원예특작과학원 연구결과 시리즈(최성열 화훼과 농업연구사 485)
원예특작과학원 연구결과 시리즈(최성열 화훼과 농업연구사 485)
  • 원예산업신문
  • 승인 2011.04.18 00:00
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■ LED를 이용한 국화의 개화조절 ■

   
국화 재배에 있어서 고품질의 절화를 연중 안정적으로 생산하기 위해서는 광환경 조절에 대한 기본적인 지식과 이해가 필수적이다.국화의 광 환경관리는 계절과 품종에 따라 다르기 때문에 농가에서 개화조절을 위한 일장(광)조절이 쉽지 않은 것이 현실이며, 일장(광)조절을 잘못하여 국화재배를 실패하는 사례도 가끔 발생하고 있다.국화재배 농가에서는 일장조절을 위하여 에너지 소비가 높은 형광등, 백열등, 고압나트륨 등을 이용하고 있다. 조명을 이용한 국화의 일장조절은 주로 가을부터 겨울과 봄까지 낮이 짧은 시기에 꽃눈의 분화를 억제를 위하여 즉, 화아분화기까지 영양생장을 유지하기 위하여 이용하고 있지만 전기에너지 소비가 높아 농가의 경영비에서 상당한 부분을 차지하고 있다.이러한 국화의 전조재배에 이용되는 형광등, 백열등, 고압나트륨 등의 광원은 전기소모량이 많고, 내구연한이 짧은 문제점 등이 있어 이를 극복할 수 있는 새로운 광원 개발이 시급하다. 따라서 에너지 효율이 높고 친환경적인 광원인 LED(Light-Emitting Diode : 발광다이오드)를 국화재배에 활용하여 에너지 절감에 의한 우리 농산물의 경쟁력을 높이고자 많은 연구가 수행되고 있다. LED는 전력소모량이 적으며, 수명이 반영구적으로, 식물체의 생장 및 형태형성에 필요한 특정 파장역의 광만을 선택적으로 조사(照射)할 수 있기 때문에 식물재배용 인공광원으로서의 이용성이 크게 기대되고 있다.근래에는 기상이변에 의한 일조부족으로 개화가 지연되거나 조기에 개화하는 등 화훼작물의 피해가 보고되고 있는데, 이러한 피해에 대응하기 위한 방안으로서 화훼류에 대한 LED 광의 보광효과와 일장효과에 대한 연구가 필요하다. LED 광의 국화 화아분화억제 효과를 보기 위하여 겨울철 억제재배를 한 결과, 청색의 LED 광에서는 정식 후 심야조명을 하였으나, 다른 광원의 소등 전에 꽃눈이 분화되었다. 눈에 꽃눈이 보일 때의 초장을 보면 스탠다드 국화인 백마 20cm, 신마 27cm, 스프레이국화인 핑크프라이드 31cm, 일월 30cm로서 오히려 개화를 촉진하는 효과가 있었다.스탠다드 국화 ‘백마’와 ‘신마’의 개화소요일수를 보면 청색 LED에서는 20.1∼33.4일로 화아분화억제가 불가능하였지만, 적색LED는 51.7∼54.1일, LED혼합(적색19 : 청색5)에서는 58.6∼60.1일, 삼파장 형광등은 백마 59.7∼61.0일로 화아분화억제가 가능하였다. 개화기의 생육특성을 보면 ‘백마’는 적색LED등 < 삼파장형광등 < 혼합LED등의 순서로 좋았고, ‘신마’는 적색LED등 < 혼합LED등 < 삼파장형광등 순으로 좋아 ’백마‘와는 반응이 약간 달랐다. 그러나 스프레이형 국화의 생육반응은 스탠다드 국화와 달리 형광등> 혼합LED등 > 적색LED등의 순서로 좋았으며, 형광등과 혼합LED등의 생육차이는 거의 없었다.10a당 전력소모량을 보면 정식 후 화아분화기까지 야간에 4시간(22∼021시)씩 36일간 전조하였을 경우 55w형광등이 792Kw를 소비한데 비하여 적색과 혼합LED등은 235Kw를 소비하여 형광등에 비하여 26.7%의 전력으로 국화절화를 생산할 수 있어 농가 경영비 절감에 큰 도움을 줄 것으로 생각된다.이외에도 LED의 농업적 활용에 대한 연구로 잎들깨의 재배에 이용한 결과 전기요금이 70% 절감되었고, 잎들깨 생장이 20% 증가하였다. 또한 국화 ‘백마’ 품종은 LED 청색에서 개화촉진효과가, LED 적색은 개화억제효과, LED 적/청색은 생육을 촉진시키며 개화억제 효과가 있음(2009, 전남농기원)이 밝혀졌다.현재는 국화 외에도 장미, 프리지아, 꽃도라지, 난 등에 대한 LED의 개화조절 및 보광효과에 대하여 연구를 수행하고 있어, 화훼재배에서도 가까운 시기에 LED활용에 따른 에너지 사용의 절감으로 농가 경영비 감소에 도움을 줄 것으로 생각된다.

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