 하여, 상기 표13의 펄라이트 경에 10일간 발근, 경화시켜 5일간 하우스에서 순화, 생육시킨 씨감자 묘, 상기 표 13의 담액순화 경의 재 경삽 씨감자 묘를 플러그트레이 상토에 경삽하여 하우스에서 15일간 경화, 생육시킨 플러그 씨감자 묘와 펄라이트 경에서 10일간 경화, 생육시킨 씨감자 묘를 다시 플러그트레이 상토에 이식하여 하우스에서 10일간 생육하여 생산한 플러그 씨감자 묘를 대상으로, 완숙퇴비 2,000kg/300평, 질소 10kg/300평, 인산 10kg/300평, 황산가리 12kg/300평, 토양살충제(모캡 6kg/300평)를 전층 시비한 후 폭 120cm, 높이 25cm의 PE 멀칭 재배골에 20cm 간격으로 2열, 난괴 3반복으로 정식(총 1,200주 / 3월 21일)하였으며, 병해충 피해를 예방하기 위하여 포름-디 160L/300평 2회, 만코지 160L/300평 2회, 코니도입제 2kg/300평 2회를 주기적으로 살포하였으며 수확은 조사와 병행하여 6월 25일 일괄적으로 실시하였다.

상기 표 14로부터, 담액경삽순화 경에서 채취한 재 경삽용 씨감자 묘는 외기환경의 스트레스에서 생존할 수 있는 묘소질이 충실하므로, 직접적인 포장 재배용 씨감자 묘의 필요성이 있을 시 플러그 트레이를 이용한 플러그 씨감자 묘로서 활용하는 것이 우수한 품질 특성을 나타냄을 알 수 있었다.

< 실험예 15>

담액경삽순화 상에서 채취한 씨감자 묘를 분무경삽순화 경에 재경삽 할 때 지상부 줄기에 남아있는 잎이 뿌리의 발근에 미치는 영향을 알고자 실험을 실시하였다. 실내온도 21℃, 7,000 Lux 조도와 양액공급은 30분간 공급하고 120분간 중단하도록 제어하였으며, 오전9:00, 오후 21:00경에 1일 2회 조사하였다.

상기 표 15에서 보는 바와 같이, 씨감자 묘의 줄기에 남아있는 잎은 뿌리발근에 거의 영향을 주지 않았음을 알 수 있었다. 다만, 양액재배에서 요구하는 긴 줄기에 마디가 많은 묘를 생산하기 위해서는 상위 2 내지 3장의 잎을 남기고 제거한 후 줄기 내림 작업을 실시하는 것이 좋다.

< 실험예 16>

분무경삽순화 경의 씨감자 묘의 줄기내림 작업 시 묘의 뿌리제거 길이가 활착에 미치는 영향을 알고자 10cm 생육한 묘를 대상으로 실험을 실시하였다. 실내온도는 21℃, 조도는 7,000 Lux, 씨감자 묘에 분사되는 양액의 공급 간격은 30초 양액을 공급하고 4분간 양액을 중단하는 것을 반복적으로 이뤄지도록 제어하였으며 뿌리의 재생에 대한 관찰은 발생한 뿌리털이 5개 이상, 길이 0.5cm이상으로 구분하였다.

상기 표 16에서와 같이 씨감자 묘의 재 경삽을 통한 묘의 뿌리 절단 정도는 전체 길이의 1/4만 남기고 3/4을 제거한 후 씨감자 묘의 줄기내림작업을 실시하는 것이 가장 양호하였다.

< 실험예 17>

생산방법에 따른 씨감자 묘의 종류별 묘소질을 비교하기 위하여 하기 표 17과 같이 실험을 실시하였다. 외기환경의 변화에 따라 최적 근권환경을 유지하는 장치 및 제어방법으로 양액재배 하였으며 식재된 씨감자 묘는 2,000본이다.

상기 표 17로부터, 본 발명에 의한 담액순화경묘 및 분무순화경묘가 묘소질이 가장 우수함을 알 수 있었다.

< 실험예 18>

양액재배시설에 정식 시 빠른 활착을 유도할 수 있는, 정식에 알맞은 씨감자 묘의 생산 방법을 구명하기 위하여 상기 실시예 1의 분무경삽순화단계를 거친 초장 30cm이상의 씨감자 묘를, 상위 3장 잎만 남기고 모두 제거한 후, 외기의 일장과 온도에 따라 근권부의 환경이 자동으로 관리되는 시설에 정식하였다.

상기 표 18로부터, 양액재배시설의 재배정식 전에 분무경삽순화 경에서 상위엽 3장을 남기고 제거한 묘를 5일 내지 7일간 순화시킨 경우가 초기 생육이 왕성하여 활착률이 높음을 알 수 있었다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하는 경우, 기내에서 배양된 식물체를 담액경삽순화경에 경삽하여 식물체의 정아와 측아에서 발생한 싹을 암흑상태에서부터 순차적으로 광량을 증가시켜 경화시킴으로써, 건전한 농녹색 잎이 많고 체내 탄수화물 축적이 많이 이루어져 줄기가 강건하여 도복되지 않을 뿐만 아니라, 탄력적인 짧은 마디의 외형을 갖춘, 줄기가 긴 씨감자 묘를 얻을 수 있게 된다. 따라서, 양액 재배시설에 정식 시, 외기환경의 적응성이 높아 단기일 내 빠르고 균일하게 발생한 뿌리군 활착으로, 씨감자 묘의 고사, 생육 불량 묘 등의 발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 기내식물체의 순화과정 없이 곧바로 경삽함으로써 순화과정에 소요되는 기간만큼, 전체적인 씨감자 묘의 생산기간을 단축하여 생산할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명에 의한 담액경삽순화단계에서는 양액이 공급되는 단계와 공급이 중단되는 단계로 나뉘어져 있고, 양액 공급이 중단되는 단계에서는 양액과 생장찌꺼기가 완전 퇴수되고, 순환되는 양액이 거름망을 통해서 걸러진 후 재공급됨으로써, 근권부의 줄기 및 뿌리에 대한 썩음병, 무름병을 방지할 수 있게 된다.

이에 더하여, 담액경삽순화단계에서는 무병의 씨감자 묘를 반복적으로 채취할 수 있으므로, 무병 씨감자묘를 대량 생산할 수 있게 되어, 노동력과 생산비용을 절감할 수 있게 된다.

본 발명은 또한, 상기 담액경삽순화단계를 거친 씨감자 묘에 대하여 분무경삽순화단계를 더 거치도록 함으로써, 복지 수를 최대화할 수 있는 원형의 마디가 많은 초장 30-40cm의 강건한 씨감자자 묘를 생산할 수 있게 된다.

Claims

씨감자의 생장점을 채취한 후, 액체 배지 또는 고체 배지에서 생장점을 배양하는 단계;

상기 생장점 배양을 통해 배양된 기내식물체를 고체 배양하는 단계; 및

상기 고체 배양된 기내식물체를 적출한 후, 양액이 순환되는 담액 상에 경삽하여 재배하는 담액경삽순화 단계를 포함하는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 씨감자의 생장점 배양단계는 18-22℃, 광도 900-1,100 Lux 하에서, 수크로스 28-32g/L가 첨가된 pH 5.7-5.8의 MS기본 배지 또는 상기 배지에 아가 7-11g/L가 더 포함된 배지에서 24-26일 동안 이루어지는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 씨감자의 생장점 배양단계 후 기내식물체의 병해 검정 단계를 더 거치는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 고체 배양은 1차 신초 계대 배양과 2차 증식 배양으로 이루어지는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 4 항에 있어서,

상기 1차 신초 계대 배양은 pH 5.7-5.8의 기본 MS배지에 아가 7-11g/L, 수크로스 70-80g/L가 첨가된 배지에서 이루어지는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 4 항에 있어서,

상기 2차 증식 배양은 pH 5.7-5.8의 기본 MS배지에 아가 7-11g/L, 수크로스 70-80g/L, 쿠마린(Coumarin) 0.020-0.035mg/L가 첨가된 배지에서 이루어지는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 4 항에 있어서,

상기 1차 신초 계대 배양과 2차 증식 배양은 각각 25-35일 동안, 18-22℃, 4,000-5,000Lux 하에서 이루어지는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 담액경삽 순화단계에서 경삽되는 씨감자 묘는 잎이 모두 떨어지고 줄기만 남은 상태인 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 담액경삽 순화단계에서 경삽되는 씨감자 묘는 날카롭게 소독된 칼로 줄기 하단의 마디 부분이 절단된 것인 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 담액경삽 순화단계에서는 생육단계별로 광량을 점진적으로 증가시킴으로써 순차적으로 씨감자 묘를 경화시키는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 10 항에 있어서,

상기 씨감자 묘의 경화는 55-65시간/0Lux → 45-55시간/2,100Lux →35-45시간/3,600Lux → 25-35시간/5,500Lux → 535-545시간/7,000Lux의 단계로 이루어지는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 담액경삽 순화단계에서는, 양액이 공급되는 단계와 양액 공급이 중단되는 단계가 반복적으로 진행되는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 12 항에 있어서,

30-45분간 양액이 공급되고, 90-180분간 양액 공급이 중단되는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 12 항에 있어서

상기 양액이 공급되는 단계에는, 양액 수면이 유동 없이 흐르도록 공급되고, 양액 수위가 일정하게 유지되는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 12 항에 있어서,

상기 양액 공급이 중단되는 단계에서는, 양액과 생장찌꺼기가 완전 퇴수되고, 씨감자 묘 뿌리 및 줄기가 공기 중에 노출되는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 담액경삽순화 단계에서는 씨감자 묘를 경삽 13-15일 후부터, 6-10일 간격으로, 마디가 모두 소진될 때까지 반복 채취하는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 담액경삽순화단계는,

씨감자 묘를 경삽하여 재배하는 경삽 구멍이 배열 형성된 재배패널;

상기 재배패널이 안치되는 공간이 형성되고, 상기 재배패널에 경삽된 씨감자 묘의 생장에 필요한 양액을 공급받아 담액하며, 과잉 공급된 양액을 배수하는 배수구가 형성된 재배베드;

상기 재배베드의 일측에 배치되어 상기 재배패널에 경삽된 씨감자 묘에 빛을 조사하는 광원부;

상기 재배베드의 일측에 배치되어 상기 재배베드의 하부로 상기 양액을 유출시켜 공급하는 양액 분산 공급관; 및

상기 양액 분산 공급관에 연결되어 양액을 공급하는 양액탱크를 구비한 양액 공급 제조부를 포함하는 담액경삽순화경에서 이루어지는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 17 항에 있어서,

상기 담액경삽순화경에서 상기 재배베드의 배수구에는 상하방향으로 슬릿이 형성된 배수관이 제공되고, 상기 배수관에는 나선형태의 개폐구가 형성된 개폐관이 상기 배수관 하부에 대해 이격되게 삽입되는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 17 항에 있어서,

상기 담액경삽순화경에서 상기 재배베드는 양액이 담액되는 공간이 복층으로 형성된 지지프레임에 의해 복층형태로 구비되며, 상기 지지프레임의 각층에 형성된 공간에는 상기 양액탱크에 연결된 양액 분산 공급관이 배치되고, 상기 지지프레임의 각 층에 형성된 재배베드의 하부에는 상기 광원부인 형광등이 복열로 배치되는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 19 항에 있어서,

상기 지지프레임의 일측에는 상기 각 층의 양액 분산 공급관에 연결되어 양액을 공급하고, 상기 양액 분산 공급관 사이에 양액의 유량을 조절하는 유량조절밸브가 배치된 주공급관이 배치되고,

상기 주공급관은 상기 지지프레임의 최상부에 배치된 상기 재배베드의 상부 로 연장되어 직립 배치된 형태이며,

상기 주공급관의 최상부에는 그 하부보다 부피가 크며 상기 양액탱크에 연결된 가압관이 결합되고,

상기 주공급관과 상기 가압관 사이에는 주공급관에 대한 압력을 조절하는 압력조절밸브가 배치되는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 17 항에 있어서,

상기 담액경삽순화경에서 상기 재배베드의 배수구는 상기 양액탱크에 연결되어 배출되는 양액을 상기 양액탱크로 다시 저장하는 배출관을 포함하는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 21 항에 있어서,

상기 배출관의 단부에는 순환된 양액에 포함된 찌꺼기나 불순물을 걸러내는 미세 거름망이 배치되는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 17 항에 있어서,

상기 담액경삽순화경에서 상기 양액 분산 공급관은 일측이 상기 양액탱크에 서 양액을 공급받는“T”형태의 분기관이고, 상기 분기관은 양액이 유출되는 노즐이 형성되어 상기 재배베드의 저면에 수평으로 배치되는 분출관을 구비하는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항에 있어서,

상기 담액경삽순화 단계 이후에, 양액을 씨감자 묘의 근권부에 노즐을 통하여 분사하여 재배하는 분무경삽순화단계를 더 거치는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 24 항에 있어서,

상기 분무경삽순화단계는,

씨감자 묘를 경삽하기 위한 경삽구멍이 배열 형성된 재배패널;

상기 재배패널이 상부에 지지되고, 상기 재배패널에 경삽된 씨감자 묘의 생장에 필요한 양액을 미스트 형태로 분사하는 노즐을 구비한 분사관이 배치되며, 분사되어 하부로 가라앉은 양액을 배수하는 배수구가 형성된 재배베드;

상기 재배베드의 일측에 배치되어 상기 재배패널에 경삽된 씨감자 묘에 빛을 조사하는 광원부; 및

상기 재배베드의 분사관이 일측에 연결되고, 양액이 저장된 양액탱크를 구비한 양액 공급 제조부를 포함하는 분무경삽순화경에서 이루어지는 씨감자 묘의 대량 생산방법.
제 25 항에 있어서,

씨감자 묘의 지상부 초장이 8-12cm정도 생육되었을 때 소독된 가위로 상위 2-4장엽을 제외한 하위엽을 제거하고 씨감자 묘의 줄기를 상기 재배패널 밑으로 내리는 줄기내림작업을 2-3회 실시하는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 24 항에 있어서,

상기 분무경삽순화단계는 32~40일간 이루어지며, 분무경삽순화단계의 마지막 5~7일 동안에는 상위엽 2 내지 3장을 남기고 하위엽을 모두 제거하고, 씨감자 묘의 뿌리를 3/4 절단한 이후에 재생시키는 과정을 거치는 씨감자 묘의 대량생산방법.
제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 의한 방법에 의하여 생산된 씨감자 묘를 양액재배 시설에 정식하는 단계;

상기 정식된 씨감자 묘를 2-3회 줄기내림작업을 통해 복지 수를 최대화하는 단계;및

상기 복지에서 형성된 씨감자의 소괴경을 수확하는 단계를 포함하는 씨감자 의 대량생산방법.
제 28 항에 있어서,

상기 양액재배 시설에 정식되는 씨감자 묘는 초장이 30~40cm인 씨감자의 대량생산방법.