KR101330101B1

KR101330101B1 - 접목·삽목묘 생산장치

Info

Publication number: KR101330101B1
Application number: KR1020110014274A
Authority: KR
Inventors: 장윤아; 문보흠; 엄영철; 서태철; 이준구; 정승룡; 고관달; 전창후
Original assignee: 대한민국
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2013-11-15
Also published as: KR20120094792A

Abstract

본 발명은 접목·삽목묘 생산장치에 관한 것으로, 접목·삽목묘 생산장치는 온도, 습도를 포함한 환경제어가 가능한 밀폐형 식물생산챔버(10)와, 상기 식물생산챔버(10) 내에 위치되고 전면 또는 상단면에 투명한 재질로 완전 밀폐 또는 반밀폐가 가능하도록 개폐구(23)가 구비되며 내부에 접목묘 또는 삽목묘(m)가 배치되는 다수의 활착상자(20)와, 상기 활착상자(20) 내부의 광도 및 상대 습도를 제어하는 제어수단을 포함한다.
접목·삽목묘 생산방법은 활착기간 중 접목묘 또는 삽목묘(m)를 활착상자(20) 내에 배치하고, 상기 활착상자(20)를 설정온도로 세팅된 식물생산챔버(10) 내에 위치시킨 후 광원(37), 가습기(27)를 이용하여 상기 활착상자(20) 내의 광도 및 상대습도를 조절한다.
본 발명은 작물 특성에 따른 다양한 활착환경의 구현이 가능할 뿐 아니라 활착을 촉진시키고 효율적인 플러그 트레이의 생산이 가능하게 하므로 무농약 고품질의 묘을 생산할 수 있는 이점이 있다.

Description

접목·삽목묘 생산장치{Producing equipment of grafted seedlings and rooted cuttings}

본 발명은 접목·삽목묘 생산장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 묘의 활착률을 높이고 활착기간을 단축시키며 품질을 향상시키는 접목·삽목묘 생산장치에 관한 것이다.

식물의 눈(芽) 또는 눈이 붙은 줄기(접수, scion)를 뿌리가 있는 줄기 또는 뿌리(대목, rootstock)에 접착시켜 접붙이 묘를 생산하는 방법을 접목(接木, grafting)이라 하며, 이러한 접목 과정을 거쳐 생산된 묘를 접목묘(grafted nursery plant)라 한다.

접목된 대목과 접수는 연결부위의 형성층에서 형성된 유상조직에 의하여 서로 밀착하고 유관속이 연결 되어 완전한 식물체로 생장하게 된다.

삽목(cutting)은 식물 영양기관의 일부를 모체로부터 분리시켜 흙 또는 모래에 꽂아 발근, 발아시켜 독립의 식물체로 하는 영양번식법으로, 근삽(根揷), 지삽(枝揷), 엽삽(葉揷) 등의 종류가 있다.

최근 동일 경지에서의 작부회수의 증가에 따라 염류집적 및 토양병해 발생 등 연작장해가 심각한 문제로 대두되고 있다. 고추, 토마토, 오이 등 과채류 재배시에도 작부회수의 증가 및 장기 재배에 따른 연작장해로서 역병, 풋마름병 등 토양병해의 발생이 증가하고 있어, 병 방제를 위해 많은 노력과 비용이 소요되고 있다. 따라서 토양병 방제를 위하여 토양소독, 윤작 등과 함께, 병 저항성 대목을 이용한 접목, 삽목묘 생산이 증가하고 있는 추세이다.

그런데, 접목·삽목묘의 생산은 접목 작업에 숙련된 기술이 필요하고 접목후 묘의 활착을 위해 집약적인 환경관리기술을 요한다.

만약, 접목·삽목묘의 생산시 환경관리가 잘못되면 식물체가 도장되고 병이 발생하며 정식 후 착화 절위 상승(예:토마토) 등의 문제가 발생한다. 도장은 식물체가 키만 커지게 되고 전체적으로 약하게 되는 것을 의미하며 식물체가 도장하게 되면 정상적인 생육이 어렵고 충분한 수확을 얻기가 어렵다.

특히, 고밀도로 육묘되는 채소 플러그 트레이는 정식 적기의 범위가 좁은데 재배농가의 정식지연으로 인해 묘 구입이 지연되면 묘의 노화, 정식 후 활착 불량, 생육 지연 등의 문제가 발생한다.

또한, 정식지연에 따른 묘소질 유지 기술이 미흡하고 생육억제제 등 화학제 이용에 따른 피해가 다발하며, 정식 지연시 묘 유통시 묘소질 유지를 위한 저장 및 유통 환경관리기술 개발이 필요한 문제가 발생한다.

예를 들어, 현재 대부분의 접목묘 활착은 온실내에 PE 필름과 차광막을 이용하여 만들어진 터널 내에서 이루어지는데, 접목 2∼3일 후까지는 PE 필름을 밀폐하여 접목묘의 위조를 막고 활착을 촉진시키며, 접목 4∼5일 후부터는 외부 환경에 순화되도록 PE 필름을 개폐한다.

그런데, PE 필름 개폐 등 접목묘의 활착환경 관리는 계절이나 날씨에 따라 관리자의 경험에 의해 이루어지고 있어 숙련된 기술이 요하는 문제점이 있다.

또한, 접목 직후 증산에 의한 위조를 막고 활착을 촉진하기 위한 3∼4일간의 밀폐기간을 둠에 의해 터널 내 광량이 50 μmol m^-2s^-1 이하, 상대습도가 90% 이상으로 포화상태가 되며, 기류는 거의 0 m s^-1에 가깝게 된다.

토마토 접목묘의 접목직후 관행에 따른 활착환경관리시 광합성률은 거의 0 mg CO_{2 m-2}s_-1에 가까운 것으로 보고되었다. 이러한 환경조건하에서 활착된 접목묘는 환경 스트레스에 약하고 활착 후 순화를 필요로 하는 경우가 많다.

또한, 이러한 관행의 활착환경 관리 방식에 의해 접목묘 대부분의 활착이 가능하지만, 줄기나 엽병의 도장, 접수에서의 부정근 발생, 병 발생 등의 문제를 야기할 수 있다.

이에 따라, 최근에는 접목활착기간 중 줄기나 엽병의 지나친 도장을 막기 위해, 접목 전이나 활착 종료 후 트리아졸(triazole)계 농약 등의 생장억제제가 이용되기도 한다.

또한, 온실 터널의 개폐가 행해지는 활착후기 순화기간 동안에는 터널의 개폐가 계절, 날씨나 관리자의 경험에 의해 행해지기 때문에 순화가 종료되기까지 4~7일 정도의 기간이 소요된다. 따라서 계절, 날씨 및 관리방법에 따라 양생 및 활착기간은 7-10일로 그 폭이 넓어 활착기간의 간략화가 요구된다

본 발명의 목적은 묘의 활착률을 높이고 활착기간을 단축시키며 품질을 향상시키도록 고밀도의 정밀 환경제어가 가능한 접목·삽목묘 생산장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 온도, 습도를 포함한 환경제어가 가능한 밀폐형 식물생산챔버와; 상기 식물생산챔버 내에 위치되고, 전면 또는 상단면에 투명한 재질로 완전 밀폐 또는 반밀폐가 가능하도록 개폐구가 구비되며, 내부에 접목묘 또는 삽목묘가 배치되는 다수의 활착상자와; 상기 활착상자 내부의 광도 및 상대 습도를 제어하는 제어수단을 포함한다.

상기 활착상자는 일측에 공기 유입구를 구비하고, 상기 공기 유입구가 가습을 위한 가습관과 연결된다.

상기 제어수단은 상기 공기 유입구측에 구비된 가습기와, 상기 활착상자의 상부에 구비된 광원과, 상기 활착상자 내에 구비된 감지센서 및, 상기 감지센서의 신호를 인가받아 상기 가습기, 광원 중 선택된 1종 이상을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 활착상자는 다단 베드 형태로 상기 식물생산챔버 내에 위치된다.

활착기간 중 접목묘 또는 삽목묘를 활착상자 내에 배치하고, 상기 활착상자를 설정온도로 세팅된 식물생산챔버 내에 위치시킨 후 광원, 가습기를 이용하여 상기 활착상자 내의 광도 및 상대습도를 조절한다.

상기 활착기간 중 상기 활착상자 내의 광도를 고광도(160 ~ 260PPF(μmolm^-2s^-1))로 유지한다.

상기 접목묘는 자엽이 있는 대목에 접수를 접목한다.

상기 활착상자 내의 상대습도는 75~95%이다.

상기 활착상자 내의 제습 또는 이산화탄소 공급을 위해 상기 활착상자의 전면 또는 상단면에 구비된 개폐구를 개폐한다.

본 발명의 접목·삽목묘 생산장치는 작물 특성에 따른 다양한 활착환경의 구현이 가능하므로 고도의 환경정밀 제어가 가능하여 활착기간을 단축시키고 묘의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명의 접목·삽목묘 생산방법은 고광도(160 ~ 260PPF(μmolm^-2s^-1)), 상대습도는 75~95%의 범위에서 활착환경을 구현하므로 효율적인 플러그 트레이의 생산이 가능하고 활착이 촉진되며 농약 사용 없이도 묘의 품질이 향상되어 무농약 고품질의 묘를 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 접목·삽목묘 생산장치의 바람직한 실시예를 보인 구성도.
도 2는 본 발명 실시예의 활착상자 내에 접목·삽목묘가 배치된 상태를 보인 개략 사시도.
도 3은 실험예1의 오이 접목묘의 유합과 순화 동안 광도와 상대습도 처리 조건에 따른 온도 및 상대습도 경과를 나타낸 그래프.
도 4는 유합과 순화동안 광도, 상대습도에 따른 이산화탄소 교환율(광합성 및 호흡)을 나타낸 그래프.
도 5는 A는 고광도 조건, B는 중간광도 조건, C는 어두운 조건에서 6일 동안 유합과 순화된 접수 자엽의 잎 단면도이고, D는 고광도 조건, E는 중간광도 조건, F는 어두운 조건에서 각 처리 후 유리온실 육묘베드 위에서 7일간 육묘한 후 접수 자엽의 잎 단면도.
도 6은 접목 또는 삽목묘의 유합과 순화동안 광도에 따른 건물률, 비엽면적, 지상부에 대한 지하부의 비율을 나타낸 그래프.
도 7은 토마토 접목묘의 활착기간 중 광도에 따른 이산화탄소 교환율(광합성 및 호흡)을 나타낸 그래프.
도 8은 토마토 접목묘의 활착기간 중 광도에 따른 활착 및 생육 정도를 보인 사진.
도 9는 표 10의 접목활착 종료 후 각 처리별 오이 접목묘를 보인 사진.
도 10은 표 10의 활착기간 중 처리별 오이 접목묘의 순광합성률 변화를 보인 그래프.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 접목·삽목묘 생산장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 식물생산챔버(10)와, 식물생산챔버(10) 내에 위치되고 전면 또는 상단면에 투명한 재질로 완전 밀폐 또는 반밀폐가 가능하도록 개폐구(23)가 구비되며, 내부에 접목묘 또는 삽목묘(m)가 배치되는 다수의 활착상자(20)와, 활착상자(20) 내부의 광도 및 상대 습도를 제어하는 제어수단을 포함한다.

식물생산챔버(10)는 온,습도 제어 및 이산화탄소 공급 등 환경제어가 가능한 밀폐형으로 형성된다. 이산화탄소의 공급은 식물생산챔버(10)의 외부에 배치되어 식물생산챔버(10) 내부로 이산화탄소를 공급하는 이산화탄소 공급부(41)를 통해 수행되며, 활착상자의 광도 및 온,습도 제어는 아래에서 설명될 광원, 가열기, 가습기를 통해 수행될 수 있다.

활착상자(20)는 일측에 공기 유입구(21)를 구비하고 공기 유입구(21)가 가습을 위한 가습관(25)과 연결된 구조로 된다.

개폐구(23)는 활착상자(20) 내의 제습 또는 이산화탄소 공급을 위해 구비된다. 예를 들어, 개폐구(23)는 활착상자(20)의 전면을 미닫이식 또는 여닫이식으로 구성함에 의해 구비될 수 있다.

접목·삽목묘(m)는 고밀도로 육묘되도록 플러그 트레이를 이용한 플러그묘 형태로 활착상자(20) 내에 배치된다.

제어수단은 활착상자(20)의 공기 유입구(21)측에 구비된 가습기(27)와, 활착상자(20)의 상부에 구비된 광원(37)과, 활착상자(20) 내에 구비된 감지센서(33) 및, 감지센서(33)의 신호를 인가받아 가습기(27), 광원(37) 중 선택된 1종 이상을 제어하는 제어부(35)를 포함한다.

가습기(27)는 활착상자(20) 내부의 상대습도 조절을 위한 것이다. 활착상자(20) 내부의 공기는 가습기 스위치(미도시)를 ON함에 의해 습도가 높아진다.

구체적으로, 공기를 활착상자(20) 내로 유입하는 과정에서 공기 유입구(21)측에 구비된 가습기(27)를 ON하면 활착상자(20) 내로 유입되는 공기에 수분이 함유되고 접목·삽목묘(m)에 가습이 이루어진다.

공기에 함유된 수분은 활착상자(20)의 전면 또는 측면 등에 구비된 개폐구(23)를 개방함에 의해 제거 가능하다.

광원(37)은 접목·삽목묘(m)의 광도 조절을 위한 것이다. 광원(37)은 인공광원이 해당되며 예를 들어, 고압 나트륨 램프, 금속 할로겐 램프, 형광등, LED(Light Emitting Diode)가 사용될 수 있다. 인공광원(37)하에서 접목·삽목묘(m)의 광합성, 활착 및 생육은 광도 증가와 함께 촉진된다.

자연광원(태양)의 경우 접목·삽목묘의 활착시 건조 현상을 증가시키므로 바람직하지 않다.

온실에 구비한 접목·삽목묘의 활착시, 자연광원은 온실 내부의 온도를 상승시키고 상대습도를 떨어뜨려 접목·삽목묘의 표면 증산을 상승시킨다. 따라서 온실의 경우 낮은 광도를 유지하고 지나친 온도 상승을 방지하기 위해 항상 빛가리개를 사용한다. 그런데 빛가리개의 사용은 접목·삽목묘의 광합성을 막고, 또 빛가리개의 사용으로 인한 낮은 광도에도 불구하고 열기에 의해 접목·삽목묘의 건조 현상은 증가하게 된다. 건조 현상 증가는 접목·삽목묘의 활착을 방해한다. 따라서 자연광원 대신 인공광원을 사용하고 상대습도를 조절할 수 있도록 된 접목·삽목묘 생산장치가 제시되는 것이다.

광원(37)은 활착상자(20)의 상부에 복수개가 설치되며 예를 들어, 램프가 각 활착상자(20)의 상부면으로부터 소정 간격 이격되게 복수개가 설치될 수 있다.

광원(37)에 의한 광도 레벨은 램프의 수로서 조절하며, 활착상자(20)에 광도 레벨 측정을 위한 광량계가 더 구비된다. 정확한 광도 레벨 측정을 위해 광량계는 복수개의 감지바 광량자를 갖는 광량계를 사용할 수 있다.

각 활착상자(20)에 가열기(39)가 구비된다. 가열기(39)는 활착상자(20) 내부의 온도 유지를 위한 것으로 히터가 사용될 수 있다.

활착상자(20) 내에 구비되는 감지센서(33)는 열전대와 습도센서이다. 열전대는 활착상자(20) 내부의 온도를 측정하고 습도센서는 활착상자(20) 내부의 상대습도를 측정한다.

열전대, 습도센서를 포함한 모든 감지센서와 광량계는 가습기(27), 가열기(39), 광원(37) 등은 제어부(35)에 연결된다. 또한, 제어부(35)는 내부에 데이터 기록장치를 구비하며, 데이터 기록장치에는 감지센서(33), 광량계에서 감지한 모든 데이터가 매 시간마다 수집된다. 데이터를 수집한 제어부(35)에 의해 활착상자(20) 내의 온도, 광도, 상대습도가 제어된다.

한편, 도시되지는 않았지만 활착상자는 다단 베드(복층 선반) 형태로 식물생산챔버 내에 위치될 수 있다. 이 경우 각 활착상자의 상단에는 인공광원이 설치되어 활착상자 내의 광도를 조절할 수 있도록 된다.

참고로, 미설명 부호 31은 광원(37)을 고정하는 지지대이고, 40은 활착상자(20) 내부의 공기를 균일하게 섞어주기 위한 팬이다.

상술한 접목·삽목묘 생산장치를 이용한 접목·삽목묘 생산방법은 활착기간 중 접목묘 또는 삽목묘(m)를 폐쇄형 활착상자(20) 내에 배치하고, 활착상자(20)를 설정온도로 세팅된 식물생산챔버(10) 내에 위치시킨 후 광원(37), 가습기(27)를 이용하여 활착상자(20) 내의 광도 및 상대습도를 조절한다.

활착기간 중 활착상자(20) 내의 광도(빛의 밝은 정도)는 고광도(160 ~ 260PPF(μmolm^-2s^-1))로 유지한다. 광도는 광합성 특성 뿐만 아니라 잎 두께와 세포 배열과 같은 식물의 조직에도 영향을 주는데, 고광도 조건에서 광합성 용량이 높아지고 접목묘(m)의 잎 세포에 더 많은 엽록체를 가지게 하며 잎의 두께가 두꺼워져 활착이 촉진된다.

특히, 고광도는 접목후 유합과 순화동안 접수의 잎에 광합성 양을 증가시켜 접목·삽목묘(m)의 활착을 촉진시킨다. 유합과 순화는 접목·삽목묘(m)의 생존을 위한 강화와 관련되므로 활착에 중요하며, 활착기간 중 접목·삽목묘(m)가 위치하는 활착상자(20) 내의 광도, 상대습도, 온도는 유합과 순화에 큰 영향을 준다.

유합(Healing)은 식물체의 일부가 손상되었을 경우 새로운 세포, 조직이 분화되어 상구면을 덮어 치유하는 것을 의미하며, 순화(Acclimatization)는 식물이 다른 토지나 환경으로 이식된 후 그 기후 조건에 적응하는 것을 의미한다.

접목묘(m)는 자엽이 있는 대목에 접수를 접목하는 것이 바람직하다. 자엽이 있는 대목의 경우 대목의 자엽이 이산화탄소 교환율을 상승시켜 접목후 접수와 대목 사이의 관다발 연결을 촉진한다.

활착기간 중 활착상자(20) 내의 상대습도는 광합성을 가속화하기 위해 75~95%로 유지한다.

일반적으로 식물의 광합성은 상대습도 75~85% 조건에 촉진된다. 95%를 초과하는 높은 상대습도는 잎의 기공 구멍을 줄여 광합성을 감소시킨다. 따라서 낮은 상대습도는 기공 구멍이 닫히는 것을 방지하여 광합성을 촉진할 수 있다. 그러나 75% 미만으로 너무 낮은 상대습도는 식물의 과도한 증산작용에 의해 유도되는 수분스트레스로 인해 광합성을 감소시킨다.

상술한 접목·삽목묘 생산장치 및 생산방법은 다양한 활착환경의 구현이 가능하여 접목·삽목묘의 활착기간을 단축시키고 묘 품질을 향상시키므로 고품질 균일묘의 생산이 가능하게 한다.

이하에서, 실험예를 통해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기의 실험예에 의하여 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.

<실험예1> 오이 접목묘

a. 접수와 대목의 준비

오이를 접수로 사용하고 호박을 접목묘를 생산하기 위한 대목으로 사용한다.

접수와 대목의 씨를 각각 105셀, 50셀 플러그 트레이에 심고 생육배지(육묘용 인공상토)로 채운다. 접수와 대목의 재식밀도는 각각 694 주(plant) m^-2, 330주(plant)m^-2로 한다. 이 플러그 트레이를 2~3일 동안 28℃로 유지되는 발아실에 두어 발아하면 인공광원이 있는 식물생산챔버에서 생육시킨다.

식물생산챔버에서 생육시 온도는 25℃/18℃(광 조사 기간(낮)/어두운 기간(밤))로 설정한다. 광 조사 기간은 형광등으로 대략 200чmolm^-2s^-2광도를 제공한다. 플러그 트레이의 바닥에 물 또는 배양액을 제공한다.

접목전 각각 두 번 접수와 대목의 줄기직경, 잎의 건중량, 잎 면적을 측정한다. 그 결과는 아래의 표 1에 나타내었다.

구분	줄기직경 (mm)	잎의 건중량 (mg)	잎 면적 (㎠)
접목전 접수	1.36±0.04	39.35±1.09	11.67±0.23
접목전 대목	2.51±0.06	170.05±3.23	27.05±0.76

b. 접목

접목은 파종 일주일 후 접수와 대목의 자엽이 완전히 펼쳐지면 편엽 단근 엇접방식(splice grafting method)에 의해 수행한다. 접목을 위해 대목의 뿌리 및 한쪽 자엽과 생장점을 제거하고 접수는 자엽 아래 5mm를 잘라낸다. 다음으로 대목의 상부에 접수를 위치시킨 후 일반적으로 이용되는 접목 집게로 접목된 위치를 단단히 고정한다. 이 후, 접목묘를 새로운 상토가 담긴 플러그 트레이에 삽목한다.

c. 활착

접목묘를 접목·삽목묘 생산장치 내에 위치시킨다.

접목묘가 활착상자 내에 배치되면 공기 유입구측에 구비된 가습기를 ON함에 의해 공기에 수분이 함유되어 활착상자 내부가 가습되고 공기에 함유된 수분 제거 및 이산화탄소 교환을 위해 활착상자의 개폐구를 개폐한다.

각 활착상자 내의 감지센서가 측정한 광도, 온도, 상대습도는 매시간 마다 수집하며, 활착상자 내의 공기 온도는 가열기를 이용하여 27℃로 유지한다.

활착상자의 상부에는 상부면에서 20cm 이격되게 11개의 형광등이 병렬로 설치되며 각 램프 사이의 간격은 1cm로 한다. 광도 레벨은 형광등이 켜진 수로서 조절하며, 광 조사 기간, 어두운 기간은 각각 12시간으로 설정한다.

d. 활착기간 중 처리(제어)

접목묘(접목된 오이)의 유합과 순화는 6일 동안 활착상자에서 수행된다. 물 공급(관개)은 유합과 순화 기간 동안에는 하지 않았다. 유합과 순화 6일 동안 상대습도 2개의 레벨, 광도 3개의 레벨을 조합하여 설계한다.

각 레벨은 표 2에 나타내었다. 참고로, 오이와 같은 박과 식물은 고습을 요하므로 상대습도를 90% 이상으로 하여 실험한다. 상대습도가 90% 미만이면 작물 특성상 활착이 제대로 되지 않는다.

구분	H	M	L
상대습도(%)	95	-	90
광도(PPF(μmolm^-2s^-1))	160 이상 260 미만	100 이상 160 미만	100 이하

예를 들어, 높은 상대습도와 낮은 광도는 HL로 표기되고, 낮은 상대습도와 높은 광도는 LH로 표기한다.

표 3에 유합과 순화동안 상대습도와 광도(PPF) 처리한 예를 나타내었다.

처리 코드(Treatment code)	상대습도(%)	광도(PPF)(чmolm^-2s^-2)
HH	95	237±8
HM	95	142±8
HL	95	0
LH	90	237±8
LM	90	142±8
LL	90	0

도 3에는 유합과 순화 동안 공기의 온도와 상대습도 처리를 그래프로 나타내었다.

e. 이산화탄소 교환율 측정

처리 기간 중 활착상자의 공기 유입구로 유입되는 공기와 개폐구를 통해 배출되는 공기의 일정량을 샘플링하여 이산화탄소 농도를 측정하고 접목묘의 이산화탄소 교환율을 측정한다.

실험결과, 유합과 순화 동안 광도(PPF)의 증가는 이산화탄소 교환율의 증가(광합성의 증가)를 가져왔다.

도 4에 도시된 바에 의하면, 광 조사 기간 동안 이산화탄소 교환율은 HM과 LM처리 보다 HH와 LH처리에서 각각 1.5배, 1.8배 더 높았다. HH와 LH처리, HM과 LM처리의 6일째날 이산화탄소의 교환율은 첫째날과 비교하여 2배 더 증가했다.

어두운 기간 동안 이산화탄소 교환율은 호흡에 의해 (-)값을 나타냈으며 광도와 양의 상관을 보였다. 그러나 상대습도 90~95%에서 상대습도는 접목묘의 유합과 순화동안 이산화탄소 교환율에 유의적인 영향을 주지는 않았다.

접목 또는 삽목묘의 유합과 순화동안 접목한 오이 접목묘의 이산화탄소 교환율은 광도와 상대습도에 의해 영향을 받는다.

f. 현미경 관찰

현미경 관찰을 위해 샘플을 채취하고 횡단면을 준비한다. 조직 측정을 위해 접목후 6일(활착기간 6일), 13일(6일간의 활착종료 후 처리간 비교를 위해 7일간 일반 유리온실에서 육묘)된 접수의 자엽으로부터 잎 조각을 채취한다.

채취한 잎 조각은 고정, 건조 등의 전처리 후 과요오드산(PAS)에 물들이고 광학 현미경으로 조직을 관찰한다.

전처리는 4℃로 냉각되어 있는 인산버퍼(pH 7.2)에 2.5%의 글루타르알데히드를 넣은 후 채취한 잎 조각을 2시간 동안 장입하여 조직을 고정시키고 세척한 후, 4℃의 1%의 사산화오스뮴에 2시간 동안 장입하고 인산버퍼에 하루동안 유지하여 조직을 고정한다. 고정 후, 완벽한 건조를 위해 에틸알코올에 단계적으로 건조시킨다.

현미경 관찰은 잎 조직의 엽록체 분포 차이를 보여주는 것으로, 실험결과 도 5에 도시된 바와 같이, 중간광도(HM) 또는 어두운 조건(HL)에서 유합과 순화된 접수와 비교하여 고광도(HH) 조건에서 유합과 순화된 접수의 자엽에서 더 많은 엽록체가 관찰되었다. 접종 후 13일에 조직의 엽록체는 중간광도(HM) 또는 어두운 조건(HL)보다 고광도(HH)조건에서 모두 증가하였다.

g. 생육

표 4는 접목·삽목묘 생산장치에서 6일(활착기간 6일) 유합, 순화된 오이 접목묘의 생육을 나타낸 것이다.

처리 코드 (Treatment code)	식물체 지상부 길이(초장) (cm)	잎의 수	줄기직경 (mm)	잎 면적 (㎠)	지하부 건조중량 (mg)	지상부 건조중량 (mg)
HH	8.09	0.95	4.08	50.31	39.9	228.9
HM	8.71	1.00	3.85	47.97	30.3	188.0
HL	9.59	-	3.51	36.28	20.0	128.5
LH	7.45	1.47	4.25	48.10	46.2	271.9
LM	7.46	1.57	3.92	45.47	36.8	240.7
LL	9.65	0.55	3.79	38.50	24.8	198.4

표 5는 접목·삽목묘 생산장치에서 6일간 유합, 순화 후, 7일간 온실(접목 후 13일)에서 육묘된 오이 접목묘의 생육을 나타낸 것이다.

처리 코드 (Treatment code)	식물체 지상부 길이(초장) (cm)	잎의 수	줄기직경 (mm)	잎 면적 (㎠)	지하부 건조중량 (mg)	지상부 건조중량 (mg)
HH	8.40	2.35	5.15	87.57	49.8	434.0
HM	8.66	2.35	4.85	75.45	42.3	372.7
HL	10.00	0.95	4.20	51.37	27.8	290.9
LH	7.08	1.95	4.79	69.16	51.5	356.0
LM	7.85	2.20	4.76	71.13	40.8	304.6
LL	9.36	1.15	4.14	46.72	27.6	249.3

도 6은 접목 또는 삽목묘의 유합과 순화동안 광도에 따른 건물률, 비엽면적, 지상부에 대한 지하부의 비율을 나타낸 그래프이다.

건물률은 생물체의 원상태에서 수분을 뺀 건물이 원래의 생물체에서 차지하는 비율(%)이고, 비엽면적은 잎 면적을 잎 건물중으로 나눈 값으로 잎두께를 간접적으로 나타내며, 지상부에 대한 지하부의 비율은 식물 지상부의 건물중에 대한 지하부(뿌리)의 건물중의 비율이다.

표 4, 표 5, 도 6에 의하면 실험결과, 활착기간 중 광도 증가에 따라 접목 후 6일, 13일된 접목묘의 접수 길이는 감소하나 줄기직경, 잎의 수, 잎 면적, 지하부 건조중량은 증가하였다. 90~95%의 상대습도 범위에서는 접목묘 생육에 통계적으로 유의한 영향을 미치지는 않았다.

<실험예2> 토마토 접목묘

접수:슈퍼도태랑, 대목:B블로킹

접수 및 대목의 육묘조건은 광 조사 기간(낮):14시간, 25℃, 어두운 기간(밤):10시간, 20℃로 설정하고 생장상에서 육묘하였다.

대목 파종 2일 후 접수 파종하고 4주간 육묘 후 접목하였다.

처리는 활착기간(6일) 중 광도 및 상대습도를 아래의 표 6과 같이 처리하였다.

처리(Treatment)	Low	Medium	High
광도(PPF)(μmolm^-2s^-1)	79.8±7.2	123.6±14.3	217.4±26.8
상대습도(%)	75,85,90,95

표 6 및 도 7, 도 8을 살펴보면, 고광도에서 이산화탄소 교환율이 높았으며 토마토 접목묘의 활착이 촉진되었다.

표 7에 표 6의 광도 조건에 따른 토마토 접목묘의 생육을 나타내었다.(접목 6일 후)

광도 처리 (Treatment)	엽록소 (SPAD)	잎 면적 (㎠)	지하부 건조중량(g)	지상부 건조중량(g)
Low	41.93a	16b	0.014b	0.051b
Medium	40.75b	18ab	0.015ab	0.060b
High	39.55c	19a	0.017a	0.079a

DMRT(P=0.05)

표 7의 실험결과, 광도가 높을수록 활착기간 중 광합성량이 증가하는 경향을 보였으며 활착종료시점에는 저광도 조건에 비해 고광도 조건에서 약 3배 가까이 광합성량이 증가하였으며 그에 따라 토마토 접목묘의 생육량이 증가하였다.

표 8은 토마토 접목 후 활착기간 중 상대습도의 영향에 따른 생육을 나타내었다. 활착기간 중 광도는 고광도로 유지하였다.

활착기간	상대습도 처리 (Treatment)	식물체 지상부 길이 (초장) (cm)	잎의 수	엽록소 (SPAD)	잎 면적 (㎠)	지하부 건조중량 (g)	지상부 건조중량 (g)
6일	75%→80%	9.14a	4.0a	40.54a	18.74b	0.019b	0.096a
6일	80%→90%	9.04a	3.9a	36.44a	20.17b	0.025a	0.089a
6일	85%→95%	9.41a	4.1a	37.96a	26.13a	0.026a	0.113a
13일	75%→80%	12.4a	5.2a	34.45a	36.69a	0.042a	0.187a
13일	80%→90%	12.4a	5.2a	34.76a	39.03a	0.044a	0.187a
13일	75%→80%	11.8b	5.2a	33.95a	36.16a	0.042a	0.182a

DMRT(P=0.05)

표 8의 실험결과, 상대습도는 75~95% 범위에서 미차는 있으나 모두 활착이 촉진되었다.

표 9는 토마도 접목 시 자엽이 있는 대목에 접수를 접목한 경우와 자엽이 없는 대목에 접수를 접목한 경우 활착기간 중 생육을 나타내었다.

실험조건:고광도(217.4PPF(μmolm^-2s^-1)), 상대습도(85%), 광 조사 기간(낮):12시간, 25℃, 어두운 기간(밤):12시간, 20℃

구분	이산화탄소 교환율/순 광합성
구분	접목 후 1일	접목 후 2일	접목 후 3일	접목 후 4일	접목 후 5일	접목 후 6일
대목(자엽X)+접수	-/0	-/0	-/0	+/+	+/+	+/+
대목(자엽O)+접수	+/+	+/+	+/+	+/+	+/+	+/+

표 9의 실험결과, 자엽이 없는 대목의 경우 접목 후 3일째까지는 접수의 자엽이 시들했으며, 이산화탄소 교환율이 접목 후 3일째 까지는 (-)였으나 4일 후부터는 (+)로 증가하여, 접목 4일째부터 접수와 대목의 유관속이 연결되어 광합성이 증가하는 것을 알 수 있었다.

반면, 자엽이 있는 대목의 경우 이산화탄소 교환율이 1일부터 증가하였고 순 광합성도 증가하였다.

표 10은 대목의 자엽이 없는 오이 접목묘의 광합성을 나타내었다.

처리	접목묘 50~60%의 본엽이 전개하기 시작하기 전		접목묘 50~60%의 본엽이 전개하기 시작한 후
처리	PPF(μmolm^-2s^-1)	상대습도(%)	PPF(μmolm^-2s^-1)	상대습도(%)
Ⅰ	176	89	176	79
Ⅱ	176	93	176	84
Ⅲ	176	93	260	84
Ⅳ	260	93	260	84

표 10의 결과는 도 9에 도시되어 있다.

표 10과 도 9에 의하면, 처리 Ⅳ의 접목 활착 종료 후 각 처리별 오이 접목묘에서 활착이 촉진됨이 확인된다.

도 10에는 표 10의 활착기간 중 각 처리별 오이 접목묘의 순광합성률 변화가 도시되어 있다.

도 10에 의하면, 처리 Ⅳ의 접목묘 순 광합성이 1일부터 증가하였고 순 광합성률도 가장 높았다.

이를 통해, 접목시 자엽이 있는 대목을 사용하고 접목·삽목묘의 활착기간 중 고광도(160 ~ 260PPF(μmolm^-2s^-1)), 상대습도는 75~95%의 범위에서 작물의 특성에 맞는 다양한 활착환경의 구현함에 의해 접목·삽목묘의 활착기간을 단축시키고 묘 품질을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구 범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

10:식물생산챔버 20:활착상자
21:공기 유입구 23:개폐구
25:가습관 27:가습기
31:지지대 33:감지센서
35:제어부 37:광원
39:가열기 40:팬
41:이산화탄소 공급부 m:묘(접목묘 또는 삽목묘)

Claims

온도, 습도를 포함한 환경제어가 가능한 밀폐형 식물생산챔버와;
상기 식물생산챔버 내에 위치되고, 내부에 접목묘 또는 삽목묘가 배치되는 다수의 활착상자와;
상기 활착상자 내부의 광도 및 상대 습도를 제어하는 제어수단을 포함하며,
상기 활착상자는
전면 또는 상단면이 투명한 재질로 되고, 상기 전면 또는 상단면에 상기 활착상자 내의 제습 또는 이산화탄소 공급을 위해 완전 밀폐 또는 반밀폐가 가능한 개폐구가 구비되며,
일면에 상기 활착상자 내부로 공기를 유입하기 위한 공기 유입구가 형성되고,
상기 공기 유입구는 가습을 위한 가습관과 연결되며,
상기 제어수단은
상기 공기 유입구와 연결되는 가습관을 구비하는 가습기와,
상기 활착상자의 상부에 구비된 광원과,
상기 활착상자 내에 구비되어 습도 및 광량을 감지하는 감지센서 및,
상기 감지센서의 신호를 인가받아 상기 가습기, 광원 중 선택된 1종 이상을 제어하는 제어부를 포함하여 상기 접목묘 또는 삽목묘의 활착을 위한 정밀 환경제어가 가능하도록 하며,
활착기간 중 접목묘 또는 삽목묘를 활착상자 내에 배치하고,
상기 활착상자를 설정온도로 세팅된 상기 식물생산챔버 내에 위치시킨 후 광원, 가습기를 이용하여 상기 활착상자 내의 광도 및 상대습도를 조절하며,
상기 접목묘는 자엽이 있는 대목에 접수를 접목한 것이며,
상기 활착상자 내의 상대습도는 75~95%이며,
상기 활착기간 중
상기 활착상자 내의 광도를 160 ~ 260PPF(μmolm^-2s^-1)로 유지하는 것을 특징으로 하는 접목·삽목묘 생산장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 활착상자는 다단 베드 형태로 상기 식물생산챔버 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 접목·삽목묘 생산장치.
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