시설 오이의 관비재배를 위한 토양용액과 엽병즙액중 질산태 농도 기준 설정

A Criteria on Nitrate Concentration in Soil Solution and Leaf Petiole Juice for Fertigation of Cucumber (Cucumis sativus L.) under Greenhouse Cultivation

비료의 효율적 이용 및 과다 시비에 따른 환경오염을 경감하고자 토양 및 식물체 중 질산이온 분석을 통한 간이진단기술을 검토하였다. 농가현장에서 토양중 질산이온을 추출하기 위한 간이검정방법으로서 porous cup을 이용한 토양용액채취법과 생토용적추출법은 실험실 분석법인 2M KCl 침출법과 비교하였고, 질산이온 간이측정기구인 compact ion meter, nitrate ion meter, test strip-소형 reflectometer법 등에 의한 질산이온 측정값은 실험실 정밀 측정장비인 IC 측정값과 비교하였다. 토양내 질소수준이 다른 하우스환경 하에서 오이의 재배기간동안 토양용액채취법과 생토용적침출법에 의한 토양중 질산이온농도는 주기적으로 monitoring 하였고, 엽병중 질산이온농도는 엽병 위치별로 분석하였으며, 토양과 식물체중 질산이온 농도들은 오이의 최종 수량과 관련하여 2차 회귀식으로 plotting 하였다. 질산이온 간이측정장비로서는 test strip을 이용한 소형 reflectometer법이 실험실 정밀 분석법인 IC에 의한 측정값과 가장 밀접한 상관성을 보였다. Porous cup을 이용한 토양용액채취법은 관수후 경과시간, 토양깊이, 점적호스로부터의 거리 등에 따라 토양용액중 질산이온 농도의 공간적 변이가 컸으나, 생토용적침출법과 2M KCl 침출법간 질산함량은 높은 상관성이 인정되었다. 엽병즙액중 질산농도의 엽의 위치에 따라 질산농도의 변화가 심하였고, 토양내 질소 수준에 따라 상위엽과 하위엽간 질소 농도의 분포 또한 상이하였다. 토양 및 식물체 엽병중 질산함량과 오이수량간 2차 회귀식으로부터 최고수량과 일치하는 각각의 질산 함량 수준을 검토한 결과, 토양용액채취법은 $400mg\;l^{-1}$ 수준, 생토용적 침출법은 $300mg\;l^{-1}$ 수준, 엽병즙액의 경우는 $1400mg\;l^{-1}$ 수준이었다. 여기서 엽병즙액과 오이수량간 상관성은 pot 시험을 통해 비교하였고, pot 실험결과 $1500mg\;l^{-1}$ 수준의 엽병내 질산농도 수준에서 최고 수량을 보여 하우스 실험결과와 유사하였다.

To develope a technique for efficiently managing fertilizer for cucumber, a quick test method to quantify nitrate content in soil solution and leaf petiole juice using a simple instrument was investigated. Among the nitrate analyzing instruments such as compact ion meter, nitrate ion meter, and test strip with reflectometer, the paper test-strip used in conjunction with a hand-held reflectometer was most closely correlated with ion chromatography method in nitrate content, and then it would be suggested with a tool that a farmer can use rapidly, conveniently and accurately for nitrate analysis in a field. Nitrate content in soil solution collected by porous cup was very variable on the lapsed time after drip irrigation and the sampling positions such as soil depth and the distance from dripper. As a result, a significant correlation between nitrate contents of soil solutions and 2M KCl soil extract was not found. However, nitrate content in soil solution extracted with a volume basis (soil:water=1:2) showed the highly significant correlation with that in 2M KCl extract. Nitrate contents of cucumber leaf petiole juices was greatly different between upper and lower leaves. Eleven to sixteen positioned-leaf would be a proper sampling position to determine nitrate content in leaf petiole for evaluating nutrient state by plant tissue analysis. From the secondary regression equations between nitrate contents of soil and petiole juice and the yield of cucumber, nitrate levels for real time diagnosis were estimated as $400mg\;l^{-1}$ soil solution by porous cup. $300mg\;l^{-1}$ in a soil volume extraction, and $1400mg\;l^{-1}$ in petiole juice from spring to summer season. In addition, the maximum yield of cucumber fruit in pot test was obtained in nitrate $1500mg\;l^{-1}$ level of petiole juice, which was similar to nitrate $1400mg\;l^{-1}$ in greenhouse trial.