KR101219201B1 - 아이스플랜트의 수경재배방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아이스플랜트의 수경재배방법에 관한 것으로서, 소정형상의 우레탄스펀지에 마련되는 절취부나 종자파종 홈에 아이스플랜트의 종자를 파종하고 상기 우레탄스펀지가 충분히 수분을 머금도록 한 상태에서 수온을 20~25℃로 유지시켜 발아시키는 파종발아단계; 이렇게 발아된 아이스플랜트를 물이나 양액으로 2~5일 재배한 다음 상기 양액에 소금을 0.1~0.4중량%로 하여 아이스플랜트의 잎이 4~5장이 될 때까지 재배하는 육묘단계; 이후에 양액에 소금을 0.5~1.2중량%로 하여 온도 20~28℃에서 재배하는 정식단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징을 갖는 본 발명은, 아이스플랜트의 친환경적인 수경재배를 통해 대량생산이 가능하고, 염분의 농도조절을 수확목적(생식용)과 기능성 물질증가목적에 적합하게 생육별(육묘기와 정식기)로 다르게 적용하여 아이스플랜트의 기능성 물질의 함유량을 유지 및 극대화시킬 수 있으며, 뿐만 아니라 기호성 측면에서도 우수한 고부가가치의 아이스플랜트를 수경으로 재배하고자하는 분야에 유용하게 이용할 수 있다.

Description

아이스플랜트의 수경재배방법{Method for water culturing of ice plant}

본 발명은 아이스플랜트의 수경재배방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 아이스플랜트의 수경재배를 친환경적으로 대량생산이 가능하고 염분의 농도조절을 육묘기와 정식기의 생육별로 다르게 적용하여 아이스플랜트의 기능성 물질의 함유량을 유지 및 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 기호성 측면에서도 우수한 고부가가치의 아이스플랜트를 대량으로 수경 재배할 수 있는 아이스플랜트의 수경재배방법에 관한 것이다.

아이스플랜트(ice plant)는, 석죽목의 석류풀과에 속하는 염생/다육식물로 온도 및 기타 외부환경요인에 의한 스트레스를 받을 때, 줄기와 잎에 에피더멀 블래더 셀(Epidermal Bladder cells)이 많이 형성되며, 이 부분에 NaCl 및 각종 영양성분들을 저장할 수 있다. 지나치게 많은 스트레스는 크레슐산 대사(CAM ; Crassulacean Acid Metabolism)를 일으켜 영양생장을 멈추게 하며, 개화를 유도하는 독특한 생리를 가지는 식물이다.

아이스플랜트는 유럽과 아프리카에 분포하고 있으며, 오스트레일리아의 남쪽대륙 뿐만 아니라 북쪽으로 엑스마우스(Exmouth), 서쪽으로 오스트레일리안 해안까지 분포되어 있다. 아이스플랜트는 독특한 생리와 소금을 축적하는 능력으로 인해 염분을 함유하고 있는 지역의 염분을 제거하기 위한 용도로만 사용되어 왔다.

국내에서는 아이스플랜트와 유사한 함초 제품들이 고농도의 짠맛과 중금속과 같이 인체에 유해한 성분이 포함되어 있어 일정부분 소비자들에게 외면당하고 있다. 특히 고혈압과 당뇨병을 가진 환자들에게 짠맛은 위험하다. 하지만 아이스플랜트는 다양한 영양성분들을 가지고 있으면서, 짠맛 조절(저농도 및 짠맛자체를 없앨 수도 있음)이 가능하기 때문에 기호성의 측면에서도 우수하여 향후 가공식품의 원료로서 많은 수요가 예상되고 있다.

우리나라에는 아이스플랜트와 유사한 퉁퉁마디(현지에서는 "함초"라고 부름)가 식물이 있다. 현재 식용뿐만 아니라 퉁퉁마디의 응용상품으로 다양한 제품이 출시되고 있다. 아이스플랜트도 퉁퉁마디와 같이 식용뿐만 아니라 자체적으로 함유하고 있는 다양한 기능성 물질의 추출 및 극대화를 통해 다른 산업군과의 융합(화장품, 다이어트제품군 등)을 할 수 있는 새로운 재배방법이 요구되어진다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위하여 연구개발한 것으로서, 그 목적은 아이스플랜트의 수경재배를 친환경적으로 대량생산이 가능하고, 양액내의 염분의 농도조절을 수확목적(생식용)과 기능성 물질증가목적에 적합하게 생육별(육묘기와 정식기)로 다르게 적용하여 아이스플랜트의 기능성 물질의 함유량을 유지 및 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 기호성 측면에서도 우수한 고부가가치의 아이스플랜트를 수경 재배할 수 있도록 한 아이스플랜트의 수경재배방법을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 아이스플랜트의 수경재배방법은, 소정형상의 우레탄스펀지에 마련되는 절취부나 종자파종 홈에 아이스플랜트의 종자를 파종하고 상기 우레탄스펀지가 충분히 수분을 머금도록 한 상태에서 수온을 20~25℃로 유지시켜 발아시키는 파종발아단계; 이렇게 발아된 아이스플랜트를 물이나 양액으로 2~5일 재배한 다음, 상기 양액에 소금을 0.1~0.4중량%로 하여 파종일로부터 약15일 정도인 아이스플랜트의 잎이 4~5장이 될 때까지 재배하는 육묘단계; 이후에 양액에 소금을 0.4~1.2중량%로 하여 온도 20~28℃에서 파종일부터 약65일 재배하는 정식단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아이스플랜트의 수경재배방법에 있어서, 기능성 물질증가목적으로 재배하는 경우, 상기 육묘단계에는 양액에 대한 소금비율을 0.4~1.2중량%로 하고, 상기 정식단계에는 양액에 대한 소금비율을 1.0~1.5중량%로 재배하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아이스플랜트의 수경재배방법에 있어서, 상기 정식단계는 육묘단계 이후에 약15일간 재배하는 1차 정식기와, 이러한 1차 정식기를 거치면서 성장된 아이스플랜트를 개체간의 간격이 넓게 2차 정식(이식)하고 약30일간 재배하는 2차 정식기로 나누는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아이스플랜트의 수경재배방법에 의하면, 아이스플랜트의 친환경적인 수경재배를 통해 대량생산이 가능하고, 염분의 농도조절을 수확목적(생식용)과 기능성 물질증가목적에 적합하게 생육별(육묘기와 정식기)로 다르게 적용하여 아이스플랜트의 기능성 물질의 함유량을 유지 및 극대화시킬 수 있으며, 뿐만 아니라 기호성 측면에서도 우수한 고부가가치의 아이스플랜트를 수경으로 재배가 가능하다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 우레탄스펀지를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 아이스플랜트의 수경재배방법에 사용되는 대량생산용 1차 정식판을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 아이스플랜트의 수경재배방법에 사용되는 대량생산용 2차 정식판을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 아이스플랜트의 재배방법은 우레탄스펀지의 홀에 아이스플랜트 종자를 심어 파종하여 발아시키는 파종발아단계; 이 파종발아단계를 거치면서 발아된 아이스플랜트를 물이나 양액으로 2~5일 재배한 다음, 상기 양액에 소금을 0.1~0.4중량%로 하여 아이스플랜트의 잎이 4~5장이 될 때까지 재배하는 육묘단계; 이후에 양액에 소금을 0.4~1.2중량%로 하여 온도 20~28℃에서 재배하는 정식단계를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 아이스플랜트의 재배방법을 단계별로 보다 상세하게 설명하고자 한다.

(1) 파종발아과정

본 발명에서 아이스플랜트의 수경재배에 사용되는 파종방법은 스펀지를 이용한다. 예를 들어, 우레탄스펀지를 충분히 물에 적신 후에 상기 육묘트레이에 넣은 후, 아이스플랜트 종자를 삽입하고 우레탄스펀지의 수위를 일정하게 유지시키며, 우레탄스펀지의 윗면은 건조 상태를 유지시켜야 한다.

상기 우레탄스펀지는 도 1에 나타낸 바와 같이 상면중앙에 십자형상의 절취하고 그 상단에 1~4㎜깊이의 종자파종 홀을 마련한 것으로, 우레탄스펀지 상면의 종자파종 홀에 아이스플랜트 종자 1~2개를 넣어 파종한다.

이때, 육묘트레이는 물의 흐름이 원활하지 않고 충분히 공급되지 않으면 물이나 양액의 온도가 지속적으로 올라가 재배작물인 아이스플랜트의 발아보다 이끼의 발생을 촉진하여 발아율을 떨어뜨릴 수 있으므로 우레탄스펀지에 충분한 물(양액포함)이 공급되어 그 수위가 일정하게 유지되어야 한다.

이에 따라 육묘트레이의 밑면은 물론 전후좌우측면에도 유통구멍이 천공됨이 바람직하다. 이렇게 육묘트레이의 밑면과 사방에 유통구멍이 천공되기 때문에 원활한 물의 흐름을 유도하여 온도의 상승을 억제함은 물론 이끼의 발생을 억제하게 된다. 이때, 좀 더 이끼의 발생을 억제하기 위하여 양액온도를 20~25℃로 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 우레탄스펀지의 상면에 깊이 1㎜~4㎜의 종자파종 홀이 동일한 깊이로 마련되어있어 아이스플랜트 종자를 파종기를 이용하여 종자파종 홀 위에서 떨어뜨리기만 하면 일정한 깊이로 파종되게 되며, 이로 인하여 중앙에 십자형상으로 절취한 기존의 우레탄스펀지를 이용하여 파종하는 것과 비교하였을 때 간편하고 능률적인 파종을 꾀할 수 있음은 물론 발아율의 향상을 꾀할 수 있는 것이다.

(2) 육묘과정

아이스플랜트 종자가 발아된 후 소금성분이 전혀 없는 무염상태의 물이나 양액으로 2~5일(파종 후 4~7일) 재배한 다음, 상기 양액에 소금을 0.1~0.4중량%로 하여 아이스플랜트의 잎이 4~5장이 될 때까지 재배한다.

이렇게 아이스플랜트의 잎의 개수가 4~5장이 되는 시기는 파종 후 약10~15일 경과하였을 때이며, 전체 크기는 2㎝ 정도이다. 이때, 아이스플랜트 종자가 발아된 직후의 어린유묘에 일정기간동안 무염상태로 재배하는 이유는 내성이 없어 고사될 확률이 높기 때문이다. 아이스플랜트의 유묘가 생장하여 생육발달이 왕성하게 되면 양액에 소금을 가미하여 비교적 낮은 염분농도(0.1~0.4중량%)로 스트레스를 주기 시작한다.

(3) 정식과정

위와 같이 아이스플랜트의 잎 개수가 4~5장이 되면 정식을 수행하되, 상기 정식은 1차 정식과 2차 정식으로 나누어 수행한다.

1차 정식부터는 육묘과정보다 염분농도를 높여 주되, 아이스플랜트의 EBC(블러더세포) 증가에 따른 기능성 물질의 함량증가 및 기타 영양성분을 높여주기 위하여 재배(생육)목적에 따라 생육별로 나누어서 염분농도를 달리 높여줌이 바람직하다. 양액에 0.4~1.6중량%, 바람직하게는 0.8~1.2중량%의 염분농도를 함유하도록 하여 재배한다.

만일, 염분농도가 0.4% 미만인 경우에는 염분에 의한 스트레스 영향을 거의 기대하기 곤란하고, 2%초과하는 경우에는 CAM화가 진행되어 식용으로의 가치가 떨어져 수확이 곤란하거나 고사되는 사례가 발생되기 시작한다.

또한, 염분농도를 재배목적에 따라 생육별로 나누어서 처리를 할 경우, 생육발달에 따라 점점 농도를 높여가면서 처리해줄 수 있으며, 이렇게 염분농도를 높여가면서 처리해주면 스트레스에 대한 내성이 생겨 생리장애가 발생하는 확률을 낮출 수 있어 바람직하다. 또한 이러한 방법을 사용함으로써 짠맛에 대한 농도를 조절할 수도 있다.

본 발명에 따른 아이스플랜트의 수경재배에서 염분농도 조절의 예는 표 1에서 제시하고 있는 바와 같다.

아이스플랜트의 생장촉진 및 식용을 위한 올바른 형태(잎이 작고, 줄기가 가늘음)를 유지시키기 위해서는 염분이 반드시 필요하다. 염분 없이 재배를 하였을 경우, 초기 생장은 염분재배에 비해 정식1단계로 이식한 후 빠른 성장을 보이지만, 이후 생장은 멈춘 듯이 매우 느려지게 된다. 염분의 농도는 아이스플랜트 재배에 있어 상당히 중요한 요소이며, 이와 더불어 양액의 온도, 아이스플랜트 생육의 최적의 조건(양액의 온도, 재배실의 온습도, Co₂농도)을 맞추었을 때, 약 5일 정도 앞당겨 수확할 수 있다. EBC(블러더세포)세포는 염분으로 인한 스트레스를 통해 더 많이 발생하며, 줄기도 굵어지면서 길어지고 잎의 모양도 적어진다.

아이스플랜트를 생식용으로 판매하고자 할 때에는 무염재배나 소정의 염분농도이외에 재배를 통한 성장은 상품으로서 가치를 떨어트리는 요인이 될 수 있다. 잎은 작고 줄기는 굵고 길게 그리고 많은 EBC가 생기는 것이 상품으로 가치를 인정받을 수 있어 염분에 의한 스트레스를 주면서 배양하는 쪽이 보다 바람직하다.

이와 같이 아이스플랜트의 상품가치를 높이기 위해 염에 의한 스트레스를 지속적으로 주는 것이 바람직하지만, 지나친 스트레스는 오히려 개화를 촉진시키기 때문에 스트레스를 잘 조절해 주어야 한다. 이는 염분농도에 따라 성장이 둔화되고(중량감소), CAM현상이 나타나기 시작하면 줄기와 잎이 시들기 시작하며, 모든 영양분이 개화를 위한 에너지원으로 쓰이기 때문이다.

2차 정식은 1차 정식 후 약15일간의 1차 정식기를 거치게 되면 개체간의 간섭을 막기 위하여 서로 이웃하는 개체간의 간격이 보다 넓은 곳으로 2차 정식(이식)하여 재배하는 것을 의미한다. 본 발명에서는 2차 정식 후 약30일간의 2차 정식기를 거치면 수확할 수 있는 조건이 된다. 이때, 표준 중량은 180~200g 정도이고, 시식부의 중량은 120~150g 정도가 된다. 수확시의 아이스플랜트 크기는 평균적으로 15㎝(L)*15㎝(D)*20㎝(H) 정도이다.

상기 본 발명에 사용되는 대량생산용 1차 정식판과 2차 정식판은 아이스플랜트의 생육단계별 체적 및 대량생산을 위한 공간을 최대로 활용할 수 있도록 제작되어야 하나, 상기 1차 정식판은 도 2와 같이 밀식재배가 가능하도록 마련되고 상기 2차 정식판은 도 3과 같이 아이스플랜트를 최종 수확할 때 서로 이웃하는 개체간의 간섭을 피할 수 있는 간격으로 마련된다.

본 발명에서 아이스플랜트 재배시의 간섭을 피하고 한곳에서 생리작용을 받지 않으며 대량으로 생산할 수 있는 최적의 1차 및 2차 정식판의 규격을 참고로 나타내었다.

1차 정식판은 927㎜(L)*604㎜(D)*15㎜(H)로서 홀수 187, 홀 사이의 간격 52㎜이고, 2차 정식판은 927(L)㎜*604(D)㎜*25㎜(H)로서 홀수 22, 홀 사이의 간격 150㎜이다.

상기와 같이 아이스플랜트의 수경재배에 따른 이점은 뿌리의 성장에 대한 제약이 없어 영양성장의 속도가 빨라지게 되므로 토양재배에 비해 재배기간의 단축(파종일부터 약65일 이후에 수확: 토양재배보다 25~30일 정도 빠름)되고, 보다 고품질(중량 및 기능성 물질 함유량)의 아이스플랜트를 수확할 수 있는 것이다.

상기 아이스플랜트의 수확은 파종일부터 약65일 동안 재배하면 곧바로 수확 하나, 재배여건이나 재배자의 상황에 따라 5~6일정도 늦추어서 수확할 수도 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 수경재배는 중금속 및 인체유해요소에 대하여 100% 안심하고 재배할 수 있는 환경이 되며, 짠맛의 조절에 있어 토양재배보다 용이한 장점을 갖는다. 뿐만 아니라, 본 발명에 의하면 1차 정식기와 2차 정식기에 각각 다른 농도의 염분을 조성함으로써 생리부작용을 최소화하여 생산량의 증가 및 기호에 따른 짠맛의 조절이 가능하다.

이하, 본 발명의 내용을 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이들 실시예는 본 발명의 내용에 대하여 이해를 돕기 위하여 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 아니된다.

[실시예 1]

먼저, 도 1과 같이 제작된 다수의 우레탄스펀지를 준비하고 그 상면에 마련된 종자파종 홀에 각각 2개의 종자를 파종한다. 이후에, 밑면을 비롯한 사방의 측면이 홀을 갖는 육묘용 트레이에다 종자가 파종되어있는 우레탄스펀지를 삽입 배열하여 보다 원활한 물의 흐름을 유도하여 온도의 상승을 억제하고, 이끼의 발생을 억제하였다. 이때, 양액온도는 20~25℃로 유지하였다.

하기의 표 3은 육묘트레이의 300공에 각각 2개의 종자(600개체)를 파종 후 약 15일이 되었을 때, 육묘트레이별로 5차례 실험을 수행하여 발아수량을 체크한 것을 나타낸 것이다.

상기와 같이 기존의 우레탄스펀지와 본 발명의 우레탄스펀지의 발아량에서 차이가 나는 것을 확인하였다. 이러한 차이의 원인으로는 파종시 종자가 우레탄스펀지에 들어간 깊이 및 태양 또는 인공광원이 조사되어 직접 종자에 미치는 영양에 따른 차이에서 비롯된다. 기존의 우레탄스펀지는 중앙의 상단에서 하단에 이르기까지 십자형으로 절개하고 그 사이에 집게를 이용하여 파종하므로 파종 깊이가 일정하지 않기 때문이다. 특히, 파종 깊이가 깊게 심어졌을 경우, 스펀지를 뚫고 나오지 못하고 죽거나 물에 잠겨서 죽는 경우가 많다. 다른 우레탄스펀지로 이식을 하려고 해도 어린뿌리가 이미 스펀지에 감싸여 있기 때문에 뿌리에 상해를 가하는 경우가 대다수이다.

하지만, 본 발명에 따른 도 1의 우레탄스펀지는 상면에 1㎜~4㎜ 정도의 종자파종 홀이 있어서 모든 스펀지의 종자의 위치가 동일하며, 발아시 직접 태양 또는 인공광원의 조사를 받아 뿌리는 아래쪽으로, 잎은 위쪽으로 향하는 개체들이 대다수가 된다.

하기의 표 4에 나타낸 바와 같이 5차에 걸쳐 1차 및 2차 정식단계에서 농도별로 염분을 아이스플랜트에 공급하고, 이식전(1차->2차, 2차->수확) 아이스플랜트의 중량을 측정하는 것으로서 발육저해 정도를 측정하여 그 결과를 각각 나타내었다.

상기 실험결과에서 확인할 수 있듯이 1차 정식에선 염분농도가 0.4~0.8중량%에서 발육저하정도가 작고 무염 하에서도 발육저하가 상당 수준으로 나타났음은 물론 염분농도가 높을수록 더욱 발육이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 2차 정식기에선 염분농도가 0.8~1.6중량%에서 발육저하정도가 작고 무염하에서도 발육저가가 상당 수준으로 나타났음은 물론 염분농도가 높을수록 더욱 발육이 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 토양재배에 비해 수확기간의 단축 및 시식부의 중량의 증가를 확인할 수 있다.

염분의 조절은 아이스플랜트의 재배기간 조절, EBC의 증감, 기능성 물질의 함량조절에 중요한 역할을 하며, 이를 활용한 수경재배방법을 통하여 대량생산을 가능하게 해준다.

[실시예 2]

아이스플랜트의 기능성 물질의 함유량을 증가시키기 위해서는 CAM화가 일어나지 않는 범위 내에서의 스트레스가 필요하다. 본 실시예에 의하면 실시예 1에서와 같이 염분조절을 통한 스트레스 이외의 환경인자에 의한 스트레스를 주어 기능성 물질의 함량을 증가시킬 수도 있음을 확인하였다.

본 실시예에서는 아이스플랜트의 재배온도를 조절하여 기능성 물질의 함량에 대한 성분분석을 수행하였다. 온도조건에 대한 실험은 생육단계별로 실시하였으며, 이에 따른 기능성 물질의 함유량을 조사하고 그 결과를 하기의 표 5 및 6에 나타내었다.

하기의 표 5는 기존의 재배환경인 20~25℃의 조건으로 진행하여 기능성 물질의 함량을 분석한 결과이고, 표 6은 26~34℃의 조건으로 진행하여 기능성 물질의 함량을 분석한 결과이다. 이때, 재배시의 염분 및 습도, 배양액은 동일한 조건으로 하여 실험을 수행하였다.

또한, CAM화 현상의 확인을 위하여 사막의 낮 온도가 보통 32~42℃, 최고 온도는 54℃ 정도인 점을 감안하여 표 7의 온도조건 하에서 실험을 수행하였다.

상기와 같은 재배결과에서 확인할 수 있듯이, 34도 이상이 될 경우 아이스플랜트의 CAM화가 진행되어 식용으로는 쓸 수 없게 되며, CAM증상이 나타났을 경우 1~10일 정도 온도를 정상범위 내로 설정하여 CAM화를 없애주는 것이 중요하다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 소정형상의 우레탄스펀지에 마련되는 절취부나 종자파종 홈에 아이스플랜트의 종자를 파종하고 상기 우레탄스펀지가 충분히 수분을 머금도록 한 상태에서 수온을 20~25℃로 유지시켜 발아시키는 파종발아단계;
   이렇게 발아된 아이스플랜트를 물이나 양액으로 2~5일 재배한 다음, 상기 물이나 양액에 소금을 0.1~0.4중량% 또는 0.4~0.8중량%로 하여 파종일로부터 약15일 정도인 아이스플랜트의 잎이 4~5장이 될 때까지 재배하는 육묘단계;
   이후에 물이나 양액에 소금을 0.4~1.2중량% 또는 0.8~1.6중량%로 하여 온도 20~28℃에서 파종일부터 약65일간 재배하는 정식단계를 포함하며,
   상기 정식단계는 육묘단계 이후에 1차 정식하여 약15일간 재배하는 1차 정식기와, 이 1차 정식기를 거치면서 성장된 아이스플랜트를 개체간의 간격이 넓게 2차 정식하여 약30일간 재배하는 2차 정식기로 나누는 것을 특징으로 하는 아이스플랜트의 수경재배방법.
   
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