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딸기(Fragaria × ananassa Duch.)는 장미과의 다년생 식물로서 시설하우스 내에서 9월 초순경에 정식하여 11월부터 이듬 해 4월까지 수확하며, 5월부터 8월까지 약 4개월 동안은 딸기 휴작기이다. 최근 노동 인력 감소 및 생산성 향상을 위해 딸기 재 배는 토경에서 고설벤치로 재배 방식이 전환되고 있으며, 2015년 국립원예특작과학원의 자체 조사에 따르면 고설벤치 재배 면 적의 비중이 점진적으로 늘어나 현재 딸기 전체 재배면적의 12%를 차지하고 있는 것으로 조사되고 있다. 또한 고설벤치 재배 를 통한 생산성 증대를 위하여 2단 벤치 형태의 재배도 꾸준히 늘어나고 있는 추세이다.
딸기 재배 농가에서는 딸기 재배 형태의 변화를 통한 경영비 절감뿐만 아니라 최근에는 딸기 후작을 통한 소득 향상을 도모 하고 있으며, 이러한 후작물 재배에 따른 다양한 딸기 후작물 연구도 진행되고 있다. Lee et al.(2014)은 토경재배에서 딸기 후 작물로 가지대목을 이용한 토마토의 병해 경감 등에 대한 결과를 보고하였으며, 딸기 후작재배 참외의 양액 급액에 대한 연구 가 있으며(Kim et al., 2009), 수박 및 열무 등의 다양한 작물을 대상으로 딸기 고설벤치 재배 시 후작물로서의 소득증대 효과에 대한 결과도 보고되었다(Yoon et al., 2005). 또한 딸기 등 시설후작 잡곡 재배에 대한 연구도 보고되고 있다(Hwang et al., 2012). 후작물 재배 시기는 여름으로 고온성 작물 위주로 후작물이 재배되어야 한다. 그러나, 여름에 집중 출하되고 있는 멜론이나 수 박과 같은 박과채소류는 고설벤치를 이용하여 딸기 후작물로 생산할 때, 토경을 이용한 수박이나 멜론에 비하여 품질이 떨어 지는 경향이 있어 가격 경쟁력이 낮아지는 경향이 있다. 또한 대과형 토마토의 경우 여름철 하우스 내 높은 고온으로 인하여 생 리장해 등의 문제 발생이 크지만, 이에 비하여 방울토마토는 가격 변동이 크지 않으며, 대과형 토마토에 비하여 재배관리가 용 이하여 딸기 고설벤치 재배 후작물로 우선적으로 재배가능한 후보군 중의 하나이다. 따라서, 방울토마토를 딸기 후작물로 정 식할 경우, 언제 정식하여 재배하는 것이 효율적인지에 대한 연구가 필요하다
본 연구는 최근 늘어나고 있는 딸기 2단 벤치 재배 후작물로서 방울토마토의 재배시기에따른 생산성을 확인하기 위하여 수 행되었다.
재료 및 방법
실험재료 및 처리방법
본 실험은 2015년 3월부터 7월까지 경상남도 함안군 소재 국립원예특작과학원 시설원예연구소 비닐 하우스에서 수행되었 다. 실험작물로 사용된 품종은 ‘루비’ 방울토마토(Solanum lycopersicum Mill.)로 정식시기별 생산량 및 품질을 비교하기 위하 여 정식시기를 4월 20일(A), 4월 30일(B), 그리고 5월 10일(C)로 다르게 처리하였고, 30℃ 에서 2일간 최아 후 Table 1과 같이 파종은 딸기 전용 상토로 충진된 180공 육묘포트, 가식은 1공 육묘포트 그리고 2단 벤치의 상단과 하단에 정식을 실시하였으 며, 육묘기간 동안의 육묘하우스 내 온도는F ig. 1과 같이 관리되었다.
식물재배 조건
방울토마토는 Fig. 2와 같이 설치된 비닐하우스 내의 딸기 2단 벤치를 이용하여 상단과 하단베드의 중앙부위에 1m 간격으 로 각각 1주식 정식하였다. 2단 벤치에 설치된 상단과 하단의 베드 규격은 가로, 세로, 및 높이가 각각 100, 28, 그리고 15cm이 며, 상단과 하단의 베드에 충진된 배지(Cell Media, Shinan Growth Co. Ltd., Korea)는 딸기 전용 상토로 공급된 것으로 EC 농 도가 0.4dSㆍm-1 이하이며, 전작물인 딸기를 재배한 후 딸기의 지상부위인 식물체뿐만 아니라 뿌리까지 제거하였고, 소독은 하 지 않은 상태에서 사용하였다. 양액농도는 정식 초기에 EC 1.2dSㆍm-1으로 공급하다 점진적으로 농도를 높여 1화방 개화 후에 는 EC 2.5dSㆍm-1으로 pH는 6.0 전후로 조정하여 공급하였다. 양액은 하루에 1분씩 총 6회 공급하였다. 토마토의 착과를 위해 서 토마토 착과제인 토마토톤을 이용하여 각 처리별 화방 단위별로 개화 직후 오전 중에 처리하였다. 방울토마토 재배기간 동 안 비닐하우스 내의 온도 관리를 위해 각각 15와 25℃ 에서 측창이 닫히고 열리게 설정하였으며 비닐하우스 내의 월별 평균온 도는 Fig. 3과 같이 관리되었다.
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Fig. 3. Change of the average daily temperature in the greenhouse during cultivation of cherry tomato. | |
조사방법 및 통계처리
토마토의 수확은 정식시기 처리별로 4화방까지 수확을 하였으며, 2단 벤치베드의 주작물인 딸기의 정식 전에 후작물을 제 거한 후 베드 소독을 위한 소요일수를 확보하기 위하여 7월 31일까지만 수확을 실시하였다. 각각의 정식시기별 토마토 과일의 당도 및 무게 등의 품질 특성은 수확하는 날마다 조사하였고, 처리별로 수확을 완료한 당일에 토마토 식물체의 초장, 경경, 엽 수, 근장 등을 조사하였다. 시험구 배치는 난괴법 3반복으로 하였으며, 시험규모는 반복당 15주씩이었다. 통계처리는 통계프로 그램(SAS, 9.2, Institute Inc, USA)을 이용하여 Duncan 다중검정으로 5% 유의수준으로 분석하였다.
결과 및 고찰
식물체 생육 특성
Table 2는 정식시기에 따른 베드의 정식 위치별 토마토 식물체의 생육 정도를 나타내었다. 식물체의 초장은 4월 20일에 하 단 베드에 정식한 토마토가 139.1cm로 가장 크게 자랐으며, 5월 10일에 상단베드에 정식한 토마토는 98.2cm로 가장 작게 자 란 것으로 조사되었다. 정식시기가 늦어질수록 식물체의 초장이 유의적으로 작아지는 것으로 나타났다. 또한 정식시기별 모든 처리에서 상단베드에 비하여 하단베드에 정식된 토마토 식물체가 더 크게 자라는 것으로 나타났다. Ahammad et al.(2009)는 정식시기가 빠를수록 토마토 식물체의 크기가 크게 자란다고 보고한 바 있다. 이러한 결과는 일찍 정식한 토마토는 생장 일수 가 더 많았기 때문에 상대적으로 생장일수가 짧은 토마토에 비하여 식물체의 생육이 좋았던 것으로 판단된다. 줄기의 직경이 나 뿌리의 길이는 토마토의 정식 위치나 정식시기에 따른 유의한 차이는 없었다. 엽수에 있어서는 토마토의 정식 위치에 따른 차이는 보이지 않았지만, 정식 시기별로는 5월에 정식한 토마토에 비하여 생육기간이 길었던 4월에 정식한 처리에서 유의하게 높은 것으로 조사되었다(Table 2).
Table 2. Growth of tomato plants on a two-story bed as affected by planintg time.
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zMean separation within columns by Duncan’s multiple range test at p = 0.05. | |
토마토 생산성
토마토의 정식시기 및 베드 위치에 따른 화방별 과실 생산량을 Fig. 4에 나타내었다. 정식시기에 따라 1화방에서 4화방까지 의 화방별 수확량 증감에 따른 변화는 있지만 수확 일에 따른 각 화방별 수확량 곡선 양상은 정식시기에 관계없이 유사하였다. 모든 정식시기별 처리에서 두 번째 수확일의 2화방에서 수확량이 월등히 높게 조사되었다. 또한 수확 후반기인 7월 중순 이후 에는 하단베드에 정식한 토마토 4화방의 생산량이 큰 비중을 차지하였다(Figs. 4A, 4B, and 4C). 정식시기에 따른 토마토 과실 의 생산량은 가장 빨리 정식한 4월 20일 토마토가 4월 30일 및 5월 10일 정식 토마토에 비하여 유의하게 많았다. 특히, 4월 20 일 하단베드에 정식된 토마토 과실의 생산량은 2,954g으로 가장 많은 생산량을 기록했으며, 동일한 정식 일에 상단베드에 심 은 토마토의 과실 2,172g에 비하여 약 36% 많았다(Fig. 4D). 그러나 4월 30일 및 5월 10일에 정식한 경우, 상단과 하단베드에 서 생육된 토마토 과실 생산량은 차이를 보이지 않았다(Figs. 4E and 4F). 모든 정식 일자에 따른 처리에서 2화방의 생산량이 1, 3 그리고 4화방에서 생산된 과실에 비하여 유의하게 높았다. 이러한 연구결과와 유사하게 Lee and Kim(1999)은 대과종 토마 토를 이용하여 45일정도로 단기간 육묘하여 정식한 경우 1, 3화방에 비하여 토마토의 2화방에서 식물체당 평균 과일 생산량이 가장 높다고 보고한 바 있다. 또한 수경재배를 통한 방울토마토의 실생묘 및 삽목묘를 이용하여 8화방까지 재배하였을 때, 삽 목묘의 생산량은 전체 8화방 중에서 제2화방의 수확량이 가장 높았으며, 실생묘의 경우는 5화방까지는 제2화방의 수확량이 높 은 것으로 보고되었다(Yang et al., 2003).
4월 20일, 4월 30일 및 5월 10일에 정식한 토마토 묘는 각각 30일, 27일 그리고 23일의 육묘일수를 가지고 있으며, 정식 후 처음 수확하는데 소요된 일수는 각각 57일, 56일 그리고 53일이다. Van Der Ploeg and Heuvelink(2005)은 첫 번째 화방의 출 뢰 전 낮은 야간 온도가 엽수를 감소시켜며, 12℃ 이하의 낮은 야간 온도는 토마토의 생육에 적합하지 않다고 보고한 바 있다. 이처럼 야간에 난방을 하지 않은 비닐하우스에서 방울토마토인 ‘루비’ 품종으로 실험한 우리의 결과에서도 3월에 파종하여 4 월에 정식한 것보다 4월 중순에 파종하여 5월 초에 정식한 것이 육묘시간 동안 대체적으로 야간의 하우스 내부 온도가 높게 유 지되어 육묘일수도 짧아지고 첫 수확까지의 소요일수도 줄어든 것으로 판단된다(Table 1, Figs. 1 and 4). 이러한 결과와는 다르게 여름 육묘 토마토의 경우 육묘일수가 길수록 수확일이 빨라진다는 보고도 있다(Choi et al., 2002). 또한 본 실험에서는 육 묘일수가 23일에서 30일정도로 비교적 짧은 편이나 초기 과실 생산 수량이 높게 조사되었다(Fig. 4). 반면에 Saito(1987) 및 Huang et al.(1999)은 육묘일수가 짧을수록 초기 수량이 떨어진다고 보고한 바 있다. 이처럼 토마토에 대한 다양한 연구 결과 들로 미루어 보아, 품종에 따라 온도 등의 환경조건하에서 적정 육묘일수 및 생산성의 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있다. 하 지만, 품종별 생육시기의 온도에 따른 식물 광생리학적인 연구는 미미한 상태이므로 향후 토마토 품종별 생육일수에 따른 온 도처리 조건별 생리적 스트레스나 광합성 효율에 대한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.
토마토 과실 당도 및 크기
Fig. 5는 토마토의 정식시기 및 베드 위치에 따른 화방별 과실 당도 및 과실 당 평균 무게를 나타낸 것이다. 본 실험에서 재배 된 방울토마토의 당도는 대체적으로 5.7에서 8.5°Brix 사이에 있었으며, 정식일자 및 베드 위치 처리뿐 아니라 화방별 과실의 당도를 전체적으로 평균하였을 때 당도는 대략 7.2°Brix이었다. 가장 늦게 5월 10일에 상단베드에 정식한 토마토 4화방 과일 의 당도가 8.5°Brix로 가장 높았으며, 가장 빨리 4월 20일에 상단에 정식한 토마토 3화방의 과일 당도가 5.7°Brix로 가장 낮았 다. 상단에 정식한 토마토 보다는 하단에 정식한 토마토의 당도가 화방별로 보다 균일한 당도를 나타내었다. 이는 2단 베드의 하단에 정식한 토마토의 경우 하늘을 보며 계속해서 위쪽으로 자랄 수 있어 균일하게 태양광을 받을 수 있으나, 상단에 정식된 토마토는 베드의 아래쪽으로 유인하며 생육시켰기 때문에 토마토 자체의 굴광성으로 인하여 식물체가 고르게 자라지 못하고 식물체 줄기가 굴곡을 이루어 어떤 부위는 광을 많이 받고 어떤 부위는 광을 받지 못하여 상대적으로 당의 축적이 불균일하게 이루어진 것으로 사료된다. 본 연구는 딸기 후작으로 6월부터 7월까지 토마토를 수확한 것으로, 우리나라에서 주요하게 재배 되는 방울토마토 품종인 ‘꼬꼬’를 토경재배하여 4월에서 6월 사이에 수확한 Choi et al.(2009)의 연구에서의 과일당도 7.3°Brix 와 차이가 없었다. 토마토 과일의 평균 과중은 1화방에서 높게 나타나는 경향을 보였으며, 특히 4월 20일에 정식한 토마토의 경 우는 상단베드뿐만 아니라 하단베드에서도 1화방의 평균과중이 월등히 무거웠다. 과일의 전체 평균과중은 약 18g으로 Choi et al.(2009)의 연구에서 보고된 ‘꼬꼬’ 품종과 유사한 크기를 나타내었다.
결과적으로, 딸기 재배용 2단 베드 재배 시스템에서 딸기 재배 후 후작으로 방울토마토를 4월 20일부터 5월 10일 사이에 정 식하여 7월 말까지 수확하였을 때, 정식시기에 따른 과일의 평균무게나 과일의 당도에는 차이가 크게 나타나지 않았으며, 4월 20일 정식한 토마토의 생산량이 4월 30일과 5월 10일에 정식한 토마토에 비하여 각각 18%와 34% 많은 것으로 조사되었다. 이상의 결과는 농가들이 딸기 2단 베드 시스템에서 여름철 휴한기간 동안 추가소득을 올리기 위해 방울 토마토를 재배할 때는 최아된 종자를 3월 20일쯤 파종, 1개월 정도 육묘한 후 4월 20일 쯤에 정식하여 7월말까지 수확하는 것이 가장 효율적인 재배 기간의 선택이라고 할 수 있다.
