서론
국화속은 세계적으로 200여종이 분포되어 있으며, 우리나라의 절화 국화는 2005년을 기준으로 재배면적 796.5ha, 생산량 560,212 천본이었으나, 2010년에는 583.0ha와 300,991천 본으로 재배면 적과 생산량이 감소 되었다(MIFAFF, 2010). 그러나 절화 국화 수 출은 2007년도를 기준으로 약 5,926천불에서 2012년도에는 9,759천불로 약 164%정도 꾸준한 증가 추세를 나타내고 있으며, 특히 몽골과 중국시장으로 수출이 다소 증가되었고, 신흥 수출국인 러시아 시장으로 약 25천불의 수출이 새롭게 이루어졌다. 하지만 우리나라 국화 수출의 99%를 차지하는 주요 수출국인 일본시장으 로는 전년대비 약 87% 정도의 수출 하락을 나타내었는데, 이는 일 본 내 여러 가지 경제적 상태와 우리나라 수출상품의 품질 경쟁력 저하로 다소 둔화되고 있는 상태이다(MIFAFF, 2012).
특히 절화 수출상품은 수확 후부터 유통단계를 거쳐 최종 소비 자에 이르기까지 여러 단계를 거치면서 약 25~35% 정도의 품질 손 실을 가져오며, 수확 후 관리 미숙에 의한 불개화 및 조기개화, 화색 발현 등 예기치 못한 문제점 등이 경매 전후 수출시장에서 나타나 상품 가격 평가에 결정적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 상품의 품 질 및 선도유지를 위해서는 절화 상품의 수확 후 적정 전처리 및 저 장유통 조건을 최대한 유리하게 유지해야만 한다(Nam, 2001). 그 동안 절화 국화의 선도유지를 위해서 일부 생산현장에서 절화 직후 줄기의 끝 5cm 정도를 끓는 물에 5초간 침지 온탕처리를 하고 있으 나, 대부분 품질 선도유지를 위한 전처리제의 사용은 거의 실시하 지 않고 있다(Lee and Kim, 2002). 특히 여름철 절화 국화의 경우 수확 후 수출시장에서의 경매 또는 중간 도매시장에서 저장이나 수 출유통과정에서 잿빛곰팡이 등 병해가 발생하여 품질에 치명적인 영향을 미치게 된다. 그러므로 절화 국화의 경우 수확 후 미생물에 의한 도관의 폐쇄나 병해 및 생리적 장해를 예방할 수 있는 적절한 전처리제의 사용이 절대적으로 필요하다. 한편 절화는 봉오리 상태 로 수확하기 때문에 소비자가 물에 꽂아 관상할 때 개화가 잘 안되 고 꽃잎이 말리거나 변색되기 쉽고(van Doorn, 1997) 개화가 되어 도 절화수명이 짧은 경우가 많다. 이런 원인을 Mayak and Halevy
(1971)는 수분흡수 불량으로 인한 노화라고 보고하였다. 그러므로 절화의 노화를 지연시키고 품질을 높이기 위해서는 전처리제 처리 가 요구되는데(Halevy and Mayak, 1981; Lee et al., 1995) 이것 은 절화의 흡수량 증진, 미생물 발생 억제, 도관폐쇄 방지, 호흡기질 의 공급 및 에틸렌 발생억제 등의 역할을 하며 각각의 효과는 작물 이나 품종, 계절 등 수확 후 저장 유통 환경에 따라 다양한 차이를 나 타내고 있다(Ichimura and Hiraya, 1999; Ichimura and Suto, 1999).
최근 과채류의 저장성 향상을 위한 살균제로서 염소화합물인 이 산화염소(ClO2)의 효과가 보고되고 있으나(Choi et al., 2013), 화 훼류에서는 수확 후 선도유지 및 살균, 노화억제를 위한 전처리제 로 차아염소산나트륨(NaClO) 및 질산은(AgNO3) 등의 살균제 용 액에 담가 사용하는 보고(Van Meeteren and Gelder, 1999)가 있 을 뿐, 절화 국화의 선도유지를 위한 이산화염소 사용에 따른 연구 결과는 아직 보고되지 않았다.
따라서 본 연구는 절화 국화 ‘Yes Song'의 수확 후 이산화염소의 단용 및 몇 가지 전처리제와의 혼용처리가 절화의 품질 및 선도유 지에 미치는 영향을 조사하여 상품의 저장 유통과정 중 최적 처리 방법을 제시하고자 수행하였다.
연구방법
본 연구는 2013년 4월부터 9월까지 단국대학교 화훼학실험실 에서 수행하였으며, 경상북도 구미시 구미화훼수출공단에서 수출 용으로 재배되고 있는 Dendranthema morifolium 'Yes Song'을 실험 재료로 하여 전체 8송이 이상이 맺히고, 1번화의 개화 단계 (Fig. 1)가 3단계일 경우를 기준으로 수확하였다. 실험 재료는 구미 화훼수출공단에서 수확한 후 실험실로 2시간 이내에 수송한 후 무 처리를 대조구로 하여 BA(6-Benzylaminopurine) 25mg·L-1, ClO2(PurgoFarm Inc., Korea) 5mg·L-1, NaClO 200mg·L-1, BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1, BA 25mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1, BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1를 각각 2시간 동안 침지 처리하였다. 전처리 후 수출국까지의 유통기간을 고려하 여 5°C에서 각각 48시간 동안 저장하였다. 저장 후 절화의 줄기를 40cm로 재절단하고, 물에 닿는 부분의 잎을 모두 제거한 후 100mL의 증류수가 담긴 test tube(지름 3cm, 높이 20cm)에 꽂아 5개체 3반복으로 실시하였다.
조사항목으로는 개화단계, 생체중 변화율, 수분 흡수량, 잎의 엽 록소 함량, 꽃의 색상 변화, 에틸렌 발생량, 호흡률, 절화수명을 조 사하였다. 개화는 1단계에서 6단계까지 기준을 설정하였으며(Fig. 1), 절화수명은 화병에 꽂은 첫 날부터 꽃잎이 노화하여 탈색되고 꽃잎의 관상가치가 없을 때까지의 일수를 계산하였고, 생체중은 최 초 생체중 대비 당일 생체중을 백분율로 나타내었다. 수분 흡수량 은 전날 수분량에서 당일 수분량과 자연 증발량을 뺀 양을 나타내 었다. 또한 ethylene 발생량과 호흡률은 1200mL 용기에 절화 국 화 3본을 넣고 12시간동안 밀봉한 후 내부공기 1mL를 채취하여 Gas Chromatography(GC-2014, Shirmazui, Japan)로 분석한 후 그 값을 환산하였다. 꽃의 색상 분석은 색차계(Chroma Meter CR-400, Minolta, Japan)를 이용하여 설상화의 명도(L=Lightness), 적색도(a=redness), 황색도(b=yellowness) 값으로, 3회 측정하여 평균값을 나타내었다. 잎의 엽록소 함량 분석은 Chlorophyll meter (Minolta, SPADE-502)를 이용하여 조사하였다. 모든 특정 자료 의 통계분석은 SAS프로그램(SAS 9.3, SAS institute Inc., USA) 을 사용하였으며, 유의성 검정은 Duncan의 다중점검 p=0.05 수준 에서 분석하였다.
결과 및 고찰
각 전처리에 따른 개화 단계는 대부분의 처리구에서 8일까지 급 속히 개화하였으며 이후 완만한 경향을 나타내었다. 수출용 스프레 이 국화의 등급 기준 중 1등급은 설상화가 벌어지지 않는 상태로 (Kim et al., 2012), 특히 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리구는 다른 처리에 비해 8일까지 다소 천천히 개화 하여 설상화가 벌어지지 않는 상태를 유지하였고 15일에 완전히 만 개하여 신선도가 유지되었으나 처리간에는 큰 차이를 나타내지 않 았다(Fig. 2). 또한 수출용 절화 국화 등급 기준에 중요한 인자로 작 용하는 생체중은 모든 처리구에서 5일까지 다소 증가하였으나, 그 후는 감소하는 경향을 나타내었으며, 특히 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리구가 비교적 높은 생체중을 실 험 종료일까지 꾸준히 유지하는 결과를 나타내었다(Fig. 2). 수분 흡수량은 대부분의 처리구에서 5일까지 증가하다 이후 감소 추세 를 나타내었는데, 특히 ClO2 5mg·L-1 처리구는 다른 처리구에 비해 월등히 높은 수분 흡수량을 나타내었다(Fig. 3). 이러한 결과는 ClO2 처리가 절단된 도관의 미생물 발생을 억제시켜 원활한 수분 흡수가 이루어져(Choi et al., 2011; Hong et al., 2009; Jung et al., 2012; Ryu, 2007) 절화 국화 ‘Yes Song'의 선도유지에 효과적으 로 작용한 결과로 사료되었다. 그러나 ClO2가 도관내 어느 정도까 지 미생물의 발생을 억제시키는지에 대해서는 추후 더욱 구체적인 연구가 추가되어야 할 것으로 생각된다.
Fig. 2
Effect of several pre-treatment materials on degree of flowering(left) and fresh weight(right) of cut chrysanthemum ‘Yes Song'. Vertical bars represent SE.
절화 국화 ‘Yes Song'의 수확 후 잎의 엽록소 함량은 BA 25mg·L-1+ ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리시 8일까지 꾸준히 증가 하여 다른 처리에 비해 높은 함량을 나타내었다(Fig. 3). 또한 BA 25mg·L-1 및 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1, BA 25mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리구에서는 대조구를 비롯하여 ClO2 5mg·L-1와 NaClO 200mg·L-1 단용처리에 비해 엽록소 함량이 8일 이후 다소 증가되는 경향을 나타내었다. 이는 BA가 다수의 절화 품목의 수확 후 잎의 노화 방지에 매우 효과적이라는 기존 연구내용과 유사한 결과로(Halevy and Mayak, 1981; Hicklenton, 1991; Nowak and Rudnicki, 1990) BA 성분이 첨가된 모든 처리구에서 잎의 황 변을 억제시키는 결과를 나타내었다.
Fig. 3
Effect of several pre-treatment materials on water uptake(left) and chlorophyll(right) of cut chrysanthemum ‘Yes Song'. Vertical bars represent SE.
절화 국화 ‘Yes Song' 설상화의 명도(L=lightness)는 조사 1일 차 BA 25mg·L-1와 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리시 각각 47.0과 47.4로 가장 높은 수치를 나타내었으 며, 조사 7일차와 13일차에는 BA 25mg·L-1 처리구에서 각각 50.2 와 49.9로 다른 처리에 비해 현저히 높은 명도값을 나타내었다 (Table 1). 적색값(a=redness)에 있어서는 조사 1일차 BA 25mg·L-1 및 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1, BA 25mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리시 각각 31.5, 31.6, 32.3으로 다른 처리에 비해 높은 값 을 나타내었으며, 조사 7일차와 13일차에는 BA 25mg·L-1 처리구 에서 각각 22.9와 15.5로 높은 값을 나타내었다. 특히 황색값 (b=yellowness)에 있어서는 절화수명 종료시 노화진행에 따라 높 은 황색값을 나타내는데, BA 25mg·L-1 처리구에서는 조사 13일차 에도 다른 처리에 비해 훨씬 낮은 -5.8의 값을 나타내어 BA 성분이 화색의 변화를 지연시켜(Lee and Lee, 2013; Lee et al., 2004; Suh et al., 2011) 선도유지 및 노화지연에 효과적임을 알 수 있었다.
Table 1.
Effect of several pre-treatment materials on flower color of cut chrysanthemum‘Yes Song’.
| Substance | Lz | a | b | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|||||||
| 1day | 7day | 13day | 1day | 7day | 13day | 1day | 7day | 13day | |
|
|
|||||||||
| Control | 41.0cy | 49.2b | 48.9b | 22.3b | 21.7ab | 11.8c | -7.0a | -7.7a | -3.1a |
| Ba | 47.0a | 50.2a | 49.9a | 31.5a | 22.9a | 15.5a | -7.5a | -7.9a | -5.8b |
| BA+ClO2 | 41.5c | 49.4ab | 47.0c | 31.6a | 21.6ab | 10.4c | -7.5a | -6.9a | -3.4a |
| BA+ NaClO | 42.7bc | 47.3c | 49.2ab | 22.0b | 19.0b | 14.1ab | -6.4a | -7.2a | -4.7ab |
| ClO2 | 44.8b | 48.9bc | 49.1ab | 32.3a | 21.6ab | 14.7ab | -6.8a | -7.8a | -4.9ab |
| NaClO | 46.8ab | 48.5bc | 47.3c | 25.7b | 21.0ab | 13.3b | -7.8a | -6.9a | -4.1ab |
| BA+ClO2+NaOCl | 47.7a | 48.4bc | 49.1ab | 23.3b | 21.8ab | 11.9c | -6.9a | -7.5a | -4.0ab |
절화 국화 ‘Yes Song'의 전처리별 에틸렌 발생량은 조사 3일차 에서 대조구에 비해 낮은 에틸렌 발생량을 나타내었는데(Fig. 4), 특히 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리시 현저히 낮은 에틸렌 발생량을 나타내었고 이후 모든 처리구에서 에 틸렌 발생량이 감소되는 non-climacteric 양상을 나타내었다. 절 화 국화는 수확직후 호흡증대와 노화가 급격히 진행되지 않는 식물 로 에틸렌에 대한 감수성이 낮은 작물로 알려져 있다(Lee et al., 1996). 국화는 에틸렌 생성의 전구물질인 1-amino-cyclopropane-1-carboxylic acid(ACC)의 결여로 에틸렌에 대한 영향을 적게 받 는 작물로(Kim et al., 2012) 에틸렌 생성은 만개 이후에 감소하다 가 노화의 첫 증상이 나타나는 시기에는 발견되지 않는다(Reid, 2007). 절화수명에 있어서는 ClO2 5mg·L-1 처리구와 BA 25mg·L-1+ ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리구에서 대조구 15일에 비해 각각 23일과 24일로 현저히 증가되는 결과를 나타내었으며
(Fig. 4), 절화품질에 있어서도 ClO2 5mg·L-1 처리구와 BA 25mg·L-1+ ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리구에서 22일까지 다른 처리에 비해 선도유지 효과가 있음을 알 수 있었다(Fig. 5). 국화 품 질이 떨어지는 것은 절화 식물체내 수분의 이동이 원활하지 않아 위 조되기 때문으로 수분이동을 원활히 하고 위조를 막음으로써 노화 현상을 늦출 수 있다면 결과적으로 절화수명을 더욱 연장(Petridou et al., 2001)시킬 수 있을 것으로 사료되었다. 따라서 본 실험에서 는 ClO2의 침지처리로 절화국화의 선도를 유지시킬 수 있었으며 이는 ClO2가 산화력이 높아 세균 증식을 억제시켜 수분흡수 및 생 체중을 증가시키고 절화수명 및 품질에도 효과적이었음을 알 수 있 었다.
Fig. 4
Effect of several pre-treatment materials on ethylene production(left) and vase life(right) of cut chrysanthemum ‘Yes Song'. Vertical bars represent SE.
Fig. 5
Effect of several pre-treatment materials on flower quality of cut chrysanthemum ‘Yes Song'. Up to down : Control, BA 25mg·L-1, NaClO 200mg·L-1, ClO2 5mg·L-1, BA 25mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1, BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1, and BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1. Left to right : 5days, 10days, 15days, 20days, and 22days
적요
절화국화 ‘Yes Song'의 이산화염소 전처리가 선도유지 및 품질 을 조사하였다. 개화 단계는 대부분의 처리구에서 수확 후 8일까지 급속히 개화하였고, 특히 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 + NaClO200mg·L-1 처리구에서 비교적 선도가 유지되었다. 생체중 변화는 모든 처리구에서 5일까지 증가하였으나, 이후 감소하는 경향을 나 타내었고 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리 구가 다른 처리에 비해 높은 생체중을 유지하였다. 수분 흡수량은 대부분의 처리구에서 5일까지 증가하다 이후 감소 추세를 보였으 며, 특히 ClO2 5mg·L-1 처리는 다른 처리구에 비해 현저히 증가하 였다. 수확 후 잎의 엽록소 함량은 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 +NaClO 200mg·L-1 처리시 높은 수준을 유지하였다. 꽃잎의 화색변 화에서는 BA 25mg·L-1 처리시 화색변화를 가장 오래 지연시켰다. 에틸렌 발생량은 초기 3일째는 급속히 증가하다가 그후 비교적 완 만한 경향을 보였으며 처리별로는 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 +NaClO 200mg·L-1 처리구에서 가장 적은 발생량을 나타내었으며, 절화 수명 및 절화 품질에 있어서도 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1+ NaClO 200mg·L-1 처리시 다른 처리에 비해 8일정도 증가되는 결과를 나타내었다. 이상의 결과를 종합적으로 고찰해보면 BA 25mg·L-1 + ClO2 5mg·L-1 + NaClO 200mg·L-1 처리구에서 도관 의 미생물 발생 억제 효과가 지속적으로 작용하여 수분 흡수가 원
활히 이루어짐으로써 수확 후 절화 국화의 선도유지 및 품질에 매 우 효과적임을 알 수 있었고, 수출저장유통 과정 중에 상용적인 기 술로 사용 가능함을 제시 할 수 있었다.
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