This research was conducted to investigate the role of compost and NPK fertilizer application on vegetative growth, biochemical characteristics and antioxidant activities of Moringa oleifera hybrid PKM-1 under field and greenhouse conditions. Two independent experiments were conducted to evaluate the growth development through plant height, stem girth, number of leaves per plant, number of branches per plant, whereas quality traits and antioxidant activities by analyzing biochemical and DPPH scavenging activity, ABTS scavenging activity, Nitric oxide scavenging activity and ferric reducing antioxidant potential (FRAP). The research was done in the field and greenhouse of Dongguk University Biomedi Campus during 2016-2017. In field experiment, six treatments with control were replicated three times in a randomized complete block design (RCBD) and equal size of seedlings at the rate of 75 per plot was transplanted. The greenhouse experiment was designed with six treatments including control which were replicated three times with completely randomized design (CRD). There were 30 plants per block (i.e. 5 plants per treatment level in a block). There were 90 plants in three replications. The compost was applied one week before transplanting the seedlings and NPK was applied after one week of seedling transplanting. From the field experiment it is evident that NPK 120 kg ha-1 was the optimum dose significantly to get better biomass production along with maximum protein contents. Whereas combined application of NPK and compost (50+50%) was superior to all other treatments to produce highest carbohydrates and antioxidant activities. The highest carbohydrate contents were observed in the month of August while the highest phenolic and flavonoid contents were observed in the month of October. Enhanced antioxidant activities were observed in the month of August in terms of DPPH, ABTS, and NOX scavenging activities while FRAP activity in the month of October. In greenhouse experiment it is observed that highest vegetative growth attributes and protein contents were obtained with the application of 2 g NPK. Whereas highest carbohydrates, phenolic and flavonoid contents along with highest antioxidant activities were observed in plants treated 100 g compost. Therefore, it is concluded that NPK fertilizer alone is effective for maximum biomass production and higher protein contents of moringa whereas compost alone or combine with NPK fertilizer increased the quality traits of moringa oleifera Lam.
본 논문은 가축분퇴비와 무기질 비료의 시용이 Moringa oleifera hybrid PKM-1의 생장, 생화학적 특성 및 항산화 활성에 미치는 영향을 확인하기 위해 수행되었다. 모링가의 생장 발달은 초장, 경직경, 엽수, 가지수를 측정하여 평가하였으며, 생육 조사와 품질 특성 평가 모두 노지와 온실 조건에서 독립적으로 진행하였다. 모링가 종자는 온실에서 2주 간 발아시킨 뒤 성장한 유묘를 동국대학교 바이오메디캠퍼스 내에 위치한 노지와 온실에 이식하였으며 2016년 04월부터 2017년 10월까지 실험을 수행하였다. 노지 실험을 위해 가축분퇴비와 무기질 (NPK) 비료를 처리 별로 시용한 뒤 멀칭 후 동일한 크기의 유묘를 plot 당 75개체씩 이식하였으며, 처리 당 3 plot씩 난괴법 (RCBD)을 적용하였다. 온실에서는 block 당 30 개체 (처리 수준 당 5 개체, 6 처리)를 3 반복씩 총 90 개체를 완전임의배치법 (CRD)으로 설계하였으며, 토양은 묘목 이식 1주 전에 가축분퇴비를 시용 후, 유묘 이식 1주 뒤 NPK 비료를 처리하였다. 노지 실험에서는 NPK 120 kg ha-1 처리구에서 최대의 생장 발달을 보였고, 단백질 함량도 가장 높게 나타났다. 반면 가축분퇴비와 NPK의 50:50 혼용 처리구에서 가장 높은 탄수화물 함량과 항산화 활성이 확인되었으며, 탄수화물 함량은 8월에 수집한 처리구에서, 페놀 및 플라보노이드 함량은 10월에 수집한 처리구에서 높게 측정되었다. 항산화 활성은 DPPH, ABTS 및 NOX assay의 경우 8월, FRAP assay에서는 10월에 수집한 처리구에서 가장 높게 측정되었다. 온실 실험에서는 NPK 2g을 처리했을 때 최대 생장 발달을 보였고, 단백질 함량도 가장 높게 조사되었다. 한편, 가축분퇴비 100g 단독 처리구에서 탄수화물 함량과 페놀 및 플라보노이드 함량이 가장 높게 나타났으며, 항산화 활성도 모든 처리구 중에 가장 우수한 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구결과, 모링가의 높은 바이오매스 생산을 위해서는 NPK 비료의 단독 시용이 효과적이며, 고품질의 모링가 재배를 위해서는 가축분퇴비 단독 또는 혼용 처리가 효과적인 것으로 판단된다.