참외는 유용한 농업생명자원이면서, 생약 및 한약으로 활용할 수 있는 아주 유용한 자원이다. 참외의 생약명(Medicinal name)은 Melonis Pedicellus이며, Cucurbitaceae에 속하는 Cucumis melo Linné의 초본 꽃받침으로 한약재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 Melonis Pedicellus의 한약 특성을 조사하고 Melonis Pedicellus를 함유 한 34개의 한약 포뮬러를 검토하였다. 이 연구는 꼭지 소재 기반 한약재에 대한 추가 연구를 바탕으로 미활용 한약재의 가치를 제고할 수 있다고 사료된다. 먼저 각 국가의 공정서 및 고문헌 분석을 통해 과체 한약재의 기원을 비교하였다. 특히 중국, 일본, 대만이 아닌 남북한의 약전에서 특이점을 찾아볼 수 있었다. 둘째, Melonis Pedicellus에서 발견된 성분을 조사하였다. 지방산 화합물이 가장 많았으며 셋째로는, Melonis Pedicellus 의 생약학적 관점으로 요약하였다. 그것은 구토 성질이 매우 강하기 때문에 구토 요법에 특별히 사용되어 온 사실을 검증하였다. 끝으로 3세기부터 20세기까지의 31편의 고문을 분석하였고, Melonis Pedicellus를 포함하는 34개의 한약재 포뮬러가 문헌에서 발견되었다. Melonis Pedicellus는 주로 구토 요법에 사용되었기 때문에 대부분의 한약 제제가 구토 요법에 상관성 있게 한약재의 본질이 그 공식에 정확히 반영되었음을 의미한다. 이 연구는 Cucumis melo Linné의 꽃받침이 한약재로 사용되어온 근거를 마련했다. Melonis Pedicellus의 기원은 대부분의 동아시아 국가에서 언급되지 않기 때문에 더 확대하여 조사 범위를 넓혀서 연구할 필요가 있다. 본 연구는 한국한의학연구원 제공 전통의학정보포털(KIOM Oasis Portal)과 전북대학교 한국과학문명학연구소에서 제공하는 고의서 빅데이터를 활용하여 고문헌 정보를 효율적으로 확보하였다. 앞으로 과체(瓜蔕)뿐만이 아니라 감꼭지, 연밥 꼭지, 가지 꼭지 등 다양한 식물들의 꼭지를 연구한다면, 무심코 버릴 수 있는 소재에서 현대적 가치를 발견할 수 있는 좋은 소재가 될 것으로 사료된다.

멜론(Cucumis melo L.)의 코이어 배지 수경재배 시 고품질 과실을 생산하기 위한 적정 착과 절위, 적심 절위 및 수확 시기를 구명하고자 하였다. 코이어 배지 슬라브(100 × 20 × 10cm)에 3주를 정식하였다. 양액은 야마자키 멜론 표준액을 이용하였고, 급액 농도는 ‘초기-중기(과실 비대기)-후기’의 생육 단 계별로 1.8-2.0-2.3dS·m-1 공급하였다. 착과 및 적심 절위 실험은 ‘피엠알달고나’와 ‘얼스아이비’ 2품종을 이용하였다. 착과 절위 실험은 8-10, 11-13 및 14-15 마디에 각각 3처리하였다. 적심 절위 실험은 18, 21 및 24 마디에 각각 3처리하였다. 과실 수확시기 실험은 ‘피엠알달고나’와 ‘얼스크라운’ 2품종을 이용하여 착과 45일, 50일, 55일 및 60일 후로 4처리하였다. ‘피엠알달고나’ 품종에서 11-13마디 이상 착과 시, 엽폭 28.2cm, 엽면적은 10,845cm2로 가장 컸다. 줄기 길이는 ‘얼스아이비’ 품종에서 11-13마디 착과시 147.6cm로 가장 길었다. 과중은 ‘얼스아이비’ 품종에서 11-13마디 착과시 2.0kg으로 가장 컸다. 과실의 가용성 고형물 함량(SSC)은 ‘피엠알달고나’ 품종에서 8-10 마디 착과시 14.5°Brix, 24 마디 적심시 14.0°Brix로 각각 유의성 있게 가장 높았다. 착과 절위가 낮아 질수록 SSC값이 증가하는 경향이 두 품종에서 동일하게 나타났다. ‘피엠알달고나’와 ‘얼스크라운’ 2품종 모두 착과 55-60 일 후 수확된 과실의 SSC 값과 과중이 가장 우수하였다. 종합적으로 검토하면 대부분 SSC값은 착과 절위가 낮아지고 적심 절위가 높아질수록 증가하고, 과중은 착과 절위가 높아질수록 증가하는 경향을 보였다. 착과 후 일수가 증가할수록 과실 의 SSC값이 증가하였으며 다양한 품종에 대한 추가 연구가 더 필요하다고 생각되었다. 따라서 코이어 배지를 이용한 수 경재배 시 멜론 품종 별로 특성을 잘 파악하여 착과 절위, 적심 절위 및 과실 수확시기를 설정하여야 한다.

In the present study, a severe outbreak of Sclerotium rot on Korean melon(Cucumis melo L. var. makuwa Makino) observed in Jinju, Korea in August of 2014 and 2015 is reported. The fruit rot disease on the surface of Korean melon fruit appeared as water soaked lesion followed by the development of large rotten areas with abundant white mycelial growth. Abundant white mycelial mats with globoid and white to brown sclerotia(1-3 mm) were also developed on stems near the soil line, and infected plants withered. The fungal pathogen was isolated on potato dextrose agar(PDA) and formed white colonies with numerous sclerotia on PDA. The sclerotia were globoid in shape, 1-3 mm in size, and white to brown in color. The mycelium formed typical clamp connection. These measurements and taxonomic characteristics were most similar to those of Sclerotium. DNA sequencing and phylogenetic analysis of the complete internal transcribed spacer rRNA gene region confirmed that the fungal isolates were Sclerotium rolfsii Saccardo. Koch’s postulates were supported by pathogenicity tests conducted on fruit. Based on mycological characteristics, pathogenicity tests, and molecular identification, the fungus was identified as Sclerotium rolfsii. To the best of our knowledge, this is the first report of a Sclerotium rot caused by S. rolfsii on Korean melon in Korea.

토양검정 후 시비수준이 멜론의 생육과 품질에 미치는 영향을 분석한 결과, 추천 시비량을 줄이면 엽면적과 과실 무게는 크게 감소하는 경향을 보였다. 엽면적은 추천시비량의 100% 시비구에 비해 0%와 50% 시비구에서 각각 54.1%와 24.5% 감소하였다. 과실무게는 추천 시비량의 100% 시비구에서 2670g인데 비해 0과 50% 시비구에서 각각 1650g과 2140g으로 38.2%와 19.9% 감소 하였다. 그러나 가용성 고형물과 자당 함량은 100% 시비구에 비해 50% 시비구에서는 각각 1.8%와 23.3% 증가하였다. 따라서 멜론 재배시 토양검정 후 추천 시비량의 50%만 시비하여도 엽수, 초장 및 엽면적 등의 생육과 평균과중에 감소가 없어 당도가 높은 멜론을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 시비량을 줄임으로써 염류집적도 방지할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 연구는 참외 개화시의 기온과 상대습도가 화분의 발아에 미치는 영향을 검토하고자 '만리장성', '오복꿀' 및 '조은대'의 3 품종을 재료로 하여 개화 시 온도를 15℃, 25℃ 및 35℃, 상대습도를 30%, 60% 및 90%의 처리를 두고 실험하였다. 기온조건에 따른 화분 발아율은 25℃에서 채취한 것이 가장 높았고 15℃에서 채취한 것이 가장 낮은 경향이었으며 품종별 화분 발아율은 '만리장성'이 가장 높았고 다음이 '오복꿀'이었으며 '조은대'가 가장 낮은 경향이었다. 화분관 신장길이는 기온조건별로는 35℃에서 채취한 것이 가장 길었고 다음이 25℃ 에서 채취한 것이었으며 15℃에서 채취한 것은 현저히 짧았으며, 품종에 따라서는 '오복꿀'이 가장 길었다. 상대습도 조건에 따른 화분 발아율은 습도조건에 따라 뚜렷한 차이는 없으나 습도가 높을수록 높은 경향이었으며, 품종간에도 큰 차이가 없으나 '만리장성'과 '조은대'에 비해 '오복꿀'에서 낮았다. 그러나 화분관 신장길이는 처리간에 뚜렷한 차이를 나타내어 60%의 상대습도에서 채취한 것이 가장 길었으며, 다음이 30%의 상대습도에서 채취한 것이며 90%의 상대습도에서 채취한 것은 현저히 짧았다. 품종별 화분관 신장길이는 '오복꿀'이 가장 길었고 '조은대'가 가장 짧았다.

폐양액을 발생시키지 않는 배액제로형 수경재배기술을 개발하기 위하여 멜론 수경재배 시 표준배액량(배액률 20~40%), 배액최소화(5~10%), 배액제로화(0%) 등으로 배액량을 달리하여 근권환경 변화와 재배기간 동안의 급액량과 배액량, 과실품질 등에 미치는 영향을 구명하였다. 재배기간 동안 표준배액에서는 함수률 60~70%, EC 1.5~2.5dS·m-1 수준으로 되어 근권환경이 적정범위로 유지되었다. 배액제로 처리에서는 함수률 30~50%, EC 2~6dS·m-1로 변화가 심하였으나 과실품질에는 크게 영향을 미치지 않았다. 1과중은 표준배액 처리가 1,990g인데 비하여 배액제로 처리는 1,836g으로 다소 가벼웠으나 규격품(1.8~2.0kg) 생산에는 문제가 없었다. 상품과율은 처리 간에 차이가 없었으며 당도는 배액제로처리가 배액최소와 표준배액에 비하여 높았다. 주당 배액량은 표준배액 처리가 27,718mL, 배액최소 처리가 15,769mL, 배액제로 처리가 2,346mL 이었다. 폐양액 발생량은 표준배액 처리가 10a당 83.2m3로 양액공급량의 34.5% 인데 비하여 배액제로 처리는 7.0m3로 나타나 멜론 수경재배에서 배액제로화의 가능성을 확인할 수 있었다.

참외에서의 관비재배기술 개발을 위하여 배양액의 공급횟수가 토양의 EC 변화, 질소와 칼슘 집적, 덩굴의 생장, 과실의 수량 및 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 관비재배는 관행에 비하여 토양 EC가 0.8dS·m-1까지 증가 하였으나 관행재배는 0.68dS·m-1에서 0.2dS·m-1로 낮아졌다. 정식 후 20일 된 식물체의 덩굴길이는 큰 차이가 없었으나 건물중은 관비재배구가 증가하였는데 2회(오전 9시와 오후 6시, 900L/1,000포기, 매일)처리구가 현저히 많았다. 토양 내 질소함량에는 큰 차이가 없었으나 칼슘은 관비재배구가 현저히 높았다. 관비는 관행재배에 비하여 참외과실의 상품(商品)수량이 증가하였는데 1일 1회(오전 9시)보다 2회 관비재배구가 더욱 많았고 기형과율은 관비재배구가 감소하였다. 1개 과실의 크기와 당도에는 차이가 없었다. 저장기간 동안 과실의 중량 감소는 2회 관비재배구가 현저히 많았다.

멜론 관비재배시 질소 및 칼륨의 관비농도를 설정하기 위한 실험결과가 다음과 같다. 엽면적과 식물체의 생체중은 질소의 농도가 높을수록 크고 무거웠으나 칼륨의 농도에 따른 차이는 없었다. 과중은 질소와 칼륨의 농도가 높을수록 무거웠으며 과고는 질소 1/2 농도에서 15.9mm로 가장 컸다. 과실의 네트지수는 질소 1/4 농도에서 3.6으로 가장 높았으나 칼륨의 농도는 통계적인 유의차가 없었다. 상품수량은 질소 1/2농도에서 5,086kg/10a으로 가장 높았고 질소 농도에 따라 증가하는 경향을 보였다. 과실의 당도는 질소 1/2농도 이하에서 15.5˚Bx 이상이었고 과실의 균열률은 질소의 농도가 낮을수록 감소하는 경향을 보였다 작물재배 후 토양의 양분함량은 질소와 칼륨의 시비농도가 높을수록 각각의 함량이 많았으며 칼슘함량도 두 농도가 높을수록 많았다. 이상의 결과에서 멜론의 관비재배에서 영양생장기에는 질소와 칼륨의 시비수준은 표준농도의 1/4로 하고 과실 착과 후에는 질소를 1/2농도, 그리고 칼륨은 1/4 농도로 관리하는 것이 적합한 것으로 나타났다.

참외 보온부직포 종류가 참외의 생육 및 수량에 미치는 영향을 검토하기 위하여 뚝심토좌호박 오복꿀 참외를 접목하여 정식 전부터 MD부직포, PE부직포 처리구와 대조구인 관행 12온스를 4월 25일까지 덮어서 재배하였다. 2009년 2월 6일 17시부터 익일 08시까지 야간 평균 온도의 일변화를 조사한 결과, 관행 12온스 부직포는 13.1℃였으나 MD솜 부직포 처리구는 14.7℃, PE솜 부직포 처리구는 13.3℃로 관행 12온스 부직포에 비하여 PE솜 부직포 처리구에서는 비슷하였으나 MD솜 부직포 처리구에서 1.6℃ 더 높았다. 정식 30일 후 참외의 초기 생육은 관행처리구에 비하여 MD솜 부직포 처리구에서 온도가 높아 활착이 빨라 초장이 길고 잎이 커 초기생육이 우수하였다. 참외 첫 수확은 관행 처리구에서는 정식 89일후에 수확하였으나 PE솜 부직포 처리구는 88일후, MD솜 부직포 처리구는 78일후 수확하였다. 따라서 첫 수확은 관행처리구에 비하여 MD솜 부직포 처리구에서 11일 단축되었다. 관행처리구에 비하여 MD솜 부직포 처리구에서 과중이 무겁고 당도가 높고 과피색도가 우수하고 상품과율이 높았다. 수량비율은 관행 및 PE솜 부직포 처리구에서 초기, 중기 및 후기가 4:3:3으로 비슷하였으나 MD솜 부직포 처리구에서는 초기, 중기 및 후기의 비율이 5:3:2로 특히 초기수량이 많았다. 10a당 총수량은 관행 처리구의 1,844kg에 비하여 PE솜 부직포 처리구는 큰 차이가 없었으나 MD솜 부직포 처리구에서는 9% 증가하였다.

참외 하우스 피복필름 장기사용을 위하여 필름두께, 적외선 흡수율, 자외선 투과율이 다른 Polyolefin ilm(일본산, J-1, J-2, J-3)을 2006년 1월 16일 피복하여 3년 사용한 처리구와 한국의 참외 재배농가에서 관행으로 사용하는 Polyethylene film(K-1)을 2008년 1월 16일 피복하여 1년 사용한 처리구를 대조구로 설치하여 피복필름의 장기사용 가능성을 검토한 결과, 보온성은 J-2 처리구에서 가장 높았고 J-3, J-1 순이었으며, 초기생육도 J-2 처리구에서 가장 좋았다. 개화 및 수확소요일수는 K-1 처리구에 비하여 J-2처리구에서 10일 정도 단축되었다. 과피의 색도 및 당도는 K-1에 비하여 J-3, J-1, J-2처리구에서 다소 높은 경향이었고 상품과 수량은 J-2, J-1, J-3 처리구 순으로 높았다.

참외를 껍질째 먹기 위하여 착과 5일후부터 과실에 배, 사과, 포도봉지를 씌워 재배한 결과, 봉지내의 온도는 외기온에 비하여 주간에는 낮고 야간에는 높았으며 습도는 주간에는 높고 야간에는 낮았다. 무처리구에 비하여 봉지재배로 과장은 짧고 과폭은 좁고 과육두께는 얇고 과중은 가벼운 경향이었으나 처리간 차이는 없었다. 과육 및 태좌부의 당도는 봉지재배 처리구에서 낮은 경향이었으나 처리간 차이는 없었다. 그러나 과실의 당도는 봉지제거 직후 보다는 봉지제거 5일후 조사에서 높아지는 것을 알 수 있었다. 봉지재배로 과피의 경도 및 색도가 낮았다. 이와 같이 봉지재배로 과피의 경도가 낮아 껍질째 먹기는 쉬워졌으나 과피의 색도 및 당도가 낮아 금후 보완이 필요한 것으로 생각된다.

참외 재배시설의 광 환경 개선을 위하여 필름두께, 자외선 차단율, 적외선 흡수율이 다른 polyolefin계 필름 3종(J-1, J-2, J-3), polyethylene계 필름(K-1, K-2 농가에서 관행으로 사용하는 폴리에틸렌 필름(K-3)을 대조구로 시험한 결과, 보온성은 K-3처리구에 비하여 J-2 처리구에서 가장 높았고 J-3, J-1 순이었다. 초기생육, 암꽃 개화 및 수확소요일수는 재배지역과 품종에 따라 다소 차이는 있으나 K-3 처리구에 비하여 J-1, J-2, J-3 처리구에서 초기생육이 촉진되었고 첫 수확소요 일수도 10일 이상 단축되었다. 10a당 상품수량은 K-3 처리구의 991kg에 비하여 J-1, J-2, J-3, K-1 및 K-2 처리구에서 각각 21%, 37%, 24%, 13%, 4%증가하였다. 특히 J-1, J-2, J-3 및 K-1 처리구는 초기, 중기, 후기의 수량 비율이 각각 50%, 40%, 10%로 초기 및 중기의 수량이 많았다. 이상의 결과로 볼 때 보온성이 강화된 polyolefin계 필름은 저온기 참외 시설재배 시 생육을 촉진시켜 수확소요 일수를 단축시키고 조기수량을 증가시키는 것으로 생각된다.

토양수분 조건 및 송풍처리가 참외 발효과 발생에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 토양수분이 과다한 조건(-10kPa)에서 뿌리로부터 수분흡수는 많고 저온다습의 기상조건으로 증산이 억제될 때 흡수된 수분이 삼투압이 낮은 과실부위 특히 당 농도가 높은 태좌부로 이동하여 물찬 참외가 발생하는 것으로 생각된다. 참외 발효과는 신토좌, 엘리트 등 세력이 강한 대목에서 많이 발생하고 세력이 약한 홍토좌 대목에서는 적게 발생하고 자근묘에서는 발생하지 않았다. 과실부위 송풍처리로 신토좌, 엘리트, 홍토좌, 자근묘 등 대목의 종류와 관계없이 발효과가 발생하지 않았다. 과육 및 태좌부의 칼슘함량은 무처리구에 비하여 송풍처리구에서 유의하게 높았으며 acetaldehyde, ethanol, ethylacetate 등 발효산물의 함량도 적었다.

참외 발효과 발생에 영향을 미치는 증산과 관련된 몇 가지 요인을 검토한 결과는 다음과 같다. 참외의 증산율은 지온이 높고 토양수분 함량이 많을수록 높았으며, 광도가 약하여 온도가 낮을 경우 증산율과 기공 전도도가 낮아졌고, 저온 다습한 기상조건에 의한 증산의 억제는 식물체와 대기사이의 증기압기울기가 낮아지는 것으로 생각된다. 발효과 발생은 과실의 비대가 느린 착색기 이후에 토양수분이 -10 kPa로 많고, 저온 다습하여 참외와 대기 사이에 증기압기울기가 낮게 형성되어 증산이 억제될 때 발생하였다. 따라서 참외의 발효과 발생은 착색기 이후 참외의 과실 비대가 지연되는 반면 지온이 높아 뿌리로부터 지상부로 수분의 공급이 원활하고, 저온 다습한 기상조건하에 수분의 증산이 억제되어 수분이 태좌부로 유입되면 발효과가 발생되는 것으로 생각된다.

대목의 종류가 참외의 생장, 비대 및 품질에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 참외 지상부의 생육은 자근묘에 비하여 접목묘에서 생육이 빨랐으며, 접목묘 중에서는 홍토좌 보다는 엘리트, 신토좌에서 우수하였으며, 초장, 엽수 등 생육은 정식 30일 후부터 급격한 신장을 보였다. 과장과 과폭의 비대속도는 대목종류간에는 큰 차이가 없었다. 과실의 품질을 조사한 결과 자근묘에 비하여 세력이 강한 엘리트, 신토좌접목묘에서 과중은 무거웠으나, 당토는 엘리트 접목묘 12.5˚Brix에 비하여 자근묘에서 1.4˚Brix 더 높았다.

참외의 대목종류가 뿌리의 발달과 활력에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 자근묘에 비해 접목묘의 뿌리 생장이 우수하였으며 접목묘 중에서는 세력이 강한 품종으로 알려진 '신토좌', '엘리트호박'의 생장이 좋았다. 뿌리의 활력과 관련된 일비액의 분비는 자근묘보다 접목묘에서 우수하였고 뿌리의 발달과 일비속도의 증가는 지온변화와 높은 상관관계를 나타내어 지온이 상승할수록 뿌리 발달이 촉진되고 근 활력이 우수하였다. 과실의 수량은 접목묘에서 무거웠으나 품질은 자근묘에서 높았다.

여름철 고온기 재배에 적합한 참외 품종을 선발하기 위하여 참외 주산지 성주지역에서 2기작으로 재배되고 있는 주요 품종별 생육과 과실특성 및 품질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 시험을 수행하였다. 정식 20일 후 참외 생육조사에서 '슈퍼금싸라기', '금황은천' 참외가 초기생육이 다소 빠른 경향이었고,, 엽록소 함량은 '금지게은천', '금노다지은천', '007꿀', '금보따리' 등에서 우수한 경향이었다. 정식후 첫 수확까지의 소요일수는 '금보따리'가 51일로 다소 빠른 경향이었고, '금동이은천' 52일,'007꿀' 및 '금괴은천' 53일, '금보라' '슈퍼금싸라기' 및 금싸라기은천' 55일, 금노다지은천', '금미은천' 및 '금황은천' 56일, '다이아몬드' 60일 순이었다. 과중은 적금싸라기', '금지게은천' 참외에서 무거운 경향이었고 과육두께도 '금지게은천'이 다소 두꺼운 경향이었고 경도는 '금지게은천', '금노다지은천', '금괴은천' 등에서 다소 높은 경향이었으나 처리간 차이는 없었다. 과실의 과피 색도조사에서 L, a, b 및 Y.I. 모두 처리간 차이는 없었으나 a값은 '금지게은천', '금괴은천', '금보라'등의 품종에서 Y,I.값은 '금지게 은천'에서 다소 높은 경향이었다. ha당 수량은 '금싸라기은천' 참외에 비하여 '금괴은천이' 및 '금지게은천'이 각각 8%, 2% 증가하였다. 따라서 본 실험결과, '금지게은천', 금동이은천', '금노다지은천', '금괴은천' 품종이 고온기 재배에서 적합한 품종으로 생각된다.