KR101738541B1 - 고들빼기속 작물의 재배 방법 및 이를 위한 양액 - Google Patents

고들빼기속 작물의 재배 방법 및 이를 위한 양액 Download PDF

Info

Publication number
KR101738541B1
KR101738541B1 KR1020150048363A KR20150048363A KR101738541B1 KR 101738541 B1 KR101738541 B1 KR 101738541B1 KR 1020150048363 A KR1020150048363 A KR 1020150048363A KR 20150048363 A KR20150048363 A KR 20150048363A KR 101738541 B1 KR101738541 B1 KR 101738541B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
parts
plants
plant
culture solution
Prior art date
Application number
KR1020150048363A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160119911A (ko
Inventor
오명민
박송이
Original Assignee
충북대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 충북대학교 산학협력단 filed Critical 충북대학교 산학협력단
Priority to KR1020150048363A priority Critical patent/KR101738541B1/ko
Publication of KR20160119911A publication Critical patent/KR20160119911A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101738541B1 publication Critical patent/KR101738541B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00—Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02—Special apparatus therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G29/00—Root feeders; Injecting fertilisers into the roots
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21—Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
    • Y02P60/216—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S426/00—Food or edible material: processes, compositions, and products
    • Y10S426/809—Food or edible material: processes, compositions, and products including harvesting or planting or other numerous miscellaneous processing steps

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Hydroponics (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

본 발명의 고들빼기속 식물의 재배방법은, 수경 재배용 시설에 고들빼기 속(Crepidiastrum) 식물의 묘종을 정식하는 정식단계; 상기 고들빼기 속 식물을 240 내지 650μmol/cm2/s 범위의 광도 하에서 이산화탄소를 700 내지 1100ppm의 범위로 공급하고, 18 내지 25℃의 재배온도를 유지하며, 배지의 수분함량이 35 내지 45 중량%이고 전기전도도(electric conductivity)는 1.6 내지 2.9 μS/m 인 고들빼기속 식물 전용 양액을 적용하여 생장시키는 생장단계; 그리고 상기 생장단계를 거친 고들빼기 속 식물을 수확하는 수확단계;를 포함하여 효과적으로 고들빼기속 식물을 재배할 수 있다.

Description

고들빼기속 작물의 재배 방법 및 이를 위한 양액{METHOD FOR GROWING Crepidiastrum IN PLANT FACTORIES AND NUTRIENT SOLUTION FOR THE SAME}
본 발명은 식물공장에서 이고들빼기(Crepidiastrum denticulatum)와 같은 고들빼기속(Crepidiastrum) 작물을 재배하는 방법 및 이를 위한 양액에 대한 것으로, 식물공장의 재배환경조건 및 양액을 이용하여 효율적으로 고들빼기 속 작물을 재배하기 위한 방법에 관한 것이다.
식물공장은 시설 내에서 식물의 생육을 위한 재배환경, 즉, 광, 온도, 습도, 이산화탄소 등을 인공적으로 제어하여 식물을 계절에 무관하게 자동으로 연속 생산하는 시스템을 의미한다. 이러한 식물공장은 도시 근교 또는 도심 속에서 농산물을 생산할 수 있으므로 도시 소비자에게 도달하는 거리가 짧아 유통 기간과 비용을 절약할 수 있는 장점을 가지며, 연중 생산이 가능하고, 날씨의 영향을 상대적으로 적게 받아 농산물의 생산량 증대 및 안정적인 공급 효과를 갖는다. 식물공장은 일조시간이 짧은 북유럽에서 발전한 것이나, 상대적으로 식물의 생육을 위한 재배환경이 우수한 동아시아 국가권에서 식물공장이 사용되기도 한다.
이고들빼기(Crepidiastrum denticulatum)는 쌍떡잎식물 합판화군 초롱꽃목 국화과의 한해살이 또는 두해살이풀로 산과 들의 건조한 곳에서 자라며, 높이는 30내지 70 ㎝이고, 줄기는 가늘고 자줏빛이다. 가지가 퍼지며 자르면 하얀 즙이 나온다. 뿌리에 달린 잎은 주걱 모양이며, 꽃이 필 때 스러지고 줄기에 달린 잎은 어긋나며 잎자루가 없다. 잎 길이는 6 내지 11 ㎝, 나비는 3 내지 7 ㎝이며 끝은 둔하다. 밑 부분은 귀처럼 되어 줄기를 반쯤 감싸고, 가장자리에 이 모양의 톱니가 드문드문 있다. 꽃은 8 내지 9월에 노란색으로 피고 두화는 지름 15 ㎜ 정도로서 산방꽃차례로 달리는데, 꽃이 필 때는 곧게 서고 진 다음 밑으로 처진다. 총포는 좁은 통처럼 생기고 총포조각은 긴 타원 모양 바소꼴로서 2줄로 늘어서고, 안조각은 줄 모양이며 8개이다. 열매는 수과(瘦果)로서 갈색이나 검은색이며 12개의 능선이 있다. 관모는 흰색이며 길이 약 3.5 ㎜이며, 어린순을 나물로 먹고, 한국, 일본, 중국, 인도차이나에 분포한다. 최근 몇몇 우수한 약리활성이 밝혀지면서, 약용식물 등으로 활용하고자 하는 연구가 진행되고 있는 식물종이다.
한편, 나고야 의정서(Nagoya Protocol) 발효 및 해외 생약식물 원재료 가격 상승에 대비하기 위해서는, 국내 신의약 산업에 이용되는 고기능성 식물 원료의 안정적이고 경제적인 수급을 위한 대량생산 시스템의 개발 및 구축이 시급하다.
국내특허공개번호 제10-2013-0037110호(2013.04.15), 망막질환 예방 및 치료에 유용한 이고들빼기 추출물
본 발명의 목적은 이고들빼기와 같은 고들빼기속(Crepidiastrum) 식물들을 효율적으로 재배하기 위한 방법과 이에 이용되는 양액을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고들빼기속 식물의 재배방법은, 수경 재배용 시설에 고들빼기 속(Crepidiastrum) 식물의 묘종을 정식하는 정식단계; 상기 고들빼기 속 식물을 240 내지 650μmol/cm2/s 범위의 광도 하에서 이산화탄소를 700 내지 1100ppm의 범위로 공급하고, 18 내지 25℃의 재배온도를 유지하며, 배지의 수분함량이 35 내지 45 중량%이고 전기전도도(EC: electric conductivity)는 1.6 내지 2.9 μS/m 인 고들빼기속 식물 전용 양액을 적용하여 생장시키는 생장단계; 그리고 상기 생장단계를 거친 고들빼기 속 식물을 수확하는 수확단계;를 포함한다.
상기 고들빼기속 식물 전용 양액은 배양액 A와 배양액 B를 포함한다.
상기 배양액 A는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 질산칼슘(Ca(NO3)2·4H2O) 23.1 내지 24.1 중량부 및 철(Fe-EDTA) 0.47 내지 1.07 중량부를 함유하는 것일 수 있다.
상기 배양액 B는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 제1인산암모늄(NH4H4PO4) 5.25 내지 6.25 중량부, 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 11.8 내지 12.8 중량부, 구리(CuSO4·5H2O) 0.005 내지 0.015 중량부, 붕소(H3BO3) 0.0785 내지 0.1785 중량부, 망간(MnSO4·5H2O) 0.0435 내지 0.0835 중량부, 아연(ZnSO4·7H2O) 0.046 내지 0.086 중량부 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4·2H2O) 0.0045 내지 0.0085 중량부를 함유하는 것일 수 있다.
상기 수경 재배용 시설은 식물공장 박막필름(NFT: nutrient film technique) 시스템일 수 있다. 또한, 상기 고들빼기속 식물은 이고들빼기(Crepidiastrum denticulatum)일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고들빼기속 식물 재배 양액은, 배양액 A와 배양액 B를 포함하는 고들빼기 속(Crepidiastrum) 식물용 양액으로, 상기 배양액 A는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 질산칼슘(Ca(NO3)2·4H2O) 23.1 내지 24.1 중량부, 및 철(Fe-EDTA) 0.47 내지 1.07 중량부를 함유하고, 상기 배양액 B는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 제1인산암모늄(NH4H4PO4) 5.25 내지 6.25 중량부, 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 11.8 내지 12.8 중량부, 구리(CuSO4·5H2O) 0.005 내지 0.015 중량부, 붕소(H3BO3) 0.0785 내지 0.1785 중량부, 망간(MnSO4·5H2O) 0.0435 내지 0.0835 중량부, 아연(ZnSO4·7H2O) 0.046 내지 0.086 중량부, 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4·2H2O) 0.0045 내지 0.0085 중량부를 함유한다.
상기 고들빼기속 식물 재배 양액은 전기전도도(electric conductivity)는 1.6 내지 2.9 μS/m 인 것일 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명은 식물공장에서 고기능성 고들빼기 속 작물의 생장량 증대와 수확된 작물 내의 기능성 물질을 증대 시키는 방법에 관하여 연구하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고들빼기속 식물의 재배방법은, 정식단계, 생장단계, 그리고 수확단계를 포함한다.
상기 정식단계는 수경 재배용 시설에 고들빼기 속(Crepidiastrum) 식물의 묘종을 정식하는 단계이다. 상기 수경 재배용 시설은 식물공장이라 불리는 실내 작물 재배용 시설이 적용될 수 있다. 상기 식물공장은, 광원, 시설 내의 이산화탄소 등 분위기, 습도, 배지의 영양성분 등을 조절하여 실내에서 효율적으로 식물을 재배할 수 있다.
상기 수경재배용 시설은 식물공장 박막필름(nutrient film technique) 시스템일 수 있다. 상기 박막필름 시스템은 구조가 간단하고 경량이기 때문에 고설화가 쉽고 작물 재배가 용이하여 작업 효율이 높다. 뿐만 아니라 베드의 경사에 따라 양액이 흐르기 때문에 뿌리에 산소 공급이 용이하고 근권부 환경 제어의 반응성이 좋은 장점이 있다.
상기 생장단계는 고들빼기속 식물 전용 양액을 적용하여 광도, 이산화탄소, 배지의 수분함량 등을 조절하면서 고들빼기 속 식물을 생장시키는 단계이다.
상기 생장단계에서 광도는 240 내지 650μmol/cm2/s 범위로 유지하는 것이 좋으며, 더 바람직하게 300 내지 600μmol/cm2/s 범위로 유지하는 것이 좋다. 이러한 범위로 광도를 유지하는 경우 고들빼기 속 식물의 생장을 촉진시킬 수 있으며, 상기 광도를 240 μmol/cm2/s 미만으로 하는 낮은 광도는 광합성이 억제되어 고들빼기 속 식물이 도장(徒長)하거나 불충분한 생장을 할 수 있고, 650μmol/cm2/s 초과로 하는 지나친 강광은 전기 에너지를 낭비하고 식물체의 엽록소를 부분적으로 파괴하거나 체내 조건을 불활성화시켜 광합성을 저해할 수 있다.
상기 생장단계에서 이산화탄소는 700 내지 1100ppm의 범위가 되도록 공급하는 것이 좋고, 750 내지 1000ppm의 범위가 되도록 공급하는 것이 더 바람직하다. 상기 이산화탄소를 상기 시설 내에 700 ppm 미만으로 공급하는 경우 광합성의 제한 요인이 되어 고들빼기 속 식물이 충분하게 성장하지 못할 수 있고, 1100 ppm 초과로 공급하는 경우 이산화탄소의 낭비와 식물체의 호흡작용과 광합성을 감소시켜 생육을 저해할 수 있다.
상기 생장단계에서 재배온도는 18 ℃ 내지 25 ℃로 유지하는 것이 좋고, 바람직하게 20 ℃ 내지 23℃의 온도를 유지하는 것이 더 좋다. 이러한 온도범위를 유지하는 경우 고들빼기 속 식물의 성장을 효율적으로 할 수 있으며, 상기 재배온도가 18 ℃ 미만인 경우에는 광합성의 제한요인이 되어 고들빼기 속 식물의 성장이 느려질 수 있고 25 ℃ 초과의 경우에는 광합성 감소시키거나 호흡의 증가로 생육을 저해할 수 있다.
상기 배지의 수분함량은 30 내지 60 중량%일 수 있고, 좋게는 35 내지 45 중량%일 수 있다. 상기 범위로 배지의 수분함량을 유지하는 경우 고들빼기 속 식물의 생장을 촉진시킬 수 있다.
수경 재배용 시설에서 고들빼기 속 식물을 효율적으로 생장시키기 위하여, 고들빼기속 식물 전용 양액을 이용하여 재배하는 것이 좋으며, 이때 고들빼기 속 식물 전용 양액은 고들빼기속 식물의 생장을 도우면서 동시에 고들빼기 속 식물에 포함되어 있는 기능성 성분의 함량을 최대화하여 의약기반 원료로 사용 가능한 기능성 작물의 재배 효율성을 높일 수 있다.
상기 고들빼기 속 식물 전용 양액은 배양액 A와 배양액 B를 포함하며, 이들 각각을 제조하여 냉장고에 보관하면서 필요시 혼합 및 희석하여 적용할 수 있다.
상기 배양액 A는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 질산칼슘(Ca(NO3)2·4H2O) 23.1 내지 24.1 중량부 및 철(Fe-EDTA) 0.47 내지 1.07 중량부를 함유하는 것일 수 있고, 상기 배양액 B는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 제1인산암모늄(NH4H4PO4) 5.25 내지 6.25 중량부, 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 11.8 내지 12.8 중량부, 구리(CuSO4·5H2O) 0.005 내지 0.015 중량부, 붕소(H3BO3) 0.0785 내지 0.1785 중량부, 망간(MnSO4·5H2O) 0.0435 내지 0.0835 중량부, 아연(ZnSO4·7H2O) 0.046 내지 0.086 중량부 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4·2H2O) 0.0045 내지 0.0085 중량부를 함유하는 것일 수 있다.
또한, 상기 배양액 A는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 질산칼슘(Ca(NO3)2·4H2O) 23.4 내지 23.8 중량부 및 철(Fe-EDTA) 0.67 내지 0.87 중량부를 함유하고, 상기 배양액 B는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 제1인산암모늄(NH4H4PO4) 5.55 내지 5.95 중량부, 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 12.1 내지 12.5 중량부, 구리(CuSO4·5H2O) 0.008 내지 0.012 중량부, 붕소(H3BO3) 0.1185 내지 0.1385 중량부, 망간(MnSO4·5H2O) 0.0535 내지 0.0735 중량부, 아연(ZnSO4·7H2O) 0.056 내지 0.076 중량부 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4·2H2O) 0.0055 내지 0.0075 중량부를 함유하는 것일 수 있다.
상기 고들빼기 속 식물 전용 양액을 상기와 같은 조성으로 적용하는 경우, 상기 수경 재배용 시설에서 고들빼기 속 식물을 효율적으로 생장시키면서 의약기반 원료로 사용시 지표성분이 되는 성분들의 함량을 극대화시킬 수 있도록 하며, 특히, 이고들빼기(Crepidiastrum denticulatum) 재배에 유리하다.
상기 고들빼기 속 식물 전용 양액의 전기전도도(EC: electric conductivity)는 1.6 내지 2.9 μS/m 인 것일 수 있고, 1.8 과 2.7 μS/m인 것일 수 있으며, 2.0 과 2.5 μS/m인 것일 수 있다.
상기 고들빼기 속 식물 전용 양액의 전기전도도가 1.6 μS/m 미만인 경우에는 식물에 충분한 무기양분을 제공하지 못하므로 고들빼기 속 식물의 생장이 원활하지 않아 잎의 개수나 넓이가 충분하지 않을 수 있고 식물체에 미네랄 결핍현상이 나타날 수 있다. 상기 고들빼기 속 식물 전용 양액의 전기전도도가 2.9 μS/m를 초과하는 고농도의 경우에는 무기양분의 과다한 낭비와 식물체에 삼투스트레스가 발생할 수 있어 고들빼기 속 식물의 생육을 저해할 수 있다.
특히, 수확까지의 생육기간이 16 내지 26일인 경우에는 전기전도도 농도를 1.7 내지 2.3 μS/m으로 하는 것이 지상부 특히 잎 부분의 생육에 유리하고, 수확까지의 생육기간이 37 내지 47일인 경우에는 전기전도도 농도를 1.7 내지 2.8 μS/m으로 하는 것이 지상부 특히 잎 부분의 생육에 유리하다.
이렇게 재배된 고들빼기속 식물은 통상의 수확방법으로 수확되며, 기능성 식품 또는 의약품의 원료로 활용될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 고들빼기속 식물 재배 양액은, 배양액 A와 배양액 B를 포함하는 고들빼기 속(Crepidiastrum) 식물용 양액으로, 상기 배양액 A는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 질산칼슘(Ca(NO3)2·4H2O) 23.1 내지 24.1 중량부 및 철(Fe-EDTA) 0.47 내지 1.07 중량부를 함유하는 것일 수 있고, 상기 배양액 B는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 제1인산암모늄(NH4H4PO4) 5.25 내지 6.25 중량부, 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 11.8 내지 12.8 중량부, 구리(CuSO4·5H2O) 0.005 내지 0.015 중량부, 붕소(H3BO3) 0.0785 내지 0.1785 중량부, 망간(MnSO4·5H2O) 0.0435 내지 0.0835 중량부, 아연(ZnSO4·7H2O) 0.046 내지 0.086 중량부 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4·2H2O) 0.0045 내지 0.0085 중량부를 함유한다.
또한, 상기 배양액 A는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 질산칼슘(Ca(NO3)2·4H2O) 23.4 내지 23.8 중량부 및 철(Fe-EDTA) 0.67 내지 0.87 중량부를 함유하고, 상기 배양액 B는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 제1인산암모늄(NH4H4PO4) 5.55 내지 5.95 중량부, 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 12.1 내지 12.5 중량부, 구리(CuSO4·5H2O) 0.008 내지 0.012 중량부, 붕소(H3BO3) 0.1185 내지 0.1385 중량부, 망간(MnSO4·5H2O) 0.0535 내지 0.0735 중량부, 아연(ZnSO4·7H2O) 0.056 내지 0.076 중량부 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4·2H2O) 0.0055 내지 0.0075 중량부를 함유하는 것일 수 있다.
상기 고들빼기 속 식물 전용 양액을 상기와 같은 조성으로 적용하는 경우, 상기 수경 재배용 시설에서 고들빼기 속 식물을 효율적으로 생장시키면서 의약기반 원료로 사용시 지표성분이 되는 성분들의 함량을 극대화시킬 수 있도록 하며, 특히, 이고들빼기(Crepidiastrum denticulatum) 재배에 유리하다.
상기 고들빼기 속 식물 전용 양액의 전기전도도(electric conductivity)는 1.6 내지 2.9 μS/m 인 것일 수 있고, 1.8 과 2.7 μS/m인 것일 수 있으며, 2.0 과 2.5 μS/m인 것일 수 있다.
상기 고들빼기 속 식물 전용 양액의 전기전도도가 1.6 μS/m 미만인 경우에는 식물에 충분한 무기양분을 제공하지 못하므로 고들빼기 속 식물의 생장이 원활하지 않아 잎의 개수나 넓이가 충분하지 않을 수 있고 식물체에 미네랄 결핍현상이 나타날 수 있다. 상기 고들빼기 속 식물 전용 양액의 전기전도도가 2.9 μS/m를 초과하는 고농도의 경우에는 무기양분의 과다한 낭비와 식물체에 삼투스트레스가 발생할 수 있어 고들빼기 속 식물의 생육을 저해할 수 있다.
특히, 수확까지의 생육기간이 16 내지 26일인 경우에는 전기전도도 농도를 1.7 내지 2.3 μS/m으로 하는 것이 지상부 특히 잎 부분의 생육에 유리하고, 수확까지의 생육기간이 37 내지 47일인 경우에는 전기전도도 농도를 1.7 내지 2.8 μS/m으로 하는 것이 지상부 특히 잎 부분의 생육에 유리하다.
본 발명의 고들빼기속 식물의 재배방법 및 고들빼기속 식물 재배 양액을 이용하여 고들빼기 속 식물을 재배하는 경우, 의약기반 원료로 사용하는 기능성 작물의 효과적인 재배기술을 확립하여 원료 수급 문제를 해결하고, 고기능성 원료 식물의 생산성 증대 및 지표성분 함량 증가 기술로 활용될 수 있다.
본 발명의 고들배기속(Crepidiastrum) 식물의 재배 방법 및 이를 위한 양액은 식물공장과 같은 시설을 이용하여 이고들빼기와 같이 약용으로 활용도가 큰 고기능성의 고들빼기속 식물들을 효율적으로 재배할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 1)에서 재배한 배지의 수분함량에 따른 이고들빼기의 생육특성을 조사한 결과이다.
도 2는 실시예 1의 1)에서 재배한 이고들빼기의 총 페놀릭 함량과 항산화도를 평가한 결과이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1의 1)에서 재배한 이고들빼기의 광포화점을 평가한 결과이다.
도 4은 본 발명의 실시예 1의 1)에서 재배한 이고들빼기의 CO2 포화점을 평가한 결과이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1의 1)에서 재배한 이고들빼기의 온도에 따른 광합성율을 평가한 결과이다.
도 6은 본 발명의 실시예 1의 1)에서 재배한 이고들빼기 잎의 미네랄 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2의 2)에서 전기전도도 농도를 달리하여 6주 동안 재배한 이고들빼기의 외형적인 생장 결과를 보여주는 사진이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2의 2)에서 전기전도도 농도를 달리하여 3주 동안 재배한 이고들빼기의 생육조사 결과를 나타낸 그래프이다.
도 9은 본 발명의 실시예 2의 2)에서 전기전도도 농도를 달리하여 6주 동안 재배한 이고들빼기의 생육조사 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10은 실시예 2의 고들빼기 전용 양액(Developed Nutrient Solution)을 이용하여 정식 후 1, 2, 3, 4, 5, 6주에 기능성물질 총 페놀화합물을 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 11은 실시예 2의 고들빼기 전용 양액(Developed Nutrient Solution)을 이용하여 정식 후 1, 2, 3, 4, 5, 6주에 기능성물질 항산화도을 분석한 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1: 밀폐형 식물 생산 시스템에서 이고들빼기의 재배
1) 배지의 수분함량을 달리한 시스템에서 이고들빼기의 생장
파종일 기준으로 4주 후 이고들빼기 육묘를 피트모스(7):펄라이트(3) 혼합배지에 정식해주었다. 배지의 수분함량을 소(20%), 중(40%), 대(50%)로 심지관수를 이용하여 유지해주었다. 형광등 아래에서 온도 20℃, 광량 150±5 μmol·m-2·s-1 PPF, 광주기 낮 16시간, 밤 8시간인 식물생장상에서 6주 동안 재배하였다.
상기 이고들빼기의 정식 2, 4, 6주 후에 각각 생육조사를 하였고, 그 결과를 도 1에 나타내었다(Low, Middle, 및 High는 각각 배지의 수분함량의 소(20%), 중(40%), 대(50%)를 의미함). 상기 도 1을 참조하면, 정식 후 4주와 6주차 수분함량(약 40%) 처리구에서 지상부의 생체중, 지상부의 생체중과 건물중, 초장, 그리고 엽면적에서 가장 높은 값을 보였다.
2) 기능성성분의 함량, 광포화점, CO 2 포화점 및 온도에 따른 광합성률 평가
이고들빼기의 정식 후 2, 4, 6주에 생육조사와 함께, 기능성물질(TP, AOS) 함량, 광도곡선(Light curve), CO2 곡선(CO2 curve), 온도에 따른 광합성율 등을 측정하였다.
위의 1)에서 배지의 수분함량의 변화에 따라 재배된 이고들빼기의 총 페놀릭 함량과 항산화도를 평가하여 도 2에 나타내었다. 상기 도 2를 참조하면, 정식 후 6주차에 중간 수분 함량 처리구(약 40%, middle) 에서 총 페놀릭 함량과 항산화도가 증가하였다는 점을 확인할 수 있었다.
또한, 위의 1)에서 배지의 수분함량의 변화에 따라 재배된 이고들빼기의 재배환경 조건으로 광포화점을 평가한 결과를 도 3에 나타내었다. 상기 도 3을 참조하면, 생육단계(정식 후 주차)에 상관없이 300 내지 600μmol/cm2/s 범위에서 이고들빼기의 재배가 가능하다는 점을 확인할 수 있었다. 상기 도 3에서, Low, Middle, 및 High는 각각 배지의 수분함량의 소(20%), 중(40%), 대(50%)를 의미한다.
위의 1)에서 재배한 이고들빼기의 CO2 포화점을 평가하여 그 결과를 도 4에 나타내었다. 상기 도 4를 참조하면, CO2 포화점은 생육단계(정식 후 주차)에 상관없이 750 내지 1000ppm의 범위로 측정되었다. 상기 도 4에서, Low, Middle, 및 High는 각각 배지의 수분함량의 소(20%), 중(40%), 및 대(50%)를 의미한다.
위의 1)에서 재배한 이고들빼기의 온도에 따른 광합성율을 평가하여 도 5에은 나타내었다. 상기 도 5를 참조하면, 정식 후 2, 4, 6주차에서 모두 20 내지 23℃의 온도가 재배 적온으로 평가되었다.
또한, 고들배기속 식물 전용 배양액을 개발하기 위해 재배된 이고들빼기 잎의 미네랄 분석을 정식 6주 후에 수행하였고, 그 결과를 도 6에 나타내었다. 상기 도 6을 참조하면, 배지 내 수분함량에 따른 이고들빼기 잎의 미네랄 분석 결과 모든 처리구에 충분히 미네랄이 공급되었고 처리구간(수분함량 소, 중, 대) 미네랄 흡수 패턴은 뚜렷하게 나타났다. 상기 도 6의 결과를 참고하여, 이하 실시예 2에서 사용한 고들배기속 식물 전용 배양액을 개발하였다.
실시예 2: 박막필름 시스템에서 전용 양액을 이용한 이고들빼기의 재배
1) 고들빼기 속 전용 양액의 제조
하기 표 1의 조성을 갖는 고들빼기 속 전용 양액을 제조하였다.
배양액 필수원소 100배액(g)
(500ml에100배액)
배양액
A액		 질산칼슘(Ca(NO3)2·4H2O) 23.6
질산칼륨(KNO3) 27.775
철(Fe-EDTA) 0.77
배양액
B액		 질산칼륨(KNO3) 27.775
제1인산암모늄(NH4H4PO4) 5.75
황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 12.3
구리(CuSO4·5H2O) 0.01
붕소(H3BO3) 0.1285
망간(MnSO4·5H2O) 0.0635
아연(ZnSO4·7H2O) 0.066
몰리브덴산나트륨(Na2MoO4·2H2O) 0.0065
구체적으로, 상기 배양액은 배양액 A액과 B액을 각각 제조하여 이고들빼기에 공급하기 직전에 혼합하여 적용하였다.
배양액 A는, 500ml 메스플라스크에 질산칼슘 23.6g, 질산칼륨 27.775g, 철 0.77g을 넣고 증류수를 메스플라스크의 2/3를 채운 후 마그네틱바를 넣어 교반기를 이용하여 충분하게 녹여주었다. 질산칼륨 등이 증류수에 다 녹은 것을 확인한 후, 마그네틱바를 꺼내고 총 배양액 A의 양이 500ml가 되도록 증류수를 더 넣어주어 배양액 A를 완성하였다. 이렇게 제조된 배양액 A는 보관병에 담은 후 호일로 감싸 빛을 차단시켜 냉장고에 넣어 보관하였다.
배양액 B는, 500ml 메스플라스크에 질산칼륨, 27.775g, 제1인산암모늄 5.75g, 황산마그네슘 12.3g, 구리 0.01g, 붕소 0.1285g, 망간 0.0635g, 아연 0.066g, 몰리브덴산나트륨 0.0065g을 차례대로 넣은 후, 메스플라스크의 2/3를 증류수로 채우고 마그네틱바를 넣어 교반기에서 녹여주었다. 상기 증류수에 질산칼륨 등이 다 녹은 것을 확인한 후 마그네틱바를 꺼냈고, 증류수를 더 넣어 배양액 B가 500ml가 되도록 하여 배양액 B를 완성하였다. 이렇게 완성된 배양액 B는 보관병에 담아 냉장고에 넣어 보관하였다.
2) 고들빼기 속 전용 양액을 이용한 이고들빼기의 재배
위의 실시예2의 1)에서 제조한 고들빼기속 전용 배양액을 이용하여 상기 배양액의 전기전도도 농도를 다르게 하여 식물공장 박막필름(nutrient film technique) 시스템에서 이고들빼기를 재배하였다.
상기 배양액의 전기전도도 농도는 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 μS/m, 그리고 대조구로는 실시예 1에서 적용한 호글랜드 양액(엽채류 전용 양액) 전기전도도 1.0 μS/m 조건에서 작물을 재배하였다.
정식 후 6 주 후에 생육조사를 하였고 그 결과를 도 7에 나타내었다. 상기 도 7을 참조하면, 대조구(호크랜드)와 비교하여 고들빼기 속 전용 양액(개발된 양액)의 경우가 전체적으로 우수한 생육 결과를 보여주었으며, 특히 전기전도도 2.0 과 2.5 에서 눈에 띄는 우수한 생육 결과를 보여주었다.
도 8은 본 발명의 실시예 2의 2)에서 전기전도도 농도를 달리하여 3주 동안 재배한 이고들빼기의 생육조사 결과를 나타낸 그래프이고, 도 9는 6주 동안 재배한 이고들빼기의 생육조사 결과를 나타낸 그래프이다. 상기 도 8 및 도 9를 참고하면, 3주와 6주차 모두 배양액 농도에 따라 지상부와 지하부의 생체중, 엽면적, 엽수, 초장이 증가하였고, 개발된 배양액 전기전도도 2.0과 2.5의 지상부 생체중은 대조구(호글랜드 전기전도도 1.0)에 비해 3주차에는 약 2배, 6주차에는 약 4배로 유의적으로 증가하였다.
3) 기능성성분의 함량, 광포화점, CO2 포화점 및 온도에 따른 광합성률 평가
위의 실시예 2의 2)에서 재배한 이고들빼기의 전기전도도 농도 변화에 따른 이고들빼기의 정식 후 1, 2, 3, 4, 5, 6주에 기능성물질(TP, AOS) 분석을 하고 그 결과를 각각 도 10 및 도 11에 나타내었다. 상기 도 10과 11를 참조하면, 총 페놀릭 함량과 지상부 전체 항산화도 또한 배양액의 농도가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였고, 배양액 농도 전기전도도 2.5 처리구는 대조구에 비해 정식 후 6주차에 약 2.5배 증가하였다는 점을 확인할 수 있었다. 이는 적정 배양액 농도는 전기전도도 2.0 내지 2.5로 이고들빼기의 생장과 기능성물질을 증대시켰음을 의미한다.
즉, 위의 실험으로 확인된 재배환경 조건(광도, 이산화탄소, 온도, 및 전용 배양액)은 식물공장 내에서 이고들빼기의 생육과 기능성물질을 증대시켜 고기능성 이고들빼기를 대량생산 가능하게 하며, 의약기반 식물 원료로 안정적인 공급이 가능할 것을 의미하는 것으로 생각된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (5)

  1. 수경 재배용 시설에 고들빼기 속(Crepidiastrum) 식물의 묘종을 정식하는 정식단계; 상기 고들빼기 속 식물을 240 내지 650μmol/cm2/s 범위의 광도 하에서 이산화탄소를 700 내지 1100ppm의 범위로 공급하고, 18 내지 25℃의 재배온도를 유지하며, 배지의 수분함량이 35 내지 45 중량%이고 전기전도도(electric conductivity)는 1.6 내지 2.9 μS/m 인 고들빼기속 식물 전용 양액을 적용하여 생장시키는 생장단계; 및 상기 생장단계를 거친 고들빼기 속 식물을 수확하는 수확단계;를 포함하며,
    상기 생장단계에 있어서, 상기 배지는 피트모스와 펄라이트를 혼합한 혼합배지를 사용하고, 상기 배지의 수분함량은 심지관수를 이용하여 조절하며,
    상기 고들빼기속 식물 전용 양액은 배양액 A와 배양액 B를 포함하며,
    상기 배양액 A는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 질산칼슘(Ca(NO3)2·4H2O) 23.1 내지 24.1 중량부 및 철(Fe-EDTA) 0.47 내지 1.07 중량부를 함유하고,
    상기 배양액 B는 질산칼륨(KNO3) 27.775 중량부를 기준으로, 제1인산암모늄(NH4H4PO4) 5.25 내지 6.25 중량부, 황산마그네슘(MgSO4·7H2O) 11.8 내지 12.8 중량부, 구리(CuSO4·5H2O) 0.005 내지 0.015 중량부, 붕소(H3BO3) 0.0785 내지 0.1785 중량부, 망간(MnSO4·5H2O) 0.0435 내지 0.0835 중량부, 아연(ZnSO4·7H2O) 0.046 내지 0.086 중량부 및 몰리브덴산나트륨(Na2MoO4·2H2O) 0.0045 내지 0.0085 중량부를 함유하는 것인, 고들빼기속 식물의 재배방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수경 재배용 시설은 식물공장 박막필름(NFT: nutrient film technique) 시스템이고, 상기 고들빼기속 식물은 이고들빼기(Crepidiastrum denticulatum)인, 고들빼기속 식물의 재배방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020150048363A 2015-04-06 2015-04-06 고들빼기속 작물의 재배 방법 및 이를 위한 양액 KR101738541B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150048363A KR101738541B1 (ko) 2015-04-06 2015-04-06 고들빼기속 작물의 재배 방법 및 이를 위한 양액

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150048363A KR101738541B1 (ko) 2015-04-06 2015-04-06 고들빼기속 작물의 재배 방법 및 이를 위한 양액

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160119911A KR20160119911A (ko) 2016-10-17
KR101738541B1 true KR101738541B1 (ko) 2017-05-23

Family

ID=57250398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150048363A KR101738541B1 (ko) 2015-04-06 2015-04-06 고들빼기속 작물의 재배 방법 및 이를 위한 양액

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101738541B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220162233A (ko) 2021-05-31 2022-12-08 전라남도 고들빼기 추출물을 포함하는 항암용 조성물
KR20230078978A (ko) * 2020-11-10 2023-06-05 충북대학교 산학협력단 인공 조명을 사용하는 식물공장 내에서 갯방풍의 재배를 위한 전용 배양액 개발

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101439009B1 (ko) * 2013-03-05 2014-09-05 제주대학교 산학협력단 식물 공장 시스템 내 씀바귀의 재배 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101404036B1 (ko) 2011-10-05 2014-06-10 한국과학기술연구원 망막질환 예방 및 치료에 유용한 이고들빼기 추출물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101439009B1 (ko) * 2013-03-05 2014-09-05 제주대학교 산학협력단 식물 공장 시스템 내 씀바귀의 재배 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
한국잡초학회지 Kor.J. Weed Sci.30(3):215-224(2010년)*

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230078978A (ko) * 2020-11-10 2023-06-05 충북대학교 산학협력단 인공 조명을 사용하는 식물공장 내에서 갯방풍의 재배를 위한 전용 배양액 개발
KR102625162B1 (ko) 2020-11-10 2024-01-12 충북대학교 산학협력단 인공 조명을 사용하는 식물공장 내에서 갯방풍의 재배를 위한 전용 배양액 개발
KR20220162233A (ko) 2021-05-31 2022-12-08 전라남도 고들빼기 추출물을 포함하는 항암용 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160119911A (ko) 2016-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Helaly et al. Effect of polyethylene mulching type on the growth, yield and fruits quality of physalis pubescens
BRPI0708325A2 (pt) formulação de suporte de planta, veìculo para a distribuição e deslocamento de substáncias fitologicamente benéficas, e composições contendo os mesmos
CN104584975A (zh) 一种葡萄的培育技术
CN106962096A (zh) 富硒茶叶的种植方法
CN103875500A (zh) 一种软枝香蜜杨桃种植方法
KR100612641B1 (ko) 천연광물을 이용한 채소의 재배방법
García-Castro et al. Evaluation of different drought stress regimens on growth, leaf gas exchange properties, and carboxylation activity in purple passionflower plants
KR101738541B1 (ko) 고들빼기속 작물의 재배 방법 및 이를 위한 양액
CN102523862A (zh) 一种苦碟子注射液用抱茎苦荬菜的栽培与质量控制方法
Tangolar et al. The effects of different nitrogen and potassium levels on yield and quality of two early grape cultivars grown in different soilless media
Horibe et al. Effects of Light Wavelength on Daughter Cladode Growth and Quality in Edible Cactus Cultured in a Plant Factory with Artificial Light
Kumar et al. Influence of gibberellic acid and blossom removal on flowering and yield of strawberry (Fragaria× ananassa Duch.) cv. Belrubi
CN103891497A (zh) 一种富含硒锌的无公害高山茶的种植方法
JP6789612B2 (ja) 植物用発育向上剤、およびそれを用いた植物の製造方法
Khalil et al. Effects of different nutrient solution formulations supplemented with willow bark or juvenile branches decoction on growth of Coleus plants
Fayad et al. Management of vegetable Conservation Agriculture systems
Cao et al. Improving soil moisture content to increase strawberry growth indicators using the hydroponic method
CN110192463B (zh) 金花茶栽培时水肥高效管理方法
CN111279963B (zh) 一种促进南方红豆杉雌株开花结实的方法
Similien et al. Partial Shade, Irrigation, and Added Nutrients Maximize Dry Matter Yield of American Skullcap (Scutellaria lateriflora L.)
CN107593137A (zh) 使用老桩进行紫薇扦插培育的方法
CN102405741A (zh) 一种克隆植物的灌溉方法
Chaitanya et al. Review on production techniques of GI Crop, Udupi Mallige (Jasminum sambac (L.) Aiton)
Sharma et al. Effect of nitrogen and phosphorus on flowering and yield of African marigold (Tagetes erecta Linn.)
CN105075583A (zh) 一种富硒金桔的种植方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant