KR101125080B1 - 무균 씨감자 대량생산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 (A) 육묘판에 상토를 3~6cm 채운 후, 조직배양에 의해 무균생산된 3~5cm 크기의 감자 줄기 또는 싹이 2～5mm 정도 자란 감자종서를 육묘판 10㎠당 7~20 개씩 심는 단계; (B) 육묘장 하우스내에서 15～25℃, 60～90% 습도 조건에서 1~3일 간격으로 영약액(표 1의 MS배지성분을 1/20로 희석한 양액)을 공급하면서 통상의 명암조건에서 초기육묘하는 단계; (C) 줄기가 약 10cm 정도 성장하면, 20~30℃, 50～80% 습도조건에서 1~3일 간격으로 영약액(표 1의 MS배지성분을 1/10로 희석한 양액)을 공급하면서 통상의 명암조건에서 후기육묘하는 단계; (D) 상토 하부에 씨감자가 직경 2～4cm 정도에 이르면 씨감자를 수확하여 중량 7~12g 이상인 것은 농가 재배용 씨감자로 사용하고, 미만인 것은 상기 (A)단계에서의 감자종서로 활용하는 단계; 를 포함하는 무균 씨감자 대량생산 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의해 생산된 소형의 균일한 씨감자는 보관이 편리하고, 노지에 파종할 때 절단할 필요가 없어 노동력을 획기적으로 절감할 수 있고, 무바이러스 씨감자를 단기간에 농가에 보급할 수 있는 장점이 있다.

감자줄기, 종서, 씨감자, 벼 육묘판, 싹틔우기

Description

무균 씨감자 대량생산 방법{Mass production method of virus-free potato seeds}

본 발명은 감자 줄기 또는 종서를 벼 육묘판에서 재배하여 이들로부터 소형의 씨감자를 대량으로 생산하는 방법에 관한 것이다.

감자는 전 세계 160개국에서 널리 재배되고 있는 4대 주식작물로 21세기 식품산업 발전에 가장 기대가 큰 알칼리성 식량 작물이고, 재배작물 중 단위면적당 에너지와 생산량이 가장 많은 작물이다. 그러나 바이러스가 감염된 씨감자를 사용 할 경우 수확량이 30~80%까지 감소하므로 반드시 바이러스가 감염되지 않은 우량 씨감자를 사용해야 한다.

국내 씨감자 보급률은 약 20% 정도이고, 전 세계의 평균 보급률은 약 10% 정도이다. 이렇게 씨감자 보급률이 낮은 이유는 최초의 무병주 조직배양 감자 줄기 및 종서를 대량으로 생산하는 기술이 부족하고, 생산원가가 많이 들기 때문이다. 그리고 무병주 조직배양 감자 줄기나 종서를 재배 증식하여 씨감자로 농가에 공급하기까지 5-7년이 소요되는데 이기간 동안 위생적으로 씨감자를 재배하는데 여러 가지 문제점이 있다.

기존 씨감자 생산 및 공급체계는 조직배양 감자 줄기 및 종서(무균 인공 씨감자)를 하우스에서 상토 또는 수경 재배에 의해 소형의 씨감자(기본종)를 생산하여 하우스에서 망실재배를 3년 정도 시행한 후 고랭지에서 2회 정도 노지재배 하여 농가에 공급되고 있다. 이와 같은 체계는 조직배양 한 감자 줄기나 종서로부터 농가에 공급되는 보급용 씨감자를 생산하는데 5-7년 정도 걸리는 단점이 있다. 장기간 시간이 필요한 이유는, 원인은 최초 조직배양 감자종서를 생산하는데 많은 경비와 시간이 걸리고 아직까지 대량으로 생산하는 시스템이 정립되지 않았기 때문에 여러 번의 증식과정이 필요하다(농촌진흥청 홈페이지 www.rda.go.kr 의 고령지연구소 자료 참조).

지금까지 초기 씨감자 생산기술은 무병주 감자 줄기 및 종서를 양액재배 시스템으로 분무경, 배지경, 담액경, 분무수경 등의 방법으로 소형의 기본종 씨감자(소괴경)를 생산하였다. 하지만 이 방법은 관리가 복잡하고 시설비가 많이 드는 단점으로 비영리 국가기관이나 농업기술원 등에서만 가능하고, 일반 기업이나 농가에서는 경제성이 전혀 없어 실용화되지 못하고 있다.

본 발명은 조직배양한 감자 줄기 또는 종서를 육묘판에 옮겨 소형의 균일한 씨감자를 대량으로 생산할 수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, (A) 육묘판에 상토를 3~6cm 채운 후, 조직배양에 의해 무균생산된 3~5cm 크기의 감자 줄기 또는 싹이 2～5mm 정도 자란 감자종서를 육묘판 100㎠당 7~20개씩 심는 단계; (B) 육묘장 하우스내에 상기 육묘판을 배치하여 15～25℃, 60～90% 습도 조건에서 1~3일 간격으로 영약액(표 1의 MS배지성분을 1/20로 희석한 양액)을 공급하면서 통상의 명암조건에서 초기육묘하는 단계; (C) 초기육묘에 의해 줄기가 약 10cm 정도 성장하면, 20~30℃, 50～80% 습도조건에서 1~3일 간격으로 영약액(표 1의 MS배지성분을 1/10로 희석한 양액)을 공급하면서 통상의 명암조건에서 후기육묘하는 단계; (D) 후기육묘에 의해 상토 하부에 씨감자가 직경 2～4cm 정도에 이르면 씨감자를 수확하여 중량 7~12g 이상인 것은 농가 재배용 씨감자로 사용하고, 미만인 것은 상기 (A)단계에서의 감자종서로 활용하는 단계; 를 포함하는 무균 씨감자 대량생산 방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명에서 상기 (B) 및 (C)에서 소형 감자종서를 재배할 때 2～8단으로 된 선반에 육묘판을 설치하여 동일한 공간에서 여러 층으로 재배하여 좁은 공간에서도 많은 양을 효율적으로 생산할 수 있다.

또한, 본 발명은 위와 같이 생산된 씨감자를 물로 세척한 후 풍건으로 물기를 제거하여 5～15℃ 암실에서 저장하고, 파종 30~40일 전에 15~25℃의 명조건으로 옮겨 싹을 틔운 후 파종하는 것을 특징으로 하는 감자 재배 방법에 관한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면 기본종(조직배양한 줄기나 종서를 재배하여 얻은 1대 씨감자)이나 원원종 씨감자(기본종으로부터 얻은 2대 씨감자)를 대량으로 생산하여 농가에 공급할 수 있고, 육묘판을 통해 소형 씨감자를 재배할 수 있기 때문에 파종시 씨감자를 절단해서 사용할 필요가 없다.

또한 농가 보급용 씨감자의 생산 기간을 기존 5～6년에서 1～2년으로 단축시킬 수 있고, 씨감자 파종 시 인건비를 절약할 수 있으며, 씨감자의 바이러스 감염을 방지할 수 있게 된다.

이로서 단기간에 저렴한 비용으로 고품질의 무균 씨감자를 생산할 수 있게 되어 농가소득 증대를 기대할 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면과 실시예를 참조하면서 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 이들 설명은 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.

실시예

본 발명에 있어서 조직배양 감자 줄기 및 종서는 특허출원 제 10-2008- 0110879호의 방법에 의해 대량으로 생산하였다.

조직배양에 의해 무균생산된 감자줄기는 3~5cm의 크기로서 도 1의 좌측과 같이 뿌리와 잎이 충실한 것을 사용하고, 종서는 싹이 2～5mm 정도 트고 도 1의 우측과 같이 녹색을 띤 것을 사용하는 것이 바람직하다.

육묘판은 벼 못자리용 육묘판을 포함하여 얇게 상토를 넣을 수 있는 기존 식물 육묘판을 활용할 수 있다.

육묘판에 사용되는 토양은 깨끗한 모래 : 황토 : 원예용상토를 1 : 1 : 3의 비율로 혼합한 제조상토를 사용하였으나 시중에 판매되는 원예용 상토 또는 통상의 토양에 적량의 퇴비를 혼합한 것을 사용하여도 무관하다. 원예용 상토에 황토와 모래를 섞어 사용하게 되면 건조한 육묘판에서 상토가 날리거나 또는 급수 시 육묘판의 밖으로 상토가 넘치는 것을 방지해 줄 뿐만 아니라, 식물의 뿌리가 쉽게 뽑혀지지 않도록 해주는 효과가 있다.

육묘판에 제조상토를 3~6cm 정도로 채운 후 급수시 제조상토가 육묘판 밖으로 흘러내리지 않도록 약간 눌러서 다져주었다.

제조상토를 채운 육묘판에 조직배양 감자 줄기와 감자종서를 각각 7～20개/100cm² 정도 심고 물을 주면서 상토를 다져 부주의에 의해 줄기가 쉽게 움직이거나 뿌리가 뽑혀지지 않도록 줄기를 고정시켜 주었다. 도 2의 좌측은 육묘판에 감자종서를 심은 모습을 나타낸다.

15~20℃ 온도 조건, 60~90% 습도조건에서 1~3일 간격으로 영약액(표 1의 MS 배지성분을 1/20으로 희석한 양액)을 공급하면서 잎과 줄기가 햇빛을 잘 받도록 육 묘판을 배열하여 재배하였다. 이때 영양액은 상토가 육모판 밖으로 흘러내리지 않는 범위에서 흠뻑 젖을 수 있을 정도로 공급하였다.

육묘판에 파종한 감자 종서는 싹이 상토 위로 나오기 전에는 공간의 효율성을 극대화하기 위하여 육묘판을 도 2의 우측과 같이 복층으로 바람직하게는 20~30단으로 쌓아놓는 것이 좋다. 겨울이나 초봄에는 온실 온도가 낮으므로 이와 같이 육묘판을 복층으로 쌓은 후 보온 천으로 육묘판을 덮어 놓으면 냉해를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 감자종서에서 균일하게 싹이 트는 효과도 있다. 상기 육묘판은 도 3의 좌측과 같이 육묘대에 2～8 단으로 배치할 수 있다.

육묘판에서 조직배양 감자줄기가 10cm 이상 자랐거나 또는 감사종서 파종 후 3주 이후부터는 1~3일 간격으로 급수시 MS 배지(표 1)를 10배 희석한 액비을 주고 잎과 줄기가 햇빛을 잘 받도록 육묘판을 배열한다. 육묘판 재배환경은 15～20℃의 온도조건과 60～80%의 습도조건 및 통상의 명암조건인 것이 바람직하다.

육묘판에서 감자 줄기가 생장하면 육묘판의 상하간격을 넓혀주거나 육묘대의 위치를 바꾸어주면서 햇빛이 골고루 육묘대의 안쪽 육묘판까지 잘 들어갈 수 있도록 배치해 준다. 육묘판에는 상토 두께가 얇아 수분이 쉽게 마르고, 영양분도 부족하기 쉬우므로 감자줄기가 생장함에 따라 자주 액비를 급수하여 감자를 재배하면 도 3의 우측 및 도 5와 같이 흙이 적은 육묘판에서도 소형 씨감자를 만드는데 충분한 감자줄기를 키울 수 있다.

육묘판에서 1～2개월 정도 재배하면 육묘판의 상토 아래 부분에 도 4와 같이 소형의 씨감자가 생성된다. 씨감자의 직경이 2~4cm에 이르면 씨감자를 수확하여 이 중 중량이 7~12g 이상인 씨감자(도 7의 우측)는 농가 재배용 씨감자로 사용하고, 그 미만인 것(도 7의 좌측)은 육묘판 재배용 감자종서로 사용한다. 수확된 씨감자는 도 8의 좌측에서 볼 수 있듯이, 표면이 매끄럽고 구형에 가까운 형태이며, 크기가 일반 온실이나 밭에서 수확된 씨감자(도 8의 우측)에 비하여 작기 때문에 파종시 절단하여 사용할 필요가 없다.

수확된 씨감자를 물로 세척하여(도 6의 좌측) 물기가 잘 빠지는 상자에서 1차적으로 물기를 제거한 후(도 6의 우측) 20±5℃ 정도의 항온실에서 바람을 통하게 하여 풍건시킨다.

건조된 씨감자는 암실에서 저장하는데 저장온도는 씨감자 품종 및 파종시기를 감안하여 선택하는데 바람직하게는 5~15℃인 것이 좋다. 씨감자를 5℃ 정도의 저온에서 보관할 경우 6개월 이상 싹이 틔지 않아 씨감자의 장기간 보관이 가능하다. 따라서 온실에서 육묘판 재배로 연간 3번 정도 생산한 씨감자는 저온에 저장한 후 파종기에 맞춰 휴면타파를 하여 싹을 틔워 파종할 수 있는 편리한 점이 있다.

암실에서 저장된 건조 씨감자는 파종 30~40일 전에 15~25℃의 명조건으로 옮겨 싹을 틔운 후 파종한다. 씨감자 휴면기간은 품종에 따라 20℃ 온도에서 대개 2～4개월 정도 되는데 낮은 온도에서 보관하면 휴면기간이 더 길어진다. 씨감자의 휴면기간은 2기작 조생종인 추백과 대지는 20℃에서는 60일 정도이고 1기작 품종인 수미와 대서는 90일 정도 걸리며 보라색 감자인 자심은 이들보다 휴면기간이 더 길다.

본 발명에 의한 소형 씨감자를 농가의 밭에 심어 재배하였을 때 기존 씨감자를 심어 재배하였을 때보다 성장이 우수하고, 병충해 피해가 적었다. 이는 조직배양 줄기나 종서를 육묘판에 재배해서 얻은 기본종(1대째) 씨감자나 원원종(2대째) 씨감자는 기존 보급종 씨감자(5～6대째)보다 훨씬 상위의 무바이러스 감자이기 때문으로 사료된다. 도 9는 본 발명에 의한 씨감자를 농가 밭에 심어 재배하는 사진이다.

도 1은 본 발명의 육묘판에 심는데 사용한 조직배양 감자 줄기(좌측)와 종서(우측)의 모습을 보여주는 사진.

도 2는 조직배양 감자 종서를 육묘판에 심고(좌측), 육묘판을 여러 층으로 많이 쌓아 놓는 것(우측)을 보여주는 사진.

도 3은 육묘대에 육묘판을 여러 단으로 배치하고(좌측). 자주 액비를 주면서 감자를 재배하는 것(우측)을 보여주는 사진.

도 4는 감자종서를 파종한 후 1～2개월 정도 재배하면 육묘판의 상토아래부분에서 소형의 씨감자가 생성되는 것을 보여주는 사진.

도 5는 육묘판에 감자종서를 파종하여 감자줄기를 충분히 키운 것(좌측)과 이들로부터 수확할 수 있는 균일한 씨감자를 얻을 수 있는 것(우측)을 보여주는 사진.

도 6은 육묘판에서 수확한 씨감자를 세척하는 것(좌측)과 물기가 잘 빠지도록 상자에 건져놓은 것(우측)을 보여주는 사진

도 7은 건조된 씨감자를 크기별로 선별하여 직경 2cm 이하 또는 무게는 10g 이하인 것(좌측)과 이상인 것(우측)을 보여주는 사진.

도 8은 본 발명에 의한 씨감자(좌측)와 종래 밭에서 재배된 기본 씨감자(우측)를 보여주는 사진.

도 9는 본 발명에 의한 씨감자를 농가의 밭에 심어 재배하는 것을 보여주는 사진.

Claims (3)

1. (A) 육묘판에 상토를 3~6cm 채운 후, 조직배양에 의해 무균생산된 3~5cm 크기의 감자 줄기 또는 싹이 2～5mm 자란 감자종서를 육묘판 100㎠당 7~20개씩 심는 단계;

   (B) 육묘장 하우스내에 15～25℃, 60～90% 습도 조건에서 1~3일 간격으로 표 1의 MS배지성분을 1/20로 희석한 영양액을 공급하면서 통상의 명암조건에서 초기육묘하는 단계;

   (C) 줄기가 10cm 이상 성장하거나 상기 초기육모 단계에서 3주가 경과하면, 20~30℃, 50～80% 습도조건에서 1~3일 간격으로 표 1의 MS배지성분을 1/10로 희석한 영양액을 공급하면서 통상의 명암조건에서 후기육묘하는 단계;

   (D) 상토 하부에 씨감자가 직경 2～4cm에 이르면 씨감자를 수확하여 중량 7~12g 이상인 것은 농가 재배용 씨감자로 사용하고, 미만인 것은 상기 (A)단계에서의 감자종서로 활용하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 무균 씨감자 대량생산 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 (B), (C) 단계에서 육묘판을 2～8단으로 배치하는 것을 특징으로 하는 무균 씨감자 대량생산 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 의해 생산된 무균 씨감자를 물로 세척한 후 풍건으로 물기를 제거하여 5～15℃ 암실에서 저장하고, 파종 30~40일 전에 15~25℃의 명조건으로 옮겨 싹을 틔운 후 파종하는 것을 특징으로 하는 감자 재배방법.

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